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Die Erfindung betrifft ein Ausdrückwerkzeug zum Lösen eines Elektromotors, insbesondere eines Servomotors, aus einem an einer Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere an einem drehbaren Behältertisch, ausgebildeten Sitz für den Elektromotor.
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Elektromotoren, insbesondere Servomotoren, werden zunehmend für den Antrieb von Drehtellern verwendet, die an einem drehbaren Behältertisch zur Aufnahme und Positionierung von zu behandelnden Behältern umlaufen. Entsprechende Behandlungsmaschinen sind beispielsweise aus der
EP 1 449 809 A1 und der
EP 1 596 488 A2 bekannt. Die Elektromotoren werden von unten her in an dem Behältertisch ausgebildete Bohrungen oder dergleichen Sitze eingepasst. Defekte Motoren sind auszutauschen und zu diesem Zweck aus ihren Sitzen nach unten herauszudrücken.
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Problematisch ist hierbei, dass sich die Elektromotoren aufgrund von Korrosion, Oxidation und/oder Verschmutzung an den Passflächen oft nur mit großem Kraftaufwand lösen lassen. Ein Ausbau ohne Beschädigung der Elektromotoren und/oder des Behältertisches ist dann mit herkömmlichen Werkzeugen nur mit großem Aufwand, gegebenenfalls auch gar nicht möglich.
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Es besteht daher Bedarf für Hilfsmittel, die den Ausbau der Elektromotoren aus ihren Sitzen auf schonende und ergonomische Weise ermöglichen.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einem Ausdrückwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieses zum Lösen eines Elektromotors, insbesondere eines Servomotors, aus einem an einer Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere an einem drehbaren Behältertisch ausgebildeten Sitz. Das Ausdrückwerkzeug umfasst eine Lagerplatte und Befestigungssäulen zur insbesondere formschlüssigen Befestigung der Lagerplatte in der Peripherie des Sitzes. Ferner umfasst das Ausdrückwerkzeug einen Adapterkörper zur Auflage auf einen zentralen stirnseitigen Abschnitt des Elektromotors. Ferner ist ein zwischen der Lagerplatte und dem Adapterkörper wirkendes Befestigungselement zum Drücken des Elektromotors aus seinem Sitz vorhanden.
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Dadurch kann die Peripherie des Sitzes als Wiederlager für eine auf den zentralen stirnseitigen Abschnitt des Elektromotors wirkende Kraft verwendet werden. Das Betätigungselement ist hierbei zwischen der Lagerplatte und dem Adapterkörper koaxial eingeklemmt, so dass ein Wegrutschen des Betätigungselements oder des Adapterkörpers und damit eine drohende Beschädigung des Elektromotors und/oder der Behandlungsmaschine vermieden werden. Ebenso lässt sich die Arbeitssicherheit für entsprechende Instandhaltungsmaßnahmen verbessern.
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Die formschlüssige Befestigung der Lagerplatte ermöglicht eine axiale Zugbeanspruchung zwischen Befestigungssäulen und Behältertisch beim Herausdrücken des Elektromotors.
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Eine formschlüssige Befestigung der Lagerplatte erfolgt vorzugsweise mittels korrespondierender Außengewinde und Innengewinde, insbesondere Außengewinde an den Befestigungssäulen für korrespondierende Innengewinde im/am Behältertisch. Prinzipiell wären aber auch Bajonettverschlüsse an den Befestigungssäulen denkbar, Führungsschienen, korrespondierende Haken oder dergleichen Verankerung für eine axiale Zugbeanspruchung zwischen Befestigungssäulen und Behältertisch.
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Die Befestigungssäulen können einen runden und/oder gleichseitig polygonalen Querschnitt aufweisen und bilden dann zusammen beispielsweise ein Dreibein oder ein Vierbein aus. Die Befestigungssäulen können auch einen polygonalen Querschnitt mit unterschiedlich langen Seiten aufweisen, insbesondere einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei eine der längeren Seiten dann nach innen zum Betätigungselement und Adapterkörper hinweist. Lagerplatte und Befestigungssäulen können zusammen eine im Wesentlichen U-förmige Tragstruktur für das Betätigungselement ausbilden. Bereits zwei Befestigungssäulen mit länglicher Standfläche ermöglichen eine ausreichend stabile Befestigung der Lagerplatte über dem Elektromotor.
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Vorzugsweise ist das Betätigungselement zwischen den Befestigungssäulen angeordnet. Dadurch lässt sich eine im Wesentlichen axial auf den Elektromotor wirkende Kraft zum Drücken des Elektromotors aus seinem Sitz erzeugen. Ferner lässt sich die statische Belastung beim Herausdrücken des Elektromotors gleichmäßig auf die Befestigungssäulen verteilen.
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Vorzugsweise umfasst das Ausdrückwerkzeug vier Befestigungssäulen. Dies ermöglicht eine besonders effektive Verteilung der beim Herausdrücken des Elektromotors wirkenden Kräfte in der Peripherie des Sitzes und eine einfache Konstruktion der Lagerplatte, beispielsweise mit im Wesentlichen rechteckiger oder quadratischer Form.
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Vorzugsweise sind in der Lagerplatte Durchgangsbohrungen für die Befestigungssäulen ausgebildet. Die Befestigungssäulen können dann in den Durchgangsbohrungen geführt und beispielsweise für ein Einschrauben in die Peripherie des Sitzes gedreht werden. Die Durchgangsbohrungen sind vorzugsweise im Bereich der Ecken polygonaler Lagerplatten ausgebildet.
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Vorzugsweise sind die Befestigungssäulen Maschinenschrauben, insbesondere mit Außengewinde M10, zum Einschrauben in die Peripherie des Sitzes. Dies ermöglicht eine kostengünstige Bereitstellung der Befestigungssäulen und eine einfache manuelle Betätigung mittels Schraubenschlüssel oder dergleichen. Außengewinde M10 eignen sich besonders wegen ihrer Stabilität und dem dennoch vergleichsweisen geringen Platzbedarf für korrespondierende Bohrungen mit Innengewinden in der Peripherie des Sitzes. Es wäre jedoch auch Befestigungssäulen mit Gewinde M8 oder M12 denkbar.
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Alternativ können die Befestigungssäulen Gewindestangen sein, insbesondere mit Außengewinde M10, zum Einschrauben in die Peripherie des Sitzes mit oberhalb der Lagerplatte aufgeschraubten Muttern. Damit lassen sich ähnliche Vorteile erzielen wie mit Maschinenschrauben.
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Alternativ oder ergänzend können die Befestigungssäulen Durchgangsbohrungen für Maschinenschrauben oder Gewindestangen aufweisen. Diese können dann sowohl durch die Durchgangsbohrungen der Lagerplatte als auch durch die Durchgangsbohrungen der Befestigungssäulen geschoben und in die Peripherie des Sitzes geschraubt werden. Die durchgeschobenen Maschinenschrauben oder Gewindestangen stellen dann als Bestandteil der Befestigungssäulen die formschlüssige Verbindung mit der Peripherie des Sitzes her.
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Vorzugsweise ist das Betätigungselement ein insbesondere manuell zu betätigender Bolzen mit einem Außengewinde, das in ein in der Lagerplatte ausgebildetes zentrales Innengewinde eingreift. Der Bolzen kann oberhalb der Lagerplatte einen Außensechskant, Innensechskant, einen Betätigungshebel oder dergleichen zur Betätigung aufweisen.
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Vorzugsweise ist das Betätigungselement eine Maschinenschraube, die in ein in der Lagerplatte ausgebildetes zentrales Innengewinde eingreift. Eine Maschinenschraube lässt sich auf ökonomisch vorteilhafte Weise als Betätigungselement verwenden und beispielsweise mit einem herkömmlichen Schraubenschlüssel oder Drehmomentschlüssel manuell betätigen.
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Vorzugsweise ist das zentrale Innengewinde als M16 ausgebildet. Dadurch lässt sich eine vergleichsweise hohe Andruckkraft auf den zentralen stirnseitigen Abschnitt des Elektromotors ausüben. Je nach Größe des Elektromotors wären jedoch auch davon abweichende Innengewinde denkbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Betätigungselement einen Hydraulikzylinder. Dieser lässt sich beispielsweise zwischen die Lagerplatte und den Adapterkörper einsetzen und anschließend ausfahren. Der Hydraulikzylinder ermöglicht vergleichsweise hohe Andruckkräfte zum Drücken des Elektromotors aus seinem Sitz bei vergleichsweise geringen Betätigungskräften.
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Vorzugsweise ist der Hydraulikzylinder dann mittels einer Handpumpe betätigbar. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz für Instandhaltungsmaßnahmen vor Ort und erübrigt einen Druckluftanschluss, Kompressor oder dergleichen. Nichtsdestoweniger wäre eine Betätigung des Hydraulikzylinders mit einer maschinellen Druckluftluftversorgung denkbar.
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Zum Eingriff in den zentralen stirnseitigen Abschnitt des Elektromotors weist der Adapterkörper vorzugsweise eine rotationssymmetrische Stirnseite auf und/oder umfasst vorzugsweise stirnseitige Ausnehmungen und/oder Erhebungen. Dadurch lässt sich eine stabile axiale Kraftübertragung auf dem stirnseitigen Abschnitt des Elektromotors für das Drücken desselben aus seinem Sitz erzielen.
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Vorzugsweise ist der zentrale stirnseitige Abschnitt des Elektromotors ein Motorflansch, ein Lagersitz und/oder ein Wellenadapter für die Abtriebswelle des Elektromotors. Es handelt sich hierbei um Bestandteile des Elektromotors, die im eingebauten Zustand des Elektromotors freiliegen bzw. freigelegt werden können, beispielsweise nach Abnahme von Schutzblenden oder dergleichen, so dass der Adapterkörper zur Übertragung axialer Kräfte aufgesetzt werden kann.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine Schrägansicht des Ausdrückwerkzeugs in einer ersten bevorzugten Ausführungsform mit einem Behältertisch und einem Elektromotor;
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2 eine seitliche Ansicht des Ausdrückwerkzeugs der ersten Ausführungsform;
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3 eine Schrägansicht des Ausdrückwerkzeugs der 2 mit einer davon abweichenden Variante der Befestigungssäulen;
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4 eine Draufsicht auf eine Lagerplatte;
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5 einen Schnitt durch einen Adapterkörper; und
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6 einen schematischen Schnitt durch das Ausdrückwerkzeug gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform mit einem Behältertisch und einem Elektromotor.
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Wie die 1 erkennen lässt, dient das Ausdrückwerkzeug 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zum Lösen eines Elektromotors 2 aus seinem Sitz 3, der beispielsweise in einem Behältertisch 4 ausgebildet ist. Der Sitz 3 kann eine Ausfräsung im Behältertisch 4 sein, ein fest mit dem Behältertisch 4 verbundener Motorflansch oder dergleichen. Ebenso kann der Elektromotor 2 einen Flansch oder dergleichen Befestigungsstruktur umfassen.
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Das Ausdrückwerkzeug 1 umfasst eine Lagerplatte 5 und beispielsweise vier Befestigungssäulen 6, von denen in der 1 nur eine zu sehen ist. Das Ausdrückwerkzeug 1 umfasst ferner einen Adapterkörper 7 und ein zwischen der Lagerplatte 5 und dem Adapterkörper 7 wirkendes mechanisches Betätigungselement 8, das vorzugsweise als Maschinenschraube mit Außensechskant oder auch Innensechskant ausgebildet ist.
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Der Adapterkörper 7 wird auf einen zentralen stirnseitigen Abschnitt 2a des Elektromotors 2 aufgesetzt. Der zentrale stirnseitige Abschnitt 2a ist beispielsweise ein Flansch, ein Wellenadapter und/oder ein Lagersitz für die Abtriebswelle des Elektromotors 2. Angedeutet ist ferner eine Steuereinheit 2b des Elektromotors 2, der vorzugsweise als Servomotor ausgebildet ist.
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In der 1 sind ferner in der Peripherie 9 des Sitzes 3 ausgebildete Befestigungsbohrungen 9a mit Innengewinde dargestellt. Die Befestigungsbohrungen 9a können im Behältertisch 4 entweder serienmäßig um jeden Sitz 3 ausgebildet sein oder nachträglich für festsitzende Elektromotoren 2 in deren Peripherie 9 hergestellt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Bohrschablone. Die Befestigungsbohrungen 9a sind vorzugsweise als Sacklöcher über dem zugeordneten Elektromotor 2 ausgebildet und könnten im regulären Arbeitsbetrieb von Abdeckstopfen, Schrauben oder dergleichen verschlossen sein.
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In der 2 ist zu erkennen, dass an den in Form von Maschinenschrauben ausgebildeten Befestigungssäulen 6 definitionsgemäß Außengewinde 6a ausgebildet sind. Als Außengewinde 6a für die Befestigungssäulen 6 eignen sich M8 bis M12, insbesondere M10.
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Ferner ist das Betätigungselement 8 bei der ersten Ausführungsform des Ausdrückwerkzeugs 1 als Maschinenschraube mit Außengewinde 8a ausgebildet. Das Außengewinde 8a ist vorzugsweise M16, um eine ausreichend große axiale Kraft FA zum Drücken des Elektromotors 2 aus seinem Sitz 3 zu übertragen.
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Wie die 1 und 2 diesbezüglich erkennen lassen, ist der Adapterkörper 7 vorzugsweise symmetrisch zwischen den Befestigungssäulen 6 angeordnet.
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In der 3 ist alternativ eine vorzugsweise quaderförmige Befestigungssäule 10 dargestellt mit Durchgangsbohrungen 10a (lediglich durch Pfeile angedeutet) für Maschinenschrauben 10b. Mit letzteren lassen sich dann sowohl die Lagerplatte 5 als auch die Befestigungssäule 10 formschlüssig in der Peripherie 9 des Sitzes 3 befestigen. Die Befestigungssäule 10 hat eine vorzugsweise längliche Standfläche 10c, wobei dann eine ihrer langen Seiten nach innen weist. Es sind beispielsweise zwei Befestigungssäulen 10 vorhanden, die die Schenkel eines im Wesentlichen U-förmigen Stützprofils für das Betätigungselement 8 ausbilden.
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Die 4 lässt erkennen, dass in der Lagerplatte 5 eine zentrale Bohrung 11 mit einem Innengewinde 11a ausgebildet ist. Ferner sind in der Lagerplatte 5 periphere Durchgangsbohrungen 12 für die Befestigungssäulen 6 ausgebildet. Eine bevorzugte Konfiguration der Lagerplatte 5 weist vier Durchgangsbohrungen 12 zur Aufnahme je einer Befestigungssäule 6 auf. Dies ermöglicht eine gleichmäßige statische Lastverteilung mit einfachen Mitteln. Die Lagerplatte 5 hat zu diesem Zweck vorzugsweise einen quadratischen Umriss in der Draufsicht.
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Es wären aber auch andere, insbesondere polygonale Umrisse für die Lagerplatte 5 denkbar, beispielsweise dreieckige, fünfeckige oder sechseckige Umrisse mit einer entsprechenden Anzahl von Befestigungssäulen 6 im Bereich der jeweiligen Polygonecken.
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Ebenso wäre es denkbar, den Umriss der Lagerplatte 5 und die Lage der Durchgangslöcher 12 an die jeweils zur Verfügung stehenden Grundfläche in der Peripherie 9 des Sitzes 3 anzupassen, insbesondere an den Platz zwischen zwei benachbarten Elektromotoren 2, die nicht auszubauen sind. Beispielsweise werden benachbarte Drehteller (nicht dargestellt) abgenommen, um eine ausreichende Grundfläche in der Peripherie 9 des auszubauenden Elektromotors 2 für die Befestigungssäulen 6 bereitzustellen. Auch wäre es denkbar, die Lagerplatte 5 als Ringsegment mit einer Länge von etwa einer Maschinenteilung an den Umriss des Behältertisches 4 anzupassen.
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Die 5 zeigt den vorzugsweise rotationssymmetrischen Adapterkörper 7 mit einer stirnseitigen ringförmigen Ausnehmung 13, die beispielsweise zur Aufnahme von im zentralen stirnseitigen Bereich 2a des Elektromotors 2 ausgebildeten Montageelementen wie Schrauben oder dergleichen dient. Ferner sind an dem Adapterkörper 7 stirnseitige Auflageflächen 7a, 7b vorhanden, die auf dem zentralen stirnseitigen Abschnitt 2a des Elektromotors 2 aufliegen, um eine zum Herausdrücken des Elektromotors 2 aus seinem Sitz 3 geeignete axiale Kraft FA zu übertragen.
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Die Bestandteile des Ausdrückwerkzeug 1 sind vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, verzinktem Stahl und/oder Aluminium hergestellt.
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Die 6 zeigt im schematischen Schnitt eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Ausdrückwerkzeugs 21, die sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass das mechanische Betätigungselement 8 von einem hydraulischen Betätigungselement 22 ersetzt wird. Letzteres umfasst wenigstens einen Hydraulikzylinder 23 und vorzugsweise eine Handpumpe 24 mit einer Hydraulikleitung 25.
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Der Hydraulikzylinder 23 wird im eingefahrenen Zustand zwischen der Lagerplatte 5 und dem Adapterkörper 7 positioniert und kann zum Ausüben der axialen Kraft FA auf den zentralen stirnseitigen Abschnitt 2a des Elektromotors 2 durch Betätigung der Handpumpe 24 ausgefahren werden. Die Handpumpe 24 ermöglicht eine gleichermaßen flexible wie schonende und ergonomische Arbeitsweise zum Drücken des Elektromotors 2 aus seinem Sitz 3.
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Anstelle von Maschinenschrauben im Allgemeinen könnten Bolzen mit Außengewinden 8a als mechanische Betätigungselemente 8 verwendet werden. Bei derartigen Bolzen wäre eine ergonomische Bedienung mittels Handgriffen, Hebeln oder dergleichen möglich, ebenso eine Betätigung mittels Schraubenschlüssel, Drehmomentschlüssel oder dergleichen.
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Weiterhin lassen sich die offenbarten Varianten von Befestigungssäulen 6, 10 und Betätigungselementen 8, 22 beliebig mit geeignet geformten Lagerplatten 5 kombinieren, um das Ausdrückwerkzeug 1, 21 an die jeweilige Peripherie 9 des Sitzes 3 anzupassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1449809 A1 [0002]
- EP 1596488 A2 [0002]
