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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Blasformung von Behältern, die
mindestens eine Blasform aufweist, die im Bereich einer Blasstation angeordnet
ist und die mit mindestens einem rotationsfähig gelagerten Übergaberad
versehen ist, in dessen Bereich mindestens ein positionierbares Handhabungselement
angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist
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Bei
einer Behälterformung
durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen
Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat),
innerhalb einer Blasmaschine unterschiedlichen Bearbeitungsstationen
zugeführt.
Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung
sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte
Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert
wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druck luft, die in den
zu expandierenden Vorformling einge-leitet wird. Der verfahrenstechnische
Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der
DE-OS 43 40 291 erläutert.
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Der
grundsätzliche
Aufbau einer Blasstation zur Behälterformung
wird in der
DE-OS 42 12 583 beschrieben.
Möglichkeiten
zur Temperierung der Vorformlinge werden in der DE-OS 23 52 926 erläutert.
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Innerhalb
der Vorrichtung zur Blasformung können die Vorformlinge sowie
die geblasenen Behälter
mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert
werden. Bewährt
hat sich insbesondere die Verwendung von Transportdornen, auf die
die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Vorformlinge können aber
auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung
von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlingen und die Verwendung
von Spreizdornen, die zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings
einführbar
sind, gehören
ebenfalls zu den verfügbaren
Konstruktionen.
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Eine
Handhabung von Behältern
unter Verwendung von Übergaberädern wird
beispielsweise in der
DE-OS
199 06 438 bei einer Anordnung des Übergaberades zwischen einem
Blasrad und einer Ausgabestrecke beschrieben.
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Die
bereits erläuterte
Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren,
bei denen die Vorformlinge zunächst
in einem Spritzgußverfahren
hergestellt, anschließend
zwischengelagert und erst später
hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen
werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren,
bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzguß technischen
Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert
und anschließend
aufgeblasen werden.
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Im
Hinblick auf die verwendeten Blasstationen sind unterschiedliche
Ausführungsformen
bekannt. Bei Blasstationen, die auf rotierenden Transporträdern angeordnet
sind, ist eine buchartige Aufklappbarkeit der Formträger häufig anzutreffen.
Es ist aber auch möglich,
relativ zueinander verschiebliche oder andersartig geführte Formträger einzusetzen. Bei
ortsfesten Blasstationen, die insbesondere dafür geeignet sind, mehrere Kavitäten zur
Behälterformung
aufzunehmen, werden typischerweise parallel zueinander angeordnete
Platten als Formträger
verwendet.
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Im
Bereich der Blasmaschine werden eine Mehrzahl von Übergaberädern verwendet,
um Vorformlinge oder geblasene Behälter von einer Bearbeitungsstation
zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation zu transportieren. Im
Bereich der Übergaberäder sind
typischerweise eine Mehrzahl von Handhabungselementen angeordnet,
um die zu transportierenden Vorformlinge oder Behälter zu
beaufschlagen. Eine derartige Beaufschlagung umfaßt beispielsweise
die Halterung des betreffenden Werkstückes während des Übergabevorganges, die Positionierung
eines derartigen Halterungselementes oder die Positionierung von
Leitelementen zur Vorgabe einer bestimmten Bewegungsrichtung der
Werkstücke.
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Im
Bereich von Übergaberädern, die
in Transportrichtung zwischen den Blasstationen und einer Flaschenausgabestrecke
angeordnet sind, werden häufig
Handhabungselemente verwendet, mit denen eine selektive Ausgabe
einzelner oder mehrerer geblasener Behälter erfolgen kann. Als Steuerelement
für derartige
Handhabungselemente werden pneu matische Zylinder eingesetzt. Ein
Problem bei der Verwendung derartiger Zylinder besteht darin, daß in der
Regel nur eine Endlagensteuerung realisierbar ist und daß eine Beeinflussung
des zu durchlaufenden Bewegungsweges oder die Vorgabe einer Bewegungsgeschwindigkeit
nur durch aufwendige mechanische Anpassungsarbeiten möglich ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend
genannten Art derart zu konstruieren, daß eine Positionierung des Handhabungselementes
mit hoher Genauigkeit, guter Reproduktionsqualität sowie einfacher Anpaßbarkeit
bei gleichzeitig kompakter und mechanisch belastbarer Gestaltung
der verwendeten Bauelemente durchführbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Antriebseinrichtung als ein Linearmotor ausgebildet ist, der mit
einem Regler verbunden ist, der eine Stellgröße für den Linearmotor in Abhängigkeit
von einem Vergleich zwischen einem Sollwertverlauf und einem meßtechnisch
erfaßten Istwert
für eine
jeweilige Positionierung des Handhabungselementes vorgibt und daß der Sollwertverlauf im
Bereich eines Sollwertspeichers abgespeichert ist.
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Durch
die Ausbildung der Antriebseinrichtung als Linearmotor wird ein
Antriebselement verwendet, daß bei
geringen räumlichen
Abmessungen eine hohe mechanische Belastbarkeit bereitstellt und zur
Erzeugung genau dosierbarer Kräfte
verwendet werden kann. Durch den Regelkreis und die unmittelbare
meßtechnische
Auswertung einer aktuellen tatsächlichen
Positionierung des Handhabungselementes wird ein vorgegebenes Bewegungsprofil
exakt eingehalten, da der Linearmotor mit einer hohen Dynamik und
somit nur geringen zeitlichen Verzögerungen geregelt werden kann.
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Aufgrund
der Abspeicherung des Sollwertverlaufes im Bereich eines Sollwertspeichers
kann beispielsweise programmtechnisch ein vorgegebener Sollwertverlauf
definiert und dem Regler zur Verfügung gestellt werden. Ebenfalls
ist auf diesem Wege eine einfache Anpaßbarkeit an unterschiedliche
zu fertigende Produkte möglich.
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Zur
Vermeidung örtlich
verteilter aktiver Bauelemente wird vorgeschlagen, daß der Linearmotor einen
Grundträger
aufweist, auf dem in Richtung einer Bewegungsorientierung hintereinander
mit alternierenden Magnetisierungsrichtungen positionierte Permanentmagnete
angeordnet sind.
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Eine
kompakte Ausführung
wird dadurch unterstützt,
daß der
Linearmotor einen Schlitten aufweist, auf dem mindestens zwei Elektromagneten angeordnet
sind.
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Eine
individuelle Vorgabe einer jeweiligen örtlichen Positionierung des
Handhabungselementes wird dadurch unterstützt, daß das Handhabungselement gemeinsam
mit dem Übergaberad
rotiert.
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Eine
vereinfachte Konstruktion durch eine ortsfeste Anordnung der Antriebseinrichtung
für das Handhabungselement
wird dadurch erreicht, daß das Handhabungselement
getrennt vom Übergaberad angeordnet
ist.
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Eine
typische Anwendung besteht darin, daß das Handhabungselement als
Teil einer Behälterausgabe
ausgebildet ist.
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Eine
schonende Handhabung der geblasenen Behälter wird dadurch unterstützt, daß das Handhabungselement
eine relativ zu einer Umfangslinie des Übergaberades schräg angeordnete
Führungsfläche aufweist.
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Eine
Mehrzahl von Funktionen können
auf geringem Raum dadurch realisiert werden, daß das Übergaberad mit positionierbaren
Halteelementen versehen ist.
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Bei
einer Handhabung von geblasenen Behältern erweist es sich insbesondere
als vorteilhaft, daß die
Halteelemente drehbeweglich angeordnet sind.
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Eine
weitere Handhabungsvariante besteht darin, daß die Halteelemente relativ
zu einer Rotationsachse des Übergaberades
in radialer Richtung verschieblich angeordnet sind.
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Eine
zeitliche Bewegungskoordinierung bei der Durchführung von Übergabevorgängen wird dadurch unterstützt, daß die Halteelemente
von verschwenkbar gelagerten Tragarmen gehaltert sind.
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Ebenfalls
trägt es
zu einer Durchführung
der vorgegebenen Bewegungsabläufe
mit geringen Toleranzen bei, daß die
Halteelemente für
eine Bewegungsvorgabe mit einer Kurvensteuerung gekoppelt sind.
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Eine
exakte Reproduzierbarkeit der vorgegebenen Bewegungsvorgänge wird
dadurch unterstützt,
daß Halteelemente
zur Vorgabe ihrer Drehbewegung relativ zum Übergaberad mit einer Kurvensteuerung
gekoppelt sind.
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Ein
Optimum an individueller Steuerbarkeit wird dadurch bereitgestellt,
daß jedes
Handhabungselement mit einem eigenen Linearmotor ausgestattet ist.
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Ebenfalls
trägt es
für eine
Anpaßbarkeit
an unterschiedliche Anwendungsanforderungen bei, daß jedes
Handhabungselement mit einem eigenen Regler ausgestattet ist.
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Eine örtlich komprimierte
Energieerzeugung wird dadurch unterstützt, daß die Elektromagneten als um
einen Magnetkern herum angeordnete Spulen ausgebildet sind.
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Zu
einer steuerungstechnisch einfach umsetzbaren Realisierung von Bewegungsrichtung
und Bewegungsgeschwindigkeit trägt
es bei, daß die Spulen
mit einer relativ zueinander phasenversetzten Ansteuerung versehen
sind.
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Eine übersichtliche
Steuerungs- und Regelungsstruktur wird dadurch erreicht, daß die Spulen relativ
zueinander gleiche Spulenabstände
aufweisen.
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Ebenfalls
trägt es
zu einer einfachen Systemstruktur bei, daß die Permanentmagneten relativ zueinander
im wesentlichen gleiche Magnetabstände aufweisen.
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Ein
kontinuierlicher Bewegungsablauf bei beliebigen relativen Positionierungen
zwischen dem Schlitten und dem Basiselement wird dadurch unterstützt, daß die Spulenabstände relativ
zu den Magnetabständen
unterschiedlich dimensioniert sind.
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Zu
einem einfachen Konstruktionskonzept für größere Schlitten trägt es bei,
daß jeweils
mehrere Spulen zu einer Spulengruppe zusammengefaßt sind.
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Ein
Einsatz preiswerter und umfangreich erprobter elektronischer Bauelemente
wird dadurch unterstützt,
daß die
Spulen an eine mehrphasige Drehstromversorgung angeschlossen sind.
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Für eine mechanische
Führung
des Schlittens wird vorgeschlagen, daß der Schlitten in Schienen
gelagert ist.
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Ein
typisches Regelungskonzept wird dadurch realisiert, daß im Bereich
des Sollwertes ein Positionierweg-Zeit-Profil abgespeichert ist.
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Zur
Erreichung einer einfachen Umschaltbarkeit des Reckverhaltens bei
einem Produktwechsel trägt
es bei, daß im
Bereich des Sollwertspeichers mindestens zwei wahlweise aktivierbare
Positionierweg-Zeit-Profile abgespeichert sind. Die Aktivierung kann
beispielsweise über
eine Rezeptursteuerung erfolgen.
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In
den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 Eine perspektivische Darstellung
einer Blasstation zur Herstellung von Behältern aus Vorformlingen,
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2 einen Längsschnitt
durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,
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3 eine Skizze zur Veranschaulichung
eines grundsätzlichen
Aufbaus einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern,
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4 eine modifizierte Heizstrecke
mit vergrößerter Heizkapazität,
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5 eine teilweise Darstellung
eines Querschnittes durch ein Übergaberad
für geblasene
Flaschen mit positionierbarem Handhabungselement,
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6 eine Draufsicht gemäß Blickrichtung VI
in 5 und
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7 eine teilweise Darstellung
einer Seitenansicht gemäß Blickrichtung
VII in 6 und
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8 eine schematische Darstellung
zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips eines Linearmotors.
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Der
prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung von Vorformlingen
(1) in Behälter
(2) ist in 1 und
in 2 dargestellt.
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Die
Vorrichtung zur Formung des Behälters (2)
besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (3), die
mit einer Blasform (4) versehen ist, in die ein Vorformling
(1) einsetzbar ist. Der Vorformling (1) kann ein
spritzgegossenes Teil aus Polyethylenterephthalat sein. Zur Ermöglichung
eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (4)
und zur Ermöglichung
eines Herausnehmens des fertigen Behälters (2) besteht
die Blasform (4) aus Formhälften (5, 6) und
einem Bodenteil (7), das von einer Hubvorrichtung (8)
positionierbar ist. Der Vorformling (1) kann im Bereich
der Blasstation (3) von einem Transportdorn (9)
gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine
Mehrzahl von Behandlungsstationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es
ist aber auch möglich,
den Vorformling (1) beispielsweise über Zangen oder andere Handhabungsmittel
direkt in die Blasform (4) einzusetzen.
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Zur
Ermöglichung
einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (9)
ein Anschlußkolben
(10) angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft
zuführt
und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (9)
vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber
auch denkbar, feste Druckluftzuleitungen zu verwenden.
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Eine
Reckung des Vorformlings (1) erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
mit Hilfe einer Reckstange (11), die bereichsweise von
einem Zylinder (12) positioniert wird. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird eine bereichsweise mechanische Positionierung der Reckstange
(11) über
Kurvensegmente durchgeführt,
die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist
insbesondere dann zweckmäßig, wenn
eine Mehrzahl von Blasstationen (3) auf einem rotierenden Blasrad
angeordnet sind Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform
ist ein Teil des Recksystems derart ausgebildet, daß eine Tandem-Anordnung von zwei
Zylindern (12) bereitgestellt ist. von einem Primärzylinder
(13) wird die Reckstange (11) zunächst vor
Beginn des eigentlichen Reckvorganges bis in den Bereich eines Bodens
(14) des Vorformlings (1) gefahren. während des
eigentlichen Reckvorganges wird der Primärzylinder (13) mit
ausgefahrener Reckstange gemeinsam mit einem den Primärzylinder (13)
tragenden Schlitten (15) von einem Sekundärzylinder
(16) oder über
eine Kurvensteuerung positioniert. Insbesondere ist daran gedacht,
den Sekundärzylinder
(16) derart kurvengesteuert einzusetzen, daß von einer
Führungsrolle
(17), die während
der Durchführung
des Reckvorganges an einer Kurvenbahn entlang gleitet, eine aktuelle
Reckposition vorgegeben wird. Die Führungsrolle (17) wird
vom Sekundärzylinder
(16) gegen die Führungsbahn
gedrückt.
Der Schlitten (15) gleitet entlang von zwei Führungselementen
(18).
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Nach
einem Schließen
der im Bereich von Trägern
(19, 20) angeordneten Formhälften (5, 6)
erfolgt eine Verriegelung der Träger
(19, 20) relativ zueinander mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung (20).
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Zur
Anpassung an unterschiedliche Formen eines Mündungsabschnittes (21)
des Vorformlings (1) ist gemäß 2 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (22)
im Bereich der Blasform (4) vorgesehen.
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2 zeigt zusätzlich zum
geblasenen Behälter
(2) auch gestrichelt eingezeichnet den Vorformling (1)
und schematisch eine sich entwickelnde Behälterblase (23).
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3 zeigt den grundsätzlichen
Aufbau einer Blasmaschine, die mit einer Heizstrecke (24)
sowie einem rotierenden Blasrad (25) versehen ist. Ausgehend
von einer Vorformlingseingabe (26) werden die Vorformlinge
(1) von Übergaberädern (27, 28, 29)
in den Bereich der Heizstrecke (24) transportiert. Entlang
der Heizstrecke (24) sind Heizstrahler (30) sowie
Gebläse
(31) angeordnet, um die Vorformlinge (1) zu temperieren.
Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1)
werden diese an das Blasrad (25) übergeben, in dessen Bereich
die Blasstationen (3) angeordnet sind. Die fertig geblasenen
Behälter
(2) werden von weiteren Übergaberädern einer Ausgabestrecke (32)
zugeführt.
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Um
einen Vorformling (1) derart in einen Behälter (2)
umformen zu können,
daß der
Behälter
(2) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit
von innerhalb des Behälters
(2) abgefüllten
Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle
Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge
(1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte
Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimensionierungsvorschriften
erzielt werden.
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Als
thermoplastisches Material können
unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind
beispielsweise PET, PEN oder PP.
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Die
Expansion des Vorformlings (1) während des Orientierungsvorganges
erfolgt durch Druckluftzuführung.
Die Druckluftzuführung
ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit
einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase
unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird.
Während
der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im
Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft
mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
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Aus 3 ist ebenfalls erkennbar,
daß bei der
dargestellten Ausführungsform
die Heizstrecke (24) aus einer Vielzahl umlaufender Transportelemente
(33) ausgebildet ist, die kettenartig aneinandergereiht
und entlang von Umlenkrädern
(34) geführt
sind. Insbesondere ist daran gedacht, durch die kettenartige Anordnung
eine im wesentlichen rechteckförmige
Grundkontur aufzuspannen. Bei der dargestellten Ausführungsform
werden im Bereich der dem Übergaberad
(29) und einem Eingaberad (35) zugewandten Ausdehnung
der Heizstrecke (24) ein einzelnes relativ groß dimensioniertes
Umlenkrad (34) und im Bereich von benachbarten Umlenkungen zwei
vergleichsweise kleiner dimensionierte Umlenkräder (36) verwendet.
Grundsätzlich
sind aber auch beliebige andere Führungen denkbar.
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Zur
Ermöglichung
einer möglichst
dichten Anordnung des Übergaberades
(29) und des Eingaberades (35) relativ zueinander
erweist sich die dargestellte Anordnung als besonders zweckmäßig, da im
Bereich der entsprechenden Ausdehnung der Heizstrecke (24)
drei Umlenkräder
(34, 36) positioniert sind, und zwar jeweils die
kleineren Umlenkräder
(36) im Bereich der Überleitung
zu den linearen Verläufen
der Heizstrecke (24) und das größere Umlenkrad (34)
im unmittelbaren Übergabebereich
zum Übergaberad
(29) und zum Eingaberad (35). Alternativ zur Verwendung
von kettenartigen Transportelementen (33) ist es beispielsweise
auch möglich,
ein rotierendes Heizrad zu verwenden.
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Nach
einem fertigen Blasen der Behälter
(2) werden diese von einem Entnahmerad (37) aus
dem Bereich der Blasstationen (3) herausgeführt und über das Übergaberad
(28) und ein Ausgaberad (38) zur Ausgabestrecke
(32) transportiert.
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In
der in 4 dargestellten
modifizierten Heizstrecke (24) können durch die größere Anzahl von
Heizstrahlern (30) eine größere Menge von Vorformlingen
(1) je Zeiteinheit temperiert werden. Die Gebläse (31)
leiten hier Kühlluft
in den Bereich von Kühlluftkanälen (39)
ein, die den zugeordneten Heizstrahlern (30) jeweils gegenüberliegen
und über
Ausströmöffnungen
die Kühlluft
abgeben. Durch die Anordnung der Ausströmrichtungen wird eine Strömungsrichtung
für die
Kühlluft
im wesentlichen quer zu einer Transportrichtung der Vorformlinge
(1) realisiert. Die Kühlluftkanäle (39)
können
im Bereich von den Heizstrahlern (30) gegenüberliegenden
Oberflächen
Reflektoren für
die Heizstrahlung bereitstellen, ebenfalls ist es möglich, über die
abgegebene Kühlluft
auch eine Kühlung
der Heizstrahler (30) zu realisieren.
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5 zeigt eine teilweise Darstellung
eines Querschnittes durch das Ausgaberad (38), das nachfolgend
beispielhaft als Übergaberad
mit zugeordnetem Handhabungselement (40) beschrieben wird. Das
Ausgaberad (38) ist relativ zu einer Rotationsachse (41)
drehbeweglich angeordnet. Zur Halterung von geblasenen Behältern (2)
weist das Ausgaberad (38) Halteelemente (42) auf.
Die Halteelemente (42) können beispielsweise als Saugtaschen
oder Zangen ausgebildet sein, die den Behälter (2) außenseitig
mit einem Unterdruck beaufschlagen und diesen hierdurch gegen Führungsflächen ziehen.
Am dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Halteelemente (41) um eine horizontale Drehachse
(43) herum verschwenkbar angeordnet, um einen Wendevorgang der
Behälter
(2) durchzuführen.
Die Steuerung der Drehbewegung kann unter Verwendung von Kurvenrollen
(44) erfolgen, die in einer Kurvenbahn (45) geführt sind.
Die Kurvenbahn (45) kann dabei als Mantelkurve im Bereich
eines feststehenden Sockels des Ausgaberades (38) realisiert
sein.
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Im
Bereich des Sockels (46) ist auch das Handhabungselement
(40) angeordnet, das von einer Antriebseinrichtung relativ
zur Rotationsachse (41) abstandsveränderlich positionierbar ist.
Das Handhabungselement (40) weist eine Führungsfläche (47)
auf, die zur Beaufschlagung der Behälter (2) vorgesehen
ist. Im Betriebszustand, der in 5 dargestellt
ist, erfolgt keine Beaufschlagung der Behälter (5) durch das
Handhabungselement (40). Das Handhabungselement (40)
ist aber von der Antriebseinrichtung soweit in Richtung auf den
Behälter
(2) verschieblich, daß dieser
aus seiner vom Ausgaberad (38) vorgesehenen Bewegungsbahn
ausgelenkt wird. Hierdurch erfolgt eine Trennung des Behälters (2)
vom Halteelement (42) und eine gezielte Ausgabe des Behälters (2),
beispielsweise für
Prüfzwecke.
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Die
Antriebseinrichtung für
das Handhabungselement (40) ist als ein Linearmotor (50)
ausgebildet. Der Linearmotor (50) wird im Bereich des Sockels
(46) befestigt und positioniert vorgebbar das Handhabungselement
(40). Grundsätzlich
ist es ebenfalls möglich,
das Handhabungselement (40) und den Linearmotor (50)
gemeinsam mit dem Ausgaberad (38) rotieren zu lassen und
jedem Halteelement (42) ein separates Handhabungselement
(40) zuzuordnen.
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Aus 6 ist die Einbausituation
des Handhabungselementes (40) nochmals zu erkennen. Bei dieser
Ausführungsform
wird das Handhabungselement (40) vom Linearmotor (50)
relativ zur Rotationsachse (41) in einer radialen Richtung
verschoben. Relativ zu einer Bewegungsrichtung der Behälter (2) weist
die Führungsfläche (47)
des Handhabungselementes (40) eine schräge Orientierung auf. Bei einer entsprechenden
Positionierung des Handhabungselementes (40) werden hierdurch
die Behälter
(2) bei einer Rotation des Ausgaberades (38) sanft
gegen die Führungsfläche (47)
geführt
und von dieser in einer radialen Richtung vom Halteelement (42)
abgedrückt,
so daß die
Behälter
(2) freigegeben werden.
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Zur
weiteren Veranschaulichung ist in 7 das
Handhabungselement (40) mit zugeordnetem Linearmotor (50)
noch einmal separat dargestellt. Der Linearmotor (50) ist
bei dieser Ausführungsform
im Bereich einer im wesentlichen horizontal orientierten Grundplatte
(48) angeordnet. Die Grundplatte (48) ist im Bereich
des Sockels (46) befestigt. zur Erleichterung einer Anpassung
an unterschiedliche Geometrien von Behältern (2) kann das
Handhabungselement (40) relativ zum Linearmotor (50)
oder die gesamte Anordnung aus Handhabungselement (40),
Linearmotor (50) und Grundplatte (48) relativ
zum Sockel (46) höhenpositionierbar
angeordnet sein.
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8 veranschaulicht den Aufbau
des Linearmotors (50) sowie der angeschlossenen Bedien- und
Regeleinrichtungen. Der Linearmotor (50) besteht im wesentlichen
aus einem Grundträger
(51), auf dem in Richtung einer Bewegungsorientierung (52)
abwechselnd Permanentmagneten (53) mit ihren Magnetisierungspolen
alternierend orientiert angeordnet sind. Die Magnetisierungsrichtungen
verlaufen hierbei im wesentlichen senkrecht zum Grundträger (51).
Die Permanentmagneten (53) weisen hinsichtlich ihrer Mittellinien
relativ zueinander Magnetabstände
(54) auf, die relativ zueinander im wesentlichen identisch
dimensioniert sind.
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Im
Bereich eines Schlittens (55) sind Elektromagneten (56)
angeordnet, die als um einen Magnetkern (57) herum angeordnete
Spulen (58) ausgebildet sind. Die Spulen (58)
sind an einen Regler (59) angeschlossen. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist der Regler (59) im Bereich des Schlittens (55)
angeordnet. Ebenfalls sind im dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des
Schlittens (55) auch ein Positionssensor (60)
sowie eine lokale Energieversorgung (63) positioniert.
Die Mittellinien der Elektromagneten (56) weisen relativ
zueinander einen Spulenabstand (62) auf. Die Spulenabstände (62) sind
relativ zueinander im wesentlichen gleich dimensioniert. Relativ
zu den Magnetabständen
(54) weisen die Spulenabstände (62) eine abweichende
Dimensionierung auf.
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Der
Regler (59) ist mit einem externen Regler (63)
verbunden, der an einer Bedieneinheit (64) angeschlossen
ist. Darüber
hinaus ist der Regler (63) an einen Sollwertspei cher (65)
sowie eine externe Energieversorgung (66) angeschlossen.
Alternativ ist auch daran gedacht, einen integrierten Regler zu
verwenden, der direkt am Linearmotor (50) angeordnet ist.
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Eine
Bewegung des Schlittens (55) relativ zum Grundträger (51)
wird durch einen Stromphasenwechsel in den Spulen (58)
verursacht. Über
die Geschwindigkeit des Phasenwechsels erfolgt eine Vorgabe der
Translationsgeschwindigkeit des Schlittens (55). Aufgrund
der vorgegebenen Stromstärke wird
die Bewegungskraft definiert. Durch eine Erhöhung oder Senkung der Stromstärke kann
somit die Motorkraft beeinflußt
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform werden
jeweils Gruppen aus drei Spulen (58) aufgebaut, wobei die
Spulen (58) an ein mehrphasiges Drehstromsystem angeschlossen
sind. Bei drei zu einer Gruppe zusammengefaßten Spulen (58) wird
ein dreiphasiges Drehstromsystem realisiert. Bei einer gegenüber 7 längeren Ausführung des Schlittens (55)
werden eine Mehrzahl von Spulengruppen in Bewegungsorientierung
(52) hintereinander angeordnet.
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Für eine mechanische
Führung
des Schlittens (55) können
Schienen oder Luftlager eingesetzt werden. Die Schienen geben die
Positionierung des Schlittens (55) senkrecht und quer zur
Bewegungsorientierung (52) vor.