回轉(zhuǎn)式分度機集活塞計量和流量計量的優(yōu)點于一身：很多用戶都希望能在一臺回轉(zhuǎn)式灌裝機上兼具流量計量和活塞計量的優(yōu)點。包裝機械專家 Tölke 通過使用 LinMot 直線電機實現(xiàn)了這一壯舉。系統(tǒng)操作員受益于更短的轉(zhuǎn)換時間、更少的廢料、更短的停機時間和更靈活的機器。
靈活的 Tölke 灌裝封口機，灌裝量高達 250 毫升，處理速度高達 300 瓶/分鐘。（渲染：Tölke）
«機械凸輪盤已經(jīng)證明了自己的價值實現(xiàn)線性運動過程了幾十年，并將繼續(xù)在許多l(xiāng)owerand中等性能的灌裝和封罐機在將來使用，»弗朗茨-約瑟夫Patzelt的常務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個性化的產(chǎn)品要求，并且可以更快地完成產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，這對越來越多的用戶提出了要求。»
競爭計量方法
以前，較簡單的旋轉(zhuǎn)灌裝機中的計量通常由活塞提供，其中活塞的行程由機械凸輪盤控制。活塞填充的優(yōu)點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同步提升填充針，使其不會浸入介質(zhì)表面以下。盡管有這種吸引人的優(yōu)勢，但活塞方法也有一些缺點。活塞很難清潔，僅僅是因為它需要密封，并且不太適合 CIP/SIP。活塞施加的機械力也會引起某些產(chǎn)品的變化。另一個缺點是大填充量需要大活塞，
因此，作為活塞計量的替代方案，可以通過測量泵送體積的流速來確定填充水平。這種方法的優(yōu)點是在更換產(chǎn)品時可以輕松修改填充水平。介質(zhì)上的機械力也很小，沒有需要維護的機械部件。CIP/SIP 清洗不是問題。
解耦運動序列
«使用帶有基于流量的液位計量的轉(zhuǎn)盤，灌裝速度與灌裝針的凸輪控制運動分離，”Franz-Josef Patzelt 認為。這意味著當機器的運行速度比其標稱速度慢或快時，容器將更快或更晚填充。“根據(jù)速度，機器需要將表盤旋轉(zhuǎn) 270° 或僅 30°，”Tölke 主管在解釋問題時說道。«這意味著在灌裝過程中，灌裝針可能會浸入產(chǎn)品中，或者在表面上方的落差太大，有可能被滴落的產(chǎn)品殘留物污染機器或氣泡進入產(chǎn)品中.» 在過去，這迫使裝瓶商在處理容易起泡的產(chǎn)品時返回線性機器。在這些系統(tǒng)中，填充針可以機械耦合并與填充水平同步升高，使用電動機相對簡單。然而，由于其結構，線性灌裝機只能處理每小時幾千瓶的中小型灌裝速度。對于每小時超過 10,000 個瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時間單獨升起，以避免在不同的機器速度下浸入水中，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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。灌裝針可以機械耦合并與灌裝液位同步上升，使用電動機相對簡單。然而，由于其結構，線性灌裝機只能處理每小時幾千瓶的中小型灌裝速度。對于每小時超過 10,000 個瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時間單獨升起，以避免在不同的機器速度下浸入水中，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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。灌裝針可以機械耦合并與灌裝液位同步上升，使用電動機相對簡單。然而，由于其結構，線性灌裝機只能處理每小時幾千瓶的中小型灌裝速度。對于每小時超過 10,000 個瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時間單獨升起，以避免在不同的機器速度下浸入水中，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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。線性灌裝機只能處理每小時幾千瓶的中小型灌裝速度。對于每小時超過 10,000 個瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時間單獨升起，以避免在不同的機器速度下浸入水中，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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。線性灌裝機只能處理每小時幾千瓶的中小型灌裝速度。對于每小時超過 10,000 個瓶子的灌裝率，只能使用旋轉(zhuǎn)機器。然而，在這里，每根針都必須在正確的時間單獨升起，以避免在不同的機器速度下浸入水中，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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。每根針都必須在正確的時間單獨抬起，以避免在不同的機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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。每根針都必須在正確的時間單獨抬起，以避免在不同的機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 的高性能直線電機成功地做到了這一點。
整體式系統(tǒng)可容納 36 個灌裝站，其中每個灌裝針都由 LinMot 直線電機驅(qū)動。這允許快速產(chǎn)品轉(zhuǎn)換并拓寬灌裝和封口機的應用范圍。（照片：羅斯曼）
帶線性電機的靈活轉(zhuǎn)盤
帶有電動灌裝針的轉(zhuǎn)盤式機器的用戶享有一系列額外的優(yōu)勢。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行管理。這消除了對機械凸輪進行耗時且昂貴的重新配置的需要。還可以實現(xiàn)多種行程配置，因此可以在不改變機器整體結構的情況下灌裝不同形狀的瓶子。直線電機的精確位置測量系統(tǒng)還可以控制灌裝針的運動，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人需求，以減少機械系統(tǒng)的負載并優(yōu)化填充介質(zhì)的處理。“與機械凸輪不同，直線電機甚至可以高度動態(tài)地提升針，因為沒有破壞力作用在軸承軸上，”Tölke 的負責項目經(jīng)理 Markus Kröger 解釋說。
出現(xiàn)缺陷后迅速恢復生產(chǎn)
Tölke 利用 LinMot 電機機械地將灌裝針行程與轉(zhuǎn)盤或表盤運動分離的事實，以不斷提高機器的模塊化程度。
每個灌裝模塊現(xiàn)在都是一個自治單元，由流量計、直線電機、伺服控制器和灌裝閥組成。如果加油站損壞，現(xiàn)在可以在短時間內(nèi)更換，因此機器可以在碰撞后更快地恢復工作，例如。解耦還可以在計劃的機器停止之前完成機器上所有容器的填充過程，并將機器置于安全狀態(tài)。該技術還可以設計機器控制，以便在單個灌裝站出現(xiàn)故障時，受影響的灌裝頭移動到安全位置并從主動灌裝過程中移除。這將機器停機時間減少到最低限度。
為工業(yè) 4.0 做好準備
直線電機的使用具有更多優(yōu)勢，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，例如當前的電機溫度或加速度曲線，可用于監(jiān)控灌裝過程并在早期檢測機械系統(tǒng)的問題（狀態(tài)監(jiān)控）或碰撞。Tölke 配備了這項新技術的機器包括一臺帶有 36 個灌裝站和 16 個閉合站的封閉式灌裝封口機，灌裝針的每個行程都由 LinMot 的線性電機（PS01-48 系列定子，PL01 系列-27 個滑塊）。
P01-48 系列直線電機，完全封裝在不銹鋼中，特意設計緊湊，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，IP69K
這些直接驅(qū)動器完全由不銹鋼 (1.4404/316L) 制成，并以其高防護等級 IP69K 而著稱。電機設計中有意取消了墊圈。所有連接都是焊接的。電機也完全封裝，以防止形成冷凝。由于這些特點和封閉、易于清潔的不銹鋼表面，INOX 電機非常適合用于加工食品、化妝品或藥品的機械和設備。然而，這并不是 Tölke 決定使用這家瑞士公司的不銹鋼電機的唯一原因。LinMot 電機的低空間要求是另一個決定性因素，因為轉(zhuǎn)臺上的可用空間非常緊張。«LinMot 直線電機，作為一個集成單元，對于我們的設計人員和組裝人員來說，它比伺服電機-滾珠絲杠組合更容易使用，而且占用的空間更小，» Markus Kröger 總結道。«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。
