УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЕМКОСТЕЙ
TANKS TRANSPORTATION DEVICE

Настоящее изобретение относится к устройству для транспортировки емкостей, тип которого указан в ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
В типовом устройстве для транспортировки емкостей согласно DE 102008010895 А чашевидный корпус электродвигателя с диаметром, по существу соответствующим диаметру основной части цилиндрической опоры, установлен с уплотнением на верхнем конце указанной опоры.
В корпусе электродвигателя установлен полый цилиндрический статор внутрироторного электродвигателя, например посредством запрессовки.
В указанном статоре на валу размещен цилиндрический ротор, причем от указанного вала вверх проходит шейка вала таким образом, что она свободно выступает из корпуса электродвигателя, а на роторе установлена звездочка.
Корпус электродвигателя содержит два подшипниковых кронштейна, в которых установлены свободный и неподвижный подшипники, в которых установлен вал ротора и которые несут и центрируют осевую нагрузку звездочки.
Регулятор частоты вращения электродвигателя размещен в отдельном герметизированном отсеке корпуса электродвигателя, в который от опоры проходят соединительные кабели.
Корпус электродвигателя, содержащий статор и ротор, выполнен с возможностью выдерживать избыточное давление.
В области проникновения шейки вала в обшивке корпуса электродвигателя размещено вращающееся уплотнение. Замена электродвигателя, его компонентов, а также звездочки сложна ввиду ограниченности доступа, а также ввиду необходимости отсоединения множества крепежных деталей и конструктивных компонентов. Вращающееся уплотнение, размещенное на открытом месте, может допускать протечки.
Опора и корпус электродвигателя являются сложными компонентами, которые сложно устанавливать. При наименьшем возможном диаметре основной части опоры магнитная вращающая сила, возникающая между статором и ротором внутреннего типа, действует на относительно малый диаметр, в результате чего крутящий момент электродвигателя на выходе нецелесообразно ограничен.
[0003] В ЕР 1751008 А описано несколько элементов для управления несколькими емкостями, причем каждый элемент выполнен в форме поворотного стола для емкости, установлен на транспортировочном столе, который имеет обычные привод вращения или линейный привод, а каждый поворотный стол выполнен с возможностью вращения в противоположных направлениях для вращательного выравнивания емкости вокруг оси поворотного стола.
Блоком привода каждого поворотного стола является внешнероторный электродвигатель, который циклически приводят в действие для вращательного выравнивания в одном или в другом направлении вращения.
Ротор указанного электродвигателя выполнен в виде корпуса, который может одновременно формировать поворотный стол, причем транспортировочный стол поддерживает с возможностью вращения указанный ротор при его движении вдоль статора посредством отдельного подшипника качения.
На указанном транспортировочном столе закреплен статор с обмоткой.
[0004] Транспортировочная звездочка, которая лишь схематически описана в WO 2008/145363 А, предназначена также для использования во влажной зоне моечной машины, содержит прямой привод электродвигателя, размещенный между опорой и звездочкой.
Корпус электродвигателя одновременно формирует корпус привода.
В качестве электродвигателя использован реактивный синхронный электродвигатель или беспазовый синхронный электродвигатель, имеющий дисковидный ротор, который аксиально размещен над дисковидным статором и частично покрывает его.
В указанном статоре размещены электромагнитные катушки, установленные на плоском стальном кольце, которое отделено от дисковидного ротора с мягкомагнитными стальными планками с образованием воздушного зазора для обеспечения возможности относительного вращения без трения.
[0005] Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства вышеописанного типа для транспортировки емкостей, имеющего простую конструкцию и высокую эффективность, причем часть указанного устройства, в котором размещен привод, выполнена с возможностью быстрой и удобной разборки и сборки.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание такого устройства для транспортировки емкостей, которое можно использовать во влажной зоне, где критически важно соблюдать особые требования по содержанию и обслуживанию во избежание коррозии. В этом случае необходимо обеспечить легкий доступ к приводному электродвигателю или его компонентам для их быстрой замены.
[0006] Указанная задача может быть решена посредством признаков п. 1 формулы изобретения.
[0007] Согласно настоящему изобретению, предложено разъемное соединение статора с опорой, являющееся конструктивно простым и обеспечивающее легкий доступ благодаря конструкции внешнероторного электродвигателя и пр., для быстрой и удобной замены компонентов с обеспечением малого времени простоя устройства для транспортировки емкостей.
Звездочка установлена на роторе на оптимально большом внешнем диаметре, повышающем устойчивость поддержки указанной звездочки.
Крутящий момент на выходе внешнероторного электродвигателя выше для конструкции данного размера, чем крутящий момент на выходе внутрироторного электродвигателя, потому что магнитная осевая нагрузка между статором и ротором внешнего типа действует на больший диаметр.
Это обеспечивает весьма компактные размеры внешнероторного электродвигателя, а также целесообразно тонкую опору.
Кроме того, в конструкции внешнероторного электродвигателя предусмотрена возможность герметизации для обеспечения непроницаемости для жидкости; таким образом, возможно использование устройства для транспортировки емкостей во влажных зонах, например моечных машин, даже в случаях, когда необходимо соблюдать критически важные требования во избежание коррозии.
[0008] В предпочтительном варианте реализации внешнероторный электродвигатель вставлен в звездочку как блок прямого привода, предпочтительно с возможностью отсоединения, или полностью конструктивно, или прикреплен к нему. Это обеспечивает устойчивость поддержки звездочки и компактные размеры в вертикальном направлении устройства для транспортировки емкостей.
[0009] Целесообразно, в частности, когда в качестве внешнероторного электродвигателя используется электродвигатель с большим пусковым моментом, предпочтительно герметизированный электродвигатель с большим пусковым моментом. Такие электродвигатели самых разных размеров имеются в продаже и стоят недорого; их отличительными характеристиками являются высокий крутящий момент на выходе, герметичность (при необходимости) для обеспечения непроницаемости для жидкости и весьма точная управляемость. Кроме того, электродвигатели с большим пусковым моментом имеют большой удерживающий крутящий момент, работают плавно, без заметных рывков, и даже очень маленькие размеры не влияют на их удивительно высокую эффективность. Используют, как правило, синхронный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов, управляемый посредством точной электроники, имеющий очень высокий крутящий момент, компактную конструкцию, возможность герметизации для обеспечения непроницаемости для жидкости и являющийся неприхотливым в обслуживании.
[0010] Информация об электродвигателях с большим пусковым моментом широко представлена в Интернете: www.wasserlust24.de/torqeedo_electroaussenborder.htm or www.cytecsystems.de
[0011] В предпочтительном варианте реализации опора S содержит на полой основной части шейку главного вала, которая выступает с верхней стороны и на которой установлен статор, прикрепленный к ней непосредственно или посредством по меньшей мере одного комплекта зажимов механического или гидравлического действия. Такие комплекты зажимов механического или гидравлического действия известны и представлены на рынке. Зажимная опорная поверхность указанных комплектов может быть зажата или разжата механически (посредством винтов) или гидравлически. Указанные комплекты зажимов выгодно использовать для крепления компонентов статора, так как они выполнены с возможностью монтажа на шейке главного вала с экономией пространства. После разжатия зажимной опорной поверхности внешнероторный электродвигатель с звездочкой может быть легко снят с шейки главного вала; при этом обеспечен легкий доступ к шейке главного вала для разжатия комплекта зажимов и его последующего зажатия.
[0012] В предпочтительном варианте реализации линии питания и/или линии управления через шейку главного вала проходят в статор внешнероторного электродвигателя, причем указанные линии управления тем самым защищены от внешних влияний даже при использовании устройства для транспортировки емкостей во влажной зоне.
[0013] Целесообразно, в частности, когда во внешнероторном электродвигателе, предпочтительно в статоре, размещен регулятор частоты вращения двигателя, при этом через шейку главного вала в направлении регулятора частоты вращения электродвигателя предпочтительно проходят силовой кабель и по меньшей мере один сигнальный кабель.
После снятия внешнероторного электродвигателя с звездочкой указанные кабели могут быть вынуты из простых разъемов или отсоединены от них.
[0014] В простом варианте реализации статор выполнен полым цилиндрическим, прикреплен на наружной стороне непосредственно к шейке главного вала и закреплен на ней, предпочтительно путем посадки, запрессовки и/или посредством вращательных и/или осевых крепежных деталей.
[0015] В другом варианте реализации к шейке главного вала прикреплен с возможностью отсоединения комплект по существу кольцевых зажимов, который поддерживает статор.
После механического или гидравлического снятия указанного комплекта зажимов внешнероторный электродвигатель может быть легко удален, при необходимости вместе с звездочкой и элементами, установленными на нем.
[0016] Для обеспечения возможности снятия только звездочки, или для быстрой и удобной замены внешнероторного электродвигателя целесообразно, чтобы звездочка был прикреплен к ротору с тугой и/или глухой посадкой и предпочтительно с возможностью отсоединения. В этом случае могут быть использованы винтовые соединения или, как в случае со статором, по меньшей мере один комплект зажимов механического или гидравлического действия.
[0017] Для предотвращения проникновения жидкости в верхнюю область целесообразно, чтобы ротор содержал центральный колпачок, который может быть удален в случае необходимости.
[0018] Наконец, целесообразно, чтобы внешний диаметр внешнероторного электродвигателя превышал внешний диаметр основной части опоры устройства для транспортировки емкостей. Благодаря этому возможно формирование очень тонкой опоры, что целесообразно с точки зрения экономии рабочего пространства и возможности очистки (указанная опора может иметь сигарообразную конструкцию, которая предпочтительна с точки зрения возможности очистки).
[0019] По существу, в отличие от стандартной концепции привода таких устройств для транспортировки емкостей или концепции привода транспортировочных звездочек с внутреннероторным электродвигателем и шейкой главного вала ротора, на которой установлена звездочка, согласно настоящему изобретению, предложено применение внешнероторного электродвигателя, в частности, электродвигателя с большим пусковым моментом, для обеспечения возможности быстрой и удобной замены указанного электродвигателя или его компонентов, причем в конструкции указанного внешнероторного электродвигателя предусмотрена его полная герметизация для обеспечения непроницаемости для жидкости с целью использования устройства для транспортировки емкостей во влажной зоне.
[0020] Варианты реализации, раскрывающие сущность настоящего изобретения, приведены со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на Фиг. 1 схематично изображен разрез устройства для транспортировки емкостей в состоянии готовности к работе;
на Фиг. 2 изображен частичный осевой разрез устройства для транспортировки емкостей согласно еще одному варианту реализации; и
на Фиг. 3 изображен частичный осевой разрез устройства для транспортировки емкостей согласно еще одному варианту реализации.
На Фиг. 1 схематично изображен частичный осевой разрез устройства Т для транспортировки емкостей, используемого в машинах для обработки емкостей с целью одновременной транспортировки и установки нескольких емкостей (не показаны).
Примером такой машины для обработки емкостей, не ограничивающим предлагаемое изобретение, является бутылкомоечная машина. В указанной машине устройство Т для транспортировки емкостей работает во влажной зоне, в которой устройство Т подвержено воздействию циклов интенсивной мойки; в этом случае необходимо соблюдать критически важные требования во избежание коррозии.
[0021] Устройство Т для транспортировки емкостей содержит опору S, которая установлена или непосредственно на полу, или по меньшей мере на одной опорной ножке, или закреплена в опорной раме (не показана) над полом на некотором расстоянии от него.
Опора S может иметь, например, сигарообразную или по существу цилиндрическую основную часть 19 с плоской верхней стороной 20, от которой, например, из центра вверх выступает шейка 7 главного вала, которая может задавать ось X вращения указанного устройства Т для транспортировки емкостей.
Внешний диаметр шейки 7 главного вала является лишь частью внешнего диаметра основной части 19.
[0022] Устройство Т для транспортировки емкостей содержит звездочку 1, на которой для манипулирования емкостями установлены элементы 2, распределенные на наружной стороне в направлении по окружности (транспортировочная плоскость).
Элементы 2 могут представлять собой, например, клещевые захваты, захваты, поворотные столы и т.п. и могут быть выполнены с возможностью поворота вокруг оси X посредством звездочки 1.
Устройство Т для транспортировки емкостей содержит блок А привода с электродвигателем в виде внешнероторного электродвигателя М.
Блок А привода передает вращательное движение на звездочку 1 и поддерживает звездочку на опоре S.
В проиллюстрированном варианте реализации внешнероторный электродвигатель М содержит полый цилиндрический статор 3, который размещен на шейке 7 главного вала и присоединен к ней с возможностью отсоединения.
Статор 3 окружен ротором 4 внешнего типа, который выполнен цилиндрическим полым и может иметь радиальную толщину, превышающую радиальную толщину статора 3.
Звездочка 1 установлена на роторе 4 предпочтительно с возможностью снятия.
Рационально выполнение внешнероторного электродвигателя М полностью герметизированым, так что он является непроницаемым для жидкостей и может быть легко удален с шейки 7 главного вала, например со стороны нижней части звездочки 1.
Регулятор 5 частоты вращения электродвигателя может быть включен в статор 3.
От внутренней стороны основной части 19 опоры S через шейку вала может проходить по меньшей мере один соединительный кабель 6 (кабель для сигнала, содержащего информацию о скорости привода), и/или силовой кабель, и/или сигнальный кабель) к регулятору 5 частоты вращения электродвигателя и в статор 3 соответственно.
[0023] В варианте реализации устройства Т для транспортировки емкостей, показанном на Фиг. 2, шейка 7 вала проходит по основной части 19 опоры S вверх до верхнего края статора 3, который имеет полую цилиндрическую конфигурацию и относится к внешнероторному электродвигателю М.
Статор 3 присоединен к шейке 7 главного вала посредством, например, скользящей посадки и закреплен посредством комплекта 9 зажимов.
Комплект 9 зажимов имеет по существу форму кольца и может быть зажат на шейке 7 главного вала посредством винтовых зажимов 10 в области по меньшей мере одного радиального желоба 11.
При необходимости комплект 9 зажимов может содержать гидравлические детали, предусмотренные для облегчения отсоединения, а также для отвинчивания винтовых зажимов 10.
Комплект 9 зажимов может быть установлен на верхней стороне 20 основной части 19, однако он может быть зажат на любом уровне только на шейке 7 главного вала.
Статор 3 присоединен к комплекту 9 зажимов с возможностью отсоединения, например, посредством крепежных деталей 12, предпочтительно снизу.
Ротор 4, охватывающий статор 3 снаружи, выполнен с возможностью вращения относительно указанного статора и может быть герметизирован; ротор 4 содержит, например, выступающий внутрь кольцеобразный выступ 13, который задает отверстие, в котором может быть размещен с возможностью извлечения колпачок 16.
Звездочка 1, например, закреплен на внешней окружной поверхности ротора 4, например, на кольцеобразном выступе 1 на нижней стороне посредством крепежных деталей 15, которые могут быть ввинчены снизу.
В еще одном случае (не показано) соединение между звездочкой 1 и ротором 4 может быть обеспечено посредством по меньшей мере одного комплекта зажимов, аналогичного комплекту 9 зажимов.
[0024] Для управления звездочкой 1, а также для подготовки его к снятию вместе с внешнероторным электродвигателем М с нижней стороны указанной звездочки обеспечен свободный доступ к нему.
В еще одном случае комплект 9 зажимов может быть размещен на верхней стороне статора 3, чтобы звездочку 1 можно было снять с внешнероторного электродвигателя М сверху.
В статор 3 из основной части 19 через шейку 7 главного вала могут быть проведены соединительные кабели 6 с возможностью прохождения к регулятору частоты вращения электродвигателя (не показано), размещенному в указанном месте.
[0025] В варианте реализации, показанном на Фиг. 3, комплект 9 зажимов (аналогичный комплекту зажимов, показанному на фиг.2) содержит, например, держатель 17 кольца, предусмотренный для закрепления статора 3.
В этом варианте реализации статор 3 не обязательно выполнен полым цилиндрическим.
Кроме того, шейка 7 главного вала должна выступать вверх настолько, чтобы обеспечить возможность закрепления комплекта 9 зажимов.
При этом возможность использования полого цилиндрического статора 3 не должна быть исключена, так же как и возможность выступа шейки 7 главного вала вверх в большей мере, чем показано (как обозначено пунктирной линией на элементе устройства 18), если это необходимо для дополнительного центрирования статора 3.
[0026] На Фиг. 3 подробно не показано, каким образом звездочка 1 прикреплена к ротору 4, центр которого может быть закрыт колпачком 16.
Звездочка 1 может, например, быть запрессована на роторе 4 или прикреплена к нему любым другим способом.
[0027] В других случаях звездочка 1 прикреплен к верхней или к нижней стороне ротора 4, т.е. внешнероторный электродвигатель М конструктивно вставлен непосредственно в звездочку или прикреплен к ней.
Внешний диаметр основной части 19 опоры S может быть меньше, чем внешний диаметр внешнероторного электродвигателя М.
Опора S, при условии, что она достаточно устойчива, может быть выполнена непрерывной, если ее диаметр равен диаметру шейки 7 главного вала, например если опора S закреплена в устойчивой опорной раме, которая проходит под транспортировочной плоскостью элементов 2, с возможностью обеспечения вокруг опоры S свободного пространства для облегчения доступа к ней и ее очистки.