EP2414155B1

EP2414155B1 - Schutzdeckel zum positionieren an einer ausgangsöffnung einer vorrichtung zum bereitstellen von verpackungsmaterial sowie vorrichtung mit einem solchen schutzdeckel

Info

Publication number: EP2414155B1
Application number: EP10717525.9A
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: 2009-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: US20120053033A1; DE102009015855A1; EP2414155A1; WO2010112234A1; DE102009015855B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzdeckel für eine Ausgangsöffnung einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial und eine Vorrichtung mit einem solchen Schutzdeckel. Eine bewährte Verpackungsvorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2005 053 319 A1 bekannt und hat eine Aufnahme zum Halten einer zu einer Rolle aufgewickelten Papierbahn. Um Verpackungsmaterial in der gewünschten Dichte bereitzustellen, wird die Papierbahn von der Innenseite der Rolle mit hoher Geschwindigkeit von etwa 60 bis 80 m/min abgezogen und einer Umformeinrichtung zugeführt, die die Papierbahn umformt, um das Verpackungsfüllmaterial zu erzeugen, das beispielsweise zwischen einem zu verpackenden Gut und einer Transportkiste eingebracht werden soll. Die Verpackungsmaterialaufnahme hält die Papierbahnrolle derart, dass dessen Rollenlängsachse im Wesentlichen parallel zur Zuführ- und Transportrichtung hin zur Umformeinrichtung gerichtet ist.
Die bekannte Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial hat einen Gehäuseträger, der eine von der Aufnahme abgewandte Ausgangsöffnung zum Abgeben des zu einem Füllmaterial umgeformten Verpackungsmaterials aufweist. Bezüglich der Verpackungsmaterialförderrichtung ist die Umformeinrichtung stromaufwärts der Ausgangsöffnung positioniert. Die Umformeinrichtung ist durch zwei parallel angeordnete, ineinander greifende Zahnräder gebildet.
Es stellte sich heraus, dass eine Bedienperson dazu neigt, sollte ein Verpackungsmaterialstau zwischen der Aufnahme und der Umformeinrichtung vorliegen, durch die Ausgangsöffnung hindurch auf die Umformeinrichtung zuzugreifen. Bei diesem unvorsichtigen Eingriff in die Vorrichtung kann es dazu kommen, dass unabsichtlich die Umformvorrichtung angetrieben wird und es somit zur Verletzung, insbesondere Quetschung der Hand, der Bedienperson kommen könnte.
Aus WO2006/047696 A2 ist eine motorfreie Verpackungsmaterialumformvorrichtung bekannt, bei der das Verpackungsmaterial in einer Zick-Zack-Ablage innerhalb eines kistenförmigen Gehäuses angeordnet ist. Die Umformvorrichtung umfasst eine Abgabeöffnung, welche derart eng dimensioniert ist, dass das Verpackungsmaterial bei dessen Passage wunschgemäß verformt wird. An der Abgabeöffnung sind mehrere sich radial nach innen ersteckende flexible Greifblätter vorgesehen, welche das Ende der Papierbahn Verpackungsmaterial derart festhalten sollen, dass ein erneuter, ergonomisch einfacher, frei zugänglicher Zugriff auf die Papierbahn möglich ist, ohne tief in die Abgabeöffnung greifen zu müssen. Allerdings können die flexiblen Greifblätter eine Bedienperson nicht daran hindern und sollen dies auch nicht tun, in das Innere des Gehäuses einzugreifen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere einen Schutzdeckel für eine Ausgangsöffnung einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial zu schaffen, mit dem eine Verletzungsgefahr für eine Bedienperson durch Eingriff in die Vorrichtung weitestgehend ausgeschlossen wird, ohne dabei den Förderfluss von Verpackungsmaterial aus der Vorrichtung zu behindern, insbesondere Einbußen hinsichtlich der Fördergeschwindigkeit hinnehmen zu müssen, wobei wegen möglichem Verschleiß eine einfache Demontage und Montage des Schutzdeckels sichergestellt sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist ein Schutzdeckel zum Positionieren an einer Ausgangsöffnung einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial vorgesehen, wobei der Schutzdeckel eine kreisringförmige steifelastische Basis aufweist, die an der Ausgangsöffnung zu montieren ist. Des Weiteren hat der Schutzdeckel mehrere steife Schwingflügel, die zumindest teilweise von der Basis weg radial nach innen ragen. Dabei dient die Steifigkeit der Schwingflügel dazu, dass ein Durchgriff in die Verpackungsvorrichtung durch die Durchgangsöffnung hindurch für eine Bedienperson zumindest erschwert wird, wodurch die Gefahr einer Verletzung aufgrund der Umformeinrichtung verringert ist. Des Weiteren hat der erfindungsgemäße Schutzdeckel eine Gelenkanordnung zum schwenkbaren Verbinden der Schwingflügel an der Basis. Die ringförmige Basis ist derart elastisch verformbar gebildet sowie zur Bildung zweier sich gegenüberliegender Ringenden radial geschlitzt, dass die Basis nach einer Verformung, bei der die Ringenden der geschlitzten Basis im Wesentlichen in Umfangsrichtung aneinander vorbei geschoben werden, sprengringartig radial nach außen gerichtete Spannkräfte erzeugt und abgibt. Auf diese Weise verklemmt sich die entlastete, auf Höhe in einer Rille eines Gehäuseteils der Verpackungsvorrichtung positionierte Basis in die Rille selbsttätig, ohne dass Spezialwerkzeuge zum Montieren und/oder Demontieren des Schutzdeckels eingesetzt werden müssten. Da es aufgrund der Verpackungsmaterialförderung nach einer gewissen Zeit zu einem Verschleiß des Schutzdeckels kommen kann, ist mit der erfindungsgemäßen Maßnahme, ein ergonomisch einfacher und schneller Austausch eines verschlissenen Schutzdeckels möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegen sich die Ringenden im montierten Zustand in der Rille des Gehäuseteils unter Ausbildung eines kleinen Spalts gegenüber, der wenige Millimeter, vorzugsweise 0,5 mm bis höchstens 2 mm, aufweisen soll. Zusätzlich kann eine separate Spreizeinrichtung derart in den Spalt zwischen den Ringenden eingesetzt und mit der Vorrichtung insbesondere mit dem Gehäuseteil, in der die die Basis aufnehmende Rille ausgebildet ist, fest verbunden werden, dass zur Erhöhung der Spannkräfte die Ringenden im Wesentlichen in Umfangsrichtung auseinander getrieben werden, wodurch die Basis radial nach außen geweitet wird und dadurch der Anpressdruck radial nach außen gegen das Gehäuseteil verstärkt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat die Spreizeinrichtung eine Keilstruktur. Je tiefer die Keilstruktur in den Spalt eingesetzt wird, desto stärker werden die Ringenden in Umfangsrichtung auseinander getrieben. Vorzugsweise ist die Spreizeinrichtung eine insbesondere konische Schraube, die mit einem Gehäuseteil, in der eine die Basis aufnehmende Rille ausgebildet ist, verschraubt ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat die Gelenkanordnung für jeden Schwingflügel ein Gelenk. Dabei können Gelenke aus ein- und demselben Fertigungsschritt gebildet sein, indem ein Elastomermaterial sowohl um die Basis als auch um den Schwingflügel verbindend gespritzt wird.
Vorzugsweise ist jedes Gelenk als ein Scharniergelenk ausgebildet. Dabei kann das Gelenk durch eine Materialverjüngung und/oder als Filmscharnier ausgebildet werden.
Um ein Durchgreifen der Bedienperson durch die Ausgangsöffnung der Verpackungsvorrichtung hindurch hin zur Umformrichtung zumindest zu behindern, um beispielsweise einen möglichen Papierstau auf diese Weise zu beseitigen, ist die Schwenkbewegung der Schwingflügel hin zur Vorrichtung, insbesondere hin zu einer motorisierten Umformeinrichtung der Vorrichtung, blockiert, wobei eine Schwenkbewegung der Schwingflügel von der Vorrichtung weg insbesondere von der Umformeinrichtung weg zugelassen ist, um einen ungehinderten Durchfluss des Verpackungsmaterials durch die Ausgangsöffnung hindurch aus der Verpackungsvorrichtung heraus zu gewährleisten. Auf diese Weise fungiert der Schutzdeckel wie ein Rückschlagventil, d.h. bei einer Bewegung in entgegengesetzter Förderrichtung ist eine Schwenkbewegung blockiert oder stark eingeschränkt, während bei der Bewegung in Förderrichtung ein ungehindertes Aufschwenken der Schwingflügel zur Vergrößerung der lichten Weite der durch die freien Enden der Schwingflügel definierten Durchgangsöffnung einhergeht.
Um ein Verschwenken der Schwingflügel hin zur Umformeinrichtung zu blockieren, kann vorzugsweise jeder Schwingflügel eine Axialnase für einen Bewegungsstopp des Schwingflügels in Sperrrichtung aufweisen. Die Axialnase kann mit einem Rundflansch eines Gehäuseteiles der Vorrichtung anschlagend zusammenwirken. Es sei klar, dass die Axialnase auch durch eine flache Seite einer der Umformeinrichtung zugewandten Seite des Schwingflügels realisiert sein kann. Die Länge der Axialnase dient lediglich dazu, die Anschlagposition, also die relative Position des Schwingflügels im Hinblick auf das benachbarte Gehäuseteil der Verpackungsvorrichtung einzustellen.
Vorzugsweise sind die Schwingflügel in einem insbesondere gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen die Schwingflügel jeweils eine der Vorrichtung, insbesondere einer motorisierten Umformeinrichtung der Vorrichtung, zugewandte, konvex gekrümmte Oberfläche auf. Auf diese Weise wird einerseits eine verbesserte Zugriffbehinderung von außen realisiert, andererseits der Förderfluss des Verpackungsmaterials aus der Vorrichtung verbessert.
Vorzugsweise kann sich jeder Schwingflügel hin zu einem freien Ende verjüngen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Basis und die Schwingflügel durch einen starren Kunststoff gebildet, wobei die Gelenkanordnung aus einem weichen, elastischen Werkstoff gebildet ist, für den beispielsweise TPE mit einer Härte von etwa 80 bis 90 Shore eingesetzt wird. Vorzugsweise ist der steife Kunststoff der Schwingflügel aus einem glasfaserverstärkten Polypropylen gebildet. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Schutzdeckel durch ein Zweikomponenten-Spritzverfahren gefertigt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind an einem Übergang zwischen dem jeweiligen starren Schwingflügel und einem starren Basisabschnitt, der dem Schwingflügel zugeordnet ist, und dem jeweiligen weichen Gelenk mehrere nasenartige Vorsprünge aus dem starren Material des Schwingflügels und/oder des starren Basisabschnitts ausgebildet, welche nasenartigen Vorsprünge sich für einen verzahnten Eingriff in das jeweils andere weiche oder starre Material erstrecken. Es zeigte sich, dass dieser Zahneingriff eine höhere Festigkeit der Kupplung zwischen dem Schwingflügel und/oder der Basis sowie dem weichen Gelenk bereitstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die nasenartigen Vorsprünge jeweils im Radialquerschnitt pilzförmig ausgeführt und haben vorzugsweise eine Hakenform, um eine formschlüssige Verzahnung zwischen dem weichen und dem steifen Material des jeweiligen Bauteils bereitzustellen. Die Hakenform kann einen Hakenkopf aufweisen, der sich im Wesentlichen in Förderrichtung von der Ausgangsöffnung des Gehäuseträgers hin zur Umformeinrichtung erstreckt. Der Hakenkopf kann eine axiale Ausdehnung von 0,5 mm bis 3 mm aufweisen. Dabei können sich die Vorsprünge um mindestens 0,5 mm oder 1 mm in das weiche Material des Gelenks erstrecken.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial, das an einer Ausgangsöffnung der Vorrichtung abgegeben wird. Die erfindungsgemäße Verpackungsmaterialvorrichtung hat einen oben genannten erfindungsgemäßen Schutzdeckel, der in einer umlaufenden Ring-Nut oder Ring-Rille an der Ausgangsöffnung montiert ist.
Vorzugsweise hat jeder Schwingflügel eine Axialnase, also einen Bewegungsstopp des Schwingflügels in einer Sperrrichtung, welche einer Förderrichtung des Verpackungsmaterials durch die Vorrichtung hindurch entgegengesetzt ist. Die Axialnase wirkt mit einem Rundflansch des Gehäuseteiles der Vorrichtung anschlagend zusammen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Rundflansch konzentrisch zur Basis und/oder zu einer die Basis aufnehmenden Rille, die in einem Gehäuseteil der Vorrichtung ausgebildet ist, und zu einem kreisförmigen Trennmesser angeordnet, das in Förderrichtung stromabwärts des Schutzdeckels angeordnet ist. Dabei kann der Rundflansch einen Innendurchmesser definieren, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser eines Schneid- und/oder Reißrands des Trennmessers entspricht. Der Schneid- und/oder Reißrand ist durch radial nach innen vorstehende Zähne definiert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Verpackungsmaterial, bevor es mit dem Trennmesser in Kontakt trifft, auf die Innenumfangsabmessung des Rundflanschs verformt wird, die auf jeden Fall nicht wesentlich größer als der Innendurchmesser des Trennmessers ist, wodurch ein ungewünschtes Verhaken oder sogar Anreißen des Verpackungsmaterials an dem Trennmesser verhindert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat das Trennmesser radial nach innen ragende Zähne, die sich relativ zu einer axialen Förderrichtung des Verpackungsmaterials in einem Winkel von 0° bis 60°, vorzugsweise 45°, insbesondere in Förderrichtung von der Verpackungsvorrichtung weg erstrecken. Somit ist sichergestellt, dass Verpackungsmaterial sich nicht unerwünscht mit den Verpackungsvorrichtungen beim Herausfördern aus der Ausgangsöffnung verhakt.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die vorliegende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung 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;
Figur 3: eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Schutzdeckels;
Figur 4: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schutzdeckels gemäß Figur 3;
Figur 5: eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schutzdeckels gemäß den Figuren 3 und 4;
Figur 6: eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schutzdeckels, bei dem ein Schwingflügel zur besseren Darstellung der Kopplung des elastischen Gelenks an den Schwingflügel weggelassen ist;
Figur 7: eine Querschnittsansicht eines Gehäuseteils der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung, das einen Förderverlauf des Verpackungsmaterials von der Umformeinrichtung hin zur Ausgangsöffnung definiert; und
Figur 8: eine vergrößerte perspektivische Detailansicht des Abschnitt VIII gemäß Figur 6.

In den Figuren 1 und 2 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, welcher durch zwei Gehäuseaußenschalen 7, 9 bedeckt ist. 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.
Der Gehäuseträger lässt sich in einen Zuführtrichter 33, einen Umformabschnitt 34 sowie einen ausgangsöffnungsseitigen Abgabeabschnitt 35 unterteilen, der im Detail in der Querschnittsansicht gemäß Figur 7 ersichtlich ist. Es sei klar, dass sämtliche Abschnitte, der Zuführtrichter 33, der Umfangsabschnitt 34 sowie der Abgabeabschnitt 35 aus einem Stück, insbesondere durch zwei miteinander zu koppelnden Halbschalenstücke, aus Kunststoff gefertigt, insbesondere gespritzt, sein können.
In dem Metallzylinder 14 erstreckt sich in Axialrichtung A, die im Wesentlichen der Förderrichtung F des Verpackungsmaterials entspricht, wenigstens 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 liegt. 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 15 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 15 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 15 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 51 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 51 ist in der Ausgangsöffnung 13 ringumfangsabschnittsweise eine Zahngruppe 53 vorgesehen, um das Abreißen des umgeformten Verpackungsmaterials zu erleichtern.
Die Zahngruppe kann entweder durch das Kunststoffmaterial des Gehäuseträgers 15 gebildet sein oder durch ein separates Metallringmesser, das an dem freien Ende des Abgabeabschnitts 35 des Gehäuseträgers 15 befestigt ist. Dabei können sich die Zähne der Zahngruppe 53 zur Förderrichtung F in einem Winkel von 0° oder 45° und in Förderrichtung erstrecken, damit sich das Verpackungsmaterial (in Figur 7 nicht dargestellt) nicht mit den Zähnen der Zahngruppe 53 verhaken kann.
Wie in Figur 7 ersichtlich ist, umfasst der Abgabeabschnitt 35 einen nach innen vorspringenden Rundflansch 93, der durch einen stromaufwärtigen, konisch nach innen ragenden Abschnitt und einen abrupt stromabwärtigen, radial nach außen verlaufenden Abschnitt gebildet ist. Der Innendurchmesser des Rundflansches 93 entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Zahngruppe 53, der durch die Enden der Zähne der Zahngruppe 53 gebildet ist.
Dem Rundflansch 93 benachbart ist eine Rille oder Nut 95 in dem Abgabeabschnitt 35 ausgebildet, in welcher der Schutzdeckel 51 eingespannt ist. Der Schutzdeckel 51 umfasst eine Ringbasis 55, dessen stufige Außenseite formkomplementär zur Innenseite der Nut 95 ausgeführt ist.
Im Folgenden werden Details des erfindungsgemäßen Schutzdeckels 51 anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert.
Der erfindungsgemäße Schutzdeckel 51 hat als Hauptbestandteil eine kreisförmige, geschlossene Ringbasis 55, von dessen Innenumfang sich eine Sperrstruktur 58 radial nach innen erstreckt. Die Basis hat im Querschnitt eine "+"-Form, wobei sich ein Schenkel senkrecht hin zur Innenwand des Gehäuseträgers 15 erstreckt, um die Basis 55 sicher in einer formkomplementären Ringnut 95 benachbart in der Ausgangsöffnung 13 axial festzusetzen. Die Ringbasis 55 ist nicht geschlossen, sondern ist mit einem radialen Schlitz 52 ausgebildet, der in Umfangsrichtung von sich gegenüberliegenden Ringenden 54a, 54b begrenzt ist. Der Spalt 52 erlaubt für eine einfache Montage ein aneinander Vorbeischieben der Ringenden 54a, 54b im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Ringbasis 55, so dass die Gesamtumfangsausdehnung im ineinandergeschobenen Zustand verringert ist. Dabei wird die Ringbasis 55 elastisch verformt, so dass die innenseitigen Abschnitte der Ringbasis 55 elastisch komprimiert, während die Außenringabschnitte der Ringbasis 55 auf Zug elastisch vorgespannt werden. Mit dieser in Umfangsrichtung reduzierten Umfangsabmessung des Schutzdeckels 51 kann letzterer ohne Weiteres über die Ausgangsöffnung hin zur Rille 95 eingesetzt werden, wobei nach Entlastung der Montagekräfte von der Ringbasis 55 sich letzterer sprengringartig in den in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Zustand zurückverformt, wodurch ein Anpressdruck gegen die Innenseite der Rille erzeugt ist. Um einen erhöhten Anpressdruck gegen die Rillenfläche zu erzeugen, kann eine nicht dargestellte Spreizeinrichtung in Form einer konischen Schraube in den Spalt 52 zwischen den Ringenden 54a, 54b eingesetzt und mit dem Abgabeabschnitt 35 des Gehäuseträgers 15 verschraubt werden. Je tiefer die konische Schraube eingeschraubt wird, je stärker werden die Ringenden 54a, 54b auseinander getrieben, wodurch der Anpressdruck der Ringbasis 55 gegen die Innenseite der Rille 95 erhöht wird.
Die Sperrstruktur 58 begrenzt innenseitig eine Durchgangsöffnung 65, die zumindest im Sperrzustand, der in sämtlichen Figuren 3 bis 6 dargestellt ist, eine Kreisform besitzt.
In der bevorzugten Ausführung des in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Schutzdeckels 51 ist die Sperrstruktur 58 durch acht sich radial auf den Mittelpunkt M zu erstreckende Schwingflügel oder Schwingarme 59 gebildet.
Die Schwingflügel 59 haben stets eine gleiche Außenform, sind flügel- oder plattenartig geformt und haben bei Draufsicht gemäß Fig. 3 die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Die Basisseite der Schwingflügel 59 ist an dem Innenumfang 57 der Ringbasis 55 angeordnet. Die gleichschenkligen Seiten der Schwingflügel 59 erstrecken sich auf den Mittelpunkt M zu. Die Schwingflügel 59 erreichen nicht den Mittelpunkt M, sondern bilden ein freies abgerundetes Ende 63. Die freien Enden 63 der Schwingflügel 59 liegen, wie in Fig. 3 gezeigt ist, auf einer (gedachten) kreisförmigen Begrenzungslinie B, welche den Umfang des kreisförmigen freien Durchgangs 65 definiert. Zumindest im Sperrzustand der Sperrstruktur 58 ist die Begrenzungslinie kreisförmig.
Die Basisseite der Schwingflügel 59 liegt in derselben Radialebene, wie die Ringbasis 55, wie in Figur 4 ersichtlich ist.
Jeder Schwingflügel 59 ist beidseitig gekrümmt und verlässt die Radialebene der Ringbasis 55, und zwar von der Umformeinrichtung 25 weg, wie in Figur 2 ersichtlich ist.
Dabei bildet die der Umformeinrichtung 25 zugewandte Seite 71 des Schwingflügels 59 eine konvex gewölbte Oberfläche, während die von der Umformeinrichtung 25 abgewandte Seite eine konkav gewölbte, ebene Oberfläche 73 bildet. An der konkav gewölbten Oberfläche 73 jedes Schwingflügels 59 ist eine sich radial erstreckende Versteifungsrippe 75 vorgesehen.
Wie in Figur 3 ersichtlich ist, erstrecken sich die Schwingflügel 59 in deren Sperrzustand von der Ringbasis 55 über etwa zwei Drittel des radialen Mittelachsabstands der Ringbasis 55 zum Mittelpunkt M.
Der erfindungsgemäße Schutzdeckel 51 hat eine Gelenkanordnung 71, die in der bevorzugten Ausführung gemäß den Figuren durch ein jedem Schwingflügel 59 zugeordneten Gelenk 81 gebildet ist, das aus einem einzigen elastischen Material, insbesondere TPE, ohne starre bewegliche Schwenkachse besteht. Das Gelenk 81 verbindet den Schwingflügel 59 mit der Ringbasis 55 schwenkbar.
Dabei ist das Gelenk 81 derart ausgeführt, dass eine Schwenkbewegung des jeweiligen Schwingflügels 59 in die Ringbasis 55 hin zur Vorrichtung 1, insbesondere der Umformeinrichtung 25 (in eine Sperrrichtung P), blockiert ist, während eine Schwenkbewegung von der Verpackungsvorrichtung 1 weg, insbesondere von der Umformeinrichtung 25 weg (in Förderrichtung F), zugelassen wird. Die Gelenke 81 definieren jeweils eine geradlinige oder leicht gekrümmte Schwenkachse S, die radial innenseitig zum Innenumfang 57 der Ringbasis 55 liegen.
Das Gelenk 81 ist als ein Scharniergelenk ausgeführt, das durch eine Materialverjüngung 83 des gelenkbildenden Elastomerkörpers realisiert ist. Längs der Materialverjüngung 83 verläuft die Schwenkachse S.
Bei einer Belastung der Schwingflügel 59 in Förderrichtung F, also wenn Verpackungsmaterial von der Umformeinrichtung 25 durch die Ausgangsöffnung 13 hindurch gedrängt wird, werden die Schwingflügel 59 ungehindert aufgeschwenkt, und damit der freie Durchgang 65 aufgeweitet.
Jeder Schwingflügel 59 ist mit einer Axialnase 91 versehen, die sich im Wesentlichen in Axialrichtung A hin zur Vorrichtung 1 erstreckt und zusätzlich für einen Bewegungsstopp in Sperrrichtung P mit dem Rundflansch 93 des Gehäuseteils der Verpackungsvorrichtung 1 zusammen wirken kann.
Die flügelartige Form jedes Schwingflügels 59 hat im Querschnitt die größte Stärke etwa an der radialen Mitte. Auf diese Weise wird eine besondere starre Schwingflügelstruktur geschaffen, die eine elastische Verformung des Schwingflügels 59 an sich verhindern soll, damit ein Zugriff in den Innenraum der Verpackungsvorrichtung 1 soweit wie möglich verhindert wird.
Der Schutzdeckel 51 kann mit Hilfe eines Zwei-Komponenten-Spritzverfahrens hergestellt werden, indem die starren Bestandteile, wie die Ringbasis 55 und der Schwingflügel 59, aus einem starren Kunststoff gefertigt sind, während die Gelenkanordnung 71 aus einem weicheren Elastomerwerkstoff, wie Gummi, gebildet ist.
Um die Festigkeit der Kopplung des Schwingflügels 59 an das weiche Material der Gelenkanordnung 71 sicherzustellen, kann im Bereich des Übergangs von dem Gelenk 81 zum Schwingflügel 59 eine Gruppe von sich radial nach innen erstreckten Nasen 85 vorgesehen sein, die im radialen Querschnitt eine Pilzform aufweisen. Zudem sind die Nasen 85, wie insbesondere in Figur 8 ersichtlich ist, mit einer Hakenstruktur versehen, wobei ein Hakenkopf sich in Förderrichtung von der Ausgangsöffnung 13 weg hin zur Umformeinrichtung 25 erstreckt. Diese Gruppe von Nasen 85 bilden sich beim Umspritzen entsprechend negativ geformter nasenförmiger Freiräume in dem Schwingflügel 59 mit weichem Material, wodurch eine der Belastung angemessene formschlüssige Kopplung des steifen Schwingflügels an das jeweilige Gelenk 81 realisiert ist. Die weichen Nasen 85 greifen in das starre Material des Schwingflügels 59 ein.
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
5,34: Umformabschnitt
7,9: Gehäuseschalen
11: Regelungs- und/oder Steuerpaneel
13: Ausgangsöffnung
14: Metallzylinder
15: Gehäuseträger
17: Abschließdeckel
19: Sichtschlitz
21: Verschlusspfropfen
23: Durchgriffsschacht
25: Umformeinrichtung
27: Elektromotor
29: Regelungselektronik
31: Trägerflansch
32: Verstellmechanismus
33: Zuführtrichter
35: Abgabeabschnitt
37: Öffnungsmechanismus
39: Abteil
51: Schutzdeckel
52: Spalt
53: Zahngruppe
54a, 54b: Ringenden
55: Ringbasis
57: Innenumfang 58 Sperrstruktur
59: Schwingflügel
61: Außenumfang
63: Ende
65: Durchgangsöffnung
71: konvexe Seite des Schwingflügels
73: konkave Seite des Schwingflügels
75: Versteifungsrippe
81: elastisches Gelenk
83: Materialverjüngung
85: Nasen
91: Axialnase
93: Rundflansch
95: Rille
A: Axialrichtung
B: Begrenzungslinie
F: Förderrichtung
M: Mittelpunkt
P: Sperrrichtung
S: Schwenkachse

Claims

Schutzdeckel (51) zum Positionieren an einer Ausgangsöffnung (13) einer Vorrichtung (1) zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial, umfassend eine kreisringförmige, steife Basis (55), die an der Ausgangsöffnung (13) montierbar ist, mehrere steife Schwingflügel (59), die sich zumindest teilweise von der Basis (55) weg radial nach innen erstrecken, und eine Gelenkanordnung zum schwenkbaren Verbinden der Schwingflügel (59) an der Basis (55), wobei die ringförmige Basis (55) derart elastisch verformbar gebildet und zur Bildung zweier sich gegenüberliegender Ringenden (54a, 54b) radial geschlitzt ist, dass die Basis (55) nach einer elastischen Verformung mit aneinander vorbei schiebenden Ringenden (54a, 54b) sprengringartig radial nach außen gerichtete Spannkräfte abgibt.
Schutzdeckel (51) nach Anspruch 1, bei dem die Ringenden (54a, 54b) im montierten Zustand unter Ausbildung eines kleinen Spalts (52) sich gegenüberliegen und eine separate Spreizeinrichtung derart in den Spalt (52) eingesetzt und mit der Vorrichtung, insbesondere einem Gehäuseteil, in der eine die Basis (55) aufnehmende Rille (95) ausgebildet ist, fest verbindbar ist, dass zur Erhöhung der Spannkräfte die Ringenden (54a, 54b) im Wesentlichen in Umfangsrichtung auseinander getrieben werden, wobei insbesondere die Spreizeinrichtung eine Keilstruktur aufweist, wobei insbesondere die Spreizeinrichtung eine insbesondere konische Schraube ist, die mit einem Gehäuseteil, in der eine die Basis (55) aufnehmende Rille (95) ausgebildet ist, verschraubt ist.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Gelenkanordnung für jeden Schwingflügel (59) ein Gelenk aufweist, wobei insbesondere jedes Gelenk (81) als ein Scharniergelenk ausgebildet ist.
Schutzdeckel (51) nach Anspruch 3, bei dem das Gelenk (81) durch eine Materialverjüngung (83) ausgebildet ist.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schwenkbewegung der Schwingflügel (59) hin zur Vorrichtung (1), insbesondere hin zu einer motorisierten Umformeinrichtung (25) der Vorrichtung (1), blockiert ist, wobei eine Schwenkbewegung von der Vorrichtung (1) weg, insbesondere von der Umformeinrichtung (25) weg, zugelassen ist.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jeder Schwingflügel (59) eine Axialnase (91) für einen Bewegungsstopp des Schwingflügels (59) in eine Sperrrichtung (P) hin zur Vorrichtung aufweist, welche Axialnase (91) mit einem Rundflansch (93) eines Gehäuseteils der Vorrichtung (1) anschlagend zusammenwirkt.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schwingflügel (59) in einem insbesondere gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnet sind.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schwingflügel (59) jeweils eine der Vorrichtung (1), insbesondere einer motorisierten Umformeinrichtung (25) der Vorrichtung (1), zugewandte, konvex gekrümmte Oberfläche aufweisen.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schwingflügel (59) jeweils eine von der Vorrichtung (1), insbesondere einer motorisierten Umformeinrichtung (25) der Vorrichtung (1), abgewandte, konkav gekrümmte Oberfläche aufweisen.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich jeder Schwingflügel (59) hin zu einem freien Ende (63) verjüngt.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Basis (55) und die Schwingflügel (59) durch einen starren Kunststoff gebildet sind, wobei die Gelenkanordnung aus einem weichen, elastischen Werkstoff gebildet ist, für den beispielsweise TPE insbesondere mit einer Härte von etwa 80 bis 90 Shore eingesetzt wird, wobei insbesondere der starre Kunststoff der Schwingflügel (59) glasfaserverstärktes Polypropylen ist und der Schutzdeckel durch ein Zwei-Komponenten-Spritzverfahren gefertigt ist.
Schutzdeckel (51) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem an einem Übergang zwischen dem jeweiligen starren Schwingflügel (59) oder einem starren Basisabschnitt und dem jeweiligen weichen Gelenk mehrere nasenartige Vorsprünge aus dem starren oder weichen Material ausgebildet sind, die sich für einen verzahnten Eingriff in das weiche oder starre Material erstrecken, wobei insbesondere die Vorsprünge jeweils eine Pilzform zur Bildung einer formschlüssigen Verzahnung zwischen dem weichen und dem steifen Material aufweisen.
Schutzdeckel (51) nach Anspruch 12, bei dem sich die Vorsprünge um mindestens 1 mm in das weiche Material des Gelenks erstrecken.
Vorrichtung zum Bereitstellen von Verpackungsmaterial, das an einer Ausgangsöffnung (13) der Vorrichtung (1) abgegeben wird, umfassend einen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Schutzdeckel (51), der in einer umlaufenden Nut an der Ausgangsöffnung (13) montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der jeder Schwingflügel (59) eine Axialnase (91) für einen Bewegungsstopp des Arms (59) in einer Sperrrichtung (P) hin zur Vorrichtung aufweist, welche Axialnase (91) mit einem Rundflansch (93) eines Gehäuseteils der Vorrichtung (1) anschlagend zusammenwirkt, wobei insbesondere der Rundflansch (93) konzentrisch zur Basis (55) und/oder zu einer die Basis (55) aufnehmenden Rille (95), die in einem Gehäuseteil der Vorrichtung ausgebildet ist, und zu einem kreisringförmigen Trennmesser angeordnet ist, das in Förderichtung stromabwärts des Schutzdeckels (51) angeordnet ist, wobei insbesondere der Rundflansch (93) einen Innendurchmesser definiert, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser eines Schneid- und/oder Reißrands des Trennmessers entspricht, wobei insbesondere der Schneid- und/oder Reißrand durch radial nach innen vorstehende Zähne definiert ist, wobei insbesondere das Trennmesser radial nach innen ragende Zähne aufweist, die sich relativ zu einer axialen Förderrichtung des Verpackungsmaterials in einem Winkel von 0° bis 60° insbesondere in Förderrichtung (F) von der Vorrichtung weg erstrecken.