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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Elementen
aus in einem Körper
ausgebildeten Ausnehmungen.
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Insbesondere
bei der Herstellung von Matratzen werden in dem Matratzenrohkörper Ausnehmungen
ausgebildet. Dies geschieht beispielsweise durch Formschnitte. Nach
dem Ausformen der Ausnehmungen bleiben die herausgetrennten Elemente zunächst in
den Ausnehmungen zurück
und müssen daraus
entfernt werden.
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Die
Elemente werden nach dem Stand der Technik aus den Ausnehmungen
per Hand entfernt. Dies ist sowohl zeitaufwändig, als auch kostenintensiv.
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Aus
der
DE 40 40 750 C2 ist
eine Einrichtung zur Verwendung in einem System zum Ausschneiden von
Zuschnittsteilen aus mindestens einer Schicht flachen Bahnmaterials
bekannt, bei der das Bahnmaterial nach dem Schneidvorgang einer
Trenneinrichtung zugeführt
wird. An der Trenneinrichtung werden die ausgeschnittenen Zuschnittsteile
veranlasst, einem ersten Förderweg
zu einer ersten Auslieferstelle zu folgen, und das Verschnittmaterial
veranlasst, einem zweiten Förderweg
zu einer zweiten Auslieferstation zu folgen. Zur Unterstützung der
Trennung der Zuschnittsteile vom Verschnittmaterial ist eine Trennrolle
vorgesehen, die sich quer über
das Bahnmaterial und rechtwinklig zu dessen Längsausrichtung erstreckt und
eine elastische gegen die Oberfläche
des Bahnmaterials andrückende
Oberfläche
hat. Hierdurch wird bewirkt, dass die ausgeschnittenen Zuschnitte
aus dem Verschnittmaterialband gedrückt werden und herausfallen.
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Des
Weiteren ist aus der
US 3,019,824 eine Vorrichtung
zur Entfernung von Astknoten aus einem Furnier bekannt, welche eine
Walze aufweist, von der sich radial fingerförmige Elemente erstrecken,
mittels welcher die Astnoten aus dem Furnier gedrückt werden
sollen.
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Darüber hinaus
ist aus der
DE 103
35 372 A1 eine Vorrichtung zur Trennung der Nichtnutzen
vom Nutzen eines Faserprodukts bekannt, bei der an einer Traverse
oberhalb der Produktionslinie Druckluftdüsen angeordnet sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung bereitzustellen,
mittels der Element aus in Körpern
ausgebildeten Ausnehmungen entfernbar sind.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch
1. Weitere Ausführungsformen
finden sich in den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Elementen aus in einem Körper ausgebildeten
Ausnehmungen dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens
ein Austragselement aufweist, das in Eingriff mit den in den Ausnehmungen
befindlichen Elementen bringbar ist und über die Ausnehmungen bewegbar
ist.
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Die
Austragselemente können
sich relativ zum Körper
und den darin befindlichen Ausnehmungen bewegen. Streicht ein Austragselement über eine
Ausnehmung kommt es zum Kontakt zwischen dem Austragselement und
dem in der Ausneh mung befindlichen Element beziehungsweise das Austragselement
gelangt in Eingriff mit dem Element. Durch diesen Kontakt beziehungsweise
den Eingriff kann das Element relativ zur Ausnehmung bewegt und
aus der Ausnehmung entfernt werden.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn eine Austragswalze vorhanden ist, von welcher
sich mehrere Austragselemente radial nach außen erstrecken.
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Durch
diese besondere Anordnung der Austragselemente an der Austragswalze
können
die Austragselemente auf einer Kreisbahn geführt werden und dabei unkompliziert
relativ zu dem Körper bewegt
werden. Dies gilt insbesondere, da Antriebe für rotierende Bewegungen allgemein
bekannt und verbreitet sind. Wird der Körper an der Austragswalze vorbeigeführt, lassen
sich problemlos mehrere hintereinander angeordnete Ausnehmungen
bearbeiten.
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Vorzugsweise
bestehen die Austragselemente aus einem elastischen Material. Hierdurch wird
vermieden, dass die Körperoberfläche durch
die Austragselemente beschädigt
wird. Dies gilt insbesondere, wenn der Körper ebenfalls aus einem elastischen
Material wie Schaumstoff besteht und dadurch die Gefahr der Beschädigung durch
steife Werkzeuge besonders groß ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Austragselemente als Gummilaschen insbesondere
mit einem innen liegenden Gewebe ausgebildet sind und vorzugsweise
eine Shorehärte
50 besitzen. Durch die Ausbildung der Austragselemente als Gummilaschen
wird neben einer hohen Reibung zwischen den Austragselementen und
den sich in den Ausnehmungen befindlichen Elementen eine hohe Steifigkeit
der Austragselemente erreicht, so dass die zu entfernenden Elemente
zuverlässig
aus den Ausnehmungen beseitigt werden können, ohne dass jedoch die
Oberfläche
des Körpers
durch die Austragselemente beschädigt
wird. Zur Erhöhung
der Reibung kann die Oberfläche
der Austragselemente strukturiert ausge bildet sein. So könnte sie
beispielsweise von einem so genannten Klettverschluss bekannte Elemente aufweisen.
Um widerstandsfähige
Austragselemente zu erhalten hat es sich insbesondere im Hinblick
auf eine Befestigung der Austragselemente als besonders vorteilhaft
erwiesen, die Austragselemente mit einem innen liegenden Gewebe
auszustatten.
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Vorteilhaft
ist es die Austragselemente lösbar
an der Austragswalze zu befestigen. So ist es möglich bei Verschleiß eines
Austragselementes nicht die ganze Austragswalze oder alle Austragselemente
auswechseln zu müssen,
sondern es kann das verschlissene Austragselement von der Austragswalze
gelöst
und ausgetauscht werden.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist wenigstens eine Transportwalze vorhanden, die
der Austragswalze gegenüberliegend angeordnet
ist. Hierdurch lässt
sich der Körper
auf einfache Weise an der Austragswalze vorbeiführen.
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Transportiert
die Transportwalze den Körper an
der Austragswalze vorbei, drückt
sie den Körper dabei
gegen die Austragswalze. Der Körper
wird also zwischen der Transportwalze und der Austragswalze transportiert.
Damit die Transportgeschwindigkeit des Körpers von der Transportwalze
bestimmt wird, hat die Oberfläche
der Transportwalze eine große Reibung.
Als sehr gut hat sich eine gummierte Oberfläche herausgestellt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine weitere Austragswalze vorhanden,
die einer zu der ersten Austragswalze gegenläufige Rotationsrichtung hat.
Durch die verschiedenen Rotationsrichtungen der Austragswalzen kontaktieren
die Austragselemente die zu entfernenden Elemente an gegenüberliegenden
Stellen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Ausnehmungen beziehungsweise
Elementen mit unterschiedlich ausgebildeten Hinterschnitten.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist bei einer oberhalb der Transportstrecke des Körpers angeordneten
Austragswalze, deren gegenüberliegende,
unterhalb der Transportstrecke befindliche, Transportwalze in Transportrichtung
versetzt angeordnet. Hierdurch wird vermieden, dass der Körper beim
Transport durch die Vorrichtung mit seiner vorderen Seite gegen
die Austragswalze stößt.
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Denn
es kann dazu kommen, dass die vordere Seite des Körpers mit
einem Austragselement der oberhalb der Transportstrecke angeordneten
Austragswalze in Berührung
kommt, wodurch der Körper angehoben
wird und gegen die Austragswalze stößt. Dies ist insbesondere dann
der Fall, wenn die Transportrichtung des Körpers der Endbewegung der Austragselemente
entgegengesetzt ist.
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Ist
jedoch die Transportwalze nicht direkt gegenüberliegend der Austragswalze
angeordnet, sondern in Transportrichtung versetzt, so biegt sich
der Körper,
durch die Schwerkraft nach unten, so dass sich der Abstand zur Austragswalze
vergrößert. Der Körper wird
erst von der Transportwalze erfasst, wenn die Vorderkante des Körpers die
Austragswalze passiert hat, wodurch ein Zurückstoßen des Körpers durch die Austragselemente
verhindert wird.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine Transportwalze und/oder Austragswalze
senkrecht zur Transportrichtung des Körpers verstellbar. Bevorzugt
sind jedoch alle Transportwalzen und Austragswalzen senkrecht zur Transportrichtung
des Körpers
verstellbar, wodurch Körper
verschiedener Dicke bearbeitet werden können. Des Weiteren können die
Walzen auch so eingestellt werden, dass der Körper in einer Schlangenlinie
durch die Vorrichtung transportiert wird. Insbesondere können die
Walzen derart eingestellt werden, dass das Auftreffen des Körpers auf
die nachfolgenden Walzen so erfolgt, dass er nicht mit seiner Vorderseite
gegen ein Austragelement stößt, wodurch
ein zuverlässiger
Transport gewährleistet
ist.
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Ebenfalls
sehr vorteilhaft ist eine gemeinsame Versetzung der Transport- und/oder
Austragswalzen in oder entgegen der Transportrichtung des Körpers. Hierdurch
kann der Abstand benachbarter Walzenpaare variiert werden.
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Bei
einer weiteren besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist unterhalb der Transportstrecke mindestens ein
Auffangbehälter
zum Auffangen von aus an der Unterseite des Körpers ausgebildeten Ausnehmungen
entfernten Elementen angeordnet. Dieser ist mit einem Rohrsystem
verbunden zum Weitertransport der aufgesammelten Elemente.
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Des
Weiteren kann oberhalb der Transportstrecke ein Gebläse so angeordnet
sein, dass sich auf dem Körper
befindliche Elemente vom Körper
geblasen werden und über
einen Schacht oder eine Wand in einen Sammelbehälter fallen.
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Die
in dem Sammelbehälter
und Auffangbehälter
befindlichen Elemente können
einer Entsorgung oder einem Recycling zugeführt werden. Insbesondere können durch
das Rohrsystem des Auffangbehälters
sowie das am Grund des Sammelbehälters angeordnete
Rohrsystem die entfernten Elemente einer zentralen Sammelstelle
zugeführt
werden, so dass diese Elemente leicht entsorgt werden können. Die
Beförderung
der Elemente an die zentrale Sammelstelle geschieht wiederum durch
einen Luftstrom. An der Sammelstelle werden dabei die Elemente aus dem
Luftstrom entfernt und der Luftstrom entweder dem Gebläse zugeführt oder
ins Freie entlassen.
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Nachfolgend
sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 Eine
schematische Darstellung einer Austragswalze mit daran befestigten
Austragselementen über
einen mit Ausnehmungen versehenen Körper,
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2 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite,
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3 die
in 2 dargestellte Vorrichtung von vorne,
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4 die
in 2 dargestellte Vorrichtung in perspektivischer
Ansicht, und
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5 ein
Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, weist ein zu bearbeitender Körper 1 Ausnehmungen 2 auf,
in denen sich Elemente 3 befinden. Oberhalb des Körpers 1 ist eine
Austragswalze 5 angeordnet, welche sich radial nach außen erstreckende
Austragselemente 4 aufweist.
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Der
Körper 1 ist
in dieser Ausführungsform eine
Matratze und besteht aus Schaumstoff. Dabei kann der Schaumstoff
verschiedene Materialdichten und Qualitäten aufweisen. Die Ausnehmungen 2,
die sich beispielsweise bis zu 50 mm unter der Oberfläche der
Matratze 1 erstrecken, sind beispielsweise mittels eines
Formschnitts hergestellt worden. Bei dem Herausschneiden der Ausnehmungen
sind Elemente 3 in den Ausnehmungen 2 verblieben.
Die Elemente 3 sind zwar von der Matratze 1 abgetrennt, verbleiben
aber aufgrund ihrer Form in den Ausnehmungen 2.
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Die
Austragselemente 4 sind etwa fünf Zentimeter breite Laschen,
die sich über
die gesamte Breite der Matratze erstrecken. Sie bestehen aus Gummi
und weisen ein innen liegendes Gewebeband auf. Die Austragselemente 4 sind
lösbar über eine
Schraubverbindung radial an der Austragswalze 5 angebracht.
Die Austragswalze 5 beziehungsweise die Austragselemente 4 sind
so angeordnet, dass bei Drehung der Austragswalze 5 die
Austragselemente 4 entlang einer kurzen Strecke über den
Körper 1 streichen.
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Die
Matratze 1 wird mit einer Geschwindigkeit von etwa drei
Meter pro Minute in Richtung des Pfeils 1' transportiert. Die Austragswalze 5 dreht
sich in Richtung des Pfeils 5', wobei die Drehzahl der Austragswalze 5 etwa
180 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Hierdurch streichen jeweils mehrere Austragselemente 4 über eine
betreffende Ausnehmung 2.
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Kommt
ein Austragselement 4 bei dem Überstreichen einer Ausnehmung 2 in
Kontakt mit einem zu entfernenden Element 3, so wird das
Element 3 von dem Austragselement 4 erfasst und
aus der Ausnehmung 2 gezogen. Da das Element 3 wegen
der relativ hohen Drehzahl der Austragswalze 5 mit mehreren
Austragselementen 4 in Kontakt kommt, wird das zu entfernende
Element 3 sicher aus der Ausnehmung 2 entfernt.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung mit sieben Walzenpaaren 6a bis 6g. Dabei
bestehen die Walzenpaare entweder aus zwei Transportwalzen 7 oder
aus einer Transportwalze 7 und einer Austragswalze 5 mit
befestigten Austragselementen 4. Die Transportwalzen 7 weisen
eine zylindrische Form auf und haben eine Gummibeschichtung, um
mittels Reibung den Körper
durch die Vorrichtung zu transportieren. Die Matratze 1 wird
dabei jeweils entweder zwischen zwei Transportwalzen 7 oder
zwischen einer Transportwalze 7 und einer Austragswalze 5 der
Walzenpaare 6a bis 6g transportiert, so dass sich
immer eine Walze 5 oder 7 eines Walzenpaares 6a bis 6g oberhalb
der Matratze 1 befindet, während die andere Walze 7 oder 5 des
Walzenpaares 6a bis 6b sich unterhalb der Matratze 1 befindet.
Die Transportstrecke und Transportrichtung der Matratze 1 wird
durch den Pfeil 8 gezeigt.
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Es
können
Matratzen unterschiedlicher Dicke in der Vorrichtung verarbeitet
werden. Dazu wird der Abstand der Walzen 7, 5 innerhalb
der Walzenpaare 6a bis 6g entsprechend der Matratzendicke verändert. Die
Walzen 7, 5 sind also einzeln senkrecht zur Transportrichtung 8 der
Matratze 1 bewegbar. Das Verstellen der einzelnen Walzen
kann dabei über
Winkelgetriebe (nicht gezeigt) an beiden Aufhängungen der Walzen gleichzeitig
erfolgen. Die Verstellung kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen.
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Da
beim Walzenpaar 6f die Austragswalze 5 unterhalb
der Transportstrecke 8 der Matratze 1 angeordnet
ist und die Austragswalze 5 gegenläufig zur Transportrichtung 8 der
Matratze 1 rotiert, besteht die Gefahr, dass die Stirnseite
der Matratze 1 von den Austragselementen 4 der
Austragwalze 5 erfasst wird. Hierdurch wird die Matratze 1 nicht
in den Spalt zwischen der Austragswalze 5 und der betreffenden Transportwalze 7 gezogen,
sondern aus ihrer Transportrichtung abgelenkt. Das heißt, die
Matratze 1 kann mit ihrer Stirnseite vollständig gegen
die Austragswalze 5 stoßen, wodurch sie sich in der
Vorrichtung staut.
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Um
dies zu verhindern, können
die Transportwalzen 5 des Walzenpaares 6e senkrecht
zur Transportrichtung 8 nach oben verschoben werden, wobei
sich der Abstand der Transportwalzen 5 zueinander nicht ändert. Dadurch
wird die Matratze 1 über die
nachfolgende Austragswalze 5 des Walzenpaares 6f gehoben,
wodurch die Stirnseite der Matratze 1 nicht mehr von den
Austragselementen 4 der Austragswalze 5 erfasst
wird. Die Matratze 1 wird in Richtung der oberhalb der
Transportstrecke der Matratze 1 angeordneten Transportwalze 7 gelenkt,
so dass sie zuerst auf die obere Transportwalze 7 des Walzenpaares 6f trifft.
Die obere Transportwalze des Walzenpaares 6f lenkt anschließend die
Matratze 1 in Rich tung der Austragswalze 5 des
Walzenpaares 6f. Hierbei ist die Matratze 1 jedoch
schon so weit transportiert, dass die Stirnseite der Matratze 1 durch die
Austragselemente 4 nicht mehr in Richtung der Austragswalze 5 gezogen
werden kann.
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Das
Auftreffen der Stirnseite der Matratze 1 auf eine Austragswalze 5 kann
auch durch ein horizontales Verschieben der Transportwalze 7 verhindert
werden, wie dies beim Walzenpaar 6d der Fall ist. Die Transportwalze 7 des
Walzenpaares 6d ist dabei entlang der Transportrichtung 8 verschoben.
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Dem
Walzenpaar 6d ist ein Transportwalzenpaar 6c vorangestellt.
Die Matratze 1 wird dabei durch das Transportwalzenpaar 6c in
Richtung des Walzenpaars 6d geschoben. Die Matratzenstirnseite biegt
sich dabei mit zunehmendem Abstand von dem Transportwalzenpaar 6c durch
die Schwerkraft nach unten. Dadurch biegt sich die Matratzenstirnseite
von der oberhalb des Transportweges 8 der Matratze 1 angeordneten
Austragswalze 5 des Walzenpaares 6d weg in Richtung
der versetzten Transportwalze 7 des Walzenpaares 6d.
Wird die Stirnseite von der Transportwalze 7 erfasst, so
presst die Transportwalze 7 die Matratze 1 gegen
die Austragswalze 5 des Walzenpaares 6d. Zu diesem
Zeitpunkt hat die Stirnseite der Matratze 1 jedoch die
Austragswalze 5 schon passiert, so dass die Austragselemente 4 der Austragswalze 5 des
Walzenpaares 6d nicht mehr auf die Stirnseite der Matratze 1 auftreffen
können.
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Unterhalb
der Transportstrecke sind zwei Auffangbehälter 10 angeordnet,
in welche die aus den an der unteren Seite der Matratze 1 angeordneten
Ausnehmungen 2 entfernten Elemente 3 fallen. An
diese Auffangbehälter 10 können über Flansche 11 Rohre
zum Weitertransport der Elemente 3 befestigt werden.
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Wie
insbesondere 3 entnommen werden kann, sind
oberhalb der Transportstrecke 8 der Matratze 1 Luftdüsen 12 angeordnet.
Mittels aus den Luftdüsen 12 austretender
Luft lassen sich aus den an der Oberseite der Matratze 1 ange ordneten
Ausnehmungen 2 entfernte Elemente 3, die noch
auf der Matratze 1 liegen, von der Matratze 1 blasen.
An der den Luftdüsen 12 gegenüberliegenden
Seite der Vorrichtung ist ein Leitblech 13, welches einen
Schacht bildet, angeordnet. Am unteren Ende des Leitblechs 13 ist
ein Sammelbehälter 14 angeordnet,
welcher einen Flansch 14a aufweist.
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Von
der Luftdüse 12 angeblasene
Elemente prallen gegen das Leitblech 13 und fallen danach
in den Sammelbehälter 14.
Aus dem Sammelbehälter 14 lassen
sie sich mittels eines Rohres, welches über den Flansch 14a mit
dem Sammelbehälter 14 verbunden
ist, entfernen.
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Wie 4 entnommen
werden kann, werden die Matratzen 1 durch Rollenförderer 15 zur
Vorrichtung gebracht beziehungsweise von der Vorrichtung einer weiteren
Verwendung zugeführt.
Die Rollenförderer 15 sind
entsprechend den Standards ausgebildet, so dass ein leichter Anschluss
an andere verarbeitende Vorrichtungen möglich ist.
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Wie 5 entnommen
werden kann, werden die entfernten Elemente 3 aus dem Auffangbehälter 10 und
dem Sammelbehälter 14 über ein
Rohrsystem 15 einem Materialabscheider 16 zugeführt. Dieser
Materialabscheider 16 entfernt die Elemente 3 aus
dem Luftstrom. Die entfernten Elemente 3 können nun
problemlos verwertet oder entsorgt werden.
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Der
zum Transport der Elemente 3 nötige Luftstrom wird durch ein
Gebläse 17 erzeugt.
Die aus dem Materialabscheider 16 strömende Luft wird dabei vom Gebläse 17 angesaugt
und aus dem Gebläse
ganz oder teilweise wieder dem Luftstrom zum seitlichen Abblasen
der Elemente 3 von der Matratze 1 zugeführt. Auch
kann der Luftstrom der Umwelt zugeführt werden, also in die Halle
oder ins Freie geblasen werden.