Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verschließgerät mit einer
Schneidvorrichtung.
Eine Schneidvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
ist als Bestandteil einer Maschine zum Verschließen von
Behältern mittels einer Metallfolie in der DE 25 18 679 A1
offenbart. Bei einer derartigen Verschließmaschine wird in
einem feststehenden Maschinenunterteil ein offener Behälter
beispielsweise in Form einer Schale angeordnet, und von einer
Rolle mit der Folie zum Verschließen des Behälters wird die
Folie in einer geeigneten Länge abgerollt, so daß die Öffnung
des Behälters vollständig mit Folie überdeckt ist.
Zwischen dem zu verschließenden Behälter und der Rolle mit
der Folie ist in einem Bereich in der Nähe des Behälters ein
feststehendes Messer einer Schneidvorrichtung angebracht.
Ferner ist zwischen dem genannten Messer und der Folienrolle
das Oberteil der Verschließmaschine schwenkbar angebracht. An
dem schwenkbaren Oberteil der Vorrichtung ist ein zweites
Messer derart angeordnet, daß beim Schwenken des Oberteils in
Richtung des zu verschließenden Behälters die beiden Messer
aneinander vorbeigleiten, und die Folie abtrennen. Während
der weiteren Schwenkbewegung des Maschinenoberteils bis zu
einer Endstellung, in der das Maschinenoberteil weitgehend
parallel zum Boden des Behälters ausgerichtet ist, wird die
Folie im Bereich der Ränder des zu verschließenden Behälters
durch geeignete Einrichtungen an dem Maschinenoberteil derart
umgeschlagen, daß der Behälter mit der Folie verschlossen
wird.
Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß sich
das schwenkbar an dem Maschinenoberteil angebrachte Messer im
wesentlichen über die Schneidkante des feststehenden Messers
abwälzt. Gewissermaßen stehen während des Herabschwenkens des
Oberteils die Schneidenebenen der beiden Messer in einem
veränderlichen Winkel zueinander, so daß die Folie zwischen
den Schneiden abgeklemmt und nicht sauber geschnitten wird.
Eine Parallelität der beiden Schneidenebenen, die für einen
klemmfreien und sauberen Schnitt erforderlich ist, liegt erst
nach dem Durchtrennen der Folie in der Endstellung des
Maschinenoberteils vor.
Ein weiteres Verschließgerät mit einer Schneidvorrichtung ist
in der EP 0 091 813 B1 offenbart. Hierbei ist das Unterteil
der Vorrichtung in einer Richtung senkrecht zur flächigen
Erstreckung der Folie verschiebbar angebracht und mit einem
anfangs schrägstehend ausgerichteten ersten Messer versehen.
Das erste Messer ist an seinem einen Ende drehbar an einem
zweiten Messer angelenkt, wobei das erste Messer drehbar und
in horizontaler Richtung geringfügig verschiebbar an dem
Maschinenunterteil abgestützt ist. Im Rahmen der Bewegung des
Maschinenunterteils in Richtung des zu verschließenden
Behälters bewegt sich das an dem Maschinenunterteil
angebrachte Messer in Richtung der Folie nach oben und wirkt
mit dem zweiten Messer in der Art einer Schere derart
zusammen, daß das Folienmaterial durchtrennt wird. Hierdurch
wird zwar ein sauberer scherenähnlicher Schnitt erreicht, es
kann jedoch insbesondere im Bereich des Scherenscharniers,
also der drehbaren Anbringung des unteren Messers an dem
oberen Messer ein Klemmen des Folienmaterials zwischen den
beiden Messern nicht verhindert werden. Durch die geringe
Öffnungsweite der Messerschenkel im Bereich des
Messerdrehpunkts wird ferner das Nachziehen der Folie von
einer Rolle, das möglichst schnell und frei durchführbar sein
sollte, behindert.
Angesichts dieser Nachteile der im Stand der Technik
bekannten Schneidvorrichtungen, insbesondere von
Schneidvorrichtungen an Verschließgeräten, liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung und
ein Verschließgerät mit einer Schneidvorrichtung zu schaffen,
mittels derer ein sauberes Abtrennen der Folie ermöglicht
wird, ohne ein Klemmen in Kauf zu nehmen, und bei der ferner
nach einem vorangegangenen Schneidvorgang ein guter Zugriff
zu dem Anfang des Folienmaterials gewährleistet ist, um die
Folie schnell und ohne Behinderung nachziehen zu können.
Ferner sollen die notwendigen Schnittkräfte reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Schneidvorrichtung gemäß dem
Anspruch 1 und einem Verschließgerät gemäß dem Anspruch 11
gelöst.
Demzufolge weist die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung in
Übereinstimmung mit dem nächstkommenden Stand der Technik ein
erstes Messer, das um eine zur Ebene des zu schneidenden
Materials weitgehend parallele Achse schwenkbar ist und in
einer Endstellung weitgehend senkrecht zur Ebene des zu
schneidenden Materials ausgerichtet ist, und ein zweites
Messer auf. Erfindungsgemäß ist das zweite Messer um eine
Achse, die zur Schwenkachse des ersten Messers weitgehend
parallel ist, drehbar und in eine Stellung weitgehend
senkrecht zur Ebene des zu schneidenden Materials
vorgespannt. Ferner ist an dem ersten, schwenkbaren Messer
ein Element vorgesehen, das bei der Schwenkbewegung des
ersten Messers in Richtung des zweiten Messers vor dem
Eingriff der Schneiden der beiden Messer derart mit einem
Abschnitt an dem zweiten Messer in Eingriff kommt, daß das
zweite Messer zumindest geringfügig aus seiner vorgespannten
Stellung ausgelenkt und während der nachfolgenden
Schwenkbewegung des ersten Messers bis zur Endstellung
parallel zu dem ersten Messer ausgerichtet wird.
Mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung wird erreicht,
daß die Schneiden der beiden Messer während des gesamten
Abtrennvorganges parallel zueinander ausgerichtet sind und in
der Art einer Schere aneinander vorbeigleiten, um einen
sauberen, ziehenden Schnitt zu ermöglichen. Die Möglichkeit
der parallelen Ausrichtung des gemäß dem Stand der Technik
feststehenden Messers zu dem schwenkbaren Messer wird
erfindungsgemäß durch die drehbare Anbringung des zweiten
Messers erreicht. Insbesondere wird das zweite Messer durch
ein dem ersten Messer gewissermaßen vorauseilendes Element
aus seiner vorgespannten Stellung, die der bezüglich des
Folienmaterials senkrechten Stellung entspricht, wie es im
Stand der Technik üblich ist, ausgelenkt, und während des
nachfolgenden Schneidvorganges durch den Eingriff der beiden
Schneiden in einer im wesentlichen parallelen Ausrichtung zu
dem schwenkbaren ersten Messer gehalten. Dadurch wird
erreicht, daß die Schneiden der beiden Messer sauber
aneinander vorbei gleiten, und nicht unter einem Winkel
zueinander aufeinander abwälzen, so daß durch die Erfindung
ein Abklemmen der Deckelfolie verhindert werden kann. Ferner
liegt kein Scherenscharnier vor, an dem die Folie klemmen
kann, und in dessen Bereich der Durchgriff zu dem
Folienanfang behindert wird, da erfindungsgemäß das erste
Messer schwenkbar angebracht ist und zum Nachziehen der Folie
ausreichend nach oben geschwenkt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schneidvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10
beschrieben.
Es wird bevorzugt, daß das vorangehend beschriebene erste
Messer ein Obermesser und das zweite Messer ein Untermesser
ist. In dieser Ausführungsform kann das erste Messer in
besonders einfacher Weise an dem Oberteil eines
Verschließgeräts angebracht sein, das für das Aufbringen des
Verschlußdeckels und das ungehinderte Einführen der Behälter
schwenkbar ausgebildet ist, während das Untermesser, wie
beschrieben, vorgespannt und auslenkbar an dem weitgehend
feststehenden Maschinenunterteil angebracht ist.
Für einen störungsfreien Schneidvorgang hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, wenn das erste Messer eine
schrägverlaufende, vorzugsweise konkav gekrümmte Schneidkante
aufweist. Durch diese Ausbildung wird ein glatter Schnitt
beim Entlanggleiten der beschriebenen Schneidkante des ersten
Messers an einer weitgehend geraden Schneidkante des zweiten
Messers erreicht. Durch die geometrische Form und Lagerung
beider Messer ergibt sich eine gegenüber dem Stand der
Technik erheblich reduzierte Schnittkraft.
Für das Element, das mit dem zweiten Messer für dessen
Auslenkung in Eingriff kommt, wird ein Ansatz bevorzugt, der
an dem ersten Messer in Richtung der Schwenkbewegung
vorderhalb der Schneidkante des Messers angeordnet ist. Durch
diese Ausbildung kann das erste Messer konstruktiv einfach
ausgeführt sein und gleichzeitig die beschriebene Auslenkung
des zweiten Messers gewährleisten.
Für die weitere Vermeidung eines Klemmens des Folienmaterials
zwischen den beiden Messern hat es sich bei bestimmten
Anwendungsfällen als vorteilhaft erwiesen, wenn das zweite
Messer mit einem Freischliff von vorzugsweise etwa 3° zur
Schnittebene versehen ist. Dieser Freischliff erstreckt sich
von der Schneidkante des zweiten Messers in einer Richtung
weg von der Ebene des zu schneidenden Materials, so daß
unterhalb der Schneidkante des zweiten Messers gewissermaßen
eine leicht rückspringende Neigung ausgebildet ist, in deren
Bereich die Schneidkante des zweiten Messers klemmfrei
aufgenommen wird.
Für die drehbare Anbringung des zweiten Messers wird
bevorzugt, daß die Drehachse des zweiten Messers im Bereich
der Schnittebene liegt, die durch die beiden Messer in der
Endstellung gebildet wird. Somit ist das zweite Messer mit
anderen Worten um eine Achse, die in der Messerebene liegt,
dreh- und auslenkbar. Diese dadurch ermöglichte
Auslenkbewegung hat sich für die konstruktive Ausführung und
die parallele Ausrichtung der beiden Messer zueinander
während des Schneidvorgangs als besonders vorteilhaft
erwiesen. Für das erste Messer sind viele Möglichkeiten der
schwenkbaren Anbringung denkbar, es wird jedoch bevorzugt und
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Schwenkachse des
ersten Messers in einem deutlichen Abstand zur Schnittebene
anzuordnen, so daß das erste Messer, gegebenenfalls zusammen
mit dem Maschinenoberteil weit aufgeschwenkt werden kann, und
eine gute Zugänglichkeit schafft
Für die Vorspannung des zweiten Messers in eine Endstellung
weitgehend senkrecht zur Ebene des zu schneidenden Materials
wird ein Federelement bevorzugt, mittels dessen das zweite
Messer gegen einen Anschlag vorgespannt wird, der
vorzugsweise einstellbar ausgebildet ist. Mit dieser
Anordnung kann eine konstruktiv einfache und leicht anpaßbare
Anbringung des zweiten Messers erreicht werden.
In besonderen Anwendungsfällen und bei Verwendung besonderer
Materialien können für die erfindungsgemäße
Schneidvorrichtung Vorteile erreicht werden, wenn das zweite
Messer bei Betrachtung senkrecht zur Ebene des zu
schneidenden Materials unter einem geringfügigen Winkel zu
dem ersten Messer ausgerichtet ist. Hierdurch können während
des Schneidvorganges jegliche Klemmungen in vorteilhafter
Weise verhindert werden.
Für den Anstellwinkel der beiden Messer zueinander werden
0,1° bis 0,5° bevorzugt, und ein Winkel im Bereich von 0,2°
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Das erfindungsgemäße Verschließgerät zum Verschließen eines
offenen Gegenstandes, vorzugsweise eines Behälters mit einem
flächigen Material, beispielsweise einer Folie, weist eine
Schneidvorrichtung in einer der beschriebenen
Ausführungsformen auf. Hierdurch kann für ein
Verschließgerät, das der Abtrennung eines Abschnitts einer
Folie und dem nachfolgenden Verschließen eines Behälters mit
der abgetrennten Folie dient, ein sauberer, scherenähnlicher
und klemmfreier Schnitt des Folienmaterials gewährleistet
werden.
Für das erfindungsgemäße Verschließgerät wird bevorzugt, daß
das erste Messer abnehmbar an dem schwenkbaren Oberteil des
Verschließgeräts angebracht ist, und daß das Oberteil ferner
einen Handgriff aufweist. Durch die abnehmbare Anbringung des
ersten Messers ist die Austauschmöglichkeit für dieses
Bauteil gegeben, und durch die Anbringung an dem schwenkbaren
Oberteil, das mit einem Handgriff versehen ist, ist eine
einfache Bedienung des Verschließgeräts gemäß der Erfindung
möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand eines in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher
beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Verschließgeräts mit einem Teilschnitt;
- Fig. 2
- eine Detailansicht der beiden Messer der
erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung in dem in
Fig. 1 gezeigten Verschließgerät;
- Fig. 3
- eine Schnittansicht entlang der Linie III-III gemäß
Fig. 1; und
- Fig. 4
- eine teilweise Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten
Verschließgeräts.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist das erfindungsgemäße
Verschließgerät 10 ein Unterteil 12 auf, das über Füße 14,
von denen nur ein einziger gezeigt ist, auf einer Unterlage
16 abgestützt ist. Im gemäß Fig. 1 linken Bereich des
Verschließgeräts 10 ist eine Rolle 18 mit Folienmaterial zu
erkennen, die in geeigneter Weise auf dem Unterteil 12 des
Verschließgeräts 10 gelagert ist.
In dem in der Darstellung von Fig. 1 rechten Bereich des
Verschließgeräts 10 ist ein Oberteil 20 in Form eines Deckels
über einen Hebel 22, der in Fig. 1 in einer Öffnungsstellung
mit einer Strichpunktlinie gezeigt ist, im Bereich der
Lagerung der Rolle 18 schwenkbar an dem Unterteil 12
angebracht. In Fig. 1 ist ferner mit einer Strichpunktlinie
die geöffnete Stellung eines Griffs 24 dargestellt, der von
einem Bediener gegriffen werden kann, so daß er in die mit
durchgezogenen Linien gezeichnete Endstellung gebracht wird,
in der mittels des Oberteils 20 ein Behälter 52, der in dem
Unterteil 12 angeordnet ist, mit einem vorangehend
abgetrennten Abschnitt einer Folie von der Rolle 18
verschlossen wird.
Zum Abtrennen des Folienabschnitts ist an dem Oberteil 20
über eine Schraube 26 ein Obermesser 30 angebracht. Das
Obermesser 30 ist von dem Maschinenoberteil 20 abnehmbar und
kann gegebenenfalls zum Nachschleifen oder für ein Ersetzen
durch ein neues Messer 30 abgenommen werden. Zum Durchtrennen
des von der Rolle 18 abgerollten Folienmaterials wirkt das
Obermesser 30 bei seiner Schwenkbewegung, die es zusammen mit
dem Oberteil 20 durchführt, mit einem Untermesser 32
zusammen. Das Untermesser 32 ist über eine Schraube 34
abnehmbar an einem Messerträger 36 angebracht, der um eine
Achse 38 schwenkbar an dem Unterteil 12 angebracht ist. Über
einen weitgehend horizontal verlaufenden Schenkel 40 des
Messerträgers 36 ist die Anordnung aus Untermesser 32 und
Messerträger 36 mittels eines Federelements 42 gegen einen
Anschlag 44 in Form einer einstellbaren Schraube in eine
Stellung vorgespannt, in der das Untermesser 32 und
insbesondere dessen Schneidkante weitgehend senkrecht zu dem
zu schneidenden Folienmaterial angeordnet ist, das gemäß der
Darstellung von Fig. 1 weitgehend waagerecht verläuft.
In Fig. 2 ist im einzelnen die Anordnung der Komponenten der
erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung dargestellt. Ergänzend
zu der Darstellung von Fig. 1 ist zu erkennen, daß das
Untermesser 32 unterhalb seiner Schneidkante 46 mit einem
Freischliff 48 versehen ist, durch den das Schneidmesser 32
mit einem gewissermaßen rückspringend geneigten Bereich
versehen ist, der einen Freiraum für das an dem Untermesser
32 vorbeigleitende Obermesser 30 bildet, um ein Klemmen
zwischen den beiden Messern zu verhindern. Demselben Zweck
dient ein sich nach obenhin erstreckender Freischliff 50 an
dem Messerträger 36.
Um einen Behälter zu verschließen, wird das Oberteil 20
zusammen mit dem daran angebrachten Obermesser 30 durch
Betätigung des Handgriffs 24 zunächst nach oben geschwenkt.
Durch die Drehung der schwenkbaren Bauteile um eine Achse im
linken Bereich von Fig. 1 bewegt sich die genannte Anordnung
nach oben und zumindest geringfügig in seitlicher Richtung,
gemäß der Darstellung in den Figuren nach links. Während
dieser Bewegung wird das Untermesser 32 durch das daran
abgleitende Obermesser 30 nach links gedrückt, so daß sich
die Anordnung bestehend aus Untermesser 32 und Messerträger
36 gegen die durch die Feder 42 aufgebrachte Vorspannung
geringfügig um die Achse 38 dreht und aus seiner in Fig. 2
gezeigten sogenannten Endstellung ausgelenkt wird. Sobald der
unterste Abschnitt des Obermessers 30 den Bereich oberhalb
des oberen Randes des Untermessers 32 erreicht, endet der
Eingriff zwischen den beiden Messern und die Aufbringung der
nach links gerichteten Druckkraft auf das Untermesser 32, so
daß sich der Messerträger 36 zusammen mit dem Untermesser 32
aufgrund der Federvorspannung in seine in Fig. 2 gezeigte
Endstellung zurückbewegt. In dieser geöffneten Stellung kann
ein Behälter 52, der in Fig. 2 angedeutet ist, in dem
Unterteil 12 angeordnet werden.
Nachfolgend wird ein Abschnitt von Folienmaterial 58 von der
Rolle 18 abgezogen und über dem zu verschließenden Behälter
52 plaziert. Im Rahmen der Schwenkbewegung des Oberteils 20
zum Verschließen des Behälters findet der voranstehend
beschriebene Vorgang gewissermaßen in umgekehrter Reihenfolge
statt. Sobald der unterste Abschnitt 54 des Obermessers 30
(vgl. Fig. 3) den oberen Rand des Untermessers 32 erreicht,
kommen diese beiden Elemente miteinander in Eingriff, und der
unterste Abschnitt 54 des Obermessers 30 drückt das
Untermesser 32 gemäß der Zeichnung ein wenig nach links, so
daß dieses zusammen mit dem Messerträger 36 zumindest
geringfügig durch eine Drehung um die Achse 38 ausgelenkt
wird. Während des nachfolgenden Schwenkvorganges des
Oberteils 20 bis zu seiner in Fig. 2 gezeigten Endstellung
wird das Untermesser 32 durch die mittels der Feder 42
aufgebrachte Vorspannung stets gegen das Obermesser 30
gedrückt, von dem sich fortlaufend ein Abschnitt in Eingriff
mit dem Untermesser befindet, und das Untermesser 32 wird
ständig in einer zu dem Obermesser 30 parallelen Anordnung
gehalten. Hierdurch wird ein sauber ziehender,
scherenähnlicher Schnitt ermöglicht, ohne daß ein Abwälzen
oder Abklemmen des Folienmaterials 58 durch die schwenkende
Bewegung des Obermessers 30 über ein feststehendes
Untermesser erfolgt. Vielmehr wird, wie beschrieben, das
Untermesser 32 in geeigneter Weise durch einen Eingriff mit
einem Abschnitt 54 an dem Obermesser 30 ausgelenkt und in
einer zum Obermesser 30 parallelen Ausrichtung gehalten, so
daß ein klemmfreies Schneiden des Folienmaterials 58 trotz
Schwenkung des Obermessers erreicht wird.
Aus der in Fig. 3 gezeigten Darstellung, die sich durch einen
Schnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1 ergibt, wird
nochmals deutlich, wie die verschiedenen Abschnitte der
Messer für die Auslenkung des Untermessers 32 und die zum
Obermesser 30 parallele Ausrichtung erreicht wird. Zur
Verdeutlichung ist in Fig. 3 eine geöffnete Stellung der
beiden Messer dargestellt. Es ist insbesondere zu erkennen,
wie das Untermesser 32 über den Messerträger 36 drehbar um
die Achse 38 in Form eines Bolzens an einem Element des
Unterteils 12 angebracht ist. Das Untermesser 32 weist eine
weitgehend gerade verlaufende, gemäß der üblichen Ausrichtung
eines derartigen Verschließgeräts waagerecht angeordnete
Schneidkante 46 auf.
Für die Auslenkung des Untermessers 32 ist in einem unteren
Bereich des Obermessers 30 ein Ansatz 54 oder eine Nase
vorgesehen, der bei der Schwenkbewegung des Obermessers 30
nach unten dem Obermesser 30 gewissermaßen vorauseilt. Der
Ansatz 54 kommt folglich während der Schwenkbewegung zu einem
Zeitpunkt mit dem Untermesser 32 in Eingriff, zu dem die
geneigte und gekrümmt verlaufende Schneidkante 56 des
Obermessers 30 noch von der Schneidkante 46 des Untermessers
32 beabstandet ist. An die anfängliche Auslenkung des
Untermessers 32 durch den Ansatz 54 anschließend gleiten
nacheinander die einzelnen Punkte entlang der Schneidkante 56
des Obermessers 30 an den korrespondierenden Stellen an der
Schneidkante 46 des Untermessers 32 vorbei und sorgen für
eine Abtrennung des Folienmaterials. Ferner wird das
Untermesser 32 weiterhin durch die von den verschiedenen
Stellen an der Schneidkante 56 aufgebrachte Kraft in seiner
ausgelenkten Stellung gehalten und bleibt somit während des
gesamten Abtrennvorgangs in einer parallelen Ausrichtung zu
dem Messer 30, das nach unten geschwenkt wird. Mit einer
strichpunktierten Linie ist im Bereich des Unterteils 12 die
Endstellung des Obermessers 30 dargestellt, die der
Ausrichtung gemäß Fig. 2 entspricht, und in der das
Folienmaterial 58 bereits vollständig durchtrennt ist.
Aus Fig. 4 wird ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der
gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schneidvorrichtung deutlich. Aus der Draufsicht ist nämlich
der Winkel α erkennbar, mit dem das Untermesser 32 zu der
Längsachse L angeordnet ist, die im wesentlichen der
Zuführrichtung des Rollenmaterials entspricht. Es sei
angemerkt, daß das Obermesser 30 derart an dem Oberteil 20
des Verschließgeräts 10 angebracht ist, daß es unter einem
Winkel von 90° zu der Richtung L verläuft. Im Gegensatz dazu
ist das Untermesser bezüglich des Obermessers unter einem
Winkel von 0,2° angestellt, so daß der Winkel α gemäß Fig. 4
90,2° beträgt. Durch diese geringfügige Anstellung zwischen
den beiden Messern mit einer leichten Öffnung in Richtung des
Bereichs des Obermessers, der sich gemäß Fig. 3 links
befindet und zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Untermesser
in Eingriff kommt, wird wirksam ein Klemmen zwischen den
beiden Messern verhindert und in Zusammenwirkung mit der
erfindungsgemäßen Auslenkung des Untermessers und der zum
Obermesser 30 parallelen Anordnung ein sauberes und
scherengleiches Abtrennen des Folienmaterials erreicht.