DE4226623A1 - Vorrichtung für Verpackungsmaschinen zur Materialabführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Ver­ packungsmaschinen zur Abführung von strangförmigen Materialabfällen beim Herstellen von Verpackungen und gleichzeitiger Warenbefüllung, die eine zur Aufnahme der strangförmigem Materialabfälle vorgesehene Einlaß­ öffnung, eine rohrförmige Transporteinrichtung, eine unterdruck in die Transporteinrichtung einleitende Ab­ saugeinrichtung sowie einen das strangförmige Material zertrennenden Zerkleinerer aufweist.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise im Bereich der Produktion von tiefgezogenen Verpackungs­ mitteln aus Kunststoff eingesetzt. Bei derartigen Produktionsanlagen werden aus einer Unterfolie Behälter geformt, die mit einer Oberfolie nach einer Befüllung abgedeckt und verschlossen werden. Die Behälter werden in mehreren Reihen und kontinuierlich hintereinander aus den bahnförmig ausgebildeten Folien geformt. Nach der Durchführung des Form- und Verschlußvorganges erfolgt ein Zerschneiden der bahnförmigen Anordnung in einzelne Verpackungseinheiten. Bei diesem Schneide­ vorgang fallen seitlich Randstreifen an, die aus dem Bereich der Produktionsanlage abgeführt werden müssen. Hierzu ist es bekannt, eine Vakuumabsaugung vorzusehen und die abgesaugten Streifen einem Sammelbehälter zuzu­ führen, der im Bereich der Produktionsanlage angeordnet ist. In Abhängigkeit vom Volumen des Sammelbehälters muß in regelmäßigen Abständen eine Entleerung erfolgen. Darüber hinaus ist die jeweilige Absaugleistung abhängig von einem aktuellen Befüllungszustand des Sammelbehälters, da bei zunehmender Befüllung ein der Luftströmung entgegengesetzt wirkender Strömungswider­ stand erhöht wird. Darüber hinaus ist eine Verwendung von Filtern erforderlich, um bei einer Abfüllung von Nahrungsmitteln oder vergleichbaren Produkten eine Verwirbelung von Schmutzpartikeln oder Stäuben aus Kunststoff zu vermeiden. Die jeweilige Beladung des Filters mit Verunreinigungen beeinflußt ebenfalls die aktuelle Saugleistung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart auszubilden, daß eine automatische Abführung von strangförmigem Material aus dem Bereich der Produkti­ onsanlage ermöglicht wird und eine gleichmäßige Leistungsfähigkeit bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transporteinrichtung in eine der Absaugeinrichtung zugewandte Hauptleitung und mindestens eine der Einlaß­ öffnung zugewandt angeordnete und einen geringeren Querschnitt als die Hauptleitung aufweisende Anschlußleitung unterteilt ist und daß der Zerkleinerer als eine rotierende Schneideinrichtung ausgebildet ist, die im Bereich der Anschlußleitung angeordnet ist.

Durch die Unterteilung der Transporteinrichtung in eine Hauptleitung und eine Anschlußleitung ist es möglich, eine Mehrzahl von Materialquellen anzuschließen und örtlich jeweils eine der zu transportierenden Material­ menge angepaßte Strömungsgeschwindigkeit sowie eine ausreichende Volumenstrommenge an ruft zu gewähr­ leisten. Durch die Ausbildung des Zerkleinerers als rotierende Schneideinrichtung wird eine Zerkleinerung von weichen Materialien, beispielsweise Kunststoffrand­ streifen, unterstützt. Die Zerkleinerung ist zweckmäßig, um eine zügige Förderung durch die Transporteinrichtung zu gewährleisten und Verstopfungen zu vermeiden. Die rotierende Ausbildung der Schneideinrichtung ermöglicht darüber hinaus einen kontinuierlichen Materialtransport sowie eine gleichmäßige Auslastung der Schneidmesser. Aufgrund der Anordnung des Zerkleinerers im Bereich der Anschlußleitung wird die Geräuschemission auf einem geringen Pegel gehalten. Dies ist insbesondere deshalb erforderlich, weil die Transporteinrichtung als ein Rohrleitungs- oder Schlauchsystem ausgebildet sein kann und durch die langen Hohlräume akustische Verstärkungen verursacht werden.

Eine gleichmäßige Zerkleinerung von weichplastischen Materialien wird insbesondere dadurch unterstützt, daß die Schneideinrichtung im wesentlichen als ein Schneid­ körper ausgebildet ist, der radial abgewandt zu einer Längsachse mit Messern versehen ist.

Zur Ermöglichung eines Anschlusses von mehreren Maschinengruppen an die Transporteinrichtung auch bei einer örtlich verteilten Anordnung der Maschinengruppen über eine größere räumliche Entfernung wird vorge­ schlagen, daß zwischen der Hauptleitung und der Anschlußleitung eine Übergangsleitung angeordnet ist, die einen geringeren Querschnitt als die Hauptleitung und einen größeren Querschnitt als die Anschlußleitung aufweist und daß mindestens zwei Übergangsleitungen in die Hauptleitung einmünden.

Zur Verringerung der Geräuschemissionen sowie zur Verbesserung der Schneidergebnisse wird vorgeschlagen, daß der Zerkleinerer mit einem Gehäuse versehen ist, dessen Durchmesser sich ausgehend von der Anschluß­ leitung zugewandten Querschnittsüberleitungen in Richtung auf eine Schneidraumwandung erweitert.

Eine gleichmäßige Strömung im Bereich des Zerkleinerers kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die Querschnitterweiterung im wesentlichen kontinuierlich ausgebildet ist.

Zur Anpassung der Kapazität des Zerkleinerers an eine jeweils anfallende Materialmenge sowie zur Reduzierung des apparativen Aufwandes bei gleichzeitiger Funktiona­ lität wird vorgeschlagen, daß mindestens zwei Material­ quellen über Stichleitungen an die Anschlußleitung angeschlossen sind und diesen Materialquellen ein gemeinsamer Zerkleinerer zugeordnet ist.

Zur Ermöglichung eines funktionsgerechten Einsatzes im Bereich vom Kunststofftiefzieh- und Verpackungs­ maschinen wird vorgeschlagen, daß die Materialquelle mit einer beidseitigen Randstreifenabsaugung ausge­ stattet ist und hierzu zwei separate Einlaßöffnungen für die Aufnahme von Randstreifen im Bereich der Materialquelle angeordnet sind.

Eine weitere Erhöhung des Nutzungskomforts kann dadurch erfolgen, daß die Materialquelle mit einer Stanzteilab­ saugung versehen ist, die gering dimensionierte Mate­ rialelemente aufnimmt und in Strömungsrichtung hinter dem Zerkleinerer an die Transporteinrichtung ange­ schlossen ist.

Zur Ermöglichung einer Absaugung von Materialelementen an unterschiedlichen Einsatzorten in vorgebbaren zeit­ lichen Abständen mit geringem apparativen Aufwand wird vorgeschlagen, daß die Stanzteilabsaugung als eine Absaughaube ausgebildet ist, die auf die Materialquelle aufsetzbar ist.

Der Handhabungskomfort bei einer Positionsveränderung der Absaughaube kann dadurch verbessert werden, daß die Absaughaube mit einer flexiblen Verbindungsleitung an die Transporteinrichtung angeschlossen und von der Materialquelle abnehmbar angeordnet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Fertigungsanlage mit zweiseitiger Randstreifenabsaugung,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt im Bereich eines Zerkleinerers mit rotierenden Messern,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer in eine Haupt­ leitung übergeleiteten Anschlußleitung mit Zerkleinerer,

Fig. 4 ein Übersichtsschaubild einer Anlage mit Hauptleitung, zwei Übergangsleitungen, an die Übergangsleitung angeschlossenen Anschlußlei­ tungen sowie über Stichleitungen mit den Anschlußleitungen verbundenen Materialquellen,

Fig. 5 eine teilweise Darstellung einer Draufsicht auf eine Anordnung von tiefgezogenen Behältern mit abzutrennenden Randstreifen,

Fig. 6 eine vergrößerte teilweise Darstellung eines Querschnittes gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung einer Überleitung einer Anschlußleitung mit Zerkleinerer in die Hauptleitung und

Fig. 8 eine prinzipielle Seitenansicht einer Mate­ rialverarbeitungsanlage mit aufgesetzter Absaughaube.

Die Vorrichtung zur Materialabführung besteht im wesentlichen aus einer rohr- oder schlauchförmigen Transporteinrichtung (1), die mit Einlaßöffnungen (2) versehen ist, die einer Materialquelle (3) zugewandt sind. Die Materialquelle (3) kann beispielsweise als eine Produktionsanlage zur Fertigung von Kunststoffbe­ hältern ausgebildet sein, in deren Bereich aus bahn­ förmigen Folien aus Kunststoff Behälter erzeugt werden, die aus dem bahnförmigen Material herausgeschnitten werden und von denen Randstreifen abgetrennt und aus dem Bereich der Materialquelle (3) entfernt werden. Die Randstreifen werden durch eine Unterdruckbeaufschlagung der Transporteinrichtung (1) in die Einlaßöffnung (2) eingesaugt und mit einer Zugspannung versehen. Grund­ sätzlich ist eine derartige Transporteinrichtung (1) für unterschiedliche strangförmige Materialien geeignet. Beispielsweise ist auch eine Absaugung von Papierstreifen im Bereich von papierverarbeitenden Anlagen möglich.

Im Bereich der Transporteinrichtung (1) ist ein Zerkleinerer (4) angeordnet, der als eine rotierende Schneideinrichtung ausgebildet ist. Gemäß der Ausfüh­ rungsform in Fig. 2 weist der Zerkleinerer (4) Messer (5) auf, die im Bereich eines walzenförmigen Schneid­ körpers (6) angeordnet sind. Der Schneidkörper (6) ist mit einer Längsachse (7) im wesentlichen lotrecht ange­ ordnet und im Bereich seines in lotrechter Richtung oberen Endes von einem Lager (8) geführt. Ein weiteres Lager (9) ist im Bereich des unteren Endes des Schneid­ körpers (6) vorgesehen. Durch das Lager (9) hindurch ist eine Antriebswelle (10) geführt.

Der prinzipielle Aufbau der Transporteinrichtung (1) ist aus Fig. 3 ersichtlich. Im Bereich einer Ab­ zweigung (11) ist an eine Hauptleitung (12) eine Anschlußleitung (13) angeschlossen, in deren Bereich der Zerkleinerer (4) angeordnet ist. Der Zerkleinerer (4) weist ein Gehäuse (14) auf, das aus einer Schneid­ raumwandung (15) sowie Querschnittsüberleitungen (16) besteht. Die Querschnittüberleitungen (16) erweitern den Querschnitt der Anschlußleitung (13) im wesent­ lichen kontinuierlich auf den größeren Querschnitt des Gehäuses (14) im Bereich des Schneidkörpers (6). Im Bereich des der Hauptleitung (12) abgewandten Bereiches der Anschlußleitung (13) sind Stichleitungen (17) vorgesehen, die die Anschlußleitung (13) mit den jewei­ ligen Materialquellen (3) verbinden. Mit Hilfe von Halterungen (18) kann die Anschlußleitung (13) an der mechanisch stabileren Hauptleitung (12) aufgehängt werden. Zur elektrischen Versorgung des Zerkleinerers (4) sind elektrische Leitungen (19) vorgesehen.

Aus dem Übersichtsbild in Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Hauptleitung (12) an eine Absaugeinrichtung (20) angeschlossen ist, die das abgesaugte Material einer Sammeleinrichtung (21) zuführt. Die Absaugeinrichtung (20) kann mit rotierenden Schaufelrädern zur Ausbildung eines Gebläses ausgestattet sein. Zur Ermöglichung eines Anschlusses von Maschinengruppen, die an unter­ schiedlichen Orten installiert sind, ist es möglich, die Anschlußleitungen (13) über verzweigte Übergangs­ leitungen (22) an die Hauptleitung (12) anzuschließen. An die Übergangsleitung (22) können eine Mehrzahl von Anschlußleitungen (13) angeschlossen sein. Zur Zerklei­ nerung des Materials einer Materialquelle (3) können jeweils separate Zerkleinerer (4) vorgesehen werden, es ist aber auch möglich, mehrere Materialquellen (3) an einen Zerkleinerer (4) anzuschließen, der im Bereich der jeweils zugeordneten Anschlußleitung (13) montiert ist. In Abhängigkeit von den jeweiligen Strömungs­ volumen nehmen die Leitungsquerschnitte ausgehend von der Hauptleitung (12) in Richtung auf die Stichlei­ tungen (17) jeweils angepaßt ab.

Eine Anwendung der Vorrichtung zur Materialabführung kann beispielsweise erfolgen, um Randstreifen (23) aus dem Bereich der Materialquelle (3) abzusaugen, die von einem bahnförmigen Behälterfeld (24) abgetrennt werden. Das Behälterfeld (24) wird aus einer Unterfolie (25) und einer Oberfolie (26) ausgebildet. Mit Hilfe einer Vakuumbeaufschlagung wird aus der geeignet temperierten Unterfolie (25) eine Anordnung von Mulden (27) erzeugt. Die Mulden (27) sind reihenartig im Bereich des Behäl­ terfeldes (24) angeordnet. Nach einer Befüllung der Mulden (27) mit einem Produkt wird die Unterfolie (25) mit der Oberfolie (26) beispielsweise durch eine ther­ mische Verschweißung verbunden. Nach der Durchführung dieser Bearbeitungsvorgänge erfolgt ein Abschneiden der Randstreifen (23), ein Zerschneiden von Reihen des Behälterfeldes (24) sowie ein Zertrennen der einzelnen Behälterreihen in einzelne Behälter. Bei der Durch­ führung des Zertrennvorganges ist es möglich, im Bereich von Ecken der jeweiligen Behälter Material­ elemente (28) herauszustanzen oder herauszuschneiden, um eine günstige Randkontur der zu fertigenden Behälter zu gewährleisten sowie um den Zertrennvorgang zu erleichtern.

Zur Verbesserung der Strömungsführung ist insbesondere daran gedacht, gemäß der Ausführungsform in Fig. 7 eine geneigte Überführung der Anschlußleitung (13) in die Hauptleitung (12) beziehungsweise die Übergangs­ leitung (22) vorzusehen. Der Schneidkörper (6) wird von einem Motor (29) in Rotationsbewegung versetzt.

Zur Ermöglichung einer bedarfsabhängigen Absaugung von Materialelementen (28) ist es gemäß der Ausführungsform in Fig. 8 möglich, im Bereich der Materialquelle (3) eine Absaughaube (30) anzuordnen, die über eine Verbin­ dungsleitung (31) an die Hauptleitung (12) oder eine Übergangsleitung (22) angeschlossen ist. Dieser direkte Anschluß hat den Vorteil, daß eine starke Saugleistung zur Verfügung steht. Aufgrund der geringen Dimensio­ nierung der Materialelemente (28) ist eine Zerklei­ nerung entbehrlich. Zur Ermöglichung einer einfachen Durchführung von Aufsetzvorgängen der Absaughaube (30) ist insbesondere daran gedacht, die Verbindungsleitung (31) mindestens bereichsweise aus einem flexiblen Schlauch auszubilden.

Eine Dimensionierung der Anlage gemäß Fig. 4 kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Hauptleitung (12) mit einem Querschnitt von 200 mm, die Übergangs­ leitungen (22) mit einem Querschnitt von 125 mm und die Anschlußleitungen (13) mit einem Querschnitt von 90 mm versehen werden. Für die Stichleitungen ist ein Quer­ schnitt von 60 mm zweckmäßig. Zur Ermöglichung einer gleichmäßigen Strömung im Bereich des Schneidkörpers (6) weist die Schneidraumwandung (15) einen Durchmesser von etwa 160 mm auf. Zusätzlich zur Verbesserung der Schneidwirkung resultiert hieraus auch eine Herab­ setzung der Geräuschemission. Durch die gewählte Querschnittdimensionierung wird gewährleistet, daß im Bereich der gesamten Transporteinrichtung (1) im wesentlichen gleiche Strömungsgeschwindigkeiten reali­ siert sind. Die Absaugeinrichtung (20) kann derart dimensioniert werden, daß bei einem Rohrleitungsquer­ schnitt von 200 mm eine Strömungsgeschwindigkeit von 60 m/Sek. realisiert ist. Aufgrund der angeschlossenen verjüngten Rohrleitungselemente sowie aufgrund der Strömungswiderstände im Bereich des Zerkleinerers (4) ergibt sich eine tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit von etwa 30 m/Sek.-40 m/Sek.

Claims (10)

1. Vorrichtung für Verpackungsmaschinen zur Abführung von strangförmigen Materialabfällen beim Herstellen von Verpackungen und gleichzeitiger Warenbefüllung, die eine zur Aufnahme der strangförmigem Material­ abfälle vorgesehene Einlaßöffnung, eine rohrförmige Transporteinrichtung, eine Unterdruck in die Transporteinrichtung einleitende Absaugeinrichtung sowie einen das strangförmige Material zertrennen­ den Zerkleinerer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (1) in eine der Ab­ saugeinrichtung (20) zugewandte Hauptleitung (12) und mindestens eine der Einlaßöffnung (2) zugewandt angeordnete und einen geringeren Querschnitt als die Hauptleitung (12) aufweisende Anschlußleitung (13) unterteilt ist und daß der Zerkleinerer (4) als eine rotierende Schneideinrichtung ausgebildet ist, die im Bereich der Anschlußleitung (13) ange­ ordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneideinrichtung im wesentlichen als ein Schneidkörper (6) ausgebildet ist, der radial abgewandt zu einer Längsachse (7) mit Messern (5) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Hauptleitung (12) und der Anschlußleitung (13) eine Übergangsleitung (22) angeordnet ist, die einen geringeren Querschnitt als die Hauptleitung (12) und einen größeren Quer­ schnitt als die Anschlußleitung (13) aufweist und daß mindestens zwei Übergangsleitungen (22) in die Hauptleitung (12) einmünden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zerkleinerer (4) mit einem Gehäuse (14) versehen ist, dessen Durchmesser sich ausgehend von der Anschlußleitung (13) zuge­ wandten Querschnittsüberleitungen (16) in Richtung auf eine Schneidraumwandung (15) erweitert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Querschnitterweiterung im wesentlichen kontinuierlich ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Material­ quellen (3) über Stichleitungen (17) an die An­ schlußleitung (13) angeschlossen sind und diesen Materialquellen (3) ein gemeinsamer Zerkleinerer (4) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Materialquelle (3) mit einer beidseitigen Randstreifenabsaugung ausgestattet ist und hierzu zwei separate Einlaß­ öffnungen (2) für die Aufnahme von Randstreifen (23) im Bereich der Materialquelle (3) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Materialquelle (3) mit einer Stanzteilabsaugung versehen ist, die gering dimensionierte Materialelemente (28) auf­ nimmt und in Strömungsrichtung hinter dem Zerklei­ nerer (4) an die Transporteinrichtung (1) ange­ schlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stanzteilabsaugung als eine Absaughaube (30) ausgebildet ist, die auf die Materialquelle (3) auf setzbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Absaughaube (30) mit einer flexiblen Verbindungsleitung (31) an die Transport­ einrichtung (1) angeschlossen und von der Material­ quelle (3) abnehmbar angeordnet ist.