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WO2021008879A1 - Apparatus and method for handling containers - Google Patents

Apparatus and method for handling containers Download PDF

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Publication number
WO2021008879A1
WO2021008879A1 PCT/EP2020/068612 EP2020068612W WO2021008879A1 WO 2021008879 A1 WO2021008879 A1 WO 2021008879A1 EP 2020068612 W EP2020068612 W EP 2020068612W WO 2021008879 A1 WO2021008879 A1 WO 2021008879A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
unit
active vibration
machine
acceleration sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/068612
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Uwe Wolf
Original Assignee
Khs Gmbh
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 Gmbh filed Critical Khs Gmbh
Priority to EP20736654.3A priority Critical patent/EP3996997A1/en
Publication of WO2021008879A1 publication Critical patent/WO2021008879A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65CLABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00Details of labelling machines or apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/007Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
    • B41J3/40733Printing on cylindrical or rotationally symmetrical objects, e. g. on bottles

Definitions

  • the invention relates to a device for treating containers and to a method for treating containers in such a device.
  • Container treatment devices per se are well known. Such devices include, for example, devices for transporting or conveying containers, namely transporters or conveyors, as well as devices for filling, closing, labeling or printing containers, which are also referred to as filling, closing, labeling or printing machines.
  • containers for transporting or conveying containers, namely transporters or conveyors, as well as devices for filling, closing, labeling or printing containers, which are also referred to as filling, closing, labeling or printing machines.
  • container treatment devices of the type mentioned at the outset several individual machines or units can be coupled or interlocked to form a larger container treatment unit or system, with the containers being transferred between the individual machines via appropriately designed transporters or conveyors, for example by means of rotating conveyors on a transport route diverted several times. The containers thus cover a treatment and transport route during treatment.
  • container treatment devices comprise work stations operated in a clocked manner. It is also known that devices of this type for treating containers work as so-called rotary machines and have machine parts that are driven in rotation for this purpose, which, for example, are rotatably mounted on stationary, supporting or load-bearing machine parts. As a rule, the stationary, supporting machine parts rest on a firm base, in particular on a trap floor, and thus form a machine base designed as a standing or anchoring structure or as a support structure or support frame.
  • the movable, in particular rotatingly driven, machine parts supported on such a lower machine part are therefore generally arranged in a vertical orientation above the lower machine parts.
  • Known devices of this type can comprise further structures which are oriented vertically upwards over the movable machine parts protrude or cantilever.
  • cap feeders and cap sorters represent such towering, cantilevered structures.
  • vibrations which are, for example, the natural vibrations of the respective machine parts and are caused in particular by the number of cycles and performance data in cycle operation, are transmitted to other machine parts, in particular to the supporting, load-bearing machine parts and also to the superstructures. Since the vibrations of the machine parts can be amplified by resonance phenomena, a larger or stronger vibration is also transmitted to the other machine parts in such cases.
  • vibrations or vibrations from neighboring machines in a system but also external vibrations or oscillations, can be transmitted to machine parts.
  • the present invention provides a device for treating containers which has at least one support unit arranged on a supporting end and designed as a stationary machine part, at least one assembly unit arranged at an opposite free end and designed as a free-end machine part, and at least one between the carrier unit and the assembly unit arranged and designed as a movable machine part
  • Main treatment unit which has a one in the treatment operation
  • Vibration reduction device at least one connected to the acceleration sensor and the dynamically active vibration damper in a communicating manner
  • the vibration reduction device compensates for the vibrations generated by the vibration source area by means of piezo-coupled resonance vibration.
  • a natural oscillation of the can particularly advantageously by piezo-coupled or piezo-controlled activation dynamic-active vibration damper are caused and regulated, which ultimately causes a vibration compensation.
  • the vibration compensation is preferably effected by means of a piezo bending transducer. With such a piezo bending transducer, large deflections and high forces can advantageously be achieved with extremely short actuating times. With the present invention, a simple but nevertheless very powerful vibration or
  • Allows vibration compensation which functions in particular as a function of power and natural vibration and is self-sufficient in relation to the overall machine or in relation to the general machine control.
  • the vibration reduction device according to the present invention which can also be understood as a vibration reduction system, can very particularly advantageously be applied to any machine parts or machine assemblies
  • Container treatment devices or container treatment systems act on which vibrations or oscillations occur which are, for example, harmful to the function and / or the service life of the machine parts or machine assemblies themselves, in particular also harmful to the function and / or service life of individual components of the machine parts. According to the invention, this is ensured in particular by the fact that the dynamically active vibration damper is attached to any machine parts or machine assemblies of container treatment devices or systems on which the disruptive or harmful vibrations or
  • the vibration reduction system reduces or eliminates or compensates for oscillations and vibrations which occur on parts or assemblies of the device and which have a harmful and disruptive influence on these parts or assemblies themselves, especially with regard to their function and wear to take. In the context of the present invention, this is not a matter of special weighing fillers
  • vibration-sensitive weighing systems or weighing devices with respect to the machine parts as is known from the prior art, for example from EP 2 574 886 A2 is known, in which in particular a low-pass filter
  • the vibration reduction device is not used for vibration decoupling of weighing devices from machine elements
  • Filling device is provided and suitable for the aforementioned special applications of weighing fillers.
  • the is dynamically active
  • Vibration absorber designed as a flexural oscillator and is formed in particular by a spring-mass system.
  • the dynamic-active includes
  • Vibration absorber particularly preferably one or more leaf springs, with at least one mass element being arranged on each leaf spring in the region of a free end and with a piezo element attached, in particular glued on, to each leaf spring at a distance from the free end, preferably in a central region of the leaf spring.
  • the piezo element is preferably designed in the form of a piezoelectric plate or a piezoelectric patch and is what is known as a piezo patch actuator.
  • the dynamically active vibration absorber is particularly well suited for a so-called active vibration system and can also be used as a
  • piezoelectric actuator in particular as a so-called piezoelectric actuator
  • Inertial mass factor are understood.
  • One end of the actuator is connected to the system, the vibrations of which are to be eliminated, in the present case in particular to a machine part of the device, and the other end of the actuator is connected to the inertial mass, namely the mass element.
  • the actuator can move the inertial mass, which is formed, for example, by a small piece of metal.
  • the force required to accelerate the inertial mass becomes effective on the system to be calmed, namely on the machine part of the device.
  • the dynamically active vibration absorber is attached to the machine part.
  • Vibration damping is possible, preferably precisely at the particularly critical or sensitive machine parts or at particularly critical points on the corresponding machine parts.
  • the vibration reduction device is preferably designed in the form of an adaptive, frequency-variable vibration reduction device and comprises an adaptive, frequency-variable vibration damper.
  • an adaptive, frequency-variable vibration reduction device and comprises an adaptive, frequency-variable vibration damper.
  • Vibration absorber is to be understood here in particular that the
  • the resonance frequency of the vibration absorber follows the excitation frequency, in particular the frequency of the vibrations of the vibration source area, preferably automatically. As a result, an optimal compensation can always be achieved.
  • the resonance frequency can be adjusted by changing the spring stiffness.
  • the mass elements arranged in the area of the free ends of the spiral springs or the leaf springs are mounted displaceably along the spiral spring via a corresponding drive. By shifting the mass elements, the stiffness of the leaf spring changes and thus the
  • the dynamically active vibration absorber can always die in an optimal range
  • Vibration absorber and the acceleration sensor are arranged on the same machine part, preferably at different points or positions of the Machine part.
  • the points or positions of the machine part at which the dynamically active vibration damper and the acceleration sensor are attached can be spatially adjacent or distant from one another.
  • the dynamic-active vibration absorber can be directly and rigidly connected to the
  • the main treatment unit is preferably designed as a rotating machine part and the assembly unit as a non-rotating machine part, the dynamically active vibration absorber being connected directly or indirectly via a further component to the non-rotating assembly unit or the stationary support unit.
  • the support unit is formed by a lower part resting on the floor and the structural unit is formed by a structural and / or cantilevered upper part.
  • the dynamically active vibration absorber is connected to the lower part and is spatially arranged at a level between the support unit and the area forming the vibration source area
  • the acceleration sensor can particularly preferably be connected to the lower part in a spatially separate manner from the dynamically active vibration damper, the
  • Acceleration sensor is arranged in a spatial arrangement at a height level between the acceleration sensor and the main treatment unit forming the vibration source area.
  • the main treatment unit is very particularly preferably used by at least the rotating part of a rotating closing machine
  • Closing of containers formed and the assembly unit comprises one
  • Closing machine structure in particular a closure cap feeder or a closure cap sorter.
  • the dynamically active vibration damper is particularly preferred in this embodiment variant on the
  • Closing machine structure arranged and is in particular with the
  • the evaluation and control unit is designed to receive and process data recorded by the acceleration sensor and, on the basis of the received and processed data, corresponding control signals for controlling the dynamically active
  • the present invention also includes a method for treating containers in a device, the device having at least one support unit arranged at a supporting end and designed as a stationary machine part, at least one assembly unit arranged at an opposite free end and designed as a free-end machine part, and at least one having the main treatment unit arranged between the support unit and the structural unit and designed as a movable machine part.
  • the treatment operation of the apparatus becomes one in the treatment of the containers of the treatment main unit forming a vibration source area
  • Vibration is provided according to the method by means of a
  • Vibration reduction device compensated by piezo-coupled resonance vibration.
  • the main treatment unit detects outgoing vibration by means of an acceleration sensor coupled to one of the machine parts of the device. Further the data acquired by the acceleration sensor are transmitted to an evaluation and control unit connected to the acceleration sensor and processed there. Based on the transmitted, processed data, control signals are generated in the evaluation and control unit and output to control a dynamically active vibration absorber coupled to one of the machine parts of the device in order to set the dynamically active vibration absorber into corresponding resonance vibration and thereby the vibration of the device to compensate, in particular on that machine part of the device to which the dynamically active
  • Vibration absorber is coupled.
  • the acceleration sensor provides an oscillation frequency that emanates from the main treatment unit
  • the oscillation frequency is preferably measured on the support unit and / or the mounting unit and the resonance vibration of the dynamic-active vibration absorber acts directly or indirectly on the mounting unit to reduce the
  • the vibration frequency is, for example, on the support unit or the closing machine structure
  • Closure cap sorter measured and the resonance oscillation of the dynamically active vibration absorber acts directly or indirectly on precisely these components, namely on the closure cap feed and / or on the closure cap sorter.
  • Fig. 1 is a roughly schematically sketched view of a
  • Fig. 2 is a further schematic view of the device for
  • FIG. 3 shows a perspective illustration of the device of FIG. 2,
  • 4a is a schematic view of an embodiment of a
  • Vibration absorber in plan view.
  • FIGS. 1 and 2 an exemplary embodiment variant of a device 1 for treating containers is shown in a respective schematic view.
  • Figure 3 shows the device 1 of Figure 2 in a perspective view.
  • the exemplary device 1 is thus designed as a complex system for handling containers or forms a part or section of such a system and is to be understood as a machine with clocked workstations, the
  • Transport devices are connected to one another in such a way that the containers to be treated can be moved between the workstations and the workstations can be passed through or fed in and removed.
  • the device 1 is formed by a closing machine 15 for closing containers arranged in the immediate vicinity of a filling machine 14, for example interlocked with this.
  • the containers to be treated, in particular to be closed, can be transported, filled and finally closed in the system comprising the device 1 and pass through the system in a treatment direction R, the containers being closed by means of appropriately provided transport or conveying devices the filling machine 14 transported out and at an inlet point of the system by means of transfer devices such. B. be passed by means of appropriate transfer stars to the rotating driven filling machine 14 for filling. During the filling, the containers in the filling machine 14 are moved with their rotation on a circular circulation path and finally by means of another
  • a support unit 3 designed as a stationary machine part is provided at a lower, load-bearing end 2, which forms a load-bearing machine lower part, which is designed as a standing or anchoring structure or as a support structure or support frame and on a solid, stationary surface, in particular stands up or rests on a trap floor.
  • the device 1 also has a main treatment unit 6 and a structural unit 5.
  • the structural unit 5 is designed as a free-end machine part and is provided at an upper, free end 4 of the device 1 opposite the supporting end 2.
  • the structural unit 5 is a capping machine structure 16, in particular a cap feeder and / or a cap sorter of a known type.
  • a capping machine structure 16 is known to have upwardly extending and / or cantilevered components.
  • storage containers for closure caps, closure cap rotators or closure cap orienting devices, feed channels or feed rails or similar protruding, cantilevered components are included in such a capping machine structure 16.
  • the main treatment unit 6, which is designed as a movable, in particular rotating machine part, is arranged between the support unit 3 and the structural unit 5.
  • the main treatment unit 6 is formed by a known closing machine 15 configured as a rotary machine, namely by a rotatingly driven carousel with several closing tools arranged on the circumference.
  • the main treatment unit 6 forms, for example due to the rotation at a given rotation speed and / or due to the timing or due to the machine cycle, a vibration source area in which oscillations or vibrations are generated and from which these oscillations or vibrations are transmitted to the other machine parts be transmitted.
  • the device 1 is therefore equipped with an oscillation reducing device which compensates for the oscillations by means of piezo-coupled resonance oscillation.
  • the oscillations and vibrations acting on the machine parts for example on the structural unit 5, in particular on the closing machine structure 16, namely the oscillations and vibrations occurring on the machine parts themselves, which are detrimental to their function and reduce their service life, are effectively compensated or eliminated.
  • the compensation acts exactly where the harmful oscillations and vibrations occur.
  • the vibration reduction device comprises a dynamically active vibration damper 7 which is coupled to the assembly unit 5 and which is connected to the closing machine assembly 16 in the example shown.
  • the vibration reduction device also includes an acceleration sensor 8, which in the example shown is also arranged in the area of the closing machine structure 16.
  • the dynamically active vibration absorber 7 and the acceleration sensor 8 are connected in a communicating manner to an evaluation and control unit 9 which is also provided.
  • the vibration compensation in the example shown thus acts directly on the particularly critical or critical points of the device 1, namely on the structural unit 5 which is particularly stressed by the vibrations.
  • the dynamically active vibration damper 7 is firmly and rigidly connected to cantilevered components attached to the structural unit 5 and is therefore coupled to the structural unit 5 via these components.
  • this can also be understood as an indirect connection or coupling to the free-end machine part formed by the assembly unit 5. It goes without saying that a direct, immediate coupling of the dynamically active vibration absorber 7 to the machine part on the free-end side can also be provided.
  • the dynamic-active vibration damper 7 is preferably in the form of a
  • FIG. 4a shows a dynamically active vibration damper 7 in a side view
  • FIG. 4b shows a plan view from above.
  • the dynamically active vibration damper 7 comprises a leaf spring 10, which can also be referred to as a spiral spring, as well as a mass element 12 connected to the leaf spring 10 at its free end 11.
  • a leaf spring 10 which can also be referred to as a spiral spring
  • mass element 12 connected to the leaf spring 10 at its free end 11.
  • Leaf springs 10 and consequently four mass elements 12 are also provided.
  • the mass elements 12 are so-called inertial masses and are mechanically coupled to the system to be absorbed via the leaf springs 10 fastened in a coupling area 17 of the dynamically active vibration absorber 7.
  • a piezo element 13 is attached to each leaf spring 10.
  • the piezo element 13 is preferably formed by a piezoelectric plate or by a piezoelectric patch and is glued onto the leaf spring 10.
  • the piezo element 13 can also be configured, for example, in the form of a piezo film, for example made of PVDF.
  • the piezoelectric plates 13 or patches can be used to introduce a bending moment by applying an alternating voltage.
  • the mass elements attached to the leaf spring 10 12 are deflected in a bending direction B, which in the present case can also be understood as a compensation oscillation.
  • the present dynamically active vibration absorber 7 is therefore also particularly suitable as
  • the vibration absorber 7 absorbs the excitation of the basic structure in its mechanical natural frequency and can compensate for vibrations of the device 1 by accelerating the mass elements 12 in antiphase. A change in the oscillation to be eliminated, for example a
  • the evaluation and control unit 9 provided in the vibration reduction device can then be used to adapt the natural frequency of the dynamically active vibration absorber 7, for example via a
  • the dynamically active vibration damper 7 can also be used as an inertial mass exciter, in which case the piezo element

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Abstract

The present invention relates to an apparatus (1) for handling containers. The apparatus (1) has at least one support unit (3) arranged on a supporting end (2) and designed as a stationary machine part, at least one top unit (5) arranged on an opposing free end (4) and designed as a machine part on the free end, and at least one main treatment unit (6) arranged between the support unit (3) and the top unit (5) and designed as a movable machine part. In operation, the main treatment unit (6) forms a vibration source region which generates vibration. The apparatus is equipped with a vibration-reducing device which comprises at least one dynamically-active vibration absorber (7) coupled to one of the machine parts, at least one acceleration sensor (8) coupled to one of the machine parts and at least one evaluation and control unit (9) connected communicatively to the acceleration sensor (8) and to the dynamically-active vibration absorber (7). By means of piezoelectrically coupled resonant vibration the vibration-reducing device compensates for the vibrations emanating from the vibration source region and occurring in at least one of the machine parts.

Description

Vorrichtung sowie Verfahren zum Behandeln von Behältern Device and method for treating containers
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern sowie auf ein Verfahren zum Behandeln von Behältern in einer solchen Vorrichtung. The invention relates to a device for treating containers and to a method for treating containers in such a device.
Behälterbehandlungsvorrichtungen an sich sind hinreichend bekannt. Derartige Vorrichtungen umfassen beispielsweise Vorrichtungen zum Transportieren oder Fördern von Behältern, nämlich Transporteure oder Förderer, ebenso wie Vorrichtungen zum Befüllen, Verschließen, Etikettieren oder Bedrucken von Behältern, welche auch als Füll-, Verschließ-, Etikettier- oder Druckmaschinen bezeichnet werden. Bei Behälterbehandlungsvorrichtungen der eingangs genannten Art können auch mehrere einzelne der genannten Maschinen bzw. Einheiten zu einer größeren Behälterbehandlungseinheit oder -anlage miteinander gekoppelt oder verblockt sein, wobei die Übergabe der Behälter zwischen den einzelnen Maschinen über entsprechend ausgelegte Transporteure oder Förderer erfolgt, beispielsweise mittels rotierender Fördereinrichtungen auf einem mehrfach umgelenkten Transportweg. Die Behälter legen somit während der Behandlung einen Behandlungs- und Transportweg zurück. Container treatment devices per se are well known. Such devices include, for example, devices for transporting or conveying containers, namely transporters or conveyors, as well as devices for filling, closing, labeling or printing containers, which are also referred to as filling, closing, labeling or printing machines. In the case of container treatment devices of the type mentioned at the outset, several individual machines or units can be coupled or interlocked to form a larger container treatment unit or system, with the containers being transferred between the individual machines via appropriately designed transporters or conveyors, for example by means of rotating conveyors on a transport route diverted several times. The containers thus cover a treatment and transport route during treatment.
Bekannt ist ebenfalls, dass Behälterbehandlungsvorrichtungen getaktet betriebene Arbeitsstationen umfassen. Ferner ist bekannt, dass derartige Vorrichtungen zum Behandeln von Behältern als so genannte Rundläufermaschinen arbeiten und dazu rotierend angetriebene Maschinenteile aufweisen, welche beispielsweise drehbeweglich auf feststehenden, stützenden oder tragenden Maschinenteilen lagern. In der Regel ruhen dabei die feststehenden, stützenden Maschinenteile auf einem festen Untergrund, insbesondere auf einem Flallenboden, und bilden damit ein als Stand- oder Verankerungsstruktur bzw. als Tragstruktur oder Traggestell ausgebildetes Maschinenunterteil. It is also known that container treatment devices comprise work stations operated in a clocked manner. It is also known that devices of this type for treating containers work as so-called rotary machines and have machine parts that are driven in rotation for this purpose, which, for example, are rotatably mounted on stationary, supporting or load-bearing machine parts. As a rule, the stationary, supporting machine parts rest on a firm base, in particular on a trap floor, and thus form a machine base designed as a standing or anchoring structure or as a support structure or support frame.
Die sich auf einem solchen Maschinenunterteil abstützenden beweglichen, insbesondere rotierend angetriebenen Maschinenteile sind daher in vertikaler Ausrichtung in der Regel oberhalb der Maschinenunterteile angeordnet. Dabei können derartige bekannte Vorrichtungen weitere Aufbauten umfassen, die in vertikaler Ausrichtung nach oben hin über die beweglichen Maschinenteile hinausragen oder auskragen. Beispielsweise stellen im Fall von Verschließmaschinen aus dem Stand der Technik bekannte Verschlusskappenzuführungen und Verschlusskappensortierer derartige hochaufragende, auskragende Aufbauten dar. The movable, in particular rotatingly driven, machine parts supported on such a lower machine part are therefore generally arranged in a vertical orientation above the lower machine parts. Known devices of this type can comprise further structures which are oriented vertically upwards over the movable machine parts protrude or cantilever. For example, in the case of closing machines known from the prior art, cap feeders and cap sorters represent such towering, cantilevered structures.
Es versteht sich, dass im Betrieb der Vorrichtung von den beweglich ausgebildeten Maschinenteilen aufgrund ihrer Bewegung und/oder Taktung mehr oder minder starke Vibrationen bzw. Schwingungen erzeugt werden. Diese Schwingungen, welche z.B. die Eigenschwingungen der jeweiligen Maschinenteile sind und insbesondere durch die Taktzahlen und Leistungsdaten im Taktbetrieb bedingt sind, werden auf andere Maschinenteile übertragen, insbesondere auf die stützenden, tragenden Maschinenunterteile und ebenso auf die Aufbauten. Da die Schwingungen der Maschinenteile durch Resonanzerscheinungen noch verstärkt werden können, wird in solchen Fällen auch eine größere bzw. verstärkte Schwingung auf die weiteren Maschinenteile übertragen. Neben den aufgrund der eigenen Bewegung auftretenden Eigenschwingungen können ferner Schwingungen oder Vibrationen von benachbarten Maschinen einer Anlage aber auch anlagenfremde Vibrationen oder Schwingungen auf Maschinenteile übertragen werden. It goes without saying that when the device is in operation, more or less strong vibrations or oscillations are generated by the movable machine parts due to their movement and / or timing. These vibrations, which are, for example, the natural vibrations of the respective machine parts and are caused in particular by the number of cycles and performance data in cycle operation, are transmitted to other machine parts, in particular to the supporting, load-bearing machine parts and also to the superstructures. Since the vibrations of the machine parts can be amplified by resonance phenomena, a larger or stronger vibration is also transmitted to the other machine parts in such cases. In addition to the natural vibrations that occur as a result of its own movement, vibrations or vibrations from neighboring machines in a system, but also external vibrations or oscillations, can be transmitted to machine parts.
Insbesondere weit nach oben hin aufragende oder auskragende Maschinenteile bzw. Aufbauten geraten dabei sehr in Schwingung, nicht zuletzt aufgrund der oben erläuterten Verstärkungsphänomene. Um bei dem Beispiel der Verschließmaschine zu bleiben, sind dies insbesondere die Verschlusskappenzuführung bzw. der Verschlusskappensortierer, die von den Schwingungen besonders stark betroffen sind. Besonders belastet sind hierbei auch solche von Verschlusskappenzuführungen oder Verschlusskappensortierern ebenfalls umfassten Bauteile, wie z.B. weit auskragende Vorratsbehälter für Verschlusskappen, Verschlusskappenwender, Zuführkanäle bzw. -schienen oder dergleichen. Auch die zunehmend geforderte Materialeinsparung bei der Herstellung von Maschinenteilen führt zu einer vermehrten bzw. stärkeren Eigenschwingung, welche sich dann insbesondere auch auf auskragende Aufbauten in besonders hohem Maße ungünstig auswirkt und deren Verschleiß beschleunigt sowie die grundsätzliche Betriebssicherheit der Vorrichtung beeinträchtigt. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Behälterbehandlungsvorrichtung anzugeben, bei der unerwünschte Schwingungen reduziert werden und bei der damit die Betriebssicherheit verbessert und der Verschleiß vermindert ist. In particular, machine parts or superstructures that protrude or cantilever far upwards vibrate a lot, not least because of the reinforcement phenomena explained above. To stay with the example of the closing machine, these are in particular the closure cap feeder or the closure cap sorter, which are particularly strongly affected by the vibrations. Components also encompassed by closure cap feeders or closure cap sorters, such as, for example, widely projecting storage containers for closure caps, closure cap turner, feed channels or rails or the like, are particularly stressed. The increasing demand for material savings in the manufacture of machine parts also leads to increased or stronger natural vibration, which then has a particularly unfavorable effect on cantilevered structures and accelerates their wear and tear and impairs the basic operational safety of the device. Based on this, it is the object of the invention to specify a container treatment device in which undesired vibrations are reduced and in which the operational reliability is improved and the wear is reduced.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ein entsprechendes Verfahren zum Behandeln von Behältern ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei sind alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Weiterhin werden die Patentansprüche zum einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. The object is achieved by a device according to the features of independent patent claim 1. A corresponding method for treating containers is the subject matter of the independent patent claim 14. Advantageous further developments of the invention are specified in the dependent claims. All of the features described, individually or in any combination, are fundamentally the subject matter of the invention, regardless of how they are summarized in the claims or their reference. Furthermore, the claims are made part of the description.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern bereit, welche zumindest eine an einem tragenden Ende angeordnete und als feststehendes Maschinenteil ausgebildete Trageinheit, zumindest eine an einem gegenüberliegenden freien Ende angeordnete und als freiendseitiges Maschinenteil ausgebildete Aufbaueinheit sowie zumindest eine zwischen der Trageinheit und der Aufbaueinheit angeordnete und als bewegliches Maschinenteil ausgebildete The present invention provides a device for treating containers which has at least one support unit arranged on a supporting end and designed as a stationary machine part, at least one assembly unit arranged at an opposite free end and designed as a free-end machine part, and at least one between the carrier unit and the assembly unit arranged and designed as a movable machine part
Behandlungshaupteinheit aufweist, welche im Behandlungsbetrieb einen eine Main treatment unit, which has a one in the treatment operation
Schwingung erzeugenden Schwingungsquellbereich bildet. Die Vorrichtung ist mit einer Schwingminderungseinrichtung ausgestattet, welche zumindest einen dynamisch-aktiven Schwingungstilger aufweist, der mit einem der Maschinenteile gekoppelt ist und welche zumindest einen Beschleunigungssensor aufweist, der ebenfalls mit einem der Maschinenteile gekoppelt ist. Ferner weist die Forms vibration source region generating vibration. The device is equipped with a vibration reducing device which has at least one dynamically active vibration damper which is coupled to one of the machine parts and which has at least one acceleration sensor which is also coupled to one of the machine parts. Furthermore, the
Schwingminderungseinrichtung wenigstens eine mit dem Beschleunigungssensor und dem dynamisch-aktiven Schwingungstilger kommunizierend verbundene Vibration reduction device at least one connected to the acceleration sensor and the dynamically active vibration damper in a communicating manner
Auswerte- und Steuereinheit auf. Die Schwingminderungseinrichtung kompensiert dabei die vom Schwingungsquellbereich erzeugten Schwingungen mittels Piezo- gekoppelter Resonanzschwingung. Evaluation and control unit on. The vibration reduction device compensates for the vibrations generated by the vibration source area by means of piezo-coupled resonance vibration.
Besonders vorteilhaft kann bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch piezogekoppelte bzw. piezogesteuerte Aktivierung eine Eigenschwingung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers hervorgerufen und reguliert werden, wodurch schließlich eine Schwingungskompensation veranlasst wird. Vorzugsweise wird die Schwingungskompensation mittels eines Piezo-Biegewandlers bewirkt. Mit einem derartigen Piezo-Biegewandler können vorteilhaft bei enorm kurzen Stellzeiten große Auslenkungen sowie hohe Kräfte erzielt werden. Mit der vorliegenden Erfindung wird vorteilhaft eine einfache aber dennoch sehr leistungsstarke Vibrations- bzw. In the device according to the present invention, a natural oscillation of the can particularly advantageously by piezo-coupled or piezo-controlled activation dynamic-active vibration damper are caused and regulated, which ultimately causes a vibration compensation. The vibration compensation is preferably effected by means of a piezo bending transducer. With such a piezo bending transducer, large deflections and high forces can advantageously be achieved with extremely short actuating times. With the present invention, a simple but nevertheless very powerful vibration or
Schwingungskompensation ermöglicht, die insbesondere leistungsabhängig und eigenschwingungsabhängig funktioniert und dabei in Bezug auf die Gesamtmaschine bzw. in Bezug auf die allgemeine Maschinensteuerung autark ist. Allows vibration compensation, which functions in particular as a function of power and natural vibration and is self-sufficient in relation to the overall machine or in relation to the general machine control.
Ganz besonders vorteilhaft kann die Schwingminderungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche auch als Schwingminderungssystem verstanden werden kann, auf beliebige Maschinenteile oder Maschinenbaugruppen von The vibration reduction device according to the present invention, which can also be understood as a vibration reduction system, can very particularly advantageously be applied to any machine parts or machine assemblies
Behälterbehandlungsvorrichtungen bzw. Behälterbehandlungsanlagen einwirken, an denen Vibrationen bzw. Schwingungen auftreten, die beispielsweise schädlich für die Funktion und/oder die Lebensdauer der Maschinenteile oder Maschinenbaugruppen selbst sind, insbesondere auch schädlich für Funktion und/oder Lebensdauer einzelner Bauteile der Maschinenteile. Dies ist erfindungsgemäß insbesondere darüber gewährleistet, dass der dynamisch-aktive Schwingungstilger an beliebigen Maschinenteilen oder Maschinenbaugruppen von Behälterbehandlungsvorrichtungen bzw. -anlagen, an denen die störenden oder schädlichen Vibrationen bzw. Container treatment devices or container treatment systems act on which vibrations or oscillations occur which are, for example, harmful to the function and / or the service life of the machine parts or machine assemblies themselves, in particular also harmful to the function and / or service life of individual components of the machine parts. According to the invention, this is ensured in particular by the fact that the dynamically active vibration damper is attached to any machine parts or machine assemblies of container treatment devices or systems on which the disruptive or harmful vibrations or
Schwingungen auftreten, befestigt werden kann und somit genau dort wirksam wird, wo auch die für Funktion und Lebensdauer störenden oder schädlichen Vibrations occur, can be attached and thus become effective exactly where those that interfere or damage function and service life
Schwingungen auf die Maschinenteile einwirken. Vibrations affect the machine parts.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden mit dem Schwingminderungssystem daher Schwingungen und Vibrationen vermindert bzw. eliminiert oder kompensiert, welche an Teilen oder Baugruppen der Vorrichtung auftreten und welche auf diese Teile oder Baugruppen selbst, insbesondere im Hinblick auf deren Funktion und Verschleiß, schädlichen und störenden Einfluss nehmen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich dabei nicht um eine bei speziellen Wiegefüllern For the purposes of the present invention, the vibration reduction system reduces or eliminates or compensates for oscillations and vibrations which occur on parts or assemblies of the device and which have a harmful and disruptive influence on these parts or assemblies themselves, especially with regard to their function and wear to take. In the context of the present invention, this is not a matter of special weighing fillers
vorgesehene schwingungsmäßige Abschirmung bzw. Entkopplung der intended vibration shielding or decoupling of the
schwingungsempfindlichen Wiegesysteme oder Wiegevorrichtungen gegenüber der Maschinenteile, wie es aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 2 574 886 A2 bekannt ist, bei dem insbesondere mittels Tiefpassfilter ein vibration-sensitive weighing systems or weighing devices with respect to the machine parts, as is known from the prior art, for example from EP 2 574 886 A2 is known, in which in particular a low-pass filter
Kompensationssignal an einer Schnittstelle zwischen Maschinenteil und Compensation signal at an interface between machine part and
Wiegevorrichtung eingeleitet wird. Weighing device is initiated.
An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Schwingminderungseinrichtung nicht für eine schwingungsmäßige Entkopplung von Wiegevorrichtungen gegenüber Maschinenelementen einer At this point, it should be expressly pointed out that, according to the present invention, the vibration reduction device is not used for vibration decoupling of weighing devices from machine elements
Befüllvorrichtung bei den genannten Spezialanwendungen von Wiegefüllern vorgesehen und geeignet ist. Filling device is provided and suitable for the aforementioned special applications of weighing fillers.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der dynamisch-aktive According to an advantageous embodiment variant, the is dynamically active
Schwingungstilger als Biegeschwinger ausgebildet und ist insbesondere durch ein Feder-Masse-System gebildet. Dabei umfasst der dynamisch-aktive Vibration absorber designed as a flexural oscillator and is formed in particular by a spring-mass system. The dynamic-active includes
Schwingungstilger besonders bevorzugt eine oder mehrere Blattfedern, wobei an jeder Blattfeder im Bereich eines freien Endes zumindest ein Masseelement angeordnet ist und wobei an jeder Blattfeder beabstandet zum freien Ende, bevorzugt in einem Mittelbereich der Blattfeder, ein Piezoelement befestigt, insbesondere aufgeklebt ist. Das Piezoelement ist bevorzugt in Form einer piezoelektrischen Platte bzw. eines piezoelektrischen Patches ausgebildet und ist ein so genannter Piezo-Patch-Aktor. Vibration absorber particularly preferably one or more leaf springs, with at least one mass element being arranged on each leaf spring in the region of a free end and with a piezo element attached, in particular glued on, to each leaf spring at a distance from the free end, preferably in a central region of the leaf spring. The piezo element is preferably designed in the form of a piezoelectric plate or a piezoelectric patch and is what is known as a piezo patch actuator.
Der dynamisch aktive Schwingungstilger eignet sich besonders gut für ein so genanntes aktives Schwingungssystem und kann vorliegend auch als The dynamically active vibration absorber is particularly well suited for a so-called active vibration system and can also be used as a
piezoelektrischer Aktor, insbesondere als so genannter piezoelektrischer piezoelectric actuator, in particular as a so-called piezoelectric actuator
Inertialmassenaktor verstanden werden. Dabei ist ein Ende des Aktors mit dem System, dessen Schwingungen es zu tilgen gilt, vorliegend insbesondere mit einem Maschinenteil der Vorrichtung, verbunden und das andere Ende des Aktors ist mit der Inertialmasse, nämlich dem Masseelement, verbunden. Dabei kann der Aktor die Inertialmasse, welche beispielsweise durch ein kleines Metallstück gebildet ist, bewegen. Die für die Beschleunigung der Inertialmasse erforderliche Kraft wird dabei an dem zu beruhigenden System, nämlich an dem Maschinenteil der Vorrichtung, wirksam. Dadurch ist es insbesondere und vorteilhaft möglich, auch ohne Abstützung an einer festen Umgebung Kräfte in die zu beruhigende Vorrichtung einzuleiten, vorzugsweise auch an beliebiger Stelle der Vorrichtung, beispielsweise abhängig davon, wo an der Vorrichtung bzw. an welchem Maschinenteil und an welcher Stelle des Inertial mass factor are understood. One end of the actuator is connected to the system, the vibrations of which are to be eliminated, in the present case in particular to a machine part of the device, and the other end of the actuator is connected to the inertial mass, namely the mass element. The actuator can move the inertial mass, which is formed, for example, by a small piece of metal. The force required to accelerate the inertial mass becomes effective on the system to be calmed, namely on the machine part of the device. As a result, it is particularly and advantageously possible to introduce forces into the device to be calmed even without support from a fixed environment, preferably also at any point on the device, for example depending on where on the device or on which machine part and at which point the
Maschinenteils der dynamisch aktive Schwingungstilger befestigt ist. Dadurch ist besonders vorteilhaft eine ganz gezielte, Schwingungskompensation bzw. The dynamically active vibration absorber is attached to the machine part. A very specific, vibration compensation or
Schwingungstilgung möglich, und zwar bevorzugt genau an den besonders kritischen oder empfindlichen Maschinenteilen, bzw. an besonders kritischen Stellen der entsprechenden Maschinenteile. Vibration damping is possible, preferably precisely at the particularly critical or sensitive machine parts or at particularly critical points on the corresponding machine parts.
Die Schwingminderungseinrichtung ist vorzugsweise in Form einer adaptiven, frequenzveränderlichen Schwingminderungseinrichtung ausgebildet und umfasst einen adaptiven, frequenzveränderlichen Schwingungstilger. Als adaptiver The vibration reduction device is preferably designed in the form of an adaptive, frequency-variable vibration reduction device and comprises an adaptive, frequency-variable vibration damper. As adaptive
Schwingungstilger ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Vibration absorber is to be understood here in particular that the
Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers der Erregerfrequenz, insbesondere der Frequenz der Schwingungen des Schwingungsquellbereichs folgt, vorzugsweise automatisch. Dadurch kann stets eine optimale Kompensation erreicht werden. The resonance frequency of the vibration absorber follows the excitation frequency, in particular the frequency of the vibrations of the vibration source area, preferably automatically. As a result, an optimal compensation can always be achieved.
Im Falle eines Feder-Masse-Systems kann beispielsweise die Resonanzfrequenz über Veränderung der Federsteifigkeit verstellt werden. Eine Möglichkeit dies zu erreichen, ist beispielsweise, dass die im Bereich der freien Enden der Biegefedern bzw. der Blattfedern angeordneten Masseelemente über einen entsprechenden Antrieb entlang der Biegefeder verschiebbar gelagert sind. Durch die Verschiebung der Massenelemente ändert sich die Steifigkeit der Blattfeder und damit die In the case of a spring-mass system, for example, the resonance frequency can be adjusted by changing the spring stiffness. One possibility of achieving this is, for example, that the mass elements arranged in the area of the free ends of the spiral springs or the leaf springs are mounted displaceably along the spiral spring via a corresponding drive. By shifting the mass elements, the stiffness of the leaf spring changes and thus the
Resonanzfrequenz des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers. Dadurch kann der dynamisch-aktive Schwingungstilger immer in einem optimalen Bereich die Resonance frequency of the dynamic-active vibration absorber. As a result, the dynamically active vibration absorber can always die in an optimal range
Schwingungen kompensieren. Compensate for vibrations.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante sind der dynamisch-aktive According to a preferred embodiment variant, the are dynamically active
Schwingungstilger und der Beschleunigungssensor an verschiedenen Vibration absorber and the acceleration sensor at different
Maschinenteilen angeordnet. Es versteht sich von selbst, dass gemäß alternativer Ausführungsformen ebenso möglich ist, dass der dynamisch-aktive Machine parts arranged. It goes without saying that, according to alternative embodiments, it is also possible that the dynamically active
Schwingungstilger und der Beschleunigungssensor an demselben Maschinenteil angeordnet sind, bevorzugt an verschiedenen Stellen bzw. Positionen des Maschinenteils. Die Stellen oder Positionen des Maschinenteils, an denen der dynamisch-aktive Schwingungstilger und der Beschleunigungssensor befestigt sind, können dabei räumlich benachbart oder entfernt voneinander sein. Vibration absorber and the acceleration sensor are arranged on the same machine part, preferably at different points or positions of the Machine part. The points or positions of the machine part at which the dynamically active vibration damper and the acceleration sensor are attached can be spatially adjacent or distant from one another.
Der dynamisch-aktive Schwingungstilger kann direkt fest und starr mit dem The dynamic-active vibration absorber can be directly and rigidly connected to the
Maschinenteil verbunden sein, er kann aber auch indirekt oder mittelbar über zusätzliche weitere Bauteile mit dem Maschinenteil verbunden sein. Be connected to the machine part, but it can also be connected indirectly or indirectly via additional components to the machine part.
Vorzugsweise ist die Behandlungshaupteinheit als rotierendes Maschinenteil und die Aufbaueinheit als nicht-rotierendes Maschinenteil ausgebildet, wobei der dynamisch aktive Schwingungstilger direkt oder über ein weiteres Bauteil indirekt mit der nicht rotierenden Aufbaueinheit oder der feststehenden Trageinheit verbunden ist. The main treatment unit is preferably designed as a rotating machine part and the assembly unit as a non-rotating machine part, the dynamically active vibration absorber being connected directly or indirectly via a further component to the non-rotating assembly unit or the stationary support unit.
Dadurch können die Kräfte zur Kompensation der Schwingungen direkt in die nicht beweglichen bzw. nicht-rotierenden Maschinenteile eingeleitet und dort wirksam werden. This allows the forces to compensate for the vibrations to be introduced directly into the non-moving or non-rotating machine parts and become effective there.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist die Trageinheit durch ein auf dem Boden ruhendes Unterteil und die Aufbaueinheit durch ein aufbauendes und/oder auskragendes Oberteil gebildet. Der dynamisch-aktive Schwingungstilger ist dabei mit dem Unterteil verbunden und in räumlicher Anordnung auf einem Höhenniveau zwischen der Trageinheit und der den Schwingungsquellbereich bildenden According to one embodiment variant, the support unit is formed by a lower part resting on the floor and the structural unit is formed by a structural and / or cantilevered upper part. The dynamically active vibration absorber is connected to the lower part and is spatially arranged at a level between the support unit and the area forming the vibration source area
Behandlungshaupteinheit angeordnet. Insbesondere bevorzugt kann bei dieser Ausführungsvariante der Beschleunigungssensor räumlich getrennt vom dynamisch aktiven Schwingungstilger mit dem Unterteil verbunden sein, wobei der Treatment main unit arranged. In this embodiment variant, the acceleration sensor can particularly preferably be connected to the lower part in a spatially separate manner from the dynamically active vibration damper, the
Beschleunigungssensor in räumlicher Anordnung auf einem Höhenniveau zwischen dem Beschleunigungssensor und der den Schwingungsquellbereich bildenden Behandlungshaupteinheit angeordnet ist. Acceleration sensor is arranged in a spatial arrangement at a height level between the acceleration sensor and the main treatment unit forming the vibration source area.
Auch ist es gemäß bevorzugter Ausführungsvarianten möglich, mehrere dynamisch aktive Schwingungstilger und/oder mehrere Beschleunigungssensoren vorzusehen. Jedem dynamisch-aktiven Schwingungstilger kann bzw. können dabei ein oder mehrere Beschleunigungssensoren zugeordnet sein. Vorzugsweise ist jedem dynamisch-aktiven Schwingungstilger pro Bewegungsrichtung mindestens ein Beschleunigungssensor zugeordnet. Ganz besonders bevorzugt ist die Behandlungshaupteinheit durch wenigstens den umlaufenden Teil einer rotierend angetriebenen Verschließmaschine zum According to preferred design variants, it is also possible to provide several dynamically active vibration absorbers and / or several acceleration sensors. One or more acceleration sensors can be assigned to each dynamically active vibration damper. At least one acceleration sensor is preferably assigned to each dynamically active vibration damper per direction of movement. The main treatment unit is very particularly preferably used by at least the rotating part of a rotating closing machine
Verschließen von Behältern gebildet und die Aufbaueinheit umfasst einen Closing of containers formed and the assembly unit comprises one
Verschließmaschinenaufbau, insbesondere eine Verschlusskappenzuführung oder einen Verschlusskappensortierer. Besonders bevorzugt ist der dynamisch-aktive Schwingungstilger bei dieser Ausführungsvariante an dem Closing machine structure, in particular a closure cap feeder or a closure cap sorter. The dynamically active vibration damper is particularly preferred in this embodiment variant on the
Verschließmaschinenaufbau angeordnet und ist insbesondere mit der Closing machine structure arranged and is in particular with the
Verschlusskappenzuführung und/oder dem Verschlusskappensortierer verbunden. Closing cap feed and / or connected to the cap sorter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgebildet, von dem Beschleunigungssensor erfasste Daten zu empfangen und zu verarbeiten und auf Grundlage der empfangenen und verarbeiteten Daten entsprechende Steuersignale zur Steuerung des dynamisch-aktiven According to a preferred embodiment variant, the evaluation and control unit is designed to receive and process data recorded by the acceleration sensor and, on the basis of the received and processed data, corresponding control signals for controlling the dynamically active
Schwingungstilgers zu berechnen und an den dynamisch-aktiven Schwingungstilger auszugeben. To calculate the vibration absorber and output it to the dynamic-active vibration absorber.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Behandeln von Behältern in einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung zumindest eine an einem tragenden Ende angeordnete und als feststehendes Maschinenteil ausgebildete Trageinheit, zumindest eine an einem, gegenüberliegenden freien Ende angeordnete und als freiendseitiges Maschinenteil ausgebildete Aufbaueinheit sowie zumindest eine zwischen der Trageinheit und der Aufbaueinheit angeordnete und als bewegliches Maschinenteil ausgebildete Behandlungshaupteinheit aufweist. Im The present invention also includes a method for treating containers in a device, the device having at least one support unit arranged at a supporting end and designed as a stationary machine part, at least one assembly unit arranged at an opposite free end and designed as a free-end machine part, and at least one having the main treatment unit arranged between the support unit and the structural unit and designed as a movable machine part. in the
Behandlungsbetrieb der Vorrichtung wird bei der Behandlung der Behälter von dem einen Schwingungsquellbereich bildenden Behandlungshaupteinheit eine The treatment operation of the apparatus becomes one in the treatment of the containers of the treatment main unit forming a vibration source area
Schwingung erzeugt. Die von der Behandlungshaupteinheit ausgehende Vibration generated. The one coming from the main treatment unit
Schwingung wird gemäß dem Verfahren mittels einer vorgesehenen Vibration is provided according to the method by means of a
Schwingminderungseinrichtung durch Piezo-gekoppelte Resonanzschwingung kompensiert. Vibration reduction device compensated by piezo-coupled resonance vibration.
Bevorzugt werden entsprechende Messdaten über die von der Corresponding measurement data about the from the
Behandlungshaupteinheit ausgehende Schwingung mittels eines mit einem der Maschinenteile der Vorrichtung gekoppelten Beschleunigungssensors erfasst. Ferner werden die von dem Beschleunigungssensor erfassten Daten an eine mit dem Beschleunigungssensor kommunizierend verbundene Auswerte- und Steuereinheit übertragen und dort verarbeitet. Basierend auf den übertragenen, verarbeiteten Daten werden in der Auswerte- und Steuereinheit Steuersignale erzeugt und zur Steuerung eines mit einem der Maschinenteile der Vorrichtung gekoppelten dynamisch-aktiven Schwingungstilgers an diesen ausgegeben, um den dynamisch aktiven Schwingungstilger in entsprechende Resonanzschwingung zu versetzen und dadurch die Schwingung bei der Vorrichtung zu kompensieren, insbesondere an demjenigen Maschinenteil der Vorrichtung, an das der dynamisch-aktive The main treatment unit detects outgoing vibration by means of an acceleration sensor coupled to one of the machine parts of the device. Further the data acquired by the acceleration sensor are transmitted to an evaluation and control unit connected to the acceleration sensor and processed there. Based on the transmitted, processed data, control signals are generated in the evaluation and control unit and output to control a dynamically active vibration absorber coupled to one of the machine parts of the device in order to set the dynamically active vibration absorber into corresponding resonance vibration and thereby the vibration of the device to compensate, in particular on that machine part of the device to which the dynamically active
Schwingungstilgers gekoppelt ist. Vibration absorber is coupled.
Gemäß einer bevorzugten Variante wird von dem Beschleunigungssensor eine Schwingungsfrequenz der von der Behandlungshaupteinheit ausgehenden According to a preferred variant, the acceleration sensor provides an oscillation frequency that emanates from the main treatment unit
Schwingung erfasst und das Steuersignal wird in Abhängigkeit der von dem Vibration is detected and the control signal is dependent on the
Beschleunigungssensor erfassten Schwingungsfrequenz berechnet und Accelerometer detected vibration frequency calculated and
ausgegeben, um eine Frequenz der Resonanzschwingung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers an die Schwingungsfrequenz der von der output to a frequency of the resonance vibration of the dynamic-active vibration damper to the vibration frequency of the
Behandlungshaupteinheit ausgehenden Schwingung anzupassen. Adjusting the main treatment unit outgoing vibration.
Ebenso bevorzugt wird die Schwingungsfrequenz an der Trageinheit und/oder der Aufbaueinheit gemessen und die Resonanzschwingung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers wirkt direkt oder indirekt auf die Aufbaueinheit, um die Likewise, the oscillation frequency is preferably measured on the support unit and / or the mounting unit and the resonance vibration of the dynamic-active vibration absorber acts directly or indirectly on the mounting unit to reduce the
Schwingung der Aufbaueinheit zu kompensieren. Im Falle einer als To compensate for vibration of the assembly unit. In the case of an
Verschließmaschine ausgebildeten Vorrichtung, wird die Schwingungsfrequenz beispielsweise an der Trageinheit oder dem Verschließmaschinenaufbau, Closing machine trained device, the vibration frequency is, for example, on the support unit or the closing machine structure,
insbesondere an der Verschlusskappenzuführung und/oder an dem in particular on the closure cap feed and / or on the
Verschlusskappensortierer gemessen und die Resonanzschwingung des dynamisch aktiven Schwingungstilgers wirkt direkt oder indirekt auf eben diese Bauteile, nämlich auf die Verschlusskappenzuführung und/oder auf den Verschlusskappensortierer. Closure cap sorter measured and the resonance oscillation of the dynamically active vibration absorber acts directly or indirectly on precisely these components, namely on the closure cap feed and / or on the closure cap sorter.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine grob schematisch skizzierte Ansicht einer The invention is explained in more detail below with reference to the figures using exemplary embodiments. Show it: Fig. 1 is a roughly schematically sketched view of a
Ausführungsvariante einer durch eine Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern gebildete Vorrichtung zum Design variant of a device formed by a closing machine for closing containers for
Behandeln von Behältern, Handling of containers,
Fig. 2 eine weitere schematische Ansicht der Vorrichtung zum Fig. 2 is a further schematic view of the device for
Behandeln von Behältern gemäß Figur 1 , Treatment of containers according to Figure 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung der Figur 2, 3 shows a perspective illustration of the device of FIG. 2,
Fig. 4a eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines 4a is a schematic view of an embodiment of a
dynamisch-aktiven Schwingungstilgers und dynamic-active vibration absorber and
Fig. 4b eine Ausführungsform eines dynamisch-aktiven 4b shows an embodiment of a dynamically active
Schwingungstilgers in Draufsicht. Vibration absorber in plan view.
In den Figuren 1 und 2 ist in einer jeweils schematischen Ansicht eine beispielhafte Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1 zum Behandeln von Behältern dargestellt. Figur 3 zeigt die Vorrichtung 1 der Figur 2 in einer perspektivischen Darstellung. Die beispielhafte Vorrichtung 1 ist somit als komplexe Anlage zum Behandeln von Behältern ausgebildet bzw. bildet einen Teil oder Abschnitt einer solchen Anlage und ist als Maschine mit getakteten Arbeitsstationen zu verstehen, wobei die In FIGS. 1 and 2, an exemplary embodiment variant of a device 1 for treating containers is shown in a respective schematic view. Figure 3 shows the device 1 of Figure 2 in a perspective view. The exemplary device 1 is thus designed as a complex system for handling containers or forms a part or section of such a system and is to be understood as a machine with clocked workstations, the
Arbeitsstationen über geeignete Transportstrecken bzw. Förder- oder Work stations over suitable transport routes or conveyors or
Transporteinrichtungen miteinander in Verbindung stehen, und zwar derart, dass die zu behandelnden Behälter zwischen den Arbeitsstationen bewegt werden können und die Arbeitsstationen durchlaufen bzw. zu- und abgeführt werden können. Im Beispiel der Figuren 1 bis 3 ist die Vorrichtung 1 durch eine in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft mit einer Füllmaschine 14 angeordnete, beispielsweise mit dieser verblockten Verschließmaschine 15 zum Verschließen von Behältern gebildet. Transport devices are connected to one another in such a way that the containers to be treated can be moved between the workstations and the workstations can be passed through or fed in and removed. In the example of FIGS. 1 to 3, the device 1 is formed by a closing machine 15 for closing containers arranged in the immediate vicinity of a filling machine 14, for example interlocked with this.
Die zu behandelnden, insbesondere zu verschließenden Behälter können in der die Vorrichtung 1 umfassenden Anlage transportiert, befüllt und schließlich verschlossen werden und durchlaufen die Anlage in einer Behandlungsrichtung R, wobei die Behälter mittels entsprechend vorgesehener Transport- oder Fördereinrichtungen zu der Füllmaschine 14 hin transportiert und an einer Einlaufstelle der Anlage mittels Übergabeeinrichtungen, z. B. mittels entsprechender Übergabesterne an die rotierend angetriebene Füllmaschine 14 zum Befüllen übergeben werden. Während des Befüllens werden die Behälter in der Füllmaschine 14 mit deren Rotation auf einer kreisförmigen Umlaufstrecke bewegt und schließlich mittels weiterer The containers to be treated, in particular to be closed, can be transported, filled and finally closed in the system comprising the device 1 and pass through the system in a treatment direction R, the containers being closed by means of appropriately provided transport or conveying devices the filling machine 14 transported out and at an inlet point of the system by means of transfer devices such. B. be passed by means of appropriate transfer stars to the rotating driven filling machine 14 for filling. During the filling, the containers in the filling machine 14 are moved with their rotation on a circular circulation path and finally by means of another
Übergabeeinrichtungen an die Verschließmaschine 15 übergeben. Transfer devices handed over to the sealing machine 15.
Bei der dargestellten Vorrichtung 1 ist an einem unteren, tragenden Ende 2 eine als feststehendes Maschinenteil ausgebildete Trageinheit 3 vorgesehen, die ein tragendes Maschinenunterteil bildet, welches als Stand- oder Verankerungsstruktur bzw. als Tragstruktur oder Traggestell ausgebildet ist und auf festem, ruhendem Untergrund, insbesondere auf einem Flallenboden aufsteht bzw. ruht. Auf dieser Trageinheit 3 lastend bzw. lagernd, weist die Vorrichtung 1 ferner eine Behandlungshaupteinheit 6 und eine Aufbaueinheit 5 auf. In the device 1 shown, a support unit 3 designed as a stationary machine part is provided at a lower, load-bearing end 2, which forms a load-bearing machine lower part, which is designed as a standing or anchoring structure or as a support structure or support frame and on a solid, stationary surface, in particular stands up or rests on a trap floor. Loaded or supported on this support unit 3, the device 1 also has a main treatment unit 6 and a structural unit 5.
Die Aufbaueinheit 5 ist dabei als freiendseitiges Maschinenteil ausgebildet und ist an einem dem tragenden Ende 2 gegenüberliegenden oberen, freien Ende 4 der Vorrichtung 1 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei der Aufbaueinheit 5 um einen Verschließmaschinenaufbau 16, insbesondere um eine Verschlusskappenzuführung und/oder einen Verschlusskappensortierer bekannter Art. Ein derartiger Verschließmaschinenaufbau 16 verfügt bekanntermaßen über sich nach oben erstreckende und/oder auskragende Bauteile. Beispielsweise sind dabei auch Vorratsbehälter für Verschlusskappen, Verschlusskappenwender oder Verschlusskappenorientiervorrichtungen, Zuführkanäle bzw. -schienen oder dergleichen aufragende, auskragende Bauteile von einem derartigen Verschließmaschinenaufbau 16 umfasst. The structural unit 5 is designed as a free-end machine part and is provided at an upper, free end 4 of the device 1 opposite the supporting end 2. In the example shown, the structural unit 5 is a capping machine structure 16, in particular a cap feeder and / or a cap sorter of a known type. Such a capping machine structure 16 is known to have upwardly extending and / or cantilevered components. For example, storage containers for closure caps, closure cap rotators or closure cap orienting devices, feed channels or feed rails or similar protruding, cantilevered components are included in such a capping machine structure 16.
Zwischen der Trageinheit 3 und der Aufbaueinheit 5 ist die als bewegliches, insbesondere rotierendes Maschinenteil ausgebildete Behandlungshaupteinheit 6 angeordnet. Im Beispiel der Figuren 1 bis 3 ist die Behandlungshaupteinheit 6 durch eine bekannte, als Rundläufermaschine konfigurierte Verschließmaschine 15 gebildet, nämlich durch ein rotierend angetriebenes Karussell mit mehreren am Umfang angeordneten Verschließwerkzeugen. Im Behandlungsbetrieb der Vorrichtung 1 bildet die Behandlungshaupteinheit 6, beispielsweise aufgrund der Rotation bei vorgegebener Rotationsgeschwindigkeit und/oder aufgrund der Taktung bzw. aufgrund des Maschinentakts einen Schwingungsquellbereich, an dem Schwingungen oder Vibrationen erzeugt werden und von dem ausgehend diese Schwingungen oder Vibrationen an die weiteren Maschinenteile übertragen werden. Insbesondere für die sich weit nach oben hin erstreckende, auskragende Aufbaueinheit 5 sind derartige, von dem Schwingungsquellbereich der Behandlungshaupteinheit 6 ausgehende Schwingungen besonders schwerwiegend, da sich die Amplitude der Schwingungen oder Vibrationen mit dem Maße der Auskragung verstärkt. Um derartige Schwingungen oder Vibrationen zu mindern bzw. zu kompensieren oder tilgen, ist die Vorrichtung 1 daher mit einer Schwingminderungseinrichtung ausgestattet, welche die Schwingungen mittels Piezo-gekoppelter Resonanzschwingung kompensiert. The main treatment unit 6, which is designed as a movable, in particular rotating machine part, is arranged between the support unit 3 and the structural unit 5. In the example of FIGS. 1 to 3, the main treatment unit 6 is formed by a known closing machine 15 configured as a rotary machine, namely by a rotatingly driven carousel with several closing tools arranged on the circumference. In the treatment mode of the device 1, the main treatment unit 6 forms, for example due to the rotation at a given rotation speed and / or due to the timing or due to the machine cycle, a vibration source area in which oscillations or vibrations are generated and from which these oscillations or vibrations are transmitted to the other machine parts be transmitted. Such vibrations emanating from the vibration source area of the main treatment unit 6 are particularly serious for the cantilevered structural unit 5, which extends far upwards, since the amplitude of the oscillations or vibrations increases with the extent of the projection. In order to reduce or compensate for or eliminate such oscillations or vibrations, the device 1 is therefore equipped with an oscillation reducing device which compensates for the oscillations by means of piezo-coupled resonance oscillation.
Insbesondere werden dadurch die auf die Maschinenteile, beispielsweise auf die Aufbaueinheit 5, insbesondere auf den Verschließmaschinenaufbau 16 einwirkenden Schwingungen und Vibrationen, nämlich die an den Maschinenteilen selbst auftretenden Schwingungen und Vibrationen, die schädlich für deren Funktion sind und deren Lebensdauer verringern, wirksam kompensiert bzw. eliminiert. Insbesondere wirkt die Kompensation genau dort ein, wo die schädlichen Schwingungen und Vibrationen auftreten. In particular, the oscillations and vibrations acting on the machine parts, for example on the structural unit 5, in particular on the closing machine structure 16, namely the oscillations and vibrations occurring on the machine parts themselves, which are detrimental to their function and reduce their service life, are effectively compensated or eliminated. In particular, the compensation acts exactly where the harmful oscillations and vibrations occur.
Die Schwingminderungseinrichtung umfasst einen mit der Aufbaueinheit 5 gekoppelten dynamisch-aktiven Schwingungstilger 7, der im dargestellten Beispiel mit dem Verschließmaschinenaufbau 16 verbunden ist. Die Schwingminderungseinrichtung umfasst ferner einen Beschleunigungssensor 8, der im dargestellten Beispiel ebenfalls im Bereich des Verschließmaschinenaufbaus 16 angeordnet ist. Der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 und der Beschleunigungssensor 8 sind mit einer ferner vorgesehenen Auswerte- und Steuereinheit 9 kommunizierend verbunden. The vibration reduction device comprises a dynamically active vibration damper 7 which is coupled to the assembly unit 5 and which is connected to the closing machine assembly 16 in the example shown. The vibration reduction device also includes an acceleration sensor 8, which in the example shown is also arranged in the area of the closing machine structure 16. The dynamically active vibration absorber 7 and the acceleration sensor 8 are connected in a communicating manner to an evaluation and control unit 9 which is also provided.
Durch die Anordnung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers 7 am Verschließmaschinenaufbau 16 wirkt die Schwingungskompensation bei dem dargestellten Beispiel somit unmittelbar an den besonders kritischen oder neuralgischen Stellen der Vorrichtung 1 , nämlich an der von den Schwingungen besonders belasteten Aufbaueinheit 5. Due to the arrangement of the dynamically active vibration absorber 7 on the closing machine structure 16, the vibration compensation in the example shown thus acts directly on the particularly critical or critical points of the device 1, namely on the structural unit 5 which is particularly stressed by the vibrations.
Im dargestellten Beispiel ist der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 fest und starr mit an der Aufbaueinheit 5 befestigten, auskragenden Bauteilen verbunden und ist daher über diese Bauteile an die Aufbaueinheit 5 gekoppelt. Vorliegend kann dies auch als mittelbare Verbindung oder Kopplung an das durch die Aufbaueinheit 5 gebildete, freiendseitige Maschinenteil verstanden werden. Es versteht sich, dass auch eine direkte, unmittelbare Kopplung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers 7 am freiendseitigen Maschinenteil vorgesehen sein kann. In the example shown, the dynamically active vibration damper 7 is firmly and rigidly connected to cantilevered components attached to the structural unit 5 and is therefore coupled to the structural unit 5 via these components. In the present case, this can also be understood as an indirect connection or coupling to the free-end machine part formed by the assembly unit 5. It goes without saying that a direct, immediate coupling of the dynamically active vibration absorber 7 to the machine part on the free-end side can also be provided.
Der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 ist bevorzugt in Form eines The dynamic-active vibration damper 7 is preferably in the form of a
Biegeschwingers, insbesondere als Feder-Masse-System ausgebildet und wird nachstehend anhand der Figuren 4a und 4b näher erläutert. Die Figur 4a zeigt dabei einen dynamisch-aktiven Schwingungstilger 7 in seitlicher Ansicht und die Figur 4b in einer Draufsicht von oben. Flexural oscillator, in particular designed as a spring-mass system and is explained in more detail below with reference to FIGS. 4a and 4b. FIG. 4a shows a dynamically active vibration damper 7 in a side view and FIG. 4b shows a plan view from above.
Der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 umfasst eine Blattfeder 10, welche auch als Biegefeder bezeichnet werden kann, sowie ein mit der Blattfeder 10 an deren freiem Ende 11 verbundenes Masseelement 12. Bei dem in den Figuren 4a, 4b beispielhaft dargestellten dynamisch-aktiven Schwingungstilger 7 sind vier The dynamically active vibration damper 7 comprises a leaf spring 10, which can also be referred to as a spiral spring, as well as a mass element 12 connected to the leaf spring 10 at its free end 11. In the dynamically active vibration damper 7 shown by way of example in FIGS. 4a, 4b four
Blattfedern 10 und damit einhergehend auch vier Masseelemente 12 vorgesehen.Leaf springs 10 and consequently four mass elements 12 are also provided.
Die Masseelemente 12 sind so genannte Inertialmassen und sind über die in einem Kopplungsbereich 17 des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers 7 befestigten Blattfedern 10 mechanisch an das zu tilgende System gekoppelt. The mass elements 12 are so-called inertial masses and are mechanically coupled to the system to be absorbed via the leaf springs 10 fastened in a coupling area 17 of the dynamically active vibration absorber 7.
Auf jeder Blattfeder 10 ist ein Piezoelement 13 befestigt. Das Piezoelement 13 ist vorzugsweise durch eine piezoelektrische Platte bzw. durch einen piezoelektrischen Patch gebildet und ist auf der Blattfeder 10 aufgeklebt. Je nach Art und Ausbildung der Blattfeder, insbesondere in Abhängigkeit der Biegesteifigkeit oder einer vorgegebenen Krümmung kann das Piezoelement 13 beispielsweise auch in Form einer Piezofolie, z.B. aus PVDF, ausgebildet sein. Die piezoelektrischen Platten 13 bzw. Patches können durch Anlegen einer Wechselspannung dazu benutzt werden, ein Biegemoment einzubringen. Die an der Blattfeder 10 befestigten Masseelemente 12 werden dabei in einer Biegerichtung B ausgelenkt, was vorliegend auch als Kompensationsschwingung verstanden werden kann. Der vorliegende dynamisch aktive Schwingungstilger 7 ist daher insbesondere auch geeignet, als A piezo element 13 is attached to each leaf spring 10. The piezo element 13 is preferably formed by a piezoelectric plate or by a piezoelectric patch and is glued onto the leaf spring 10. Depending on the type and design of the leaf spring, in particular depending on the flexural rigidity or a predetermined curvature, the piezo element 13 can also be configured, for example, in the form of a piezo film, for example made of PVDF. The piezoelectric plates 13 or patches can be used to introduce a bending moment by applying an alternating voltage. The mass elements attached to the leaf spring 10 12 are deflected in a bending direction B, which in the present case can also be understood as a compensation oscillation. The present dynamically active vibration absorber 7 is therefore also particularly suitable as
Schwingungserreger gezielt Gegenkräfte in eine Struktur einzubringen. Gleichzeitig kann ein Biegemoment der Struktur zu einer elektrischen Spannung führen, wobei die freie Ladung der Piezokeramik durch Anlegen einer externen Impedanz abgeleitet werden kann. Durch geeignete Schaltkreise kann dabei dem zu tilgenden System Schwingungsenergie entzogen werden. Targeted introduction of opposing forces into a structure. At the same time, a bending moment in the structure can lead to an electrical voltage, and the free charge of the piezoceramic can be diverted by applying an external impedance. By using suitable circuits, vibration energy can be extracted from the system to be eliminated.
Bei einem wie in den Figuren 4a und 4b skizzierten dynamisch-aktiven In the case of a dynamically active one as outlined in FIGS. 4a and 4b
Schwingungstilger 7 absorbiert dieser in seiner mechanischen Eigenfrequenz die Anregung der Grundstruktur und kann durch gegenphasige Beschleunigung der Masseelemente 12 Schwingungen der Vorrichtung 1 kompensieren. Vorzugsweise wird eine Veränderung der zu tilgenden Schwingung, beispielsweise eine The vibration absorber 7 absorbs the excitation of the basic structure in its mechanical natural frequency and can compensate for vibrations of the device 1 by accelerating the mass elements 12 in antiphase. A change in the oscillation to be eliminated, for example a
Veränderung der Schwingungsfrequenz durch den Beschleunigungssensor 8 erfasst. Change in the oscillation frequency detected by the acceleration sensor 8.
Mittels der bei der Schwingminderungseinrichtung vorgesehenen Auswerte- und Steuereinheit 9 kann dann eine Anpassung der Eigenfrequenz des dynamisch aktiven Schwingungstilgers 7 erfolgen, beispielsweise über eine The evaluation and control unit 9 provided in the vibration reduction device can then be used to adapt the natural frequency of the dynamically active vibration absorber 7, for example via a
Beschleunigungsrückführung der Masseelemente 12, so dass der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 stets in seiner optimalen Tilgungsfrequenz arbeiten kann. Acceleration feedback of the mass elements 12, so that the dynamically active vibration absorber 7 can always work in its optimal repayment frequency.
Oberhalb seiner Eigenfrequenz kann der dynamisch-aktive Schwingungstilger 7 auch als Inertialmasseerreger eingesetzt werden, wobei über das durch das PiezoelementAbove its natural frequency, the dynamically active vibration damper 7 can also be used as an inertial mass exciter, in which case the piezo element
13 eingeleitete Moment eine Kraft wirkt, durch die eine gezielte Kompensation der Erregung möglich ist. Ein entsprechend angepasstes Kompensationssignal wird wiederum von der Auswerte- und Steuereinheit 9 berechnet und ausgegeben. Bezugszeichenliste 13 introduced moment a force acts through which a targeted compensation of the excitation is possible. A correspondingly adapted compensation signal is in turn calculated and output by the evaluation and control unit 9. List of reference symbols
1 Vorrichtung zum Behandeln von Behältern1 device for treating containers
2 tragendes Ende 2 bearing end
3 Trageinheit 3 carrying unit
4 freies Ende 4 free end
5 Aufbaueinheit 5 assembly unit
6 Behandlungshaupteinheit 6 Main treatment unit
7 dynamisch-aktiver Schwingungstilger 7 dynamic, active vibration absorbers
8 Beschleunigungssensor 8 accelerometer
9 Auswerte- und Steuereinheit 9 Evaluation and control unit
10 Blattfeder 10 leaf spring
1 1 freies Ende 1 1 free end
12 Masseelement 12 mass element
13 Piezoelement 13 piezo element
14 Füllmaschine 14 filling machine
15 Verschließmaschine 15 capping machine
16 Verschließmaschinenaufbau 16 Sealing machine structure
17 Kopplungsbereich 17 Coupling area
B Biegerichtung B bending direction
R Behandlungsrichtung R direction of treatment

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (1 ) zum Behandeln von Behältern, aufweisend zumindest eine an einem tragenden Ende (2) angeordnete und als feststehendes Maschinenteil ausgebildete Trageinheit (3), zumindest eine an einem, gegenüberliegenden freien Ende (4) angeordnete und als freiendseitiges Maschinenteil ausgebildete 1. Device (1) for treating containers, comprising at least one support unit (3) arranged on a supporting end (2) and designed as a stationary machine part, at least one arranged at an opposite free end (4) and designed as a free-end machine part
Aufbaueinheit (5) sowie zumindest eine zwischen der Trageinheit (3) und der Construction unit (5) and at least one between the support unit (3) and the
Aufbaueinheit (5) angeordnete und als bewegliches Maschinenteil ausgebildete Behandlungshaupteinheit (6), wobei die Behandlungshaupteinheit (6) im The main treatment unit (6) arranged as a structural unit (5) and designed as a movable machine part, the main treatment unit (6) in the
Behandlungsbetrieb einen eine Schwingung erzeugenden Schwingungsquellbereich bildet und wobei die Vorrichtung mit einer Schwingminderungseinrichtung Treatment operation forms a vibration source region generating a vibration and wherein the device is provided with a vibration reduction device
ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingminderungseinrichtung zumindest einen mit einem der Maschinenteile gekoppelten dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7), zumindest einen mit einem der Maschinenteile gekoppelten Beschleunigungssensor (8) und wenigstens eine mit dem Beschleunigungssensor (8) und dem dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7) kommunizierend verbundene Auswerte- und Steuereinheit (9) aufweist, wobei die Schwingminderungseinrichtung die vom Schwingungsquellbereich ausgehenden und bei zumindest einem der Maschinenteile auftretenden Schwingungen mittels Piezo-gekoppelter is equipped, characterized in that the vibration reduction device has at least one dynamically active vibration damper (7) coupled to one of the machine parts, at least one acceleration sensor (8) coupled to one of the machine parts and at least one with the acceleration sensor (8) and the dynamically active vibration damper (7) has communicating connected evaluation and control unit (9), wherein the vibration reduction device uses piezo-coupled vibrations emanating from the vibration source area and occurring in at least one of the machine parts
Resonanzschwingung kompensiert. Resonance oscillation compensated.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der dynamisch aktive Schwingungstilger (7) als Biegeschwinger ausgebildet und insbesondere durch ein Feder-Masse-System gebildet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the dynamically active vibration damper (7) is designed as a flexural vibrator and is in particular formed by a spring-mass system.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamisch aktive Schwingungstilger (7) eine oder mehrere Blattfedern (10) umfasst, wobei an jeder Blattfeder (10) im Bereich eines freien Endes (11 ) zumindest ein Masseelement (12) angeordnet ist und wobei an jeder Blattfeder (10) beabstandet zum freien Ende (11 ) zumindest ein Piezoelement (13) befestigt, insbesondere aufgeklebt ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the dynamically active vibration damper (7) comprises one or more leaf springs (10), at least one mass element (12) being arranged on each leaf spring (10) in the region of a free end (11) and wherein at least one piezo element (13) is fastened, in particular glued on, to each leaf spring (10) at a distance from the free end (11).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingminderungseinrichtung in Form einer adaptiven, frequenzveränderlichen Schwingminderungseinrichtung ausgebildet ist und einen adaptiven, 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the vibration reduction device is designed in the form of an adaptive, frequency-variable vibration reduction device and an adaptive,
frequenzveränderlichen Schwingungstilger (7) umfasst. includes variable frequency vibration damper (7).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) und der characterized in that the dynamic-active vibration damper (7) and the
Beschleunigungssensor (8) an verschiedenen Maschinenteilen angeordnet sind. Acceleration sensor (8) are arranged on various machine parts.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) und der 6. Device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the dynamic-active vibration damper (7) and the
Beschleunigungssensor (8) an demselben Maschinenteil angeordnet sind, wobei der dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) und der Beschleunigungssensor (8) an räumlich benachbarten oder an entfernt liegenden Stellen des Maschinenteils befestigt sind. Acceleration sensor (8) are arranged on the same machine part, the dynamically active vibration damper (7) and the acceleration sensor (8) being attached to spatially adjacent or distant locations on the machine part.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 7. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Behandlungshaupteinheit (6) als rotierendes Maschinenteil und die Aufbaueinheit (5) als nicht-rotierendes Maschinenteil ausgebildet ist, wobei der dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) direkt oder über ein weiteres Bauteil indirekt mit der nicht-rotierenden Aufbaueinheit (5) oder der feststehenden characterized in that the main treatment unit (6) is designed as a rotating machine part and the assembly unit (5) is designed as a non-rotating machine part, the dynamically active vibration damper (7) being directly or indirectly connected to the non-rotating assembly unit (5) via a further component or the fixed
Trageinheit (3) verbunden ist. Support unit (3) is connected.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 8. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Trageinheit (3) durch ein auf dem Boden ruhendes characterized in that the support unit (3) by a resting on the ground
Unterteil und die Aufbaueinheit (5) durch ein aufbauendes und/oder auskragendes Oberteil gebildet ist, wobei der dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) mit dem Unterteil verbunden und in räumlicher Anordnung auf einem Höhenniveau zwischen der Trageinheit (3) und der den Schwingungsquellbereich bildenden The lower part and the structural unit (5) are formed by a structural and / or cantilevered upper part, the dynamically active vibration damper (7) being connected to the lower part and in a spatial arrangement at a level between the supporting unit (3) and the area forming the vibration source area
Behandlungshaupteinheit (6) angeordnet ist. Treatment main unit (6) is arranged.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (8) räumlich getrennt vom dynamisch-aktiven 9. The device according to claim 8, characterized in that the acceleration sensor (8) spatially separated from the dynamically active
Schwingungstilger (7) mit dem Unterteil verbunden ist, wobei der Vibration damper (7) is connected to the lower part, the
Beschleunigungssensor (8) in räumlicher Anordnung auf einem Höhenniveau zwischen dem Beschleunigungssensor (8) und der den Schwingungsquellbereich bildenden Behandlungshaupteinheit (6) angeordnet ist. The acceleration sensor (8) is arranged in a spatial arrangement at a height level between the acceleration sensor (8) and the main treatment unit (6) forming the vibration source area.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 10. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass mehrere dynamisch-aktive Schwingungstilger (7) vorgesehen sind und/oder dass mehrere Beschleunigungssensoren (8) vorgesehen sind, wobei jedem dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7) ein oder mehrere characterized in that several dynamically active vibration absorbers (7) are provided and / or that several acceleration sensors (8) are provided, with each dynamically active vibration absorber (7) having one or more
Beschleunigungssensoren (8) zugeordnet sind. Acceleration sensors (8) are assigned.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 11. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Behandlungshaupteinheit (6) durch wenigstens eine rotierend angetriebene Verschließmaschine (15) zum Verschließen von Behältern gebildet ist und die Aufbaueinheit (5) einen Verschließmaschinenaufbau, characterized in that the main treatment unit (6) is formed by at least one rotationally driven closing machine (15) for closing containers and the assembly unit (5) is a closing machine assembly,
insbesondere eine Verschlusskappenzuführung und/oder einen in particular a closure cap feed and / or a
Verschlusskappensortierer umfasst. Includes cap sorter.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der dynamisch aktive Schwingungstilger (7) an dem Verschließmaschinenaufbau angeordnet, insbesondere mit der Verschlusskappenzuführung und/oder dem 12. The device according to claim 11, characterized in that the dynamically active vibration damper (7) is arranged on the closure machine structure, in particular with the closure cap feed and / or the
Verschlusskappensortierer verbunden ist. Cap sorter is connected.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 13. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) dazu ausgebildet ist, von dem Beschleunigungssensor (8) erfasste Daten zu empfangen und zu verarbeiten und auf Grundlage der empfangenen und verarbeiteten Daten entsprechende Steuersignale zur Steuerung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers (7) zu berechnen und an den dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7) auszugeben. characterized in that the evaluation and control unit (9) is designed to receive and process data recorded by the acceleration sensor (8) and to calculate corresponding control signals for controlling the dynamically active vibration damper (7) on the basis of the received and processed data and to output to the dynamically active vibration damper (7).
14. Verfahren zum Behandeln von Behältern in einer Vorrichtung (1 ), wobei die Vorrichtung (1 ) zumindest eine an einem tragenden Ende (2) angeordnete und als feststehendes Maschinenteil ausgebildete Trageinheit (3), zumindest eine an einem, gegenüberliegenden freien Ende (4) angeordnete und als freiendseitiges 14. A method for treating containers in a device (1), wherein the device (1) has at least one support unit (3) arranged on a supporting end (2) and designed as a stationary machine part, at least one on an opposite free end (4 ) arranged and as a free-end
Maschinenteil ausgebildete Aufbaueinheit (5) sowie zumindest eine zwischen der Trageinheit (3) und der Aufbaueinheit (5) angeordnete und als bewegliches A machine part designed assembly unit (5) and at least one between the support unit (3) and the assembly unit (5) arranged and movable
Maschinenteil ausgebildete Behandlungshaupteinheit (6) aufweist, wobei im Machine part trained main treatment unit (6), wherein in
Behandlungsbetrieb der Vorrichtung (1 ) bei der Behandlung der Behälter von der einen Schwingungsquellbereich bildenden Behandlungshaupteinheit (6) eine Treatment operation of the device (1) in the treatment of the containers from the treatment main unit (6) forming a vibration source area
Schwingung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet dass die von der Vibration is generated, characterized in that the
Behandlungshaupteinheit (6) ausgehende und bei zumindest einem der Treatment main unit (6) outgoing and at least one of the
Maschinenteile auftretende Schwingung mittels einer vorgesehenen Machine parts occurring vibration by means of a provided
Schwingminderungseinrichtung durch Piezo-gekoppelte Resonanzschwingung kompensiert wird. Vibration reduction device is compensated by piezo-coupled resonance vibration.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Messdaten über die von der Behandlungshaupteinheit (6) ausgehende Schwingung mittels eines mit einem der Maschinenteile der Vorrichtung (1 ) gekoppelten 15. The method according to claim 14, characterized in that corresponding measurement data about the vibration emanating from the main treatment unit (6) by means of one coupled to one of the machine parts of the device (1)
Beschleunigungssensor (8) erfasst werden, dass die von dem Accelerometer (8) are detected that the
Beschleunigungssensor (8) erfassten Daten an eine mit dem Beschleunigungssensor (8) kommunizierend verbundene Auswerte- und Steuereinheit (9) übertragen und dort verarbeitet werden, dass basierend auf den übertragenen, verarbeiteten Daten in der Auswerte- und Steuereinheit (9) Steuersignale erzeugt und zur Steuerung eines mit einem der Maschinenteile der Vorrichtung (1 ) gekoppelten dynamisch aktiven Schwingungstilgers (7) an den dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7) ausgegeben werden, um den dynamisch-aktiven Schwingungstilger (7) in Acceleration sensor (8) recorded data is transmitted to an evaluation and control unit (9) communicating with the acceleration sensor (8) and processed there so that control signals are generated based on the transmitted, processed data in the evaluation and control unit (9) and for Control of a dynamically active vibration absorber (7) coupled to one of the machine parts of the device (1) are output to the dynamically active vibration absorber (7) in order to activate the dynamically active vibration absorber (7) in
entsprechende Resonanzschwingung zu versetzen und dadurch die Schwingung zu kompensieren, insbesondere an demjenigen Maschinenteil der Vorrichtung (1 ), an dem der dynamisch-aktive Schwingungstilgers (7) gekoppelt ist. to offset corresponding resonance oscillation and thereby compensate for the oscillation, in particular on that machine part of the device (1) to which the dynamically active vibration damper (7) is coupled.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Beschleunigungssensor (8) eine Schwingungsfrequenz der von der 16. The method according to claim 15, characterized in that the acceleration sensor (8) has an oscillation frequency of the
Behandlungshaupteinheit (6) ausgehenden Schwingung erfasst wird und dass das Steuersignal in Abhängigkeit der von dem Beschleunigungssensor (8) erfassten Schwingungsfrequenz berechnet und ausgegeben wird, um eine Frequenz der Resonanzschwingung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers (7) an die Schwingungsfrequenz der von der Behandlungshaupteinheit (6) ausgehenden Schwingung anzupassen. Treatment main unit (6) outgoing vibration is detected and that the control signal is calculated and output as a function of the vibration frequency detected by the acceleration sensor (8) in order to match a frequency of the resonance vibration of the dynamic-active vibration damper (7) to the vibration frequency of the treatment main unit (6 ) to adapt the outgoing oscillation.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die 17. The method according to claim 16, characterized in that the
Schwingungsfrequenz an der Trageinheit (3) und/oder der Aufbaueinheit (5) gemessen wird und dass die Resonanzschwingung des dynamisch-aktiven Schwingungstilgers (7) direkt oder indirekt auf die Aufbaueinheit (5) wirkt, um die Schwingung der Aufbaueinheit (5) zu kompensieren. Vibration frequency is measured on the support unit (3) and / or the assembly unit (5) and that the resonance vibration of the dynamic-active vibration absorber (7) acts directly or indirectly on the assembly unit (5) to compensate for the vibration of the assembly unit (5) .
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