Vorrichtung zum Verdichten von Hohlkörpern

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Hohlkörpern, wie Getränkeflaschen und -dosen aus Metallblech oder Kunststoff mit einem in einer Beschickungskammer angeordneten, mehrere im Winkelabstand voneinander angeordnete Mitnehmerflügel aufweisenden, um eine Drehachse motorisch angetriebenen Beschickungsrad und einer dem Beschickungsrad nachgeordneten, vorzugsweise aus einem Walzenpaar mit gegenläufig drehenden Schneidwalzen bestehenden Schneid- und Presseinheit.

Mit Verdichtungsvorrichtungen dieser Art werden leere Behälter, wie Getränkeflaschen oder -dosen aus Metallblech oder Kunststoff in ihrem Volumen reduziert und für einen Recyclingprozess aufbereitet. Die zu verdichtenden Hohlkörper werden über eine Beschickungskammer, in der sich ein Beschickungsrad befindet, einer Schneid- und Presseinheit zugeführt, in der sie zwischen einem Walzenpaar in ihrem Mantelbereich eingeschnitten und zu plattenförmigen Gebilden verdichtet werden. Einge- setzt werden derartige Vorrichtungen in Leerflaschen- und Dosenrücknahmegeräten im Lebensmittel- und Getränkehandel. Bei der Konstruktion einer Verdichtungsvorrichtung ist vor allem darauf zu achten, dass Hohlkörper unterschiedlicher Größe, Form, Material- und Oberflächenbeschaffenheit mit ein und derselben Vorrichtung erfasst werden müssen. Es kommt daher immer wieder vor, dass einzelne Gebinde von den Schneid- und Presseinheiten beim Beschickungsvorrichtung nicht erfasst werden, und dass das Beschickungsrad über das Gebinde hinweg rutscht. Wenn das Gebinde auch nach mehreren Anläufen von der Schneid- und Presseinheit nicht erfasst und eingezogen wird, führt dies in der Regel zu einer Gerätestörung.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verdichtungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, die eine zuverlässige Erfassung und Verdichtung der über die Beschickungskammer eingegebenen Hohlkörper unabhängig von der Eingaberichtung gewährleis- tet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü- chen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, dass der über das Beschickungsrad auf den einzugebenden Hohlkörper ausgeübten Vorschubkraft, mit der dieser in die Schneid- und Presseinheit eingeführt wird, eine maßgebliche Rolle zukommt. Insbesondere ist darauf zu achten, dass über die sich in die Hohlkörperwand eindrückenden Mitnehmerflügel des Beschickungsrads ein stabiler Formschluss entsteht, der dafür sorgt, dass der Hohlkörper ohne die Gefahr eines Abgleitens des Mitnehmerflügels gegen die Einzugsstelle des Walzenpaars gepresst wird, ohne dass es zu ei- nem Abgleiten des Mitnehmerflügels kommt.

Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Mitnehmerflügel des Beschickungsrads je eine mit ihrer in Drehrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden radialen Außenkanten gemeinsam unter Ausübung einer Verformungsarbeit auf den einzugebenden Hohlkörper einwirkende Vor- und Nachlaufpartie aufweisen. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass sich beim Beschickungsvorgang über die Mitnehmerflügel nicht nur eine Delle, sondern zwei im Abstand voneinander angeordnete Dellen bilden, die zu einem verbesserten Formschluss und damit zu einer erhöhten Einschubkraft in Richtung Schneid- und Presseinheit führen.

Der Abstand zwischen der Vor- und der Nachlaufpartie ist dabei so zu wählen, dass für alle in Betracht kommenden Hohlkörper Größen und Formen sowie für alle möglichen Einzugrichtungen die Vor- und Nachlaufpartien während des Beschickungsvorgangs gemeinsam in Aktion treten können. Um dies zu erreichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Vor- und Nachlaufpartien der Mitnehmerflügel im Bereich ihrer Außenkanten einen Winkelabstand von 10° bis 50°, vorzugsweise von 20° bis 35°, bezogen auf die Drehachse voneinander aufweisen. Bei den praktisch vorkommenden Hohlkörpergrößen sollten also die Vor- und Nachlaufpartien der Mitnehmerflügel im Bereich ihrer Außenkanten einen Abstand von 20 bis 100 mm, vorzugsweise von 30 bis 60 mm, voneinander aufweisen.

Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Winkelabstand zwi- sehen der Nachlaufpartie und der Vorlaufpartie zweier benachbarter Mitnehmerflügel im Bereich der Außenkanten mindestens 80° beträgt, so dass sichergestellt ist, dass jeweils nur ein Mitnehmerflügel mit seinen Vor- und Nachlaufpartien am Flascheneinzug beteiligt ist.

Die Vor- und Nachlaufpartien der Mitnehmerflügel weisen zweckmäßig den gleichen Flugkreisdurchmesser auf. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die Flugkreisdurchmesser der Vor- und Nachlaufpartien verschieden sind, wobei zweckmäßig der Flugkreisdurchmesser der Nachlaufpartie geringfügig größer als der der Vorlaufpartie sein sollte.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Nachlaufpartie gegenüber der zugehörigen Vorlaufpartie unter Bildung einer schrägen Abweiserfläche mit einer nacheilenden Außenkante entgegen der Drehrichtung abgebogen ist.

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Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vor- und Nachlaufpartien der Mitnehmerflügel in Drehrichtung nach außen versetzt an einer Nabenpartie des Beschickungsrads fixiert sind, wobei sie von einer gemeinsamen oder benachbarten Fixierstelle aus zu ihrer Au- ßenkante mit unterschiedlichen nacheilenden Schrägwinkeln von der Nabenpartie abstehen.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Mitnehmerflügel in einem Winkelabstand von 45° oder weniger am Beschickungsrad angeordnet sind und dass jeweils zwei benachbarte Mitnehmerflügel beim Beschickungsvorgang unter Ausübung einer Verformungsarbeit auf einen einzugebenden Hohlkörper einwirken. Um eine Verklemmungsgefahr zu vermeiden, muss der Antriebsmotor des Beschickungsrads ausreichend leistungsfähig sein.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schema- tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a und b eine Verdichtungsvorrichtung für Gebinde in zwei ver- schiedenen schaubildlichen Darstellungen;

Fig. 2a und b je ein Schema der Verdichtungsvorrichtung nach Fig. 1a und b mit flaschenförmigem Beschickungsgut mit unterschiedlicher Einschubrichtung des Beschickungsguts in der Beschickungskammer.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Verdichten von Hohlkörpern, wie Flaschen, Dosen oder Tetrapacks aus Metall oder Kunststoff ist zum Einsatz in Leergutrücknahmegeräten bestimmt. Hierbei werden die Leergutgebinde zu plattenartigen Gebilden kompaktiert, damit sie einer Weiterverwertung in Recycling-Anlagen zugeführt werden können.

Die Verdichtung der Leergut-Hohlkörper 10 erfolgt in einer Schneid- und Presseinheit 12, die bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ein Walzenpaar mit zwei über einen Motor 14 gegenläufig angetriebenen, einen Press- spalt 16 begrenzenden Schneidwalzen 18 aufweist. Der Schneid- und Presseinheit 12 vorgeordnet ist ein in einer Beschickungskammer 20 angeordnetes, motorisch angetriebenes Beschickungsrad 22, das mehrere in einem Winkelabstand von 120° voneinander angeordnete Mitnehmerflügel 24 aufweist.

Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Mitnehmerflügel 24 jeweils eine Vorlaufpartie 24' und eine Nachlaufpartie 24" aufweisen, deren radiale Außenkanten 26', 26" einen lichten Abstand voneinander aufweisen, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einem Winkelabstand von ca. 25° bis 30° entspricht. Die Vorlaufpartien 24' der Mitnehmerflügel 24 weisen zur Aussteifung zwei abgebogene Längsränder auf, während die Nachlaufpartien in ihrem Verlauf von der Einspannstelle zu ihrer Außenkante 26" hin entgegen der Drehrichtung nacheilend gebogen sind. Die Vor- und Nachlaufpartien 24', 24" der Mitnehmerflügel sind in radialem Abstand von der Drehachse 28 des Beschickungsrads 22 tangential an einer Nabe 30 fixiert, so dass sie gegenüber einer Radialebene schräg unter Bildung einer nacheilenden Ebene geneigt sind. Wie aus den Fig. 2a und b zu ersehen ist, können die Leergut-Hohlkörper mit beliebiger Orientierung, wie "Boden voraus", "Hals voraus" oder auch "quer liegend" (nicht dargestellt) über eine Einga- beöffnung in die Beschickungskammer 20 eingegeben werden. Dort werden sie von der Vorlaufpartie 24' und der Nachlaufpartie 24" eines Mitnehmerflügels 24 erfasst und in Richtung Pressspalt 16 zwischen den Schneidwalzen 18 mitgenommen. Dabei werden sie unter Ausübung einer Verformungsarbeit gegen den Boden 32 der Beschickungskammer 20 gepresst, so dass aufgrund der sich in dem Hohlkörper 10 bildenden Dellen 34,36 ein den Vorschub begünstigender Formschluss entsteht. Die Vorlaufpartie 24' und die Nachlaufpartie 24" erfassen den Hohlkörper

Nachlaufpartie 24" erfassen den Hohlkörper gemeinsam, so dass zwischen den beiden Dellen 34 und 36 eine Erhebung 38 verbleibt, die dafür sorgt, dass der Hohlkörper zuverlässig in den Pressspalt 16 der Schneid- und Presseinheit eingeführt wird, ohne dass der Mitnehmerflügel 24 über den Hohlkörper hinweg rutschen kann. Dies ist dann der Fall, wenn die Außenkanten 26', 26" der Vor- und Nachlaufpartien eines Mitnehmerflügels einen Winkelabstand von ca. 30° bezogen auf die Drehachse voneinander aufweisen. Andererseits sollte der Winkelabstand zwischen der Nachlaufpartie 24" und der Vorlaufpartie 24' zweier benachbarter Mitnehmerflügel etwa 90° betragen, wie dies aus Fig. 2a und 2b zu ersehen ist. Bei dem in Fig. 2a und b gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Vor- und Nachlaufpartien 24', 24" der Mitnehmerflügel 24 bezogen auf die Drehachse 28 etwa den gleichen Flugkreisdurchmesser auf. Dieser ist so bemessen, dass er nahe am Pressspalt 16 der Schneid- und Presseinheit 12 vorbei verläuft.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdichten von Hohlkörpern 10, wie Getränkeflaschen, Dosen und Tetrapacks aus Metallblech oder Kunststoff. Die Vorrichtung weist ein in einer Beschickungskammer 20 angeordnetes, motorisch ange- triebenes Beschickungsrad 22 auf, dass mehrere im Winkelabstand voneinander angeordnete Mitnehmerflügel aufweist. Die Verdichtung erfolgt in einer dem Beschickungsrad 22 nachgeordneten Schneid- und Presseinheit 12, die vorzugsweise aus einem Walzenpaar mit gegenläufig drehenden Walzen 18 besteht. Um ein zuverlässiges Erfassen des Hohlkörpers beim Beschickungsvorgang zu gewährleisten, weisen die Mitnehmerflügel 24 je eine Vorlaufpartie 24' und eine Nachlaufpartie 24' auf, deren radiale Außenkanten 26', 26" einen lichten Abstand voneinander aufweisen und die beim Beschickungsvorgang gemeinsam unter Ausübung einer Verformungsarbeit auf einen einzugebenden Hohlkörper einwirken.