DE20104972U1

DE20104972U1 - Vorrichtung zum Auffalten eines Folienschlauches und Abschneiden von Folienhülsen

Info

Publication number: DE20104972U1
Application number: DE20104972U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2011-03-23

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffalten eines Folienschlauch^ und Abschneiden von Folienhülsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Ausstatten von Flaschen, Dosen oder dgl. mit rohrförmigen Folien- bzw. Etikettenhülsen -sogenannten Sleeves- werden Ausstattungsmaschinen (siehe WO 00/66437) verwendet, die eine Vorrichtung zum Auffalten eines flachliegenden Folienschlauchs und Abschneiden von Folien- bzw. Etikettenhülsen in einer gewünschten Länge aufweist.

In den Figuren 1 bis 4 ist eine entsprechende Vorrichtung nach dem bislang bekannten Stand der Technik dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abschneiden von Folienhülsen von einem Folienschlauch,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Schneidwerk der Vorrichtung in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht aus der Richtung Y in Fig. 1 auf das Schneidwerk der Vorrichtung und

Fig. 4

eine vergrößerte Darstellung des Rotors in Fig. 3

In der Fig. 1 ist in einer Seitenansicht schematisch eine Vorrichtung 1 zum Aufbringen einer Folienhülse 2 auf den Rumpf einer durch einen Förderer 4 zugeführten Flasche 3 dargestellt.

Die Folienhülse 2 wird von einem Folienschlauch 5 abgeschnitten, der durch eine Zuführeinrichtung 6 von einer Rolle 18 abgewickelt wird.

Die Zuführeinrichtung 6 besitzt einen annähernd vertikal angeordneten Auffaltdorn 7, über den der flachgedrückte Folienschlauch 5 gezogen und dadurch zu einer annähernd zylindrischen Form geöffnet wird.

Der formstabile Dorn 7 weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf, ist jedoch am oberen Ende mit zwei dachförmig zueinander geneigten Flächen ausgestattet. Am oberen und unteren Bereich des Dorns 7 ist dieser mit mehreren frei drehbaren Rollen 8 bestückt, die mit ebenfalls frei drehbaren Stützrollen 9 bzw. Antriebsrollen 10 im Gehäuse 11 der Vorrichtung zusammenwirken und den über den Dorn 7 geschobenen Folienschlauch 5 nach unten fördern. Den genannten Rollen 8, 9, 10 kommt dabei auch die Funktion zu, den Dorn 7 in der in Fig. 1 gezeigten Lage zu halten.

Um verschiedene Folienschlauchdurchmesser verarbeiten zu können, sind die genannten Rollen 8, 9, 10 radial verstellbar, so dass verschiedene Dorne 7 mit dem entsprechend benötigten Außendurchmesser eingesetzt werden können.

Der Antrieb der Antriebsrollen 10 erfolgt über Zahnriemen 12a, 12b, Zahnriemenräder 13a, 13b und einen Zahnriemen 14 durch einen ein Zahnriemenrad 15 antreibenden elektrischen Servomotor 16, der mit einer Steuerung 17 verbunden ist.

Am unteren Ende des Dorns 7, d.h. an der Unterseite des Gehäuses 11, befindet sich eine Schneideinrichtung 20. Die Schneideinrichtung besitzt einen ringscheibenförmigen Rotor 21, der.durch einen bajonettartigen Befestigungsmechanismus schnellwechselbar an einem Zahnriemenrad 22 mit vier umfangsmäßig versetzten Senkkopfschrauben 23 befestigt ist (Fig. 2). Im Rotor 21 sind den Senkkopfschrauben 23 schlüssellochförmige Öffnungen 24 zugeordnet, wobei die Öffnungen 24 einen Abschnitt 24a aufweisen, der einen freien axialen Durchgriff für die Köpfe der Senkkopfschrauben 23 ermöglicht, während ein daran anschließender, schmälerer Abschnitt 24b nur dem Schaft der Senkkopfschraube 23 einen axialen Durchgriff gestattet. In einer dem Abschnitt 24a gegenüberliegenden Endlage ist im Abschnitt 24b eine Ansenkung zur oberflächenbündigen Aufnahme eines Senkkopfes im angezogenen Zustand einer Schraube 23 vorhanden (Fig. 4)

Das mittenfreie Zahnriemenrad 22 und der Rotor 21 sind mittels eines Kugellagers 25 konzentrisch zum Dorn 7 an der Unterseite des Gehäuses 11 drehbar gelagert und werden vom unteren Ende des Dorns 7 durchgriffen. Zwischen der Umfangsfläche des Dorns 7 und der Durchgriffsöffnung im Rotor

21 verbleibt ein Ringspalt zum Durchschieben des Folienschlauch^ 5 (Fig. 2).

Das Zahnriemenrad 22 wird über einen Zahnriemen 25 und ein weiteres Zahnriemenrad 26 von einem elektrischen Servomotor 27 angetrieben (Fig. 3). Auch dieser Servomotor 27 ist mit der Steuerung 17 verbunden.

Im Rotor 21 sind auf einem Teilkreis in gleichmäßigen Abständen vier nach unten überstehende Achsen 28 in Kugellagern 29 schwenkbar gelagert (Fig. 2). Auf dem überstehenden Teil der Achsen 28 ist jeweils ein eine Bohrung und einen Schlitz aufweisendes Klemmstück 30 mittels einer Spannschraube reibschlüssig festgeklemmt. An jedem Klemmstück 30 ist jeweils ein mit einer Spitze 33 und einer sichelförmigen Schneide 32 ausgestattetes Messer 31 lösbar befestigt. Ferner sind jedem Klemmstück 30 in seinem Schwenkbereich jeweils zwei im Rotor 21 eingeschraubte Anschlagbolzen 34 und 35 zugeordnet, die die beiden möglichen Endlagen der Klemmstücke 30 festlegen. Des weiteren greift an jedem Klemmstück 30 je eine Zugfeder 36 an, die mit einer Öse an einem mit dem Klemmstück 30 verbundenen Bolzen 37 und mit ihrer gegenüberliegenden zweiten Öse an einem mit dem Rotor 21 verbundenen zweiten Bolzen 38 eingehängt ist. Die beiden Bolzen 37 und 38 sind in Bezug auf die das Klemmstück 30 tragende Achse 28 so angeordnet, dass die Zugfeder 36 ständig ein linksdrehendes Moment auf ein Klemmstück 30 ausübt (Fig. 4) .

Die zugleich als Fliehgewichte dienenden Klemmstücke 30 sind bewusst massiv ausgeführt und so geformt, dass ihr Schwerpunkt in dem der Spitze 33 gegenüberliegenden Bereich liegt, d.h. auf der der Spitze 33 gegenüberliegenden Seite der gedachten Verbindungslinie zwischen der Achse 28 und dem

• ·

• «

Drehpunkt des Rotors 21. Durch die gewählte, für das Klemmstück 30 und das darauf befestigte Messer 31 gemeinsame Schwerpunktlage entsteht bei einer Drehung des Rotors 21 gegen den Uhrzeigersinn (Fig. 3 und 4) ein -auf die Achse 28 bezogen- rechtsdrehendes Moment, das mit steigender Rotordrehzahl im Quadrat zunimmt und dem durch die Zugfeder 36 erzeugten Moment entgegengerichtet ist.

In Abhängigkeit der Federcharakteristik, der geometrischen Lage der Federangriffspunkte (Bolzen 37 und 38), der Lage der Achse 28, der Schwerpunktlage und Masse des Fliehgewichts gibt es eine kritische Drehzahl, bei deren Überschreiten das durch die Fliehkraft verursachte rechtsdrehende Moment das durch die Feder 36 erzeugte linksdrehende Moment übersteigt, so dass, das Klemmstück 30 mit dem darauf befestigten Messer die mit durchgezogenem Linienzug dargestellte, durch den radial innenliegenden Anschlagbolzen 34 definierte Außereingriffsteilung infolge einer rechtsdrehenden Schwenkbewegung verlässt, wobei die Schneide 32 mit ihrer Spitze 33 radial einwärts schwenkt, d.h. zum Folienschlauch zugestellt wird. Der erreichte Schwenkwinkel hängt dabei von der die kritische Drehzahl des Rotors 21 übersteigenden Drehzahldifferenz ab und ist durch den Anschlagbolzen 35 auf ein vorgebbares Maximum begrenzbar. Die maximale Eingriffstellung der Schneide 32 ist mit unterbrochenem Linienzug in den Fig. 3 und 4 angedeutet.

Wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, reicht der untere Rand des Dorns 7 bis auf wenige Bruchteile eines Millimeters an die Schwenk- bzw. Schneidebene der Messer 31 heran und bildet sowohl beim Einstechen der Spitze 33 als auch beim nachfolgenden Schneiden des Folienschlauchs 5 einen Gegenhalt für die Messer 31, um ein Ausweichen des Folienschlauchs radial nach innen zu verhindern.

Die vorhergehend beschriebene, mit einem formsteifen Auffaltdorn 7 ausgerüstete Vorrichtung funktioniert zufriedenstellend, solange der Durchmesser des zu verarbeitenden Folienschlauchs einen bestimmten, relativ engen Toleranzbereich nicht überschreitet. Bei Folienschläuchen minderer Qualität, d. h. mit Durchmesserschwankungen in einem weiten Toleranzfeld, können dagegen Probleme beim Schneiden des Folienschlauchs entstehen, da ein formsteifer Auffaltdorn in der Regel in seinem unteren, der Schneidebene nahen Bereich einen dem geringstmöglichen Innendurchmesser des Folienschlauchs entsprechenden Außendurchmesser aufweist, um ein Festsitzen des Schlauches auf dem Auffaltdorn zu vermeiden. Bewegt sich der Folienschlauchdurchmesser im Betrieb im größtmöglichen Toleranzbereich, kann der zwischen der Schlauchinnenseite und der Dornaußenfläche vorhandene Spalt so groß werden, dass der Schlauch während dem Abschneiden einer Folienhülse an seiner Innenseite nicht ausreichend genau abgestützt wird. Das Ergebnis ist eine unsaubere Schnittlinie mit welliger oder ausgefranster Schnittkante.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung dahingehend weiterzuverbessern, dass auch von Folienschläuchen mit großen Durchmessertoleranzen Folienhülsen mit geraden Schnittkanten abgetrennt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die federelastische, radial nach außen gerichtete Abstützung des Folienschlauchs an seiner Innenfläche werden auch Schlauchabschnitte mit vergrößertem Durchmesser stets

straff auseinandergespreizt, so dass ein sauberer und rechtwinklig zur Axialrichtung verlaufender Schnitt mit geraden Kanten gewährleistet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 5 bis 7 erläutert. Es zeigt:

Figur 5 einen Auffaltdorn in einer Seitenansicht,

Figur 6 einen Horizontalschnitt durch den Auffaltdorn nach Figur 5 entlang der Schnittlinie A-A und

Figur 7 einen Längsschnitt durch einen Teilbereich X des Auffaltdorns nach Figur 5 .

Der in Figur 5 dargestellte Auffaltdorn 7 besitzt an seinem unteren, dem umlaufend antreibbaren Schneidwerk 20 zugeordneten Bereich radial nach außen wirkende, federelastische Stützelemente 40. Wie am besten aus Figur 6 zu erkennen ist, sind eine Vielzahl derartiger Stützelemente 40 in gleichmäßigen Abständen über den gesamten Umfang des Dorns 7 verteilt angeordnet, um eine gleichförmige, annähernd kreisrunde Aufspreizung eines Folienschlauchs zu erhalten.

Insbesondere aus der Figur 7 ist ersichtlich, dass der Dorn zur Aufnahme der einzelnen, blattfederähnlichen Stützelemente 40 in seine radial äußere Umfangsflache 7a vertieft eingeformte, in Axialrichtung verlaufende Schlitze 7c aufweist, deren Länge und Breite nur geringfügig größer als die der Stützelemente 40 bemessen ist. Diese Vertiefungen 7c dienen zur versenkten Aufnahme der Stützelemente 40, die an

ihrem oberen Ende mittels einer Schraube 41 austauschbar am Dorn 7 befestigt sind. Im Bereich der Befestigungsschraube weisen die aus Federstahl oder dgl. bestehenden Stützelemente 40 einen Knick auf, so dass nur der untere Endabschnitt eines Stützelements 40 die äußere Umfangsflache 7a des Dorns 7 geringfügig um wenige Millimeter radial nach außen überragt.

Wie ferner ebenfalls aus der Figur 7 ersichtlich ist, ist die Länge der Stützelemente 40 so bemessen, dass deren unteres Ende bzw. gerade Kante im Wesentlichen mit dem unteren Rand 7b des Dorns 7 fluchtet, der als Gegenschneide zu den schwenkbaren Messern 31 des Schneidwerks 20 dient. Außerdem ist aus der Figur 7 zu erkennen, dass der untere Abschnitt der Stützelemente 40 durch jeweils eine zugeordnete, radial ausgerichtete Schraubenfeder 42 radial nach außen beaufschlagt wird. Bei dieser Ausführung können die Stützelemente ggf. aus einem starren Material bestehen, wenn eine winkelbewegliche Befestigung vorgesehen wird.

Der Durchmesser der äußeren Umfangsfläche 7a des Dorns 7 entspricht dem minimal möglichen

Folienschlauchinnendurchmesser, während der radiale Überstand des unteren Endes der Stützelemente 40 über diese Umfangsfläche 7a hinaus so groß ist, dass auch bei den größtmöglichen Durchmessertoleranzen der untere Abschnitt der Stützelemente 40 stets an der Innenfläche des Folienschlauchs anliegt.

Wird nun ein Folienschlauch von oben nach unten über den Dorn 7 gezogen, passen sich die federelastischen Stützelemente 40 in Radialrichtung dem jeweils momentanen toleranzabhängigen Innendurchmesser des Folienschlauchs selbsttätig an, so dass im gesamtmöglichen Toleranzbereich eine für einen sauberen, rechtwinklig zur Axialerstreckung ausgerichteten Schnitt

unerläßliche Abstützung des Folienschlauchs während dem Abtrennen einer Folienhülse sichergestellt ist. Funktionsgleiche Bauteile sind in allen Fig. gleich nummeriert.

Claims

1. Vorrichtung zum Auffalten eines Folienschlauchs (5) und Abschneiden von Folienhülsen (2) mittels eines Auffaltdorns (7), über den ein flach gefalteter Folienschlauch in Axialrichtung gezogen und dabei in Radialrichtung aufgeweitet wird, und einer im unteren Endbereich des Auffaltdorns angeordneten Schneideinrichtung (20) zum umfänglichen Durchtrennen des aufgefalteten Folienschlauchs von der radial äußeren Seite her, wobei die radial innere Seite des Folienschlauchs vom Auffaltdorn abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffaltdorn (7) in Höhe der Schneidmittel (31) der Schneideinrichtung (20) den Folienschlauch (5) an seiner Innenfläche radial nach außen federelastisch beaufschlagende Stützelemente (40) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (40) einen unteren Rand aufweisen, der annähernd spaltfrei bis an die Schneidebene (7b) der umlaufend antreibbaren Schneidmittel (31) heranreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (40) so ausgebildet und angeordnet sind, dass der Folienschlauch (5) im Wesentlichen kreisrund aufgeweitet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (40) als in Axialrichtung verlaufende, am Auffaltdorn (7) befestigte Blattfedern ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (40) in an der Mantelfläche (7a) des Auffaltdorns (7) vertieft eingeformten Nuten (7c) versenkt austauschbar befestigt sind, und nur ihr unterer, zur Schneidebene (7b) weisender Bereich die Mantelfläche radial nach außen überragt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Stützelementen (40) in gleichmäßigen Abständen umfänglich versetzt am Auffaltdorn (7) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (40) durch radial wirkende Federn (42) vom Auffaltdorn (7) nach außen weggerichtet mit einer definierbaren Kraft beaufschlagbar sind.