CN216636919U - 拉伸膜包装机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种有利于将恒定的表面压力施加到膜幅材上的拉伸膜包装机。拉伸膜包装机(1)包括拉展工位(10)，其具有用于夹住膜幅材(9)的第一夹紧设备(11)，第一夹紧设备(11)具有第一夹紧元件(18)和第二夹紧元件(21)，它们为了夹住膜幅材(9)以能沿着夹紧区域(33)互相挤压的方式被支承，其中在第一夹紧元件(18)和第二夹紧元件(21)互相挤压时在第一夹紧元件(18)处能借助力发生器(17)以下述方式引入力(F)并且第二夹紧元件(21)能以下述方式被支承，即至少沿着用于夹住膜幅材(9)的夹紧区域(33)在第一夹紧元件(18)和第二夹紧元件(21)中出现压应力和拉应力(30、31)。

Description

拉伸膜包装机
技术领域
本实用新型涉及根据实施方式1的用于拉展膜幅材的拉伸膜包装机。
背景技术
由DE 103 19 420 A1已知具有伸展装置的拉伸膜包装机，该伸展装置用于伸展盖膜，以便将被压印的盖膜精确地定位在包装凹槽上。在此，光电元件借助盖膜上的压印标记查明压印图案相对于进给并且进而相对于包装凹槽的位置。压印图案通常尺寸略小(Untermaβ)并且通过下述方式被伸展，即以可膨胀的软管的形式存在的夹紧部件在进给结束之前不久夹紧柔性的盖膜并且剩余的进给运动伸展盖膜。附加地，夹紧部件可以反向于进给方向行进，以便使盖膜伸展成希望的尺寸。然而，这种拉展过程、尤其是夹住膜幅材由于其对进给运动的依赖性已经被证实是困难的。
由DE 10 2010 048 977 A1已知具有拉展工位的拉伸膜包装机，在该拉展工位处可以以独立于包装凹槽的进给的方式伸展盖膜。为了拉展盖膜，首先在拉展工位之内在位于上部夹紧梁与配属于其的、定位在其下的转向轮之间夹住膜幅材。接下来，沿输送方向位于后面的夹紧梁与定位在其下的转向轮一起反向于膜输送方向枢转。通过将能枢转的夹紧梁挤压到定位在其下的转向轮处，可能将表面压力沿着膜幅材的夹紧区域不均匀地施加到膜幅材上，这可能导致，在拉展过程中略微扭曲膜幅材上的压印图案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供用于夹住膜幅材的拉伸膜包装机，在其中可以克服前述缺点。
该目的通过根据实施方式1所述的用于夹住膜幅材的拉伸膜包装机得以实现。另外给出了本实用新型的有利的改进方案。
根据本实用新型的拉伸膜包装机包括拉展工位，其具有用于夹住膜幅材的第一夹紧设备，其中第一夹紧设备具有第一夹紧元件和第二夹紧元件，第一夹紧元件和第二夹紧元件为了夹住膜幅材以能沿着夹紧区域互相挤压的方式被支承。根据本实用新型，在第一夹紧元件和第二夹紧元件互相挤压时，以下述方式在第一夹紧元件处能借助力发生器引入力并且第二夹紧元件被支承，即至少沿着用于夹住膜幅材的夹紧区域在第一夹紧元件和第二夹紧元件中出现压应力和拉应力。由此能在整个夹紧区域上将均匀的、至少在很大程度上恒定的表面压力施加到被夹住的膜幅材上，以便以最佳的方式将其固定在第一夹紧元件和第二夹紧元件之间。
换言之，在本实用新型中第一夹紧元件和第二夹紧元件的弹性变形能被用于，借助恒定的表面压力将被夹在其之间的膜幅材固持在夹紧区域中，由此可以总体地以提高的精确性对膜幅材实施拉展过程。
在有利的实施方式中，在第一夹紧元件和第二夹紧元件互相挤压以夹住膜幅材时，第一夹紧元件和第二夹紧元件具有或相同的挠度。尤其通过下述方式得出这一点，即两个夹紧元件的相应的中性纤维具有相同的弯曲半径。两个夹紧元件的弯曲的程度(Ausmaβ)在此可以如此被施加，使得施加到被夹在其之间的膜幅材上的表面压力至少在夹紧区域中是恒定的，即也可以施加在其边缘之外。
可以考虑，将力发生器配置成产生约2.5kN的力，从而在两个夹紧元件处产生约0.1mm的挠度。由此可以在互相挤压的夹紧元件的夹紧区域中产生约1N/mm2的恒定的表面压力。可以将两个分别为400x40x20mm的铝梁型材用作夹紧元件，其中一个铝梁型材设定340mm的支承间距(Lagerabstand)。
优选地，第一夹紧元件包括第一梁并且第二夹紧元件包括第二梁。用于夹住膜幅材的相应的夹紧元件能以梁的形式在力消耗很小的情况下精确地被挠度。基于双重的梁几何尺寸也得到简单的结构构造。
优选的实施方式规定了，在第一夹紧元件和第二夹紧元件互相挤压时，在此作用到第一夹紧元件上的力能参照第二夹紧元件的第一支承部位与第二支承部位之间的间距居中地被引入。因此参照两个夹紧元件居中地引入力，使得两个支承部均匀地被负载。由此能在相应的夹紧元件处总体地实现相同的挠度，因此能借助恒定的表面压力夹住膜幅材。
优选地，第一夹紧元件和所述第二夹紧元件为了夹住膜幅材在其相应的朝向彼此的侧面上具有至少一个弹性挤压元件。由此，在两个夹紧元件之间的膜幅材可以在力引入很小的情况下以防滑的方式被夹住。
对于根据本实用新型的应用而言有利的布置规定了，第一夹紧元件在拉展工位处定位在第二夹紧元件之上。用于夹住膜幅材的力可以从上方挤压第一夹紧元件，以便使两个互相挤压的夹紧元件一起向下弯曲。替选地，第一夹紧元件也可以定位在第二夹紧元件之下。然后为了夹住膜幅材，力可以从下方挤压第一夹紧元件，以便使两个夹紧元件向上弯曲。
优选的变型方案规定，至少一个用于确定弯曲应力的传感器元件与第一夹紧元件和/或第二夹紧元件联接。根据能借助该传感器元件检测的在第一夹紧元件和/或第二夹紧元件处的弯曲应力，可以借助反馈来控制力发生器，以便实现两个夹紧元件的希望的挠度，使得在膜幅材处存在恒定的表面压力。
根据有利的实施方式，拉展工位具有与第一夹紧设备一起工作的第二夹紧设备。尤其可以以下述方式运行相应的夹紧设备，即以独立于沿着拉伸膜包装机输送的包装凹槽的进给的方式拉展膜幅材。
有利的是，拉展工位针对第一夹紧设备和/或第二夹紧设备具有防进入设备。由此能避免工伤事故。
优选地，第一夹紧设备和/或第二夹紧设备为了拉展过程以能围绕与相应的夹紧元件间隔开的枢转轴线翻转的方式被支承。由此，已经可以借助小的枢转运动来实现用于拉展膜幅材的足够的伸展运动。
适宜的是，两个夹紧元件具有相同的梁几何尺寸。这实现了紧凑的结构方式并且用于降低制造成本。变型方案规定了，两个夹紧元件分别以梁的形式存在，其尺寸为400x40x20mm。两个梁中的一个可以在对置的端部处支承，其中支承间距优选为340mm。
优选地，两个夹紧元件具有相同的机械弯曲特性、尤其是相同的弹性模数。因此可以假设，可以同时在两个夹紧元件处进行维修和/或保养工作。此外，由此在夹住膜幅材时在夹紧区域中能可靠地产生恒定的表面压力。适宜的是，弹性模数在50kN/mm2与150kN/mm2之间的范围中、优选地为 70kN/mm2(铝)。
优选地，借助力发生器施加到第一夹紧元件上的力在单个位置处、即在夹紧元件处以点状的方式被引入。这能实现在结构以及技术方面简单的构造。基于两个夹紧元件对力引入作出反应而共同弯曲的能力，即使点状的力引入减小仍可以总体上在整个夹紧区域上将与传统的解决方案中的情况相比更加均匀的表面压力施加到被夹住的膜幅材上。
优选的变型方案规定了，第一夹紧区域以能调节高度的方式被支承。尤其是形式为梁的第一夹紧元件可以居中地安装在力发生器的能竖直调节的活塞处。
在第二夹紧元件的相应的支承部位处可以设有固定轴承和/或滑动轴承或替选地设有其组合，以便当第一夹紧元件从下方或从上方挤压第二夹紧元件时，将第二夹紧元件的挠度传递到第一夹紧元件上。
用于在拉伸膜包装机的拉展工位处借助夹紧设备夹住膜幅材的方法规定了，夹紧设备的第一夹紧元件和第二夹紧元件互相挤压，以便在其之间沿着夹紧区域夹住膜幅材。在此，在两个夹紧元件沿着夹紧区域互相挤压时在第一夹紧元件和第二夹紧元件中出现压应力和拉应力。
在该方法中，为了夹住膜幅材可以使两个夹紧元件以下述方式互相挤压，即它们基本上相同地共同弯曲，从而被夹在其之间的膜幅材沿着夹紧区域经受恒定的表面压力。这导致了，膜幅材可以在其整个宽度上被均匀地固定，由此能以较高的精确性拉展膜幅材。
与根据本实用新型的拉伸膜包装机有关的以及应用该方法的膜夹紧部利用了两个夹紧元件的弹性的挠度，以便借助恒定的表面压力在其之间沿着夹紧区域夹住膜幅材。因此，在其他情况下、在传统的方法中被视为不利的弹性变形在本实用新型中以有利的方式被用于，借助恒定的表面压力夹住膜幅材。因此在本实用新型中，两个夹紧元件在结构方面原本不利地构造的力支承设备(Kraftlagereinrichtung)可以有利于将恒定的表面压力施加到膜幅材上。
因此，本实用新型采纳了夹紧设备的假定不利的力支承结构(Kraftlagerkonstruktion)，以便根据梁的随之出现的挠度以改进的方式夹住膜幅材。根据本实用新型，两个互相挤压且共同弯曲的夹紧梁的共同作用被用作用于夹紧膜幅材的有利的夹具。
所述目的通过一种拉伸膜包装机来实现，所述拉伸膜包装机包括拉展工位，所述拉展工位具有用于夹住膜幅材的第一夹紧设备，其中所述第一夹紧设备具有第一夹紧元件和第二夹紧元件，所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件为了夹住所述膜幅材以能沿着夹紧区域互相挤压的方式被支承，其特征在于，在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件互相挤压时，以下述方式在所述第一夹紧元件处能借助力发生器引入力并且所述第二夹紧元件被支承，即至少沿着用于夹住所述膜幅材的所述夹紧区域在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件中出现压应力和拉应力。
优选地，在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件互相挤压以夹住所述膜幅材时，所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件具有相同的挠度。
优选地，所述第一夹紧元件包括第一梁并且所述第二夹紧元件包括第二梁。
优选地，在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件互相挤压时，在此作用到所述第一夹紧元件上的力能参照所述第二夹紧元件的第一支承部位与第二支承部位之间的间距居中地被引入。
优选地，所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件为了夹住所述膜幅材在其相应的朝向彼此的侧面上具有至少一个弹性挤压元件。
优选地，所述第一夹紧元件在所述拉展工位处定位在所述第二夹紧元件之下。
优选地，至少一个用于确定弯曲应力的传感器单元与所述第一夹紧元件和/或所述第二夹紧元件联接。
优选地，所述拉展工位针对所述第一夹紧设备具有防进入设备。
优选地，所述第一夹紧设备为了拉展过程以能围绕与相应的所述夹紧元件间隔开的枢转轴线翻转的方式被支承。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的梁几何尺寸。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的机械弯曲特性。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的弹性模数。
所述目的通过一种拉伸膜包装机来实现，所述拉伸膜包装机包括拉展工位，所述拉展工位具有用于夹住膜幅材的第一夹紧设备，其中所述第一夹紧设备具有第一夹紧元件和第二夹紧元件，所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件为了夹住所述膜幅材以能沿着夹紧区域互相挤压的方式被支承，其特征在于，在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件互相挤压时，以下述方式在所述第一夹紧元件处能借助力发生器引入力并且所述第二夹紧元件被支承，即至少沿着用于夹住所述膜幅材的所述夹紧区域在所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件中出现压应力和拉应力。所述拉展工位具有与所述第一夹紧设备一起工作的第二夹紧设备。
优选地，所述第二夹紧设备为了拉展过程以能围绕与相应的所述夹紧元件间隔开的枢转轴线翻转的方式被支承。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的梁几何尺寸。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的机械弯曲特性。
优选地，两个所述夹紧元件具有相同的弹性模数。
附图说明
下面根据附图更详细地描述本实用新型。在此示出了：
图1示出了拉伸膜包装机的透视图，
图2示出了图1的拉伸膜包装机的拉展工位的独立视图，
图3示出了拉展工位的夹紧设备的独立视图，
图4示出了拉展工位的在一侧取下防进入设备的夹紧设备，以更好地示出夹紧元件，
图5A-图5E示出了夹住以及执行拉展过程的示意图，以及
图6A-图6D示出了用于将至少在很大程度上恒定的表面压力施加到位于夹紧元件之间的被绷紧的膜幅材上的互相挤压的夹紧元件的示意图。
相同和类似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示出了拉伸膜包装机1的透视图。该拉伸膜包装机具有成型工位2、密封工位3、横向切割设备4和纵向切割设备5，它们按这种顺序沿工作方向R 布置在机架6处。在输入侧，在机架6上设有输入辊7，从该输入辊处可以抽出底膜8。在成型工位2中，在底膜中成型出包装凹槽。在密封工位3的区域中设有材料存储器8，从该材料存储器处抽出膜幅材9，该膜幅材在制成的包装处构成了盖膜。在膜幅材9被供应到密封工位3中之前，膜幅材9穿过拉展工位10。布置在密封工位3之上的区域中的拉展工位10用于伸展膜幅材9。
图2示出了拉展工位10的独立视图。拉展工位10具有用于夹住膜幅材9的第一夹紧设备11。第一夹紧设备11以能围绕枢转轴线12枢转的方式支承在拉展工位10处。第一夹紧设备11可以借助布置在拉展工位10两侧的调节设备13 反向于膜幅材9的输送方向T(参见图5A)围绕枢转轴线12枢转，以便使被夹在该处的膜幅材9伸展。相应的调节设备13可以构造为气动驱动器。
图2的拉展工位10还具有第二夹紧设备14，第二夹紧设备沿膜幅材9的输送方向T支承在第一夹紧设备11的下游。第一夹紧设备11和第二夹紧设备14 都具有防进入设备15、16。
图3示出了拉展工位10的第一夹紧设备11的独立视图。第一夹紧设备11 具有力发生器17，其以气动驱动器的形式存在。
图4示出了，第一夹紧设备11的力发生器17与第一夹紧元件18联接。第一夹紧元件18以第一梁19的形式存在，该第一梁能借助力发生器17调节高度。力发生器17包括以可移动的方式支承的活塞20，该活塞基本上居中地固定在第一梁19的底侧并且可以从下方朝向定位在其上的第二夹紧元件21举起第一梁。第二夹紧元件21以第二梁22的形式存在。
第二夹紧元件21具有第一支承部位23和第二支承部位24。借助力发生器 17通过该力发生器的能移出且能移入的活塞20所产生的力F(该力作用在第一夹紧元件18上)参照第二夹紧元件21的第一支承部位23和第二支承部位24 之间的间距a(参见图6A)基本上居中地被施加到该第一夹紧元件处。一旦两个夹紧元件18、21沿着其纵向侧互相贴靠接触，则两个夹紧元件在持续的力F的作用下开始共同向上弯曲。
图4还示出了，两个用于夹住膜幅材9的夹紧元件18、21在其相应的朝向彼此的侧面上具有至少一个弹性挤压元件25a。弹性挤压元件25a可以以塑料型材、例如硬化的硅酮型材的形式存在。
图4所示的第一夹紧设备11也可以在拉展工位10处以镜像相反的方式、即以力发生器17定位在上方的方式使用。
图5A至图5E示出了拉伸膜包装机1的拉展工位10的工作方式的示意图。
图5A示出了，在拉展工位10处第二夹紧设备14配备有第一夹紧元件25 和第二夹紧元件26，它们基本上具有根据第一夹紧设备11的夹紧元件18、21 的梁的形状。
在图5A中，两个夹紧设备11、14以打开的状态被支承。加热设备27和冷却设备28定位在两个夹紧设备11、14之间。加热设备27和/或冷却设备28可选地设置在拉展工位10处。
沿膜幅材9的输送方向T将压印标记传感器29定位在第一夹紧设备11的下游，该压印标记传感器可以检测膜幅材9上的压印图案。
在图5B中，两个夹紧设备11、14闭合，以便夹住膜幅材9的位于其间的膜区段。为此，第一夹紧设备11和第二夹紧设备14的相应的第一夹紧元件18、 25被向上调节，这在图5B中借助箭头表示。可选地，也可以与相应的第一夹紧元件18、25的调节运动一起朝向膜幅材9向上调节加热设备27，以便对膜幅材进行加热。
在图5C中示意性地示出了在拉展工位10处的真正的拉展过程。为此，第一夹紧设备11围绕枢转轴线12反向于膜幅材9的输送方向T枢转。第一夹紧设备11的枢转运动导致了，在两个夹紧设备11、14之间被绷紧的膜幅材9被略微伸展，使得位于其上的压印图案舒展。一旦压印标记传感器29检测到膜幅材9上的压印图案，就可以停止枢转运动。
图5D示出了，当处于该图中示意性示出的方法步骤的时，第一夹紧设备 11保持枢转出，而冷却装置28朝向在其下的被绷紧的膜幅材9向下行进。同时，加热设备27向下下降远离膜幅材9。通过冷却被拉展的膜幅材9，可以在继续输送该膜幅材时防止位于其上的压印图案的扭曲。
图5E示出了拉展工位10的打开，尤其是设置在该拉展工位处的两个夹紧设备11、14的打开。为此，分别设置在该处的第一夹紧元件18、25沿箭头方向下降。在该过程之前或与该过程同时，可以使第一夹紧设备11围绕枢转轴线12枢转回。然后加热设备27以及冷却装置28同样都与膜幅材9间隔开。
图6A至6D示出了在第一夹紧设备11处夹住膜幅材9的示意图。
在图6A中示出了处于打开状态的第一夹紧设备11，该打开状态基本上对应于图5A的状态。图6A示出了，借助力发生器17(参见图4)产生的用于举起第一夹紧元件18的力F从下方作用在用于第二夹紧元件21的两个支承部位 23、24之间的中心位置处、即参照间距a的居中位置处。
在图6B中示出了，第一夹紧设备11的第一夹紧元件18与第二夹紧元件21 所谓地互相挤压接触。此时，膜幅材9在两个夹紧元件18、21之间被绷紧。
图6C现在示出了，当借助力发生器17产生的力F从下方继续挤压第一夹紧元件18时发生的情况。由于两个夹紧元件18、21的随之出现的挠度D，在第一夹紧元件18和第二夹紧元件21中基本上同样地出现压应力和拉应力30、 31。可以借助传感器单元35监控两个夹紧元件18、21处的挠度和/或弯曲应力。
基于力F的中心的力作用，与两个夹紧元件18、21的相应的中性纤维32 相关的压应力和拉应力30、31分别均匀地分布到整个挠度D上。由此，针对沿着膜幅材9的整个宽度延伸的完整的夹紧区域33实现了恒定的表面压力。这实现改进了用于接下来在拉展工位10处发生的拉展过程的对膜幅材9的固定。
图6D示出了两个夹紧元件处于其根据图6A的起始位置。两个夹紧元件18、21现在再次以相对于彼此间隔开的方式定位，并且释放了位于其间的、然而现在被拉展的膜幅材9，以用于沿输送方向T继续输送。图6D示出了，两个夹紧元件18、21已经重新弯回至其最初的形状。
图6A至图6D说明了，两个夹紧元件18、21的弹性的挠度如何借助恒定的表面压力可被用于改进夹住膜幅材9，以便能以提高的精确性在拉伸膜包装机1的拉展工位10处执行拉展过程。
虽然图5A至图5E以及图6A至图6D已经示出了，力F从下方作用到定位在彼此之上的两个夹紧元件18、21上，然而替选地也可以在拉展工位10处从上方将力引入到两个夹紧元件18、21上。在该实施方式中，下面的第一夹紧元件18在两侧被支承，而力F从上方作用到固定在定位在第二夹紧元件之上的力发生器处的第二夹紧元件21上，使得两个夹紧元件18、21向下弯曲。

Claims (13)

1.一种拉伸膜包装机，所述拉伸膜包装机(1)包括拉展工位(10)，所述拉展工位具有用于夹住膜幅材(9)的第一夹紧设备(11)，其中所述第一夹紧设备(11)具有第一夹紧元件(18)和第二夹紧元件(21)，所述第一夹紧元件和所述第二夹紧元件为了夹住所述膜幅材(9)以能沿着夹紧区域(33)互相挤压的方式被支承，其特征在于，在所述第一夹紧元件(18)和所述第二夹紧元件(21)互相挤压时，以下述方式在所述第一夹紧元件(18)处能借助力发生器(17)引入力(F)并且所述第二夹紧元件(21)被支承，即至少沿着用于夹住所述膜幅材(9)的所述夹紧区域(33)在所述第一夹紧元件(18)中和所述第二夹紧元件(21)中出现压应力和拉应力(30、31)。
2.根据权利要求1所述的拉伸膜包装机，其特征在于，在所述第一夹紧元件(18)和所述第二夹紧元件(21)互相挤压以夹住所述膜幅材(9)时，所述第一夹紧元件(18)和所述第二夹紧元件(21)具有相同的挠度(D)。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述第一夹紧元件(18)包括第一梁(19)并且所述第二夹紧元件(21)包括第二梁(22)。
4.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，在所述第一夹紧元件(18)和所述第二夹紧元件(21)互相挤压时，在此作用到所述第一夹紧元件上(18)的力(F)能参照所述第二夹紧元件(21)的第一支承部位(23)与第二支承部位(24)之间的间距(a)居中地被引入。
5.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述第一夹紧元件(18)和所述第二夹紧元件(21)为了夹住所述膜幅材(9)在其相应的朝向彼此的侧面上具有至少一个弹性挤压元件(25a)。
6.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述第一夹紧元件(18)在所述拉展工位(10)处定位在所述第二夹紧元件(21)之下。
7.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，至少一个用于确定弯曲应力的传感器单元(35)与所述第一夹紧元件(18)和/或所述第二夹紧元件(21)联接。
8.根据权利要求1或2所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述拉展工位(10)具有与所述第一夹紧设备(11)一起工作的第二夹紧设备(14)。
9.根据权利要求8所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述拉展工位(10)针对所述第一夹紧设备(11)和/或所述第二夹紧设备(14)具有防进入设备(15、16)。
10.根据权利要求8所述的拉伸膜包装机，其特征在于，所述第一夹紧设备(11)和/或所述第二夹紧设备(14)为了拉展过程以能围绕与相应的所述夹紧元件间隔开的枢转轴线(12)翻转的方式被支承。
11.根据权利要求8所述的拉伸膜包装机，其特征在于，两个所述夹紧元件具有相同的梁几何尺寸。
12.根据权利要求8所述的拉伸膜包装机，其特征在于，两个所述夹紧元件具有相同的机械弯曲特性。
13.根据权利要求8所述的拉伸膜包装机，其特征在于，两个所述夹紧元件具有相同的弹性模数。
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