EP4214031B1

EP4214031B1 - Schneidvorrichtung und konfektioniertisch mit der vorrichtung

Info

Publication number: EP4214031B1
Application number: EP21778468.5A
Authority: EP
Inventors: Florian MÜLLER; Simon SEPPI; Manuel FÄSSLER
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Current assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2025-12-10
Anticipated expiration: 2041-09-20
Also published as: EP4214031A1; WO2022058589A1; US20230373123A1; CH717885A1; CN116261506A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle sowie einen Konfektioniertisch umfassend eine Schneidvorrichtung zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeit bekannt. So sind beispielsweise Glasflaschen oder Kunststoffflaschen zur Aufnahme von Getränken bekannt geworden. Es wurden ebenfalls bereits Behälter vorgeschlagen, die aus faserbasiertem Material gefertigt sind.
Ein faserbasierter Behälter wurde in der WO 2012/139590 A1 vorgeschlagen. Zur Herstellung dieses Behälters wird sogenannte Pulpe in eine Form eingebracht und mit einem flexiblen Ballon in dieser Form an eine entsprechende Wandung gedrückt und entsprechend komprimiert.
Pulpe ist eine Mischung aus Fasern und Wasser, insbesondere Naturfasern wie Hanffasern, Zellulosefasern oder Flachsfasern oder einer Mischung davon. Gegebenenfalls weist die Pulpe Zusatzstoffe auf, wie beispielsweise aus der PCT/EP2019/076839 bekannt, die beispielsweise ein Aushärten der komprimierten Pulpe verbessern oder Einfluss auf das spätere Aussehen haben oder generell die Eigenschaften der Pulpe oder des späteren Behälters verändern.
Bei diesen Behältern besteht die Gefahr, dass diese durch im Behälter gelagerte Flüssigkeit aufweichen und beispielsweise undicht werden oder dass Stoffe aus dem Behälter in die Flüssigkeit diffundieren.
Es ist vorgeschlagen worden, derartige faserbasierte Behälter mit einer inneren Schicht aus Kunststoff zu versehen, insbesondere innerhalb des faserbasierten Behälters eine Kunststoffflasche anzuordnen, welche entsprechende Barrierefunktionen übernehmen kann. Der faserbasierte Behälter stellt hier also lediglich eine Hülle für einen dünnwandigen Kunststoffbehälter bereit. Eine derartige Kombination ist aus der WO 2018/167192 A1 bekannt geworden.
Sowohl bei faserbasierten Behältern die in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer inneren Schicht aus Kunststoff versehen werden, also bei faserbasierten Hüllen, als auch bei faserbasierten Behältern die ohne eine derartige Schicht versehen sind ist bekannt, dass während der Produktion gewisse Ungenauigkeiten entstehen können. Da die Behälter und/oder Hüllen in einer Negativform geformt werden, kann in Bezug zu deren Aussenkontur eine sehr hohe Masstreue erreicht werden. Die Innenkontur respektive die innere Oberfläche des Behälters/der Hülle ist, je nach spezifischen Eigenschaften der Pulpe aus der der Behälter/die Hülle geformt wird, unterschiedlich grossen Abweichungen unterworfen. Diese sind typischerweise vernachlässigbar mit Ausnahme von Abweichungen im Bereich einer Öffnung des Behälters in die später ein Kunststoffbehälter eingebracht wird und/oder an welche ein Behälterverschluss angeordnet wird. Durch die Materialeigenschaften der Pulpe ist ein oberer, abschliessender Rand der Öffnung grösseren Toleranzen unterworfen und ist regelmässig faserig ausgebildet. Dies ist insbesondere nachteilig da dies eine Schnittstelle zu den bereits erwähnten Kunststoffbehältern und/oder Behälterverschlüssen bildet und diese Schnittstelle massgetreu ausgebildet sein muss.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht, faserbasierte Hüllen massgenau zu konfektionieren.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäss dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Unter einer faserbasierten Hülle wird vorliegend ein Gegenstand verstanden, in den ein weiterer Gegenstand, beispielsweise ein Kunststoffbehälter, eingebracht werden kann. Unter einem faserbasierten Behälter wird ein Behälter verstanden, in dem eine Substanz, beispielsweise eine Flüssigkeit, direkt eingebracht werden kann. Ein faserbasierter Behälter weist typischerweise einen Boden, einen Behälterkörper und einen Behälterhals auf an den die Behälteröffnung anschliesst. Eine faserbasierte Hülle kann ebenfalls die vorgenannten Elemente aufweisen, dies ist jedoch nicht zwingend. Eine faserbasierte Hülle kann auch beispielsweise lediglich rohrförmig ausgebildet sein und zwei Öffnungen aufweisen. Dabei ist es vorstellbar, dass ein in diese Hülle einzubringender Behälter sowohl mit seinem Boden als auch mit seinem Behälterhals aus der faserbasierten Hülle ragt. In Bezug auf eine zu konfektionierende Öffnung fallen darunter also Behälteröffnungen sowie Öffnungen an rohrförmigen Enden einer Hülle. Die US 2002/056346 Al offenbart eine Schneidvorrichtung zum Trimmen eines Kunststoffbehälters, wobei die Schneidvorrichtung zwei Messer aufweist, die um senkrecht zueinander stehende Drehachsen rotierbar sind.
Eine erfindungsgemässe Schneidvorrichtung zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle, insbesondere eines faserbasierten Behälters, weist einen ersten Dorn auf der um eine Drehachse rotierbar ist und auf dem die faserbasierte Hülle anordnenbar ist. Ferner weist die Schneidvorrichtung ein Messer auf, das um eine Drehachse rotierbar ist. Die Drehachse des ersten Dorns und die Drehachse des Messers sind benachbart zueinander, insbesondere unter einem Winkel von weniger als 10° zueinander, vorzugsweise weniger als 5° zueinander, bevorzugt parallel zueinander, angeordnet.
Es versteht sich von selbst, dass das Messer in Richtung einer der Drehachsen, also entlang der Drehachse, dem Dorn gegenüberliegend angeordnet ist.
Der Dorn ist vorzugsweise im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet. In der Richtung entgegen einer Aufnahmerichtung der faserbasierten Hülle kann der Dorn jedoch auch zumindest teilweise konisch ausgebildet sein um das Einführen des Dorns in die faserbasierte Hülle zu erleichtern, bzw. das Aufbringen der Hülle auf den ersten Dorn. Die Aufnahmerichtung der faserbasierten Hülle ist die Richtung, in die die faserbasierte Hülle bewegt werden muss um diese auf dem Dorn anzuordnen.
Diese Anordnung ermöglicht es, dass das Messer und der Dorn aufeinander abrollen können und so eine Schneidbewegung ausgeführt wird. Dies ermöglicht es, eine faserbasierte Hülle die zwischen dem Dorn und dem Messer angeordnet ist, aufzutrennen und an der faserbasierten Hülle eine definierte Schnittkante zu schaffen.
Benachbart zueinander heisst vorliegend, dass die Drehachsen im Wesentlichen in die gleiche Richtung laufen.
Alternativ zum vorliegend beschriebenen Dorn kann vorgesehen sein, diesen Dorn derart auszuführen, dass er einen veränderbaren Durchmesser aufweist. Dazu kann der Dorn beispielsweise als eine Spreizer ausgebildet sein, mit radial bewegbaren Segmenten oder Sektoren.
Es kann vorgesehen sein, dass der erste Dorn eine Antriebsvorrichtung aufweist.
Durch die Antriebsvorrichtung kann eine auf dem ersten Dorn aufgebrachte faserbasierte Hülle gemeinsam mit dem ersten Dorn rotiert werden. Durch eine derartige Rotation kann ein kompletter Umfang der faserbasierten Hülle an einer spezifischen Position vorbeigeführt werden, insbesondere an der Position, an welcher das rotierbare Messer angreift. Zudem ist es ermöglicht, durch fortlaufendes Rotieren eine spezifische Stelle des Umfangs der faserbasierten Hülle mehrfach an dem Messer vorbeizuführen. Dies ermöglicht ein sehr schonendes Schneiden der faserbasierten Hülle.
Es kann vorgesehen sein, dass das Messer frei rotierbar gelagert ist und durch Kontakt mit dem Dorn oder einer auf dem Dorn angeordneten faserbasierten Hülle antreibbar ist oder angetrieben wird.
Dieses passive Antreiben des Messers stellt sicher, dass zwischen dem Messer und der jeweiligen zu durchtrennenden Oberfläche keine Relativbewegungen stattfindet, da durch die Reibung des Messers auf dem Dorn, bzw. auf der zu schneidenden faserbasierten Hülle dieses, unter Vernachlässigung von Schlupf, exakt mit der Umfangsgeschwindigkeit der faserbasierten Hülle angetrieben wird und damit die Umfangsgeschwindigkeit der faserbasierten Hülle als auch die Umfangsgeschwindigkeit des Messers übereinstimmen. Das Ausreissen von Fasern durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Messer und der Oberfläche der faserbasierten Hülle ist vermindert.
Es kann jedoch zusätzlich zu der Antriebsvorrichtung des Dorns oder alternativ dazu vorgesehen sein, dass das Messer eine Antriebsvorrichtung aufweist. Entsprechend kann gleichzeitig der Dorn und das Messer angetrieben werden. Dadurch kann ein spezifischer Schlupf zwischen Messer und faserbasierten Hülle eingestellt werden. Vorzugsweise ist dieser auf Null reduziert.
Es ist ebenfalls möglich, durch das Messer den Dorn und damit die faserbasierte Hülle anzutreiben.
Vorzugsweise ist das rotierbare Messer relativ zum ersten Dorn verschiebbar angeordnet, derart, dass ein Abstand zwischen der Drehachse des ersten Dorns und der Drehachse des Messers einstellbar ist.
Der Dorn kann damit, insbesondere zusammen mit seiner Antriebsvorrichtung, ortsfest beispielsweise zu einem Konfektioniertisch angeordnet sein. Dies erlaubt es, dass zum Aufbringen der faserbasierten Hülle auf den Dorn lediglich das Messer zum Dorn beabstandet werden muss. Zudem kann einfach auf unterschiedliche Wanddicken der faserbasierten Hülle reagiert werden.
Dazu kann vorgesehen sein, dass das Messer auf einem Schlitten oder auf einer schwenkbaren Konsole angeordnet ist.
Die Anordnung auf einem Schlitten ermöglicht es, das Messer in einer linearen Bewegung zum Dorn zuzustellen oder von diesem zu beabstanden. Die alternative Anordnung auf einer schwenkbaren Konsole ermöglicht es, das Messer mit einer Schwenkbewegung zum Dorn hin zuzustellen oder zu beabstanden. Der Schlitten kann derart ausgebildet sein, dass zumindest ein geringfügiges Schwenken zur Zentrierung des Messers und/oder zur Ausgleichung von Toleranzen der zu schneidenden faserbasierten Hülle ermöglicht ist. Dazu können beispielsweise Vorspannelemente am Schlitten vorgesehen sein.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, das Messer mit einer Vorspannung in Richtung des Dorns anzuordnen und den Dorn am Messer vorbei zu führen, wobei dieser während dem Vorbeiführen am Messer rotiert. Das Messer befindet sich in diesem Fall in einem Lichtraum vor dem Dorn und wird durch das Auftreffen auf de Dorn, beziehungsweise auf einer faserbasierten Hülle entsprechend ihres Durchmessers von dem Dorn wegbewegt, wobei gleichzeitig das Messer durch den Dorn angetrieben wird und die faserbasierte Hülle aufgetrennt wird.
Die Schneidvorrichtung kann einen zweiten Dorn aufweisen der um eine Drehachse rotierbar ist und auf dem eine weitere faserbasierte Hülle anordnenbar ist. Die Drehachse des zweiten Dorns und die Drehachse des Messers sind benachbart zueinander, insbesondere unter einem Winkel von weniger als 10° zueinander, vorzugsweise weniger als 5° zueinander, bevorzugt parallel zueinander, angeordnet.
Durch die Anordnung eines zweiten Dorns können gleichzeitig zwei faserbasierte Hüllen mit einem einzigen Messer miteinander konfektioniert werden.
Der zweite Dorn kann eine Antriebsvorrichtung aufweisen.
Durch die Antriebsvorrichtung kann eine auf dem zweiten Dorn aufgebrachte faserbasierte Hülle gemeinsam mit dem zweiten Dorn rotiert werden. Durch eine derartige Rotation kann ein kompletter Umfang der faserbasierten Hülle an einer spezifischen Position vorbeigeführt werden, insbesondere an der Position, an welcher das rotierbare Messer angreift. Zudem ist es ermöglicht, durch fortlaufendes Rotieren eine spezifische Stelle des Umfangs der faserbasierten Hülle mehrfach an dem Messer vorbeizuführen. Dies ermöglicht ein sehr schonendes Schneiden der faserbasierten Hülle.
Vorzugsweise weisen der erste Dorn und der zweite Dorn eine gemeinsame Antriebseinrichtung auf.
Damit ist sichergestellt, dass beide Dorne und damit beide auf dem jeweiligen Dorn aufgebrachten faserbasierten Hüllen die gleiche Umlaufgeschwindigkeit und damit die gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
Bei der Ausbildung der Schneidvorrichtung mit zwei Dornen kann vorgesehen sein, dass das Messer zur Zentrierung zwischen dem ersten Dorn und dem zweiten Dorn auf einem Drehteller angeordnet ist.
Ein Drehpunkt des Drehtellers ist dabei im Bereich einer Symmetrieachse zwischen den zwei Dornen angeordnet, wobei sich dieser Bereich beidseits der Symmetrieachse bis hin zu dem jeweiligen Dorn erstrecken kann.
Durch eine Anordnung des Messers auf einem Drehteller ist es ermöglicht, dieses in Bezug zu den beiden Dornen gleichmässig zu positionieren. Insbesondere kann durch eine derartige Anordnung ein Abstand zwischen der Drehachse des ersten Dorns und der Drehachse des Messers sowie ein Abstand zwischen der Drehachse des zweiten Dorns und der Drehachse des Messers gleich eingestellt werden.
Eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Drehtellers kann durch elastische Anschläge wie beispielsweise Federn beschränkt werden. Es ist vorstellbar, dass in beiden Dreh- oder Schwenkrichtungen je eine Feder vorgespannt ist, die das Messer und den Drehteller in eine neutrale Lage drückt. Die neutrale Lage entspricht dabei einer Ausrichtung des Messers und des Drehtellers an der Symmetrieachse.
Dies erlaubt es, dass beispielsweise beim Fehlen einer faserbasierten Hülle auf einem der beiden Dorne der nicht belegte Dorn nicht übermässig belastet wird, da durch die entsprechende Feder das Messer in die Symmetrieachse gedrückt und somit in Richtung des zweiten, belegten, Dorns bewegt wird.
Es ist zudem ermöglicht, dass durch diese elastischen Anschläge ein Ausgleich geschaffen wird, der Schwankungen in der Wandstärke der faserbasierten Hülle ausgleicht.
Ein Durchmesser des ersten Dorns und gegebenenfalls des zweiten Dorns kann jeweils grösser sein als ein Innendurchmesser der faserbasierten Hülle die auf den jeweiligen Dorn aufgebracht werden soll.
Eine derartige Ausbildung ermöglicht das Halten der faserbasierten Hülle auf dem jeweiligen Dorn ohne dass zusätzliche Halteelemente benötigt werden. Die faserbasierte Hülle ist somit lediglich durch Klemmwirkung auf dem jeweiligen Dorn gehalten. Bei einer Ausbildung des Dorns mit veränderbarem Durchmesser kann vorgesehen sein, dass ein erster Durchmesser kleiner ist als ein Innendurchmesser der faserbasierten Hülle und ein zweiter Durchmesser grösser als ein Innendurchmesser der faserbasierten Hülle. So kann der Dorn kraftlos und ohne Reibung in die faserbasierte Hülle eingebracht werden und diese im Anschluss durch den vergrösserten Durchmesser des Dorns gehalten werden.
Die Schneidvorrichtung kann eine oder mehrere Abstreifvorrichtungen zum Abstreifen eines abgetrennten Teilstücks der faserbasierten Hülle aufweisen. Diese sind in einer Aufnahmerichtung nach dem Messer am ersten und gegebenenfalls am zweiten Dorn angeordnet.
In einer Aufnahmerichtung vor dem Messer kann an der Schneidvorrichtung pro Dorn eine Fächerdüse angeordnet sein, insbesondere unterhalb des jeweiligen Dorns. Eine Anordnung unterhalb des jeweiligen Dorns bedeutet vorliegend, dass eine Düsenöffnung der Fächerdüse in der Aufnahmerichtung vor dem Dorn angeordnet ist, jedoch mit einem radialen Abstand zum Dorn sodass die Fächerdüse mit einer auf dem jeweiligen Dorn angeordneten faserbasierten Hülle nicht kollidiert.
Die Fächerdüse ermöglicht es, ein abgeschnittenes Teilstück welches vom jeweiligen Dorn abgestreift wird, in eine gewünschte Richtung aus einem Arbeitsraum zu blasen um dieses beispielsweise in einem entsprechenden Behältnis zu sammeln.
Der erste und/oder der zweite Dorn können je eine elastische, insbesondere schnittbeständige, Beschichtung, insbesondere eine Kunststoffbeschichtung, aufweisen. Diese kann beispielsweise als Polyester-Urethan-Kautschuk vorliegen.
Durch eine Beschichtung kann eine zu schnelle Abnutzung und/oder ein stumpf werden des Messers verzögert werden.
Jeder Dorn kann eine Nut aufweisen, die entsprechend der Schneidkante des Messers geformt ist. Die Nut ist derart ausgebildet, dass das Messer über die Wandstärke der zu schneidenden faserbasierten Hülle übersteht, also bis in eine Hüllkurve des Dorns hineinragt. Durch die Nut, die dem Messer gegenüberliegt, ist das Messer freigestellt und kann hinter die Oberfläche des Dorns bewegt werden, ohne dass diese Oberfläche verletzt wird.
Diese Konfiguration stellt sicher, dass die faserbasierte Hülle vollständig durchtrennt werden kann und die Oberfläche des Dorns nicht verletzt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Konfektioniertisch zum Konfektionieren von faserbasierten Hüllen. Der Konfektioniertisch umfasst eine Schneidvorrichtung zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle wie vorliegend beschrieben. Der Konfektioniertisch weist eine erste Fördervorrichtung zum Zuführen von unkonfektionierten faserbasierten Hüllen auf und eine zweite Fördervorrichtung zum Wegführen von konfektionierten faserbasierten Hüllen.
Diese Ausbildung ermöglicht das kontinuierliche Bearbeiten von faserbasierten Hüllen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass am Konfektioniertisch ein Drehteller zur Förderung der faserbasierten Hüllen zur Schneidvorrichtung angeordnet ist.
Insbesondere ist der Drehteller vorgesehen, um faserbasierte Hüllen von der ersten Fördervorrichtung zu der Schneidvorrichtung zu fördern und von der Schneidvorrichtung zu der zweiten Fördervorrichtung.
Die Ausbildung eines Konfektioniertisches mit einem Drehteller vereinfacht dessen Ausgestaltung und ermöglicht ein kontinuierliches Fördern von faserbasierten Hüllen und damit ein kontinuierliches Bearbeiten.
Ein Verfahren zum Konfektionieren von faserbasierten Hüllen weist insbesondere die folgenden Schritte auf:

Zuführen einer faserbasierten Hülle zu einer Schneidvorrichtung,
Anordnen der faserbasierten Hülle auf einem rotierbaren Dorn,
Zustellen eines rotierbaren Messers zum Dorn hin, derart dass die zu konfektionierende, also zu beschneidende, faserbasierte Hülle zwischen dem Dorn und dem Messer angeordnet ist,
Rotieren des Dorns um seine Drehachse, wobei durch die Rotation des Dorns und der darauf angeordneten faserbasierten Hülle das Messer angetrieben wird und so ein Teilstück von der faserbasierten Hülle abgetrennt wird.

In weiteren Schritten wird die konfektionierte faserbasierte Hülle vom Dorn entfernt. Im Anschluss wird das abgetrennte Teilstück insbesondere mit einer Abstreifvorrichtung vom Dorn entfernt und mit einer in Aufnahmerichtung vor dem Dorn angeordneten Fächerdüse aus dem Arbeitsbereich geblasen.
Anhand von schematischen Figuren wird die Erfindung nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Figur 1:: Eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung;
Figur 1A:: eine Unteransicht der Schneidvorrichtung aus der Figur 1;
Figur 2:: eine perspektivische Ansicht der Schneidvorrichtung der Figur 1;
Figur 3:: eine schematische Ansicht einer Messer-Dorn-Kombination;
Figur 4:: eine schematische Ansicht einer weiteren Messer-Dorn-Kombination;
Figur 5 bis Figur 10:: einen Konfektionierungsvorgang;
Figur 11:: eine Draufsicht auf einen Konfektioniertisch;
Figur 12:: eine perspektivische Ansicht eines weitern Konfektioniertisches;
Figur 13:: eine Detailansicht des Konfektioniertisches aus der Figur 12.

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung 1. Die Schneidvorrichtung 1 weist einen ersten Dorn 20 und einem zweiten Dorn 40 auf. Der erste Dorn 20 ist um die Drehachse D1 rotierbar und der zweite Dorn 40 ist um die Drehachse D2 rotierbar. Im Wesentlichen auf einer Symmetrieachse zwischen diesen beiden Dornen 20 und 40 angeordnet ist ein Messer 30. Das Messer 30 ist rotierbar um seine Drehachse M angeordnet.
Das Messer 30 ist zudem linear verschieblich auf einem Schlitten 31 angeordnet. Der Schlitten 31 wiederum ist drehbar an einem Drehteller 50 angeordnet. Der Drehteller 50 sowie die Dorne 20 und 40 sind auf einem gemeinsamen, nicht näher bezeichneten, Support angeordnet.
In der vorliegenden Darstellung gemäss der Figur 1 unterhalb des Messers 30 sind zwei Fächerdüsen 60 angeordnet, wobei jede Fächerdüse 60 einem Dorn 20, 40 zugeordnet ist. Die Fächerdüsen 60 sind jeweils radial zum entsprechenden Dorn 20, 40 beabstandet.
Dem ersten Dorn 20 zugeordnet ist eine Abstreifvorrichtung 22. Auch dem zweiten Dorn 40 ist eine Abstreifvorrichtung 42 zugeordnet. Die Abstreifvorrichtungen 22 und 42 sind jeweils entlang der ersten Achse D1 beziehungsweise der zweiten Achse D2 verschieblich angeordnet.
Die Figur 1A zeigt eine Unteransicht der Schneidvorrichtung 1 aus der Figur 1 . In dieser Figur ist das Messer 30 zentral der beiden Dorne 20, 40 angeordnet, jedoch noch nicht in Eingriff mit sich potentiell auf den Dornen befindlichen faserbasierten Hüllen. Wie bereits zu der Figur 1 erläutert, ist das Messer 30 gesamt auf einem Drehteller 50 angeordnet. An diesem Drehteller 50 sind zwei elastische Anschläge angeordnet, die vorliegend als Federn ausgebildet sind. Diese bilden gemeinsam einen Federausgleich 51. Der Federausgleich 51 beschränkt eine rotative Bewegung des Drehtellers 50 und drückt den Drehteller 50 in die hier gezeigte neutrale Lage.
Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schneidvorrichtung 1 der Figur 1. In der Illustration gemäss der Figur 2 sind die Antriebsvorrichtungen 41 und 42 der jeweiligen Dorne 20 und 40 ersichtlich. Die beiden Antriebsvorrichtungen 41 und 21 sind vorliegend je als Zahnräder ausgebildet, die über ein zentrales, über einen Motor angetriebenes, Zahnrad bewegt werden. Die Dorne 20 und 40 weisen also eine gemeinsame Antriebsvorrichtung auf.
Aus der Figur 2 ist ebenfalls ersichtlich, dass zum Bewegen der Abstreifvorrichtung 22 und der Abstreifvorrichtung 42 je ein Pneumatikzylinder vorgesehen ist. Diese sind vorliegend jedoch nicht näher bezeichnet.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Messer-Dorn-Kombination aus einem Messer 30 das um eine Drehachse M drehbar gelagert ist und aus einem ersten Dorn 20 der um eine Drehachse D1 drehbar gelagert ist. Das Messer 30 ist auf einer hier nicht dargestellten schwenkbaren Konsole um den Punkt P schwenkbar gelagert. Durch Schwenken des Messers 30 um den Punkt P kann die Drehachse M auf die Drehachse D1 des Dorns 20 zugestellt werden. Eine sich auf dem Dorn 20 befindliche faserbasierte Hülle wird somit zwischen dem Messer 30 und dem Dorn 20 eingeklemmt. Durch rotieren des Dorns 20 kann diese faserbasierte Hülle aufgetrennt werden.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Messer-Dorn-Kombination aus einem Messer 30, einem ersten Dorn 20 und einem zweiten Dorn 40. Diese Darstellung entspricht im Wesentlichen dem Funktionsprinzip der Schneidvorrichtung 1 aus der Figur 1. Das Messer 30 ist auf einem hier nicht gezeigten Schlitten 31 (siehe Figur 1) angeordnet und entlang der Pfeilrichtung P2 linear verschiebbar. Der Schlitten 31 ist auf einem Drehteller 50 (siehe Figur 1) drehbar um den Punkt P gelagert und in Pfeilrichtung P3 schwenkbar. Durch das Bewegen des Messers 30 in Pfeilrichtung P2 zu den Dornen 20 und 40 hin wird das Messer 30 automatisch zwischen den beiden Dornen 20 und 40 zentriert. Mit anderen Worten ein Abstand der Drehachse D1 zur Drehachse M entspricht einem Abstand der Drehachse D2 zur Drehachse M.
Die Figuren 5 bis 10 zeigen einen Konfektionierungsvorgang. Der Konfektionierungsvorgang ist im Zusammenhang mit dem ersten Dorn 20 erläutert. Die Verfahrensschritte finden jedoch genauso Anwendung am zweiten Dorn 40. In einem ersten Schritt, der in der Figur 5 ersichtlich ist, wird eine faserbasierte Hülle 10 relativ zu einem ersten Dorn 20 bereitgestellt. Am ersten Dorn 20 ist die Abstreifvorrichtung 22 ersichtlich. In einem zweiten Schritt, der in der Figur 6 ersichtlich ist, wird die faserbasierte Hülle 10 in Aufnahmerichtung A auf den Dorn 20 aufgebracht. Im nächsten Schritt, der in der Figur 7 ersichtlich ist, wird ein Messer 30, wie in den Figuren 3 und 4 beschrieben, mit seiner Drehachse M zur Drehachse D1 hin zugestellt, derart, dass die faserbasierte Hülle 10 zwischen dem Messer 30 und dem Dorn 20 eingeklemmt ist. Im Anschluss wird der Dorn 20 gemeinsam mit der darauf angeordneten faserbasierten Hülle 10 rotiert. Durch diese Rotation wird ebenfalls das Messer 30 angetrieben, welches um seine Drehachse M rotiert. Durch diese Rotation und gleichmässigen Druck des Messers 30 auf die faserbasierte Hülle 10 wird ein Teilstück 11 der faserbasierten Hülle 10 von dieser abgetrennt. Nachfolgend wird die nun konfektionierte faserbasierte Hülle 10' vom Dorn 20 entgegen der Aufnahmerichtung A (siehe Figur 6) entfernt und lediglich das abgeschnittene Teilstück 11 verbleibt auf dem Dorn 20, wie in der Figur 8 ersichtlich ist. Im nachfolgenden Schritt, der in der Figur 9 illustriert ist, wird die Abstreifvorrichtung 22 entgegen der Aufnahmerichtung A bewegt, was durch den Pfeil in der Figur 9 illustriert ist. Durch diese Bewegung wird das abgetrennte Teilstück 11 vom Dorn 20 abgestreift. Sobald das abgetrennte Teilstück 11 sich vom Dorn 20 löst wird Luft in die Fächerdüse 60 eingeblasen und mit diesem Luftstoss das Teilstück 11 aus dem Arbeitsbereich geblasen. Die Abstreifvorrichtung 22 wird nachfolgend wieder in die Ursprungslage gemäss der Figur 5 bewegt. Das hier beschriebene Verfahren gilt selbstverständlich auch für einen zweiten Dorn.
Die Figur 11 zeigt eine Draufsicht auf einen Konfektioniertisch 5. Der Konfektioniertisch 5 weist eine Schneidvorrichtung 1 auf wobei diese Schneidvorrichtung 1 zwei Dorne aufweist. Eine Vielzahl an faserbasierten Hüllen 10 befindet sich auf einem hier nicht näher dargestellten Förderer 70. Diese faserbasierten Hüllen 10 werden vom Förderer 70 an einen Drehteller 90 übergeben der diese zur Schneidvorrichtung 1 hin bewegt. In der Schneidvorrichtung 1 werden die faserbasierten Hüllen 10 wie vorliegend beschrieben konfektioniert. Die fertig konfektionierten faserbasierten Hüllen 10' werden mit dem Drehteller 90 zu einem nicht näher dargestellten Förderer 80 weiter bewegt und an diesen abgegeben.
Die Figur 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Konfektioniertisches 5. Der Konfektioniertisch 5 weist eine Schneidvorrichtung 1 auf wobei diese Schneidvorrichtung 1 zwei Dorne aufweist. Eine Vielzahl an faserbasierten Hüllen wird mit einem Förderer 70 zu einem Drehteller 90 gefördert und übergeben. Der Drehteller fördert diese wiederum zur Schneidvorrichtung hin. In der Schneidvorrichtung 1 werden die faserbasierten Hüllen wie vorliegend beschrieben konfektioniert. Die fertig konfektionierten faserbasierten Hüllen werden mit dem Drehteller 90 zu einem Förderer 80 weiter bewegt und an diesen abgegeben.
Die Figur 13 zeigt eine Detailansicht des Konfektioniertisches 5 aus der Figur 12. In dieser Darstellung sind zwei faserbasierte Hüllen 10 ersichtlich, die vom Drehteller 90 gehalten sind und auf die hier nicht sichtbaren Dorne aufgebracht sind. Die faserbasierten Hüllen 10 werden über den Förderer 70 dem Konfektioniertisch 5 zugeführt. Gezeigt ist hier die Darstellung kurz bevor das Messer 30 der Schneidvorrichtung 1 zu den Dornen hin zugestellt wird. Im rechten Bildbereich ist eine von mehreren konfektionierten faserbasierten Hüllen 10' dargestellt. Diese werden über den Förderer 80 vom Konfektioniertisch 5 entfernt.

Claims

Schneidvorrichtung (1) zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle (10), insbesondere eines faserbasierten Behälters, wobei die Schneidvorrichtung (1) einen ersten Dorn (20) aufweist, der um eine Drehachse (D1) rotierbar ist und auf dem die faserbasierte Hülle (10) anordnenbar ist und ein Messer (30) aufweist, das um eine Drehachse (M) rotierbar ist,
wobei die Drehachse (D) des ersten Dorns (20) und die Drehachse (M) des Messers (30) benachbart zueinander, insbesondere unter einem Winkel von weniger als 10° zueinander, vorzugsweise weniger als 5° zueinander, bevorzugt parallel zueinander, angeordnet sind.
Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dorn (20) eine Antriebsvorrichtung (21) aufweist.
Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (30) frei rotierbar gelagert ist und durch Kontakt mit dem Dorn (20) oder einer auf dem Dorn (20) angeordneten faserbasierten Hülle (10) antreibbar ist.
Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (30) eine Antriebsvorrichtung aufweist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierbare Messer (30) relativ zum ersten Dorn (20) verschiebbar angeordnet ist, derart, dass ein Abstand zwischen der Drehachse (D1) des ersten Dorns (20) und der Drehachse (M) des Messers (30) einstellbar ist
Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (30) auf einem Schlitten (31) angeordnet ist oder auf einer schwenkbaren Konsole angeordnet ist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (1) einen zweiten Dorn (40) aufweist, der um eine Drehachse (D2) rotierbar ist und auf dem eine weitere faserbasierte Hülle (10) anordnenbar ist, wobei die Drehachse (D) des zweiten Dorns (20) und die Drehachse (M) des Messers (30) benachbart zueinander, insbesondere unter einem Winkel von weniger als 10° zueinander, vorzugsweise weniger als 5° zueinander, bevorzugt parallel zueinander, angeordnet sind.
Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dorn (40) eine Antriebsvorrichtung (41) aufweist.
Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (30) zur Zentrierung zwischen dem ersten Dorn (20) und dem zweiten Dorn (40) auf einem Drehteller (50) angeordnet ist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des ersten Dorns (20) und gegebenenfalls des zweiten Dorns (40) jeweils grösser ist als ein Innendurchmesser der faserbasierten Hülle (10).
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Aufnahmerichtung (A) nach dem Messer (30) am ersten Dorn (20) und gegebenenfalls am zweiten Dorn (40) eine Abstreifvorrichtung (22, 42) angeordnet ist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Aufnahmerichtung (A) vor dem Messer (30) pro Dorn (20, 40) eine Fächerdüse angeordnet ist, insbesondere unterhalb des jeweiligen Dorns (20, 40).
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dorn (20, 40) eine elastische, insbesondere schnittbeständige, Beschichtung aufweist.
Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dorn (20, 40) eine Nut aufweist, die entsprechend der Schneidkante des Messers geformt ist, sodass das Messer über die Wandstärke der zu schneidenden faserbasierten Hülle übersteht.
Konfektioniertisch (5) zum Konfektionieren von faserbasierten Hüllen (10) umfassend eine Schneidvorrichtung zum Konfektionieren einer faserbasierten Hülle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Konfektioniertisch (5) eine erste Fördervorrichtung (70) zum Zuführen von unkonfektionierten faserbasierten Hüllen (10) aufweist und eine zweite Fördervorrichtung (80) zum Wegführen von konfektionierten faserbasierten Hüllen (10') aufweist.
Konfektioniertisch (5) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Konfektioniertisch (5) ein Drehteller (90) zur Förderung der faserbasierten Hüllen (10) zur Schneidvorrichtung (1) angeordnet ist.