用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法

2023-05-24 09:27:51 1

用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法。該設備具有設於可繞一轉動軸旋轉的一載物架上的多個用於以預設方式處理容器的處理單元，載物架由驅動設備驅動，並採用至少一段時間內接觸載物架的機械制動設備減緩載物架的轉速，其中至少一閥門由和制動設備通信連接的控制設備以如下方式可變地切換以取得制動效果，切換方式為使具有壓強的流體介質各自獨立地從制動設備的儲藏區流出，儲藏區位於制動設備的一制動缸上，或該流體介質從制動缸流入儲藏區。本發明的用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法能夠通過改善驅動馬達和機械制動器的相互作用，使得載物架的轉動能夠在最短時間內減速或制動，並降低載物架和驅動設備的成本。
【專利說明】用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法。
【背景技術】
[0002]本發明涉及如權利要求1和8的前序部分所記載的一種用於利用設置於可繞一旋轉軸旋轉的載物架上的多個處理裝置處理容器的設備和方法。
[0003]處理容器的設備比如吹塑機和拉伸吹塑機，這些吹塑機均具有吹塑模具，吹塑模具設置於一可旋轉載物架上，舉例來說，吹塑容器可以用於使塑料材料製造的預製件膨脹為相應的容器。並且，處理容器的設備可以理解為用於採用合適的流體介質充滿膨脹的容器的填充工具或填充設備，其中的流體介質舉例來說可以是飲料製造業中的流體介質，在這種情況下，相應的填充設備設置於載物架上且相互之間保持一定距離。對於各個處理裝置比如吹塑模具或填充設備來說，更好的設置方法是沿一環形路徑(以循環方式)設置於載物架上，比如設置在以適當的生產速度繞其(旋轉的)中心軸旋轉的一吹塑模具輪或一填充輪上。
[0004]正如本領域普遍知曉的，為了驅動上述類型的轉輪或載物架，就會採用還能夠用於使得載物架減速的伺服馬達。載物架的質量尤其取決於機器的類型和設置於載物架上的處理裝置的數量。因此，載物架的質量較大的情況下，相應的，僅靠伺服馬達無法完全使得載物架減速以使得在載物架在一個規定時間段內停止運動。因而，為了減緩載物架的轉速就必須在載物架上增設一個或多個機械制動器。
[0005]在制動載物架的過程中，試圖取得大體上線性減速的效果，以保持在相應交換點的(移動中的)同步性，容器在交換點自輸送設備被傳送至載物架或者自載物架被傳送至輸送設備。然而在這種情況下，機械制動器以轉矩交替的方式運行，最終轉矩的起伏必須由伺服馬達(即載物架的主驅動馬達)補償，其中轉矩的起伏傳遞至載物架，轉矩的起伏又是由不同曲部產生的，尤其是由載物架上的主曲部產生的。
[0006]機械制動器的運轉原理本質上是基於依靠移動的物體和固定的物體之間的摩擦力減緩移動速度。
[0007]在這種情況下，尤其是制動設備或是部件在如緊急制動過程中變熱，就會引起轉矩的起伏。轉矩的起伏會對減緩載物架的轉速的持續時間產生負面影響，轉矩的起伏過大以致於無法由伺服馬達補償。僅由於成本的因素，載物架和相應設置的處理裝置就無法具備足夠的硬度，考慮到以上事實，尤其在載物架的質量較大的情況下，出現轉矩實質上的起伏或者上述情況下的轉矩的起伏是必然的。
[0008]並且，因為成本的關係傳動系統也沒有足夠的空間來處理多餘的轉矩，因此載物架顯示出具有一低共振頻率的雙質量振子(two-mass oscillator)的運動方式。這意味著當載物架的轉動必須以一種直接的方式終止時，僅能依靠非常大的減速效應。為了這一減速效應需要一個超過驅動馬達的轉矩峰值數倍的轉矩。這就意味著，在一個緊急制動的情況下(在這種情況下載物架的轉動運動或轉速必須在規定時間內製動或減速至載物架完全停止轉動運動)，由於驅動馬達和載物架的機械制動器可輸出的轉矩全部同時施加到載物架上，這種設計導致的載物架的活動方式會產生明顯的振動，這種振動特別是產生在該載物架的附屬部件之間，進而產生的後果是驅動馬達輸出的轉矩峰值比在規定時間內停止載物架質量的物體的運動所必需的轉矩高出數倍。
[0009]這一影響在伺服驅動技術中可通過一種所謂的急升限制(jerk limitation)來減輕，其中加速/減速以及轉矩均以線性的方式增加和減小。由於用於載物架的制動或載物架轉速的減小的過程的轉矩尤其是來源於機械制動器，因而有必要設置或調節轉矩。

【發明內容】

[0010]本發明的目的就在於以下述方式改善驅動馬達和機械制動器的相互作用，尤其是在緊急制動的情況下，一直接作用能夠施加於制動器的轉矩的起伏上，從而使得載物架的轉動運動能夠在最短時間內減速或制動至完全停止的狀態。在這一情況下，特別是載物架和驅動設備的成本能夠進一步降低，並且用於驅動載物架的組件的尺寸可以更小。
[0011]本發明採用如權利要求1所述的設備和如權利要求8所述的方法達到了上述目的。從屬權利要求的技術方案由更具優點的實施例和進一步的改進構成。
[0012]要求保護的一種用於處理容器的設備，具有設置於可繞一轉動軸旋轉的一載物架上的多個用於以預設方式處理容器的處理單元、用於驅動該載物架的一驅動設備和至少一機械制動設備，該至少一機械制動設備至少在一段時間內接觸該載物架以減緩該載物架的轉速。
[0013]本發明的該制動設備具有至少一個閥門，該至少一個閥門能夠由一控制設備可變地進行切換，該控制設備和該制動設備通信連接，為了取得制動效果，切換的方式為:在該制動設備的一制動缸上(on a braking cylinder)實現使具有壓強的一流體介質各自獨立地從該制動設備的一儲藏區流出或被供應至該制動設備的一儲藏區，或者通過該制動設備的一制動缸(by a braking cylinder)實現將具有壓強的一流體介質各自獨立地供應至該制動設備的一儲藏區或將具有壓強的一流體介質各自獨立地從該制動設備的一儲藏區移出。
[0014]這意味著，較佳地，為了使得若轉矩增大則制動力能夠有利地減小，若轉矩減小則制動力能夠增大，可以採用一已調節的制動器或制動設備或者一可調節的制動器或制動設備，從而利用該制動器或該制動設備補償該轉矩的起伏或者將該轉矩的起伏降到最小。
[0015]該制動器或該制動設備分別至少在一段時間內和該載物架相接觸，並且較佳地始終保持和該載物架的接觸，以使得該制動設備的制動力適應於該載物架的轉速以及振動、顫動或起伏的偏斜。儘管也可能引起該驅動力的增大，該驅動力的起伏仍然會被進一步充分地減小，最終實現使得該驅動機器的運行更為平穩。
[0016]本領域公知的任何制動器都能夠較好地用於本發明。
[0017]在這種情況下,該閥門最好是氣體閥門(pneumatic valve)或者採用氣體介質運行和作用的閥門，或者該閥門最好是液體閥門(hydraulic valve)或者採用液體介質運行和作用的閥門。
[0018]較佳地,氣體介質或氣體手段(pneumatic means)為氣態介質，比如壓縮空氣,而液體介質或液體手段(hydraulic means)為液態介質，比如水、油等。[0019]該制動設備的儲藏區可以相應地為用於接收氣態流動介質的氣體儲藏區(空氣儲藏區)或用於接收液態流動介質的液體儲藏區(儲油區)。
[0020]眾所周知地，在公知的機械制動器的情況下，無法對於制動器的轉矩的極端波動施加影響力，尤其是對於公知的在充氣狀態下產生制動效果的氣體制動器而言。根據本發明，至少一氣體或液體閥門、或者兩個以上的閥門設置於該制動設備上，並且能夠分別通過具有一定壓強的流體介質進入到該制動缸或者將流體介質從該制動缸中釋放來控制或調節，從而取得制動效果，比如通過釋放一定量的氣體來控制或調節。
[0021]此處描述的本發明參照的是氣體方式運行的制動器或制動設備，在這種情況下，需要指出的是本發明同樣也可以應用於以液體方式運行的制動器或制動設備。
[0022]本領域公知的機械制動器，比如空氣制動器，均通過在該載物架和該多個處理裝置運行期間，例如容器的處理過程期間，利用適當的閥門和壓縮空氣幫助充氣，在一必須的停頓或者停止時(比如在一緊急停頓的情況下)由該閥門對該制動器充氣，從而使得該制動器最終能夠施加其制動作用。
[0023]這種情況下制動缸有可能在壓縮空氣的作用下取得制動效果或者使得壓縮空氣可以從該制動缸釋放以取得制動效果。
[0024]因此，驅動該制動器必需的一運行壓強較佳地可由該閥門的可變切換來進行控制或可選地調節。因此較佳地，該制動器或該制動設備各自獨立的控制和調節。
[0025]如上所述的，在容器的處理過程期間以規定速度繞一旋轉中心軸旋轉的該可旋轉的載物架，舉例來說可以是一吹塑輪或一填充輪。於是，容器能夠膨脹，比如利用在一吹塑模具或一吹塑模具工位的幫助下從一塑料材料的預製件膨脹為一塑料材料容器(該載物架為一吹塑輪)，或者比如也可以是在處理過程中採用一種適當的流體介質填充該容器(該載物架為一填充輪)。該設備為一吹塑機器是更為有利的，較佳地是一種所謂的拉伸吹塑機。然而，該設備也可以是用於封閉容器的一封裝機、用於給容器的內壁和/或外壁進行殺菌處理的殺菌機器，或者用於為容器貼標籤的標籤機等等。
[0026]該制動器或該制動設備加壓或者減壓達到的壓強作為調整或調節該氣體閥門和液體閥門的一設置變量。這種情況下，壓強和制動力之間大致呈線性關係。對馬達的調節(由該控制設備決定)的延遲錯誤(drag error)(理論上應有的/實際位置)可以作為控制偏差。這意味著該制動器或該制動設備的轉矩太小了，該馬達的位置會超前至理論上應有的位置之前，該延遲錯誤會變為負的。另一方面，如果該制動器或該制動設備的轉矩太大了，該馬達的位置會滯後到理論上應有的位置之後，該延遲錯誤會變為正的。在考慮到出現的或可能出現的延遲錯誤的情況下，為了能夠調節實際出現的偏差，即實際制動力相對理論上應有的制動力的偏差，設置了用於調節該制動力的一調節電路。
[0027]同樣也可以通過利用理論上應有的馬達電流和實際馬達電流之間的偏差作為一調節偏差。這種情況下，通過模擬具有特定質量慣性和摩擦力的一理想負載來預測在一制動過程期間(比如一緊急停頓期間)該馬達電流應當為多大。如果實際的馬達電流值偏離了理論上應有的馬達電流值，通過調節該制動力來進行補償是有利的。
[0028]前述的驅動設備較佳的為一電動機，該電動機可用於加速和減速該載物架。特別是，該驅動設備最好採用一種所謂的轉矩馬達或低速馬達，其具有高磁極數以及至少一個大直徑的環形有槽轉子。這類轉矩馬達的典型的轉速範圍在Ir.p.m.(r.p.m.為每分鐘轉速)至大約1200r.p.m.,這種情況下特別地,最高的轉矩可以高達4000Nm (牛頓米)並且可直接連接(無需中間傳動機構)至比如前述的載物架，因此採用這類轉矩馬達是可行的。
[0029]特別地，該驅動設備具有一從動輪，該從動輪設計為可旋轉的並連接於該載物架，用於旋轉該載物架以及相應的驅動馬達。較佳地，該載物架以一環形路徑移動該多個處理裝置，從而和處理裝置相對應的待處理容器在處理過程期間也以一環形路徑移動。在一較佳實施例中，該驅動設備具有一驅動輪，該驅動輪舉例來說可以設置於該驅動馬達的一從動軸上，該驅動輪直接和該從動輪相配合以轉動該載物架。在這種情況下，該載物架和該從動輪之間的可旋轉連接可以設計為，該載物架採用一驅動軸來轉動，而從動輪設置於該驅動軸上。
[0030]在一更佳的實施例中，該從動輪直接形成於該載物架上或者直接安裝在該載物架上，因此該載物架自身就具有了一系列的外部齒或具有設置有一系列的外部齒的一從動輪，這些外部齒和該驅動輪相嚙合。容易理解地，這樣就實現了直接的相互配合，並且無需在該驅動輪和該從動輪之間設置額外的從動輪，也無需傳動帶或者其他作用力傳遞裝置。
[0031]更佳地，設於該可旋轉載物架上的處理裝置具有一供給裝置，該供給裝置用於向容器供給可流動介質。在該載物架或者該載物架輪為一吹塑輪的情況下，該可流動介質舉例來說為用於使容器膨脹的一氣體介質，比如壓縮空氣。在該載物架或者該載物架輪為一填充輪的情況下，舉例來說該可流動介質採用的是液體介質比如飲料產品，用來填充容器。在該載物架或者該載物架輪為一殺菌設備或機器的情況下，舉例來說，殺菌介質(液體或氣體)可採用該供給裝置向待處理容器的方向傳輸。
[0032]此外較佳地，各個處理裝置具有至少一可移動部件，該可移動部件至少在合適角度的方向上是可移動的，該方向朝向容器的移動方向。該可移動部件舉例來說可以是一吹塑噴嘴、一用於將密封物質塗敷於容器上的部件、一拉伸杆或者一飲料充填設備。
[0033]在一更佳的實施例中，各個處理裝置分別具有用於夾緊容器的特定區域從而夾持容器的夾持部件，特定區域比如容器的頸部，尤其是在容器的支承環或者保護環下方的區域。這些夾持部件舉例來說可以是用於夾緊容器的支承環或支承環下方的夾具。
[0034]較佳地，和該驅動設備類似的，該制動設備設置於該載物架的外緣上的區域中，從而接觸一區域，這在該制動設備被觸發的情況下是必要的，特別是該制動設備至少在一段時間內接觸該載物架的一外部區域，這樣就能夠減緩或者制動該載物架的轉速，較佳地依靠該制動設備和該載物架之間產生的保持力制動使該載物架的轉動停止。根據該載物架的質量和採用相應處理裝置處理各個容器期間該載物架的當前轉速，該制動器必須向該載物架施加一規定的制動作用，以將該載物架制動至靜止狀態。
[0035]於是，較佳地，用於控制驅動該載物架的該驅動設備的控制設備連接至該制動設備，當啟動了一制動過程時，比如由一次緊急停止而產生的制動過程，該控制設備能夠以下述方式控制該氣體或液體閥門，該控制設備根據該載物架的當前轉速確定並獲得一相應的運行壓強並控制該驅動設備的起始制動力，其中該驅動設備可以近似以額外的一制動設備的方式運行。
[0036]這意味著該控制設備可測定該載物架的實質情況，比如該載物架的轉速或質量，以及該驅動設備實質情況比如減速力，並據此驅動該機械制動設備的氣體或液體閥門，從而使得閥門自動地允許預設量的流體介質(壓縮空氣)從該制動缸流出或流入至該制動缸中以向該載物架施加一規定的制動作用，其中該流體介質具有一定壓強或者被施加壓力。
[0037]因此，較佳地，在該制動設備和該控制設備之間建立了雙向通信連接，通過雙向通信連接一方面該控制設備接收和該制動設備相關的數據值，比如當前的運行壓強。另一方面該控制設備向該制動設備尤其是氣體或液體閥門發送命令，以設置使得氣體或液體閥門允許一定量的相應壓縮空氣或液體介質流入或流出。較佳地，在該控制設備和該驅動設備之間同樣設置相應的雙向通信連接。這意味著該控制設備可接收和該驅動設備的當前轉矩相關的數據，從而在啟動了該驅動裝置的減速過程時也能夠發送和一相應(必要的)的減速力矩相關的數據。
[0038]在一較佳實施例中該氣體或液體閥門為一定量閥或一定量方向控制閥，其在米用一比例磁鐵時能夠允許打開的閥門平穩過渡。因此，舉例來說，壓縮空氣的介質(或者液體介質)可以在該定量閥的幫助下進行改變，從而基於可變的電輸入產生相應的制動效果。該定量閥通過一閉環控制電路以和預設的理論上應有的數值相應的信號成比例的方式調節出口壓強，以使得該出口壓強始終和一理論上的目標值相比較並進行穩定調節。
[0039]結果，在考慮到想要的該載物架的轉速線性地減速的效果的情況下，規定的或者要求的該定量閥在理論上應有的值採用該控制設備預設置。在考慮了轉矩中產生的起伏的情況下，比如由該制動設備的制動效果觸發的起伏或者直接由該制動設備自身的制動效果帶來的起伏，該定量閥需要相應改變其出口壓強，從而在考慮了前述因素的情況下能夠獨立設置作用於該載物架的制動作用。這意味著，比如在減速的起始階段施加於該載物架的制動作用大於或者小於在該載物架轉速近似為零的減速過程期間的制動作用。
[0040]在一較佳實施例中該制動設備具有至少兩個閥門，尤其為氣體或液體閥門，該至少兩個閥門可採用公知的控制設備以一種相互獨立的方式進行切換。並且這種情況下該至少兩個閥門可以具有彼此不等的壓強值，這樣在一第一制動時間段內採用第一閥門向該制動缸供給一第一運行壓強的介質或者規定的第一數量的壓縮空氣或者液體介質，在緊接著該第一制動時間段後的一第二制動時間段內採用第二閥門向該制動缸供給一第二運行壓強的介質或者規定的第二數量的壓縮空氣或者液體介質，並且壓縮空氣或運行壓強的介質或受到壓力的液體介質從該制動缸中移除。
[0041]此外，上述例子中也可能緊接在使用第二閥門的該第二制動時間段後還有一再次使用第一閥門的一第三制動時間段，等等。通過使用一制動設備中可以這種方式切換的閥門，就能夠有利地補償在減速過程期間作用於該載物架的轉矩的起伏，從而能夠實現在一段時間內對該載物架的轉速以大致線性的方式減速。
[0042]在這種情況下，該制動設備也可以不具有定量閥，但較佳地具有一定量閥，並且更佳地具有兩個以上的定量閥，而設置於制動設備中的各個氣體閥門或液體閥門也可以是定量閥。
[0043]多個制動設備也可以相互保持一定間距地設置於該載物架的外緣上。這意味著兩個或三個或更多的制動設備分配設置，即在該載物架的外緣上，各個制動設備相互間距相等，更佳地上述相互間距等於各個制動設備分別距離該驅動設備的間距，從而在一減速過程的起始階段期間將該載物架的轉速減速或制動至靜止狀態。舉例來說，這一例子中的各個制動設備可具有至少一個定量閥和/或廣泛的各種不同設計的閥門。較佳地，各個制動設備分別和該控制設備通信連接，這樣在一較佳實施例中制動設備，更具體地制動設備的閥門可採用該控制設備各自獨立地且可選地進行切換。
[0044]較佳地，該制動設備具有用於施加制動力的最好為預壓縮的至少一彈性部件，這種情況下的制動力尤其是施加於該制動設備的相應制動塊上的，相應制動塊用於和制動碟或者制動鼓相互作用。這意味著該制動塊產生的制動力和制動碟相互作用，該制動碟至少部分地沿該載物架外緣的方向延伸並設置於該載物架的外緣上。在這一實施例中，該制動設備，尤其是該制動設備的該制動塊或者該制動塊的制動墊接觸至少一個區域，尤其是僅僅在該制動過程期間(中的一段時間)接觸該載物架的外緣的至少一區域，從而利用一摩擦力減緩或者制動該載物架的轉速。
[0045]然而，該制動設備也可能在容器的處理過程期間和該載物架相接觸而具有繞該制動設備自身的旋轉軸的、適應於該載物架的轉速的一轉速。這樣，在制動或減速過程期間，該制動設備的該制動塊或者該制動塊的該制動墊和一制動鼓或一制動碟發生接觸，從而減緩該制動設備的轉速，這樣就使得和該制動設備相連接的該載物架的轉速也能夠減緩，其中，該制動鼓或該制動碟同樣為該制動設備的一部分。
[0046]尤其，該制動設備中的該彈性部件設置於該制動缸的區域，並且通過該制動缸或該制動缸的壓力腔室充入或者放出介質而預壓縮，該制動塊還可具有制動墊，在制動碟或制動鼓的方向上觸發該制動塊的移動，從而使得該制動塊和該制動碟或該制動鼓之間發生接觸。
[0047]較佳地，該載物架的該驅動設備為用於驅動該載物架的一直接驅動設備，該直接驅動設備相比於已知的常規驅動設備的特別之處在於，該直接驅動設備不具有易磨損的傳動機構或部件。這樣，就能夠避免由系統中的摩擦力帶來的磨損，從而以有利的方式改善能量平衡。並且總體效率增加了，能量的利用更有效率了。進一步地，採用直接驅動設備避免了隨損耗產生的成本。更進一步的一個優點在於，直接驅動設備的運行實際上是無聲的，因此其運行具有降噪效果。此外，和常規的驅動設備相比，該直接驅動設備具有對空間要求很小的緊湊結構形狀。由於該直接驅動設備也無需中間的副齒輪，因此該直接驅動設備應當僅需要很少的保養。
[0048]較佳地，如上所述的，該驅動設備和該載物架的外緣相嚙合，這種情況下，一驅動電動機直接或間接驅動一驅動輪，該驅動輪和設置於該載物架上的或作為該載物架的部件的一從動輪相哨合，從而傳遞轉動速度。
[0049]此外，要求保護的一種用於處理容器的方法，採用了多個處理裝置，該多個處理裝置用於以預設方式處理容器、並設置於可繞一轉動軸旋轉的一載物架上，該載物架由至少一驅動設備驅動，至少一機械制動設備至少在一段時間內接觸該載物架以減緩該載物架的轉速，
[0050]根據本發明，為了減緩該可旋轉載物架的轉速，該制動設備的閥門由和該制動設備通信連接的一控制設備可變地進行切換，也就是說，考慮到當前的環境，比如該載物架當前的轉速和質量等，切換的方式為使具有一定壓強的流體介質比如液體介質或氣體介質各自獨立地從該制動設備的一儲藏區流出，該儲藏區位於該制動設備的一制動缸上，或者流體介質從該制動缸流出至該儲藏區。
[0051 ] 因此，可以可變地進行切換的閥門可以是氣體閥門或液體閥門。
[0052]這意味著在處理容器期間，當開始減緩該載物架的轉速時用於制動該載物架的力矩最好根據該載物架的當前質量和當前速度確定，從而在規定時間內和/或規定移動路徑內達到靜止狀態。在確定了相應的理論上的值(用於減速的力矩)之後，該制動設備的該至少一閥門在各種情況(每個切換過程)下分別相應地切換、打開或者關閉，比如一規定的壓縮氣流或起作用的壓縮空氣或一規定量的液體介質流入至該制動缸或者該制動缸的一壓縮空氣腔室或者該制動缸的一介質腔室內，或者自後者中流出，從而將連接於該制動缸的該制動塊的一規定的制動作用施加至相應的制動碟或者制動鼓。
[0053]在一較佳實施例中，如上所述的，也可以將比如兩個、三個或者更多的制動設備設置在該載物架的外緣上並且這些制動設備之間的間距為一距離，各個制動設備各自具有獨立的氣體閥門或者液體閥門，從而接觸該載物架的多個制動設備的這些閥門可以由該控制設備獨立並可選地進行切換。這意味著一制動設備或者多個制動設備的閥門可以根據需要同時開啟或者在時間上交替觸發，這樣各個制動設備就能向該載物架施加一規定的制動作用。這種情況下，單個制動設備的制動效果可以是相互不同的並且這些制動設備的制動作用是由該載物架的質量的值所確定的，該質量的值是由該控制設備根據該載物架的當前轉速和/或由該載物架的轉矩所確定的振動或起伏來確定的。
[0054]這意味著當開始減緩該載物架的轉速時，不同數量的流體介質，最好是具有一定壓力的，比如壓縮空氣，會由該制動設備的閥門充入該制動設備的單個制動缸中或者從單個制動缸中移出。
[0055]然而，這種情況下也有可能僅僅採用了一個機械制動器或制動設備來減緩該載物架的轉速，這個制動設備舉例來說具有可以各自獨立地切換的兩個或更多個氣體閥門或液體閥門，這些閥門也可以具有或者設置各自不同的壓力數值。
[0056]此外，較佳地，該制動設備可以僅具有單個氣體定量閥或液體定量閥或者兩個以上的定量閥，這些定量閥可以根據受到的壓強以和壓強成比例的方式切換。
[0057]特別地，在減緩該載物架的轉速期間，該驅動設備自身在至少一段時間內可以作為一額外的制動設備。這意味著在減緩該載物架的轉速的起始階段，不僅該機械制動設備由該控制設備驅動，該驅動設備還從該控制設備接收到命令以根據規定的準則(guideline)降低其轉速，這樣該驅動設備的該驅動馬達最終就產生了一馬達制動的效果。
[0058]較佳地，該載物架的轉速在該載物架繞其轉動軸的轉動最大達到270度時就完全地減速。也就是說，自一起始點開始的最大旋轉角度為270°的旋轉移動中，該載物架的該旋轉移動或者該載物架的轉速完全被制動直至靜止，該起始點自該制動過程開始處確定。
[0059]由於該制動設備的規定調節或控制,該制動設備是能夠過量(over-dimensioned)制動的，因此適應性地改變制動驅動手段就可以抵消該制動設備或者該制動設備的各個(組成)部分的磨損產生的影響。
[0060]尤其是，本發明的該設備可以為用於處理容器的機器的一個組成部分，該機器還具有一第一傳送設備和一第二傳送設備，該第一傳送設備設置為環繞一預設轉動軸、並用於將待處理容器供給至該設備，該第二傳送設備設置為環繞一預設轉動軸、並用於將已處理設備從該設備移除。特別地，在本發明的該設備之外，該第一傳送設備和該第二傳送設備各自具有用於分別驅動該第一傳送設備和該第二傳送設備的一單獨的驅動設備，因此共同構成直接驅動的至少三個驅動設備均設置於該機器內。
[0061]在一較佳實施例中，驅動設備，也就是本發明的該設備的驅動設備以及該第一傳送設備和該第一傳送設備的驅動設備，分別和該控制設備通信連接，該控制設備也就是該中央控制設備。尤其是，各個驅動設備以及前述的該控制設備的制動設備相互同步地運行，在容器處理期間，該傳送供給設備、本發明的該設備和該傳送移除設備具有相同的或者相互適應的轉速，從而確保在從該傳送供給設備向本發明的該設備以及從本發明的該設備向該傳送填充設備傳輸容器的過程中，容器的傳輸均不會出現問題。
[0062]這意味著採用該控制設備可以使得各個驅動設備或者伺服電動機可以同步運行。並且，在開始減緩該載物架的轉速的過程的情況下，該傳送供給設備、該傳送移除設備和本發明的該設備各自的驅動設備的轉矩均應當是可以降低的。於是，該控制設備以下述方式連接至各個驅動設備以及各個制動設備，由於各個制動設備以及各個驅動設備可以分別獨立地開啟和關閉、比如在時間上相互交替地開啟和關閉，因此在減速過程期間該制動設備和各個驅動設備可以實現連續的、相互獨立的制動效果。
[0063]以這種方式，舉例來說，該傳送供給設備和/或該傳送移除設備也可以各具有接觸這些傳送設備的至少一制動設備，從而除了本發明的該設備意外，該傳送供給設備和/或該傳送移除設備也不僅能夠由該驅動設備的驅動馬達產生的制動效果制動，還能夠由一額外的機械制動器制動。
[0064]以下結合附圖對本發明的更多優點、目的以及性質進行說明，其中尤其對制動設備相對該載物架的設置以及該制動設備的切換圖示進行舉例說明。
[0065]附圖中功能至少實質上相近的部件採用相同的附圖標記，這些相近的部件無須在所有附圖中進行標記和解釋。
[0066]本發明的積極進步效果在於:
[0067]本發明的用於採用機械制動設備處理容器的設備和方法能夠通過改善驅動馬達和機械制動器的相互作用，尤其是在緊急制動的情況下施加一直接作用於制動器的轉矩的起伏上，從而使得載物架的轉動運動能夠在最短時間內減速或制動至完全停止的狀態，並降低載物架和驅動設備的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0068]圖1a為如本領域公知的實施例1的包括第一控制閥Vla的制動設備4、5的切換不意圖，其中第一控制閥Vla為一五通二位閥門。
[0069]圖1b為本發明實施例2的設備中的包括第一控制閥Vlb和第二控制閥V2b的制動設備4、5的切換示意圖，其中第一控制閥Vlb和第二控制閥V2b均為三通二位閥門。
[0070]圖1c為本發明實施例3的設備中的包括第一控制閥Vlb和第二控制閥V2b的制動設備4、5的切換示意圖，其中第一控制閥Vlc和第二控制閥V2c均為五通二位閥門。
[0071]圖1d為本發明實施例4的設備中的包括第一控制閥Vld的制動設備4、5的切換示意圖，其中第一控制閥Vld為五通三位閥門。
[0072]圖1e為本發明實施例5的設備中的包括定量閥Vle的制動設備4、5的切換示意圖。
[0073]圖2為本發明一實施例的具有驅動設備3和兩個制動設備4、5的設備I的平面示意圖。
[0074]圖3為圖2所示的實施例的設備I的三維外形示意圖。[0075]附圖標記說明
[0076]I 設備
[0077]2載物架
[0078]3驅動設備
[0079]3a驅動輪
[0080]3b驅動馬達
[0081]3c從動輪
[0082]4、5制動設備
[0083]6制動鼓
[0084]7彈性部件
[0085]8制動缸
[0086]A驅動設備的轉動軸
[0087]B制動設備的轉動軸
[0088]Z載物架的轉動軸
[0089]P1、P2 壓強
[0090]Via、Vlc第一五通二位閥
[0091]Vlb第一三通二位閥
[0092]Vld第一五通三位閥
[0093]Vle定量閥
[0094]V2b第二三通二位閥
[0095]V2c第二五通二位閥
【具體實施方式】
[0096]下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
[0097]實施例1
[0098]圖1a示出如本領域公知的具有一第一控制閥Vla的壓縮空氣制動器或制動設備4、5，該第一控制閥Vla特別為一五通二位閥門Via。其中，當制動過程開始時該第一控制閥Vla通過一快速放空閥完全開啟制動，在這種情況下至少一彈性部件的擴張引起一制動力，該至少一彈性部件作用於一制動碟(圖1a中未示出)或一制動鼓(圖1a中未示出)從而利用來自一制動塊(圖1a中未示出)的制動力。
[0099]公知地，一方向控制閥中的第一個數字表示方向控制閥的連接口的數量，而第二個數字則表示方向控制閥的開關位置的數量。
[0100]圖1a中示出的該閥門Vla是無法進行調節的，因此當考慮到當前狀況比如載物架的轉速時，由該閥門Vla引入至壓力缸8或制動缸8的壓縮空氣Pl或者由該閥門Vla釋放自壓力缸8或者制動缸8的壓縮空氣Pl無法根據當前狀況以及規定的條件進行適應性的改變。實際上，從制動過程開始的時刻起，控制裝置的壓強完全釋放或者再次完全充滿以釋放制動器。
[0101]實施例2[0102]如圖1b所示為實施例2的用於制動該載物架的轉速的制動設備4、5的切換示意圖，該制動設備可用於本發明的設備中以實現至少一定時間的轉動速度的線性減速過程。在本實施例中，如圖1所示的該閥門Vla由兩個閥門Vlb和V2b代替。尤其是，不同的壓強Pl和P2分別作用於兩個三通二位閥Vlb和V2b，因此在各個閥門中設置了不同的壓強數值。這意味著該閥門Vlb允許壓強在數值上不同於該閥門V2b，比如運行壓強值Pl (氣體介質比如壓縮空氣或液壓介質)沿相應的儲藏區的方向傳遞。這兩個閥門Vlb和V2b因此能夠進行切換，比如利用一控制設備(未示出)以交替的方式切換，即在時間上彼此錯開，這樣該制動器4、5或制動設備4、5能夠分別提供不同的制動力矩和制動力。這意味著，比如該第一閥門Vlb允許壓強值為Pl的一氣流(當採用的是氣體閥門時)或一流動液體(當採用的是液體閥門時)流入該制動缸8內或者從該制動缸8中流出，因而可能達到完全的制動，舉例來說該壓強值的範圍最高至10巴(氣象學所用的壓強單位)，較佳的範圍為I至10巴，尤其較佳的範圍為5至8巴。為了補償相應產生的轉矩的起伏，該第二閥門V2b允許一較低的壓強數值。這意味著，該第二閥門V2b舉例來說允許壓強值為P2的一氣流(當採用的是氣體閥門時)或一流動液體(當採用的是液體閥門時)流入該制動缸內或者從該制動缸中流出，較佳地P2低於Pl。該氣流或該流動液體流入該制動缸內或者從該制動缸中流出以實現該制動缸8的部分填充或部分釋放並由此實現一削弱的制動效果。通過相應的交替切換該第一閥門Vlb和該第二閥門V2b，最終獲得了在一相對較高的制動效果和一相對較低的制動效果之間的交替制動效果或者制動力，與一相對較低的制動效果相比。通過以這種方式控制閥門Vlb和V2b，作用於該載物架的轉矩的起伏就能夠得到補償。
[0103]實施例3
[0104]圖1c的切換示意圖也示出了本發明的壓強不同的應用，在本例中採用兩個可獨立切換且在至少部分時間中可具有不同壓強值的兩個閥門，其中實施例3中示出的制動設備4、5採用兩個五通二位閥Vlc和V2c代替了圖1b中示出的三通二位閥Vlb和V2b。
[0105]實施例4
[0106]圖1d示出了本發明的實施例4的設備中的制動設備4、5，其中僅採用單個閥門Vld,如本領域公知並且如圖1a所示舉例說明了的，此處示出的五通三位閥Vld能夠採用兩個不同的壓強Pl和P2設置該制動缸8內的兩個壓強數值。這意味著該單個閥門Vld可以由一控制設備(此處未示出)以下述方式驅動，即該單個閥門在某一時間允許壓強值為Pl的一氣流(當採用的是氣體閥門時)或一流動液體(當採用的是液體閥門時)流入該制動缸8或者從該制動缸8流出，在另一時間允許壓強值為較低的P2的一氣流(當採用的是氣體閥門時)或一流動液體(當採用的是液體閥門時)流入該制動缸8或者從該制動缸8流出，這樣該制動缸8中的壓強數值就能夠進行設置，因此就能夠將不同的制動效果施加於該載物架上。
[0107]實施例5
[0108]如圖1e所示為本發明的實施例5的設備中的制動設備4、5的切換示意圖,該制動設備4、5實質上僅具有一個所謂的定量閥Vle，該定量閥Vle根據受到的電信號在該制動缸中形成一壓強，從而以這樣的方式控制該壓強:該壓強和來自該定量閥Vle的信號成比例。這意味著在這一實施例中，通過該定量閥調節壓強數值的方式就能夠實現調節制動效果以補償轉矩的起伏。[0109]對於驅動該制動器所需的運轉壓強的控制是有利的，尤其是通過上述實施例中的制動設備4、5進行調節,更具體的是通過如圖1b-1e中示出的閥門Vlb-Vle。
[0110]圖2示出本發明實施例的設備I的示意圖，其中該設備I具有一載物架2，該載物架2設置為可以繞一旋轉中心軸Z旋轉。在容器的處理過程期間，一驅動設備3驅動該載物架2以使得該載物架2以一規定轉速繞其轉動軸Z旋轉，舉例來說，上述容器的處理過程可以是拉伸吹塑預製件以形成容器或者向容器中填充適當的介質。
[0111]此外，兩個制動設備4和5設置為相互保持一定距離，且和該驅動設備3類似的，如圖2所示的，制動設備4、5分別設置於該載物架2的外緣處。但是，該驅動設備3和/或該兩個制動設備4、5中的至少一個安裝於該載物架內或者該載物架上,從而隨著該載物架繞該旋轉中心軸的轉動共同移動也是可能的設置方式。這意味著該驅動設備3和/或該兩個制動設備4、5中的至少一個相對於該載物架以靜止不動的方式安裝固定(即無法隨該載物架移動的)或者安裝在該載物架上。
[0112]參考圖2所示，該驅動設備3的該制動設備4、5以實質上相對設置的方式設於該載物架上，在這一例子中該制動設備4、5也可以設置於該載物架2的側面如圖中該驅動設備3的位置或者該驅動設備3同一側的位置。該驅動設備3尤其具有由一驅動馬達3b驅動的驅動輪3a。該驅動輪3a在結構上類似於齒輪，並且特別是和一從動輪3c相嚙合。在此對該從動輪3c僅作大致的說明，該從動輪3c同樣的較佳的為有齒的或者具有一規定的表面結構，並且該從動輪較佳地在該載物架2的整個外圍沿外緣方向向外伸出，從而通過該驅動輪3a的轉動運動就使得該從動輪3c和該載物架自身(絕對的鎖緊作用力和/或不完全地鎖定作用力或運動的傳遞)同樣繞該旋轉軸Z旋轉運動。
[0113]如圖3所示，為如圖2所示的本發明的該實施例的該設備I的三維外形示意圖，從中能夠清楚地看到，尤其是該驅動設備3的轉動軸A、該載物架2的轉動軸Z和該制動設備
4、5的轉動軸B相互平行延伸。該驅動設備3和該制動設備4、5設置於該載物架的較低的區域是更為有利的，在該實施例中，該驅動設備3採用一相應的驅動輪3a始終和一適當設置的從動輪3c保持接觸或相互嚙合，因而該驅動設備實質上永遠保持和該載物架2的接觸，至少是間接的接觸。
[0114]該驅動輪3b和該載物架2之間為直接接觸的情況較佳地應當出現在該從動輪3c為該載物架2的一個組成部分的情況下，並且採用一種特別優選的方式，該載物架的外緣的至少一個區域設計為一從動輪3c的形式以和該驅動馬達3b相互作用。此外，該制動設備4、5可以設置為本質上始終和該外緣以及尤其是和該載物架2的該從動輪3c保持接觸。在這一實施例中，在生產過程以及在容器的處理過程期間，該載物架2以規定轉速繞該轉動軸Z旋轉，該制動設備4、5也繞相應的轉動軸B以一規定轉速旋轉。這一例子中，該載物架2的轉動速度或轉動運動的減速是由該制動設備4、5和/或該驅動設備3的轉速或轉動運動的減緩而產生的結果。
[0115]如果該載物架2的制動過程開啟了，制動塊(此處未示出)和相應制動碟或制動鼓6分別相接觸，該制動塊和該制動鼓6之間的摩擦力就使得該制動設備的轉速降低，並進而由於該載物架2和該兩個制動設備4、5的有效接觸而使得該載物架2的轉速降低。這一例子中，該制動設備4、5可以設計為如圖lb、lc、Id所示的具有兩個閥門，或者具有如圖1e所
示一個定量閥。[0116]此外，該制動設備4、5也可以不與該載物架2相接觸，特別是在容器的處理過程期間不與該載物架的外緣相接觸，從而在該載物架2連續不斷地繞其該轉動軸Z期間不與該載物架2相接觸。這意味著在這種情況下,僅有該載物架2、相應的驅動設備3或該驅動馬達3b及其驅動輪3a會分別以規定速度繞轉動軸A和Z旋轉。
[0117]以這種方式，在該載物架2的轉速減速的起始階段中，在該單個制動設備4、5和該載物架2或其外壁之間，特別是和該從動輪3c之間，必須發生接觸。僅在制動過程期間相應的該制動設備4、5和該載物架2之間的部分接觸也可以分別由該制動設備4、5施加，該制動設備4、5分別僅具有當該制動缸釋放時會朝該載物架2的方向移動的制動塊，以及可和該制動塊相接觸從而取得制動效果的一制動碟。
[0118] 申請人:保留申明以下內容的權利:在該申請文件中提及的所有特徵對於本發明來說均是必要的技術特徵，只要各個特徵或者各個特徵的組合對於現有技術而言是具有新穎性和創造性的。
【權利要求】
1.一種用於處理容器的設備，具有設置於可繞一轉動軸(Z)旋轉的一載物架(2)上的用於以預設方式處理容器的多個處理裝置、用於驅動該載物架的一驅動設備(3)和至少一機械制動設備(4、5)，該至少一機械制動設備(4、5)在至少一段時間內接觸該載物架以減緩該載物架(2)的轉速，其特徵在於，該制動設備(4、5)具有至少一閥門(Vlb、V2b、Vic、V2c、Vld、Vle)，該至少一閥門用於由和該制動設備(4、5)通信連接的一控制設備可變地進行切換，切換的方式為在該制動設備(4、5)的制動缸上使具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地從該制動設備(4、5)的一儲藏區流出或將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地供應至該制動設備(4、5)的該儲藏區以取得制動效果、或者通過該制動設備(4、5)的制動缸將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地從該制動設備(4、5)的該儲藏區中移出或將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地供應至該制動設備(4、5)的該儲藏區以取得制動效果。
2.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該至少一閥門(Vlb、V2b、Vlc、V2c、Vld、Vle)為氣體閥門或液體閥門。
3.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該至少一閥門(Vlb、V2b、Vlc、V2c、Vld、Vle)為定量閥(Vie)。
4.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，多個制動設備(4、5)設置在該載物架(2)的外緣上，且該多個制動設備的相互間距為一距離。
5.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，至少一該制動設備(4、5)的該至少一閥門(Vlb、V2b、Vic、V2c、Vld、Vie)均為可獨立切換且可選切換的。
6.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該制動設備(4、5)具有用於施加制動力的至少一預壓縮的彈性部件(7)。
7.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該驅動設備(3)為用於驅動該載物架(2)的一直接驅動設備。
8.如權利要求1所述的設備，其特徵在於，該驅動設備(3)和該載物架(2)的外緣相齧入口 ο
9.一種用於處理容器的方法，採用了多個處理裝置，該多個處理裝置用於以預設方式處理容器、並設置於可繞一轉動軸(Z)旋轉的一載物架(2)上，該載物架(2)由至少一驅動設備(3)驅動，至少一機械制動設備(4、5)至少在一段時間內接觸該載物架(2)以減緩該載物架(2)的轉速，其特徵在於，該制動設備(4、5)的至少一閥門(Vlb、V2b、Vlc、V2c、Vld、Vie)由和該制動設備(4、5)通信連接的一控制設備可變地進行切換，切換的方式為在該制動設備(4、5)的制動缸上使具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地從該制動設備(4、5)的一儲藏區流出或將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地供應至該制動設備(4、5)的該儲藏區以對可旋轉的該載物架(2)的轉速減速、或者通過該制動設備(4、5)的制動缸將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地從該制動設備(4、5)的該儲藏區中移出或將具有壓強(P1、P2)的流體介質各自獨立地供應至該制動設備(4、5)的該儲藏區以對可旋轉的該載物架(2)的轉速減速。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，接觸該載物架(2)的至少一該制動設備(4、5 )的該至少一閥門(V Ib、V2b、VI c、V2c、VI d、VI e )均由該控制設備可選地、獨立地切換。
11.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，當開始減緩該載物架(2)的轉速時，採用制動設備(4、5)的至少一閥門(Vlb、V2b、V1c、V2c、Vld、V1e)將不同數量的流體介質供給至制動設備(4、5)的各個制動缸(8)或者從制動設備(4、5)的各個制動缸(8)中移出不同數量的流體介質。
12.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，該至少一閥門(Vlb、V2b、V1c、V2c、Vld、V1e)為用於以成比例於受到的壓強(PU P2)的方式切換的氣體定量閥或液體定量閥(Vle)0
13.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，在該載物架(2)的轉速減速期間，該驅動設備(3)在至少一段時間內充當一額外的制動設備(4、5)。
14.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，該載物架的轉速在該載物架繞其轉動軸(Z)的轉動角度達到270度以前完全地減速。
【文檔編號】F16D121/02GK103629275SQ201310376860
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】託馬斯·赫爾裡格爾, 安德烈亞斯·布倫納, 漢斯·于爾根·弗萊施曼, 約翰內斯·施特勞斯 申請人:克朗斯股份公司