CN103492277B - 包装闭锁装置的旋转切割装置的切割齿 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种切割装置的切割齿（101），其中，该切割装置作为闭锁装置的一部分及用来首次打开容器壳。该切割齿（101）的具有变钝的齿尖（1011）的构型导致改善的切削效果，该齿尖具有切削刃（1012），其中，该容器壳被切口或被切入。每个切割齿（101）都具有结实的不带毛刺的齿尖（1011），该齿尖通过闭锁装置的盖的旋转切入容器壳中，其中，该切割装置被携动。

Description

包装闭锁装置的旋转切割装置的切割齿
技术领域
本发明描述由热塑性塑料制成的切割装置的切割齿，其中该切割装置与可固定在一容器壳上的闭锁装置可形成功能连接及可绕旋转轴线旋转，其中切割齿离开切割装置的边缘地设有齿尖，以致该切割装置可用来首次打开容器壳。
背景技术
用于储存液体物质的塑料容器上的闭锁装置长久以来在工业上已大批量地制造。该闭锁装置具有带有至少一个切割齿的切割装置，其中切割装置与闭锁装置形成功能连接。通过对固定在出口接管上的盖的操作使切割装置切入以打开容器壳，其中出口接管及盖这两个构件均为闭锁装置的一部分。在首次打开时使切割装置旋转并线性地向着容器壳的方向运动，以致切割齿切开容器壳并打开孔口。
为了在使用包括厚塑料层及叠层的塑料、轻金属及纸板的情况下也可重现地达到容器壳的打开，近年人们采用一个折衷方案来应付。容器壳在出口接管以下的区域中设有易于切破的薄膜贴片，切割装置的切割齿可简易地切入该薄膜贴片。
在第一个切割齿刺穿容器壳后，容器壳将被该切割齿或其它切割齿用配置的刃在旋转方向上切割开或确切地说撕开。
闭锁装置的所有构件用塑料压力注塑方法–通常一部分被注射–由热塑性塑料来制造。通过构件在闭锁装置的旋转轴线的纵方向上的简单位移来组装可安装在容器壳上的、制好的闭锁装置。
闭锁装置借助中心模芯及包围模芯的模壳来压力注塑。在模芯与模壳之间的空腔相应地用于产生闭锁装置。通常用于待产生的切割齿的缺口或被成型在模壳中或被成型在模芯中，由此可以使两个模具部分快速且简单地分离。因此两个模具部分之间的分隔面或分隔线或与模芯的外表面或与模壳的内表面对齐。
切割齿被制成具有最大限度地变细的齿尖，其中分隔线被布置成直接地延伸在齿尖的最细位置上。由于齿尖的几何形状就获得了削弱的齿尖，如现有技术中公知的及图6中所示的该齿尖由于薄的材料层而成为柔性的。
除由于小的材料厚度而削弱地构成的齿尖外，还在分隔线的区域中出现毛刺或浮皮。增高的模具内压力可超过模芯与模壳之间的闭合力，由此使分隔面受到强负荷。在图6中用箭头表示出模具或分隔面上的力。这可导致所谓的“模具呼吸”及注塑材料的一部分不希望地到达两个模具部分之间的分隔线的区域中。结果是在分隔线的区域中及由此在最外的齿尖处的注塑毛刺，这将导致齿尖的附加不稳定性。这种齿尖不够坚固及视所使用的待切穿的容器壳材料而定不能达到或仅能达到很弱的穿孔功能并促使齿的弯曲。
因为使用了多个切割齿，所以我们的出发点可以是：尽管如此仍可实现足够的穿孔功能并至少部分地刺穿容器壳。一旦切割齿刺穿了容器壳，仅还将利用切割齿的切割功能，该切割功能与不稳定的齿尖的造型无关。专业人员通过使用各种形状稳定的塑料来尝试开发合适的切割齿，以便改善切割功能。
为了解决此问题人们用高强度的塑料薄膜制造容器，冲出孔及用薄的容易穿孔的薄膜来封闭该孔并在其上焊接上闭锁装置。该方案既费事又昂贵。
公知的切割装置的分析的切割结果表明边缘很强散开的、确切地被扯断的割线。为了使容器的内容物由闭锁装置如愿地倒出，而所希望的是一种改善的尽可能均匀及平滑的割线，其中在任何情况下必需保证：容器壳材料不被分离出及到达容器或其内容物中。
发明内容
本发明作为其任务提出，给出由热塑性塑料制成的用于闭锁装置的切割装置的切割齿，它具有可重现的切割功能并导致均匀及平滑的割线而无需在容器壳上设置专门的应对措施。
该任务将通过具有本发明的特征的切割齿来完成，其中切割齿被设置成具有特别稳定的齿尖。切割齿不具有绝对尖地延伸的外齿尖，而是设置成坚固的及与现有技术的齿尖相比变钝的齿尖。这种切割齿设置在切割装置上逐渐地展开实际上为切削的切割功能，因为每个切割齿刻入地–而非刺穿地–切削地进入容器壳及产生出切口，其中可达到平滑干净的割线。
根据本发明，提出了一种由热塑性塑料制成的切割装置，其包括至少一个切割齿，该切割装置能够与可固定在一容器壳上的闭锁装置形成功能连接及能够绕旋转轴线旋转，所述至少一个切割齿离开切割装置的边缘地设有齿尖，以致该切割装置能够用来首次打开容器壳。本发明提出，切割齿的由通过齿尖及切割装置的旋转轴线的径向截面确定的横截面被设置成在背离边缘的齿尖的区域中变钝并具有切削刃，所述切削刃延伸在垂直于旋转轴线的平面中及能够被用来切入容器壳，其中，所述切削刃具有法线，该法线相对切割装置的旋转轴线至少近似平行地布置，从而当切割装置旋转及直线推进时所述切削刃向着容器壳的方向切入。
有利的是，切削刃的径向长度小于切割齿的横截面在径向方向上的最大长度。
有利的是，切削刃的径向长度处于切割齿的横截面在径向方向上的最大长度的20％至50％的范围中。
有利的是，切削刃的长度在切割齿的横截面在径向方向上的最大长度的30％。
有利的是，切割齿的横截面在径向方向上的最大长度至少近似在0.5mm与1.5mm之间及切削刃的径向长度至少近似在0.1mm与0.3mm之间。
有利的是，在齿尖上在切削刃的高度上构成平顶，该平顶至少近似垂直于切割齿的横截面地展开。
有利的是，切割齿用制造及分隔面相对横截面垂直地并中心地通过切削刃延伸用于由热塑性塑料制造切割装置的压力注塑方法，包括以下步骤：
-将热塑性塑料注入到多部分的模具中，所述模具包括模芯和模壳，所述模芯和模壳构成一空腔，在该空腔中制造出后来的成型件，其中，所述模具的分隔面延伸穿过变钝的齿尖及切削刃；
-将所述多部分的模具沿着分隔面打开；
-将所述模芯拔出，由此单侧地释放切割装置,进而使成型件脱模并且将所述成型件抛出。
附图说明
以下将结合附图来描述本发明对象的一个优选实施例。
图1a表示容器壳上的闭锁装置在首次打开前的闭合位置中的侧视图，
图1b表示闭锁装置在完全打开的位置中带有完全转出的切割装置的侧视图，其中盖未被去除，
图2表示另一闭锁装置的径向纵截面，
图3表示根据图2的切割装置的透视图，
图4表示根据图3中线A-A的切割齿的纵截面，其中齿尖的区域被放大地表示，
图5表示多部件的压铸模具在形成切割齿的空腔区域中截面图，
图6表示根据现有技术的公知的切割齿在使用前后的纵截面。
具体实施方式
包括设有凸缘的出口接管20及盖30的闭锁装置1被装配在容器壳2上及由此与容器形成不可分开的固定，如图1a所示。容器壳2由塑料薄膜，纸，纸板或多层的层叠材料–其中还具有轻金属层–制成。
切割装置10与闭锁装置1形成功能连接及在出口接管20内可绕旋转轴线R旋转并可向着容器壳2的方向直线运动地被支承着。当在旋转方向r上旋转盖30时将引起机械过程：切割装置10切割到容器壳2中及由此在闭锁装置1的盖30首次打开时在容器壳2中产生出开口。
如根据图2的闭锁装置1的纵截面所示，可运动地支承在出口接管20中的切割装置10具有多个各带齿尖1011的切割齿101。通过成型在盖30上的携动器使切割装置10在出口接管20内被导向地旋转及向着容器壳2的方向运动。
切割装置10基本上成型为圆柱形及具有螺纹区段110及边缘100，从该边缘离开地伸出多个切割齿101。当转动盖30时切割装置10向着由涂黑的箭头所表示的运动方向旋转及向着容器壳2的方向推进。在这里所示的实施形式中多个区段设有切割齿101。
切割齿的几何构型对改进的切割功效负有责任。如果我们观察如图2中断面线所示的径向截平面中的切割齿101的横截面，则我们就得到根据图4的切割齿101的纵截面。该截平面在图3中在径向上延伸在线A-A至切割装置10的旋转轴线R之间，由此确定了所示的平行四边形。因此该截平面通过齿尖1011及旋转轴线R地延伸并在相应的径向上剖割切割齿，以致该横截面的面法线与切割装置10相切地布置。
与边缘100对立地布置的外齿尖1011具有切削刃1012，该切削刃限定了齿尖1011及导致变钝部分。切削刃1012至少部分地限定齿尖1011。
在图4所示的实施形式中表示出具有切削刃1012的齿尖1011，该齿尖相对切割齿101的纵轴线L镜像对称地构成。但它也可具有相对纵轴线非镜像对称的构型。
切削刃1012具有法线F，该法线相对切割装置10的旋转轴线R至少近似平行地布置。
切割齿101由最大横截位置1010–它通常取0.5mm与1.5mm之间的值–逐渐变窄到其最窄位置处的最大横截位置1010的20％与50％之间的值。试验已表明，在该参数范围中可达到良好的切割功效。尽管如此切削刃1012或齿尖1011还是足够稳定的，以致可重现地切穿容器壳2。切削刃1012的长度被构成得总是小于切割齿101的最大横截位置1010。
在齿尖1011处平顶形状的平限界面的构型也是可以的。平顶的限界线则由切削刃1012构成，其中该平顶至少近似地相对切割齿101的横截面垂直延伸地布置。
当切割装置10旋转及直线推进时切削刃1012向着容器壳2的方向切割到该容器壳中。齿尖1011用切削刃1012向前刻入或切入容器壳2，其中切削刃1012连续地向着容器壳2的方向推进，直到切削刃1012穿透容器壳2为止。其造型实际上相应于使用刺穿刀具加工金属时通常使用的刀具。
闭锁装置1及尤其具有切割齿101的切割装置10的简化制造可使用压力注塑方法及概要地表明在图5上。
成型件，即切割装置10，出口接管20，盖30用压力注塑方法由热塑性塑料在注塑装置中来制造。在热塑性塑料、例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)塑化后将该热塑性塑料材料注射到包括模芯3及模壳4的多部分的模具中，这些部分确定了如下空腔：在该空腔中制造出后来的成型件10，20，30。
该模具可分开地构型及具有至少一个分隔面或分隔线T，在该分隔部分中能够打开模具。当该模具被打开时首先可拨出模芯3，由此单侧地释放切割装置10并可将制成的成型件由模具中取出。该出模可优选地通过自动的机器操作的出模系统来实现，该出模系统也可作到投掷式出模。
在模芯3与模壳4之间的空腔这样地布置，以致分隔面T通过变钝的齿尖1011及切削刃1012地延伸。分隔面T落在平的区段上及它可保证高的闭合力。该模具可相互简单地定位。模具内压力垂直地作用在两个模件的连接位置上。即使在高的模具内压力的情况下也可防止：注塑材料到达两个模件、即模芯3与模壳4之间的分隔线的区域中。图5中所示的箭头给出了注塑材料作用在分隔线上的力的方向。
因为没有一个模件与齿尖1011的一个外侧壁排成一条直线地构成，其中分隔线必需在向着齿尖1011的中心的方向上足够远地延伸地布置，则可排除齿尖1011上或齿尖1011或切削刃1012的外边缘上的毛刺或浮皮。因此可获得特别稳定的齿尖1011。

Claims (7)

1.由热塑性塑料制成的切割装置(10)，其包括至少一个切割齿(101)，该切割装置(10)能够与一个可固定在一容器壳(2)上的闭锁装置(1)形成功能连接及能够绕一个旋转轴线(R)旋转，所述至少一个切割齿(101)离开切割装置(10)的一个边缘(100)地设有一个齿尖(1011)，以致该切割装置(10)能够用来首次打开容器壳(2)，其特征在于：切割齿(101)的由通过齿尖(1011)及切割装置(10)的旋转轴线(R)的一个径向截面确定的横截面被设置成在背离边缘(100)的齿尖(1011)的区域中变钝并具有一个切削刃(1012)，所述切削刃(1012)延伸在一个垂直于旋转轴线(R)的平面中及能够被用来切入容器壳，其中，所述切削刃(1012)具有法线(F)，该法线相对切割装置(10)的旋转轴线(R)平行地布置，从而当切割装置(10)旋转及直线推进时所述切削刃(1012)向着容器壳(2)的方向切入。
2.根据权利要求1的切割装置(10)，其中，切削刃(1012)的径向长度小于切割齿(101)的横截面(1010)在径向方向上的最大长度。
3.根据权利要求1的切割装置(10)，其中，切削刃(1012)的径向长度处于切割齿(101)的横截面(1010)在径向方向上的最大长度的20％至50％的范围中。
4.根据权利要求3的切割装置(10)，其中，切削刃(1012)的径向长度是切割齿(101)的横截面(1010)在径向方向上的最大长度的30％。
5.根据以上权利要求1至4中任一项的切割装置(10)，其中，切割齿(101)的横截面(1010)在径向方向上的最大长度处于0.5mm与1.5mm之间及切削刃(1012)的径向长度在0.1mm与0.3mm之间。
6.根据以上权利要求1至4中任一项的切割装置(10)，其中，在齿尖(1011)上在切削刃(1012)的高度上构成一个平顶，该平顶垂直于切割齿(101)的横截面地展开。
7.用于由热塑性塑料制造根据以上权利要求1至6中任一项的切割装置(10)的压力注塑方法，包括以下步骤：
-将热塑性塑料注入到多部分的模具中，所述模具包括模芯(3)和模壳(4)，所述模芯和模壳构成一空腔，在该空腔中制造出后来的切割装置(10)，其中，所述模具的分隔面(T)延伸穿过变钝的齿尖(1011)及切削刃(1012)；
-将所述多部分的模具沿着分隔面(T)打开；
-将所述模芯(3)拔出，由此单侧地释放切割装置(10),进而使切割装置(10)脱模并且将所述切割装置(10)抛出。
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