SCHULENBERG, Maik (Mittelstrasse 8, Bramsche, 49565, DE)
MOCH, Anton (Stettiner Strasse 29, Ibbenbüren, 49479, DE)
SCHULENBERG, Maik (Mittelstrasse 8, Bramsche, 49565, DE)
| Patentansprüche 1. Kompaktiervorrichtung (1) zum Kompaktieren leerer Behälter, insbesondere Getränkeflaschen oder -dosen aus Kunststoff oder Weiß- blech, umfassend mindestens eine rotierbare Walze (1a, 1b), die zum Zusammendrücken und Perforieren von leeren Behältern ausgebildet ist, wobei die Walze (1a, 1b) einen Walzengrundkörper (2a, 2b) und mindestens ein vom Walzengrundkörper (2a, 2b) abragendes Stiftelement (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftele- ment (3) als Hohlstift ausgeführt ist, wobei zumindest die vom Walzengrundkörper (2a, 2b) abweisende Stirnfläche des Hohlstiftes offen ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrundkörper (2a, 2b) mindestens eine Aufnahme (4) aufweist, in die das Stiftelement (3) kraftschlüssig eingesetzt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftelement (3) als Spiralspannstift ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrundkörper (2a, 2b) entlang einer Walzenachse (8a, 8b) mindestens einen ersten Abschnitt (6) und mindestens einen zweiten Abschnitt (7) aufweist, wobei der erste Ab- schnitt (6) mit einem ersten Durchmesser ausgebildet ist, der größer ist als ein zweiter Durchmesser des zweiten Abschnitts (7), und das mindestens eine Stiftelement (3) in dem mindestens einen ersten Abschnitt (6) angeordnet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stiftelemente (3) auf dem mindestens einen ersten Abschnitt (6) gleichmäßig versetzt angeordnet sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stiftelemente (3) auf mehreren ersten Abschnitten (6) von Abschnitt (6) zur Abschnitt (6) gleichmäßig versetzt angeordnet sind. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste Walze (1a) und eine zweite Walze (1b), die parallel zueinander beabstandet angeordnet sind, um- fasst. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (1a) und die zweite Walze (1b) derart voneinander beabstandet sind, dass das mindestens eine Stiftelement (3) der ersten Walze (1a) in einen Zwischenbereich (9) zwischen zwei ersten Abschnitten (6) der zweiten Walze (1b) und das mindestens eine Stiftelement (3) der zweiten Walze (1b) in einen Zwischenbereich (9) zwi- sehen zwei ersten Abschnitten (6) der ersten Walze (1a, 1b) eingreift. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Zuführeinrichtung (13) zum Zuführen eines Behälters zu der mindestens einen Walze (1a, 1b) um- fasst. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (13) derart ausgebildet ist, dass ein Behälter, der durch die mindestens eine Walze (1a, 1b) nicht eingezogen wird, von der Zuführeinrichtung (13) mitgeführt wird und erneut der mindestens einen Walze (1a, 1b) zum Einziehen zugeführt wird. |
Die Erfindung betrifft eine Kompaktiervorrichtung zum Kompaktieren leerer Behälter, insbesondere Getränkeflaschen oder -dosen aus Kunststoff oder Blech, wie Weißblech oder Aluminiumblech.
In der DE 103 25 368 B4 ist eine Kompaktiervorrichtung offenbart, die zwei gegenläufig antreibbare Walzen umfasst, die parallel in einem Abstand zueinander angeordnet und derart ausgebildet sind, dass leere Behälter zwischen ihnen zerschnitten und zusammengedrückt werden. Zu diesem Zweck weist jede Walze mehrere entlang einer Walzenachse hintereinander mon- tierte Scheiben auf. Ein Teil der Scheiben ist als Druckscheibe ausgebildet, der andere Teil der Scheiben als Schneidscheibe. Des Weiteren sind die Walzen derart angeordnet, dass Scheiben der einen Walze in die Zwischenräume zwischen den Scheiben der anderen Walze eingreifen. Durch eine gegenläufige Bewegung der Walzen wird ein leerer Behälter in den Zwi- schenraum der Walzen gezogen und durch die Vielzahl an Druck- und
Schneidscheiben zusammengedrückt und zerschnitten. Dies ermöglicht insbesondere auch das Kompaktieren von leeren, geschlossenen Behältern, ohne diese vorher perforieren zu müssen.
In der DE 85 15 290 U1 ist eine gattungsgemäße Kompaktiervorrichtung beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt mindestens eine Walze zum Zusammendrücken und Perforieren von leeren Behältern, wobei von dem Grundkörper der Walze Stiftelemente radial abragen. Die Stiftelemente sind in Aufnahmen des Walzengrundkörpers mit Presssitz eingeschlagen und mit- tels eines Metallklebers darin befestigt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kom- paktiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der bei einfachem Aufbau auf sehr effektive Weise eine Kompaktierung von leeren Behältern erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Kompaktiervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstände der abhängigen An- sprüche.
Die erfindungsgemäße Kompaktiervorrichtung zum Kompaktieren leerer Behälter, insbesondere Getränkeflaschen oder -dosen aus Kunststoff oder Weißblech, ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stiftele- ment als Hohlstift ausgeführt ist, wobei zumindest die vom Walzengrundkörper wegweisende Stirnfläche des Hohlstiftes offen ist.
Ein derartig aufgebautes Stiftelement ermöglicht es, neben einem bloßen Zusammendrücken eines Behälters im selben Vorgang auch eine Perfo- ration des Behälters zu erzielen. Vorzugsweise sind hierfür eine Vielzahl von Stiftelementen am Walzengrundkörper angeordnet. Des Weiteren begünstigt ein derartiges abstehendes Stiftelement den Einzug eines Behälters, beispielsweise in dem das Stiftelement unebene Bereiche des Behälters hintergreift und auf diese Weise den Behälter mitführt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Walzengrundkörper eine Aufnahme auf, in die das mindestens eine Stiftelement kraftschlüssig eingesetzt ist. Durch das kraftschlüssige Einsetzen des Stiftelements in den Walzengrundkörper ist zum einen gesichert, dass bei einer Beschädi- gung oder Abnutzung einzelner Stiftelemente die betroffenen Stiftelemente auswechselbar sind. Ein Austausch des Walzengrundkörpers, insbesondere auch eine Demontage des Walzengrundkörpers, wie beim Stand der Technik erforderlich, kann entfallen. Zum anderen gewährleistet die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Stiftelemente und dem Walzengrundkörper auch, dass dieses den beim Zusammendrücken und Perforieren von Behältern wir- kenden Kräften standhält, ohne sich vom Walzengrundkörper zu lösen.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden als Hohlstifte Spiralspannstifte eingesetzt. Aufgrund ihrer radial-elastischen Eigenschaften ist gewährleistet, dass sich die Spiralspannstifte unter Belastungen, wie sie beim Betrieb der Kompaktiervorrichtung auftreten, nicht vom Walzengrundkörper lösen. Zum Auswechseln verschlissener Spiralspannstifte können diese einfach radial aus der Aufnahme im Walzengrundkörper herausgezogen werden, indem sie zuvor radial gestaucht wurden.
Dadurch, dass das mindestens eine Stiftelement vom Walzengrundkörper absteht, wird der Walzengrundkörper geringer belastet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Vielzahl von Stiftelementen gleichmäßig am Walzengrundkörper angeordnet ist. Dies ermöglicht es für die Ausbildung des Walzengrundköpers weniger stark belastbare Materialien zu verwenden, beispielsweise einen kostengünstigen Kunststoff. Beispielsweise kann der Walzengrundkörper als ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles, welches durch mehrere Figuren dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kompaktiervorrichtung, - A -
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine erste Walze und eine zweite Walze der Kompaktiervorrichtung, und
Fig. 3 a-c ein Spiralspannstift in einem unbelasteten Zustand, einem montiertem Zustand und einem Zustand unter einer Belastung.
Gleiche oder einander entsprechende Bauteile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Kompaktiervorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 17, zwei im Gehäuse
17 angeordnete Walzen 1a, 1b zum Kompaktieren leerer Behälter, insbesondere Getränkeflaschen oder -dosen aus Kunststoff oder Blech, beispielsweise Weißblech oder Aluminiumblech, eine ebenfalls im Gehäuse 17 angeord- nete Zuführeinrichtung 13, mittels der zur Unterstützung des Einzuges eines Behälters durch die Walzen 1a, 1b der Behälter gegen die Walzen 1a, 1b andrückbar ist, und eine Antriebsvorrichtung 10, mittels der die Walzen 1a, 1b und die Zuführeinrichtung 13 antreibbar ist.
Das Gehäuse 17 weist in seinem oberen Bereich eine Eingangsöffnung
11 für das Eingeben von zu kom paktierenden Behältern auf. Eine schräg angeordnete Rutsche 21 ist dafür vorgesehen, die Behälter den Walzen 1a, 1b zuzuführen, die am Ende der Rutsche 21 angeordnet sind. Das Zuführen wird unterstützt durch eine Drehbewegung der Zuführeinrichtung 13. Die Zu- führeinrichtung ist als Paddelwerk 13 ausgebildet und umfasst drei auf einer Paddelwelle 9 umlaufend gleichmäßig angeordnete Paddel 18. Ein Paddel
18 wird durch ein zweifach im Uhrzeigersinn nach innen abgewinkeltes Blech ausgebildet, wobei sich das Blech längs der Paddelwelle 19 erstreckt. Durch eine Drehbewegung der Paddelwelle 19 gegen den Uhrzeigersinn, in Fig.1 mit einem Pfeil 24 gekennzeichnet, führen die Paddel 18 einen leeren Behältern den Walzen 1a, 1b zu und drücken diesen gegen die Walzen 1a, 1b an, wodurch ein Einzug des Behälters durch die Walzen 1a, 1b unterstützt wird. Die Paddelwelle 9 ist über ein Kugellager drehbar am Gehäuse 17 gelagert.
Die Zuführeinrichtung 13 umfasst ein um die Achse der Paddelwelle 19 kreisförmig gebogenes Rückführblech 20, wobei sich das Rückführblech 20 von dem Bereich der Walzen 1a, 1b bis zu einem Bereich oberhalb der Paddelwelle 19 erstreckt. Wird ein Behälter von den Walzen 1a, 1b nicht eingezogen, so wird dieser Behälter durch die sich drehenden Paddel 18 mitgenommen, am Rückführblech 20 entlang geführt und gelangt über eine weite- re Drehbewegung der Paddel 18 erneut zu den Walzen 1a, 1b.
Die erste Walze 1a und die zweite Walze 1b sind horizontal und zueinander parallel angeordnet. Die erste Walze 1a und die zweite Walze 1b umfassen jeweils einen Walzengrundkörper 2a bzw. 2b und eine Vielzahl von Stiftelementen 3, die am jeweiligen Walzengrundkörper 2a, 2b angeordnet sind. Der erste Walzeng rundkörper 2a ist auf einer ersten Antriebswelle 22a, der zweite Walzengrundkörper 1b auf einer zweiten Welle 22b fest angeordnet. Die Wellen 22a, 22b sind mittels Kugellager rotierbar am Gehäuse 17 gelagert.
Der erste Walzengrundkörper 2a und der zweite Walzengrundkörper 2b weisen eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die Walzengrundkörper 2a, 2b unterteilen sich des Weiteren in erste scheibenförmige Abschnitte 6 und zweite scheibenförmige Abschnitte 7. Die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte 7 sind entlang jeweils einer Walzenachse 8a, 8b sich einander abwechselnd hintereinander angeordnet. Die Walzenachsen 8a, 8b entsprechen den Achsen der Wellen 22a bzw. 22b. Ein erster Abschnitt 6 ist dabei mit einem größeren Durchmesser als ein zweiter Abschnitt 7 ausgebildet. Die Breite der ersten Abschnitte 6 und der zweiten Abschnitte 7 sind gleich. In den ersten Abschnitten 6 sind Aufnahmen 4 für die Aufnahme von Stiftelementen 3 ausgebildet. Die zweiten Abschnitte 7 sind frei von derartigen Aufnahmen 4. Eine Aufnahme 4 wird durch eine zylinderförmige Aussparung in Form eines Sackloches gebildet, die radial nach außen weisend zur Walzenachse 8a bzw. 8b ausgerichtet ist. Ein erster Abschnitt 6 weist jeweils mehrere solcher Aufnahmen 4 auf, die umlaufend der Walzenachse 8a, 8b gleichmäßig versetzt angeordnet sind. Bezüglich benachbarten ersten Abschnitten 6 ist ein derartiger Satz von Aufnahmen 4 um einen bestimmten Winkel versetzt, hier 15 Grad, wodurch sich eine spiralförmige Anordnung der Aufnahmen 4 entlang der Walzenachsen 8a, 8b ergibt.
Bis auf die ersten Abschnitte 6, die sich am jeweiligen Ende des Walzengrundkörpers 2a, 2b befinden, sind in sämtlichen Aufnahmen 4 Stiftelemente 3 eingesetzt. Die Tiefe der Aufnahmen 4 und der Durchmesser der Aufnahmen 4 sind an die entsprechenden Abmessungen der Stiftelemente 3 angepasst, so dass ein Stiftelement 3 kraftschlüssig in eine Aufnahme 4 einsetzbar ist und mit einem Endabschnitt über die Aufnahme 4 hinaussteht.
Die erste Walze 1a und die zweite Walze 1b sind derart voneinander beabstandet, dass die Stiftelemente 3 der ersten Walze 1a in die Zwischenbereiche 9 zwischen zwei ersten Abschnitten 6 der zweiten Walze 1b und die Stiftelemente 3 der zweiten Walze 1b in die Zwischenbereiche 9 zwischen zwei ersten Abschnitten 6 der ersten Walze 1a eingreifen.
Als Stiftelement 3 wird ein handelsüblicher Spiralspannstift 3 verwendet,
(siehe Figuren 3a bis 3c). Der Spiralspannstift 3 besteht aus einem spiralförmig aufgewickeltem elastischen Blech, vorzugsweise einem Federblech, der, um das Einsetzen in eine Aufnahme 4 zu erleichtern an einem Ende eine konisch geformte Schräge 23 aufweist. Im montierten Zustand, siehe Figur 3b, ist der Spiralspannstift 3 zusammengedrückt und steht damit radial unter Spannung. Aufgrund dieser radialen Spannung kann ein effektiver Kraft- schluss mit dem Walzengrundkörper 2a, 2b erreicht werden. Unter Belastung im eingesetzten Zustand, siehe Figur 3c, kann sich der Spiralstift 3 weiter verformen. Ein Spiralspannstift 3 hat hier einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 10 mm, vorzugsweise etwa 8 mm, und eine Länge im Bereich von 12 bis 30 mm, vorzugsweise etwa 21 mm.
Die Antriebsvorrichtung 10, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Elektromotor ist, ist über nicht dargestellte Zahnräder und Antriebsketten mit den Wellen 22a, 22b der Walzen 1a, 1b und der Paddelwelle 19 zu deren Antrieb verbunden. Im Betrieb führen die Walzen 1a, 1b eine gegenläufige Rotationsbewegung aus, wobei sich die erste Welle 1a im Uhrzeigersinn und die zweite Welle 1b gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die Paddelwelle 19 und damit die Paddel 18 drehen sich gegen den Uhrzeigersinn.
Ein leerer Behälter, der über die Eingangsöffnung 11 oder über das
Rückführblech 21 in den Bereich der Walzen 1a, 1b gelangt, wird durch die sich gegenläufig drehenden Walzen 1a, 1b in den Zwischenbereich der Walzen 1a, 1b eingezogen. Dieser Einzug wird durch die sich drehenden Paddeln 18 unterstützt, die einen leeren Behälter zusätzlich gegen die Walzen 1a, 1b pressen. Des Weiteren wird der Einzug durch die vom Walzengrundkörper 2a, 2b abstehenden Stiftelemente 3, die spiralförmig versetzt angeordnet sind, unterstützt. Im Regelfall wird der leere Behälter durch die Walzen 1a, 1b eingezogen und durch die Stiftelemente 3 und die Walzengrundkörper 2a, 2b perforiert und zusammengedrückt. Der auf diese Weise kom- paktierte Behälter wird über die Ausgangsöffnung 12 ausgegeben. Im Falle eines Nichteinzuges wird ein leerer Behälter über das Rückführblech 21 und die sich drehenden Paddel 18 erneut den Walzen 1a, 1b zugeführt.
Es kann eine Abstreifvorrichtung vorgesehen sein, um das Abstreifen eines kompaktierten Behälters von den Walzen 1a, 1b zu unterstützen. Die Walzengrundkörper 2a, 2b sind hier als einstückige Kunststoff- Spritzgußteile ausgebildet. Alternativ ist beispielsweise auch die Verwendung eines Walzengrundkörpers aus Metall möglich.