回轉(zhuǎn)式分度機(jī)集活塞計(jì)量和流量計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)于一身：很多用戶都希望能在一臺(tái)回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)上兼具流量計(jì)量和活塞計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)。包裝機(jī)械專家 Tölke 通過使用 LinMot 直線電機(jī)實(shí)現(xiàn)了這一壯舉。系統(tǒng)操作員受益于更短的轉(zhuǎn)換時(shí)間、更少的廢料、更短的停機(jī)時(shí)間和更靈活的機(jī)器。
靈活的 Tölke 灌裝封口機(jī)，灌裝量高達(dá) 250 毫升，處理速度高達(dá) 300 瓶/分鐘。（渲染：Tölke）
«機(jī)械凸輪盤已經(jīng)證明了自己的價(jià)值實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)過程了幾十年，并將繼續(xù)在許多l(xiāng)owerand中等性能的灌裝和封罐機(jī)在將來使用，»弗朗茨-約瑟夫Patzelt的常務(wù)董事一人說弗朗茨托爾克有限公司。«然而，有了他們的電子掛件，灌裝過程更容易適應(yīng)個(gè)性化的產(chǎn)品要求，并且可以更快地完成產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，這對(duì)越來越多的用戶提出了要求。»
競(jìng)爭(zhēng)計(jì)量方法
以前，較簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)中的計(jì)量通常由活塞提供，其中活塞的行程由機(jī)械凸輪盤控制。活塞填充的優(yōu)點(diǎn)是在填充過程中已經(jīng)分配的體積總是已知的。這適用于容易起泡的介質(zhì)，例如，通過使用凸輪盤在填充液位上升時(shí)同步提升填充針，使其不會(huì)浸入介質(zhì)表面以下。盡管有這種吸引人的優(yōu)勢(shì)，但活塞方法也有一些缺點(diǎn)。活塞很難清潔，僅僅是因?yàn)樗枰芊?，并且不太適合 CIP/SIP。活塞施加的機(jī)械力也會(huì)引起某些產(chǎn)品的變化。另一個(gè)缺點(diǎn)是大填充量需要大活塞，
因此，作為活塞計(jì)量的替代方案，可以通過測(cè)量泵送體積的流速來確定填充水平。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在更換產(chǎn)品時(shí)可以輕松修改填充水平。介質(zhì)上的機(jī)械力也很小，沒有需要維護(hù)的機(jī)械部件。CIP/SIP 清洗不是問題。
解耦運(yùn)動(dòng)序列
«使用帶有基于流量的液位計(jì)量的轉(zhuǎn)盤，灌裝速度與灌裝針的凸輪控制運(yùn)動(dòng)分離，”Franz-Josef Patzelt 認(rèn)為。這意味著當(dāng)機(jī)器的運(yùn)行速度比其標(biāo)稱速度慢或快時(shí)，容器將更快或更晚填充。“根據(jù)速度，機(jī)器需要將表盤旋轉(zhuǎn) 270° 或僅 30°，”Tölke 主管在解釋問題時(shí)說道。«這意味著在灌裝過程中，灌裝針可能會(huì)浸入產(chǎn)品中，或者在表面上方的落差太大，有可能被滴落的產(chǎn)品殘留物污染機(jī)器或氣泡進(jìn)入產(chǎn)品中.» 在過去，這迫使裝瓶商在處理容易起泡的產(chǎn)品時(shí)返回線性機(jī)器。在這些系統(tǒng)中，填充針可以機(jī)械耦合并與填充水平同步升高，使用電動(dòng)機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，由于其結(jié)構(gòu)，線性灌裝機(jī)只能處理每小時(shí)幾千瓶的中小型灌裝速度。對(duì)于每小時(shí)超過 10,000 個(gè)瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機(jī)器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)升起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中，并將下落高度保持在最低水平。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。灌裝針可以機(jī)械耦合并與灌裝液位同步上升，使用電動(dòng)機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，由于其結(jié)構(gòu)，線性灌裝機(jī)只能處理每小時(shí)幾千瓶的中小型灌裝速度。對(duì)于每小時(shí)超過 10,000 個(gè)瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機(jī)器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)升起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中，并將下落高度保持在最低水平。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。灌裝針可以機(jī)械耦合并與灌裝液位同步上升，使用電動(dòng)機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，由于其結(jié)構(gòu)，線性灌裝機(jī)只能處理每小時(shí)幾千瓶的中小型灌裝速度。對(duì)于每小時(shí)超過 10,000 個(gè)瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機(jī)器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)升起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中，并將下落高度保持在最低水平。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。線性灌裝機(jī)只能處理每小時(shí)幾千瓶的中小型灌裝速度。對(duì)于每小時(shí)超過 10,000 個(gè)瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機(jī)器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)升起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中，并將下落高度保持在最低水平。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。線性灌裝機(jī)只能處理每小時(shí)幾千瓶的中小型灌裝速度。對(duì)于每小時(shí)超過 10,000 個(gè)瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機(jī)器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)升起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中，并將下落高度保持在最低水平。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)抬起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中并將落下高度保持在最低限度。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。每根針都必須在正確的時(shí)間單獨(dú)抬起，以避免在不同的機(jī)器速度下浸入水中并將落下高度保持在最低限度。除了精確控制軸的位置之外別無選擇。現(xiàn)在，Tölke 已經(jīng)通過 LinMot 的高性能直線電機(jī)成功地做到了這一點(diǎn)。
整體式系統(tǒng)可容納 36 個(gè)灌裝站，其中每個(gè)灌裝針都由 LinMot 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這允許快速產(chǎn)品轉(zhuǎn)換并拓寬灌裝和封口機(jī)的應(yīng)用范圍。（照片：羅斯曼）
帶線性電機(jī)的靈活轉(zhuǎn)盤
帶有電動(dòng)灌裝針的轉(zhuǎn)盤式機(jī)器的用戶享有一系列額外的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品更換只需調(diào)整灌裝針的行程，只需按一下按鈕即可進(jìn)行管理。這消除了對(duì)機(jī)械凸輪進(jìn)行耗時(shí)且昂貴的重新配置的需要。還可以實(shí)現(xiàn)多種行程配置，因此可以在不改變機(jī)器整體結(jié)構(gòu)的情況下灌裝不同形狀的瓶子。直線電機(jī)的精確位置測(cè)量系統(tǒng)還可以控制灌裝針的運(yùn)動(dòng)，精度在產(chǎn)品表面上方十分之一毫米的范圍內(nèi)。也可以調(diào)整降低和升高灌裝針的加速度水平以滿足個(gè)人需求，以減少機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載并優(yōu)化填充介質(zhì)的處理。“與機(jī)械凸輪不同，直線電機(jī)甚至可以高度動(dòng)態(tài)地提升針，因?yàn)闆]有破壞力作用在軸承軸上，”Tölke 的負(fù)責(zé)項(xiàng)目經(jīng)理 Markus Kröger 解釋說。
出現(xiàn)缺陷后迅速恢復(fù)生產(chǎn)
Tölke 利用 LinMot 電機(jī)機(jī)械地將灌裝針行程與轉(zhuǎn)盤或表盤運(yùn)動(dòng)分離的事實(shí)，以不斷提高機(jī)器的模塊化程度。
每個(gè)灌裝模塊現(xiàn)在都是一個(gè)自治單元，由流量計(jì)、直線電機(jī)、伺服控制器和灌裝閥組成。如果加油站損壞，現(xiàn)在可以在短時(shí)間內(nèi)更換，因此機(jī)器可以在碰撞后更快地恢復(fù)工作，例如。解耦還可以在計(jì)劃的機(jī)器停止之前完成機(jī)器上所有容器的填充過程，并將機(jī)器置于安全狀態(tài)。該技術(shù)還可以設(shè)計(jì)機(jī)器控制，以便在單個(gè)灌裝站出現(xiàn)故障時(shí)，受影響的灌裝頭移動(dòng)到安全位置并從主動(dòng)灌裝過程中移除。這將機(jī)器停機(jī)時(shí)間減少到最低限度。
為工業(yè) 4.0 做好準(zhǔn)備
直線電機(jī)的使用具有更多優(yōu)勢(shì)，可以最佳地支持“工業(yè) 4.0”的現(xiàn)代概念。伺服控制器提供的信息，例如當(dāng)前的電機(jī)溫度或加速度曲線，可用于監(jiān)控灌裝過程并在早期檢測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的問題（狀態(tài)監(jiān)控）或碰撞。Tölke 配備了這項(xiàng)新技術(shù)的機(jī)器包括一臺(tái)帶有 36 個(gè)灌裝站和 16 個(gè)閉合站的封閉式灌裝封口機(jī)，灌裝針的每個(gè)行程都由 LinMot 的線性電機(jī)（PS01-48 系列定子，PL01 系列-27 個(gè)滑塊）。
P01-48 系列直線電機(jī)，完全封裝在不銹鋼中，特意設(shè)計(jì)緊湊，不需要墊圈、不必要的邊緣、角落、孔或螺紋。（照片：LinMot）
不銹鋼電機(jī)，IP69K
這些直接驅(qū)動(dòng)器完全由不銹鋼 (1.4404/316L) 制成，并以其高防護(hù)等級(jí) IP69K 而著稱。電機(jī)設(shè)計(jì)中有意取消了墊圈。所有連接都是焊接的。電機(jī)也完全封裝，以防止形成冷凝。由于這些特點(diǎn)和封閉、易于清潔的不銹鋼表面，INOX 電機(jī)非常適合用于加工食品、化妝品或藥品的機(jī)械和設(shè)備。然而，這并不是 Tölke 決定使用這家瑞士公司的不銹鋼電機(jī)的唯一原因。LinMot 電機(jī)的低空間要求是另一個(gè)決定性因素，因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)上的可用空間非常緊張。«LinMot 直線電機(jī)，作為一個(gè)集成單元，對(duì)于我們的設(shè)計(jì)人員和組裝人員來說，它比伺服電機(jī)-滾珠絲杠組合更容易使用，而且占用的空間更小，» Markus Kröger 總結(jié)道。«這使其成為灌裝過程需要盡可能靈活和高效的系統(tǒng)的理想解決方案，例如我們的高性能轉(zhuǎn)盤。
