本发明涉及根据技术方案1的前序部分的用于电连接转台机的组件的滑环传输器和具有根据本发明的滑环传输器的转台机。
背景技术：
已知具有至少一个固定组件和至少一个转动组件的转台机用于塑料瓶的生产以及装瓶系统中的例如通过检查、贴标和/或填充的对塑料瓶和玻璃瓶的处理。滑环传输器用于传输诸如控制信号和数据的电信号并且用于传输电力以供给转动组件中的消耗者。于是，滑环传输器包括具有信号单元和电力单元的中央滑环，其中信号单元中形成有用于传输电信号和/或数据的滑轨，电力单元中形成有用于传输电力的滑轨。另外，滑环传输器包括用于接触单独的滑轨的关联的电刷。
接触材料(主要为电刷侧的金合金或银合金)典型地用于传输电信号和数据。与滑环的电流连接(galvanicconnection)导致高的导电率、低的磨损和高的抗氧化性。然而，归因于材料的脆性和接触面处引起的摩擦，由金合金或银合金制成的接触对(contactpairs)通常需要利用薄的油膜来润滑。油的量和类型具体地适应接触材料。
由烧结石墨制成的电刷和由黄铜或铜以及镀金或镀银的黄铜制成的滑轨主要适合于电力的传输。购买由石墨制成的电刷比购买由金合金或银合金制成的电刷便宜并且特别适合于较大电力的传输。然而，归因于温度和湿度的影响、归因于粉尘、磨屑或灰烬以及归因于相对高的磨耗和因而对应高的维护，导致石墨电刷产生了问题。
因为相对小的电力典型地被传输到饮料填充系统的转台机中的转动组件，所以在这里通常优选具有滑轨以及由金合金或银合金制成的电刷的滑环传输器。为了较高的电力需求，能够通过加宽来调节各个滑轨。
然而，显著更大的问题是信号单元，这是因为电信号和数据必须以相对高的速度被可靠地传输。归因于传统数字传输协议的相对低的容错度，即使转台机中的轻微振动也能导致电刷与滑轨之间的电流连接的短暂中断。另外，各个信号轨道的接触品质可能因不充分的润滑、接触对的污染和/或氧化而受损，使得信号传输中断。另外，关于壳体以及轴承的机械稳定性的要求、特别是接触对的无扭转安装(torsion-freemounting)的要求相对高。
由于为了制造技术的原因，迄今已经在信号单元和电力单元中使用相同的接触材料，所以归因于金/金或银/银的优选材料组合，该滑环传输器的使用寿命限于大约四千万次旋转。之后，修理通常是不经济的并且需要更换定子和转子。
因此，存在对于能够用来以更可靠的方式传输信号并且在长期运转中也更经济的滑环传输器的需求。
技术实现要素：
通过根据技术方案1的滑环传输器满足了所提出的目的。滑环传输器适合于转台机的组件的电连接。该组件包括例如电力驱动和/或控制的马达、传感器、控制单元、电源供应器等。滑环传输器包括具有用于传输信号和/或数据的信号单元以及用于传输电力的电力单元。根据本发明，信号单元被形成为可以模块化方式从电力单元拆卸，特别地能够被轴向地取下(drawoff)。特别地，能够在安装有电力单元的状态下拆卸信号单元。因此，能够独立于电力单元地检查或更换信号单元。
根据限定，滑环传输器包括中央滑环和对应的电刷和/或非接触的传输元件。滑环包括数个滑轨或类似的环轨以及用于将滑轨/环轨与连接线缆连接的电端子。例如，在至少一个电刷块(brushblock)上分组电刷。电刷还被转动地安装有滑环的壳体包围。
滑环传输器优选用于使固定组件与在转盘上转动的组件连接。
信号单元和电力单元可以被构造成例如通过可释放的压入配合(force-fit)连接和/或形状配合(positive-fit)连接在轴向上彼此锁定。信号单元和电力单元优选地通过正配合连接以旋转固定的方式在运转模式下彼此联接。
信号单元和电力单元能够载置于共用轴或类似的支撑构件。例如，用于媒介供给的中央通道可以贯穿信号单元和电力单元。
电力单元优选被构造成用于接触传输，信号单元优选被构造成用于非接触传输。信号单元中的非接触传输相对抗干扰并且实质上无磨耗。此外，能够独立于信号单元地极大优化电力单元的滑轨和电刷。
信号单元优选地被设计为用于光学的、电容的和/或电感的信号传输。光学信号传输特别适合高至8gbit/s的高数据速率而且对于电磁干扰不敏感。光学信号传输特别适合连接到光纤。
电容信号传输允许高可靠性和低比特误码率的高至8gbit/s的高数据速率。电容信号传输也免疫于电磁干扰的干扰。
电感传输特别适合信号传输和电力传输。因此，电感信号传输提供了在各个非接触传输轨道的占用方面的附加灵活性。
滑环优选包括用于借助于电力单元电连接信号单元的插接端子。能够通过将信号单元从电力单元取下来释放与滑环的电连接并且通过简单地将信号单元推回而恢复与滑环的电连接。
对于光学信号传输，用于连接信号单元的至少一个光学插接端子还可以形成于滑环。这有助于信号单元的维护和/或更换。
滑环传输器优选还包括具有供信号单元通过的检查开口的壳体。这附加地有助于维护。
滑环传输器优选还包括具有用于接触电力单元的电刷的电刷块。特别地，具有主导占比的石墨的电刷是自润滑的、耐久的并且特别适合电力的传输。
滑环传输器优选还包括具有用于更换电刷的检查开口的壳体。这简化了在滑环传输器被安装的状态下维护滑环传输器。相反地配置于壳体的检查开口被形成为用于关联的电刷块。
能够进行电力和/或光学检测的磨耗指示器优选形成于电刷。磨耗指示器能够被形成为例如电接触件、光学反射带等。这允许延长维护间隔、防止滑轨的过早磨耗以及远程进行监控。
电力单元优选包括由黄铜制成的滑轨。黄铜的磨耗相对低并且特别适合与石墨电刷组合。滑轨的接触面优选由黄铜制成。然而，也可以想到的是利用金合金或银合金涂覆这样的由黄铜制成的滑轨。
滑环传输器还优选包括具有分隔壁的壳体，该分隔壁用于以抑制石墨粉尘的方式、特别地以密闭的方式从电力单元遮蔽信号单元。结果，能够避免信号单元的污染以及由此引起的维护。因此，石墨磨屑能够被限制于包围电力单元的壳体单元。
分隔壁或外壳体可以包括例如不能透过石墨粉尘的可透过空气的过滤器。结果，能够进行压力交换和/或气体交换以阻碍形成于壳体内部的冷凝。通过密闭抵靠信号单元的电力单元，排除了信号单元被石墨磨屑等污染的情况。滑环传输器优选还包括壳体以及用于通过抽吸从包围电力单元的壳体部移除粉尘、特别是石墨粉尘的抽吸装置。这允许在安装了滑环传输器的情况下使电力单元或关联的壳体部以简单的方式保持清洁。
优选地，滑环传输器还包括具有模块的壳体、特别地包括用于信号单元和电力单元的模块化可堆叠壳体部。这使得基于在相应的转台机中待传输的信号和/或数据以及电力，滑环传输器能够进行经济的适配。
电力单元优选包括模块化可堆叠的绝缘体段和具有滑轨的滑环段。于是，就电力单元的滑轨的数量和尺寸而言，基于待为转台机的各个消耗者传输的电力，电力单元能够灵活地适配。
能够优选地利用在轴向上彼此接触的滑轨堆叠滑环段。于是，为了电力调节(powerscaling)能够组合数条滑轨以形成较宽的滑轨。结果，基于待传输的电力，滑轨的宽度能够灵活地适配。
所提出的目的还通过用于生产、填充、密封、贴标、打印、清洁和/或检查容器、特别是瓶的转台机来满足，其中转台机包括根据至少一个上述实施方式的滑环传输器。结果，能够连接转台机的固定组件和转台机的转动组件，用于可靠的信号传输和高数据速率的数据传输，并且用于为转动组件中的耗电者提供电力。
于是，能够优选地在转台机中安装有电力单元的状态下更换信号单元。这有助于转台机的维护。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选实施方式，其中
图1示出了具有滑环传输器的转台机的示意性局部图；
图2示出了具有电力单元的模块化设计的滑环传输器的示意性局部图；并且
图3示出了具有磨耗传感器的电刷块的示意图。
具体实施方式
如从图1中显而易见的，在转台机1的示意性局部图中，根据本发明的滑环传输器2包括具有用于传输信号和/或数据4的信号单元3a且具有用于传输电力5的电力单元3b的滑环3。
信号单元3a和电力单元3b形成为彼此可拆装的模块。特别地，例如为了维护措施，能够从安装于滑环传输器2的电力单元3b拆卸信号单元3a。为此，优选地，能够从电力单元3b沿轴向a取下信号单元3a。
电力单元3b包括具有例如由黄铜、金合金或银合金制成的接触面的滑轨6。信号单元3a包括优选地被设计为用于通过电容的、光学的或电感的耦合进行信号和/或数据4的非接触传输的环轨7。为了简明的目的，在图1示意性地示出三个滑轨6和三个环轨7。
特别地，如能够在放大比例尺下的图2中观察到的，滑环3优选包括用于以旋转固定的方式将信号单元3a连接至电力单元3b的机械联接元件8。
此外，滑环3优选包括用于使信号单元3a的环轨7电连接到例如在电力单元3b中行进(run)的信号和/或数据线10的电插接端子9。此外，参照图1，电力线11在电力单元3b中延伸、直到滑轨6。
另外，通过电力单元3b传输用于信号单元3a的电力5。为此，在电力单元3b中分接(tapped)至少一条关联的滑轨6。
电插接端子9被构造成使得环轨7与信号和/或数据线10之间的电连接在信号单元3a从电力单元3b取下时中断并且在信号单元3a被推至电力单元3b时建立。
在以示例的方式示出的转台机1中，滑环3被形成为滑环传输器2的静态部件并因此被安装到转台机1的固定主柱1a。为了清晰，在图1中以斜剖面线示出了绕着主柱1a转动的转台机1的以下机器部件：转动容器台1b、与转动容器台1b一体地形成的上机器部1c以及在转动容器台1b和上机器部1c上转动的电激活机器部件1d。
滑动接触件或电刷12分别形成于转动的上机器部1c且随之转动，并且与关联的滑轨6接触建立了电力5的传输。电刷12优选由石墨、石墨金属混合物、石墨烧结材料等制成。然而，还可以想到具有由金合金或银合金制成的接触面的电刷12。
电刷12或类似的滑动接触件优选安装于至少一个电刷块13。能够优选地通过拆开关联的电刷块13更换电刷12。
信号单元3a中的信号和/或数据4的传输优选在环轨7与传输装置14之间没有接触的情况下进行，例如，以电容的或光学的方式操作。传输装置14以旋转固定的方式连接到上机器部1c。传输装置14优选地允许信号和/或数据4的双向交换。
滑环传输器2还包括壳体15，壳体15优选划分为用于接收信号单元3a的上壳体部15a和用于接收电力单元3b的下壳体部15b。为此，分隔壁16优选形成于上壳体部15a与下壳体部15b之间。还可以以模块方式由上壳体部15a和下壳体部15b组装壳体15。
壳体15优选包括检查开口15c，检查开口15c可以用盖封闭并且使得能够访问信号单元3a以用于维护措施。特别地，能够通过检查开口15c沿轴向a从电力单元3b拆卸并移除信号单元3a。
壳体15优选包括检查开口15d，检查开口15d可以用盖封闭并且使得能够访问电刷12以用于维护措施。
分隔壁16能够被形成为例如密闭，以便防止上壳体部15a与下壳体部15b之间的气体交换。可选地，粉尘过滤器17可以形成于分隔壁16并允许上壳体部15a与下壳体部15b之间的气体交换，但是粉尘、尤其是石墨粉尘不能透过。在两种情况下，防止了归因于电力单元3b中的石墨磨屑的信号单元3a的污染。这能够特别地防止环轨7和/或传输装置14被石墨粉尘污染。于是，信号和/或数据4的传输特别可靠。
替代密封的分隔壁16或除了密封的分隔壁16之外，能够为下壳体部15b设置抽吸装置18。该抽吸装置18能够连续地、也能够间歇地运行以抽吸由电刷12的磨屑引起的任何石墨粉尘等，并使石墨粉尘远离信号单元3a。
如图1示意性示出的，能够以利用密封唇等抵靠滑环3的中央支撑构件3c的传统方式实现滑环传输器2的与上机器部1c共转的部件相对于滑环3的密封。为了清晰，未示出滑环3和壳体15之间可能存在的轴承。
以连接线(由箭头表示)的方式和/或无线地将电刷12连接到激活机器部件1d，该激活机器部件1d在容器台1b或上机器部1c上共转。激活机器部件1d被供给电力和控制并且为例如转板、用于中心定位钟(centeringbell)的升降驱动器、控制单元等。
以传输装置14和连接线(由箭头表示)的方式和/或无线地将环轨7连接到机器部件1d以交换信号和/或数据4。
仅以示例的方式示出滑轨6、环轨7和关联的连接线10、11的数量，并且该数量取决于对于转动的激活部件1d的数量以及用于电力5和用于交换信号和/或数据4分别所需的连接的数量。
同样，仅以示例的方式示出电刷12的数量以及它们在数个电刷块13上的可能分布。例如，可以存在均在滑轨6上的成对行进的两个电刷12，以便改善电力的传输。电刷块13和关联的检查开口15d也优选形成于壳体15的彼此相反的侧。如果必要，则更多的滑轨6可以配置于滑环3。
如在该方面由图2证实的，滑环3可以具有模块化设计。例如，存在特别地具有滑轨6的环状滑轨段19以及特别地环状绝缘体段20，滑轨段19和绝缘体段20可以优选地以任意顺序彼此堆叠、特别是绕着中央支撑构件3c彼此堆叠。
于是，滑轨段19和绝缘体段20可以交替地彼此堆叠以形成彼此绝缘的滑轨6。类似地，滑轨段19可以直接地彼此堆叠以产生不同宽度的滑轨6，用于滑轨6的电力调节。
为了以旋转固定的方式堆叠滑轨段19和绝缘体段20，它们和/或中央支撑构件3c上可以形成有以正配合的方式彼此对应的凸部(elevation)21和凹部22等。
如果检测到信号单元3a的缺陷并且/或者需要遵从规定的维护间隔，则能够由操作者通过检查开口15c以简单方式访问信号单元3a。通过释放传统的例如正配合锁定和/或压入配合锁定(未示出)能够从电力单元3沿轴向a向上取下信号单元3a。于是，能够容易地检查信号单元3a并且/或者如果必要则用运转的信号单元3a替换该信号单元3a。特别地，能够在不对安装于壳体15的电刷等进行任何额外分离的情况下从电力单元3b取下以非接触方式运转的信号单元3a。
然而，还可以想到的是类似于电力单元3b地构造信号单元3a。在该情况下，信号单元3a中的金合金或银合金的材料对(materialpairs)是有利的。例如，环轨7可以具有由金合金制成的接触面并且滑动接触件可以被形成为金弹簧线或金铆钉。可选地，环轨7可以具有由银合金制成的接触面并且滑动接触件可以被形成为银带电刷(silverstripbrushes)。
在任何情况下，信号单元3a的模块化设计使从电力单元3b的单独拆卸成为可能，因而有助于滑环传输器2的维护。
用于电刷12的材料的选择取决于使用条件，诸如具体的温度范围、具体的湿度、要求的稳定性、所允许的磨耗等。这至少适用于电力单元3b并且还可能适用于接触运转中的信号单元3a。
另外，电力和/或光学可检测的磨耗指示器23可以形成于电刷12。以示例的方式并且示意性地在图3中示出作为光学可检测的反射带的这种情况。于是，对应的传感器24存在于电刷12的区域，在图3的示例中，对应的传感器24以反射光栅的形式存在。这使得监控电刷12的磨耗程度成为可能。结果，能够防止滑轨6的过早磨耗并且/或者能够按需通过远程诊断来使用于更换电刷12的维护间隔最大化。
在所示出的实施方式中，滑环传输器2被示出为具有：静态滑环3以及具有相对于静态滑环3绕着滑环3转动的电刷12和传输装置14的壳体15。然而，滑环传输器2还可以使用转动的滑环3、相对于转动的滑环3静止的电刷12以及相对于转动的滑环3静止的传输装置14。滑环3和电刷12或者传输装置14还可以分别在相对于彼此的任意转动运动中相对于彼此错开(offset)。