DE69823522T2

DE69823522T2 - Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE69823522T2
Application number: DE69823522T
Authority: DE
Inventors: Michael Puhl
Original assignee: TETRA LAVAL HOLDING and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: TETRA LAVAL HOLDING and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: EP1011935A1; EP1011935B1; WO1998034765A1; AU730341B2; AU6265298A; ATE265293T1; US5823935A; DE69823522D1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Messer zum Schneiden von Fasermaterial. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Messer zum Schneiden von Fasermaterial wie Pappe und ähnlichem sowie zum Verdichten des Materials in einem dem Schnitt benachbarten Bereich.
Fortschritte in der Technologie auf Faserbasis, z. B. auf Pappebasis, ermöglichen die Verwendung von Pappe für Verpackungsmaterialien für flüssige Nahrungsmittel. Materialien auf Pappebasis sind nun als ein bevorzugtes Behältermaterial für viele Typen von flüssigen Nahrungsmitteln anerkannt. Beispielsweise werden Saft, Milch und ähnliches üblicherweise in Materialien auf Pappebasis verpackt. Auch findet man üblicherweise andere Artikel als Nahrungsmittel wie Waschmittel, Weichspüler und ähnliches, die ebenfalls in Pappepackungen verpackt sind.
Es wurde beobachtet, daß die Pappeverpackung für flüssige Produkte problematisch sein kann. Ein bekanntes Problem liegt darin, daß das flüssige Produkt durch ein Dochtwirkungsphänomen in das Verpackungsmaterial absorbiert werden kann, das an den Kanten des Materials auftritt, die mit der Flüssigkeit in Kontakt gelangen. Flüssigkeit ist einer Dochtwirkung unterworfen oder wird von den Kanten des Verpackungsmaterials in den Pappekörper des Behältermaterials transportiert. Die Dochtwirkug kann die strukturelle Integrität der Packung beeinträchtigen, und sie kann eine Kontaminierung des in den Behälter verpackten Nahrungsmittels bewirken.
Die Dochtwirkung kann reduziert oder beseitigt werden, indem die Dichte des Verpackungsmaterials ausreichend erhöht wird. Dies wird typischerweise durchgeführt, indem die Dichte und damit das Gewicht der gesamten Materialpackung erhöht wird. Während dies eine in etwa effektive Lösung ist, steigen die Material- und Herstellungskosten unverhältnismäßig mit erhöhtem Materialgewicht.
Demnach besteht weiter ein Bedarf an einem kostenwirksamen verdichteten Verpackungsmaterial, welches wirksam die Dochtwirkung des flüssigen Produkts in das Verpackungsmaterial reduziert oder beseitigt. Ein solches Verpackungsmaterial hat bevorzugt selektiv verdichtete Bereiche, um die Vorteile niedriger Kosten und andere nützliche Eigenschaften einer Pappeverpackung aufrechtzuerhalten. In diese Hinsicht wird Bezug genommen auf die US-Patentschrift 4,596,541A und die europäische Patentanmeldung EP 0 318 659A .
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Schneidvorrichtung zum Durchführen eines Schnitts in einem kartonähnlichen Fasermaterial gerichtet, umfassend einen Hauptkörperabschnitt und einen Klingenabschnitt, der sich von dem Hauptkörperabschnitt erstreckt, und mit einer Schneidkante mit einer ersten und einer zweiten abgewinkelten Fläche, die sich davon divergierend erstrecken. Erfindungsgemäß umfaßt die Vorrichtung ein Verdichtungselement, das nur von der ersten oder der zweiten abgewinkelten Fläche auswärts verläuft und eine Kompressionsfläche für den Kontakt mit dem genannten kartonähnlichen Material und zum Verdichten eines benachbarten Bereichs davon während des Gebrauchs der Vorrichtung hat. Bei Verwendung wird die Vorrichtung derart positioniert, daß der Klingenabschnitt in Kontakt mit dem Fasermaterial steht und in dieses gedrückt wird. Die Klinge wird dann bewegt, um einen Quetschschnitt des Materials durchzuführen, während das Verdichtungselement einen dem Schnitt benachbarten Bereich komprimiert und verdichtet. Typischerweise erstreckt sich das Verdichtungselement von einer Linie im Wesentlichen in der Hälfte zwischen der Schneidkante und dem Hauptkörperabschnitt.
Die Kompressionsfläche in einer Vorrichtung der Erfindung kann flach und allgemein parallel zu der Ebene des zu schneidenden Materials sein. Allerdings kann sie anders als parallel zu der Materialebene konfiguriert sein, um den Bereich unter der Kompressionsfläche selektiv und variabel zu verdichten, damit ein gewünschter Effekt erzeugt wird. Ein zusätzliches Verdichtungselement kann sich von der anderen abgewinkelten, divergierenden Fläche der Klinge nach außen erstrecken, aber in einem Abstand von der Schneidkante, der sich von dem des ersterwähnten Verdichtungslements unterscheidet.
Nun werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 eine seitliche Aufrißansicht einer Schneidvorrichtung, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, wobei die Vorrichtung so veranschaulicht ist, daß sie. in einen beispielhaften laminierten Pappebogen gedrückt ist;
2 eine seitliche Aufrißansicht der Schneidvorrichtung von 1 ohne den Pappebogen;
3 eine seitliche Aufrißansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung mit einer nichtplanaren Kompressionsfläche und einer Stichfläche parallel zu der Mittellinie des Klingenabschnitts der Schneidvorrichtung; und
4 eine seitliche Aufrißansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung mit versetzten Verdichtungselementen, wobei die Vorrichtung in einen Pappebogen gedrückt gezeigt ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfaßt die Schneidvorrichtung 10 allgemein einen Hauptkörperabschnitt 12 und einen Klingenabschnitt 14. Der Klingenabschnitt 14 hat eine Schneidkante 16 und umfaßt eine erste und eine zweite benachbarte, abgewinkelte Fläche 18, 20. Die Flächen 18, 20 erstrecken sich nach oben divergierend von der Schneidkante 16.
Die Schneidvorrichtung 10 ist zur Verwendung mit den meisten Typen von Fasermaterial konfiguriert. Die Vorrichtung ist besonders nützlich zum Schneiden von Fasermaterial wie Pappe, die als ein Zuschnitt oder Bogen geformt ist und zur Herstellung von Packungen für flüssige Produkte verwendet wird.
Das Verpackungsmaterial kann beispielsweise aus mehreren Schichten oder einem Laminat aus verschiedenen Materialien gebildet sein, von welchen eine oder mehrere Schichten ein Fasermaterial ist. Ein typisches Laminat L, wie es in 1 veranschaulicht ist, umfaßt eine innere Schicht I aus Thermoplastmaterial I wie Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), ein Sperrmaterial B wie eine Metallfolie, eine Pappeschicht P und eine äußere Schicht O aus Thermoplastmaterial wie LDPE.
Die Schneidvorrichtung 10 überwindet die mit der Kantendochtwirkung verbundenen Probleme, indem sie ein Verpackungsmaterial vorsieht, das selektiv an Schneidkanten verdichtet ist, die dem flüssigen Material in der Packung ausgesetzt sein können. Im wesentlichen ist die vorliegende Schneidvorrichtung 10 derart konfiguriert, daß sie vorbestimmte Abschnitte des Verpackungsmaterials verdichtet, um die Dochtwirkung und damit die Absorption zu reduzieren.
In 2 ist am besten zu sehen, daß sich der Klingenabschnitt 14 der Schneidvorrichtung 10 von dem Hauptkörperabschnitt 12 erstreckt. Bei einem typischen Herstellungsverfahren für Behälter wird das Pappematerial, das in 1 als ein Laminat L veranschaulicht ist, an seinen Kanten von der Schneidkante 16 der Klinge 14 quetschgeschnitten. Die abgewinkelten Flächen 18, 20 erleichtern das Schneiden des Materials L. Ein Verdichtungselement 22 verläuft von einer der abgewinkelten Flächen 18 auf stufenartige Weise auswärts. Das Verdichtungselement 22 hat eine Kompressionsfläche 24, die derart konfiguriert ist, daß sie mit dem Verpackungsmaterial L in Eingriff gelangt und es komprimiert, wenn die Schneidvorrichtung 10 und die Klinge 14 in das Material L gedrückt werden. Im wesentlichen erzeugt das Verdichtungselement 22 einen amboßartigen Effekt, der das Material in einem Bereich A unter der Kompressionsfläche 24 komprimiert und verdichtet, der der Schnittstelle C benachbart ist. Das Verdichtungselement 22 hat eine Stichfläche 26, die sich von der Kompressionsfläche 24 zu dem Hauptkörperabschnitt 12 erstreckt.
Bei einer typischen Ausgestaltung ist die Schneidkante 16 eine flache Fläche mit einer Breite W von etwa 2 bis etwa 4 Tausendsteln Inch (2 bis 4 Milli-Inch). Die Schneidkante 16 befindet sich in beabstandeter Beziehung zu dem Hauptkörperabschnitt 12. Die Kraft der Klinge 12 in das Material L bewirkt einen Quetschschnitt des Materials L durch die Schneidkante 16. Das Verdichtungselement 22 ist derart konfiguriert, daß es das Material in einem Bereich A unter dem Element 22 verdichtet, der dem Schnitt C benachbart ist. Das Verpackungsmaterial L ist typischerweise ein flaches, planares Material mit einer durchgängigen Dicke t. Bei einer aktuellen Ausführungsform ist die Kompressionsfläche 24 flach und derart ausgestaltet, daß sie allgemein parallel zu der Ebene P des Materials ist. Damit tritt eine im wesentlichen durchgängige Verdichtung des Materials L in dem Bereich A auf, welcher dem Schnitt C benachbart ist. Man wird erkennen, daß die Kompressionsfläche 24' anders als parallel zu der Materialebene P konfiguriert sein kann, so daß das Material in dem Bereich A selektiv, variabel verdichtet werden kann, um einen gewünschten Effekt zu erzeugen (3).
Unter Bezug auf 1 und 2 erstrecken sich die abgewinkelten Flächen 18, 20 in einem vorbestimmten Winkel von der Schneidkante 16 nach oben. Bei einer aktuellen Ausführungsform bildet jede der Flächen einen Winkel α von etwa 30° mit einer Mittellinie des Klingenabschnitts, wie dies durch den Pfeil bei 28 veranschaulicht ist. Bei einer Ausführungsform ist die Stichfläche 2' parallel zu der Mittellinie 28, d. h. senkrecht zu der Ebene P des Materials L (3). Wie in 1 und 2 veranschaulicht, kann die Stichfläche 26 alternativ in einem Winkel β relativ zu der Klingenmittellinie 28 gebildet sein.
Bei einer aktuellen Ausführungsform verläuft das Verdichtungselement 22 etwa an einem mittleren Punkt der Fläche 18 zwischen der Schneidkante 16 und dem Hauptkörperabschnitt 12 von der abgewinkelten Fläche 18 auswärts. D. h., die Fläche 18 hat eine Länge S, und das Element 22 erstreckt sich von der Fläche 18 etwa in einem Abstand von S/2 von der Kante 16. Alternativ kann sich das Element 22 von woanders als dem mittleren Punkt erstrecken, um eine spezifische erwünschte Verdichtungscharakteristik und ein Verdichtungsergebnis zu erzielen.
Eine alternative Ausführungsform 110 der Schneidvorrichtung ist in 4 veranschaulicht. Ähnlich wie die in 1–3 veranschaulichte Ausführungsform 10 umfaßt sie einen Hauptkörperabschnitt 112 mit einem sich davon erstreckenden Klingenabschnitt 114. Die Klinge 114 umfaßt eine Schneidkante 116 mit einer ersten und einer zweiten abgewinkelten Fläche 118, 120, die sich von der Kante 116 erstrecken. Die alternative Ausführungsform 110 umfaßt ein erstes und ein zweites Verdichtungslement 122, 124, die sich von der ersten und der zweiten abgewinkelten Fläche 118 bzw. 120 erstrecken.
Die Verdichtungselemente 122, 124 sind zueinander unterschiedlich gebildet, um spezifische Ergebnisse an den gegenüberliegenden Bereichen A₁, A₂ in der Nachbarschaft des Schnitts zu erreichen.
Das Verdichtungselement 122 erstreckt sich von der Fläche 118 an einem niedrigeren Punkt als dem mittleren Punkt der Schneidkante 116, wobei sich das Verdichtungselement 124 von einer Fläche 120 an einem Punkt erstreckt, der höher als der mittlere Punkt der Schneidkante 116 und des Hauptkörpers 112 liegt. Außerdem hat das Verdichtungselement 122 ähnlich wie in 3 eine nichtparallele Kompressionsfläche 123. Die Bereiche A₁, A₂ werden aufgrund der unterschiedlichen Positionierung der Verdichtungselemente 122 und 124 unterschiedlich komprimiert.
Ungeachtet des linearen Aussehens der veranschaulichten Ausführungsformen der Schneidvorrichtung, wird der Fachmann erkennen, daß beide Ausführungsformen in einer kreisförmigen sowie in anderen gewünschten Anordnungen konfiguriert sein können.

Claims

Schneidvorrichtung zum Durchführen eines Schnitts in einem kartonähnlichen Fasermaterial, umfassend einen Hauptkörperabschnitt (12) und einen Klingenabschnitt (14), der sich vom Hauptkörperabschnitt (12) erstreckt, und mit einer Schneidkante (16) mit einer ersten und einer zweiten abgewinkelten Fläche (18, 118, 20, 120), die sich davon divergierend erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdichtungselement (22) nur von der ersten oder der zweiten abgewinkelten Fläche (18, 20) auswärts verläuft, wobei das Verdichtungselement eine Kompressionsfläche (24) für den Kontakt mit dem genannten kartonähnlichen Material und zum Verdichten eines benachbarten Bereichs davon während des Gebrauchs der Vorrichtung hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kompressionsfläche (24) flach und allgemein parallel zur Ebene (P) des genannten zu schneidenden Materials ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kompressionsfläche (24') nichtparallel zur Ebene (P) des genannten zu schneidenden Materials ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der das Verdichtungselement (22) von einer Linie im Wesentlichen in der Hälfte zwischen der Schneidkante (16) und dem Hauptkörperabschnitt (12) nach außen verläuft.
Schneidvorrichtung zum Durchführen eines Schnitts in einem kartonähnlichen Fasermaterial, umfassend einen Hauptkörperabschnitt (12) und einen Klingenabschnitt (14), der sich vom Hauptkörperabschnitt (12) erstreckt, und mit einer Schneidkante (16) mit einer ersten und einer zweiten abgewinkelten Fläche (118, 120), die sich davon divergierend erstrecken, wobei sich ein Verdichtungselement (124) von der ersten oder der zweiten abgewinkelten Fläche (118) nach außen erstreckt, wobei das Verdichtungselement eine Kompressionsfläche für den Kontakt des genannten kartonähnlichen Materials und zum Verdichten eines benachbarten Bereichs davon während des Gebrauchs der Vorrichtung hat, wobei die genannte Schneidvorrichtung ein zusätzliches Verdichtungselement (122) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte zusätzliche Verdichtungselement (122) von der anderen abgewinkelten Fläche (118) des Klingenabschintts (114) in einem Abstand von der Schneidkante (116) nach außen verläuft, der sich von dem des ersterwähnten Verdichtungselementes unterscheidet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das zusätzliche Verdichtungselement (122) eine Kompressionsfläche (123) hat, die nichtparallel zur Ebene (P) des genannten zu schneidenden Materials ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die erste und die zweite abgewinkelte Fläche (18, 118, 20, 120) um die Eingriffsebene der Vorrichtung mit dem genannten Fasermaterial symmetrisch ist.