EP2326496B1

EP2326496B1 - Gehäuseträger für eine vorrichtung zum bereitstellen von verpackungsmaterial

Info

Publication number: EP2326496B1
Application number: EP09776665.3A
Authority: EP
Inventors: Stefan Sprick-Schütte; Oliver Schmidt
Original assignee: Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Current assignee: Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2029-05-29
Also published as: EP2326496A1; US8568128B2; ES2485912T3; PL2326496T3; US20120093956A1; WO2010025785A1; DE102008039618A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehäuseträger für eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial.
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.
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.
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.
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, dass sämtliche Lagerungskräfte des Formradpaares stabil in den Gehäuseträger eingeleitet werden können.
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.
Weitere Bereitstellgeräte für Verpackungsmaterial sind in US 2005/0181924 A1 und WO 2007/143750 A2 offenbart.
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.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
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.
Der Gehäuseträger dient auch dazu, dass das Außengehäuse, das zur Gestaltung des Designs der Verpackungsvorrichtung und zum Schutz von Bauelementen der Verpackungsvorrichtung dienen kann, von dem Gehäuseträger ortsfest getragen wird.
Erfindungsgemäß ist im Bereich einer den Förderpfad begrenzenden Innenmittelwand der Lagerstruktur wenigstens eine sich seitlich von dem geradlinigen Förderpfad weg erstreckende, durch die Innenmittelwand außenseitige begrenzte, geschlossene Einbuchtung vorgesehen, die vollständig von einem Wandabschnitt der Innenmittelwand begrenzt ist und eine Schlitzöffnung zum Förderpfad definiert, so dass die Umformeinrichtung, insbesondere das Formradpaar, vollständig innerhalb des Gehäuseträgers liegt und von der Innenmittelwand umgeben ist. 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.
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 Strükturmaßnahme 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.
Mit dem erfindungsgemäßen Gehäuseträger für die Verpackungsvorrichtung ist es sogar möglich, nunmehr eine Fördergeschwindigkeit für das Verpackungsmaterial durch die Verpackungsvorrichtung 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. Schließlich erreicht die erfindungsgemäße vollständige Unterbringung der Umformeinrichtung in dem Gehäuseträger, dass die Geräuschentwicklung aus dem Gehäuseträger heraus minimiert ist.
Der Gehäuseträger ist als geschlossenes Bauteil, insbesondere Kunststoffbauteil aus zwei miteinander zu befestigenden Halbschalen, gebildet, das bis auf eine Eingangsöffnung, über die das Verpackungsmaterial in das Innere des Gehäuseträgers gelangt, und eine Abgabeöffnung, über die das umgeformte Verpackungsmaterial den Gehäuseträger verlässt, innenseitig vollständig geschlossen ist. Lediglich eine seitliche Mündungsöffnung, welche im Betrieb durch einen Pfropfen verschlossen ist, kann vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Gehäuseträger stellt sicher, dass sich entwickelnde Geräuschschallwellen innerhalb des Gehäuseträgers ausschließlich über die Eingangs- und Ausgangsöffnung entweichen, welche allerdings im Betrieb aufgrund des Förderflusses von Verpackungsmaterial größtenteils ebenfalls verschlossen sind. Die Schallwellen innerhalb des Gehäuseträgers können sich gegenseitig wegen Reflektion an der geschlossenen Innenwand auslöschen.
Bei der Erfindung ist der Gehäuseträger im Bereich der Lagerstruktur außer der Umformeinrichtung frei irgendeiner beweglichen Leiteinrichtung zum Führen des Verpackungsmaterials hin zur Umformeinrichtung gestaltet, insbesondere frei von elastisch verformbaren Leitstangen zum Zwingen des Verpackungsmaterials in eine Umformzone der ineinandergreifenden Formzähne. 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.
Erfindungsgemäß führt ausschließlich die Innenwand das Verpackungsmaterial von dem Zuführtrichter hin zur Umformeinrichtung 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.
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.
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. Vorzugsweise sind die eine Gehäuseschale bildenden Gehäuseabschnitte für den Zuführtrichter, das Abgabemundstück und die Lagerstruktur aus einem Stück gefertigt, insbesondere aus einem Kunststoffteil, gespritzt.
Die aus einem Stück gefertigten Gehäuseschalen können mittels herkömmlicher Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben oder Nieten, aneinander befestigt sein.
Vorzugsweise ist die Einbuchtung bis auf die Schlitzöffnung hin zum Förderpfad des Gehäuseträgers geschlossen. Die außenseitig geschlossene Einbuchtung ist von einer Außenwand des Gehäuseträgers begrenzt, wobei vorzugsweise ein Innenprofil dieser Außenwand formkomplementär zu einem Außenumfangsteil der Umformeinrichtung gestaltet ist. Vorzugsweise liegt die Umformeinrichtung, vorzugsweise das Formradpaar, vollständig innerhalb des Gehäuseträgers, der bis auf die Eingangsöffnung am Zuführtrichter, die Ausgangsöffnung sowie gegebenenfalls die seitliche Mündungsöffnung für einen Durchgriffsschacht keine weitere zu verschließende Öffnung aufweist. Durch die geschlossene Struktur des Gehäuseträgers insbesondere im Bereich der Umformeinrichtung wird eine akustische Isolierung erreicht, was den Bedienkomfort der Verpackungsvorrichtung erhöht.
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.
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 von der Innenwand begrenzten Förderpfad ragen.
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.
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.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung liegt die den Förderweg begrenzende Innenwand im Verlauf der Förderrichtungsachse durch den Gehäuseträger hindurch im Wesentlichen konzentrisch zur Förderrichtungsachse.
Vorzugsweise geht der Zuführtrichter mit einer kegelförmigen Innenwand in einen Übergangsabschnitt mit einer zylindrischen Innenwand über, an dem die Innenmittelwand der Lagerstruktur anschließt.
Vorzugsweise verjüngt sich die dem Förderpfad im Bereich der Lagerstruktur begrenzende Innenmittelwand hin zur Ausgangsöffnung.
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.
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.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Gehäuseträger einen nach außen offenen, verschließbaren Durchgriffsschacht, der im Förderweg im Bereich des Zuführtrichters, der Lagerstruktur oder des Übergangs dazwischen mündet. Vorzugsweise ist der Durchgriffsschacht von einem Pfropfen verschlossen, dessen dem Förderpfad zugewandte Innenseite eine formkontinuierliche Formfortsetzung der benachbarten Innenwandbereiche zur Bildung eines kontinuierlichen Förderpfads formt.
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 Lagern der Umformeinrichtung. Die Umformeinrichtung kann einen Elektromotor und gegebenenfalls eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung aufweisen.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial;
Figur 2: eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie II-II gemäß Figur 3;
Figur 3: eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial entlang der Schnittlinie III-III gemäß Figur 2;
Figur 4: eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den Figuren 1 bis 3;
Figur 5: eine ausgangsseitige Stirnansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den Figuren 1 bis 4; und
Figur 6: eine verpackungsmaterialaufnahmeseitige Stirnansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den Figuren 1 bis 5;
Figur 7: eine verpackungsmaterialaufnahmeseitige Stirnansicht der Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial gemäß den Figuren 1 bis 6 ohne Verpackungsmaterialaufnahme;
Figur 8: eine perspektivische Ansicht einer unteren Gehäusehalbschale des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers gemäß Figur 4;
Figur 9: eine Innenansicht der unteren Gehäusehalbschale gemäß der Figur 8;
Figur 10a: eine Innenansicht der unteren Gehäusehalbschale gemäß Figur 9 mit einem montierten Formzahnrad;
Figur 10b: eine Innenansicht gemäß Figur 9 mit montiertem Formzahnradpaar;
Figur 11: eine perspektivische Ansicht einer oberen Gehäusehalbschale des erfindungsgemäßen Gehäuseträgers gemäß Figur 4;
Figur 12: eine Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale;
Figur 13: die Innenansicht gemäß Figur 12 mit einem montierten Formzahnrad;
Figur 13a: eine Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale gemäß Figur 9 mit einem montierten Formzahnrad; und
Figur 13b: eine Innenansicht der oberen Gehäusehalbschale gemäß Figur 12 mit montiertem Formzahnradpaar.

In den Figuren 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.
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.
Eine Ausgangsöffnung 13 ist unter anderem durch Aussparungen an der Stirnseite der Gehäuseaußenschalen 7, 9 begrenzt.
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.
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 Figuren 1 und 2 dargestellten Verschlussposition auf dem Metallzylinder 14 befindet.
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.
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.
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.
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 Zuführtrichter 33 definiert und das Verpackungsmaterial wird 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.
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.
In der Ausgangsöffnung 13 ist der erfindungsgemäße Schutzdeckel 85 über einen Bajonettverschluss kraftschlüssig eingesetzt oder in einer Rille der Innenwand der Ausgangsöffnung 13 schnappend eingesetzt oder mit der Innenwand verschraubt.
Stromabwärts der Einsetzposition des Schutzdeckels 85 ist in der Ausgangsöffnung 13 ringumfangsabschnittsweise eine Zahngruppe 87 vorgesehen, um das Abreißen des umgeformten Verpackungsmaterials zu erleichtern.
Im Folgenden wird nun der erfindungsgemäße Gehäuseträger anhand der Figuren 8 bis 13b beschrieben.
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.
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.
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.
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.
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.
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 zylindrischen 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.
Die Lagerstruktur 61 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 Figuren 10a und 10b bzw. 13a und 13b ersichtlich ist.
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 61 definiert ist.
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 Figuren 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, nur 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 und die Zahnräder gelangen, wodurch die Gefahr eines Verpackungsmaterialstaus und damit eine Blockade der Formzahnräder deutlich gesenkt ist.
Um scharfe Kanten grundsätzlich zu vermeiden, sind die die Schlitzöffnung 75 begrenzenden Ränder zumindest teilweise abgerundet, insbesondere auf der dem Zuführtrichter 59 zugewandten Seite.
Es zeigte sich, dass durch 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.
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.

Bezugszeichenliste

1: Verpackungsvorrichtung
3: Verpackungsmaterialaufnahme
5: Umformabschnitt
7, 9: Gehäuseschalen
11: Regelungs- und/oder Steuerpaneel
13: Ausgangsöffnung
15: Gehäuseträger
23: Durchgriffsschacht
25: Motorisierte Umformeinrichtung
37: Öffnungsmechanismus
39: Abteil
51: obere Gehäusehalbschale
53: untere Gehäusehalbschale
55: Lochungen
59, 33: Zuführtrichter
61: Lagerstruktur
63, 35: 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

Claims

Gehäuseträger (15) für eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial, wobei an dem Gehäuseträger (15) eine Einrichtung zum Umformen des Verpackungsmaterials zur Bildung von Füllmaterial drehbar gelagert ist, das an einer Ausgangsöffnung (13) des Gehäuseträgers (15) abgegeben wird, wobei der Gehäuseträger (15) umfasst:
- einen Zuführtrichter (59), an dem eine Aufnahme für ein Verpackungsmaterialreservoir anbringbar ist und über den das Verpackungsmaterial der Umformeinrichtung zugeführt ist,

- ein Abgabemundstück (63), das die Ausgangsöffnung (13) begrenzt, und

- eine in Förderichtung (F) zwischen dem Zuführtrichter (59) und dem Abgabemundstück (63) angeordnete Lagerstruktur (61), an der die Umformeinrichtung drehbar ist,
wobei der Zuführtrichter (59), das Abgabemundstück (63) und die Lagerstruktur (61) derart aneinander liegend angeordnet sind, dass durch den Gehäuseträger (15) hindurch ein kontinuierlicher Förderpfad mit einer insbesondere geradlinigen Förderrichtungsachse gebildet ist, der im Bereich des Zuführtrichters (59) und des Abgabemundstücks (63) durch eine bezüglich der Förderrichtungsachse kontinuierlich umlaufende Innenwand begrenzt ist, wobei
(a) im Bereich einer den Förderpfad begrenzenden Innenmittelwand (73) der Lagerstruktur (61) wenigstens eine sich seitlich von dem Förderpfad weg erstreckende Einbuchtung (89, 91) vorgesehen ist,

(b) die Einbuchtung (89, 91) in den Förderpfad an einer in der Innenmittelwand (73) ausgebildeten Schlitzöffnung (75) mündet,

(c) die Einbuchtung (89, 91) die an der Lagerstruktur (61) drehbar gelagerte Umformeinrichtung derart aufnimmt, dass die Umformeinrichtung teilweise über die Schlitzöffnung (75) in den Förderpfad zum Verformen des Verpackungsmaterials ragt, und

(d) die Schlitzöffnung (75) formkomplementär zu einem der Schlitzöffnung (75) benachbarten Abschnitt der Umformeinrichtung unter Ausbildung eines Spielspalts (b) dimensioniert ist, der eine kontaktfreie Drehung der Umformeinrichtung relativ zur ortsfesten Lagerstruktur (61) zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseträger (15) im Bereich der Lagerstruktur (61) außer der Umformeinrichtung frei einer beweglichen Leiteinrichtung, wie Leitstangen, zum führenden Eingreifen auf das Verpackungsmaterial in Richtung der Umformeinrichtung gestaltet ist, so dass ausschließlich die Innenmittelwand (73) das Verpackungsmaterial von dem Zuführtrichter (59) in Richtung der Umformeinrichtung durch die Lagerstruktur (61) hindurch führt.
Gehäuseträger (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spielspalt (b) an der Schlitzöffnung (75) einen Freiraum zwischen der Umformeinrichtung und der Innenmittelwand (73) von höchstens wenigen Zentimetern, insbesondere etwa 1 cm bis 3 cm oder weniger als 1 Zentimetern, vorzugsweise 1 mm bis 0,5 oder 1 cm, bereitstellt.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus wenigstens zwei Gehäuseschalen (51, 53), insbesondere aus zwei Halbschalen, besteht, wobei jede Gehäuseschale (51, 53) einen Gehäuseabschnitt des Zuführtrichters (59), des Abgabemundstücks (63) und der Lagerstruktur (61) bildet, wobei insbesondere die eine Gehäuseschale (51, 53) bildenden Gehäuseabschnitte aus einem Stück gefertigt sind, insbesondere aus einem Kunststoffteil, gespritzt sind.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (89, 91) bis auf die Schlitzöffnung (75) insbesondere zur Außenseite des Gehäuseträgers (15) geschlossen ist.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei insbesondere symmetrisch zur Förderrichtungsachse angeordnete Einbuchtungen (89) aufweist, die zur Aufnahme jeweils eines Formrads oder einer Formwalze eines Paares parallel zueinander angeordnete Formräder oder -walzen der Umformeinrichtung dimensioniert sind, wobei insbesondere mehr als eine Hälfte des Umfangs einen Formrads in der Einbuchtung (89, 91) liegt und/oder weniger als eine Hälfte des Umfangs eines Formrads in den innenwandbegrenzten Förderpfad ragt.
Gehäuseträger (15) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (89, 91) derart formkomplementär zum Formrad geformt ist, dass im Verlauf eines Innenumfangs der Einbuchtung (89, 91) ein insbesondere konstanter Ringspalt zum Außenumfang des Formrads gebildet ist, der eine kontaktfreie Drehung des Formrads innerhalb der Einbuchtung (89, 91) zulässt.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzöffnung (75) der wenigstens einen Einbuchtung (89, 91) insbesondere durch ein an der Lagerstruktur (61) montiertes Wälzlager in zwei abgetrennte, teilschlitzförmige Durchgänge unterteilt ist, wobei insbesondere die Durchgänge derart dimensioniert sind, dass sich ein vorlaufender Teil des Formrads durch den einen Durchgang und ein nachlaufender Teil des Formrads durch den anderen Durchgang unter Ausbildung des Spielspalts (b) bewegen, ohne die Lagerstruktur (61) zu berühren.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Förderweg begrenzende Innenwand längs der Förderrichtungsachse durch den Zuführtrichter (59), das Abgabemundstück (63) und zumindest einen Teil des Gehäuseträgers (15) hindurch im Wesentlichen konzentrisch zur Förderrichtungsachse liegt und/oder dass der Zuführtrichter (59) mit einer kegelförmigen Innenwand (65) in einen Übergangsabschnitt des Gehäuseträgers (15) mit einer zylindrischen Innenwand (71) übergeht, an der die Innenmittelwand (73) der Lagerstruktur (61) anschließt.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die den Förderpfad im Bereich der Lagerstruktur (61) begrenzende Innenmittelwand (73) hin zum Abgabemundstück (63) verjüngt.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Förderpfad im Bereich der Lagerstruktur (61) begrenzende Innenmittelwand (73) teilweise durch einen Hülsenabschnitt zum Lagern einer Anoder Abtriebswelle für die Umformeinrichtung gebildet ist, deren Wellenachse insbesondere orthogonal zur Förderrichtungsachse steht, und/oder dass die den Förderpfad im Bereich der Lagerstruktur (61) begrenzende Innenmittelwand (73) ausgangsöff nungsseitig in einen Übergangsabschnitt mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen Innenwand übergeht, aus welchem Übergang sich in Förderrichtung ein Abgabemundstück (63) mit zylindrischer Innenwand (77) entwickelt.
Gehäuseträger (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen nach außen offenen, verschließbaren Durchgriffsschacht aufweist, der in den Förderweg im Bereich des Zuführtrichters (59), der Lagerstruktur (61) und des Übergangsabschnitt (81) dazwischen mündet, wobei insbesondere der Durchgriffsschacht von einem Pfropfen verschlossen ist, dessen dem Förderpfad zugewandte Innenseite eine Formfortsetzung der benachbarten Innenwandbereiche zur Bildung eines kontinuierlichen Förderpfads formt.
Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial, umfassend eine Aufnahme für ein Verpackungsmaterialreservoir, wie eine Verpackungsmaterialrolle, eine Einrichtung zum Umformen des Verpackungsmaterials und einen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildeten Gehäuseträger (15) zum Halten und Lagern der Umformeinrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Umformeinrichtung einen Elektromotor und gegebenenfalls eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung aufweist.