[发明专利]就地清洗系统和密封性监测

说明书

与其他申请的关系

本申请要求以下专利申请的申请日的权益：2011年8月11日提交的美国临时专利申请序号61/522,587；2012年1月25日提交的美国临时专利申请序号61/590,790；以及2012年6月28日提交的美国临时专利申请序号61/665,888，所有这些专利申请的披露内容都通过引用结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及高功率紧凑型电动机，且更具体来说，涉及一种电动机和减速机系统，该电动机是一种外转子电动机，该外转子电动机特别适用于在传送机等中用来在滚筒壳体周围驱动传送皮带等的机动化滚筒，且更具体来说，涉及卫生传送机机动化滚筒应用。另外，本发明涉及一种卫生系统，该卫生系统监测高功率紧凑型电动机内的流体压力、以及传送机辊和支撑结构内的流体压力，该卫生系统特别适用于卫生传送机应用。

背景技术

机动化滚筒被主要配置成使得一个电动机和减速机被布置在一个滚筒壳体中，并且电动机的旋转是由减速机减速并且随后传送到滚筒壳体上，以使得当外轴被固定到传送机的框架上时，该滚筒壳体能够旋转。在一些实施例中，滚筒壳体驱动一条扁平皮带或带齿皮带或模块式皮带。

当前可供使用的机动化滚筒具有一个滚筒壳体并且该电动机和减速机被容纳在此滚筒壳体内。轴承和密封件被布置在滚筒壳体的两个端部区段处，具有多个端罩以用于闭合被布置在这些轴承与滚筒壳体之间的这些端部区段。迷宫式密封件（Labyrinth）频繁用于端罩中来保护这些密封件免于被用来清洗食品加工设备的高压水。使用了第一安装轴和第二安装轴，这些安装轴能够相对于滚筒壳体旋转。因此，滚筒壳体围绕第一安装轴和第二安装轴的中心轴线旋转。该第一安装轴含有一个中空部分，连接到电动机上的电动机布线引线通过该中空部分离开机动化滚筒。已知的机动化滚筒部分地用油填充，这对开放式齿轮箱和轴承进行润滑，并且当油移动贯穿机动化滚筒时，将来自电动机的热量传送至辊的滚筒的内周边上。

已知电动机具有附接有轴的一个内转子。这个电动机转子轴也充当用于减速机的输入轴。该减速机具有联接到壳体上的一个输出轴，而该减速机的固定参考点（该减速机的外壳）相对于滚筒壳体旋转并且相对于电动机定子和安装轴没有旋转运动。当电动机被供能时，已知电动机的轴进行旋转。这个旋转的速度是由减速机来减速，并且减速机输出功率随后通过输出轴被传送到滚筒壳体上，由此驱动滚筒壳体进行旋转。为了实现顺畅的操作，电动机输出轴的中心轴线以及第一安装轴和第二安装轴的中心轴线必须彼此大致对准。

食品加工行业经常是一个二十四小时的周期，典型地采用两个生产班次和一个清洗班次。焦点在于高生产量，并且停工时间是不可接受的。设备故障必须是可立即修复的或可用备用部件更换的。

现有的机动化滚筒本质上是定制产品。在机动化滚筒的选择中涉及四个变量。这些变量是：皮带速度、皮带宽度、皮带拉力以及皮带轮直径。在分析中也可以包括另外的选项，如防护套（lagging）、各种电气选项以及对加强轴的需要。

当前，该行业主要使用以一个固定速度进行操作的AC感应电动机。必须选择一个电动机速度和一个齿轮减速安排来提供最高的可能皮带拉力用于该应用，同时产生最低量的热量。热量问题是非常重要的，因为机动化滚筒是一种致使热量移除非常困难的闭合系统。因此，在不同的极中，连同多个二级和三级齿轮箱一起，针对每个直径来考虑大量电动机。

当前，该行业使用受皮带轮的直径和轴向长度限制的螺旋齿轮传动。因此，为了通过齿轮箱传送必要的转矩，经常有必要的是使用一个较大直径的皮带轮，该皮带轮通常不是市场优选的。

为了有恰当的机动化滚筒可供用于每个应用，制造商将需要存有成千上万的可能性，这在经济上是不可行的。因此，每个电动机均是基于上述四个变量来定制，从而导致该行业有不可接受的长的交付时间。由于零停工时间是市场的需求，因此食品加工客户必须存有他所使用的所有电动机的备用品。这可能要有多达数百个电动机，从而要求较高的资本投资和成本。

因此，本发明的一个目的是产生一个模块式机动化滚筒，该模块式机动化滚筒可以通过以其最小轴向长度（在下文中，基础单元）所生产的一个机动化滚筒来消除客户对大备用备件库存的需要，该模块式机动化滚筒在该机动化滚筒的一端上包括可以安装有各种部件的一个安装面。除其他外，此类部件还包括多个端盖、另外的延伸滚筒壳体以及一个延伸轴，该延伸轴可以调节链轮的附接。

本发明的另一个目的是增加机动化滚筒的转矩密度，以使得模块化基础单元可以是处于一个优选直径和轴向长度的一个单一单元。