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Die
Erfindung betrifft einen Gehäuseträger für
eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial.
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Unter
Gehäuseträger sind diejenigen Gehäusestrukturen
zu verstehen, die wesentliche Funktionsbauteile, wie eine Einrichtung
zum Umformen des Verpackungsmaterials zur Bildung von Füllmaterial,
halten und gegebenenfalls beweglich, insbesondere drehbar, lagern.
Die Umformeinrichtung hat üblicherweise ein Formrad- oder
Formwalzenpaar, das von einem Elektromotor angetrieben wird. Eine
Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung mit einem von außen
bedienbaren Bedienfeld kann auch Teil der Umformeinrichtung sein,
die von dem Gehäuseträger zu tragen ist.
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Üblicherweise
ist ein Verpackungsmaterialreservoir, das beispielsweise als große
Metallmanschette zum Aufnehmen einer Verpackungsrolle ausgebildet
ist, nicht Teil des Gehäuseträgers der Verpackungsvorrichtung,
sondern ist an den Gehäuseträger über
einen Befestigungsmechanismus starr verbunden.
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Ein
Beispiel für eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial
ist in
DE 10 2005 053
319 A1 angegeben. Die Verpackungsvorrichtung hat sich in
den letzten Jahren insofern bewährt, als das Abwickeln
oder Abziehen von Papier von der Innenseite einer Papierrolle eine
platzsparende Konstruktion für die Verpackungsvorrichtung
bietet, das damit resultierende Füllmaterial eine besonders
geeignete Gestalt aufweist und sehr hohe Abwickelgeschwindigkeit
von bis 50 oder 60 m/min für die abgewickelte Papierbahn,
insbesondere Altpapierbahn, erlaubt.
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Die
bekannte Verpackungsvorrichtung hat einen Gehäuseträger
mit einem Zuführtrichter, der eine kegelförmige
Innenwand bildet. An dem Zuführtrichter ist das Verpackungsmaterialreservoir
befestigbar. Über den Zuführtrichter wird von
der Innenseite der Verpackungsrolle abgewickeltes Verpackungsmaterial
einer Lagerstruktur des Gehäuseträgers zugeführt,
an der ein Formradpaar der Umformeinrichtung vorgesehen ist, das
das abgewickelte Verpackungsmaterial zur Bildung von Füllmaterial
verformt. Die die Umformeinrichtung tragende Lagerstruktur des Gehäuseträgers,
die an den Zuführtrichter anschließt, ist derart
stabil auszubilden sein, dass sämtliche Lagerungskräfte
des Formradpaares stabil in den Gehäuseträger
eingeleitet werden können.
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An
die Lagerstruktur schließt ein Abgabemundstück
des Gehäuseträgers an, das die Ausgangsöffnung
begrenzt, an der das zum Füllmaterial umgeformte Papier
aus dem Gehäuseträger und somit aus der Verpackungsvorrichtung
abgegeben werden kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von
Verpackungsmaterial dahingehend zu verbessern, dass die Antriebskräfte der
Umformeinrichtung reduziert werden, wobei insbesondere die Gefahr
eines Verpackungsmaterialstaus im Bereich der Umformeinrichtung
reduziert sein soll, aber eine hohe Abwickelgeschwindigkeit erhalten
bleiben soll.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
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Danach
ist ein Gehäuseträger für eine Vorrichtung
zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial vorgesehen, wobei an dem
Gehäuseträger eine Einrichtung zum Umformen des
Verpackungsmaterials, wie Papier, insbesondere zur Bildung von Füllmaterial
drehbar gelagert ist. Das Füllmaterial wird an einer Ausgangsöffnung
des Gehäuseträgers abgegeben. Der erfindungsgemäße
Gehäuseträger hat einen Zuführtrichter,
an dem eine Aufnahme für ein Verpackungsmaterialreservoir,
wie eine Verpackungsmaterialrolle oder Papierrolle, anbringbar ist
und über den das Verpackungsmaterial der Umformeinrichtung
zugeführt ist. Des Weiteren hat der erfindungsgemäße Gehäuseträger
ein Abgabemundstück, das die Ausgangsöffnung begrenzt
und eine in der Förderrichtung zwischen dem Zuführtrichter
und dem Abgabemundstück angeordnete Lagerstruktur für
eine Drehlagerung der Umformeinrichtung. Der Zuführtrichter,
das Abgabemundstück und die Lagerstruktur sind derart aneinander
liegend angeordnet, dass ein kontinuierlicher Förderpfad
mit einer insbesondere geradlinigen Förderrichtungsachse
durch den Gehäuseträger hindurch gebildet ist.
Der Förderpfad ist im Bereich des Zuführtrichters
und des Abgabemundstücks durch eine bezüglich
der Förderrichtungsachse kontinuierlich umlaufende Innenwand begrenzt.
Dies bedeutet, dass die Innenwand im Bereich des Zuführtrichters
und des Abgabemundstücks umfänglich nicht unterbrochen
oder gestuft ist, so dass eine unterbrechungsfreie und somit reibungsarme
Förderpfadbegrenzung in diesem Bereich vorliegt.
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Erfindungsgemäß ist
im Bereich einer den Förderpfad begrenzenden Innenmittelwand
der Lagerstruktur wenigstens eine sich seitlich von dem Förderpfad
weg erstreckende Einbuch tung vorgesehen. Vorzugsweise ist die wenigstens
eine Einbuchtung in Förderungsrichtung axial mittig in
der Lagerstruktur ausgebildet. Die Einbuchtung soll erfindungsgemäß in
dem Förderpfad an einer in der Innenwand ausgebildeten
Schlitzöffnung münden. Es sei klar, dass die Schlitzöffnung
auch durch eine Anordnung aus zwei oder mehreren hintereinander
liegenden Durchgängen gebildet sein kann. Erfindungsgemäß nimmt
die Einbuchtung die an der Lagerstruktur drehbar gelagerte Umformeinrichtung derart
auf, dass die Umformeinrichtung teilweise über die Schlitzöffnung
in den Förderpfad zum Verformen des Verpackungsmaterials
ragt. Die Schlitzöffnung ist formkomplementär
zu einem der Schlitzöffnung benachbarten Abschnitt, der
an der Lagerstruktur drehgelagerten Umformeinrichtung unter Ausbildung
eines Spielspalts dimensioniert, der eine kontaktfreie Drehung der
Umformeinrichtung relativ zur ortfesten Lagerstruktur zulässt.
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Mit
der erfindungsgemäßen Maßnahme, insbesondere
der der Merkmalsgruppe a) bis d) von Anspruch 1, ist es möglich,
die Gefahr eines Verpackungsmaterialstaus längs des Förderpfads
vor allem im Bereich der Umformeinrichtung zu vermeiden, wo wegen
der Umformeinrichtung das unkontrollierteste Verpackungsmaterialverhalten
zu erwarten ist. Sich von dem Förderweg weg erstreckende
Freiräume, die als ungewünschte Sammelstelle für
Verpackungsmaterial dienen, und abrupte Querschnittsänderungen
längs des Förderpfads, an dem Verpackungsmaterial
hängen bleiben und reißen kann, werden durch die
erfindungsgemäße Strukturmaßnahme so
weit als möglich beseitigt. Es sind lediglich die Innenwand
und die Umformeinrichtung, die auf das Verpackungsmaterial längs
des Förderpfads durch die Lagerstruktur des Gehäuseträgers
hindurch, insbesondere längs des gesamten Gehäuseträgers,
führend und leitend einwirken. Überraschenderweise
zeigte sich, dass die erfindungsgemäße Maßnahme
eine deutliche Reduzierung der Antriebskräfte erreicht,
welche die Umformeinrichtung antreiben, um die Umformung des Verpackungsmaterials zur
Bildung von Füllmaterial zu bewerkstelligen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Gehäuseträger für
die Verpackungsvorrichtung ist es sogar möglich, nunmehr
eine Fördergeschwindigkeit für das Verpackungsmaterial
durch die Verpa ckungsvorrichtung hindurch von bis zu 100 m/min einzustellen.
Dies wird aufgrund der verringerten Reibungskraft innerhalb des
Gehäuseträgers erreicht, wodurch die Abreißgefahr
bei diesen hohen Geschwindigkeiten deutlich minimiert ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Gehäuseträger
im Bereich der Lagerstruktur außer der Umformeinrichtung
frei von elastisch verformbaren Leitstangen zum Zwingen des Verpackungsmaterials
einer Umformzone der ineinandergreifenden Formzähne, insbesondere
frei irgendeiner weiteren beweglichen Leiteinrichtung zum Führen
des Verpackungsmaterials insbesondere hin zur Umformeinrichtung
gestaltet. Die Entbehrung solcher beweglicher Leitstangen reduziert
nicht nur den Kostenaufwand für die Verpackungsvorrichtung,
sondern auch den Montageaufwand und Konstruktionszwänge
insofern, als durch das Fehlen der beweglichen Leitstangen auch
Lagerungsmaßnahmen dafür sowie bei der Montage
das Sicherstellen des funktionsgemäßen Zusammenwirken
der Leitstangen der Umformeinrichtung nunmehr hinfällig
sind.
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Vorzugsweise
führt ausschließlich die Innenwand das Verpackungsmaterial
von der Zuführrichtung hin zur Umformeinrichtung, insbesondere
durch die gesamte Lagerungsstruktur hindurch zum Abgabemundstück.
Die Umformeinrichtung dient dazu, das Verpackungsmaterial voranzutreiben
und innerhalb des Gehäuseträgers an einer bestimmten
Stelle auf die Mitte des Förderpfads zu zentrieren.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung stellt der Spielspalt an der Schlitzöffnung
einen Freiraum zwischen der Umformeinrichtung und der Innenmittelwand
von höchstens wenigen Zentimetern, insbesondere höchstens
etwa 1 cm oder weniger als 1 cm, vorzugsweise wenige Millimeter,
vorzugsweise 1 bis 5 mm, bereit.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht der
Gehäuseträger aus wenigstens zwei Gehäuseschalen,
insbesondere aus zwei Halbschalen. Jede Halbschale bildet einen
Gehäuseabschnitt für den Zuführtrichter,
das Abgabemundstück und die Lagerstruktur. Vor zugsweise
sind die eine Gehäuseschale bildenden Gehäuseabschnitte
für den Zuführtrichter, das Abgabemundstück
und die Lagerstruktur aus einem Stück gefertigt, insbesondere
aus einem Kunststoffteil, gespritzt.
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Die
aus einem Stück gefertigten Gehäuseschalen können
mittels herkömmlicher Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben
oder Nieten, aneinander befestigt sein.
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Vorzugsweise
ist die Einbuchtung bis auf die Schlitzöffnung zur Außenseite
des Gehäuseträgers geschlossen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bildet der Gehäuseträger
zwei insbesondere symmetrisch zur Förderrichtungsachse
angeordnete Einbuchtungen, die zur Aufnahme jeweils eines Formrads
oder einer Formwalze eines Paares parallel zueinander angeordnete
Formräder oder -walzen der Umformeinrichtung dimensioniert
sind.
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Vorzugsweise
liegt mehr als eine Hälfte des Umfangs eines Formrads in
der Einbuchtung. Außerdem kann weniger als eine Hälfte
des Umfangs eines Formrads in den Innenwand begrenzten Förderpfad ragen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Einbuchtung derart formkomplementär
zum Formrad gestaltet, dass im Verlauf des gesamten Innenumfangs
der Einbuchtung ein insbesondere konstanter Ringspalt zum Außenumfang
des Formrads gebildet ist, was eine kontaktfreie Drehung des Formrads
innerhalb der Einbuchtung zulässt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Schlitzöffnung
der wenigstens einen Einbuchtung, insbesondere durch einen Hülsenabschnitt
zur Aufnahme eines Wälzlagers an der Lagerstruktur, in
zwei getrennte Durchgänge unterteilt. Dabei können
die Durchgänge derart dimensioniert sein, dass sich ein
vorlaufender Teil des Formrads durch den einen Durchgang und ein
nachlaufender Teil des Formrads den einen anderen Durchgang jeweils
unter Ausbildung des Spielspalts bewegen, ohne die Lagerstruktur
zu berühren.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung liegt die den Förderweg
begrenzende Innenwand im Verlauf der Förderrichtungsachse
durch den Gehäuseträger hindurch im Wesentlichen
konzentrisch zur Förderrichtungsachse.
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Vorzugsweise
geht der Zuführtrichter mit einer kegelförmigen
Innenwand in einen Übergangsabschnitt mit einer zylindrischen
Innenwand über, an dem die Innenmittelwand der Lagerstruktur
anschließt.
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Vorzugsweise
verjüngt sich die dem Förderpfad im Bereich der
Lagerstruktur begrenzende Innenmittelwand hin zur Ausgangsöffnung.
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Weiterhin
kann die dem Förderpfad im Bereich der Lagerstruktur begrenzende
Innenwand teilweise durch einen Hülsenabschnitt zum Lagern
einer An- oder Abtriebswelle für die Umformeinrichtung
gebildet sein, deren Wellenachse insbesondere orthogonal zur Förderrichtungsachse
steht.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung geht die dem Förderpfad
im Bereich der Lagerstruktur begrenzende Innenmittelwand ausgangsöffnungsseitig in
einen Übergangsabschnitt mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen
Innenwand über, aus welchem Übergangsabschnitt
sich in Förderrichtung ein Abgabemundstück mit
zylindrischer Innenwand entwickelt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Gehäuseträger
einen nach außen offenen, verschließbaren Durchgriffsschacht,
der im Förderweg im Bereich des Zuführtrichters,
der Lagerstruktur und des Übergangs dazwischen mündet. Vorzugsweise
ist der Durchgriffsschacht von einem Pfropfen verschlossen, dessen
dem Förderpfad zugewandte Innensei te eine formkontinuierliche
Formfortsetzung der benachbarten Innenwandbereiche zur Bildung eines
kontinuierlichen Förderpfads formt.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen
von Verpackungsmaterial mit einer Aufnahme für ein Verpackungsmaterialreservoir,
wie eine Verpackungsrolle, einer Einrichtung zum Umformen des Verpackungsmaterials
zur Bildung von Füllmaterial und einem erfindungsgemäßen
Gehäuseträger zum Halten und Lager der Umformeinrichtung.
Die Umformeinrichtung kann einen Elektromotor und gegebenenfalls
eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung aufweisen.
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Weitere
Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung
anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial;
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2 eine
Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial
gemäß 1 entlang der Schnittlinie II-II
gemäß 3;
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3 eine
Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial
entlang der Schnittlinie III-III gemäß 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Gehäuseträgers der Vorrichtung zum Bereitstellen
von Verpackungsmaterial gemäß den 1 bis 3;
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5 eine
ausgangsseitige Stirnansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von
Verpackungsmaterial gemäß den 1 bis 4;
und
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6 eine
verpackungsmaterialaufnahmeseitige Stirnansicht der Vorrichtung
zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den 1 bis 5;
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7 eine
verpackungsmaterialaufnahmeseitige Stirnansicht der Vorrichtung
zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den 1 bis 6 ohne
Verpackungsmaterialaufnahme;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer unteren Gehäusehalbschale
des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers
gemäß 4;
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9 eine
Innenansicht der unteren Gehäusehalbschale gemäß der 8;
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10a eine Innenansicht der unteren Gehäusehalbschale
gemäß 9 mit einem montierten Formzahnrad;
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10b eine Innenansicht gemäß 9 mit montiertem
Formzahnradpaar;
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11 eine
perspektivische Ansicht einer oberen Gehäusehalbschale
des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers
gemäß 4;
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12 eine
Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale;
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13 die Innenansicht gemäß 12 mit einem
montierten Formzahnrad;
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13a eine Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale
gemäß 9 mit einem montierten Formzahnrad;
und
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13b eine Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale
gemäß 12 mit
montierten Formzahnradpaar.
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In
den 1 bis 7 ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial im Allgemeinen
mit der Bezugsziffer 1 versehen. Im Folgenden wird die
Vorrichtung als Verpackungsvorrichtung 1 bezeichnet.
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Die
Verpackungsvorrichtung 1 umfasst als Hauptbestandteile
eine Verpackungsmaterialaufnahme 3 und einen daran befestigten,
motorbetriebenen Umformabschnitt 5, welche durch zwei Gehäuseaußenschalen 7, 9 bedeckt
sind. Ein Regelungs- und/oder Steuerpaneel 11 mit entsprechenden
Betätigungsreglern und Knöpfen ist im Bereich
der Außenseite des Umformabschnitts 5 vorgesehen.
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Eine
Ausgangsöffnung 13 ist unter anderem durch Aussparungen
an der Stirnseite der Gehäuseaußenschalen 7, 9 begrenzt.
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Die
Verpackungsmaterialaufnahme 3 besteht aus einem Metallzylinder 14,
der formschlüssig mit einem innerhalb der Gehäuseaußenschalen 7, 9 angeordneten
Gehäuseträger 15 des Umformabschnitts 5 verbunden
ist und auf seiner der Ausgangsöffnung 13 abgewandten
Seite mit einem Abschlussdeckel 17 verschlossen ist. In
dem Metallzylinder 14 erstreckt sich in Axialrichtung A,
die im Wesentlichen der Förderrichtung F des Verpackungsmaterials
entspricht, ein Sichtschlitz 19, durch den einer Bedienperson
angezeigt werden soll, um wie viel das innerhalb der Verpackungsmaterialaufnahme 3 liegende
Verpackungsmaterial, wie eine von der Innenseite einer Papierrolle
abgewickelte Papierbahn, bereits aufgebraucht ist.
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An
einer Unterseite des Metallzylinders 14 ist ein Mechanismus 37 zum Öffnen
des Verschlussdeckels 17 in einem von dem Metallzylinder 14 separaten
Abteil 39 untergebracht. Der Öffnungsmechanismus 37 lässt
ein Verschwenken des Abschlussdeckels 17 zu, wobei die Schwenkachse
parallel zur Axialrichtung A der Verpackungsvorrichtung 1 und der
Förderrichtung F angeordnet ist. Zudem hat der Mechanismus 37 eine
Sicherung, die ein Betreiben der motorisierten Umformeinrichtung 25 dann
unterbindet, wenn sich der Abschlussdeckel 17 nicht in
der in den 1 und 2 dargestellten
Verschlussposition auf dem Metallzylinder 14 befindet.
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An
dem Umformabschnitt 5 ist ein Verschlusspfropfen 21 von
außen zum Entfernen betätigbar, der in einem an
dem Gehäuseträger 15 geformten Durchgriffsschacht 23 eingesteckt
ist, über den ein manueller Zugriff auf eine motorgetriebene Umformeinrichtung 25 leicht
möglich ist, die das Verpackungsmaterial zur Bildung von
einem bestimmten Füllmaterial verformen soll und dafür
ein Formzahnradpaar aufweist.
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Das
Formzahnradpaar wird durch einen Elektromotor 27 der Umformeinrichtung 25 betrieben,
der auf einer einem Durchgriffsschacht 23 gegenüberliegenden
Seite des Gehäuseträgers 15 gehalten
ist. Innerhalb der Gehäuseschalen 7, 9 ist
eine Regelungselektronik 29 an dem Gehäuseträger 25 angebaut.
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Die
Verpackungsvorrichtung 1 umfasst an deren Unterseite einen
Trägerflansch 31, der an der Verpackungsmaterialaufnahme 3 befestigt
ist und über den die Verpackungsvorrichtung 1 an
einer nicht näher dargestellten vertikalen Tragsäule
angebracht werden kann. Mit Hilfe eines Verstellmechanismus 32,
der als Bolzen-Lochgruppen-Anordnung ausgebildet sein kann, kann
die Verpackungsvorrichtung 1 in verschiedene Schwenkpositionen
relativ zur ortsfesten vertikalen Tragsäule und zur Horizontalrichtung
gebracht werden, um es der Bedienperson zu erleichtern, das Verpackungsmaterial
auf eine gewünschte Stelle zu richten.
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Für
den Betrieb wird zuerst die Verpackungsmaterialaufnahme
3 mit
einer zu einer Rolle aufgewickelten Materialbahn (nicht dargestellt)
bestückt. Die Materialbahnrolle wird von deren Innenseite
abgewickelt oder abgezogen, wie es bereits in der oben zitierten,
gattungsgemäßen Verpackungsvorrichtung gemäß
DE 10 2005 053 319
A1 angegeben ist. Das innen liegende Ende der Materialbahnrolle
wird über die Verpackungsmaterialaufnahme
3 hin
zu einem Zuführtrichter
33 des Gehäuseträgers
25 gebracht. Ein
Fördern des Verpackungsmaterials hin zur Umformeinrichtung
wird durch die kegelförmige Innenwand des Zuführtrichters
33 definiert
und dem Formzahnradpaar der Umformeinrichtung
25 zugeführt. Die
motorbetriebenen Formzahnräder ergreifen das Verpackungsmaterial
und verformen es derart, dass das gewünschte Füllmaterial
gebildet ist. Das Füllmaterial gelangt zu einem Abgabemundstück
35 des Gehäuseträgers
15,
das die Ausgangsöffnung
13 des Gehäuseträgers
25 definiert.
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Die
Geschwindigkeit, mit der das geformte Füllmaterial die
Ausgangsöffnung verlässt, kann von der Bedienperson über
das mit der Regelungselektronik 29 verbundene Bedienpaneel 11 eingestellt werden.
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In
der Ausgangsöffnung 13 ist der erfindungsgemäße
Schutzdeckel 51 über einen Bajonettverschluss
kraftschlüssig eingesetzt oder in einer Rille der Innenwand
der Ausgangsöffnung 13 schnappend eingesetzt oder
mit der Innenwand verschraubt.
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Stromabwärts
der Einsetzposition des Schutzdeckels 51 ist in der Ausgangsöffnung 13 ringumfangsabschnittsweise
eine Zahngruppe 53 vorgesehen, um das Abreißen
des umgeformten Verpackungsmaterials zu erleichtern.
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Im
Folgenden wird nun der erfindungsgemäße Gehäuseträger
anhand der 8 bis 13b beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße Gehäuseträger 25 ist aus
zwei Gehäusehalbschalen, nämlich einer oberen Gehäusehalbschale 51 und
einer unteren Gehäusehalbschale 53, gebildet.
Die Gehäusehalbschalen 51, 53 werden
jeweils aus einem Kunststoffteil gespritzt. Dabei können
die Gehäusehalbschalen 51, 53 im Wesentlichen
symmetrisch zu der Ebene liegen, in der die aneinander liegenden
Trägerränder der Gehäusehalbschalen 51, 53 liegen.
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Nachdem
die Gehäusehalbschalen 51, 53 aneinander
gefügt sind, können sie mittels Verschraubung
aneinander befestigt werden, wofür Lochungen 55 in
den jeweiligen Körper der Gehäusehalbschalen 51, 53 ausgebildet
sind.
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Aufgrund
des symmetrischen Aufbaus können sich die Gehäusehalbschalen 51, 53 im
Wesentlichen in drei Bereiche unterteilen, nämlich in einen Zuführtrichter 59,
eine Lagerstruktur 61 und ein Abgabemundstück 63,
das die Ausgangsöffnung 13 des Gehäuseträgers 25 begrenzt.
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Der
Zuführtrichter 59 formt eine kegelförmige im
Wesentlichen glatte Innenwand 65, die im Bereich des der
Verpackungsmaterialaufnahme 3 zugewandten Endrands Vertiefungen 67 aufweist,
in die Befestigungsvorsprünge der Verpackungsmaterialaufnahme
eingreifen können. Die kegelförmige Innenwand 65 verjüngt
sich in Förderrichtung kontinuierlich und konstant und
geht in einen Übergangsabschnitt 69 über,
der eine zylindrische Innenwand 71 definiert. Die kegelförmige
Innenwand 65 sowie die zylindrische Innenwand 71 laufen
unterbrechungsfrei konzentrisch um die Förderrichtungsachse
herum. Der Förderpfad wird durch die Innenwände 65, 69 definiert.
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Die
Lagerstruktur 61 hat eine teilweise kegelförmig
ausgebildete Innenmittelwand 73. Zwei kegelförmige
Wandabschnitte der Lagerstruktur werden in Umfangsrichtung von einer
Schlitzöffnung 75 getrennt, welche im Wesentlichen
durch einen rechteckförmigen Rand begrenzt ist. Zudem weisen
die kegelförmigen Innenwandteilabschnitte der Lagerstruktur 61 eine
Formdiskontinuität in Gestalt eines zylindrischen Hülsenabschnitts 77 auf,
der Teil einer zylindrischen Lagerhülse 79 zur
Aufnahme der An- oder Abtriebswelle der Umformeinrichtung ist.
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Die
Innenmittelwand 73 der Lagerstruktur 61 geht in
Förderrichtung F in einen Übergang 81 über, der
eine im Querschnitt rechteckige Innenwandform definiert, die gerundete
Ecken aufweist. Von dem Übergang 81 entwickelt
sich weitend das Abgabemundstück 63 in einen zy lindrischen
Innenwandabschnitt 83, an dem ein Schutzdeckel 85 befestigt
ist. Ein Endrand der Innenwand 83 des Abgabemundstücks 63 ist
teilweise mit Zahnvorsprüngen 87 versehen, um
ein Abreißen des aus der Ausgangsöffnung 13 austretenden
Füllmaterials zu vereinfachen.
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Die
Lagerstruktur 81 formt zwei sich von dem durch die Innenwand 61 begrenzten
Förderpfad lateral weg erstreckende im Querschnitt kreisförmige Einbuchtungen 89, 91,
welche einen teilkreisscheibenförmigen Raum definieren.
In den teilkreisscheibenförmigen Einbuchtungen sind die
Formzahnräder der Umformeinrichtung 25 spielpassungsgenau
angeordnet, wie in den 10a und 10b bzw. 13a und 13b ersichtlich ist.
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Die
Zahnräder sind zum überwiegenden Teil in den Einbuchtungen 89, 91 aufgenommen
und ragen teilweise in den Förderpfad hinein, der durch
die Innenmittelwand 73 der Lagerstruktur 63 definiert
ist.
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Die
Außenradialabmessungen der Formzahnräder sind
im Verhältnis zu denen der Einbuchtungen 89, 91 formkomplementär
derart angepasst, dass sich ein geringfügiger Spielspalt
b ergibt, der höchstens ein Zentimeter oder weniger als
5 mm groß sein soll. Wie in den 10b bzw. 13b ersichtlich ist, wird der Förderpfad
durch den gesamten Gehäuseträger 25 hindurch
nur durch die jeweiligen Innenwandung des Zuführtrichters 59,
der Lagerstruktur 61 und des Abgabemundstücks 63 sowie dem
Formzahnradpaar begrenzt, das im Eingriffsbereich der Zähne
eine Verformungszone bildet. Um das Verpackungsmaterial von dem
Zuführtrichter 59 hin zum Abgabemundstück 63 zu
führen, sind keine zusätzlichen beweglichen Führungselemente
innerhalb des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers 25 notwendig.
Die Führungsfunktion wird hauptsächlich durch
die Innenwand der oberen und unteren zusammengefügten Gehäusehalbschalen 51, 53 reduziert. Aufgrund
der konstruktiven Tatsache, einen kleinen, ringförmigen
Zwischenraum zwischen dem über die Hälfte seines
Umfangs eingekapselten Zahnrad und der Lagerstruktur zu versehen,
kann Verpackungsmaterial nicht zwischen die Innenwand der Einbuchtungen 89, 91 gelangen,
wodurch die Gefahr eines Verpackungsmaterialstaus und damit eine
Blockade der Formzahnräder deutlich gesenkt ist.
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Um
scharfe Kanten grundsätzlich zu vermeiden, sind die die
Schlitzöffnung 75 begrenzenden Ränder
zumindest teilweise abgerundet, insbesondere auf der dem Zuführtrichter 59 zugewandten
Seite.
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Es
zeigte sich, dass die konstruktive Maßnahme zur Erstellung
der Führung ausschließlich mittels Innenwandung
und eines Formzahnradeingriffs Reibungskräfte zwischen
dem Verpackungsmaterial und dem Gehäuseträger
minimiert werden können, so dass der Kraftaufwand zur Betreibung
der Umformeinrichtung reduziert ist und hohe Abwickelgeschwindigkeiten
von bis zu 100 m/min zugelassen werden.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen
offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung
in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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- 1
- Verpackungsvorrichtung
- 3
- Verpackungsmaterialaufnahme
- 5
- Umformabschnitt
- 7,
9
- Gehäuseschalen
- 11
- Regelungs-
und/oder Steuerpaneel
- 13
- Ausgangsöffnung
- 25
- Gehäuseträger
- 37
- Öffnungsmechanismus
- 39
- Abteil
- 51
- obere
Gehäusehalbschale
- 53
- untere
Gehäusehalbschale
- 55
- Lochungen
- 59
- Zuführtrichter
- 61
- Lagerstruktur
- 63
- Abgabemundstück
- 65
- kegelförmige
Innenwand
- 67
- Vertiefungen
- 69
- Übergangsabschnitt
- 71
- zylindrische
Innenwand
- 73
- Innenmittelwand
- 75
- Schlitzöffnung
- 77
- zylindrischer
Hülsenabschnitt
- 79
- zylindrische
Lagerhülse
- 81
- Übergang
- 83
- zylindrischer
Innenwandabschnitt
- 85
- Schutzdeckel
- 87
- Zahnvorsprünge
- 89,
91
- Einbuchtungen
- 91
- Axialnase
- b
- Spielspalt
- A
- Axialrichtung
- F
- Förderrichtung
- M
- Mittelpunkt
- P
- Sperrrichtung
- S
- Schwenkachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005053319
A1 [0004, 0055]