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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR PRODUCING SHREDDED MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/004113
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for producing shredded material, in particular for producing packaging material in the form of approximately rectangular strips (12) made of cardboard or the like, having a cross cutter (2) that is situated preferably downstream of a longitudinal cutter (1) and that has a cutting roller which is rotated by means of a drive unit and which on its perimeter is fitted with blades that cooperate with a fixed counterblade, provides high working precision and trouble-free operation in that the cutter block is designed as a multiwing rotor (13) with a number of blade-holding arms (24) that project radially out from a shaft (23), each of which carries several axially parallel blade units (25) spaced over the working width and offset from each other in the circumferential direction.

Inventors:
FRICK WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/003019
Publication Date:
February 15, 1996
Filing Date:
July 29, 1995
Export Citation:
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Assignee:
REWIPAC HOLDING INC (US)
FRICK WOLFGANG (DE)
International Classes:
B02C18/00; B02C18/14; B02C18/18; D21B1/10; (IPC1-7): B26D3/22; B26D1/38
Foreign References:
US2870840A1959-01-27
GB386357A1933-01-19
DE3903382A11990-08-09
DE1679801A11972-02-17
US3401728A1968-09-17
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung von Schnipselmaterial, insbesondere zur Herstellung von Packmaterial in Form von aus Karton oder dergleichen bestehenden, etwa rechteckigen Streifenabschnitten (12) mit einem vorzugsweise einem Längsschneider (1) nachgeordneten Querschneider (2) der eine mittels einer Antriebseinrichtung rotierbare Messerwalze aufweist, die umfangsseitig mit Messern besetzt ist, die mit einem fest angeordneten Gegenmesser (15) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwalze als mehrflügliger Rotor (13) mit mehreren von einer Welle (23) radial abstehenden Messeraufnahmebalken (24) ausgebildet ist, die über der Arbeitsbreite jeweils mehrere, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte, achsparallele Messerstücke (25) tragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messeraufnahmebalken (24) über der Arbeitsbreite mehrere, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Balkenabschnitte aufweisen, denen jeweils ein Messerstück (25) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerstücke (25) und vorzugsweise die Messeraufnahmebalkenabschnitte jeweils um 2,5 ° bis 7,5 °, vorzugsweise um 5 °, gegeneinander versetzt sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerstücke (25) über die Vorderflanke des zugeordneten Messerauf¬ nahmebalkens (24) in Umfangsrichtung vorspringen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerstücke (25) jeweils als mit einer Messerschneide (26) versehene Klinge ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerstücke (25) gegenüber ein Tangensialebene gekippt angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerschneide (26) eine beim Schnitt zur benachbarten Flanke des Ge¬ genmessers (15) etwa parallele Flanke aufweisene.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerstücke (25) in Umfangsrichtung nachstellbar angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Gegenmesser (15) als auf einem festen Messerhalter (14) aufge¬ nommene, über der Arbeitsbreite vorzugsweise unter¬ teilte Messerleiste ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gegenmesser (15) bildende Messerleiste als Wendeleiste ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (14) eine zur zugeordneten Messerleiste (15) hinführende Leitfläche (16) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (13) mit seitlichen Schwungmassen (19) versehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (13) als Gu߬ formling ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Längsschneider (1) und Querschneider (2) ein Förderschacht (3) vorgesehen ist, der durch zwei Förderbandanordnungen (4,5) begrenzt ist, die einen keilförmig sich ver¬ engenden Einlaufspalt (6) bilden und auslaufseitig federnd aneinander angestellt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Trums der Förderbandanordnungen (4,5) durch Stützkufen (10) abgestützt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbandanordnungen (4,5) jeweils mehrere, durch Keilleisten geführte Gurtbänder aufweisen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Förder¬ schacht (3) in Transportrichtung Gefälle aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (16) des Messerhalters (14) zum Auslaß des Förderschachts (3) hin ansteigt.
Description:
Vorrichtung zur Herstellung von Schnipselmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schnipselmaterial, insbesondere zur Herstellung von Packmaterial in Form von aus Karton oder dergleichen be¬ stehenden, etwa rechteckigen Streifenabschnitten, mit einem vorzugsweise einem LängsSchneider nachgeordneten QuerSchneider, der eine mittels einer Antriebseinrichtung rotierbare Messerwalze aufweist, die u fangsseitig mit Messern besetzt ist, die mit einem fest angeordneten Ge¬ genmesser zusammenwirken.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 39 03 382 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist die Messer¬ walze des QuerSchneiders umfangsseitig mit gegenüber der Achsrichtung geschränkt verlaufenden, über die Arbeits¬ breite durchgehenden, radial vorstehenden Messerleisten versehen. Diese bewirken infolge ihrer Schrägstellung einen Seitentransport des dem Querschneider zugeführten, streifenförmigen Materials. Die Folge davon ist, daß es innerhalb des Querschneiders zu einem Seitenstau kommen kann. Gleichzeitig wird dabei das _ streifenförmige Material zur Transportrichtung schräg gestellt, sodaß rautenförmige Streifenabschnitte entstehen, deren Länge

zum Streifenende hin zunimmt. Derartige Abweichungen von der angestrebten Rechteckkonfiguration der Streifenab¬ schnitte sind im Hinblick auf die Weiterverarbeitung un¬ erwünscht. Außerdem wird hierbei die Schnittlänge infolge der Schrägstellung der Streifen zum Streifenende hin immer größer, sodaß sich auch das erforderliche Antriebs¬ moment vergrößert. Hinzu kommt, daß infolge des Seitentransports mehrere Streifen übereinander gelegt werden können. Es besteht daher die Gefahr, daß die Mes¬ serwalze blockiert wird. Die bekannte Anordnung gewähr¬ leistet ersichtlich kein exaktes Arbeitsergebnis und er¬ weist sich zudem als störanfällig.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß eine ver-gleichsweise hohe Produktionsgenauigkeit und Störungsfreiheit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Messerwalze als mehrflügliger Rotor mit mehreren, von einer Welle radial abstehenden Messeraufnahmebalken aus¬ gebildet ist, die über der Arbeitsbreite jeweils mehrere, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte, achsparalelle Messerstücke tragen.

Auf Grund des achsparalellen Verlaufs der Messerstücke entfallen ein Seitentransport und damit die Gefahr eines Seitenstaus sowie einer Schrägstellung des streifen- förmigen Materials. Hierdurch ist sichergestellt, daß das

erforderliche Antriebsdrehmoment minimiert wird und gleichzeitig eine exakt rechteckförmige Konfiguration der hergestellten Streifenabschnitte erreicht wird. Infolge der umfangsmaßigen Versetzung der Messerstücke ergeben sich pro Schnitt über der Arbeitsbreite mehrere Schnitt¬ folgen, was sich ebenfalls vorteilhaft auf den Abbau von Drehmomentspitzen auswirkt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich somit die eingangs geschilderten Nachteile des gattungsgemäßen Standes der Technik auf einfache und kostengünstige Weise beseitigen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun¬ gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteran¬ sprüchen angegeben. So können die Messeraufnahmebalken zweckmäßig über der Arbeitsbreite mehrere, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Balkenabschnitte aufweisen, denen jeweils ein Messerstück zugeordnet ist. Diese Maßnahme gewährleistet gleiche Einspann- und Schnittverhältnisse im Bereich jedes Messerstücks.

Eine weitere, zu bevorzugende Maßnahme kann darin be¬ stehen, daß die Messerstücke jeweils in Umfangsrichtung vorspringend angeordnet sind. Die Messerstücke sind hier¬ zu zweckmäßig als mit einer Messerschneide versehene Klinge ausgebildet, welche über die Messeraufnahmebalken¬ vorderkante vorspringt. Diese Maßnahmen ergeben einen Freiraum zwischen Schneide- und Messeraufnahmebalkenvor¬ derseite, der das jeweils abzutrennende Streifenstück aufnehmen kann. Hierdurch ist sichergestellt, daß auch ein dickeres Streifenpaket ohne Quetschung in Form eines

zuverlässigen Hackschnitts durchschlagen wird. Die so hergestellten Streifenabschnitte bleiben dabei in vor¬ teilhafter Weise unbeschädigt.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Messerstücke gegenüber einer Tangentsialebene ge¬ kippt angeordnet sind. Dies ergibt in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise kleine Breite der zur Bildung der Schneide vorzusehenden Phase und gewährleistet damit eine hohe Messerstabilität.

Vorteilhaft können die Messerstücke in Umfangsrichtung nachstellbar angeordnet sein. Dies ermöglicht einen ein¬ fachen Verschleißausgleich.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann zwischen Längsschneider und Querschneider ein Förder¬ schacht vorgesehen sein, der durch zwei Förderbandan¬ ordnungen begrenzt ist, die einen keilförmig sich ver¬ engenden Einlauf bilden und auslaufseitig federnd aneinander angestellt sind. Diese Maßnahmen ergeben eine doppelseitige Zwangsführung und damit einen zuverlässigen Transport des dem Querschneider zuzuführenden Streifen¬ materials. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die Streifen, die erfahrungsgemäß beim Verlassen des Längs¬ schneiders gegenüber der Transportebene gekippt sind, in die Transportebene umgelegt werden und so dem Querschnei¬ der in Form eines flachen Materialstroms zugeführt wer¬ den, was der Qualität des auszuführenden Querschnitts förderlich ist.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß der das feste Gegenmesser aufnehmende Messerhalter eine an den Förderschacht anschließende Leitfläche auf¬ weist, die zu der das Gegenmesser bildenden Messerleiste hin abfällt. Hierdurch ergibt sich eine zuverlässige Be¬ aufschlagung des Querschneiders auch bei vergleichsweise kurzem, streifenförmigem Material.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und der nachstehenden Beispie1sbeschreibung.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben: Hierbei zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 2 einen Vertikalschnitt durch den Querschneider der Anordnung gemäß Figur 1, Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Rotors des

Querschneiders und Figur 4 eine schematische Draufsicht auf einen

Messeraufnahmebalken des Rotors.

Zum Polstern von empfindlichen Versandgütern können mit aus Karton oder dergleichen bestehenden Schnipseln ge¬ füllte Beutel Verwendung finden. Der aufgrund von Vor¬ schriften und Erlassen zurückzunehmende Verpackungskarton kann so einer neuen Verwendung zugeführt werden.

Die der Figur 1 zugrunde liegende Vorrichtung zur Her¬ stellung von Schnipseln oben genannter Art enthält einen LängsSchneider 1, dem ein Querschneider 2 nachgeordnet ist. Zwischen Längsschneider 1 und Querschneider 2 ist ein mit Gefälle nach unten verlaufender Förderschacht 3 vorgesehen. Der Längsschneider 1, der rotierende Messer¬ scheiben enthalten kann, wird mit bogenförmigem bzw. ta¬ felförmigem Karton beaufschlagt, der durch die Messer¬ scheiben in Längsstreifen gewünschter Breite unterteilt wird. Die Beaufschlagung des Längsschneiders l erfolgt entlang einer parallel zu den Achsen der Messerscheiben verlaufenden Zuführebene in liegender Formation.

Die Erfahrung zeigt, daß die den Längsschneider 1 verlassenden Streifen gegenüber der Ebene des dem Längs¬ schneider 1 zugeführten Materials um etwa 45° gekippt sind. Die so gekippten Längsstreifen werden im Förderschacht 3 flach gelegt. Hierzu ist der seitlich durch Leitbleche etc.. begrenzte Förderschacht nach oben und unten durch antreibbare Förderbandanordnungen 4,5 begrenzt. Diese sind so ausgebildet und angeordnet, daß sich ein in Förderrichtung keilförmig verjüngter Einlaufspalt 6 er-gibt und daß die einander zugewandten Förderbandtrums auslaufseitig etwa parallel verlaufen. Die einander ge-genüberliegenden Förderbandanordnungen 4,5 sind im Be-reich ihrer hinteren Umlenkwalzen 7 schwenkbar gelagert und im Bereich ihrer vorderen Umlenkwalzen 8 mittels einer Federanordnung 9 zusammengespannt. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich der Abstand der einander zuge-wandten Trums der Förderbandanordnungen 4,5 selbsttätig entsprechend der

Dicke des durchgeleiteten Förderstroms einstellen kann. Zur Stabilisierung der inneren Trums der Förderbandanordnungen 4,5 können den genannten Trums ins¬ besondere im an den Einlaufspalt 6 sich anschließenden Bereich Stützkufen 10 zugeordnet sein.

Die Förderbandanordnungen 4,5 können aus mehreren, gleichmäßig über die Förderschachtbreite verteilten Gurt¬ bändern bestehen, denen gemeinsame Umlenkwalzen 7,8 zu¬ geordnet sein können. Die genannten Gurtbänder können zur Führung mit keilförmigen Leisten versehen sein. Die Um¬ lenkwalzen sind in diesem Falle mit geeigneten Nuten zu versehen, in welche die Keilleisten eingreifen können.

Die aus dem Förderschacht 3 herauslaufenden, flach gelegten Streifen 11 werden in Querschneider 2 eingeführt, der die Streifen zu Schnipseln 12 der ge¬ wünschten Länge zerhäckselt, das heißt aufeinander folgende Hackschnitte ausführt. Hierzu wirken jeweils ein festes Messer und ein hieran vorbeigeführtes bewegtes Messer zusammen. Die genannten Messer verlaufen parallel, sodaß sich ein auf der ganzen Messerlänge gleichzeitig erfolgender Schnitt, das heißt ein Hackschnitt ergibt. Die gewünschte Schnipsellänge läßt sich dabei einfach durch Regulierung der Zuführgeschwindigkeit und/oder der Hackschnittfolge einstellen.

Der in vorstehend umrissener Weise arbeitende Querschneider 2 enthält einen mit zur Achse der Messer¬ scheiben des Längsschneiders 1 paralleler Achse ange¬ ordneten, in Umfangsrichtung antreibbaren, im Querschnitt

etwa sternförmigen Rotor 13 der mit einer umfangsseitigen Messeranordnung versehen ist, die an einem auf einem stationären Messerhalter 14 aufgenommen Gegenmesser 15 vorbeilaufen. Dieses Gegenmesser 15 ist als über die Ar¬ beitsbreite durchgehende oder aus Fertigungs- und Montagegründen unterteile Messerleiste ausgebildet. Diese besitzt zweckmäßig einen bezüglich ihrer Mittelebenen symetrisehen Querschnitt, sodaß sich eine mehrfach verwendbare Wendeleiste ergibt, was hohe Gesamtstand¬ zeiten gewährleistet. Das Gegenmesser 15 ist in einer Randnut des als Traverse zwischen zwei Seitenwänden ausgebildeten Messerhalters 14 angeordnet. Dieser besitzt eine vom Gegenmesser 15 zum Auslauf des FörderSchachts 3 ansteigende, dessen Transportebene etwa fortsetzende Leitfläche 16, die eine zuverlässige Materialführung ge¬ währleistet. In manchen Fällen kann es sich hierzu an¬ bieten, wenn der Messerhalter 14 rechenförmig zwischen die Gurtbänder der benachbarten Förderbandanordnung ein¬ greift.

Der Rotor 13 ist, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist, in seitlichen Maschinenwänden 17 gelagert, die durch die den Messerhalter 14 bildende Traverse überbrückt sind. Der Rotor 13 ist hierzu mit seitlichen Lagerstummein 18 versehen, deren äußere Enden aufgekeilte Schwungräder 19 tragen. Im Bereich einer Seite ist zudem ein Antriebsrad 20 vorgesehen, das über ein Umlaufelement, etwa in Form einer Kette oder eines Zahn¬ riemens etc.. mit einem zugeordneten Antriebselement 21 eines Antriebsmotors 22 verbindbar ist. Dieser ist ver-

stellbar an der der Antriebsseite zugeordneten Seitenwand 17 angeordnet.

Der Rotor 13 ist im dargestellten Beispiel, wie am besten aus Figur 3 erkennbar ist, mit vier von einer zentralen Welle 23 radial abstehenden, gleichmäßig über den Wellenumfang verteilten Messeraufnahmebalken 24 versehen, auf denen jeweils eine über die ganze Arbeitsbreite sich erstreckende Messeranordnung aufgenommen ist. Diese be¬ steht, wie den Figuren 2 und 4 anschaulich entnehmbar ist, aus mehreren, hier jeweils drei, nebeneinander ange¬ ordneten Messerstücken 25. Diese sind achsparallel und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Die umfangsmäßige Versetzung beträgt zwischen 2,5 ° bis 7,5 ° vorzugsweise 5 °. Durch diese umfangsmäßige Versetzung der nebeneinander angeordneten Messerstücke 25 wird erreicht, daß durch die jeweils einem Messer¬ aufnahmebalken 24 zugeordnete, über die Arbeitsbreite reichende Messeranordnung mehrere, jeweils über eine Teilstrecke reichende, zeitlich gestaffelte Hackschnitte durchgeführt werden, wodurch Drehmomentspitzen und damit Spitzen an Leistungs-bedarf abgebaut werden, ohne daß der achsparalelle Hack-schnitt beeinträchtigt würde.

Die Messeraufnahmebalken 24 können zweckmäßig ebenfalls umfangsmäßig gegeneinander versetzte, jeweils einem Mes¬ serstück 25 zugeordnete Abschnitte aufweisen. Diese kön¬ nen aneinander angefügt oder angeformt sein. Die über die ganze Arbeitsbreite durchgehenden Messeraufnahmebalken 24 sind im dargestellten Beispiel an die zentrale Welle 23 angesetzt. Der Rotor 13 ist dementsprechend als Schweiß-

konstruktion ausgebildet. Es wäre aber auch denkbar, den

Rotor 13 als einteiligen Gußformling auszubilden. In diesem Fall bietet es sich an, die zentrale Welle 23 als Hohlwelle auszubilden.

Die Messerstücke 25 sind jeweils, wie die Figuren 3 und 4 weiter zeigen, als mit einer Schneide 26 versehene Klinge ausgebildet, die so in eine zugeordnete Randnut des je¬ weils zugeordneten Messeraufnahmebalkens 24 eingesetzt ist, daß ihre Schneide 26 über die in Drehrichtung des Rotors 13 vordere Flanke des zugeordneten Messeraufnahme¬ balkens 24 in Drehrichtung vorspringt. Dieser Überstand entspricht praktisch der maximalen Schnitthöhe und ergibt radial innerhalb der Klinge einen Freiraum 27 zur guetsch-freien Aufnahme des Schnittguts. Die maximale Dicke des dem Querschneider 2 zugeführten Produktstroms wird durch die lichte Höhe des Freiraums 27 begrenzt.

Die Messerstücke 25 sind durch Halteschrauben 28 auf dem zugeordneten Messeraufnahmebalken 24 festlegbar und bei gelöster Halterung mittels einer rückwärtigen Stellein¬ richtung in Umfangsrichtung nachstellbar. Zur Bildung der genannten Stelleinrichtung sind eine rückwärtige Schulter der Messeraufnahmebalken 24 durchgreifende Stellschrauben 29 vorgesehen. Den Halteschrauben 28 sind messerseitig Schlitze zugeordnet.

Die Schneide 26 wird durch eine angeschliffene Phase gebildet, die so gestaltet ist, daß sie während des Schneidsvorgangs etwa paralell zur zugewandten Flanke des Gegenmessers 15 verläuft. Die Messerstücke 25 sind

gegenüber einer Tangetialebene leicht gekippt. Hierdurch wird erreicht, daß sich eine vergleichsweise kleine Phasenbreite ergibt, was eine vergleichweise große Klin¬ gendicke und damit eine hohe Messerstabilität gewährleistet.

Die über die Arbeitsbreite durchgehenden Messeraufnahme¬ balken können auch als Wurfleisten fungieren, die das im Freiraum 27 aufgenommene Schnittgut in tangentialer Richtung über einen Auswurfschacht etc.. auswerfen bzw. einer nachgeordneten Arbeitsstation zuführen. Hierbei kann es sich um eine Vorrichtung zur Verformung und Volumenver-größerung der hergestellten Schnipsel handeln. Durch den Rotor 30 wird auch der beim Schnitt entstehende Schneidstaub in Drehrichtung mitgenommen. Es empfiehlt sich daher, diesen im Bereich der Ausgangsseite des Quer¬ schneiders 2 abzusaugen.