CN216468958U - 切割装置和拉伸膜包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种切割装置和拉伸膜包装机。该切割装置(15)被构造用于从膜幅面(F)裁剪出基本上圆形的包装角，其中切割装置(15)具有至少一个切割工具(16)，该切割工具包括切割凸模(18、18′)，该切割凸模在其外侧处具有至少一个凹陷部(30)，该凹陷部被设置用于构造切割凸模(18、18′)的切割刃(25、25′)。根据本实用新型，切割刃(25)具有既沿切割凸模(18、18′)的横向方向又沿纵向方向延伸的切割轮廓(26、26′)。由此，切割轮廓以三维的方式在切割凸模的本体处延伸，即不像在已知的切割冲模中仅以二维的方式平行于切割面延伸。

Description

切割装置和拉伸膜包装机

技术领域

本实用新型涉及一种切割装置和一种拉伸膜包装机。

背景技术

由DE 202 16 772 U1已知一种用于冲裁圆形的包装角的切割装置。在该切割装置处使用了星形的切割冲模，该切割冲模与相应地构造为星形的凹口一起用作冲裁工具。在冲裁过程中，待冲裁的形状的轮廓同时从上方和从下方由凹口和切割冲模的切割刃开槽并且最终被剪断。切割冲模具有对应于待冲裁的形状的二维的切割轮廓。

EP 3 109 017 B1公开了一种拉伸膜包装机，其横向切割装置构造为膜冲裁机，以便沿横向于输送方向的方向在相邻的凹槽之间切断膜幅面。

根据此前的公开内容，包装、尤其是圆形的包装角迄今以冲裁的方式或借助挤压切割被制造。问题是，在制造冲裁工具时由于其高制造精度产生了高昂的制造费用。此外，通过冲裁工具的运行产生了非常高的冲裁力，该冲裁力必须借助复杂的结构来承受。由此同样随之出现包装机的增加的能量消耗。此外，在冲裁过程中可能堆积大量例如形式为残余栅格的废料，其在拉伸膜包装机的出口处必须以相对较大的体积被卷起并且接下来以高成本被清除。此外，在冲裁出完整的膜切口时，基于冲裁工具的复杂的结构以及几何形状增加了膜消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种切割装置，由此能至少减少先前的、与现有技术有关地描述的缺点。

该目的借助下述切割装置得以实现。

本实用新型涉及一种切割装置，其被构造用于从膜幅面裁剪出圆形的包装角，其中切割装置具有至少一个切割工具，该切割工具包括切割凸模，该切割凸模在其外侧处具有至少一个凹陷部，该凹陷部被设置用于构造切割凸模的切割刃。

根据本实用新型，切割刃具有既沿切割凸模的横向方向又沿纵向方向延伸的切割轮廓。由此，切割轮廓以三维的方式在切割凸模的本体处延伸，即不像在已知的切割冲模中仅以二维的方式平行于切割面延伸。根据本实用新型的切割刃以逐渐增大的侵入深度越来越多地(即在切割面或膜平面中前进地)切断膜幅面，直至膜被完全地切割。切割刃在此可以借助相对较小的切割力穿过膜幅面。

尤其地，在水平和竖直的投影面中观察，切割刃在切割凸模固定在切割装置处的状态下具有曲线形的切割轮廓。因此，在本实用新型中使用的切割刃与典型地构造在冲裁工具的切割凸模处的切割刃的区别在于，其走向与被裁出的膜形状不同的切割轮廓。这一点允许了根据本实用新型的切割刃在切割过程中并非以整个切割刃一次性刺穿膜幅面，而是例如首先在一定程度上点状地并且以逐渐增大的侵入深度沿着其切割轮廓拉扯膜幅面并且将其切断。

换言之，根据本实用新型的切割刃有益于沿着其三维的切割轮廓逐渐增大地在切割面或膜平面中前进的切割走向，其一方面可以毫无问题地以高切割速度提升生产率以及另一方面与已知的突然的冲裁方法相比能实现更小的切割力。由此，总体而言也可以显著地改进切割装置的能量平衡。借助通过本实用新型能实现的、逐步沿着切割刃持续的切割走向也可以更好地完整地自由切割任何形状的膜切口，因为在此可以防止膜切口围绕剩余连接反折。

在实用新型中还有利的是，与传统的冲裁或剪切不同，不需要公差受限的凹口并且也不需要公差受限的压紧元件。这一点降低了制造成本。由此也为切割装置提供了紧凑型构造方式的可能性。这一点还导致了，借助根据本实用新型的切割装置能以减少的材料消耗从膜幅面制造完整的膜切口。由此既能实现残余膜栅格重量减轻，也能实现其更好的处理。

优选地，切割刃在切割面的投影中至少部分地具有构造为星形的切割轮廓。该几何形状有益于完整地自由切割膜切口，因为该几何形状与根据本实用新型的切割刃一起可靠地在在其上基本上尖形地朝向彼此延伸的相交线处、即在星形尖端处或位于其间的缺口(Kerbe)中完全地切断了相应的剩余连接。这一点在已知的切割冲模(在该处仅存在具有星形切割轮廓的二维的切割刃)的情况下并非总是完美无缺的，因为膜剩余连接有时不能被完全地切断，因为膜切口会朝向膜幅面移位，而不是被完全裁出。当为已知的切割冲模过低地设定切割速度或者其二维的切割刃变钝时，在已知的切割冲模中尤其会发生上述情况。相反地，即使切割刃不那么锋利，在本实用新型变型方案中在切割凸模处构造成三维的且星形的切割刃轮廓可以对完全地自由切割膜材料的能力起到积极的影响。

优选的实施方式规定了，切割凸模具有多个尖端，其包括沿切割凸模的横向方向构造的尖端和沿纵向方向构造的尖端。由此，切割凸模具有拱顶形的切割头，其尖端既沿切割凸模的横向方向又沿纵向方向逐渐变细。由此，切割凸模可以在力消耗很小的情况下利用尖端首先地、逐渐增大地刺入膜幅面中，以便借助此前描述的、逐渐增大地穿过膜幅面的切割走向来切割出完全的膜切口。切割凸模可以基于尖端以逐渐增大的横切面进入膜幅面中。这一点导致了，在力消耗降低的情况下，尖端的相应的侧边直至位于其间的缺口进入膜幅面中，由此在膜幅面内产生低的张力，这有益于精确的膜切口。

一种变型方案规定了，沿着切割刃的切割轮廓，沿切割凸模的纵向方向构造的尖端对应于沿切割凸模的横向方向构造的尖端。在此，纵向尖端与横向尖端延伸会聚，从而形成了能简单制造的形状本体

由此在水平的投影面中可以得到星形的切割轮廓。

根据实施方式，相应的尖端可以具有类似的研磨强度

或内拱形

在尖端处产生的内部轮廓例如朝向切割刃可以围成形成约20°至40°的角度。由于切割轮廓的变化的高度走向，即使更钝地形成的切割刃也总能实现出色的切割结果。

有利的变型方案规定了，沿着切割刃的切割轮廓，在沿切割凸模的横向方向构造的尖端之间构造有沿切割凸模的纵向方向构造的尖端。因此，在水平的投影面中观察，切割凸模可以总是具有星形的相交线走向，如其在上面描述的会聚的纵向尖端和横向尖端中能实现的那样。然而，在此与上述变型方案不同的是位于外部的横向尖端和位于内部的纵向尖端。这一点可以是有利的，因为由此可以产生从位于内部的纵向尖端向外朝向位于外部的横向尖端的切割走向，从而在外部与切割轮廓邻接的、相邻的切割刀具可以紧接着流畅地继续切割。

有利的是，切割凸模具有至少一个凹部，其以与第一凹陷部重叠的方式构成切割刃。因此，构造在切割凸模处的第一凹陷部可以与在该切割凸模处的凹部一起形成用于切割刃的三维切割轮廓，该切割刃设定了从切割面开始的切割轮廓走向。

尤其地，凹部在切割凸模的纵向方向上可以构造成锥形的。这种几何形状能被简单地制造并且尤其有益于此前描述的尖端的成型。此外，锥形的凹部与构造在切割凸模处的凹陷部一起有益于形成锋利的切割刃。

有利的实施方式规定了，凹部参照切割凸模的纵轴线至少部分地为截锥体形状。这一点在制造技术上能简单地实现，因为为此可以使用简单的数控机床，其可以借助更少的步骤并且在无需多轴操作的情况下制造切割凸模。

当切割凸模构造成一件式的时，切割凸模是特别坚固并且低磨损的。尤其地，可以借助切削加工工艺从唯一一件工件坯料制造切割凸模。例如可以考虑，可以借助数控铣削机床制造切割凸模。

优选地，切割凸模在其外侧具有四个凹陷部。四个凹陷部可以在切割凸模的圆周侧处对置地构造，从而它们一起构成了星形。

特别有利地，切割装置可以应用在拉伸膜包装机处，其沿输送方向具有成型工位、密封工位、横向切割工位和纵向切割工位。在拉伸膜包装机处，切割装置可以作为工具模块应用在横向切割工位处，以便从被供应至横向切割工位的、由被密封的包装凹槽构成的膜幅面裁出基本上圆形的包装角。

本实用新型还涉及一种用于制造切割凸模的方法，该切割凸模在切割装置处被用于制造圆形的包装角。根据本实用新型的方法规定了，在工件坯料的外侧处制造至少一个凹陷部，其中在工件坯料的另外的侧面处以下述方式制造凹部，该凹部以与凹陷部重叠的方式构成切割凸模的切割刃，其具有既沿切割凸模的横向方向又沿纵向方向延伸的切割轮廓。

这种被制造的切割凸模具有切割刃，该切割刃具有三维的切割轮廓，其为了从膜幅面裁剪出基本上圆形的膜切口以逐渐增大的侵入深度切断该膜幅面。由此能毫无问题地实现减少的力使用以及完全的膜切口。此外，因此可以出色地以高的切割速度行进，由此总体而言可以提高应用切割凸模的包装机的生产率。

能借助单轴的数控机床毫无问题地执行根据本实用新型的方法。在此其可以是以无需多轴操作的方式被构造的数控铣削机床。

优选的变型方案规定了，为了制造凹陷部使用柱形的铣削工具，并且为了制造凹部使用至少部分锥形的、抛物线形的或柱形的铣削工具。因此可以实现成本经济的制造。甚至可以考虑，借助相同的铣削工具制造凹陷部和凹部。

根据实施方式，用于凹陷部的切割工具和用于凹部的切割工具借助至少暂时被同时控制的进给运动制造切割凸模的切割刃或在连续的、单独的工作步骤中被使用。可以借助相同的数控机床执行该变型方案。

有利的是，至少沿着切割凸模的切割刃借助热处理硬化切割凸模。因此可以提高耐磨性。

附图说明

以下根据附图详细阐述了本实用新型的有利的实施例。在附图中：

图1示出了拉伸膜包装机的立体图，

图2a至图2d示出了在不同的运行阶段期间的根据本实用新型的切割装置，

图3a至图3g示出了根据本实用新型的切割装置的在切断膜幅面时的切割凸模，和

图4示出了根据一种变型方案的具有三维的切割轮廓的切割凸模。

相同的组件在附图中始终配设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了间歇性工作的拉伸膜包装机1的透视图。该拉伸膜包装机1具有成型工位2、密封工位3、横向切割装置4和纵向切割装置5，它们按这种顺序沿输送方向R布置在机架6处。在输入侧，在机架6处设有输入辊7，从该输入辊处抽出底膜8。此外，拉伸膜包装机1具有输送链11、尤其是在两侧布置的输送链或夹持链11，该输送链抓住底膜8并且在每个主工作周期沿输送方向R继续输送底膜8。

在所示的实施方式中，成型工位2构造成拉伸工位，在该拉伸工位处在底膜8中通过拉伸、例如借助压缩空气和/或真空形成凹槽。在此，成型工位2可以构造成，使得在垂直于输送方向R的方向上并排形成多个凹槽。沿输送方向R在成型工位2后设置有装填段12，在该装填段12中用产品填装在底膜8中形成的凹槽。

密封工位3具有可密封封闭的腔室3a，在该腔室中，在借助从上膜接纳部9输出的上膜10进行密封之前，凹槽中的大气例如可以被抽真空和/或通过用交换气体或用气体混合物进行气体吹扫来替换。

横向切割装置4被构造用于，在横向于输送方向R的方向上在相邻的凹槽之间将由底膜8和与其密封的上膜10构成的、被引入横向切割装置中的膜幅面F切断。在此，横向切割装置4以如下方式工作，即底膜8并不在整个宽度上被切开，而是至少在边缘区域中不被切断。这一点能实现通过输送链11进行受控的继续输送。

纵向切割装置5可以构造成刀具装置，借助其将膜幅面F、即底膜8和上膜10在相邻的凹槽之间并且在底膜8的侧边缘处沿输送方向R切断，从而包装在纵向切割装置5之后是分开的。

拉伸膜包装机1的在两侧抓住底膜8的右输送链11和左输送链11分别在链引导部13中被引导。所述链引导部13向外分别由拉伸膜包装机1的侧挡板14保护并且必要时固定在侧挡板14上。侧挡板14可以是板件。

此外，拉伸膜包装机1具有控制部19。其任务是，控制和监控在拉伸膜包装机1中进行的工序。具有操作元件21的显示装置20用于向操作人员模拟显示在拉伸膜包装机1中的工序流程或通过操作人员影响在拉伸膜包装机1中的工序流程。

图2a至图2d示出了属于图1的横向切割装置4的切割装置15。

切割装置15包括切割工具16以及定位在其上的压紧元件17。在图2a中示出了处于打开姿态的切割装置15。切割工具16和/或压紧元件17以高度可调的方式被支承。根据图2a，切割工具16具有多个彼此间隔开的切割凸模18。相应的切割凸模18被构造用于从膜幅面F裁剪圆形的包装角。

在图2a中，在相应的切割凸模18之间固定有切割刀具22。切割刀具22可以沿横向于输送方向R的方向在相邻的凹槽之间切断膜幅面F。

对应于切割凸模18和定位在其间的切割刀具22的水平投影的几何形状，压紧元件17具有与此相应的凹模23。根据图2a，凹模23装备有构造为星形的、作为用于切割凸模18的穿刺开口的开口24，如图2b至图2d所示，切割凸模18可以进入该开口中，以便在膜幅面F中制造圆形的包装角。

在图2a中支承在切割工具16处的切割凸模18分别具有切割刃25，其构成了既沿切割凸模18的横向方向又沿纵向方向延伸的切割轮廓26。因此，切割轮廓26关于膜幅面F在其中被引导的切割面E(参见图3a)构造成三维的。

图2b至图2d示出了，切割凸模18和定位在其间的切割刀具22如何与构造在压紧元件17之内的凹模23共同工作。

图2b示出了，当切割装置15闭合时，构造在相应的切割凸模18处的尖端27首先进入构造在压紧元件17处的凹模23中。由此实现了，在切割过程中不是以整个切割刃25一次性刺穿膜幅面F(参见图3a)，而是尖端27首先在一定程度上点状地刺入膜幅面F中。在此，随着逐渐增大的侵入深度，尖端27越来越多地切断膜幅面F，直至制造了完整的星形切口(参见图3g)。通过相应的切割凸模18的尖端27以逐渐增大的侵入深度、即以变大的横切面刺入膜幅面F中，切割凸模18的相应的切割刃25可以以减小的切割力切断膜幅面F。

图2b还示出了，在切割装置15闭合时，切割凸模18的尖端27首先从膜幅面F裁出圆形的包装角。接下来图2c示出了，定位在切割凸模18之间的切割刀具22穿过构造在压紧元件17中的凹模23，由此在圆形的、已经裁出的包装角之间产生横切面。

在图2d中，切割凸模18以及定位在其间的切割刀具22最大程度地进入压紧元件17中的凹模23，从而在膜幅面F中实现了完整的切口。

在图2a至图2d中在切割工具16处所示的外部切割凸模18具有刀片28，借助该刀片可以在膜幅面F的外侧切断该膜幅面。

图2a至图2d示出了，各个切割凸模18具有拱顶形的切割头。由此，切割凸模18可以在力消耗低的情况下利用尖端27首先刺入膜幅面F中，从而得到透入膜幅面F中的切割走向。由此得出，在切割过程期间在膜幅面F之内形成小的张力，这能实现更精确的膜切口。

图3a至图3g示出了，切割凸模18如何以逐渐增大的侵入深度利用其切割刃25越来越多地侵入膜幅面F中。膜幅面F在图3a中定位在切割面E之内。在该切割面E中，膜幅面F为了切割过程被预先保持在切割工具16和定位在其上的压紧元件17之间。

图3a示出了，切割凸模18已经利用其尖端27点状地刺穿膜幅面F。尖端27在此可以在力消耗相对较小的情况下侵入膜幅面F中。图3a示出了，切割凸模18的在尖端27之间的切割刃25大部分还定位在膜幅面F之下。随着切割凸模18逐渐增大地侵入膜幅面F中，切割刃25越来越多地切断膜幅面F，由此形成了完整的切口。图3b至图3g示出了这一点。

在图3a的切割凸模18中构造有凹部29。凹部29与在圆周侧构造在切割凸模18处的凹陷部30一起构成了曲线形的切割刃25。

根据图3a，凹部29构造成锥形的。为了制造凹部29可以使用锥形的铣削工具，从而凹部29参照切割凸模18的纵轴线至少部分为截锥体形状。

在图3a中构造在切割凸模18的外侧处的凹陷部30与凹部29一起构成了拱顶形的切割头，在切割过程中，该切割头的尖端27像刀具尖端那样刺穿膜幅面F。可以借助柱形的铣削工具制造凹陷部30。

图3b示出了具有与图3a相比增大的侵入深度的尖端27。参照图3a至图3g示出了，切割刃25在切割凸模18移入凹模23时(参见图2a至图2d)越来越多地切断膜幅面F。因此，逐渐增大地穿过膜幅面F的切割刃25像刀具那样穿过膜幅面F，直至尖端27根据图3g完全定位在膜幅面F之上，由此完整地裁出圆形的包装角。

图4以不同的视图示出了根据本实施方式的切割凸模18′。图4中的切割凸模18′具有切割刃25′，该切割刃设有沿切割凸模18′的纵向方向构造的尖端27′，其位于沿切割凸模18′的横向方向构造的尖端27″之间。因此在水平的投影面中观察，切割凸模18′具有图4所示的星形、即星形的相交线走向，也正如其能借助图3a至图3g所示的切割凸模18被制造的那样。

在实用新型中使用的切割凸模18、18′具有切割刃25、25′，其具有三维的切割轮廓26、26′，借助该切割轮廓能制造随着逐渐增大的侵入深度而逐步深入(mitwandernd)的切割走向，从而可以使横向切割装置4在切割力相对较小的情况下工作以制造圆形的包装角。借助三维的曲线形的切割轮廓26、26′能防止所制造的膜切口的反折，从而能总体上实现更精确的切口。借助以单轴操作的铣削机能以成本经济的方式制造根据本实用新型的、在切割装置15处被使用的切割凸模18、18′。根据本实用新型的切割凸模18、18′改进了并且有益于从膜幅面F中精确地分开包装，其能以经济的方式被制造并且能实现横向切割装置4高效的运行。

Claims (11)

1.一种切割装置，所述切割装置被构造用于从膜幅面裁剪出圆形的包装角，其中所述切割装置具有至少一个切割工具，所述切割工具包括切割凸模，所述切割凸模在其外侧处具有至少一个凹陷部，所述凹陷部被设置用于构造所述切割凸模的切割刃，其特征在于，所述切割刃具有既沿所述切割凸模的横向方向又沿纵向方向延伸的切割轮廓。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割刃在切割面的投影中至少部分地具有构造为星形的切割轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述切割凸模具有多个尖端，所述多个尖端包括沿所述切割凸模的横向方向构造的尖端和沿纵向方向构造的尖端。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，沿着所述切割刃的所述切割轮廓，沿所述切割凸模的纵向方向构造的尖端对应于沿所述切割凸模的横向方向构造的尖端。

5.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，沿着所述切割刃的所述切割轮廓，在沿所述切割凸模的横向方向构造的尖端之间构造有沿所述切割凸模的纵向方向构造的尖端。

6.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述切割凸模具有至少一个凹部，所述凹部以与第一凹陷部重叠的方式构成所述切割刃。

7.根据权利要求6所述的切割装置，其特征在于，所述凹部构造成锥形的。

8.根据权利要求6所述的切割装置，其特征在于，所述凹部参照所述切割凸模的纵轴线至少部分地为截锥体形状。

9.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述切割凸模构造成一件式的。

10.根据权利要求1或2所述的切割装置，其特征在于，所述切割凸模在其外侧具有四个凹陷部。

11.一种拉伸膜包装机，其沿输送方向具有成型工位、密封工位、横向切割工位和纵向切割工位，其特征在于，所述横向切割工位包括至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的切割装置。

Images