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Title:
MANDREL WHEEL FOR PRODUCING PACKAGINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146342
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mandrel wheel (1) for producing packagings, comprising: a mandrel wheel shaft (2) having a center axis (3), a plurality of mandrels (4) fastened to the mandrel wheel shaft (2), a feed (7) for a cooling medium, and a discharge (8) for the cooling medium, wherein the mandrels (4) form at least one mandrel group (5A), the mandrels (4) of which are arranged in a plane (6A) perpendicular to the center axis (3) of the mandrel wheel shaft (2), and wherein each mandrel (4) has a cavity (9) for the cooling medium, which cavity is connected to an inlet (10) and an outlet (11) separated from the inlet. In order to achieve improved cooling of the mandrels (4), at least one distributing element (12A) is provided, which connects all the inlets (10) of a mandrel group (5A) to the feed (7) and which connects all the outlets (11) of the same mandrel group (5A) to the discharge (8).

Inventors:
HEIL MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/053614
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
February 20, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIG TECHNOLOGY AG (CH)
International Classes:
B31B1/60; B29C65/00
Foreign References:
EP0589157A11994-03-30
DE10358750A12005-07-21
EP0589157A11994-03-30
DE1953727A11970-05-14
US3207049A1965-09-21
US3303761A1967-02-14
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Dornrad (1) zur Herstellung von Verpackungen, umfassend:

- eine Dornradwelle (2) mit einer Mittelachse (3),

- mehrere an der Dornradwelle (2) befestigte Dorne (4),

- einen Zulauf (7) für ein Kühlmedium, und

- einen Ablauf (8) für das Kühlmedium,

- wobei die Dorne (4) wenigstens eine Dorngruppe (5A) bilden, deren Dorne (4) in einer Ebene (6A) senkrecht zur Mittelachse (3) der Dornradwelle (2) angeordnet sind, und

- wobei jeder Dorn (4) einen Hohlraum (9) für das Kühlmedium aufweist, der mit einem Einlass (10) und mit einem davon getrennten Auslass (11) verbunden ist,

gekennzeichnet durch

wenigstens ein Verteilelement (12A), das alle Einlässe (10) einer Dorngruppe (5A) mit dem Zulauf (7) verbindet und das alle Auslässe (11) derselben

Dorngruppe (5A) mit dem Ablauf (8) verbindet.

Dornrad nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Dorne (4) wenigstens zwei Dorngruppen (5A - 5F) bilden, deren Dorne (4) jeweils in einer Ebene (6A - 6F) senkrecht zur Mittelachse (3) der Dornradwelle (2) angeordnet sind.

Dornrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Dornradwelle (2) eine Hohlwelle ist.

Dornrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

das Verteilelement (12A - 12E) in der Dornradwelle (2) angeordnet ist.

Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verteilelement (12A - 12E) wenigstens einen Stützabschnitt (13) aufweist, dessen Außendurchmesser (DA) etwa dem Innendurchmesser (Di) der

Dornradwelle (2) entspricht.

Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verteilelement (12A - 12E) einen axial verlaufenden Innenkanal (14) aufweist.

Dornrad nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verteilelement (12A - 12E) wenigstens einen von dem Innenkanal (14) abzweigenden und radial verlaufenden Verteilkanal (15) aufweist.

Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verteilelement (12A - 12E) wenigstens einen axial verlaufenden Außenkanal (16) aufweist.

Dornrad nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Außenkanal (16) wenigstens abschnittsweise als umlaufender Absatz ausgestaltet ist, dessen Außendurchmesser (Da) geringer ist als der

Innendurchmesser (Di) der Dornradwelle (2).

Dornrad nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

der Außenkanal (16) wenigstens abschnittsweise als Axialbohrung (17) ausgestaltet ist.

11. Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Länge (LA) des Verteilelements (12A - 12E) dem Abstand zwischen den Ebenen (LB) von zwei benachbarten Dorngruppen (5A - 5F) entspricht.

12. Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Hohlraum (9) für das Kühlmedium durch zwei miteinander verbundene Kühlkanäle (9A, 9B) gebildet wird.

13. Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Zulauf (7) für das Kühlmedium und der Ablauf (8) für das Kühlmedium an gegenüberliegenden Enden der Dornradwelle (2) angeordnet sind.

14. Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Dornrad (1) wenigstens zwei, insbesondere wenigstens vier oder wenigstens sechs Dorngruppen (5A - 5F) umfasst.

15. Dornrad nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass

jede Dorngruppe (5A - 5F) wenigstens vier Dorne (4), insbesondere wenigstens sechs Dorne (4) umfasst.

Description:
Dornrad zur Herstellung von Verpackungen

Die Erfindung betrifft ein Dornrad zur Herstellung von Verpackungen, umfassend: eine Dornradwelle mit einer Mittelachse, mehrere an der Dornradwelle befestigte Dorne, einen Zulauf für ein Kühlmedium, und einen Ablauf für das Kühlmedium, wobei die Dorne wenigstens eine Dorngruppe bilden, deren Dorne in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der Dornradwelle angeordnet sind, und wobei jeder Dorn einen Hohlraum für das Kühlmedium aufweist, der mit einem Einlass und mit einem davon getrennten Auslass verbunden ist. Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten

Materialien hergestellt werden. Eine weit verbreitete Möglichkeit ihrer Herstellung besteht darin, aus dem Verpackungsmaterial einen Zuschnitt herzustellen, aus dem durch Falten und weitere Schritte zunächst ein Packungsmantel und schließlich eine Verpackung entsteht. Diese Herstellungsart hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden als die Faltung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. Als Material werden häufig Verbundstoffe eingesetzt, beispielsweise ein Verbund aus mehreren dünnen Lagen aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Derartige Verpackungen finden insbesondere in der Lebensmittelindustrie große Verbreitung.

Auf dem Gebiet der Verpackungstechnik sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen flach zusammengefaltete Packungsmäntel aufgefaltet, einseitig verschlossen, mit Inhalten befüllt und anschließend vollständig verschlossen werden können. Eine besondere Herausforderung stellt das Verschließen der Packungsmäntel dar, weil durch das Verschließen eine zuverlässige Abdichtung der Packungsmäntel erreicht werden muss, die auch dem anschließenden Transport und anderen

Belastungen standhalten muss. Das Verschließen erfolgt oftmals in mehreren

Schritten: Zunächst wird der Packungsmantel in dem zu verschließenden Bereich erwärmt („aktiviert"). Anschließend werden die gegenüberliegenden Seiten des Packungsmantels in dem zu verschließenden Bereich zusammengepresst

(„verpresst"). Der Zusammenhalt zwischen den zusammengepressten Bereichen wird beispielsweise dadurch erreicht, dass eine innenliegende Kunststofflage vorgesehen ist, die bei der Erwärmung zähflüssig wird und somit bei der anschließenden

Verpressung eine Verklebung bildet. Dieser Vorgang wird auch als„Versiegeln" bezeichnet.

Zum Bearbeiten, insbesondere zum Verschließen der Unterseite der Packungsmäntel werden häufig so genannte„Dornräder" eingesetzt, auf deren radial abstehende Dorne die noch unbefüllten Packungsmäntel aufgeschoben werden. Der Querschnitt der Dorne entspricht etwa dem Querschnitt der herzustellenden Verpackungen, so dass die Packungsmäntel bereits beim Aufschieben auf die Dorne die gewünschte

Querschnittsform einnehmen.

Während der Packungsmantel sich auf dem Dorn befindet, erfolgt die Bearbeitung des Packungsmantels taktweise im Bereich des abstehenden Endes des Dornes. Dies hat einerseits den Vorteil, dass die Packungsmäntel durch eine Drehung des Dornrades nacheinander von unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet werden können.

Beispielsweise kann in einer ersten Dornradstellung eine Erhitzung erfolgen und im Anschluss daran kann in einer zweiten Dornradstellung eine Verpressung erfolgen. Ein weiterer Vorteil von einer Bearbeitung der Packungsmäntel auf einem Dornrad liegt darin, dass die Form der abstehenden Enden der Dorne an die Form der

Unterseite der herzustellenden Verpackungen angepasst werden kann, so dass die Enden der Dorne bei der Verpressung als Widerlager dienen können. Dornräder zur Herstellung von Verpackungen sind beispielweise aus der DE 103 58 750 A, der EP 0 589 157 AI, der DE 19 53 727 A, der US 3,207,049 A und der US 3,303,761 A bekannt. Eine Herausforderung bei dem Einsatz von Dornrädern liegt in den hohen

thermischen Belastungen der Dorne, die infolge von Wärmestrahlung (z.B. durch Heizvorrichtungen) oder Druck (z.B. durch Pressvorrichtungen) auf die Dorne einwirken. In den zuvor genannten Dokumenten werden daher unterschiedliche Versuche beschrieben, die Dorne hohl zu gestalten und durch ein Kühlmedium zu kühlen.

Die beschrieben Lösungen haben sich jedoch als nachteilig erwiesen. Ein Nachteil einiger Lösungen liegt darin, dass keine durchgehende Trennung von Zu- und Ableitung des Kühlmediums erfolgt, was eine Vermischung von„frischem" (also kaltem) Kühlmedium und bereits gebrauchtem (also wärmerem) Kühlmedium zur Folge hat. Ein Nachteil anderer Lösungen liegt darin, dass nicht jeder Dorn mit „frischem" Kühlmedium versorgt wird, sondern dass einige Dorne mit Kühlmedium durchströmt werden, das bereits zuvor einen anderen Dorn durchströmt hat und sich dabei bereits aufgewärmt hat („Reihenschaltung"). Beide Lösungen führen zu einer verringerten Kühlleistung und somit zu einer Begrenzung der Geschwindigkeit, mit der Packungsmäntel auf dem Dornrad bearbeitet werden können. Die Nachteile sind unter anderem dadurch begründet, dass der Anschluss jedes Dornes an eine separate Zu- und Ableitung für das Kühlmedium sich aufgrund der drehbaren Lagerung der Dornräder als konstruktiv aufwändig erwiesen hat. Besonders aufwändig ist die Einrichtung einer wirksamen Kühlvorrichtung bei Dornrädern mit mehreren

Dorngruppen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene und zuvor näher erläuterte Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine verbesserte Kühlung der Dorne erreicht wird. Diese Aufgabe wird bei einem Dornrad nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch wenigstens ein Verteilelement gelöst, das alle Einlässe einer Dorngruppe mit dem Zulauf verbindet und das alle Auslässe derselben Dorngruppe mit dem Ablauf verbindet.

Das erfindungsgemäße Dornrad zur Herstellung von Verpackungen zeichnet sich zunächst durch eine Dornradwelle mit einer Mittelachse aus. Die Dornradwelle ist vorzugsweise zylindrisch geformt und die Mittelachse verläuft in Längsrichtung - also in axialer Richtung - zentral durch die Dornradwelle hindurch. Die Dornradwelle kann aus Metall, beispielsweise aus Stahl, insbesondere aus einer Chrom-Nickel-Legierung (CrNi) hergestellt sein. Das Dornrad umfasst zudem mehrere an der Dornradwelle befestigte Dorne. Die Befestigung dient dem Zweck, dass sich die Dorne bei einer Drehung der Dornradwelle um ihre Mittelachse ebenfalls um die Mittelachse der Dornradwelle drehen. Gleichwohl kann es sich um eine lösbare Befestigung handeln, um die Dorne austauschen zu können. Die Querschnittsfläche der Dorne kann rechteckig, insbesondere quadratisch gestaltet sein. Weiterhin umfasst das Dornrad einen Zulauf und einen Ablauf für ein Kühlmedium. Der Zulauf und der Ablauf sind separat ausgestaltet, um eine Vermischung von zulaufendem und ablaufendem

Kühlmedium zu vermeiden. Die an dem Dornrad befestigten Dorne bilden wenigstens eine Dorngruppe, deren Dorne in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der

Dornradwelle angeordnet sind. Die Anordnung in einer Ebene dient dem Zweck, dass die Dorne derselben Dorngruppe durch eine Drehung der Dornradwelle nacheinander in dieselben Positionen gebracht werden können, um dort eine Bearbeitung der Packungsmäntel durch unterschiedliche ortsfeste Werkzeuge zu ermöglichen. Jeder Dorn weist schließlich einen Hohlraum für das Kühlmedium auf, der mit einem Einlass und mit einem davon getrennten Auslass verbunden ist. Die Trennung von Einlass und Auslass der Dorne dient - ebenso wie die Trennung von Zulauf und Ablauf des

Dornrades - dem Zweck, eine Vermischung von zulaufendem und ablaufendem Kühlmedium zu vermeiden. Das Dornrad wird erfindungsgemäß ergänzt durch wenigstens ein Verteilelement, das alle Einlässe einer Dorngruppe mit dem Zulauf verbindet und das alle Auslässe derselben Dorngruppe mit dem Ablauf verbindet. Das Verteilelement stellt also eine Verbindung, insbesondere eine direkte Verbindung zwischen jedem Einlass einer Dorngruppe und dem Zulauf des Dornrades her. Ebenso stellt das Verteilelement eine Verbindung, insbesondere eine direkte Verbindung zwischen jedem Auslass einer Dorngruppe und dem Ablauf des Dornrades her. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen den Einlässen und dem Zulauf durchgehend getrennt von der Verbindung zwischen den Auslässen und dem Ablauf. Das Verteilelement sorgt also dafür, dass alle Dorne einer Dorngruppe von dem Zulauf des Dornrades mit„frischem" Kühlmedium versorgt werden, also mit einem Kühlmedium, das nicht bereits zuvor zur Kühlung eines anderen Dornes derselben oder einer anderen Dorngruppe eingesetzt wurde. Ebenso sorgt das Verteilement dafür, dass das Kühlmedium aus allen Dornen einer Dorngruppe zum Ablauf des Dornrades geleitet wird, ohne auf dem Weg dorthin zur Kühlung weiterer Dorne derselben oder einer anderen Dorngruppe verwendet zu werden. Das Verteilelement führt daher zu einer wesentlich effizienteren Kühlung der Dorne. Mit der gleichen Durchflussmenge an Kühlmedium kann eine größere

Kühlleistung erreicht werden bzw. die gleiche Kühlleistung kann mit einer geringeren Durchflussmenge an Kühlmedium erreicht werden. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von wenigstens einem separaten Verteilelement liegt daran, dass das Verteilelement nachgerüstet oder ausgetauscht werden kann und an die Anzahl und Lage der Dorne und Dorngruppen eines Dornrades angepasst werden kann. Das Verteilelement kann aus Kunststoff, beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff wie POM (Polyoxymethylen) hergestellt sein. Kunststoff hat den Vorteil einer besonders variablen Formgebung.

Nach einer Ausgestaltung des Dornrades ist vorgesehen, dass die Dorne wenigstens zwei Dorngruppen bilden, deren Dorne jeweils in einer Ebene senkrecht zur

Mittelachse der Dornradwelle angeordnet sind. Durch zwei oder mehr Dorngruppen in verschiedenen Ebenen kann die Produktionsleistung des Dornrades erhöht werden, denn es können mehrere Produktionslinien von Packungsmänteln gleichzeitig verarbeitet werden. Vorzugsweise sind bei Dornrädern mit mehreren Dorngruppen auch mehrere Verteilelemente vorgesehen, die beispielsweise aneinander gereiht oder ineinander gesteckt werden können. Bei entsprechender Gestaltung der

Verteilelemente kann auch bei mehreren Dorngruppen erreicht werden, dass alle Dorne von dem Zulauf des Dornrades mit„frischem" Kühlmedium versorgt werden, also mit einem Kühlmedium, das nicht bereits zuvor zur Kühlung eines anderen Dornes derselben oder einer anderen Dorngruppe eingesetzt wurde.

Eine weitere Ausbildung des Dornrades sieht vor, dass die Dornradwelle eine

Hohlwelle ist. Die Gestaltung der Dornradwelle als Hohlwelle hat zunächst den Vorteil einer geringeren Masse, die bei einem taktweisen Betrieb des Dornrades zu einem geringeren Energieverbrauch führt. Ein weiterer Vorteil der hohlen Bauweise liegt darin, dass der Innenraum der Dornradwelle für die Versorgung der Dorne mit dem Kühlmedium genutzt werden kann.

Zu dieser Ausbildung des Dornrades wird weiter vorgeschlagen, dass das

Verteilelement in der Dornradwelle angeordnet ist. Eine Anordnung des

Verteilelements in der Dornradwelle hat gegenüber einer Anordnung außerhalb der Dornradwelle den Vorteil einer besonders platzsparenden Bauweise. Zudem kann durch die zentrale Anordnung innerhalb der Dornradwelle eine symmetrische

Bauweise erreicht werden, die dazu führt, dass das Kühlmedium für die Kühlung aller Dorne einer Dorngruppe gleich weite Strömungswege zurücklegen muss. Dies erlaubt eine gleichmäßige Kühlung aller Dorne, wodurch Qualitätsschwankungen bei der Bearbeitung der Packungsmäntel vermieden werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das Verteilelement bei einer Anordnung innerhalb der Dornradwelle vor mechanischen und thermischen Belastungen geschützt wird.

In weiterer Ausgestaltung des Dornrades ist vorgesehen, dass das Verteilelement wenigstens einen Stützabschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Dornradwelle entspricht. Durch den Stützabschnitt

(„Verteilerkopf') kann das Verteilelement präzise in der Dornradwelle positioniert werden, so dass das Verteilelement lediglich in axialer Richtung (also entlang der Mittelachse der Dornradwelle) verschoben und/oder verdreht werden kann, während eine Verschiebung in radialer Richtung (also quer zur Mittelachse der Dornradwelle) ausgeschlossen ist. Vorzugsweise ist zwischen dem Stützabschnitt und der Innenwand der Dornradwelle eine Spielpassung oder eine Übergangspassung vorgesehen. Das Verteilelement kann im Bereich des Stützabschnittes eine Dichtung aufweisen, um zu verhindern, dass Kühlmedium zwischen dem Stützabschnitt und der Innenwand der Dornradwelle hindurchströmt. Das Verteilelement kann nach einer weiteren Ausbildung des Dornrades einen axial verlaufenden Innenkanal aufweisen. Der Innenkanal kann entweder für die Zuleitung oder alternativ für die Ableitung des Kühlmediums genutzt werden. Vorzugsweise erstreckt sich der Innenkanal in axialer Richtung durch die gesamte Länge des Verteilelements hindurch. Auf diese Weise kann durch eine Aneinanderreihung von mehreren Verteilelementen ein Innenkanal gebildet werden, der mehrere

Verteilelemente durchläuft. Der Innenkanal kann beispielsweise zylindrisch geformt sein und einen beliebigen, an die Strömungsmenge angepassten Durchmesser aufweisen. Zu dieser Ausbildung wird weiter vorgeschlagen, dass das Verteilelement wenigstens einen von dem Innenkanal abzweigenden und radial verlaufenden Verteilkanal aufweist. Die Verteilkanäle zweigen von dem Innenkanal ab, so dass durch die Verteilkanäle eine Verbindung zwischen dem Innenkanal und den einzelnen Dornen einer Dorngruppe ausgebildet werden kann. Vorzugsweise entspricht die Anzahl und die Lage der Verteilkanäle der Anzahl und der Lage der ihnen zugeordneten Dorne. Bevorzugt sind die Verteilkanäle in gleichmäßigen Abständen über den Umfang des Verteilelements verteilt. Vorzugsweise weist das Verteilelement wenigstens vier, insbesondere wenigstens sechs Verteilkanäle auf. Eine weitere Ausgestaltung des Dornrades sieht vor, dass das Verteilelement wenigstens einen axial verlaufenden Außenkanal aufweist. Wie der Innenkanal kann auch der Außenkanal entweder für die Zuleitung oder alternativ für die Ableitung des Kühlmediums genutzt werden. Vorzugsweise ist der Außenkanal durchgehend von dem Innenkanal getrennt, um eine Vermischung von zuströmendem und

abströmendem Kühlmedium zu vermeiden. Da sowohl der Innenkanal als auch der Außenkanal axial verlaufen, sind der Innenkanal und der Außenkanal konzentrisch angeordnet.

Zu dieser Ausgestaltung wird weiter vorgeschlagen, dass der Außenkanal wenigstens abschnittsweise als umlaufender Absatz ausgestaltet ist, dessen Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser der Dornradwelle. Durch diese Ausgestaltung wird der Außenkanal einseitig durch die Innenwand der Dornradwelle begrenzt. Aufgrund der vollständig umlaufenden Gestaltung des Außenkanals ist ein einzelner Außenkanal ausreichend, um eine Verbindung zu allen Dornen einer Dorngruppe zu erzeugen. Alternativ hierzu kann in dem Verteilelement für jeden Dorn ein separater Außenkanal vorgesehen sein. In jedem Fall soll der wenigstens eine Außenkanal derart gestaltet und angeordnet sein, dass er das aus den Dornen austretende Kühlmedium aufnehmen kann und zu dem Ablauf leiten kann.

Im Hinblick auf den Außenkanal kann weiter vorgesehen sein, dass der Außenkanal wenigstens abschnittsweise als Axialbohrung ausgestaltet ist. Um eine zuverlässige Ableitung des Kühlmediums auch bei dem Einsatz mehrerer aneinander gereihter Verteilelemente sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Außenkanäle abschnittsweise, insbesondere im Bereich des Stützabschnittes, als Axialbohrungen ausgestaltet sind. Um eine Vermischung von frischem Kühlmedium und bereits erwärmten Kühlmedium zu verhindern, sind die Axialbohrungen vorzugsweise zwischen den ebenfalls im Stützabschnitt angeordneten Verteilkanälen angeordnet.

In weiterer Ausbildung des Dornrades wird vorgeschlagen, dass die Länge des Verteilelements dem Abstand zwischen den Ebenen von zwei benachbarten

Dorngruppen entspricht. Auf diese Weise kann jedes Verteilelement individuell an die jeweilige Dorngruppe und insbesondere an die Lage der Einlässe und Auslässe dieser Dorngruppe angepasst werden. Bei Dornrädern mit zwei oder mehr Dorngruppen können mehrere Verteilelemente hintereinander in die hohle Dornradwelle eingeschoben werden und gemeinsam eine durchgehende Zuleitung (z.B. durch die Innenkanäle) bzw. eine durchgehende Ableitung (z.B. durch die Außenkanäle) für das Kühlmedium bilden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Dornrades ist vorgesehen, dass der Hohlraum für das Kühlmedium durch zwei miteinander verbundene Kühlkanäle gebildet wird. Indem der Hohlraum durch zwei Kühlkanäle gebildet wird, kann das Kühlmedium zunächst durch den ersten Kühlkanal von der Dornradwelle durch den gesamten Dorn hindurch bis zum abstehenden Ende des Dornes („Dornplatte") geleitet werden, dort die Wärme aufnehmen und anschließend durch den zweiten Kühlkanal zurück in die Dornradwelle geleitet werden. Durch zwei separate Kühlkanäle pro Dorn kann also eine Trennung von zuströmendem und abströmendem Kühlmedium erreicht werden, was zu einer effizienteren Kühlung der Dorne führt.

Eine weitere Ausbildung des Dornrades sieht vor, dass der Zulauf für das Kühlmedium und der Ablauf für das Kühlmedium an gegenüberliegenden Enden der Dornradwelle angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird eine weitgehende räumliche Trennung von zuströmendem (kaltem) Kühlmedium und abströmendem (wärmerem) Kühlmedium erreicht. Auf diese Weise wird weitgehend verhindert, dass das zuströmende Kühlmedium durch das abströmende Kühlmedium erwärmt wird und im Vergleich zu einer einseitigen Anordnung von Zulauf und Ablauf auf derselben Seite der Dornradwelle eine effizientere Kühlung erreicht.

In weiterer Ausgestaltung des Dornrades ist vorgesehen, dass das Dornrad

wenigstens zwei, insbesondere wenigstens vier oder wenigstens sechs Dorngruppen umfasst. Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass jede Dorngruppe wenigstens vier Dorne, insbesondere wenigstens sechs Dorne umfasst. Durch eine größere Anzahl an Dorngruppen können mehrere Linien von Packungsmänteln gleichzeitig bearbeitet werden. Durch eine größere Anzahl von Dornen pro Dorngruppe kann eine größere Anzahl von Bearbeitungsschritten an den Packungsmänteln durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes

Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Dornrad zur Herstellung von Verpackungen in einer Seitenansicht, und

Fig. 2: eine vergrößerte Ansicht des Dornrades aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt erfindungsgemäßes Dornrad 1 zur Herstellung von Verpackungen in einer Seitenansicht. Das Dornrad 1 umfasst eine Dornradwelle 2, die entlang einer zentral angeordneten Mittelachse 3 verläuft. Die Dornradwelle 2 kann als Hohlwelle ausgeführt sein. An der Dornradwelle 2 sind mehrere Dorne 4 befestigt. Die Dorne 4 bilden Dorngruppen 5A bis 5F, deren Dorne 4 jeweils in einer Ebene 6A bis 6F senkrecht zur Mittelachse 3 der Dornradwelle 2 angeordnet sind. Bei dem in Fig. 1 gezeigten und insoweit bevorzugten Dornrad 1 umfasst jede Dorngruppe 5A bis 5F vier Dorne 4, so dass insgesamt vierundzwanzig Dorne 4 vorhanden sind. Die Dorne 4 einer Dorngruppe 5A bis 5F sind vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Dornradwelle verteilt, so dass sich bei einer Konfiguration mit vier Dornen 4 pro Dorngruppe 5A bis 5F ein Dornabstand von 90° ergibt. Das in Fig. 1 gezeigte Dornrad 1 umfasst weiterhin einen Zulauf 7 für ein Kühlmedium sowie einen Ablauf 8 für ein Kühlmedium. Der Zulauf 7 und der Ablauf 8 sind an gegenüberliegenden Enden des Dornrades 1 angeordnet. Jeder Dorn 4 weist einen Hohlraum 9 für das Kühlmedium auf, wobei der Hohlraum durch zwei miteinander verbundene Kühlkanäle 9A, 9B gebildet sein kann. Jeder Hohlraum 9 ist mit einem Einlass 10 und einem davon getrennten Auslass 11 verbunden. Das Dornrad 1 umfasst zudem mehrere Verteilelemente 12A bis 12E. Die Verteilelemente 12A bis 12E verbinden die Einlässe 10 einer Dorngruppe 5A bis 5F mit dem Zulauf 7 und die Auslässe 11 derselben Dorngruppe 5A bis 5F mit dem Ablauf 8. Bei dem in Fig. 1 gezeigten und insoweit bevorzugten Dornrad 1 entspricht die Länge der

Verteilelemente 12A bis 12E dem Abstand zwischen den Ebenen 6A bis 6F von zwei benachbarten Dorngruppen 5A bis 5F. Auf diese Weise kann eine unterschiedliche Anzahl von Verteilelementen 12A bis 12E zusammengesteckt werden, wodurch eine Anpassung an die Anzahl der Dorngruppen 5A bis 5F möglich ist.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Dornrades 1 aus Fig. 1 dargestellt. In der vergrößerten Ansicht sind insbesondere der Aufbau des Verteilelements 12A und seine Anordnung in der Dornradwelle 2 erkennbar. Die übrigen - in Fig. 2 nicht dargestellten - Verteilelemente 12B bis 12E weisen einen identischen Aufbau auf. Das Verteilelement 12A weist einen Stützabschnitt 13 auf, dessen Außendurchmesser DA etwa dem Innendurchmesser Di der Dornradwelle entspricht. Durch eine derartige Gestaltung des Stützabschnitts 13 wird das Verteilelement 12A präzise in der

Dornradwelle 2 positioniert werden, so dass das Verteilelement 12A lediglich in axialer Richtung (also entlang der Mittelachse 3) verschoben oder verdreht werden kann, während eine Verschiebung in radialer Richtung (also quer zur Mittelachse 3) ausgeschlossen ist.

Das Verteilelement 12A weist einen axial verlaufenden Innenkanal 14 auf, der sich durch das gesamte Verteilelement 12A hindurch erstreckt. Von diesem Innenkanal 14 zweigen mehrere radial verlaufende Verteilkanäle 15 ab. Vorzugsweise entspricht die Anzahl und Lage der Verteilkanäle 15 der Anzahl und Lage der dem Verteilelement 12A zugeordneten Dorne 4. Dies führt dazu, dass das in Fig. 2 dargestellte

Verteilelement 12A vier Verteilkanäle 15 aufweist, die in gleichmäßigen Abständen von 90° über den Umfang des Verteilelements 12A verteilt sind. Die Verteilkanäle 15 sind vorzugsweise im Bereich des Stützabschnittes 13 angeordnet, so dass die äußeren Enden der Verteilkanäle 15 bis zur Innenfläche der hohlen Dornradwelle 2 führen und dort das Kühlmedium in die Einlässe 10 der Dorne 4 eintreten kann. Neben dem Innenkanal 14 weist das Verteilelement 12A auch wenigstens einen axial verlaufenden Außenkanal 16 auf. Es kann ein einzelner Außenkanal 16 vorgesehen sein, wobei in diesem Fall bevorzugt wird, dass der Außenkanal 16 wenigstens abschnittsweise als umlaufender Absatz ausgestaltet ist, dessen Außendurchmesser D a geringer ist als der Innendurchmesser Di der Dornradwelle 2. Alternativ hierzu kann in dem Verteilelement 12A auch für jeden Dorn 4 ein separater Außenkanal 16 vorgesehen sein. In jedem Fall muss der wenigstens eine Außenkanal 16 derart gestaltet und angeordnet sein, dass er das aus den Auslässen 11 der Dorne 4 austretende Kühlmedium aufnehmen kann und zu dem Ablauf 8 leiten kann. Um eine zuverlässige Ableitung des Kühlmediums auch bei dem Einsatz mehrerer aneinander gereihter Verteilelemente 12A bis 12E sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Außenkanäle 16 im Bereich des Stützabschnittes 13 als Axialbohrungen 17 ausgestaltet sind. Um eine Vermischung von frischem Kühlmedium und bereits erwärmten Kühlmedium zu verhindern, sind die Axialbohrungen 17 vorzugsweise zwischen den ebenfalls im Stützabschnitt 13 angeordneten Verteilkanälen 15 angeordnet. Zudem sollte das erste Verteilelement 12A - anders als die weiteren Verteilelemente 12B bis 12E - keine Axialbohrungen 17 aufweisen, um eine

Rückströmung von bereits erwärmtem Kühlmedium zu verhindern. In Fig. 2 ist weiterhin erkennbar, dass die Länge LA des Verteilelements 12A dem

Abstand LB zwischen den Ebenen 6A, 6B von zwei benachbarten Dorngruppen 5A, 5B entspricht. Auf dieser Weise kann das Verteilelement 12A individuell an die jeweilige Dorngruppe 5A und insbesondere an die Lage der Einlässe 10 und Auslässe 11 dieser Dorngruppe 5A angepasst werden. Bei Dornrädern 1 mit mehr als zwei Dorngruppen 5A bis 5F können mehrere Verteilelemente 12A bis 12E hintereinander in die hohle Dornradwelle 2 eingeschoben werden und gemeinsam eine durchgehende Zuleitung (durch die Innenkanäle 14) bzw. eine durchgehende Ableitung (durch die

Außenkanäle 16 / Axialbohrungen 17) für das Kühlmedium bilden. Das Dornrad 1 weist schließlich ein (nur in Fig. 1 dargestelltes) Endstück 18 auf, welches den Innenkanal 11 des letzten Verteilelements 12E dichtend abschließt und das durch den Außenkanal 16 des letzten Verteilelements 12E strömende Kühlmedium in einem zentral angeordneten Ablaufkanal 19 sammelt und von dort zu dem Ablauf 8 des Dornrades 1 leitet.

Bezugszeichenliste:

1: Dornrad

2: Dornradwelle

3: Mittelachse

4: Dorn

5A - 5F: Dorngruppe

6A - 6F: Ebene

7: Zulauf (für Kühlmedium)

8: Ablauf (für Kühlmedium)

9: Hohlraum

9A, 9B: Kühlkanal

10: Einlass

11: Auslass

12A - 12E: Verteilelement

13: Stützabschnitt

14: Innenkanal

15: Verteilkanal

16: Außenkanal

17: Axialbohrung

18: Endstück

19: Ablaufkanal

DA: Außendurchmesser (im Bereich des Stützabschnittes 13) D a : Außendurchmesser (im Bereich des Außenkanals 16)

Di: Innendurchmesser (der Dornradwelle 2)

LA: Länge (des Verteilelements 12)

LB: Abstand (zwischen den Ebenen 6)