CN103717501A

CN103717501A - 用于容器套的切割装置

Info

Publication number: CN103717501A
Application number: CN201280038319.2A
Authority: CN
Inventors: D·巴伦
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Xingdeke Bagging System Co ltd
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: EP2739539B1; DE102011080209A1; WO2013017316A1; BR112014002162A2; RU2619650C1; EP2739539A1; US20140151374A1; CN103717501B; US9004305B2

Abstract

由塑料薄膜制成的容器套具有旋转的封闭装置，所述封闭装置具有柱形的可旋转式切割装置（100，300），其中，所述可旋转式切割装置具有下边缘（110），在所述下边缘上设有至少一个切割棱边区段（120），并且所述至少一个切割棱边区段（120）具有至少三个齿（130），所述齿位于相对于袋倾斜延伸的线上，并且沿着旋转方向处于最前面的齿在切割过程中首先与所述塑料薄膜接触。所述切割装置（100，300）的特征在于，每个切割棱边区段的齿（130）所在线的倾角如此选择，使得在所述塑料薄膜至少接近最大变形时、在通过所述最前面的齿对所述塑料薄膜穿孔之前，同一切割棱边区段（120）的至少两个后续齿与所述塑料薄膜直接接触。

Description

用于容器套的切割装置

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于切开容器套的切割装置，该容器套由塑料、纸、纸板、轻金属或由上述材料中至少两种制成的层压式层组成。

例如在EP1396436中公开了用于切开容器套的已知的切割装置，其包括螺旋式支承在封闭盖中的并且可朝容器套的方向移动的切割元件，所述切割元件的切割棱边具有至少一定数量的齿，这些齿沿着切割棱边在相对于旋转方向相反的方向上延伸。这些齿如此设置，使得所述齿逐渐地沿着旋转方向在高度方面增加，从而所述齿与容器套之间的间距沿着旋转方向减小。这导致了，沿着旋转方向处于最前面的齿具有最高的齿尖端并且因此首先刺穿容器套。因此，随后的、沿着旋转方向后置于最前面的齿的、并且逐渐在相对于容器套的间距方面增加的齿仅仅边缘地或者完全不会有助于容器套的切割过程。换句话说，所示出的以及所描述的切割装置在旋转期间借助于沿着旋转方向最前面的齿以刺穿运动的方式切割地作用到容器套上。

因此，在穿过容器套的切割过程中，高的力主要作用到最前面的刃部上，这些高的力在切割过程期间导致了刃部变钝并因此导致了切割效率的降低。

此外，这些主要出现在切割装置的最前面的刃部上相对较高的力可能导致切割装置的最前面的齿相对于容器套发生不期望的屈曲或者弯成角度并因此导致切割效率的降低，这又导致需使用的转矩的提高。

在切割装置作用到容器套中时出现的另一种已知的现象是：在切割该容器套时在切割装置的旋转路径中形成局部膨胀。这种局部膨胀的形成一旦妨碍地作用于切割过程，则导致分子在拉动方向上定向，并且弹性模数提高，并且因此造成在齿上的提高的力，由此，这些该齿可能从旋转路径偏移或者甚至折断。此外，纤维可能在切割棱边上积累，从而待切割断/待断开的层压式薄膜或膜片中的一个或多个通过切割棱边的纤维被保护并且在旋转期间仅仅被旋转或者未完全被切开。由此形成流苏式切割线，由此，喷束受阻碍地或偏转地逸出，并且容器内容物相应地被部分地洒出。此外，这些纤维可能从容器套脱离并且不受控制地落入到容器套的内部中。

已知的切割装置迄今提及的缺点对于本领域内技术人员来说自从多年以来是已知的。已知的切割装置适用于切割开这样的薄膜和膜片：所述薄膜和膜片典型地具有仅0.910_g/cm³至0.940_g/cm³的材料密度和30_μm至150μm的厚度。这些参数是针对由低密度聚乙烯组成的材料的特征。因此，容器套必须至少在待切割的部位方面由可通过切割装置切割的材料制成。然而，在大多数情况下这种可切割材料的上述密度和/或厚度不足以能够持久可靠地保存处于由纯塑料薄膜制成的容器套中的内容物。换句话说，可利用已知的切割装置分割的材料可能比较容易地断裂和/或实际上在使用中出现的压力下爆裂。因此需要由高密度聚乙烯来制造由纯塑料薄膜组成的容器套。但是，利用已知的切割装置不能够切开这种材料。相应地，切割装置迄今仅安装到由层压式薄膜材料组成的容器套上或者安装到由高密度聚乙烯组成的并且具有冲压部的容器套上，该冲压部利用补丁焊接在低密度聚乙烯上，在该低密度聚乙烯上，人们已经将具有切割装置的封闭装置焊接到该补丁上，从而切口可以被施加在由低密度聚乙烯组成的薄膜材料中。

相应地，用于生产这种类型的容器套以及将切割装置安装到该容器套上的耗费很大。

另外的已知的封闭装置具有所谓的切割装置或者刺穿器，它们至少在其工作原理方面类似于EP1396436中公开的封闭装置。WO2004/083055例如公开了一种切割装置，该切割装置可螺旋式移动地支承在封闭盖中并且具有器件，从而在螺纹盖第一次向下旋拧运动时刺穿器朝容器套的方向运动。该切割元件具有切割棱边，该切割棱边如EP1396436中公开的主刃部那样，该主刃部通过切割棱边的螺旋形地运动刺穿地切割地进入到容器套中。在迄今已知的现有技术中，在每种切割元件中分别仅仅最前面的切割棱边刺穿地切割地作用到容器套上。因此，在WO2004/083055中公开的刺穿器也至少关于出现的力和作用方面具有与在EP1396436中公开的切割装置相同的问题。

因此本发明的任务在于，提出开头所述类型的切割装置，该切割装置需要较小的应用转矩，并且通过其设计方案安装使切割装置施加到由可切割的材料制成的补丁成为多余，这又降低了容器套的制造耗费和将切割装置安装到该容器套上的耗费。一种具有权利要求1所述特征的切割装置解决该任务。

在附图中细节地示出了本发明主题的优选实施形式。

图1A相应于本发明主题的第一实施形式示意地示出切割装置的侧视图，该切割装置具有两个切割棱边区段并且分别具有一组齿，该组齿具有相对于装配在其上的容器套的倾角α；

图1B相应于本发明主题的第一实施形式示意地示出切割装置的切割元件的下边缘的俯视图；

图2A相应于本发明主题的第一实施形式示意地示出与容器套接触的切割装置的切割元件的部分侧视图；

图2B相应于本发明主题的第一实施形式示意地示出切割装置关于根据图1A的视图旋转了90°的仰视图；

图3A相应于本发明主题的第二实施形式示意地示出切割装置的侧视图，该切割装置具有两个切割棱边区段，这些切割棱边区段分别具有至少两组齿，这些组齿在装配状态下分别具有相应的倾角α和β；

图3B相应于本发明主题的第二实施形式示意地示出伸展形式的切割元件的侧视图；

图4相应于本发明主题的第三实施形式示意地示出具有三个切割棱边区段的切割元件的透视图；以及

图5是轮廓图，其示意地示出开口件朝容器套的内侧折叠。

在此应说明的是，为了清晰和简单起见，附图中的元件不强制地以正确的比例示出。某些元件的尺寸相比于其它元件可能例如夸大地表示。此外，对于不同附图中的相同元件不总是重复附图标记。

本发明涉及一种针对可旋转的封闭装置的可旋转的柱形成形的切割装置，用于切开由塑料薄膜制造的容器套，切割装置被确定用于安置在该容器套上。该切割装置具有切割元件，在该切割元件的下边缘上设有至少一个切割棱边区段。该切割棱边区段具有至少三、四、五、六、七、八、九、十、十一或十二个齿，这些齿位于相对于袋套倾斜延伸的线上，从而沿着旋转方向处于最前面的齿在切割过程中首先与塑料薄膜接触。

换句话说，在本发明主题的一个实施形式中，在装配状态下，套至少三个齿的尖端与容器套上的封闭装置的待切开的容器套之间的间距变化，从而第一齿的尖端相对于容器套具有最小的间距，并且每个后续齿相对于容器套的间距逐渐地增加。

此外，在本发明主题的一个实施形式中，这些齿所在的线的倾角如此选择，使得在所述容器套至少接近最大变形时、在通过所述第一齿对所述容器套穿孔之前，同一切割棱边区段的至少两个后续齿同样与容器套直接接触。

在本发明的一个实施形式中，切割元件具有多个切割棱边区段，其中，每个切割棱边区段设有由多个齿组成的单独的组并且与空隙有间距地设置。

在本发明的一个实施形式中，所述空隙设计成钩形地具有倾斜的空隙厚板，所述空隙厚板具有可撕棱边。

在本发明的一个实施形式中，切割装置沿着其圆周具有缺口，该缺口例如最大为该切割装置的整个圆周线的一半。

在本发明的一个实施形式中，可通过切割装置切开的容器套由以下组之一的材料制成：塑料、纸、轻金属、纸板以及由上述材料中的至少两种组成的多层层压薄膜。

在本发明的一个实施形式中，该塑料薄膜由以下材料之一组成：聚丙烯、聚乙烯和聚酰胺。

在实施形式中，所述轻金属由铝（例如具有至少约8μm的厚度）组成。

在本发明的一个实施形式中，封闭装置包括根据开头提及的实施形式之一所述的可旋转式切割装置。

参照图1A、图1B、图2A和图2B，用于切开容器套190的柱形成形的且可旋转的切割装置100包括切割元件115以及可与封闭盖（未示出）旋拧的螺旋元件105，该螺旋元件具有螺纹108。螺旋元件105与切割元件115机械地相互耦合并且例如整体式相互成形或者焊接。在本发明的相应实施形式中，螺旋元件105的最外直径或外螺纹的直径大于、等于或者小于切割元件115的最外直径。

至少一个切割棱边区段120柱形地并且沿着切割装置100的旋转方向布置在切割元件115的下边缘110上。

切割棱边区段120包括例如至少3、4、5、6、7、8、9、10、11或者12个齿130，其中，齿130位于虚拟线Q上，该虚拟线的倾角α如此选择，使得沿着旋转方向R最前面的齿130在切割过程中首先与容器套190接触。

因此，齿130的尖端在切割元件115的下边缘110上如此设置，使得当切割装置100装配在容器套190上时，齿130的尖端与位于其下方的容器套190之间的间距h如此变化，使得沿着旋转方向R最前面的齿130的尖端相对于容器套190具有最小的间距h₁并且最后面的齿130_n的尖端相对于所述容器套具有最大的间距h_n，其中，在装配状态下，第一齿130₁到最后的齿130_n相对于容器套190的间距相继增加。

此外，切割元件115和封闭盖如此设置，使得所述封闭盖第一次旋开便使切割元件115不仅沿着旋转方向R旋转而且直线地沿着方向S朝容器套190运动。换句话说，切割元件115螺旋式朝容器套190的方向运动。

由于齿130_1-n在装配状态下如此设置，使得相对于容器套190的间距或者高度h_1-n相应地逐渐沿着旋转方向R减小，因此最前面的齿130首先与容器套190接触。通过最前面的齿130施加到容器套190上的力，使所述容器套朝容器内容物的方向伸展并且变形（箭头D）。如在图2A中示意性示出那样，在本发明主题的实施形式中，如此选择所述线Q的倾角α，使得在容器套190至少接近最大变形时、在通过最前面的齿130对该容器套穿孔之前、至少两个后续齿130₂和130₃也与容器套190直接接触。因此，在切割元件115朝容器套190进一步向下运动S时至少三个齿130至少接近同时切割地作用到容器套190上。由此，将用于切割所述容器套190所需要的负荷分布到所述至少三个齿130上，这导致了：作用到每个单齿130上的弯曲-和冲击负荷相应地减小（与当相应地仅一个齿切割地作用到容器套190上时单个齿经所承受的弯曲负荷相比较而言），从而切割元件115在相比较小的力耗费的情况下在多个部位上切割地作用到容器套190上。

在图1A、图1B、图2A和图2B中所示意性示出的切割装置300具有两个切割棱边区段120。两个切割棱边区段120可以适用于这样的切割装置100：该切割装置具有例如10mm或者更小的标称直径。

在本发明的一个实施形式中，齿130位于虚拟线Q上，该虚拟线相对于位于其下的容器套190具有至少两个倾角。

参照图3A和图3B，虚拟线Q具有两个倾角α和β，其中α<β，从而齿130的第一组131的倾角不如齿130的第二组132的倾角陡，所述第二组沿着旋转方向R置于第一组131后面。第二组132的齿130用于完全地切割断所述容器套190的可能未完全断开的纤维。

通过第一组131可能仅仅未完全切割开的、容器套190的部位最后通过第二组132完全地切割开。因为第二组132切割开了由第一组131已经开始切割的部位，因此尽管第二组132的角β比第一组131的角α平，但是需耗费的转矩并没有提高。

参照图4，切割元件415可以具有三个切割棱边区段120。三个切割棱边区段120的数量可以适用于这样的切割装置100：该切割装置具有例如大于20mm的标称直径。在此应该说明的是，在本发明的一个实施形式中，切割元件115具有仅一个切割棱边区段120，如果例如切割元件115具有小于例如10mm的标称直径，在此不会丧失作用到切割装置100上的力的平衡性。

在本发明的一个实施形式中，螺旋元件105与切割元件115的螺距以及螺旋角如此设计，使得通过将封闭盖从螺旋元件105完全地拧下来使切割元件115如此作用到容器套190中，使得位于切割元件115下方的容器套190（在此：开口件）仅被未完全地切入并且因此不会被不完全分离开，以便防止被切掉的开口件落入到容器套内容物中。例如切割元件115如此设计，使得在封闭盖第一次旋开时切割元件115穿过圆形的切入路径，其中，该切入路径的回转长度相应于例如切割元件115的至少接近圆形圆周的最少50%至70%并且最多70%至99%。

为了得到期望的回转长度，在本发明的相应的实施形式中，切割棱边区段120的数量和/或弧长分别随着切割装置100的直径变化，也就是说，如依据以下例子所阐述的那样，切割装置100的较大/较小的标称直径（和半径）分别需要切割棱边区段120的相应较大/较小数量的布置和/或切割棱边区段120的较长/较短的弧长，其中，两个依次的切割棱边区段120与空隙140有间距地并排布置。因此，配备多个切割棱边区段120的切割装置100具有至少一个空隙140。

在布置有多个切割棱边区段120的情况下，多个切割棱边区段120在切割过程期间同时与容器套190接触，从而容器套190的开口件在多个部位上同时被切入/剪开。

切割棱边区段120的与切割装置100的直径成比例的数量造成了，在螺旋式切割运动期间实现了尽可能平衡地作用到切割元件115上的力负荷。

在本发明的一个实施形式中，切割装置100具有沿着其圆周的缺口180。在一实施形式中，该缺口180例如最大为切割装置100的整个圆周的一半。构造有缺口180的切割装置100允许容器内容物/产品从喷口（未示出）的开口通过缺口180无妨碍地流出。

与切割棱边区段120的数量无关地，通过切割装置100的在切割过程期间从外侧191至内侧192作用在容器套190上的力将开口件朝容器套190的内侧192的方向折叠套。图5示出轮廓图，其示意地示出该开口件朝容器套190的内侧192折叠。

如开始所提及那样，纤维可能积聚在切割棱边区段120上，从而容器套190的一个或多个待切割开的层压式薄膜或膜片通过这些纤维被保护以防止所述切割棱边区段120并且在旋转期间仅伸展或者被不完全地切开。为了完全切入这种可能被不完全切入的薄膜或膜片，空隙140钩形地构造有倾斜的空隙厚板142，该空隙厚板具有可撕棱边144。由此，通过切割元件115的螺旋式旋转运动使这些纤维钩入到可撕棱边144中，紧接着通过继续旋转运动来剪断这些纤维并且将相应的容器材料完全与容器套190分离开。

在该切割装置100中必须耗费以便切入到容器套190中的转矩M例如为现有技术中已知的切割装置中需耗费的转矩的大约60%-70%。

在本发明的一个实施形式中，切割装置100适合用于切割下述容器套190，该容器套包括由下述组之一组成的材料：塑料、纸、轻金属、纸板以及由上述材料中的至少两种组成的多层层压薄膜。

在本发明的一个实施形式中，塑料薄膜由以下材料中至少一种组成：聚丙烯、聚乙烯和聚酰胺。

在本发明的一个实施形式中，所述轻金属由铝组成，其具有例如8μm的厚度。此外，可施加到容器套190上的封闭装置包括按照本发明的实施形式的可旋转式切割装置100。

Claims

1.由塑料薄膜制成的容器套具有旋转的封闭装置，所述封闭装置具有柱形的可旋转式切割装置（100，300），其中，所述可旋转式切割装置具有下边缘（110），在所述下边缘上设有至少一个切割棱边区段（120），并且所述至少一个切割棱边区段（120）具有至少三个齿（130），所述齿位于相对于袋倾斜延伸的线上，并且沿着旋转方向处于最前面的齿在切割过程中首先与所述塑料薄膜接触，其特征在于，所述至少一个切割棱边区段的齿（130）所在的线的倾角如此选择，使得在所述塑料薄膜至少接近最大变形时、在通过所述最前面的齿对所述塑料薄膜穿孔之前，同一切割棱边区段（120）的至少两个后续齿与所述塑料薄膜直接接触。

2.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100），其中，所述下边缘（110）具有多个切割棱边区段（120），其中，每个切割棱边区段（120）设有多个齿（130）并且与空隙（140）有间距地设置。

3.根据权利要求2所述的可旋转式切割装置（100），其中，每个切割棱边区段的齿（130）所在的线的倾角如此选择，使得在所述塑料薄膜至少接近最大变形时、在通过所述最前面的齿对所述塑料薄膜穿孔之前，同一切割棱边区段（120）的至少一半数量的后续齿与所述塑料薄膜直接接触。

4.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100），其中，在所述塑料薄膜至少接近最大变形时、在通过所述最前面的齿对所述塑料薄膜穿孔之前，同一切割棱边区段（120）的多数后续齿与所述塑料薄膜直接接触。

5.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100），其中，所述空隙（140）设计成具有钩形倾斜的空隙厚板（142），所述空隙厚板具有可撕棱边（144）。

6.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100，300），其中，所述切割装置（100）沿着其圆周具有缺口（180），所述缺口最多为所述切割装置（100）的整个圆周线的一半。

7.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100），其中，由下述组之一的材料制成的所述容器套（190）被切开：塑料、纸、轻金属、纸板以及由上述材料中至少两种组成的多层层压薄膜。

8.根据权利要求7所述的可旋转式切割装置（100，300），其中，所述容器套由下述材料之一制成：聚丙烯、聚乙烯和聚酰胺。

9.根据权利要求7所述的可旋转式切割装置（100，300），其中，所述轻金属由铝组成。

10.根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（300），其中，所述齿（130）在装配状态下与所述容器套（190）形成两个角，其中，第一组齿（131）与所述容器套形成比沿着旋转方向（R）后置的第二组齿（132）的角（β）平的角（α）。

11.一种可施加到容器套（190）上的封闭装置，其包括根据上述权利要求之一所述的可旋转式切割装置（100）。