EP4454839A2 - Vorrichtung zum zuschneiden von verpackungsmaterial - Google Patents
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- EP4454839A2 EP4454839A2 EP24170138.2A EP24170138A EP4454839A2 EP 4454839 A2 EP4454839 A2 EP 4454839A2 EP 24170138 A EP24170138 A EP 24170138A EP 4454839 A2 EP4454839 A2 EP 4454839A2
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Definitions
- the present invention relates to a device for cutting packaging material according to claim 1 and a method for clamping a lower knife shaft in a device for cutting packaging material according to claim 14.
- packaging material is provided in the form of film webs or similar continuous materials, it is known to cut this material by means of an interaction between a lower blade arrangement and an upper blade arrangement.
- the respective blade arrangements comprise one or more cutting blades between which packaging material can be introduced and cut by the interaction of a cutting blade of the lower blade arrangement and a cutting blade of the upper blade arrangement.
- the technical problem to be solved is therefore to provide a device for cutting packaging material with which a format change and/or maintenance work can be carried out more easily and with a lower risk of injury for an operator.
- the device according to the invention for cutting packaging material comprises a lower knife arrangement with a lower knife shaft and a lower knife arranged on the lower knife shaft and an upper knife arrangement, wherein the lower knife arrangement and the upper knife arrangement can interact for cutting packaging material, wherein the device comprises a clamping unit for releasably clamping the lower knife shaft, wherein the clamping unit comprises two clamping elements between which the lower knife shaft can be clamped, and wherein at least one of the two clamping elements comprises an actuator for clamping the lower knife shaft.
- the lower knife shaft is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation which runs in a plane parallel to a transport plane of packaging material in the device and perpendicular to a transport direction of packaging material in the device.
- the two clamping elements are preferably arranged on opposite sides of the transport direction or of the device for cutting packaging material and clamp the lower knife shaft on both sides in such a way that the lower knife shaft can preferably not move in a direction parallel to the axis of rotation of the lower knife shaft when clamped and/or can move in a direction perpendicular to the axis of rotation of the lower knife shaft and/or the lower knife shaft in the clamped state has only one rotational degree of freedom for rotation about the axis of rotation of the lower knife shaft, but beyond that has no further degrees of freedom of movement relative to the device for cutting packaging material.
- the actuator can be designed as a pneumatic element or comprise one which can cause a clamping force in the direction of the other clamping element due to pressure, in particular air pressure or fluid pressure.
- the pneumatic element can comprise a pneumatic cylinder which can be subjected to pressure.
- the actuator can also be designed as an electromotive or electromechanical element or comprise such an element, for example as a servomotor or a pair of electromagnets or a pair of an electromagnet and a permanent magnet.
- a force can then be applied either to clamp the lower blade shaft or it can be provided that the clamping element is pre-tensioned into a clamping position, for example by a spring element, and the electromotor or electromechanical element is only energized to release the lower blade shaft from the clamped state.
- Such an actuator can, for example, also be operated from a greater distance with the aid of a suitable control system, so that an operator who, for example, releases a mechanical first clamping element of the clamping unit on one side of the device can operate the actuator for clamping or releasing the lower knife shaft without switching to the opposite side of the device.
- This device simplifies the clamping of the lower blade shaft and at the same time reduces the risk of injury to the operator.
- first clamping element and the second clamping element are arranged on opposite sides of the device, seen in a transport direction of packaging material, and/or wherein the actuator can be actuated by an actuating element by an operator for clamping the lower knife shaft, wherein the actuating element is arranged on the side of the device opposite the actuator or wherein the actuating element is arranged on the same side of the device on which the actuator is also arranged.
- the actuating element can be, for example, a separate button or switch that is arranged on the respective side of the device and can be actuated by an operator in order to actuate the actuator, preferably automatically, so that the operator does not have to actuate the actuator manually.
- the actuating element can be assigned, for example, a memory and/or processor that has information that enables the actuator to be actuated and/or controlled (for example by controlling the power supply).
- the actuating element can also be designed as part of the main control of the device, wherein the main control can be designed in a known manner as a computer comprising a processor and/or associated memory.
- the actuating element can then be designed, for example, as a software component, wherein the operator can actuate the actuator, for example, via a user interface that allows interaction with the operator via an input element. of the actuator. This design reduces the amount of work required by the operator when clamping or releasing the lower knife shaft.
- exactly one of the at least two clamping elements comprises the actuator and the second of the two clamping elements comprises a mechanical element for clamping the lower blade shaft.
- the mechanical element for clamping comprises a connecting element that can be inserted into the lower blade shaft and/or the mechanical element comprises a stop against which the lower blade shaft can be pressed by the actuator.
- the connecting element can be designed, for example, as a (long) screw.
- the stop can be a flat surface or can comprise one and can extend, for example, concentrically to a rotation axis of the lower blade shaft in the clamped state, so that pressing the lower blade shaft against the stop can also ensure correct positioning of the lower blade shaft.
- the device can comprise a drive element connected to the mechanical element for torque transmission, wherein the mechanical element is designed to transmit torque to the lower blade shaft. If the mechanical element at least partially (e.g. via the connecting element) forms a force and/or positive connection with the lower blade shaft, the torque can be applied to the lower blade shaft in order to set it in rotation.
- the device is thus designed to be compact.
- the two clamping elements can each comprise an actuator for clamping the lower blade shaft.
- the actuators of the two clamping elements can be designed the same or different.
- one actuator can be designed as a pneumatic element and a second actuator as an electromotive or electromechanical element.
- Each of the actuators or each of the clamping elements can be assigned an actuating element or it can be provided that a common actuating element is provided for the two clamping elements, the actuation of which leads to a simultaneous movement or a staggered movement of the actuators so that the lower blade shaft can be clamped or released. This reduces the amount of work an operator has to do when clamping or releasing a lower blade shaft.
- the device can comprise a drive element connected to at least one of the clamping elements for torque transmission, wherein the clamping element is designed for torque transmission to the lower blade shaft. This enables the drive of the lower blade shaft.
- the actuator can be designed to apply pressure to a first contact surface in the direction of the lower blade shaft in order to clamp the lower blade shaft. Applying pressure to the contact surface does not mean that the actuator has to be designed as a pneumatic element.
- the contact surface is only subjected to a force acting in the direction of the lower blade shaft, which is equivalent to pressure when the contact surface is in physical contact with the lower blade shaft. The reliable clamping of the lower blade shaft is achieved in this way.
- the lower blade shaft can comprise a second contact surface corresponding to the first contact surface, and the first contact surface and the second contact surface can optionally effect a torque transmission from the clamping element to the lower blade shaft via a positive connection. This embodiment enables the lower blade shaft to be driven via the clamping element.
- first contact surface and the second contact surface form a self-centering connection. This simplifies the correct positioning of the lower knife shaft when clamping.
- the first contact surface can be designed as a claw jaw or as a claw hub. This design is structurally simple to implement and at the same time ensures reliable clamping of the lower blade shaft.
- the clamping element comprises an engagement mandrel that can be inserted into a receptacle of the lower blade shaft concentrically to a rotation axis of the lower blade shaft. This embodiment improves the reliability when clamping the lower blade shaft.
- Each of the two clamping elements can be assigned a drive element of the device and each of the two clamping elements can be designed to transmit torque to the lower blade shaft.
- the device can comprise a drive element which is connected to each of the two clamping elements for torque transmission and each of the two clamping elements can be designed to transmit torque to the lower blade shafts.
- the first alternative of one drive element for each tensioning element enables an even torque transfer from both sides to the lower blade shaft, which can prevent tension in the lower blade shaft.
- the second alternative is structurally simpler.
- a method for clamping a lower knife shaft in a device for cutting packaging material, the device comprising a lower knife arrangement with the lower knife shaft and a lower knife arranged on the lower knife shaft and an upper knife arrangement, wherein the lower knife arrangement and the upper knife arrangement interact for cutting packaging material, wherein the device comprises a clamping unit for releasably clamping the lower knife shaft, wherein the clamping unit comprises two clamping elements between which the lower knife shaft can be clamped, and wherein at least one of the two clamping elements comprises an actuator for clamping the lower knife shaft, the method comprising introducing the lower knife shaft into a region of the clamping unit and actuating the at least one actuator for clamping the lower knife shaft.
- This method makes it easier for an operator to clamp and release a lower knife shaft, while reducing the risk of injury.
- exactly one of the at least two clamping elements comprises the actuator and the second of the two clamping elements comprises a mechanical element for clamping the lower blade shaft, the method comprising connecting the mechanical element to the lower blade shaft before actuating the actuator.
- the two clamping elements each comprise an actuator for clamping the lower blade shaft, the method comprising actuating the actuators simultaneously or at intervals in order to clamp the lower blade shaft.
- Fig. 1 shows a schematic view of a device 110 for cutting packaging material 130.
- packaging material 130 is to be understood in a general sense here and can, for example, include the cutting of interconnected, preformed packaging trays. According to the invention, however, this should also be understood to mean the cutting of a film web from which packaging is later produced.
- the device 110 comprises, for example, a transport device 104 which transports the packaging material 130 to be cut along a transport device T.
- the transport device 104 can be designed, for example, as a single-row or multi-row conveyor belt that can transport packaging material 130.
- the invention is not limited in this regard.
- the device 110 is preferably further assigned a control unit 180, which can be designed as a computer, for example, and can control at least some of the functions of the device 110 and in particular of the cutting blade or cutting blade arrangement 100 described below.
- a control unit 180 can be designed as a computer, for example, and can control at least some of the functions of the device 110 and in particular of the cutting blade or cutting blade arrangement 100 described below.
- the device 110 comprises a cutting blade arrangement 100.
- the cutting blade arrangement 100 can comprise a frame 113 which is detachably connected (for example via screw connections) to the transport device 104 or another part of the device 110.
- the cutting blade arrangement 100 further comprises a lower blade arrangement 101 which is connected to a first cutting blade (lower blade) 111.
- the lower blade arrangement 101 can comprise a lower blade shaft 112 which can be rotatably mounted and is operatively connected to the cutting blade 111 such that a rotation of the lower blade shaft 112 can be translated into a rotation of the first cutting blade 111.
- the first cutting blade 111 can be arranged directly on the lower blade shaft 112.
- the cutting knife arrangement 100 comprises an upper knife arrangement 102, which is operatively connected to at least one second cutting knife (upper knife) 121.
- the upper knife arrangement 102 can comprise an upper knife shaft 122 in order to set the second cutting knife 121 in rotation.
- the shafts 112 and 122 preferably run or extend parallel to one another.
- the first cutting knife 111 and the second cutting knife 121 are arranged in such a way that a part of the packaging material 130 to be cut can be positioned between them and the first cutting knife 111 and the second cutting knife 121 can cooperate in such a way that the packaging is separated by the first cutting knife 111 and the second cutting knife 121.
- first cutting blades 111 and corresponding three second cutting blades 121 are provided, so that the packaging material 130 is divided into four packaging strips 131-134 after passing through the cutting blade arrangement 100.
- the first cutting knife 111 and the second cutting knife 121 do not both have to have a sharp cutting edge that can cause the packaging material 130 to be separated or cut. It can also be provided that the first cutting knife 111 is designed as a counter-cutting knife and does not itself have a sharp cutting edge and the second cutting knife 121 has a sharp cutting edge. An alternative design is also conceivable, in which the first cutting knife 111 has a sharp cutting edge and the second cutting knife 121 is designed as a counter-cutting knife without a sharp cutting edge. Alternatively, the first cutting knife 111 and the second cutting knife 121 can also have a sharp cutting edge.
- FIG 2 shows an embodiment of a lower blade arrangement 200 in a schematic view.
- the lower blade arrangement 200 is below the packaging material 130 to be cut (cf. Figure 1 ).
- the lower blade arrangement comprises a lower knife shaft 201, which is mounted so as to be rotatable about a rotary axis or rotation axis R such that the rotation axis R is transverse to the transport direction T (see Figure 1 ) but runs parallel to a transport plane in which the packaging material is transported in the transport direction T, so that the lower blades 111, which are arranged on the lower blade shaft 201, can touch the packaging material to be cut for cutting.
- the lower blades 111 do not necessarily have to have a sharp cutting edge, but can also be designed as blunt counter elements which can interact with upper blades of the upper blade arrangement, which have sharp cutting edges, in such a way that the packaging material 130 is cut.
- the lower knife shaft 201 is clamped by a clamping unit 202 such that it is mounted so as to be rotatable about the rotation axis R.
- This clamping by the clamping unit 202 is reversible, so that the lower knife shaft 201 can be clamped and the lower knife shaft 201 can be loosened or released from the clamping unit, for example in order to replace the lower knife shaft 201.
- replacing the lower knife shaft 201 with the lower knives 111 arranged thereon can be necessary in order to reduce or increase the number of tracks into which the packaging material 130 is to be cut, or in order to replace the lower knife shaft, for example to replace it with a lower knife shaft 201 in which the lower knives 111 have sharp cutting edges or do not have them.
- the invention is not limited in this respect and a mere replacement of the lower blade shaft for maintenance purposes can also be provided.
- the clamping unit 202 comprises two clamping elements 220 and 230 which are arranged in the direction of the axis of rotation R of the lower blade shaft 201 on opposite sides of the lower blade shaft 201 in order to clamp the latter between the clamping elements 220 and 230.
- the respective clamping elements comprise engagement surfaces 221 which can engage in engagement openings 211 of the lower blade shaft 201.
- the engagement openings 211 in the lower blade shaft are shaped differently, so that the lower blade shaft 201 can only be inserted in a certain direction or orientation relative to the clamping elements 220 and 230.
- the engagement surfaces 221 can be designed to correspond to the associated engagement openings 211, so that the lower blade shaft 201 cannot be accidentally inserted in an incorrect orientation. This can be particularly advantageous if the clamping elements 220 and 230 extend to different distances into the interior of the frame 104 of the device.
- At least one of the clamping elements is designed such that it comprises an actuator 231 which can cause a movement of a part of the clamping element 230 (e.g. the element 232 which can comprise the engagement surface 211) in the direction of the lower blade shaft 201 or away from it.
- an actuator 231 which can cause a movement of a part of the clamping element 230 (e.g. the element 232 which can comprise the engagement surface 211) in the direction of the lower blade shaft 201 or away from it.
- the device can comprise an actuating element 240, which is shown schematically here as a button or push button.
- This actuating element can be designed to control the actuator 231 via a suitable connection (e.g. a cable or a wireless connection 241) or to send a control signal to it, which puts the actuator into operation in order to either clamp the lower blade shaft 201 or to release the clamping of the lower blade shaft 201.
- the actuating element 240 may also comprise a display that can inform the operator in an understandable manner (for example, by means of information that signals the clamping of the lower knife shaft by means of a color coding such as red or green) whether the actuator is arranged in a position or an operating state in which the lower knife shaft is clamped.
- a display that can inform the operator in an understandable manner (for example, by means of information that signals the clamping of the lower knife shaft by means of a color coding such as red or green) whether the actuator is arranged in a position or an operating state in which the lower knife shaft is clamped.
- the actuating element 240 is integrated, for example, into a central control unit (e.g. a computer with an associated processor and memory unit), such as the control unit 180, and the clamping or release of the clamping of the lower knife shaft can be effected by, for example, a menu selection in the central control unit.
- a central control unit e.g. a computer with an associated processor and memory unit
- the clamping or release of the clamping of the lower knife shaft can be effected by, for example, a menu selection in the central control unit.
- the actuator 231 is actuated by a manual change of the device 110.
- a protective cover for example by an operator
- a circuit breaker is closed, which can transmit an electrical signal to the actuator, which is indicative that the protective cover is closed.
- the actuator 231 can then be actuated.
- the signal can also be transmitted to the central control unit 180 (see above), which can then control the actuator 231.
- the actuator is preferably a pneumatic or electromotive or electromechanical element or the actuator comprises this, as will be described in subsequent embodiments.
- the actuator 231 is not limited in terms of its design. However, embodiments in which the actuator cannot or does not have to be actuated by direct physical interaction with an operator to clamp or release the clamp are preferred.
- FIG 3 shows an embodiment of the lower blade arrangement 130 in which one of the clamping elements (here the clamping element 230) is designed as an actuator, as described in connection with the Figure 2 and also the following embodiments will be described in more detail.
- the other clamping element 220 is in this embodiment designed to comprise a mechanical element 360, wherein the mechanical element is arranged next to the engagement surface (not shown here, see Figure 2 ) may comprise a connecting element 352 (e.g. in the form of a (long) screw) which can be introduced into a connecting opening 351 of the cutting blade shaft 211 (e.g. by screwing by an operator) and can thus produce a force and/or form fit between the mechanical element 360 and the lower blade shaft 201.
- a connecting element 352 e.g. in the form of a (long) screw
- the mechanical element or the clamping element 220 which comprises the mechanical element, can cause a torque transmission from a drive element 341 to the lower blade shaft 201.
- the drive element can be designed, for example, as a servo motor or actuator and can transmit torque to the clamping element 220 and/or the mechanical element 360 via a suitable connection 342, which in turn transmits the torque to the lower blade shaft 201.
- the connecting element 342 can be implemented, for example, as a gear for achieving a desired ratio of the speed of the drive element to a desired speed of the lower blade shaft 201.
- any drive elements of the lower blade shaft are mechanically or control-wise connected to any drive elements of the upper blade shaft or the upper blades, or can be controlled in such a way that the speeds the upper blade and the lower blade are as identical as possible. This avoids different tensile forces acting on the packaging material on opposite sides of the packaging material.
- the clamping element and in particular the mechanical element 360 comprises a stop 353 against which the lower blade shaft 201 can strike and which preferably defines a clamping position of the lower blade shaft.
- the clamping element 230 or the actuator of the clamping element 230 can be designed such that it presses the lower blade shaft 201 against the stop using a suitable contact pressure. This ensures correct positioning of the lower blade shaft 201.
- the stop can in particular have a smooth surface pointing in the direction of the lower blade shaft 201, so that unintentional jamming or tilting of the lower blade shaft is avoided.
- the mechanical element 360 is shown here as being firmly connected to the remaining part of the clamping element, it can also be provided that the mechanical element 360 is rotatably mounted with respect to the clamping element or other components of the clamping element 220 and the torque is transmitted from the drive element 341 exclusively to the mechanical element 360.
- the number of rotating parts is thereby kept as low as possible.
- FIG. 4 shows a further embodiment of a lower blade arrangement 400.
- both clamping elements 430 and 440 comprise an actuator 433 or 443 corresponding to at least one of the embodiments already described or described below. This configuration can be combined with any of the described embodiments of the actuators.
- each of the actuators can be fitted with a suitable actuator (see Figure 2 ) or such an actuating element can be assigned to each of the actuators 433 and 444.
- actuating element can be assigned to each of the actuators 433 and 444.
- it can also be provided that exactly one actuating element is provided, the actuation of which controls both actuators 433 and 444 in order to clamp the lower knife shaft 201 or to release the clamping of the lower knife shaft.
- At least one of the clamping elements 430 and 440 is assigned a drive element 441 or 431, which can transmit torque to at least one component of the clamping element 430 or 440.
- the clamping element to which one of the drive elements 431 or 441 is assigned is designed in this embodiment such that it this torque can be transmitted to the lower blade shaft 201. This can be ensured, for example, by establishing a positive connection and/or force connection of a component of the respective clamping element with the lower blade shaft 201, wherein the form and/or force flow in this embodiment is selected such that at least a transmission of the torque in the direction of rotation about the axis of rotation R is possible.
- the drive element 431 is designed as a servo motor or actuator.
- Other embodiments are also conceivable.
- a suitable connecting element 432 or 442 can be provided which transmits the torque to the tensioning element or the component of the tensioning element, which then transmits the torque to the lower blade shaft 201.
- the connecting element 432 or 442 can comprise a gear or be designed as such in order to realize a desired transmission ratio.
- each of the clamping elements 430 and 440 is assigned a drive element 431 and 441 in accordance with the described embodiments in order to transmit torque to the respective clamping element and thus to the lower blade shaft 201.
- the drive elements are synchronized in such a way that the torque transmitted by the respective clamping elements 430 and 440 to the lower blade shaft 201 is identical. This avoids tensions due to different torques occurring at the opposite ends of the lower blade shaft 201.
- a corresponding synchronization can be achieved, for example, by a central control unit 180 (see Figure 1 ) which controls the drive elements 431 and 441 and, for example, controls the transmission of torque or the torque caused by the drive elements 431 and 441 using torque sensors in the clamping elements 430 and 440.
- a central control unit 180 controls the drive elements 431 and 441 and, for example, controls the transmission of torque or the torque caused by the drive elements 431 and 441 using torque sensors in the clamping elements 430 and 440.
- FIG. 5 shows a Figure 4 alternative embodiment.
- the clamping elements 530 and 540 are again shown schematically as both comprising an actuator.
- a common drive element 560 is provided which transmits the generated torque to the respective clamping elements 530 and 540 or the components thereof which transmit the torque to the lower blade shaft 201 via suitable connections 561 and 562.
- the connections can be designed analogously to the embodiments described so far.
- the common drive element 560 can be designed in particular as an actuator or servo motor. This embodiment offers the advantage that only one drive element is necessary to set the lower blade shaft 201 in motion. However, since torque is to be transmitted to both clamping elements, it can be provided that the common drive element 560 is larger in terms of the torque that can be generated by it.
- the tensioning element 630 comprises an actuator 631, which comprises a pneumatic element.
- this pneumatic element is actuated by a pneumatic cylinder with a cylinder space or cylinder chamber (also chamber) 634, which can be pressurized with a pressure medium, and a piston 632, which can be moved in the direction of the lower blade shaft 201 or away from it depending on the pressure prevailing in the cylinder chamber 634.
- a preloading element (not shown here) can be provided, which preloads the piston 632 in the direction away from the lower blade shaft 201.
- piston 632 is shown movable with respect to the frame 104 or the clamping element 630 of the device, it can also be provided that the piston is fixed in this respect and instead the chamber 634 can be moved towards or away from the lower blade shaft by applying pressure in order to clamp the lower blade shaft.
- the pneumatic element can be assigned a pressure medium supply 635, which is connected in particular to the cylinder chamber 634 in such a way that it can introduce pressure medium into it and/or withdraw it from it.
- the pressure medium can be either a liquid or a gas (in particular compressed air). The invention is not limited in this respect.
- the cylinder piston 632 is arranged in such a way that it can move a part 633 of the clamping element in the direction of the lower blade shaft in order to clamp the lower blade shaft.
- an engagement surface may be provided which engages in an engagement opening 636 of the lower knife shaft, wherein these surfaces are preferably arranged and shaped symmetrically with respect to the axis of rotation R of the lower knife shaft.
- the piston 632 is connected to a stop 633 of the clamping element in such a way that the stop 633 can be moved in the direction of the lower blade shaft. This can contribute to the correct positioning of the lower blade shaft 201 and, for example, according to the embodiments of the Figures 8 to 10 used to transfer torque from the clamping element to the lower knife shaft 201.
- Figure 7 shows a Figure 6 alternative embodiment.
- the clamping element 730 comprises an actuator 731, which comprises an electromotive or electromechanical element or is designed as such.
- the actuator 731 can comprise a servo motor or actuator 732, which is connected via a suitable connecting element 734 to a movable component 733 (such as an engagement surface or a stop as in Figure 6 described) of the clamping element 730 in order to move it towards the lower knife shaft 701 or away from it in order to clamp or release the clamping of the lower knife shaft.
- a movable component 733 such as an engagement surface or a stop as in Figure 6 described
- the electromechanical or electromotor element 732 can move the element 733 back and forth between a first position in which it releases the lower blade shaft 201 and a clamping position in which the element 733 clamps the lower blade shaft 201, wherein a suitable locking element can be provided in each of the positions in order to fix the element 733 in this position without the need for driving force to be permanently transmitted from the electromotor or electromechanical element 732 to the element 733.
- the clamping element 730 comprises a pre-tensioning element 735, for example in the form of a leaf spring or similar spring element or in the form of a pair of electromagnets or permanent magnets or similar, which cause a pre-tensioning force in the direction of the lower blade shaft 201.
- the clamping element or the element 733 is thus pre-tensioned in the direction of the lower blade shaft 201 and causes the lower blade shaft to be clamped.
- the electromotor or electromechanical element 732 can then be actuated to release the element 733 from the lower blade shaft 201 or from the connection with the lower blade shaft 201 in the clamping position against the spring force.
- the spring element 735 can be operatively connected to a counter element 736, in particular on the side opposite the lower blade shaft 201, in such a way that the spring element is supported against this counter element 736 in order to prestress the element 733 in the direction of the lower blade shaft.
- an engagement surface 737 can be provided as part of the element 733, which can engage in an engagement opening 738 of the lower blade shaft 201, and/or the element 733 can optionally or alternatively be designed as a stop against which the lower blade shaft 201 can be supported.
- FIGS. 8 to 10 show embodiments of a contact surface of the element 733 or 633 or generally a contact surface 864 between the clamping element 860 or a movable part thereof and the lower knife shaft 201.
- the contact surface 864 comprises one or more engagement elements 862 that can engage in a corresponding contact surface 870 of the lower blade shaft 201.
- the corresponding engagement elements 862 can form a positive connection with the contact surface 870 of the lower blade shaft 201, which can transfer a torque that acts on the contact surface or the element 860 in the direction of rotation about the axis of rotation R to the lower blade shaft 201.
- the lower blade shaft 201 or its contact surface 870 cannot be moved in a direction corresponding to the double arrow direction shown relative to the contact surface 860, so that the positive connection cannot be released in the clamped state and the transmission of torque to the lower blade shaft 201 is reliably ensured.
- the clamping element 860 comprises, as part of the contact surface or in addition thereto, an engagement surface 861 which can engage in an engagement opening 871 of the lower blade shaft 201.
- the engagement surface 861 and the engagement opening 871 can be designed such that they achieve a self-centering connection such that the lower blade shaft 201 is positioned by the clamping such that its longitudinal axis coincides with the axis of rotation R.
- the engagement elements 862 of the contact surface 864 can be designed such that they can form a self-centering connection with the contact surface 870 of the lower blade shaft. This prevents jamming between the engagement elements 862 and the contact surface 861 when clamping the lower blade shaft.
- the contact surface 864 of the clamping element and the contact surface 870 of the lower blade shaft 201 can basically have any shape. Preferably, however, a portion of the respective contact surfaces contributes to a self-centering positioning of the lower blade shaft relative to the clamping element. In these embodiments, however, the contact surfaces 864 and 870 are basically shaped such that they have surface profiles that correspond to one another and can realize a positive connection, so that a reliable transmission of torque in the direction of the rotation axis is possible in order to drive the lower blade shaft.
- Figure 9 shows an embodiment of a contact surface of the clamping element, as used in connection with Figure 8 was described.
- the contact surface 960 comprises a number of claws 962 which are separated from one another by engagements 963.
- the claws can be arranged along the circumference of the circular contact surface 960 shown here and extend at least partially in the direction of the center of the contact surface 960, which preferably coincides with the axis of rotation R.
- the surface of the claws 962 is shaped such that they extend from the contact surface 960 in the direction of the lower blade shaft 201 (not shown here) and preferably with corresponding engagements in the lower blade shaft or the contact surface 870 of the lower blade shaft (see Figure 8 ) can form a self-centering connection.
- the contact surface 960 optionally further comprises an engagement mandrel 961, which can be provided as part of the engagement surface 861, as already described in relation to the previous embodiments, and whose central axis preferably coincides with the axis of rotation R.
- the engagement mandrel 961 can engage in or into the engagement surface 871 or an opening in it.
- the mandrel is movably arranged and can be moved through the contact surface 960 when the contact surface 960 is in physical contact with the contact surface 870 of the lower blade shaft.
- the engagement mandrel preferably comprises a curved surface without edges, so that positioning of the mandrel 961 and the lower blade shaft 201 is possible without jamming occurring.
- the number of claws 962 on the contact surface 960 is not limited. Preferably, however, more than two, in particular at least three claws 962 are provided. It is understood that the contact surface 870 of the lower blade shaft 201 is shaped to correspond to the contact surface 960 with the claws 962 and the gaps 963, so that the positive connection can be established.
- Figure 10 shows an embodiment of the contact surface 1060 of the lower blade shaft 201, which corresponds to the embodiment of the contact surface of the clamping element Figure 9
- the contact surface 1060 comprises an engagement opening 1063 through which the engagement pin 961 (see Figure 9 ) can be inserted into the lower blade shaft 201.
- the contact surface 1060 comprises claws 1061 which can engage in the recesses 963.
- the contact surface 1060 of the lower blade shaft comprises recesses or indentations 1062 in which the claws 962 of the clamping element can engage.
- the embodiment of the Figure 9 a contact surface in the form of a claw jaw
- the design of the Figure 10 a contact surface in the form of a claw hub, which correspond to one another and can create a self-centering connection, via which torque can be transmitted to the lower blade shaft 201.
- these embodiments can also be interchanged, i.e. instead of the contact surface of the clamping element being designed as a claw jaw, a claw hub can be provided and the contact surface of the lower blade shaft is designed as a claw jaw.
- the clamping element or the contact surface 960 of the clamping element does not comprise the engagement mandrel 961, but rather the engagement mandrel 961 is provided as part of the lower blade shaft and can engage in an opening in the contact surface of the clamping element.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Einspannen einer Untermesserwelle in einer Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 14.
- Vorrichtungen zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial sind aus dem Stand der Technik bekannt. Wird Verpackungsmaterial in Form von Folienbahnen oder ähnlichen durchgehenden Materialien bereitgestellt, ist es bekannt, dieses Material durch ein Zusammenspiel einer Untermesseranordnung und einer Obermesseranordnung zuzuschneiden. Die jeweiligen Messeranordnungen umfassen dazu ein oder mehrere Schneidmesser, zwischen denen Verpackungsmaterial eingebracht und durch Zusammenwirken eines Schneidmessers der Untermesseranordnung und eines Schneidmessers der Obermesseranordnung geschnitten werden kann.
- So zeigen insbesondere die
DE 3 841 250 C2 und dieEP 4 086 049 A1 entsprechende Vorrichtungen mit auch auswechselbaren Schneidmesseranordnungen. - Bei einem Formatwechsel oder bspw. routinemäßigen Wartungsarbeiten kann es notwendig sein, die Untermesserwelle mit den darauf angeordneten Untermessern aus der Vorrichtung zu entnehmen. Die Untermesserwelle muss jedoch im Betrieb fest eingespannt sein, sodass sie während des Betriebs der Vorrichtung zuverlässig positioniert ist und das Schneiden des Verpackungsmaterials bewirken kann. Um die Untermesserwelle aus der Vorrichtung herauszulösen ist daher üblicherweise das Lösen mechanischer Verbindungen unter Verwendung von Werkzeugen erforderlich, was einen hohen Zeitaufwand mit sich bringt und überdies erforderlich machen kann, dass ein Bediener über oder unter Transporteinrichtungen der Verpackungsanlage steigt oder lange Wege zurücklegen muss, um die entsprechenden Verbindungen der Untermesserwelle auf beiden Seiten der Vorrichtung zu lösen. Dies birgt gewisse Verletzungsrisiken.
- Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe somit darin, eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial anzugeben, mit der ein Formatwechsel und/oder Wartungsarbeiten einfacher und mit geringerem Verletzungsrisiko für einen Bediener realisiert werden können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 und das Verfahren zum Einspannen einer Untermesserwelle in einer Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial umfasst eine Untermesseranordnung mit einer Untermesserwelle und einem an der Untermesserwelle angeordneten Untermesser und eine Obermesseranordnung, wobei die Untermesseranordnung und die Obermesseranordnung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial zusammenwirken können, wobei die Vorrichtung eine Spanneinheit zum lösbaren Einspannen der Untermesserwelle umfasst, wobei die Spanneinheit zwei Spannelemente umfasst, zwischen denen die Untermesserwelle eingespannt werden kann, und wobei wenigstens eins der zwei Spannelemente einen Aktuator zum Einspannen der Untermesserwelle umfasst.
- Dabei ist bevorzugt, dass die Untermesserwelle um eine Drehachse drehbar gelagert ist, die in einer Ebene parallel zu einer Transportebene von Verpackungsmaterial in der Vorrichtung und senkrecht zu einer Transportrichtung von Verpackungsmaterial in der Vorrichtung verläuft. Die zwei Spannelemente sind in diesem Sinne bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten der Transportrichtung bzw. der Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial angeordnet und spannen die Untermesserwelle so beidseitig ein, dass die Untermesserwelle bevorzugt keine Bewegung in einer Richtung parallel zur Drehachse der Untermesserwelle im eingespannten Zustand vornehmen kann und/oder eine Bewegung in einer Richtung senkrecht zu der Drehachse der Untermesserwelle ausführen kann und/oder die Untermesserwelle im eingespannten Zustand lediglich einen rotatorischen Freiheitsgrad zur Rotation um die Drehachse der Untermesserwelle besitzt, darüber hinaus jedoch keine weiteren Bewegungsfreiheitsgrade relativ zur Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial aufweist.
- Der Aktuator kann als pneumatisches Element ausgestaltet sein oder ein solches umfassen, das eine Einspannkraft in Richtung des anderen Spannelements aufgrund von Druck, insbesondere einem Luftdruck oder einem Flüssigkeitsdruck bewirken kann. Dazu kann das pneumatische Element einen mit Druck beaufschlagbaren Pneumatikzylinder umfassen. Alternativ kann der Aktuator auch als elektromotorisches oder elektromechanisches Element ausgestaltet sein oder ein solches umfassen, beispielsweise als ein Servomotor oder ein Paar Elektromagnete oder ein Paar aus einem Elektromagnet und einem Permanentmagnet ausgestaltet sein. Durch Beaufschlagen mit Strom kann dann eine Kraft entweder zum Einspannen der Untermesserwelle bewirkt werden oder es kann vorgesehen sein, dass das Spannelement in eine Spannposition etwa durch ein Federelement vorgespannt ist und nur zum Lösen der Untermesserwelle aus dem eingespannten Zustand das elektromotorische oder elektromechanische Element mit Strom beaufschlagt wird.
- Ein solcher Aktuator kann bspw. mit Hilfe einer geeigneten Steuerung auch aus größerer Entfernung betätigt werden, sodass ein Bediener, der bspw. ein mechanisches erstes Spannelement der Spanneinheit auf einer Seite der Vorrichtung löst, ohne einen Wechsel auf die gegenüberliegende Seite der Vorrichtung den Aktuator zum Einspannen oder Lösen der Untermesserwelle betätigen kann.
- Es versteht sich, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur das Einspannen, sondern auch das Lösen der Untermesserwelle aus ihrer eingespannten Position durch Betätigen zumindest des Aktuators möglich ist und von der Erfindung mitumfasst ist.
- Mit dieser Vorrichtung wird das Einspannen der Untermesserwelle vereinfacht und gleichzeitig das Verletzungsrisiko des Bedieners verringert.
- Es kann vorgesehen sein, dass das erste Spannelement und das zweite Spannelement auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung gesehen in einer Transportrichtung von Verpackungsmaterial angeordnet sind und/oder wobei der Aktuator durch ein Betätigungselement durch einen Bediener zum Einspannen der Untermesserwelle betätigt werden kann, wobei das Betätigungselement auf der dem Aktuator gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung angeordnet ist oder wobei das Betätigungselement auf derselben Seite der Vorrichtung angeordnet ist, an der auch der Aktuator angeordnet ist.
- Das Betätigungselement kann bspw. ein separater Knopf oder Schalter sein, der auf der jeweiligen Seite der Vorrichtung angeordnet ist und von einem Bediener betätigt werden kann, um bevorzugt automatisch den Aktuator zu betätigen, sodass der Bediener den Aktuator nicht selbst manuell betätigen muss. Dem Betätigungselement kann bspw. ein Speicher und/oder Prozessor zugeordnet sein, der über Informationen verfügt, die eine Betätigung und/oder Steuerung des Aktuators ermöglichen (beispielsweise durch Steuern der Stromzufuhr). Alternativ kann das Betätigungselement auch als Teil der Hauptsteuerung der Vorrichtung ausgestaltet sein, wobei die Hauptsteuerung in bekannter Weise als Computer umfassend einen Prozessor und/oder zugeordneten Speicher ausgestaltet sein kann. Das Betätigungselement kann dann beispielsweise als Softwarekomponente ausgeführt sein, wobei der Bediener beispielsweise über ein Benutzer-Interface, das eine Interaktion mit dem Bediener über ein Eingabeelement erlaubt, das Betätigen des Aktuators bewirken kann. Mit dieser Ausführungsform wird der Arbeitsaufwand des Bedieners beim Einspannen oder Entspannen der Untermesserwelle verringert.
- Es kann vorgesehen sein, dass genau eins der wenigstens zwei Spannelemente den Aktuator umfasst und wobei das zweite der zwei Spannelemente ein mechanisches Element zum Einspannen der Untermesserwelle umfasst. Diese Ausführungsform reduziert die Komplexität der Vorrichtung, da nur ein Aktuator und ansonsten ein mechanisches Element vorgesehen ist, das weniger fehleranfällig ist.
- In einer Ausführungsform umfasst das mechanische Element zum Einspannen eine in die Untermesserwelle einführbares Verbindungselement und/oder wobei das mechanische Element umfasst einen Anschlag, gegen den die Untermesserwelle durch den Aktuator gedrückt werden kann. Das Verbindungselement kann bspw. als (lange) Schraube ausgestaltet sein. Der Anschlag kann eine ebene Fläche sein oder diese umfassen und sich bspw. konzentrisch zu einer Drehachse der Untermesserwelle in eingespanntem Zustand erstrecken, sodass ein Drücken der Untermesserwelle gegen den Anschlag auch für ein korrektes Positionieren der Untermesserwelle sorgen kann. Diese Ausführungsformen sind mechanisch wenig komplex und verbessern den Bedienkomfort der Vorrichtung.
- Die Vorrichtung kann ein mit dem mechanischen Element zur Drehmomentübertragung verbundenes Antriebselement umfassen, wobei das mechanische Element zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle ausgebildet ist. Wenn das mechanische Element zumindest teilweise (bspw. über das Verbindungselement) eine Kraft und/oder formschlüssige Verbindung mit der Untermesserwelle eingeht, kann hierüber die Drehmomentbeaufschlagung der Untermesserwelle erfolgen, um diese in Drehungen zu versetzen. Die Vorrichtung wird hierdurch kompakt ausgeführt.
- Die zwei Spannelemente können jeweils einen Aktuator zum Einspannen der Untermesserwelle umfassen. Die Aktuatoren der zwei Spannelemente können dabei gleich oder auch verschieden ausgebildet sein. Bspw. kann ein Aktuator als pneumatisches Element und ein zweiter Aktuator als elektromotorisches oder elektromechanisches Element ausgestaltet sein. Jedem der Aktuatoren bzw. jedem der Spannelemente kann ein Betätigungselement zugeordnet sein oder es kann vorgesehen sein, dass ein gemeinsames Betätigungselement für die zwei Spannelemente vorgesehen ist, dessen Betätigung zu einer gleichzeitigen Bewegung oder eine zeitlich versetzte Bewegung der Aktuatoren führt, sodass die Untermesserwelle eingespannt werden kann bzw. entspannt werden kann. Hierdurch wird der Arbeitsaufwand eines Bedieners beim Einspannen oder Entspannen einer Untermesserwelle verringert.
- Die Vorrichtung kann ein mit wenigstens einem der Spannelemente zur Drehmomentübertragung verbundenes Antriebselement umfassen, wobei das Spannelement zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle ausgebildet ist. Hierdurch wird der Antrieb der Untermesserwelle ermöglicht.
- Der Aktuator kann ausgebildet sein, eine erste Kontaktfläche in Richtung der Untermesserwelle zum Einspannen der Untermesserwelle mit Druck zu beaufschlagen. Das Beaufschlagen der Kontaktfläche mit Druck ist dabei nicht so zu verstehen, dass der Aktuator als pneumatisches Element ausgestaltet sein muss. Die Kontaktfläche wird lediglich mit einer in Richtung der Untermesserwelle wirkenden Kraft beaufschlagt, die bei physischem Kontakt der Kontaktfläche mit der Untermesserwelle einem Druck gleichzusetzen ist. Das zuverlässige Einspannen der Untermesserwelle wird hiermit erreicht.
- Die Untermesserwelle kann eine zur ersten Kontaktfläche korrespondierende zweite Kontaktfläche umfassen und die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche können optional über einen Formschluss eine Drehmomentübertragung von dem Spannelement auf die Untermesserwelle bewirken. Diese Ausführungsform ermöglicht ein Antreiben der Untermesserwelle über das Spannelement.
- Es kann vorgesehen sein, dass die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche eine selbstzentrierende Verbindung bilden. Die korrekte Positionierung der Untermesserwelle beim Einspannen wird hiermit vereinfacht.
- Die erste Kontaktfläche kann als Klauenbacke oder als Klauennabe ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist konstruktiv einfach umzusetzen und gewährleistet gleichzeitig ein zuverlässiges Einspannen der Untermesserwelle.
- In einer Ausführungsform umfasst das Spannelement einen Eingriffsdorn, der in eine Aufnahme der Untermesserwelle konzentrisch zu einer Drehachse der Untermesserwelle eingebracht werden kann. Diese Ausführungsform verbessert die Zuverlässigkeit beim Einspannen der Untermesserwelle.
- Jedem der zwei Spannelemente kann ein Antriebselement der Vorrichtung zugeordnet sein und jedes der zwei Spannelemente kann zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle ausgebildet sein. Alternativ kann die Vorrichtung ein Antriebselement umfassen, das zur Drehmomentübertragung mit jedem der zwei Spannelemente verbunden ist und jedes der zwei Spannelemente kann zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwellen ausgebildet sein.
- Mit der ersten Alternative jeweils eines Antriebselements für ein Spannelement wird eine gleichmäßige Drehmomentübertragung von beiden Seiten auf die Untermesserwelle ermöglicht, was Spannungen in der Untermesserwelle vermeiden kann. Die zweite Alternative ist konstruktiv einfacher.
- Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Einspannen einer Untermesserwelle in einer Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial vorgesehen, die Vorrichtung umfassend eine Untermesseranordnung mit der Untermesserwelle und einem an der Untermesserwelle angeordneten Untermesser und eine Obermesseranordnung, wobei die Untermesseranordnung und die Obermesseranordnung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial zusammenwirken, wobei die Vorrichtung eine Spanneinheit zum lösbaren Einspannen der Untermesserwelle umfasst, wobei die Spanneinheit zwei Spannelemente umfasst, zwischen denen die Untermesserwelle eingespannt werden kann, und wobei wenigstens eins der zwei Spannelemente einen Aktuator zum Einspannen der Untermesserwelle umfasst, das Verfahren umfassend ein Einbringen der Untermesserwelle in einen Bereich der Spanneinheit und ein Betätigen des wenigstens einen Aktuators zum Einspannen der Untermesserwelle.
- Mit diesem Verfahren kann für einen Bediener vereinfachtes Einspannen und Entspannen einer Untermesserwelle erreicht werden, wobei das Verletzungsrisiko reduziert ist.
- Es kann vorgesehen sein, dass genau eins der wenigstens zwei Spannelemente den Aktuator umfasst und wobei das zweite der zwei Spannelemente ein mechanisches Element zum Einspannen der Untermesserwelle umfasst, wobei das Verfahren vor dem Betätigen des Aktuators ein Verbinden des mechanischen Elements mit der Untermesserwelle umfasst. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zwei Spannelemente jeweils einen Aktuator zum Einspannen der Untermesserwelle umfassen, wobei das Verfahren ein Betätigen der Aktuatoren gleichzeitig oder in zeitlichem Abstand umfasst, um die Untermesserwelle einzuspannen.
- Hierdurch wird die Zuverlässigkeit beim Einspannen der Untermesserwelle verbessert.
-
- Fig. 1
- zeigt eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial gemäß einer Ausführungsform.
- Fig. 2
- zeigt eine Ausführungsform einer Untermesseranordnung.
- Fig. 3
- zeigt eine Ausführungsform einer Untermesseranordnung mit einem Aktuator und einem mechanischen Element.
- Fig. 4
- zeigt eine Ausführungsform einer Untermesseranordnung mit zwei Aktuatoren.
- Fig. 5
- zeigt eine weitere Ausführungsform einer Untermesseranordnung mit zwei Aktuatoren.
- Fig. 6
- zeigt eine Ausführungsform eines Aktuators.
- Fig. 7
- zeigt eine weitere Ausführungsform eines Aktuators.
- Fig. 8
- zeigt eine Ausführungsform von Kontaktflächen der Untermesserwelle und des Spannelements.
- Fig. 9
- zeigt eine Ausführungsform einer Kontaktfläche.
- Fig. 10
- zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kontaktfläche.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 110 zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial 130. Der Begriff des Verpackungsmaterials 130 ist hier allgemein zu verstehen und kann beispielsweise das Zuschneiden von miteinander verbundenen, vorgeformten Verpackungsmulden umfassen. Erfindungsgemäß soll hierunter jedoch auch das Zuschneiden einer Folienbahn, aus der später Verpackungen hergestellt werden, verstanden werden. - Die Vorrichtung 110 umfasst beispielhaft eine Transporteinrichtung 104, die das zuzuschneidende Verpackungsmaterial 130 entlang einer Transporteinrichtung T transportiert. Die Transporteinrichtung 104 kann beispielsweise als einreihiges oder mehrreihiges Transportband ausgebildet sein, das Verpackungsmaterial 130 transportieren kann. Die Erfindung ist diesbezüglich jedoch nicht beschränkt.
- Der Vorrichtung 110 ist bevorzugt weiterhin eine Steuereinheit 180 zugeordnet, die beispielsweise als Computer ausgestaltet sein kann und zumindest einen Teil der Funktionen der Vorrichtung 110 und insbesondere der im Folgenden beschriebenen Schneidmesser bzw. Schneidmesseranordnung 100 steuern kann.
- Weiterhin umfasst die Vorrichtung 110 eine Schneidmesseranordnung 100. Die Schneidmesseranordnung 100 kann einen Rahmen 113 umfassen, der lösbar (beispielsweise über Verschraubungen) mit der Transporteinrichtung 104 oder einem sonstigen Teil der Vorrichtung 110 verbunden ist.
- Die Schneidmesseranordnung 100 umfasst ferner eine Untermesseranordnung 101, die mit einem ersten Schneidmesser (Untermesser) 111 verbunden ist. Die Untermesseranordnung101 kann eine Untermesserwelle 112 umfassen, die drehbar gelagert und sein kann und mit dem Schneidmesser 111 derart wirkverbunden ist, dass eine Drehung der Untermesserwelle 112 in eine Drehung des ersten Schneidmessers 111 übersetzt werden kann. Dazu kann das erste Schneidmesser 111 direkt auf der Untermesserwelle 112 angeordnet sein.
- Weiterhin umfasst die Schneidmesseranordnung 100 eine Obermesseranordnung 102, die mit wenigstens einem zweiten Schneidmesser (Obermesser) 121 wirkverbunden ist. Analog zur Untermesseranordnung kann die Obermesseranordnung 102 eine Obermesserwelle 122 umfassen, um das zweite Schneidmesser 121 in Drehung zu versetzen. Die Wellen 112 und 122 verlaufen bzw. erstrecken sich vorzugsweise parallel zueinander. Insbesondere sind jedoch das erste Schneidmesser 111 und das zweite Schneidmesser 121 so zueinander angeordnet, dass zwischen ihnen ein zu schneidender Teil des Verpackungsmaterials 130 positioniert werden kann und das erste Schneidmesser 111 und das zweite Schneidmesser 121 derart zusammenwirken können, dass die Verpackung durch das erste Schneidmesser 111 und das zweite Schneidmesser 121 getrennt wird.
- In der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind drei erste Schneidmesser 111 und dazu korrespondierende drei zweite Schneidmesser 121 vorgesehen, sodass das Verpackungsmaterial 130 nach Passieren der Schneidmesseranordnung 100 in vier Verpackungsstreifen 131-134 unterteilt wird. Dies ist so nicht zwingend und auch jede beliebige andere Anzahl von ersten Schneidmessern 111 und zweiten Schneidmessern 121 kann vorgesehen sein. - Das erste Schneidmesser 111 und das zweite Schneidmesser 121 müssen im Sinne der Erfindung nicht beide über eine scharfe Schneidkante verfügen, die ein Trennen bzw. Schneiden des Verpackungsmaterials 130 bewirken kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass das erste Schneidmesser 111 als Gegenschneidmesser ausgeführt ist und selbst keine scharfe Schneidkante umfasst und das zweite Schneidmesser 121 eine scharfe Schneidkante umfasst. Auch eine alternative Ausführung ist denkbar, wobei das erste Schneidmesser 111 eine scharfe Schneidkante umfasst und das zweite Schneidmesser 121 als Gegenschneidmesser ohne scharfe Schneidkante ausgestaltet ist. Alternativ kann auch das erste Schneidmesser 111 und das zweite Schneidmesser 121 eine scharfe Schneidkante aufweisen.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Untermesseranordnung 200 in schematischer Ansicht. In der hier gezeigten Ausführungsform ist die Untermesseranordnung 200 unterhalb des zuzuschneidenden Verpackungsmaterials 130 (vgl.Figur 1 ) angeordnet. Die Untermesseranordnung umfasst eine Untermesserwelle 201, die um eine Drehachse oder Rotationsachse R so drehbar gelagert ist, dass die Rotationsachse R quer zur Transportrichtung T (sieheFigur 1 ) aber parallel zu einer Transportebene, in der das Verpackungsmaterial in Transportrichtung T transportiert wird, verläuft, sodass die Untermesser 111, die an der Untermesserwelle 201 angeordnet sind, das zuzuschneidende Verpackungsmaterial zum Zuschneiden berühren können. Wie bereits erwähnt, müssen die Untermesser 111 nicht zwingend über eine scharfe Schneidkante verfügen, sondern können auch als stumpfe Gegenelemente ausgestaltet sein, die mit scharfen Schneidkanten umfassenden Obermessern der Obermesseranordnung so miteinander wechselwirken können, dass das Verpackungsmaterial 130 zugeschnitten wird. - Die Untermesserwelle 201 wird erfindungsgemäß durch eine Spanneinheit 202 so eingespannt, dass sie um die Rotationsachse R drehbar gelagert ist. Dieses Einspannen durch die Spanneinheit 202 ist reversibel ausgeführt, sodass ein Einspannen der Untermesserwelle 201 und ein Entspannen bzw. Lösen der Untermesserwelle 201 aus der Spanneinheit möglich ist, um die Untermesserwelle 201 bspw. auszutauschen. So kann ein Austausch der Untermesserwelle 201 mit den darauf angeordneten Untermessern 111 beispielsweise notwendig sein, um die Anzahl der Spuren, in die das Verpackungsmaterial 130 zugeschnitten werden soll, zu verringern oder zu vergrößern oder um die Untermesserwelle auszutauschen, um sie bspw. durch eine Untermesserwelle 201 zu ersetzen, in der die Untermesser 111 scharfe Schneidkanten aufweisen oder diese nicht aufweisen.
- Die Erfindung ist diesbezüglich nicht beschränkt und auch ein bloßer Austausch der Untermesserwelle zu Wartungszwecken kann vorgesehen sein.
- Die Spanneinheit 202 umfasst erfindungsgemäß zwei Spannelemente 220 und 230 die in Richtung der Drehachse R der Untermesserwelle 201 auf gegenüberliegenden Seiten der Untermesserwelle 201 angeordnet sind, um diese zwischen den Spannelementen 220 und 230 einzuspannen. Dazu kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Spannelemente Eingriffsflächen 221 umfassen, die in Eingriffsöffnungen 211 der Untermesserwelle 201 eingreifen können.
- Es kann vorgesehen sein, dass die Eingriffsöffnungen 211 in der Untermesserwelle unterschiedlich geformt sind, sodass ein Einbringen der Untermesserwelle 201 nur in einer bestimmten Richtung bzw. Ausrichtung relativ zu den Spannelementen 220 und 230 möglich ist. Die Eingriffsflächen 221 können korrespondierend zu den zugehörigen Eingriffsöffnungen 211 ausgebildet sein, sodass ein unbeabsichtigtes Einbringen der Untermesserwelle 201 in einer falschen Ausrichtung nicht möglich ist. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn sich die Spannelemente 220 und 230 unterschiedlich weit in den Innenraum des Rahmens 104 der Vorrichtung erstrecken.
- In einem solchen Fall würde die Gefahr bestehen, dass die Untermesserwelle "verkehrt herum" eingebracht wird, was zu nachteiligen Ergebnissen beim Schneidvorgang führen kann.
- Erfindungsgemäß ist wenigstens eines der Spannelemente so ausgestaltet, dass es einen Aktuator 231 umfasst, der eine Bewegung eines Teils des Spannelements 230 (bspw. des Elements 232, dass die Eingriffsfläche 211 umfassen kann) in Richtung der Untermesserwelle 201 bzw. von dieser weg bewirken kann. Hierdurch ist eine manuelle Betätigung zumindest dieses Spannelements 230 durch einen Bediener nicht erforderlich und der Einbau der Untermesserwelle 201 kann für den Bediener einfacher erfolgen, da zu einem Betätigen des Aktuators 231 bevorzugt ein Wechsel der Position des Bedieners auf die Seite der Vorrichtung, auf der das den Aktuator umfassende Spannelement 230 angeordnet ist, nicht notwendig ist.
- Dazu kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein Betätigungselement 240 umfasst, das hier schematisch als Taster bzw. Druckknopf dargestellt ist. Dieses Betätigungselement kann ausgestaltet sein, um über eine geeignete Verbindung (bspw. ein Kabel oder eine Drahtlosverbindung 241) den Aktuator 231 anzusteuern bzw. ein Steuersignal an diesen zu senden, das den Aktuator in Betrieb setzt, um entweder ein Einspannen der Untermesserwelle 201 oder ein Lösen des Einspannens der Untermesserwelle 201 zu bewirken.
- Das Betätigungselement 240 kann in dieser Ausführungsform auch eine Anzeige umfassen, die dem Bediener auf verständliche Weise mitteilen kann (bspw. durch eine Information, die das Einspannen der Untermesserwelle durch eine farbliche Kennzeichnung wie etwa rot oder grün signalisiert) mitteilt, ob der Aktuator in einer Stellung oder einem Betriebszustand angeordnet ist, in dem die Untermesserwelle eingespannt ist.
- Alternativ zu einem separaten Druckknopf oder Taster kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement 240 bspw. in eine zentrale Steuereinheit (bspw. ein Computer mit zugeordnetem Prozessor und Speichereinheit), wie die Steuereinheit 180, integriert ist und durch bspw. eine Menüauswahl in der zentralen Steuereinheit das Einspannen oder Lösen des Einspannens der Untermesserwelle bewirkt werden kann.
- Ferner kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Aktuator 231 durch eine manuelle Veränderung der Vorrichtung 110 betätigt wird. So kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass durch Schließen einer Schutzabdeckung (beispielsweise durch einen Bediener) ein Schutzschalter geschlossen wird, der ein elektrisches Signal an den Aktuator übermitteln kann, was indikativ dafür ist, dass die Schutzabdeckung geschlossen ist. In Antwort auf dieses indikative Signal kann der Aktuator 231 dann betätigt werden. Anstelle der Übersendung des Signals an den Aktuator 231 kann das Signal auch an die zentrale Steuereinheit 180 übermittelt wird (siehe oben), die sodann den Aktuator 231 ansteuern kann.
- Grundsätzlich handelt es sich bei dem Aktuator bevorzugt um ein pneumatisches oder elektromotorisches oder elektromechanisches Element oder der Aktuator umfasst dieses, wie dies in nachfolgenden Ausführungsformen noch beschrieben wird. Der Aktuator 231 ist hinsichtlich seiner Ausgestaltung jedoch nicht beschränkt. Bevorzugt sind jedoch Ausführungsformen, in denen der Aktuator nicht durch direkte physische Interaktion mit einem Bediener zum Einspannen oder Lösen des Einspannens betätigt werden kann bzw. muss.
-
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der Untermesseranordnung 130, in der eines der Spannelemente (hier das Spannelement 230) als einen Aktuator umfassend ausgestaltet ist, wie dies im Zusammenhang mit derFigur 2 und auch den nachfolgenden Ausführungsformen noch detaillierter beschrieben wird. Das andere Spannelement 220 ist in dieser Ausführungsform ein mechanisches Element 360 umfassend ausgestaltet, wobei das mechanische Element neben der Eingriffsfläche (hier nicht dargestellt, sieheFigur 2 ) ein Verbindungselement 352 umfassen kann (bspw. in Form einer (langen) Schraube), das in eine Verbindungsöffnung 351 der Schneidmesserwelle 211 eingebracht werden kann (bspw. durch Verschrauben durch einen Bediener) und so einen Kraft- und/oder Formschluss zwischen dem mechanischen Element 360 und der Untermesserwelle 201 herstellen kann. - Es kann vorgesehen sein, dass mittels dieses Kraft- und/oder Formschlusses das mechanische Element bzw. das Spannelement 220, das das mechanische Element umfasst, eine Drehmomentübertragung von einem Antriebselement 341 auf die Untermesserwelle 201 bewirken kann. Das Antriebselement kann bspw. als Servomotor oder Stellantrieb ausgestaltet sein und über eine geeignete Verbindung 342 Drehmoment auf das Spannelement 220 und/oder das mechanische Element 360 übertragen, das das Drehmoment wiederum auf die Untermesserwelle 201 überträgt.
- Das Verbindungselement 342 kann bspw. ein Getriebe zum Erreichen einer gewünschten Übersetzung der Drehzahl des Antriebselements auf eine gewünschte Drehzahl der Untermesserwelle 201 realisiert sein. In dieser und den nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsformen kann insbesondere vorgesehen sein, dass eventuelle Antriebselemente der Untermesserwelle mit eventuell vorgesehenen Antriebselementen der Obermesserwelle bzw. der Obermesser mechanisch oder steuerungsseitig so verbunden sind bzw. gesteuert werden können, dass die Drehzahlen der Obermesser und der Untermesser möglichst identisch sind. Hiermit werden unterschiedlich wirkende Zugkräfte auf das Verpackungsmaterial auf gegenüberliegenden Seiten des Verpackungsmaterials vermieden.
- Optional kann in dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Spannelement und insbesondere das mechanische Element 360 einen Anschlag 353 umfasst, gegen den die Untermesserwelle 201 anschlagen kann und der bevorzugt eine Einspannposition der Untermesserwelle definiert. Bevorzugt kann das Spannelement 230 bzw. der Aktuator des Spannelemente 230 so ausgestaltet sein, dass er die Untermesserwelle 201 durch einen geeigneten Anpressdruck gegen den Anschlag presst. Hierdurch wird ein korrektes Positionieren der Untermesserwelle 201 sichergestellt. Der Anschlag kann insbesondere eine in Richtung der Untermesserwelle 201 weisende glatte Oberfläche aufweisen, sodass ein unbeabsichtigtes Verkanten oder Schrägstellen der Untermesserwelle vermieden wird.
- Während hier das mechanische Element 360 mit dem übrigen Teil des Spannelements fest verbunden dargestellt ist, kann auch vorgesehen sein, dass das mechanische Element 360 bezüglich des Spannelements bzw. weiterer Komponenten des Spannelements 220 drehbar gelagert ist und die Drehmomentübertragung von dem Antriebselement 341 ausschließlich auf das mechanische Element 360 erfolgt. Die Anzahl drehender Teile wird hierdurch möglichst gering gehalten.
-
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Untermesseranordnung 400. In dieser Ausführungsform umfassen beide Spannelemente 430 und 440 einen Aktuator 433 bzw. 443 entsprechend wenigstens einer der bereits beschriebenen bzw. nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsformen. Diese Ausgestaltung ist mit jeder der beschriebenen Ausführungsformen der Aktuatoren kombinierbar. - Während hier nicht dargestellt, kann jeder der Aktuatoren mit einem geeigneten Betätigungselement (siehe
Figur 2 ) verbunden sein bzw. ein solches Betätigungselement kann jedem der Aktuatoren 433 und 444 zugeordnet sein. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass genau ein Betätigungselement vorgesehen ist, dessen Betätigung beide Aktuatoren 433 und 444 steuert, um die Untermesserwelle 201 einzuspannen bzw. das Einspannen der Untermesserwelle zu lösen. - In der hier gezeigten Ausführungsform ist zumindest einem der Spannelemente 430 und 440 ein Antriebselement 441 bzw. 431 zugeordnet, das Drehmoment auf zumindest eine Komponente des Spannelements 430 bzw. 440 übertragen kann. Das Spannelement, dem eines der Antriebselemente 431 bzw. 441 zugeordnet ist, ist in dieser Ausführungsform so ausgestaltet, dass es dieses Drehmoment auf die Untermesserwelle 201 übertragen kann. Dies kann bspw. durch Herstellen eines Formschlusses und/oder Kraftschlusses einer Komponente des jeweiligen Spannelements mit der Untermesserwelle 201 gewährleistet werden, wobei der Form- und/oder Kraftfluss in dieser Ausführungsform so gewählt ist, dass zumindest eine Übertragung des Drehmoments in Drehrichtung um die Drehachse R möglich ist.
- Analog zur Ausführungsform der
Figur 3 kann vorgesehen sein, dass das Antriebselement 431 als Servomotor oder Stellantrieb ausgebildet ist. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar. Ebenfalls analog zurFigur 3 kann ein geeignetes Verbindungselement 432 bzw. 442 vorgesehen sein, das das Drehmoment auf das Spannelement oder die Komponente des Spannelements überträgt, das bzw. die anschließend das Drehmoment auf die Untermesserwelle 201 überträgt. Das Verbindungselement 432 bzw. 442 kann ein Getriebe umfassen oder als ein solches ausgestaltet sein, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu realisieren. - Alternativ zum Vorsehen lediglich eines Antriebselements 431 oder 441 kann auch vorgesehen sein, dass jedem der Spannelemente 430 und 440 ein Antriebselement 431 und 441 entsprechend der beschriebenen Ausführungsformen zugeordnet ist, um Drehmoment auf das jeweilige Spannelement und somit auf die Untermesserwelle 201 zu übertragen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Antriebselemente derart synchronisiert sind, dass das von den jeweiligen Spannelementen 430 und 440 auf die Untermesserwelle 201 übertragene Drehmoment identisch ist. Hierdurch werden Spannungen aufgrund unterschiedlicher auftretender Drehmomente an den gegenüberliegenden Enden der Untermesserwelle 201 vermieden. Eine entsprechende Synchronisation kann bspw. durch eine zentrale Steuereinheit 180 (siehe
Figur 1 ) realisiert werden, die die Antriebselemente 431 und 441 steuert und bspw. unter Verwendung von Drehmomentsensoren in den Spannelementen 430 und 440 die Übertragung von Drehmoment bzw. das durch die Antriebselemente 431 und 441 bewirkte Drehmoment steuert. -
Figur 5 zeigt eine zurFigur 4 alternative Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind die Spannelemente 530 und 540 erneut schematisch als beide einen Aktuator umfassend dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein gemeinsames Antriebselement 560 vorgesehen, das über geeignete Verbindungen 561 und 562 das erzeugte Drehmoment an die jeweiligen Spannelemente 530 und 540 bzw. die Komponenten davon, die das Drehmoment an die Untermesserwelle 201 übertragen, überträgt. Die Verbindungen können analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein. - Das gemeinsame Antriebselement 560 kann insbesondere als Stellantrieb oder Servomotor ausgestaltet sein. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass lediglich ein Antriebselement notwendig ist, um die Untermesserwelle 201 in Bewegung zu versetzen. Da jedoch an beide Spannelemente Drehmoment zu übertragen ist, kann vorgesehen sein, dass das gemeinsame Antriebselement 560 hinsichtlich des durch dieses erzeugbare Drehmoment größer dimensioniert ist.
- Während die Aktuatoren bisher nur allgemein beschrieben wurden, zeigen die
Figuren 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen der Aktuatoren am Beispiel eines der Spannelemente. Es versteht sich, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen auch auf Ausführungsformen der Spanneinheit übertragen werden können, in der die Spannelemente beide als einen Aktuator umfassend ausgestaltet sind. - In der in
Figur 6 gezeigten Ausführungsform umfasst das Spannelement 630 einen Aktuator 631, der ein pneumatisches Element umfasst. Dieses pneumatische Element wird in dieser Ausführungsform durch einen Pneumatikzylinder mit einem Zylinderraum bzw. Zylinderkammer (auch Kammer) 634, der mit einem Druckmedium beaufschlagt werden kann, und einem Kolben 632, der abhängig von dem in der Zylinderkammer 634 herrschenden Druck in Richtung der Untermesserwelle 201 oder von dieser weg bewegt werden kann. Dabei kann ein hier nicht dargestelltes Vorspannelement vorgesehen sein, das den Kolben 632 in Richtung weg von der Untermesserwelle 201 vorspannt. - Während in der hier gezeigten Ausführungsform der Kolben 632 beweglich bezüglich des Rahmens 104 bzw. des Spannelements 630 der Vorrichtung gezeigt ist, kann auch vorgesehen sein, dass der Kolben diesbezüglich feststehend ist und stattdessen durch Druckbeaufschlagung die Kammer 634 in Richtung der Untermesserwelle oder von dieser weg bewegt werden kann, um die Untermesserwelle einzuspannen.
- Weiterhin kann dem pneumatischen Element eine Druckmedienzufuhr 635 zugeordnet sein, die insbesondere mit der Zylinderkammer 634 so verbunden ist, dass sie Druckmedium in diese einleiten und/oder aus dieser abziehen kann. Bei dem Druckmedium kann es sich entweder um eine Flüssigkeit oder ein Gas (insbesondere Druckluft) handeln. Die Erfindung ist diesbezüglich nicht beschränkt.
- In dieser Ausführungsform ist der Zylinderkolben 632 so angeordnet, dass er einen Teil 633 des Spannelements in Richtung der Untermesserwelle bewegen kann, um die Untermesserwelle einzuspannen. Dabei kann analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen insbesondere eine Eingriffsfläche vorgesehen sein, die in eine Eingriffsöffnung 636 der Untermesserwelle eingreift, wobei diese Flächen bevorzugt symmetrisch bezüglich der Rotationsachse R der Untermesserwelle angeordnet und geformt sind.
- Es kann überdies vorgesehen sein, dass der Kolben 632 mit einem Anschlag 633 des Spannelements so verbunden ist, dass der Anschlag 633 in Richtung der Untermesserwelle bewegt werden kann. Dies kann zum einen zur korrekten Positionierung der Untermesserwelle 201 beitragen und zum anderen bspw. entsprechend der Ausführungsformen der
Figuren 8 bis 10 genutzt werden, um Drehmoment von dem Spannelement auf die Untermesserwelle 201 zu übertragen. -
Figur 7 zeigt eine zurFigur 6 alternative Ausführungsform. In dieser umfasst das Spannelement 730 einen Aktuator 731, der ein elektromotorisches oder elektromechanisches Element umfasst oder als solches ausgestaltet ist. Insbesondere kann der Aktuator 731 einen Servomotor oder Stellantrieb 732 umfassen, der über ein geeignetes Verbindungselement 734 mit einer beweglichen Komponente 733 (etwa einer Eingriffsfläche oder einem Anschlag wie inFigur 6 beschrieben) des Spannelements 730 verbunden sein kann, um diese in Richtung der Untermesserwelle 701 oder von dieser wegzubewegen, um das Einspannen zu bewirken oder das Einspannen der Untermesserwelle zu lösen. - Dabei kann vorgesehen sein, dass das elektromechanische oder elektromotorische Element 732 das Element 733 zwischen einer ersten Position, in der es die Untermesserwelle 201 freigibt, und einer Einspannposition, in der das Element 733 die Untermesserwelle 201 einspannt, hin und her bewegen kann, wobei in jeder der Positionen ein geeignetes Feststellelement vorgesehen sein kann, um das Element 733 in dieser Position zu fixieren, ohne dass permanent von dem elektromotorischen oder elektromechanischen Element 732 Antriebskraft auf das Element 733 übertragen werden muss.
- Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Spannelement 730 ein Vorspannelement 735 bspw. in Form einer Blattfeder oder ähnlichem Federelement oder in Form eines Paares von Elektromagneten oder Permanentmagneten oder ähnlichem umfasst, die eine Vorspannkraft in Richtung der Untermesserwelle 201 bewirken. Damit wird das Spannelement bzw. das Element 733 in Richtung der Untermesserwelle 201 vorgespannt und bewirkt ein Einspannen der Untermesserwelle.
- Für den Fall, dass das Einspannen gelöst werden soll, kann dann das elektromotorische oder elektromechanische Element 732 betätigt werden, um das Element 733 aus der Untermesserwelle 201 bzw. aus der Verbindung mit der Untermesserwelle 201 in der Einspannposition gegen die Federkraft zu lösen.
- Das Federelement 735 kann insbesondere auf der, der Untermesserwelle 201 gegenüberliegenden Seite mit einem Gegenelement 736 derart wirkverbunden sein, dass das Federelement sich gegen dieses Gegenelement 736 abstützt, um das Element 733 in Richtung der Untermesserwelle vorzuspannen.
- Analog zur Ausführungsform der
Figur 6 kann eine Eingriffsfläche 737 als Teil des Elements 733 vorgesehen sein, die in eine Eingriffsöffnung 738 der Untermesserwelle 201 eingreifen kann, und/oder das Element 733 kann optional oder alternativ hierzu als Anschlag ausgestaltet sein, gegen den die Untermesserwelle 201 abgestützt werden kann. - Die
Figuren 8 bis 10 zeigen Ausführungsformen einer Kontaktfläche des Elements 733 bzw. 633 bzw. allgemein eine Kontaktfläche 864 zwischen dem Spannelement 860 oder eines beweglichen Teils davon und der Untermesserwelle 201. - In der in
Figur 8 gezeigten Ausführungsform umfasst die Kontaktfläche 864 eine oder mehrere Eingriffselemente 862, die in eine korrespondierende Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle 201 eingreifen können. Bevorzugt können die entsprechenden Eingriffselemente 862 mit der Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle 201 einen Formschluss bilden, der ein Drehmoment, das auf die Kontaktfläche bzw. das Element 860 in Drehrichtung um die Drehachse R wirkt, auf die Untermesserwelle 201 übertragen kann. Im eingespannten Zustand kann vorgesehen sein, dass die Untermesserwelle 201 bzw. ihre Kontaktfläche 870 nicht in einer Richtung entsprechend der dargestellten Doppelpfeilrichtung relativ zur Kontaktfläche 860 bewegt werden kann, sodass der Formschluss im eingespannten Zustand nicht gelöst werden kann und die Übertragung von Drehmoment auf die Untermesserwelle 201 zuverlässig gewährleistet ist. - Zusätzlich kann, muss jedoch nicht vorgesehen sein, dass das Spannelement 860 als Teil der Kontaktfläche oder zusätzlich hierzu eine Eingriffsfläche 861 umfasst, die in eine Eingriffsöffnung 871 der Untermesserwelle 201 eingreifen kann. Wie bereits beschrieben, können die Eingriffsfläche 861 und die Eingriffsöffnung 871 so ausgestaltet sein, dass sie eine selbstzentrierende Verbindung derart erzielen, dass die Untermesserwelle 201 durch das Einspannen so positioniert wird, dass ihre Längsachse mit der Rotationsachse R zusammenfällt.
- Ebenso können die Eingriffselemente 862 der Kontaktfläche 864 so ausgestaltet sein, dass sie mit der Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle eine selbstzentrierende Verbindung eingehen können. Hierdurch wird verhindert, dass es zu Verkantungen zwischen den Eingriffselementen 862 und der Kontaktfläche 861 beim Einspannen der Untermesserwelle kommt.
- Die Kontaktfläche 864 des Spannelements sowie die Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle 201 können grundsätzlich beliebig geformt sein. Bevorzugt trägt jedoch einen Teil der jeweiligen Kontaktflächen zu einer selbstzentrierenden Positionierung der Untermesserwelle relativ zu dem Spannelement bei. Die Kontaktflächen 864 und 870 sind in diesen Ausführungsformen jedoch grundsätzlich so geformt, dass sie zueinander korrespondierende Oberflächenprofile aufweisen, die einen Formschluss realisieren können, sodass ein zuverlässiges Übertragen von Drehmoment in Richtung der Rotationsachse möglich ist, um die Untermesserwelle anzutreiben.
-
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform einer Kontaktfläche des Spannelements, wie sie im Zusammenhang mitFigur 8 beschrieben wurde. - In dieser Ausführungsform umfasst die Kontaktfläche 960 eine Anzahl von Klauen 962, die durch Eingriffe 963 voneinander getrennt sind. Die Klauen können dabei entlang des Umfangs der hier gezeigten kreisrunden Kontaktfläche 960 angeordnet sein und sich zumindest teilweise in Richtung der Mitte der Kontaktfläche 960, die bevorzugt mit der Rotationsachse R zusammenfällt, erstrecken. Die Oberfläche der Klauen 962 ist so geformt, dass sie sich von der Kontaktfläche 960 aus in Richtung der hier nicht gezeigten Untermesserwelle 201 erstrecken und bevorzugt mit entsprechenden Eingriffen in der Untermesserwelle bzw. der Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle (siehe
Figur 8 ) eine selbstzentrierende Verbindung eingehen können. - In der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die Kontaktfläche 960 weiterhin optional einen Eingriffsdorn 961, der als Teil der Eingriffsfläche 861, wie bereits in Bezug auf die vorherigen Ausführungsformen beschrieben wurde, vorgesehen sein kann und dessen Mittelachse bevorzugt mit der Rotationsachse R zusammenfällt. Der Eingriffsdorn 961 kann in einer bzw. in die Eingriffsfläche 871 oder einer Öffnung in dieser eingreifen. Es kann alternativ zum Vorsehen des Eingriffsdorns 961 auch vorgesehen sein, dass der Dorn beweglich angeordnet ist und durch die Kontaktfläche 960 hindurch bewegt werden kann, wenn die Kontaktfläche 960 mit der Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle im physischen Kontakt steht. Bevorzugt umfasst der Eingriffsdorn eine gekrümmte Oberfläche ohne Kanten, sodass ein Positionieren des Dorns 961 und der Untermesserwelle 201 möglich ist, ohne dass es zu Verkantungen kommt.
- Die Anzahl der Klauen 962 auf der Kontaktfläche 960 ist nicht beschränkt. Bevorzugt sind jedoch mehr als zwei, insbesondere wenigstens drei Klauen 962 vorgesehen. Es versteht sich, dass die Kontaktfläche 870 der Untermesserwelle 201 zu der Kontaktfläche 960 mit den Klauen 962 und den Zwischenräumen 963 korrespondierend geformt ist, sodass der Formschluss hergestellt werden kann.
-
Figur 10 zeigt eine Ausführungsform der Kontaktfläche 1060 der Untermesserwelle 201, die zu der Ausführungsform der Kontaktfläche des Spannelements entsprechendFigur 9 korrespondiert. In dieser Ausführungsform umfasst die Kontaktfläche 1060 eine Eingriffsöffnung 1063, durch die der Eingriffsdorn 961 (sieheFigur 9 ) in die Untermesserwelle 201 eingeführt werden kann. Entsprechend den Aussparungen oder Eingriffen 963 in der Kontaktfläche des Spannelements umfasst die Kontaktfläche 1060 Klauen 1061, die in die Aussparungen 963 eingreifen können. Analog umfasst die Kontaktfläche 1060 der Untermesserwelle Aussparungen oder Eingriffe 1062, in die die Klauen 962 des Spannelements eingreifen können. - In diesem Sinne stellt die Ausführungsform der
Figur 9 eine Kontaktfläche in Form einer Klauenbacke dar, die Ausführungsform derFigur 10 eine Kontaktfläche in Form einer Klauennabe, die zueinander korrespondieren und eine selbstzentrierende Verbindung herstellen können, über die Drehmoment auf die Untermesserwelle 201 übertragen werden kann. Es versteht sich, dass diese Ausführungsformen auch ausgetauscht werden können, also anstelle der Ausgestaltung der Kontaktfläche des Spannelements als Klauenbacke eine Klauennabe vorgesehen sein kann und entsprechend die Kontaktfläche der Untermesserwelle als Klauenbacke ausgestaltet ist. In diesen Ausführungsformen kann dann auch vorgesehen sein, dass nicht das Spannelement bzw. die Kontaktfläche 960 des Spannelements den Eingriffsdorn 961 umfasst, sondern der Eingriffsdorn 961 als Teil der Untermesserwelle vorgesehen ist und in eine Öffnung in der Kontaktfläche des Spannelements eingreifen kann.
Claims (15)
- Vorrichtung (110) zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial (130), die Vorrichtung (110) umfassend eine Untermesseranordnung (101) mit einer Untermesserwelle (112) und einem an der Untermesserwelle angeordneten Untermesser (111) und eine Obermesseranordnung (102), wobei die Untermesseranordnung (101) und die Obermesseranordnung (102) zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial (130) zusammenwirken können, wobei die Vorrichtung (110) eine Spanneinheit (202) zum lösbaren Einspannen der Untermesserwelle (101) umfasst, wobei die Spanneinheit zwei Spannelemente (220, 230) umfasst, zwischen denen die Untermesserwelle eingespannt werden kann, und wobei wenigstens eins der zwei Spannelemente einen Aktuator (231) zum Einspannen der Untermesserwelle (101) umfasst.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 1, wobei das erste Spannelement (220) und das zweite Spannelement (230) auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung (110) gesehen in einer Transportrichtung (T) von Verpackungsmaterial (130) angeordnet sind und/oder wobei der Aktuator (231) durch ein Betätigungselement (240) durch einen Bediener zum Einspannen der Untermesserwelle (201) betätigt werden kann, wobei das Betätigungselement (240) auf der dem Aktuator (231) gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung angeordnet ist oder wobei das Betätigungselement (240) auf derselben Seite der Vorrichtung angeordnet ist, an der auch der Aktuator (231) angeordnet ist.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 1 oder 2, wobei genau eins der wenigstens zwei Spannelemente (220, 230) den Aktuator (231) umfasst und wobei das zweite der zwei Spannelemente ein mechanisches Element (360) zum Einspannen der Untermesserwelle (201) umfasst.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 3, wobei das mechanische Element (360) zum Einspannen eine in die Untermesserwelle (201) einführbares Verbindungselement (352) umfasst und/oder wobei das mechanische Element (360) einen Anschlag (353) umfasst, gegen den die Untermesserwelle (201) durch den Aktuator (231) gedrückt werden kann.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 3 oder 4, die Vorrichtung weiterhin umfassend ein mit dem mechanischen Element (360) zur Drehmomentübertragung verbundenes Antriebselement (341), wobei das mechanische Element zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle (201) ausgebildet ist.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Spannelemente (430, 440) jeweils einen Aktuator (433, 443) zum Einspannen der Untermesserwelle (201) umfassen.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 6, die Vorrichtung weiterhin umfassend ein mit wenigstens einem der Spannelemente (430, 440) zur Drehmomentübertragung verbundenes Antriebselement (431, 441), wobei das Spannelement zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle (201) ausgebildet ist.
- Vorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Aktuator (231) ausgebildet ist, eine erste Kontaktfläche (860) in Richtung der Untermesserwelle (201) zum Einspannen der Untermesserwelle mit Druck zu beaufschlagen.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 8, wobei die Untermesserwelle eine zur ersten Kontaktfläche (860) korrespondierende zweite Kontaktfläche (870) umfasst und die erste Kontaktfläche (860) und die zweite Kontaktfläche (870) über einen Formschluss eine Drehmomentübertragung von dem Spannelement auf die Untermesserwelle bewirken können.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 9, wobei die erste Kontaktfläche (860) und die zweite Kontaktfläche (870) eine selbstzentrierende Verbindung bilden.
- Vorrichtung (110) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Kontaktfläche (860) als Klauenbacke oder als Klauennabe ausgebildet ist.
- Vorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Spannelement (230) einen Eingriffsdorn (961) umfasst, der in eine Aufnahme der Untermesserwelle (201) konzentrisch zu einer Drehachse (R) der Untermesserwelle eingebracht werden kann.
- Vorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei jedem der zwei Spannelemente (430, 440) ein Antriebselement (431, 441) der Vorrichtung zugeordnet ist und jedes der zwei Spannelemente zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle ausgebildet ist; oder
wobei die Vorrichtung ein Antriebselement (560) umfasst, das zur Drehmomentübertragung mit jedem der zwei Spannelemente (530, 540) verbunden ist und wobei jedes der zwei Spannelemente zur Drehmomentübertragung auf die Untermesserwelle (201) ausgebildet ist - Verfahren zum Einspannen einer Untermesserwelle (201) in einer Vorrichtung (110) zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial (130), die Vorrichtung umfassend eine Untermesseranordnung (101) mit der Untermesserwelle (112) und einem an der Untermesserwelle angeordneten Untermesser (111) und eine Obermesseranordnung (102), wobei die Untermesseranordnung (101) und die Obermesseranordnung (102) zum Zuschneiden von Verpackungsmaterial (130) zusammenwirken, wobei die Vorrichtung eine Spanneinheit (202) zum lösbaren Einspannen der Untermesserwelle (101) umfasst, wobei die Spanneinheit zwei Spannelemente (220, 230) umfasst, zwischen denen die Untermesserwelle eingespannt werden kann, und wobei wenigstens eins der zwei Spannelemente (220, 230) einen Aktuator (231) zum Einspannen der Untermesserwelle umfasst, das Verfahren umfassend ein Einbringen der Untermesserwelle in einen Bereich der Spanneinheit (202) und ein Betätigen des wenigstens einen Aktuators (231) zum Einspannen der Untermesserwelle.
- Verfahren nach Anspruch 14, wobei genau eins der wenigstens zwei Spannelemente (220, 230) den Aktuator (231) umfasst und wobei das zweite der zwei Spannelemente ein mechanisches Element (360) zum Einspannen der Untermesserwelle (201) umfasst, wobei das Verfahren vor dem Betätigen des Aktuators (231) ein Verbinden des mechanischen Elements mit der Untermesserwelle umfasst; oder
wobei die zwei Spannelemente (430, 440) jeweils einen Aktuator (433, 443) zum Einspannen der Untermesserwelle umfassen, wobei das Verfahren ein Betätigen der Aktuatoren gleichzeitig oder in zeitlichem Abstand umfasst, um die Untermesserwelle (201) einzuspannen.
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