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WO2008145363A1 - Machine having a direct drive for the treatment of containers - Google Patents

Machine having a direct drive for the treatment of containers Download PDF

Info

Publication number
WO2008145363A1
WO2008145363A1 PCT/EP2008/004267 EP2008004267W WO2008145363A1 WO 2008145363 A1 WO2008145363 A1 WO 2008145363A1 EP 2008004267 W EP2008004267 W EP 2008004267W WO 2008145363 A1 WO2008145363 A1 WO 2008145363A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor
drive
housing
unit
treatment
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/004267
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lothar Wilhelm
Thomas Stolte
Ralf SCHÜLER
Christian Albrecht
Christoph Schmitz
Günter Schmid
Original Assignee
Khs Ag
Schaeffler Kg
Ina Drives & Mechatronics Gmbh & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Khs Ag, Schaeffler Kg, Ina Drives & Mechatronics Gmbh & Co. Ohg filed Critical Khs Ag
Priority to JP2010509733A priority Critical patent/JP5449141B2/en
Priority to EP08758850.5A priority patent/EP2155563B1/en
Priority to BRPI0813106A priority patent/BRPI0813106A2/en
Priority to CN200880017484.3A priority patent/CN101678910B/en
Priority to SI200831513T priority patent/SI2155563T1/en
Publication of WO2008145363A1 publication Critical patent/WO2008145363A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps

Definitions

  • the invention relates to a treatment machine for containers, for.
  • a treatment machine for containers for.
  • cans or similar containers for example, filled with a beverage, cleaned, provided with a label, equipped with a closure or comparable treatment routines are subjected, with at least one drive unit with regular electric drive motor and motor housing, further with a to the drive unit connected manipulation unit, and with a drive housing, which receives the drive unit and has at least one bearing for the manipulation unit.
  • the known machine has a control unit and an actuator, which are housed in a common housing and can be replaced as a complete assembly.
  • the drive unit can be completely replaced and thus examined independently of the treatment machine in question and optionally replaced.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a treatment machine for containers in such a way that the costs, the design complexity and the number of required components are even further reduced.
  • the invention proposes a generic treatment machine for containers, eg. As bottles, cans or the like, that the motor housing is also the drive housing and forms a combined single motor / drive housing.
  • the motor housing for receiving the drive motor also acts as a drive housing, thus forming the only combined motor / drive housing. Consequently, the combined motor / drive housing in question is not only set up for receiving the drive motor, but also has the bearing for the manipulation unit and optionally further devices and units in its interior. According to an advantageous embodiment of the aforementioned bearing is formed by at least one side driven by the drive motor mounting flange, which is set up for the direct connection of the manipulation unit.
  • the combined motor / drive housing has the mentioned driven mounting flange as a bearing.
  • the combined motor / drive housing next to the drive motor and the bearing at least one sensor receives, which detects engine characteristics such as speed, rotation angle, engine temperature, etc. of the drive motor and transmitted to a control unit as needed.
  • inventively combined motor / drive unit with single motor / drive housing can replace any preferably rotary drive in a container handling machine.
  • a linear actuator can be combined with the inventively combined motor / drive unit such that its mainly rotary motion is converted into a linear motion, for example by means of a rack and pinion drive or similar gear arrangements.
  • the combined single motor / drive housing of the motor / drive unit according to the invention is equipped with at least one hollow bore. Because this hollow bore can be used for direct coupling with a drive shaft of the manipulation unit.
  • the drive shaft of the manipulation unit in question requires no additional support (more), since this is provided by the mounting of the driven mounting flange in the motor / drive housing.
  • the driven mounting flange is suitable for direct connection of the manipulation unit, for example via the inserted into the hollow bore and rotatably connected to the mounting flange drive shaft.
  • inventively combined motor / drive unit with an additional cooling, z. B. water cooling, is equipped.
  • This cooling is used primarily for the drive motor when needed.
  • the drive motor with a brake, z. B. pneumatic brake be equipped.
  • both the cooling and the brake are - again - included in the combined single motor / drive housing.
  • a so-called reluctance motor As an electric drive motor, a so-called reluctance motor has proven to be favorable.
  • a reluctance motor is a special design of an electric motor in which an associated rotor consists in particular of a soft magnetic material (eg iron) or such Has material and the corresponding stator contains the required magnetic coils.
  • the rotor is neither equipped with permanent magnets nor energized. He has rather pronounced poles of the soft magnetic material. Accordingly, the operation is similar to an electric linear drive and works practically smoothly.
  • the drive motor is a rotary, slotless synchronous motor, in which the magnetic coils of the stator are fastened on a flat iron ring.
  • the equipped with a magnetic ring made of iron rotor is arranged taking into account an air gap compared to the stator.
  • the drive motor has a high dynamic and a great flexibility in its construction and can cover a wide torque range up to several 1000 Nm.
  • this design ensures that the combined motor / drive unit according to the invention or the associated single motor / drive housing can be equipped at all with the already mentioned hollow bore for coupling to the drive shaft of the manipulation unit. Because both the stator and the rotor are each advantageously designed as a hollow cylinder and define in this way the already mentioned hollow bore in its interior, which is not mandatory.
  • the invention also provides the use of an electric drive motor with motor housing as a drive unit with a combined single motor / drive housing for direct connection to a manipulation unit in the course of treatment of containers in associated treatment machines.
  • Advantageous embodiments of this use are described in claims 9 and 10.
  • Fig. 2 shows an application of the combined motor / drive unit in a processing machine for containers, in this case a labeling and Fig. 3 shows another application in a treatment machine, which is designed as a closing machine
  • a treatment machine for container 1 is shown in the containers 1 is in the exemplary embodiment and not limiting to bottles 1
  • cans or other vessels in the manner to be described below treatment is treated in the
  • any manipulation of the container 1, for example its equipment with a label 2 indicated in FIG. 2 in the context of the illustrated labeling machine, the attachment of a closure 3, as indicated in FIG. 3, or the cleaning of the respective container 1 in the frame a cleaning machine, not shown, as for example is the subject of DE 197 03 369 A1
  • a manipulation unit 7 is connected to the drive unit 4.
  • the manipulation unit 7 is a starwheel in the context of the labeling machine according to FIG whereas, in the variant according to FIG. 3, the manipulation unit 7 is designed as a screw shaft or has such a housing, which has a screw head 7a on the holder side, which in turn affixes the closure 3 to the bottle 1
  • the drive unit 4 is accommodated in a secondary housing 6, which according to the invention is at the same time the motor housing 6.
  • the attachment unit 4 has at least one bearing 8 for the manipulation unit 7 or for its connection
  • the bearing 8 is a fastening flange 8 which is driven rotatively by means of the drive motor 8.
  • the fastening flange 8 is suitable for direct connection of the manipulation unit 7. Otherwise, the fastening flange 8 closes the cylindrical combined motor / drive housing 6 at the head end Type of lid from Actually, the manipulation unit 7 is directly connected to the mounting flange 8.
  • the combined motor / antifloor 4, 5 and, consequently, the only motor / secondary housing 6 has at least one hollow bore 11.
  • a drive shaft of the manipulation unit 7 can be received directly upon viewing of Figures 2 and 3 clearly where the drive shaft of the manipulation unit 7 each (non-rotatably) in the hollow bore 11 of the combined motor / Antr ⁇ ebse ⁇ nhe ⁇ t 4, 5 is inserted because the hollow bore 11 is found in the cup-shaped mounting flange 8, which by the Drive motor 5 is driven rotatively Consequently, the drive shaft rotatably in the hollow bore 11 of the mounting flange 8 for the star wheel according to Figure 2 and the screw shaft according to the Fig 3 when applied to the drive motor 5 is rotated
  • the drive motor 5 or the combined motor / Antr ⁇ ebse ⁇ nhe ⁇ t 4, 5 may be equipped with an additional and not expressly shown cooling, z B water cooling, it is also within the scope of the invention to provide a supplementary brake for the drive motor 5 Both the cooling and the brakes are recorded in the single combined engine / anti-noise housing 6
  • the drive motor 5 used is a reluctance motor, that is to say an electric motor whose rotor 5a is made of soft magnetic material or has such material in the form of iron magnets attached thereto in the example.
  • a stator 5b which contains only indicated magnetic coils.
  • the operation of the reluctance motor is comparable to that of a linear electric motor.
  • a rotating field is generated, which the rotor 5a follows with its iron magnets and rotates synchronously with the rotating field.
  • the attachment flange 8 connected to the rotor 5a is also set in rotation, which is followed by the connected manipulation unit 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

The object of the invention is a treatment machine for containers such as bottles (1), cans, or the like. The treatment machine generally comprises a drive unit (4) having a drive motor (5) and a motor housing (6). The invention further realizes a manipulation unit (7) that is connected to the drive unit (4). The invention further comprises a drive housing (6), which receives the drive unit (4), and at least one bearing (8) for the manipulation unit (7). According to the invention, the motor housing (6) is also the drive housing (6) and forms a combined single motor/drive housing (6).

Description

Maschine mit Direktantrieb zur Behandlung von Behälter Direct drive machine for handling containers
Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter, z. B. Flaschen, Dosen oder vergleichbare Gefäße, die beispielsweise mit einem Getränk gefüllt, gereinigt, mit einem Etikett versehen, mit einem Verschluss ausgerüstet oder vergleichbaren Behandlungsroutinen unterzogen werden, mit zumindest einer Antriebseinheit mit regelmäßig elektrischem Antriebsmotor sowie Motorgehäuse, ferner mit einer an die Antriebseinheit angeschlossenen Manipulationseinheit, und mit einem Antriebsgehäuse, welches die Antriebseinheit aufnimmt und wenigstens ein Lager für die Manipulationseinheit aufweist.The invention relates to a treatment machine for containers, for. As bottles, cans or similar containers, for example, filled with a beverage, cleaned, provided with a label, equipped with a closure or comparable treatment routines are subjected, with at least one drive unit with regular electric drive motor and motor housing, further with a to the drive unit connected manipulation unit, and with a drive housing, which receives the drive unit and has at least one bearing for the manipulation unit.
Der gattungsbildende Stand der Technik nach der EP 1 174 345 A1 befasst sich mit einer solchen Behandlungsmaschine, bei welcher eine derartige Antriebseinheit in Verbindung mit einem Drehteller zum Einsatz kommt. Solche Drehteller werden nicht einschränkend eingesetzt, um die auf diesen aufstehenden Behälter an verschiedenen Behandlungspositionen vorbei zu bewegen, beispielsweise an einem Etikettieraggregat zur Übergabe von Etiketten an den jeweiligen Behälter, an Anbürst- und/oder Andrückstationen usw..The generic state of the art according to EP 1 174 345 A1 deals with such a treatment machine in which such a drive unit is used in conjunction with a turntable. Such turntables are not used in a restrictive manner in order to move the containers resting thereon past different treatment positions, for example on a labeling unit for transferring labels to the respective container, to brushing and / or pressing stations, etc.
Zu diesem Zweck verfügt die bekannte Maschine über eine Steuer- und Regeleinheit sowie einen Stellantrieb, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und sich als komplette Baugruppe austauschen lassen. Das hat sich bewährt, weil die Steuer- und Regeleinheit inklusive Stellantrieb funktionssicher in dem fraglichen Antriebsgehäuse untergebracht ist, folglich Betriebsstörungen vermieden werden. Außerdem kann im Falle einer Funktionsstörung die Antriebseinheit komplett ausgetauscht und folglich unabhängig von der fraglichen Behandlungsmaschine untersucht und gegebenenfalls ersetzt werden.For this purpose, the known machine has a control unit and an actuator, which are housed in a common housing and can be replaced as a complete assembly. This has proven to be useful because the control and regulating unit including the actuator is functionally reliable housed in the drive housing in question, thus operating disturbances are avoided. In addition, in the case of a malfunction, the drive unit can be completely replaced and thus examined independently of the treatment machine in question and optionally replaced.
Ausgehend von diesem bewährten Stand der Technik besteht aktuell ein Bedürfnis danach, eine weitere konstruktive Vereinfachung zu erzielen und die Anzahl der verwendeten Bauteile und Baugruppen noch weiter zu verringern. Hier setzt die Erfindung ein.Based on this proven state of the art there is currently a need to achieve a further structural simplification and to further reduce the number of components and assemblies used. This is where the invention starts.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Behand- lungsmaschine für Behäiter so weiterzuentwickeln, dass die Kosten, der konstruktive Aufwand und die Anzahl der erforderlichen Bauteile noch weiter verringert sind. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Behandlungsmaschine für Behälter, z. B. Flaschen, Dosen oder dergleichen vor, dass das Motorgehäuse zugleich das Antriebsgehäuse ist und ein kombiniertes einziges Motor-/Antriebsgehäuse formt.The invention is based on the technical problem of further developing such a treatment machine for containers in such a way that the costs, the design complexity and the number of required components are even further reduced. To solve this technical problem, the invention proposes a generic treatment machine for containers, eg. As bottles, cans or the like, that the motor housing is also the drive housing and forms a combined single motor / drive housing.
Im Rahmen der Erfindung fungiert folglich das Motorgehäuse zur Aufnahme des Antriebsmotors zugleich als Antriebsgehäuse, bildet also das einzige kombinierte Motor-/Antriebsgehäuse. Folglich ist das fragliche kombinierte Motor- /Antriebsgehäuse nicht nur zur Aufnahme des Antriebsmotors eingerichtet, sondern weist auch das Lager für die Manipulationseinheit sowie gegebenenfalls weitere Einrichtungen und Aggregate in seinem Inneren auf. Nach vorteilhafter Ausgestaltung wird das vorgenannte Lager von zumindest einem seitens des Antriebsmotors angetriebenen Befestigungsflansch gebildet, welcher zum unmittelbaren Anschluss der Manipulationseinheit eingerichtet ist. Das kombinierte Motor-/Antriebsgehäuse weist den erwähnten angetriebenen Befestigungsflansch als Lager auf. - Zusätzlich hat es sich bewährt, wenn das kombinierte Motor-/An- triebsgehäuse neben dem Antriebsmotor und dem Lager wenigstens noch einen Sensor aufnimmt, welcher Motoreigenschaften wie Drehzahl, Drehwinkel, Motortemperatur etc. des Antriebsmotors erfasst und bei Bedarf an eine Steuereinheit übermittelt.In the context of the invention, consequently, the motor housing for receiving the drive motor also acts as a drive housing, thus forming the only combined motor / drive housing. Consequently, the combined motor / drive housing in question is not only set up for receiving the drive motor, but also has the bearing for the manipulation unit and optionally further devices and units in its interior. According to an advantageous embodiment of the aforementioned bearing is formed by at least one side driven by the drive motor mounting flange, which is set up for the direct connection of the manipulation unit. The combined motor / drive housing has the mentioned driven mounting flange as a bearing. - In addition, it has proven useful if the combined motor / drive housing next to the drive motor and the bearing at least one sensor receives, which detects engine characteristics such as speed, rotation angle, engine temperature, etc. of the drive motor and transmitted to a control unit as needed.
Auf diese Weise wird ein neuartiger Antrieb zur Verfügung gestellt, welcher sämtliche wesentlichen Eigenschaften und Funktionen einer Antriebseinheit in einer Behandlungsmaschine für Behälter übernimmt und zu deren Realisierung auf lediglich ein einziges kombiniertes Motor-/Antriebsgehäuse zurückgreift. D. h., im Rahmen der Erfindung werden gerade nicht ein separates Motorgehäuse und Antriebsgehäuse wie beispielsweise beim Stand der Technik nach der EP 1 174 345 A1 verfolgt, sondern übernimmt das Motorgehäuse zugleich die Funktion des Antriebsgehäuses. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte und kostengünstige Bauweise erreicht. Außerdem lassen sich zahlreiche Bauteile einsparen, wie ein zusätzliches Antriebsgehäuse, ein ergänzendes Lager am Antriebsgehäuse zum Anschluss der Manipulationseinheit, Befestigungsmittel zur Anbringung der Manipulationseinheit an dem betreffenden Lager des Antriebsgehäuses, Dichtungen etc..In this way, a novel drive is provided, which takes over all the essential properties and functions of a drive unit in a container handling machine and resorting to their realization on only a single combined motor / drive housing. D. h., Within the scope of the invention are not just a separate motor housing and drive housing as in the prior art according to EP 1 174 345 A1 pursued, but takes over the motor housing at the same time the function of the drive housing. In this way, a particularly compact and inexpensive construction is achieved. In addition, numerous components can be saved, such as an additional drive housing, a supplementary bearing on the drive housing for connecting the manipulation unit, fastening means for attaching the manipulation unit to the respective bearing of the drive housing, seals etc ..
Gleichzeitig wird der Bauraum verringert und werden geringere Fertigungskosten als bisher beobachtet. Dabei ist die Anwendung des erfindungsgemäßen kombinierten einzigen Motor-/Antriebsgehäuses und folglich der kombinierten Motor-/Antriebseinheit insgesamt universell. Tatsächlich lässt sich die beschriebene kombinierte Motor-/Antriebseinheit in Verbindung mit beispielsweise Sternrädern einsetzen, wie sie in der EP 1 174 345 A1 beschrieben werden. Auch die Anwendung bei einer Verschließmaschine entsprechend der DE 103 52 016 B3 ist selbstverständlich denkbar und wird vom Erfindungsgedanken umfasst. Ebenso die Kombination mit einer Reinigungsmaschine nach der DE 197 03 369 A1.At the same time the space is reduced and lower production costs than previously observed. Here is the application of the combined single motor / drive housing according to the invention and thus the combined Motor / drive unit overall universal. In fact, the described combined motor / drive unit can be used in conjunction with, for example, starwheels, as described in EP 1 174 345 A1. The application in a capping machine according to DE 103 52 016 B3 is of course conceivable and is encompassed by the spirit of the invention. Likewise, the combination with a cleaning machine according to DE 197 03 369 A1.
Letztendlich kann die erfindungsgemäß kombinierte Motor-/Antriebseinheit mit einzigem Motor-/Antriebsgehäuse jeden vorzugsweise rotativen Antrieb in einer Behandlungsmaschine für Behälter ersetzen. Auch ein linearer Stelltrieb kann mit der erfindungsgemäß kombinierten Motor-/Antriebseinheit dergestalt kombiniert werden, dass seine hauptsächlich rotative Bewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Zahnstangenantriebes oder vergleichbaren Getriebeanordnungen.Finally, the inventively combined motor / drive unit with single motor / drive housing can replace any preferably rotary drive in a container handling machine. Also, a linear actuator can be combined with the inventively combined motor / drive unit such that its mainly rotary motion is converted into a linear motion, for example by means of a rack and pinion drive or similar gear arrangements.
Dabei hat es sich ergänzend als besonders günstig erwiesen, wenn das kombinierte einzige Motor-/Antriebsgehäuse der erfindungsgemäßen Motor-/Antriebs- einheit mit zumindest einer Hohlbohrung ausgerüstet ist. Denn diese Hohlbohrung kann zur direkten Kopplung mit einer Antriebswelle der Manipulationseinheit genutzt werden. D. h., die fragliche Antriebswelle der Manipulationseinheit benötigt keine zusätzliche Lagerung (mehr), da diese durch die Lagerung des angetriebenen Befestigungsflansches im Motor-/Antriebsgehäuse zur Verfügung gestellt wird. Der angetriebene Befestigungsflansch eignet sich zum unmittelbaren Anschluss der Manipulationseinheit, beispielsweise über die in die Hohlbohrung eingesteckte und mit dem Befestigungsflansch drehfest verbundene Antriebswelle.It has additionally proven to be particularly favorable when the combined single motor / drive housing of the motor / drive unit according to the invention is equipped with at least one hollow bore. Because this hollow bore can be used for direct coupling with a drive shaft of the manipulation unit. In other words, the drive shaft of the manipulation unit in question requires no additional support (more), since this is provided by the mounting of the driven mounting flange in the motor / drive housing. The driven mounting flange is suitable for direct connection of the manipulation unit, for example via the inserted into the hollow bore and rotatably connected to the mounting flange drive shaft.
Ergänzende Optionen bestehen darin, dass die erfindungsgemäß kombinierte Motor-/Antriebseinheit mit einer zusätzlichen Kühlung, z. B. Wasserkühlung, ausgerüstet wird. Diese Kühlung wird primär für den Antriebsmotor bei Bedarf genutzt. Zusätzlich kann der Antriebsmotor mit einer Bremse, z. B. pneumatischen Bremse, ausgerüstet werden. Sowohl die Kühlung als auch die Bremse werden selbstverständlich - wiederum - in dem kombinierten einzigen Motor- /Antriebsgehäuse aufgenommen.Additional options are that the inventively combined motor / drive unit with an additional cooling, z. B. water cooling, is equipped. This cooling is used primarily for the drive motor when needed. In addition, the drive motor with a brake, z. B. pneumatic brake, be equipped. Of course, both the cooling and the brake are - again - included in the combined single motor / drive housing.
Ais elektrischer Antriebsmotor hat sich besonders ein sogenannter Reluktanzmotor als günstig erwiesen. Bei einem solchen Reluktanzmotor handelt es sich um eine spezielle Bauform eines Elektromotors, bei welchem ein zugehöriger Rotor aus insbesondere weichmagnetischem Material (z. B. Eisen) besteht bzw. solches Material aufweist und der korrespondierende Stator die erforderlichen Magnetspulen enthält. Der Rotor ist weder mit Permanentmagneten bestückt noch wird er bestromt. Er besitzt vielmehr ausgeprägte Pole aus dem weichmagnetischem Material. Dementsprechend ist die Funktionsweise ähnlich wie bei einem elektrischen Linearantrieb und funktioniert praktisch reibungslos. In vorteilhafter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Antriebsmotor um einen rotativen nutenlosen Synchronmotor, bei welchem die Magnetspulen des Stators auf einem flachen Eisenring befestigt sind. Demgegenüber ist der mit einem Magnetring aus Eisen ausgerüstete Rotor unter Berücksichtigung eines Luftspaltes im Vergleich zum Stator angeordnet.As an electric drive motor, a so-called reluctance motor has proven to be favorable. Such a reluctance motor is a special design of an electric motor in which an associated rotor consists in particular of a soft magnetic material (eg iron) or such Has material and the corresponding stator contains the required magnetic coils. The rotor is neither equipped with permanent magnets nor energized. He has rather pronounced poles of the soft magnetic material. Accordingly, the operation is similar to an electric linear drive and works practically smoothly. In an advantageous embodiment, the drive motor is a rotary, slotless synchronous motor, in which the magnetic coils of the stator are fastened on a flat iron ring. In contrast, the equipped with a magnetic ring made of iron rotor is arranged taking into account an air gap compared to the stator.
Auf diese Weise verfügt der Antriebsmotor über eine hohe Dynamik und eine große Flexibilität hinsichtlich seiner Konstruktion und kann einen weiten Drehmomentbereich bis zu mehreren 1000 Nm abdecken. Außerdem gewährleistet diese Bauform, dass die erfindungsgemäße kombinierte Motor-/Antriebseinheit bzw. das zugehörige einzige Motor-/Antriebsgehäuse überhaupt mit der bereits angesprochenen Hohlbohrung zur Kopplung mit der Antriebswelle der Manipulationseinheit ausgerüstet werden kann. Denn sowohl der Stator als auch der Rotor sind jeweils vorteilhaft hohlzylindrisch ausgebildet und definieren auf diese Weise die bereits angesprochene Hohlbohrung in ihrem Innern, die jedoch nicht zwingend ist.In this way, the drive motor has a high dynamic and a great flexibility in its construction and can cover a wide torque range up to several 1000 Nm. In addition, this design ensures that the combined motor / drive unit according to the invention or the associated single motor / drive housing can be equipped at all with the already mentioned hollow bore for coupling to the drive shaft of the manipulation unit. Because both the stator and the rotor are each advantageously designed as a hollow cylinder and define in this way the already mentioned hollow bore in its interior, which is not mandatory.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung eines elektrischen Antriebsmotors mit Motorgehäuse als Antriebseinheit mit kombiniertem einzigen Motor-/Antriebsgehäuse zum direkten Anschluss an eine Manipulationseinheit im Zuge der Behandlung von Behältern in zugehörigen Behandlungsmaschinen. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Verwendung sind in den Ansprüchen 9 und 10 beschrieben.The invention also provides the use of an electric drive motor with motor housing as a drive unit with a combined single motor / drive housing for direct connection to a manipulation unit in the course of treatment of containers in associated treatment machines. Advantageous embodiments of this use are described in claims 9 and 10.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment; show it:
Fig. 1 die erfindungsgemäße kombinierte Motor-/Antriebseinheit schematisch im Schnitt,1 shows the combined motor / drive unit according to the invention schematically in section,
Fig. 2 eine Anwendung der kombinierten Motor-/Antriebseinheit bei einer Behandlungsmaschine für Behälter, vorliegend einer Etikettiermaschine und Fig. 3 einen anderen Anwendungsfall bei einer Behandlungsmaschine, die als Verschließmaschine ausgeführt istFig. 2 shows an application of the combined motor / drive unit in a processing machine for containers, in this case a labeling and Fig. 3 shows another application in a treatment machine, which is designed as a closing machine
In den Fig 2 und 3 ist jeweils eine Behandlungsmaschine für Behalter 1 dargestellt Bei den Behaltern 1 handelt es sich im Ausfuhrungsbeispiel und nicht einschränkend um Flaschen 1 Tatsachlich können auch Dosen oder andere Gefäße in der nachfolgend noch zu beschreibenden Art und Weise behandelt werden Behandlung meint im Rahmen der Erfindung jede Manipulation am Be-halter 1 , beispielsweise seine Ausrüstung mit einem in der Fig 2 angedeuteten Etikett 2 im Rahmen der dargestellten Etikettiermaschine, die Anbringung eines Verschlusses 3, wie die Fig 3 andeutet oder auch die Reinigung des jeweiligen Behalters 1 im Rahmen einer nicht dargestellten Reinigungsmaschine, wie sie beispielsweise Gegenstand der DE 197 03 369 A1 istIn the containers 2 and 3, a treatment machine for container 1 is shown in the containers 1 is in the exemplary embodiment and not limiting to bottles 1 In fact, cans or other vessels in the manner to be described below treatment is treated in the For the purposes of the invention, any manipulation of the container 1, for example its equipment with a label 2 indicated in FIG. 2 in the context of the illustrated labeling machine, the attachment of a closure 3, as indicated in FIG. 3, or the cleaning of the respective container 1 in the frame a cleaning machine, not shown, as for example is the subject of DE 197 03 369 A1
Diese sämtlichen Behandlungen bzw die einzelnen Behandlungsmaschmen zeichnen sich dadurch aus, dass eine Antriebseinheit 4 mit Antriebsmotor 5 und Motorgehäuse 6 realisiert ist An die Antriebseinheit 4 ist eine Manipulationseinheit 7 angeschlossen Bei der Manipulationseinheit 7 handelt es sich im Rahmen der Etikettiermaschine nach Fig 2 um ein Sternrad, wohingegen die Manipulationseinheit 7 bei der Variante nach Fig 3 als Schraubwelle ausgeführt ist bzw eine solche aufweist, welche behalterseitig einen Schraubkopf 7a aufweist, der seinerseits den Verschluss 3 auf der Flasche 1 anbringtAll these treatments or the individual treatment machines are distinguished by the fact that a drive unit 4 with drive motor 5 and motor housing 6 is realized. A manipulation unit 7 is connected to the drive unit 4. The manipulation unit 7 is a starwheel in the context of the labeling machine according to FIG whereas, in the variant according to FIG. 3, the manipulation unit 7 is designed as a screw shaft or has such a housing, which has a screw head 7a on the holder side, which in turn affixes the closure 3 to the bottle 1
Die Antriebseinheit 4 wird in einem Antnebsgehause 6 aufgenommen, welches erfindungsgemaß zugleich das Motorgehäuse 6 ist Zusätzlich weist die An- tπebseinheit 4 wenigstens ein Lager 8 für die Manipulationseinheit 7 bzw zu deren Anschluss aufThe drive unit 4 is accommodated in a secondary housing 6, which according to the invention is at the same time the motor housing 6. In addition, the attachment unit 4 has at least one bearing 8 for the manipulation unit 7 or for its connection
Im Rahmen des Ausfuhrungsbeispiels handelt es sich bei dem Lager 8 um einen mit Hilfe des Antriebsmotors 5 rotativ angetriebenen Befestigungsflansch 8 Der Befestigungsflansch 8 ist zum unmittelbaren Anschluss der Manipulationseinheit 7 geeignet Im Übrigen schließt der Befestigungsflansch 8 das zylindrische kombinierte Motor-/Antrιebsgehause 6 kopfseitig in der Art eines Deckels ab Tatsächlich ist die Manipulationseinheit 7 unmittelbar mit dem Befestigungsflansch 8 verbunden Wahrend das Motor-/Antrιebsgehause 6 ortsfest ausgelegt und mit Hilfe eines Befestigungsankers 12 an einer nicht naher spezifizierten Basis festgelegt ist, rotiert demgegenüber der Befestigungsflansch 8, und zwar angetrieben mit Hilfe des Antriebsmotors 5 Wie bereits ausgeführt, übernimmt das Motorgehäuse 6 zugleich die Funktion des Antπebsgehauses 6, d h Motorgehäuse 6 und Antπebsgehause 6 sind deckungsgleich und formen das kombinierte einzige Motor-/Antrιebsgehause 6 Folgerichtig handelt es sich vorliegend um eine kombinierte Motor-/Antrιebseιnheιt 4, 5 mit einzigem kombinierten Motor-/Antrιebsgehause 6In the exemplary embodiment, the bearing 8 is a fastening flange 8 which is driven rotatively by means of the drive motor 8. The fastening flange 8 is suitable for direct connection of the manipulation unit 7. Otherwise, the fastening flange 8 closes the cylindrical combined motor / drive housing 6 at the head end Type of lid from Actually, the manipulation unit 7 is directly connected to the mounting flange 8. While the motor / Antrιebsgehause 6 designed stationary and fixed by means of a mounting anchor 12 on a not specified base, in contrast, the mounting flange 8 rotates, driven by means of assistance the drive motor 5 As already stated, the motor housing 6 at the same time assumes the function of the housing 6, ie motor housing 6 and housing 6 are congruent and form the combined single motor / drive housing 6 Combined motor / Antrιebsgehause 6
Im Innern des einzigen kombinierten Motor-/Antrιebsgehause 6 findet sich neben dem Antriebsmotor 5 zusatzlich noch wenigstens ein Sensor 9 Mit Hilfe dieses lediglich in Fig 1 angedeuteten Sensors 9 lasst sich die Drehzahl des Antriebsmotors 5 erfassen Ergänzend kann der Sensor 9 auch den Drehwinkel des Antriebsmotors 5 bestimmen sowie dessen Temperatur Zugehörige Daten des Sensors 9 werden an eine extern angeschlossene und lediglich in Fig 1 angedeutete Steuereinheit 10 übermittelt Die Steuereinheit 10 dient üblicherweise zur Steuerung der gesamten Behandlungsmaschine entsprechend den Fig 2 und 3 Das ist im Detail jedoch nicht dargestelltIn the interior of the single combined motor / Antrιebsgehause 6 is in addition to the drive motor 5 additionally at least one sensor 9 With the help of this only indicated in Figure 1 sensor 9 let the speed of the drive motor 5 detect In addition, the sensor 9 and the rotation angle of the drive motor 5 and its temperature associated data of the sensor 9 are transmitted to an externally connected and only indicated in Figure 1 control unit 10 The control unit 10 is usually used to control the entire treatment machine according to Figures 2 and 3. However, this is not shown in detail
Anhand der Schnittdarstellung in Fig 1 erkennt man, dass die kombinierte erfin- dungsgemaße Motor-/Antπebseιnheιt 4, 5 und folgerichtig das einzige Motor- /Antnebsgehause 6 zumindest eine Hohlbohrung 11 aufweist In dieser Hohlbohrung 11 kann eine Antriebswelle der Manipulationseinheit 7 aufgenommen werden Das wird unmittelbar beim Betrachten der Fig 2 und 3 deutlich, wo die Antriebswelle der Manipulationseinheit 7 jeweils (drehfest) in die Hohlbohrung 11 der kombinierten Motor-/Antrιebseιnheιt 4, 5 eingesteckt ist Denn die Hohlbohrung 11 findet sich im topfformig gestalteten Befestigungsflansch 8, welcher durch den Antriebsmotor 5 rotativ angetrieben wird Folglich wird auch die drehfest in der Hohlbohrung 11 des Befestigungsflansches 8 verkeilte Antriebswelle für das Sternrad nach Fig 2 bzw die Schraubwelle entsprechend der Fig 3 bei Beaufschlagung des Antriebsmotors 5 in Rotationen versetztOn the basis of the sectional view in FIG. 1 it can be seen that the combined motor / antifloor 4, 5 and, consequently, the only motor / secondary housing 6 has at least one hollow bore 11. In this hollow bore 11, a drive shaft of the manipulation unit 7 can be received directly upon viewing of Figures 2 and 3 clearly where the drive shaft of the manipulation unit 7 each (non-rotatably) in the hollow bore 11 of the combined motor / Antrιebseιnheιt 4, 5 is inserted because the hollow bore 11 is found in the cup-shaped mounting flange 8, which by the Drive motor 5 is driven rotatively Consequently, the drive shaft rotatably in the hollow bore 11 of the mounting flange 8 for the star wheel according to Figure 2 and the screw shaft according to the Fig 3 when applied to the drive motor 5 is rotated
Der Antriebsmotor 5 bzw die kombinierte Motor-/Antrιebseιnheιt 4, 5 mag mit einer zusätzlichen und nicht ausdrücklich dargestellten Kühlung, z B Wasserkühlung, ausgerüstet werden Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, für den Antriebsmotor 5 eine ergänzende Bremse vorzusehen Sowohl die Kühlung als auch die Bremse werden in dem einzigen kombinierten Motor-/Antπebsgehause 6 aufgenommen Als Antriebsmotor 5 kommt vorliegend ein Reluktanzmotor zum Einsatz, also ein Elektromotor, dessen Rotor 5a aus weichmagnetischem Material hergestellt ist bzw. solches Material in Gestalt von daran angebrachten Eisenmagneten im Beispielfall aufweist. Mit dem Rotor 5a ist der rotativ angetriebene Befestigungsflansch 8 und folglich auch die bereits angesprochene Antriebswelle für das Sternrad (Fig. 2) bzw. die Schraubwelle (Fig. 3) verbunden.The drive motor 5 or the combined motor / Antrιebseιnheιt 4, 5 may be equipped with an additional and not expressly shown cooling, z B water cooling, it is also within the scope of the invention to provide a supplementary brake for the drive motor 5 Both the cooling and the brakes are recorded in the single combined engine / anti-noise housing 6 In the present case, the drive motor 5 used is a reluctance motor, that is to say an electric motor whose rotor 5a is made of soft magnetic material or has such material in the form of iron magnets attached thereto in the example. With the rotor 5a, the rotatably driven mounting flange 8 and consequently also the already mentioned drive shaft for the star wheel (FIG. 2) or the screw shaft (FIG. 3) are connected.
Zu dem Rotor 5a des Antriebsmotors 5 korrespondiert ein Stator 5b, welcher lediglich angedeutete Magnetspulen enthält. Die Funktionsweise des Reluktanzmotors ist vergleichbar mit derjenigen eines elektrischen Linearmotors. Tatsächlich wird in den Magnetspulen des Stators 5b ein Drehfeld erzeugt, welchem der Rotor 5a mit seinen Eisenmagneten folgt und sich synchron mit dem Drehfeld dreht. Als Folge hiervon wird auch der an den Rotor 5a angeschlossene Befestigungsflansch 8 in Drehungen versetzt, welchen die angeschlossene Manipulationseinheit 7 folgt. To the rotor 5a of the drive motor 5 corresponds to a stator 5b, which contains only indicated magnetic coils. The operation of the reluctance motor is comparable to that of a linear electric motor. In fact, in the magnetic coils of the stator 5b, a rotating field is generated, which the rotor 5a follows with its iron magnets and rotates synchronously with the rotating field. As a result, the attachment flange 8 connected to the rotor 5a is also set in rotation, which is followed by the connected manipulation unit 7.

Claims

Patentansprüche claims
1 Behandlungsmaschine für Behalter (1), z B Flaschen (1), Dosen oder dergleichen, mit zumindest einer Antriebseinheit (4) mit Antriebsmotor (5) sowie Motorgehäuse (6), ferner mit einer an die Antriebseinheit (4) angeschlossenen Manipulationseinheit (7), und mit einem Antnebsgehause (6), welches die Antriebseinheit (4) aufnimmt und wenigstens ein Lager (8) für die Mani- pulationseinheit (7) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Motorgehäuse (6) zugleich das Antnebsgehause (6) ist und ein kombiniertes einziges MotorVAntπebsgehause (6) formt1 handling machine for containers (1), eg bottles (1), cans or the like, with at least one drive unit (4) with drive motor (5) and motor housing (6), furthermore with a manipulation unit (7) connected to the drive unit (4) ), and with a Annebsgehause (6), which receives the drive unit (4) and at least one bearing (8) for the mani pulationseinheit (7), characterized in that the motor housing (6) at the same time is the Annebsgehause (6) and a combined single motor housing (6) forms
2 Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das kombinierte Motor-/Antrιebsgehause (6) neben dem Antriebsmotor (5) wenigstens einen Sensor (9) aufnimmt, welcher Motoreigenschaften wie Drehzahl, Drehwinkel, Temperatur etc des Antriebsmotors (5) erfasst2 treatment machine according to claim 1, characterized in that the combined motor / Antrιebsgehause (6) next to the drive motor (5) at least one sensor (9) receives, which detects engine characteristics such as speed, rotation angle, temperature, etc of the drive motor (5)
3 Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-/Antrιebsgehause (6) zumindest einen vom Antriebsmotor (5) angetriebenen Befestigungsflansch (8) als Lager (8) zum unmittelbaren Anschluss der Manipulationseinheit (7) aufweist3 treatment machine according to claim 1 or 2, characterized in that the motor / Antrιebsgehause (6) at least one driven by the drive motor (5) mounting flange (8) as a bearing (8) for direct connection of the manipulation unit (7)
4 Behandlungsmaschme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-/Antrιebsgehause (6) wenigstens eine Hohlbohrung (11) zur Kopplung mit einer Antriebswelle aufweist4 treatment machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the motor / Antrιebsgehause (6) has at least one hollow bore (11) for coupling to a drive shaft
5 Behandlungsmaschme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Kühlung vorgesehen ist5 treatment machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in addition a cooling is provided
6 Behandlungsmaschme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antriebsmotor (5) eine Bremse zugeordnet ist6 treatment machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive motor (5) is associated with a brake
7 Behandlungsmaschme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) als Reluktanzmotor ausgebildet ist7 treatment machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive motor (5) is designed as a reluctance motor
8 Verwendung eines elektrischen Antriebsmotors (5) mit Motorgehäuse (6) als Antriebseinheit (4) mit kombiniertem einzigen Motor-/Antπebsgehause (6) zum direkten Anschluss an eine Manipulationseinheit (7) im Zuge der Behandlung von Behältern, z. B. Flaschen (1), Dosen oder dergleichen, in zugehörigen Behandlungsmaschinen.8 using an electric drive motor (5) with motor housing (6) as a drive unit (4) with combined single motor / Antπebsgehause (6) for direct connection to a manipulation unit (7) in the course of treatment Containers, z. As bottles (1), cans or the like, in associated treatment machines.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) als Reluktanzmotor, vorzugsweise nutenloser rotativer Synchronmotor, ausgebildet ist.9. Use according to claim 8, characterized in that the drive motor (5) is designed as a reluctance motor, preferably a slotless rotary synchronous motor.
10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Antriebsmotor (5) beaufschlagter Befestigungsflansch (8) des kombinierten Motor- /Antriebsgehäuses (6) als Lager (8) für die Manipulationseinheit (7) der Behandlungsmaschine ausgebildet ist. 10. Use according to claim 8 or 9, characterized in that one of the drive motor (5) acted upon mounting flange (8) of the combined motor / drive housing (6) as a bearing (8) for the manipulation unit (7) of the processing machine is formed.
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