JP5449141B2 - Machine with direct drive for processing containers - Google Patents
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Description
本発明は、例えばビン、缶、又は同様な容器、例えば飲み物を満たすのに適しているものであって、ラベルを設けられ、栓をされているか、または同様の処理ルーチンを通されるもののための処理機械であって、常に電気駆動モーターおよびモーターハウジングを有する少なくとも一つの駆動装置ユニットを有し、更に駆動装置ユニットに接続される操作ユニットを有し、並びに、駆動装置ユニットを収納しかつ操作ユニットの為の少なくとも一つの支承部を備える駆動装置ハウジングを有する前記処理機械に関する。 The present invention is suitable, for example, for filling bottles, cans or similar containers, such as drinks, which are labeled, stoppered or passed through a similar processing routine. A processing machine having at least one drive unit having an electric drive motor and a motor housing, further comprising an operation unit connected to the drive unit, and housing and operating the drive unit The processing machine has a drive housing with at least one bearing for the unit.
特許文献1によるこのような先行技術が、そのような処理機械に取り組んでおり、この処理機械においてはそのような駆動装置ユニットが回転プレートと接続されて使用されている。この回転プレートは、これの上に立っている容器を様々な処理位置の際、例えばラベルを各容器に引き渡すラベリング装置、ブラッシングステーション(Anbrueststation)、および/または印刷ステーション(Andrueckstation)などの際を通りすぎて動かすために、これに限定されず使用される。 Such prior art according to US Pat. No. 6,057,086 addresses such a processing machine, in which such a drive unit is used connected to a rotating plate. This rotating plate passes through the containers standing on it in various processing positions, for example in the labeling device, the brushing station (Anbrueststation) and / or the printing station (Andrueckstation) which delivers the label to each container. To move too much, it is used without being limited to this.
この目的のために、公知の機械は、制御ユニットおよび調整ユニット、並びにアクチュエーターを持っており、これらは共通のハウジングに組み込まれ、完全なアッセンブリーとして交換可能である。制御ユニットと調整ユニットがアクチュエーターを含めて機能が保証されて当該駆動装置ハウジング内に組み込まれているので、したがって運転エラーが回避されるということは実証済みである。その上、機能エラーの場合には、駆動装置ユニットが完全に交換されそして結果として当該処理機械から独立して調査され場合によっては置きかえられえることが可能である。 For this purpose, the known machines have a control unit and an adjustment unit, as well as an actuator, which are integrated in a common housing and can be replaced as a complete assembly. It has been demonstrated that the control unit and the adjustment unit, including the actuator, are guaranteed to function and are incorporated in the drive housing, thus avoiding operating errors. Moreover, in the case of functional errors, the drive unit can be completely replaced and as a result investigated independently of the processing machine and possibly replaced.
この実証済みの先行技術から出発して、現在は、さらなる構造上の簡易化を達成し、使用される部品およびアッセンブリーの数を更に減らすことに対する要求が存在している。本発明はここに起因している。 Starting from this proven prior art, there is now a need to achieve further structural simplifications and further reduce the number of parts and assemblies used. This is the reason for the present invention.
本発明の技術課題は、容器のためのこのような処理機械をさらに発展させ、コスト、設計上の労力および必要な部材の数を更に減らすことである。 The technical problem of the present invention is to further develop such a processing machine for containers, further reducing cost, design effort and the number of components required.
この技術課題解決のために、容器、例えばビンまたは缶などのためのこのような処理機械についての本発明は、モーターハウジングが同時に駆動装置ハウジングであり、かつ組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングを形成していることを提案する。 To solve this technical problem, the present invention for such a processing machine for containers, such as bottles or cans, is that the motor housing is the drive housing at the same time and the only motor / drive housing combined. Propose that is formed.
本発明の枠内では、したがって駆動モーターの収納のためのモーターハウジングが、同時に駆動装置ハウジングとして機能し、つまり組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングを形成する。その結果、当該組み合わされたモーター/駆動装置ハウジングは、駆動モーターの収納のために使用されるためにだけ設けられるのでなく、操作ユニットのための支承部と、場合によっては別の装備および装置をもその中に備える。有利な実施形では、前述の支承部は、駆動モーターの側から駆動される少なくとも一つの固定フランジから形成されており、この固定フランジが、操作ユニットを直接接続するために設けられている。組み合わされたモーター/駆動装置ハウジングは、言及した駆動される固定フランジを支承部として備えている。組み合わされたモーター/駆動装置ハウジングが駆動モーターと支承部のほかに少なくとも更に一つのセンサーを収納しており、このセンサーが、駆動モーターの回転数、回転角度、モーター温度等のようなモーター特性を把握し、および必要に応じて制御装置に送ると有効であることが追加的に実証されている。 Within the framework of the invention, the motor housing for the storage of the drive motor thus simultaneously functions as the drive housing, ie forms the only motor / drive housing combined. As a result, the combined motor / drive device housing is not only provided to be used for storage of the drive motor, but also a bearing for the operating unit and possibly separate equipment and devices. Prepare for it. In an advantageous embodiment, the aforementioned bearing is formed from at least one fixed flange driven from the side of the drive motor, this fixed flange being provided for direct connection of the operating unit. The combined motor / drive device housing is provided with the mentioned driven fixed flange as a bearing. The combined motor / drive housing houses at least one additional sensor in addition to the drive motor and bearing, which sensor provides motor characteristics such as drive motor speed, rotation angle, motor temperature, etc. It has been additionally demonstrated that it is useful to grasp and send to the controller as needed.
このようにして新方式の駆動装置が提供され、この駆動装置は、容器のための処理機械内の駆動装置ユニットの本質的な全特性および機能を引き継いでおり、かつこれの実現のためには単に組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングが求められる。つまり、本発明の枠内では、例えば特許文献1による先行技術のような別体式のモーターハウジングおよび駆動装置ハウジングはとりわけ追求されず、モーターハウジングが、駆動装置ハウジングの機能を同時に引き継いでいる。この方式によって、特にコンパクトでかつコスト面で有利な構造が達成される。その上、追加の駆動装置ハウジング、操作ユニットを接続するための駆動装置ハウジングにおける支承部、操作ユニットを駆動装置ハウジングの該支承部に取り付けるための固定手段、シール等のような多数の部材が省略可能である。
In this way, a new type of drive is provided, which takes over all the essential properties and functions of the drive unit in the processing machine for the container, and for its realization. Only a single motor / drive housing combined is required. That is, in the frame of the present invention, separate motor housings and drive device housings as in the prior art of
同時に設置空間も小さくなり、そして従来よりも少ない製造コストが観察される。同時に、本発明に係る組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングと組み合わされたモーター/駆動装置ユニットの適用は全体としてユニバーサルである。実際に、前記組み合わされたモーター/駆動装置ユニットは、特許物件1に記載されるように例えば星型歯車と接続されて使用可能である。特許文献2に相応する封栓機械(Verschliessmaschine)において使用することも当然考え得るし、これはこの発明思想に含まれている。特許文献3による洗浄機械との組合せについても同様である。
At the same time, the installation space is reduced, and less manufacturing costs are observed. At the same time, the application of the motor / drive unit combined with the only motor / drive housing combined according to the present invention is universal as a whole. In fact, the combined motor / drive unit can be used in connection with, for example, a star gear as described in
つまりは、唯一のモーター/駆動装置ハウジングを有する本発明に係る組み合わされたモーター/駆動装置ユニットは、容器のための洗浄機械におけるあらゆる好ましくは回転する駆動装置に使用可能である。リニアアクチュエータ(lieare Stelltrieb)もまた、その主回転動作がラック駆動装置または同様なギア装置によって直線的な動作に変換されることで、本発明による組み合わされたモーター/駆動装置ユニットと組み合わせることが可能である。 In other words, the combined motor / drive unit according to the invention with only one motor / drive housing can be used for any preferably rotating drive in a washing machine for containers. Linear actuators (lieare Stelltrieb) can also be combined with the combined motor / drive unit according to the invention by converting its main rotational motion into linear motion by a rack drive or similar gearing It is.
その際、本発明に係る組み合わされたモーター/駆動装置ユニットの組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングが、少なくとも一つの中空孔を設けられていると、特に有利であることが補足的に判明している。というのは、この中空孔が、操作ユニットの駆動軸との直接連結のために使用され得るからである。つまり操作ユニットの該駆動軸は、追加的な軸受を(もはや)必要としない、というのはこれが駆動される固定フランジの軸受によってモーター/駆動装置ハウジング内で提供されるからである。駆動される固定フランジは、例えば、中空孔に差し込まれ、固定フランジと回転不能に接続される駆動軸を介して、操作ユニットを直接的に接続するのに適している。 In this context, it is supplementarily found that it is particularly advantageous if the combined motor / drive housing of the combined motor / drive device unit according to the invention is provided with at least one hollow hole. doing. This is because this hollow hole can be used for direct connection with the drive shaft of the operating unit. In other words, the drive shaft of the operating unit does not require an additional bearing (no longer) because it is provided in the motor / drive housing by the bearing of the fixed flange to which it is driven. The fixed flange to be driven is suitable, for example, for directly connecting the operation unit via a drive shaft that is inserted into a hollow hole and is non-rotatably connected to the fixed flange.
追加的なオプションは、本発明に係る組み合わされたモーター/駆動装置ユニットが追加的な冷却装置、例えば水冷装置を備えていることにある。この冷却装置は、主として駆動モーターのために必要に応じて使用される。追加的に駆動モーターは、ブレーキ、例えば空気圧式のブレーキを備えても良い。冷却装置もブレーキも当然に、そしてまたもや、組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジング内に収納される。 An additional option is that the combined motor / drive unit according to the invention comprises an additional cooling device, for example a water cooling device. This cooling device is used as needed primarily for the drive motor. Additionally, the drive motor may comprise a brake, for example a pneumatic brake. The cooling device and the brake are naturally and again housed in the only motor / drive housing that is combined.
電気駆動モーターとして、特にいわゆるリラクタンスモーターが有利であることが判明した。そのようなリラクタンスモーターは、特別な構造形態の電気モーターであり、この電気モーターにおいては、属するローターが特に軟磁性の材料(例えば鉄)から成るか、またはそのような材料を有しており、かつ対応する固定子が必要なマグネットコイルを含んでいる。ローターは、永久磁石を備えることも電流を通されることもない。ローターは、むしろ軟磁性の材料からなるはっきりと形づくられた極を有する。これに対応して、その機能方式は電気リニア駆動装置に近似しており、実際に摩擦なしに機能する。有利な実施形では、駆動モーターは、スムースコア式(nutenlos)回転シンクロナスモーターであり、このシンクロナスモーターにおいては固定子のマグネットコイルは平らな鉄製リング上に固定されている。これに対応して、鉄製のマグネットリングを設けられたローターが、固定子と比較したエアギャップを考慮して配置されている。 It has been found that a so-called reluctance motor is particularly advantageous as an electric drive motor. Such a reluctance motor is a special structural form of an electric motor, in which the rotor to which it belongs is made of a soft magnetic material (for example iron) or has such a material, And the magnet coil which requires the corresponding stator is included. The rotor is not equipped with permanent magnets and is not galvanized. The rotor has a well-shaped pole rather made of soft magnetic material. Correspondingly, its functional system is similar to an electric linear drive and actually functions without friction. In an advantageous embodiment, the drive motor is a nutenlos rotary synchronous motor, in which the stator magnet coil is fixed on a flat iron ring. Correspondingly, a rotor provided with an iron magnet ring is arranged in consideration of an air gap compared to the stator.
このようにして駆動モーターは、高いダイナミックとその構造に関する大きな柔軟性を提供し、幾1000Nmまでの広いトルク範囲をカバーすることが可能である。その上、この構造方式は、本発明に係る組み合わされたモーター/駆動装置ユニットまたは付随する唯一のモーター/駆動装置ハウジングが、一般に、操作ユニットの駆動軸と連結するための既に説明した中空孔を備えることが可能である。というのは、固定子もローターもその都度有利にシリンダー状に形成されており、このようにして既に説明した中空孔をその内部に定義しているからである。しかしながら内部は必須ではない。 In this way, the drive motor offers high dynamics and great flexibility with respect to its structure, and can cover a wide torque range up to several thousand Nm. Moreover, this construction scheme allows the combined motor / drive unit according to the present invention or the accompanying single motor / drive unit housing to generally have the previously described hollow holes for coupling with the drive shaft of the operating unit. It is possible to provide. This is because both the stator and the rotor are advantageously formed in a cylindrical shape each time, and thus the hollow holes already described are defined in the interior. However, the interior is not essential.
本発明の主題はまたは、モーターハウジングを有する電気駆動モーターの使用であって、組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジングを有する駆動装置ユニットとして、操作ユニットに直接接続するために、容器を、属する処理機械内で処理する流れの中での使用である。この使用の有利な実施形は、請求項9および10に記載されている。
The subject of the present invention is also the use of an electric drive motor with a motor housing, belonging to a container for direct connection to an operating unit as a drive unit with the only motor / drive housing combined. Use in the flow of processing in a processing machine. Advantageous embodiments of this use are described in
単に一実施例として描かれた図面に基づき、本発明を以下に詳細に説明する。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in detail below on the basis of a drawing drawn purely as an example.
図2および図3にはそれぞれ、容器1のための処理機械が描かれている。容器1は、この実施例ではビン1であり、これに限定されない。実際には、缶や他の容器も以下に更に記載する方法および方式で処理されることが可能である。処理とは本発明の範囲では、容器1に関する各操作、例えば、図2におおよそ示されるラベル2を、表されるラベリング機械の枠内で添付すること、図3のように栓3を取り付けること、または表されていない洗浄機械の枠内で各容器1を洗浄することも意味している。これは例えば特許文献3のテーマである。
2 and 3 each depict a processing machine for the
全ての処理または個々の処理機械は、駆動装置ユニット4が駆動モーター5およびモーターハウジング6によって実現されている点で際立っている。駆動装置ユニット4には、操作ユニット7が接続されている。接続ユニット7は、図2によるラベリング機械の枠内では星型歯車であり、他方、図3によるバリエーションでは操作ユニット7はスクリューシャフトとして実施されているか、またはそのようなものを備えている。このスクリューシャフトは、容器の側にスクリューヘッド7aを備えており、この側でスクリューヘッドが栓3をビン1に取り付ける。
All processing or individual processing machines are distinguished in that the drive unit 4 is realized by a drive motor 5 and a
駆動装置ユニット4は、駆動装置ハウジング6内に収納されている。この駆動装置ハウジングは、発明によると同時にモーターハウジング6である。追加的に、駆動装置ユニット4は、操作ユニット7のため、またはこれの接続のための少なくとも一つの支承部8を備えている。
The drive unit 4 is accommodated in a
実施例の範囲では、この支承部8は、駆動モーター5によって回転駆動される固定フランジ8である。固定フランジ8は、操作ユニット7を直接接続するのに適している。その他の点では、固定フランジ8は、シリンダー状に組み合わされるモーター/駆動装置ハウジング6を頭の側でカバーのように密閉している(abschliessen)。 実際には、操作ユニット7は、固定フランジ8と直接接続されている。モーター/駆動装置ユニット6は、場所固定に設計されており、かつ固定アンカー12によって詳細には特定されない基礎部に固定されている一方で、対して固定フランジ8は、詳しく言うと駆動モーター5によって駆動されて回転する。
In the range of the embodiment, the support portion 8 is a fixed flange 8 that is rotationally driven by the drive motor 5. The fixing flange 8 is suitable for directly connecting the operation unit 7. In other respects, the fixed flange 8 abschliessen as a cover on the head side of the motor /
既に説明したように、モーターハウジング6は、駆動装置ハウジング6の機能を同時に引き継いでおり、つまりモーターハウジング6と駆動装置ハウジング6は共用であって、組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジング6を形成している。当然、組み合わされたモーター/駆動装置ユニット4,5が組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジング6とともに取り扱われる。
As already explained, the
組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジング6内には、駆動モーター5の他に付加的に、少なくとも一つのセンサー9が更に存在している。この図1のみに示されたセンサー9によって駆動モーター5の回転数が把握可能である。補足的に、センサー9は、駆動モーター5の回転角度とその温度も検出可能である。センサー9によるデータは、図1のみに示され、外部に接続される制御ユニット10に送られる。制御ユニット10は、通常、図2および図3にしたがって全ての処理機械の制御のために使用される。
In addition to the drive motor 5 there is additionally at least one sensor 9 in the combined motor /
図1における部分カット図に基づいて、発明に係る組み合わされたモーター/駆動装置ユニット4,5およびもちろん唯一のモーター/駆動装置ハウジング6が少なくとも一つの中空孔11を有していることがわかる。この中空孔11の中に、操作ユニット7の駆動軸が収納されることが可能である。操作ユニット7の駆動軸がそれぞれ、組み合わされたモーター/駆動装置ユニット4,5の中空孔11内のどこに(回転不能に)差し込まれているのかは、図2および図3を見ることで直接明らかである。というのは、中空孔11は、駆動モーター5によって回転駆動される、なべ状に形成された固定フランジ8内に存在するからである。したがって、固定フランジ8の中空孔11に回転不能に食い込んでいる、図2の星型歯車の駆動軸または図3のスクリューシャフトは、これらもまた駆動モーター5の作用によって回転するに至る。
1 it can be seen that the combined motor / drive unit 4, 5 and of course the only motor /
駆動モーター5または組み合わされたモーター/駆動装置ユニット4,5は、図示されていない付加的な冷却装置、例えば水冷装置を備えていてもよい。同様に本発明の枠内で、駆動装置のための補足的なブレーキを設けることがある。冷却装置もブレーキも、組み合わされた唯一のモーター/駆動装置ハウジング6内に収納される。
The drive motor 5 or the combined motor / drive unit units 4, 5 may comprise an additional cooling device not shown, for example a water cooling device. Similarly, a supplementary brake for the drive may be provided within the framework of the present invention. Both the cooling device and the brake are housed in the only combined motor /
駆動モーター5として、本発明においては、リラクタンスモーター、すなわち電気モーターであって、そのローター5aが軟磁性材料から製造されるか、またはそのような材料を、これに取り付けられたスチールマグネットの形態内に例えば備えているものが使用される。ローター5aとは、回転駆動される固定フランジ8が接続され、したがって星型歯車(図2)のためまたはスクリューシャフト(図3)のための既に説明した駆動軸もまた接続されている。 In the present invention, the drive motor 5 is a reluctance motor, that is, an electric motor, the rotor 5a of which is manufactured from a soft magnetic material, or such a material is in the form of a steel magnet attached thereto. For example, what is provided is used. The rotor 5a is connected to a fixed flange 8 that is rotationally driven, and thus also the already described drive shaft for the star gear (FIG. 2) or for the screw shaft (FIG. 3).
駆動モーター5のローター5aに固定子5bが対応している。この固定子は、唯一示されるマグネットコイルを中に持っている。リラクタンスモーターの機能方式は、電気リニアモーターの機能方式と比較可能である。実際には、固定子5bのマグネットコイル内に回転磁界が発生され、この回転磁界をローター5aがそのスチールマグネットによって追い、ローター5aは回転磁界とシンクロして回転する。この結果として、ローター5aに接続される固定フランジ8もまた回転するに至り、接続される操作ユニット7がこれに従う。 The stator 5 b corresponds to the rotor 5 a of the drive motor 5. This stator has the only magnet coil shown therein. The functional system of the reluctance motor can be compared with the functional system of the electric linear motor. Actually, a rotating magnetic field is generated in the magnet coil of the stator 5b. The rotor 5a follows this rotating magnetic field by the steel magnet, and the rotor 5a rotates in synchronization with the rotating magnetic field. As a result, the fixed flange 8 connected to the rotor 5a also rotates, and the connected operation unit 7 follows this.
1 容器
2 ラベル
3 栓
4 作業ユニット
5 駆動モーター
5a ローター
5b 固定子
6 モーター/駆動装置ハウジング
7 操作ユニット
8 固定フランジ
9 センサー
10 制御ユニット
11 中空孔
12 固定アンカー
DESCRIPTION OF
Claims (10)
駆動装置ハウジング(6)内に収容されている駆動モータ(5)により、支承部(8)がモーターハウジング(6)の上端面上で回転駆動され、この支承部(8)の下面に、駆動モータ(5)のローター(5a)が設置されることを特徴とする処理機械。 A processing machine for a container (1), for example a bottle (1) or a can, comprising at least one drive unit (4) having a drive motor (5) and a motor housing (6); And an operating unit (7) connected to the drive unit (4), and at least one support (8) for housing the drive unit (4) and for the operating unit (7). In said processing machine having a drive housing (6),
The support portion (8) is rotationally driven on the upper end surface of the motor housing (6) by the drive motor (5) accommodated in the drive device housing (6), and is driven on the lower surface of the support portion (8). A processing machine, wherein a rotor (5a) of a motor (5) is installed .
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