DE10346547B4

DE10346547B4 - Werkzeug zum Durchtrennen von Folien, insbesondere von mehrschichtigen Folien

Info

Publication number: DE10346547B4
Application number: DE2003146547
Authority: DE
Inventors: Gerd Wachsmuth
Original assignee: G Wachsmuth & Co Werkzeugbau GmbH; Wachsmuth & Co Werkzeugbau
Current assignee: G Wachsmuth & Co Werkzeugbau GmbH; Wachsmuth & Co Werkzeugbau
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: DE10346547A1

Abstract

Werkzeug zum Durchtrennen von Folien, insbesondere von mehrschichtigen Folien, insbesondere von Kunststofffolien oder von mehrschichtigen Kunststofffolien, insbesondere von dünnen, zähelastischen oder von dünnen, zähelastischen und gasdichten Folien oder von mehrschichtigen Folien, welche wenigstens eine dünne, zähelastische oder dünne, gasdichte und zähelastische Schicht oder Folie aufweisen, insbesondere zum Stanzen von Einfach- und Mehrfachbehältern aus diesen Folien oder mehrschichtigen Folien, mit einem ersten Werkzeugteil, das eine Schnittplatte aufweist, die mit wenigstens einer Nut versehen ist, und mit einem zweiten Werkzeugteil, in dem wenigstens ein auf die Schnittplatte zufahrbares in eine zugeordnete Nut wenigstens teilweise hineinbewegbares Messer zum Ein- oder Durchschneiden der Folie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (3) des Trennmessers (2) am Schneidenende beidseitig Anschrägungen (16, 18) aufweist,
die Nutkanten (20, 22) der Nut (14) an der Nutöffnung rechtwinklig und scharfkantig ausgebildet sind und
die Breite der Nut bzw. der Abstand zwischen den Nutkanten (20, 22) geringer ist...

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Durchtrennen von Folien, insbesondere mehrschichtigen Folien, insbesondere zum Stanzen von Einfach- und Mehrfachbehältern aus solchen Folien oder mehrschichtigen Folien, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Werkzeug ist aus der DE 196 461 61 C2 bekannt. Dieses bekannte Werkzeug umfasst ein erstes Werkzeugteil, das eine Schnittplatte aufweist, die mit wenigstens einer Nut versehen ist, und ein zweites Werkzeugteil, in dem wenigstens ein auf die Schnittplatte zufahrbares, in eine zugeordnete Nut mindestens teilweise hineinbewegbares Trennmesser zum Ein- oder Durchschneiden einer mehrschichtigen Folie angeordnet ist. Die Nutbreite ist so gewählt, dass die Biegespannung der Folie gleich oder größer ist als die Zustellkraft des Messers. Bei diesem Werkzeug fährt das Trennmesser nicht bis auf einen minimalen Abstand an die Schnittplatte heran, sondern taucht beim Trennvorgang der Folie in eine Nut mit speziell gewählter Nutbreite ein. Das Trennmesser ist mit einer sehr scharfen Schneide mit einem Schnittwinkel von ca. 20 Grad versehen. Eine Berührung des Trennmessers mit der Matrize ist nicht vorgesehen, da allein das Trennmesser die Folie mit seiner scharfen Schneide durchtrennt. Es werden zunehmend Mehrschichten-Folien verwendet, die zur gasdichten Ausrüstung wenigstens eine sehr dünne, zähelastische, gasdichte Kunststoffschicht oder -folie aufweisen. Diese Kunststoffschicht -folie besteht beispielsweise aus EVOH (Ethylen-Venylalkohol-Copolymerisat) o. ä. Kunststoffen. Sie lässt sich wegen der zähelastischen Eigenschaft mit dem bekannten Werkzeug meist nicht einwandfrei durchtrennen. Dies führt zu Störungen bei der weiteren Verarbeitung. Bei näheren Untersuchungen zeigte sich, dass die gasdichte zähelastische, dünne Kunststoffbeschichtung oder Kunststofffolie meist nicht korrekt durchtrennt wird, weil sich diese Schicht oder Folie zwischen Trennmesser und Öffnungskante der Nut der Matrize schiebt.
Durch die EP 0 318 673 A1 ist ein Schneidwerkzeug für Werkstücke aus langfasrigen Materialien bekannt. Das Schneidwerkzeug ist in Form eines Pressformwerkzeugs mit einem Formwerkzeugtisch und einer Hohlformhälfte ausgebildet, die das Pressformwerkzeug randseitig übergreift. Das bekannte Werkzeug dient beispielsweise zum Pressformen von Behältern aus dickem Schaummaterial mit Fasermaterialverstärkung. Die Hohlformhälfte weist randseitig konische Seitenwandflächen auf, die mit der Randkante des Formwerkzeugs eine Umfangsschneideeinrichtung bilden. Durch eine solche Umfangsschneideinrichtung wird die beim Formpressen entstehende Randkante fertig beschnitten. Bei dem Schneidewerkzeug ist ferner dafür gesorgt, dass ein Wegbegrenzungsanschlag die Zustellbewegung der Schneidfläche der Hohlformhälfte in Richtung auf die Schneidkante des Formwerkzeugtisches begrenzt, um ein Aufsetzen auf den Formwerkzeugtisch zu vermeiden. Der Anschlag ist einstellbar ausgebildet. Die EP 0 318 673 A1 offenbart somit ein Formwerkzeug mit integriertem Randbeschneidungswerkzeug als ein Verbundwerkzeug zur Herstellung eines „sauberen Randes” bei einem formgepressten Werkstück. Es fehlt eine eigentliche Schneide, so dass das bekannte Werkzeug nur zum Trennen durch Abscheren geeignet ist. Diese bekannte Schneidwerkzeug ist nicht ge eignet Kunststofffolien, insbesondere dünne, zähelastische und gegebenenfalls gasdichte Folien durchzutrennen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Schneidkante des verstellbaren Messers beim bekannten Schneidwerkzeug durch eine Fläche gebildet ist, die mit der Verstellebene des Messers einen spitzen Winkel bildet. Das Messer wird gebildet durch eine Hohlformhälfte, die den Werkzeugtischrand seitlich übergreift und deren Seitenwände konisch ausgebildet sind.
Die DE 296 09 877 U1 betrifft ein Durchschneidemesser spitzen Ausbildung der Schneide des Messers, mit einer die nachteilig ist, da eine solche Schneide schnell abnutzt. Das Durchschneidemesser, das vorzugsweise ein Bandstahlmesser sein soll, dient zum Ausstanzen von Faltschachtelzuschnitte und weist einen Messerkörper auf, welcher eine als Schneidenspitze ausgebildete Längskante aufweist. Die Seitenflanken der Schneidenspitze sollen einen Winkel von 0° bis 20° einschließen. Das Durchschneidemesser weist ein seitliches Querschnittsprofil mit einem schneidenseitigen Messerkörperabschnitt, der von zwei seitlichen parallelen Seitenwänden begrenzt ist, und einen sich an den Messerkörper anschließenden Verjüngungsabschnitt auf. Die Schneidenspitze soll eine Breite von 0,01 bis 0,15 mm aufweisen. Das Durchschneidemesser fährt bei diesem bekannten Werkzeug mit relativ hoher Kraft gegen eine Schnittplatte. Dieses bekannte Durchschneidemesser ist nicht zum Durchtrennen von dünnen, zähelastischen Kunststofffolien geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Werkzeug der eingangs genannten Art so ausbilden, dass Folien, insbesondere dünne, zähelastische, gegebenenfalls zusätzlich gasdichte Folien, und Mehrschichtenfolien, insbesondere solche mit einer gasdichten, dünnen, zähelastischen, gegebenenfalls zusätzlich gasdichten Schicht oder Folie der oben beschriebenen Art einwandfrei durchtrennt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösung sind im Unteranspruch angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind erfindungswesentlich die Merkmale der Ausbildung des Trennmessers und der dazugehörigen Nutkante, um zwei aufeinander folgende Trennvorgänge, nämlich erstens einen Trennschnitt mit Hilfe einer scharfen Messerkante und zweitens einen Abschervorgang an der Nutkante, auszuführen. Beim erfindungsgemäßen Werkzeug ergänzen sich Schneide- und Scherflächen und ermöglichen im kombinierten Zusammenwirken das Trennen dünner, zähelastischer und mehrschichtiger Folien mit wenigstens einer zehelastischen Folienzwischenschicht.
Die Erfindung schlägt vor, die Nut in der Schnittplatte schmaler und tiefer als die bisherigen Nuten und die Kanten der Nutöffnung rechtwinklig und scharfkantig auszubilden und ferner die Messerschneide des Trennmessers beidseitig mit einer gleichmäßigen Anschrägung zu versehen, wobei die Dicke des Trennmessers im Bereich des Beginns der Anschrägung größer gewählt ist als die Breite der Nut zwischen den beiden Kanten. Hierdurch wird bewirkt, dass beim Eintauchen des Trennmessers in die Nut Einfachfolien und Mehrschichtenfolien, insbesondere auch zähelastische, dünne oder zähelastische, dünne, gasdichte Folien oder Mehrschichtenfolien mit einer dünnen, zähelastischen oder dünnen, zähelastischen, gasdichten Schicht oder Folie, zwischen den scharfen Kanten der Nut und den beidseitigen Messerflanken des angeschrägten Teils des Trennmessers abgequetscht bzw. ab geschert und damit einwandfrei durchtrennt werden. Die Nut in der Schnittplatte ermöglicht also durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Werkzeugs nicht nur das Eintauchen des Trennmessers beim Schneidvorgang, sondern zusätzlich das Abquetschen bzw. Abscheren der Folie oder Mehrschichtenfolie im Zusammenwirken mit dem angeschrägten Teil des Trennmessers.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert werden:
Die Zeichnung zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäß ausgebildeten Trennmessers 2 mit einer Schneide 3, deren Flanken 2', 2'' bspw. einen Winkel α von 20° einschließen und einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schnittplatte 4 zum Trennen einer Mehrschichtenfolie 6, die aus einer mittleren, insbesondere gasdichten, dünnen, zähelastischen Kunststoffschicht oder Kunststofffolie 8 bspw. aus EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerisat) o. ä. und einer oberseitigen und unterseitigen Schicht oder Folie 10, 12 bspw. aus Polystyrol besteht.
Die Schnittplatte 4 weist unterhalb des Trennmessers 2 eine eingeschliffene schmale Nut 14 auf. Das Trennmesser weist am Schneidenende beidseitig gleichmäßige Anschrägungen 16, 18 auf, die bspw. einen Winkel β von 50° einschließen und bspw. in einem Abstand Δ von ca. 0,25 mm vom Ende der Messerschneide beginnen.
Die Nut 14 ist mit rechtwinkligen scharfen Kanten 20, 22 an der Nutöffnung versehen. Die Breite der Nut bzw. der Abstand zwischen den scharfen Kanten 20, 22 der Nut 14 ist kleiner als die Dicke D des Trennmessers im Bereich des Beginns der Anschrägungen 16 und 18. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass bei einem Trennvorgang das Trennmesser mit der Spitze der Schneide 3 die obere Schicht 10 beim Eintauchen in die Nut 14 normal durchtrennt, die mittlere und untere Schicht oder Folie 8 und 12 jedoch durch Zusammenwirken der Anschrägungen 18, 20 des Trennmessers mit den scharfen Kanten 20, 22 der Nut durch Abscheren bzw. Abquetschen durchtrennt werden.
Die Gesamtstärke der beispielhaft betrachteten Mehrschichtenfolie 6 mit drei Schichten kann 0,35–1,4 mm betragen. Bei einer Gesamtstärke von bspw. 1 mm kann die obere Schicht 10 0,3 mm, die mittlere zähelastische Schicht 8 0,2 mm und die untere Schicht 12 0,5 mm betragen.
Die Mehrschichtenfolie kann auch nur zwei Schichten oder mehr als drei Schichten aufweisen. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist gleichermaßen zum Durchtrennen von Einfachfolien geeignet.

Claims

Werkzeug zum Durchtrennen von Folien, insbesondere von mehrschichtigen Folien, insbesondere von Kunststofffolien oder von mehrschichtigen Kunststofffolien, insbesondere von dünnen, zähelastischen oder von dünnen, zähelastischen und gasdichten Folien oder von mehrschichtigen Folien, welche wenigstens eine dünne, zähelastische oder dünne, gasdichte und zähelastische Schicht oder Folie aufweisen, insbesondere zum Stanzen von Einfach- und Mehrfachbehältern aus diesen Folien oder mehrschichtigen Folien, mit einem ersten Werkzeugteil, das eine Schnittplatte aufweist, die mit wenigstens einer Nut versehen ist, und mit einem zweiten Werkzeugteil, in dem wenigstens ein auf die Schnittplatte zufahrbares in eine zugeordnete Nut wenigstens teilweise hineinbewegbares Messer zum Ein- oder Durchschneiden der Folie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (3) des Trennmessers (2) am Schneidenende beidseitig Anschrägungen (16, 18) aufweist, die Nutkanten (20, 22) der Nut (14) an der Nutöffnung rechtwinklig und scharfkantig ausgebildet sind und die Breite der Nut bzw. der Abstand zwischen den Nutkanten (20, 22) geringer ist als die Dicke (D) der Schneide (3) des Trennmessers (2) im Bereich des Beginns der Anschrägungen (16, 18).
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenflanken (2', 2'') des Trennmessers (2) einen Winkel (α) von ca. 20 Grad einschließen und die Anschrägungen (20, 22) in einem Abstand (Δ) von ca. 0,25 mm vom Schneidenende aus beginnen und einen Winkel (β) von ca. 50 Grad einschließen.