PL188265B1 - Urządzenie do wykonywania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia z tworzywa sztucznego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykonywania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym nożem zamocowanym w przyrządzie mocującym, oraz uchwytem dla zamknięcia, przy czym zamknięcie jest osadzone obrotowo wokół swej osi symetrii, zaś cięcie jest wykonywane poprzez obrót zamknięcia wokół jego osi symetrii.

Cięcie wykonywane w kierunku obwodowym zamknięcia z tworzywa sztucznego służy przykładowo ukształtowaniu pierścienia gwarancyjnego, który przy otwieraniu pojemnika, na który nasadzone jest zamknięcie z tworzywa sztucznego, zostaje co najmniej częściowo oddzielony od zamknięcia z tworzywa sztucznego i/lub zostaje tak nieodwracalnie odkształcony, że widoczne jest pierwsze otwarcie pojemnika. Urządzenia tego typu są znane. Mają one kilka, osadzonych na stałe noży, obok których prowadzone jest zamknięcie z tworzywa sztucznego, przemieszczane wzdłuż toru ruchu. Na ogół stosuje się w tym celu trzy - patrząc w kierunku przemieszczania zamknięcia - ustawione jeden za drugim noże, do których jest dociskane zamknięcie, które jednocześnie wskutek przemieszczania wzdłuż toru ruchu toczy się

188 265 po tym torze. Każdym z noży wykonuje się przy tym cięcie częściowe, obejmujące 120° powierzchni obwodu zamknięcia. Cięcia te graniczą ze sobą, wskutek czego powstaje cięcie ciągłe. Przy użyciu znanego urządzenia tnącego wykonywane jest wprawdzie ciągłe cięcie w obwodzie zamknięcia, jednak cięcie to ma z uwagi na rozmieszczenie noży i geometrię cięcia - widziane w kierunku obwodowym - różną głębokość. Cięcie ma taki przebieg, że w początkowym obszarze noża głębokość cięcia jest bardzo mała, po czym zwiększa się w kierunku środka noża, a następnie od środka noża aż do jego obszaru końcowego ponownie się zmniejsza. Taki przebieg cięcia sprawia, że nie we wszystkich przypadkach siły działające przy otwieraniu pojemnika na pierścień gwarancyjny są wystarczające, aby uszkodzić go względnie odkształcić w żądany sposób, w związku z czym nie można z całą pewnością stwierdzić pierwszego otwarcia pojemnika. Kolejna wada cięcia o zróżnicowanej głębokości polega na tym, że pierścień gwarancyjny w obszarach o największej głębokości cięcia może zostać częściowo oddzielony od zaniknięcia już podczas wytwarzania lub nasadzania na pojemnik, co z kolei pogarsza niezawodność pierścienia gwarancyjnego.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urządzenia, za pomocą którego będzie można wykonywać w kierunku obwodowym zamknięcia cięcie o stałej, co najmniej zaś w przybliżeniu stałej, głębokości.

Urządzenie do wykonywania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym nożem, zamocowanym w przyrządzie mocującym, oraz uchwytem dla zamknięcia, przy czym zamknięcie jest osadzone obrotowo wokół swej osi symetrii, zaś cięcie jest wykonywane poprzez obrót zamknięcia wokół jego osi symetrii, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zamknięcie jest prowadzone wzdłuż toru ruchu, a przyrząd mocujący jest przemieszczany względem toru ruchu za pomocą układu sterowania, przy czym przyrząd mocujący jest przemieszczany wraz z zamknięciem.

Korzystnie, tor ruchu ma postać toru kołowego, a przyrząd mocujący, w którym zamocowany jest nóż, jest przemieszczany wzdłuż korzystnie zamkniętego, krzywoliniowego toru kształtowego, którego środek leży w środku toru kołowego.

Korzystnie, prędkość obwodowa zamknięcia i noża są równe lub w zasadzie równe.

Korzystnie, urządzenie zawiera kilka przyrządów mocujących, z których każdy jest zaopatrzony w co najmniej jeden nóż.

Korzystnie, co najmniej jeden odcinek toru kształtowego jest odcinkiem toru kołowego.

Korzystnie, układ sterowania stanowi sterowanie krzywkowe z tarczą kształtową, odczytywaną przez współpracujący z przyrządem mocującym przycisk.

Korzystnie, przycisk jest połączony z przyrządem mocującym.

Korzystnie, przyrząd mocujący zawiera element prowadzący z, korzystnie półkolistym, wgłębieniem dla zamknięcia.

Korzystnie, nóż wchodzi we wgłębienie.

Korzystnie, głębokość cięcia noża jest regulowana.

Korzystnie, pozycja noża względem zamknięcia jest regulowana.

Przy cięciu obwodowym zamknięcie obraca się o 360°. W celu wykonania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia najpierw doprowadza się zamknięcie do zamocowanego w przyrządzie mocującym noża i po zetknięciu z nożem obraca się w określony sposób wokół osi symetrii. Wykonuje się przy tym co najmniej jedno cięcie o stałej głębokości, przebiegające w kierunku obwodowym zamknięcia. Równą głębokość cięcia na całym obwodzie zamknięcia uzyskuje się w ten sposób, że odstęp pomiędzy zamknięciem i nożem pozostaje niezmienny podczas obrotu zamknięcia wokół jego osi symetrii. Oznacza to, że co najmniej obszar noża o najmniejszym odstępie względem osi symetrii zamknięcia zachowuje podczas procesu cięcia stałą pozycję względem zamknięcia. Ponieważ do wykonania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia potrzebny jest tylko jeden nóż, pozwala to uprościć budowę urządzenia tnącego, a co za tym idzie, zmniejszyć jego koszty.

Przy szczególnie korzystnej postaci wynalazku, w której tor ruchu ma postać toru kołowego oraz przyrząd mocujący, w którym zamocowany jest nóż, jest przemieszczany wzdłuż korzystnie zamkniętego, krzywoliniowego toru kształtowego, którego środek leży w środku toru kołowego urządzenie do wykonywania cięcia ma budowę zbliżoną do karuzeli, co ozna4

188 265 cza, że zamknięcie i nóż względnie przyrząd mocujący, w którym zamocowany jest nóż, są podczas procesu cięcia przemieszczane wspólnie wzdłuż przyporządkowanego im toru, korzystnie z taką samą prędkością obwodową.

W przypadku, gdy układ sterowania stanowi sterowanie krzywkowe, zawiera on tarczę kształtową. Tarcza ta jest odczytywana przez przycisk, współpracujący z przyrządem mocującym, przy czym przycisk może być połączony z przyrządem mocującym. Tarcza krzywkowa wyznacza zatem tor kształtowy, wzdłuż którego przemieszczany jest przyrząd mocujący.

Postać urządzenia według wynalazku, w której głębokość cięcia noża jest regulowana. Umożliwia to dopasowanie urządzenia tnącego do zamknięć z tworzywa sztucznego, mających różne grubości ścianek, kształty i/lub wykonane z różnych tworzyw sztucznych.

Dzięki temu, że pozycja noża względem zamknięcia jest regulowana (możliwe jest ustawianie określonego kąta cięcia, a powierzchnia cięcia może być nachylona względem poziomu o kąt większy od 0° i mniejszy od 90°. W innym rozwiązaniu według wynalazku powierzchnia cięcia, utworzona podczas procesu cięcia, jest równoległa do poziomu, a zatem prostopadła do powierzchni obwodowej zamknięcia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania urządzenia tnącego w widoku z góry, a fig. 2 przykład wykonania elementu mocującego dla zamknięcia, w widoku z boku.

Na figurze 1 ukazany jest, w schematycznym widoku z góry, przykład wykonania nazywanego dalej urządzeniem tnącym 1 urządzenia do wykonywania co najmniej jednego cięcia w wykonanym z tworzywa sztucznego zamknięciu 3, stosowanego do zamykania pojemnika, na przykład butelki. Zamknięcie 3 jest za pomocą przedstawionego na fig. 2 elementu mocującego osadzone obrotowo wokół swej osi symetrii 5 i przemieszczane wzdłuż zaznaczonego linią przerywaną toru 7 ruchu. W tym przykładzie wykonania tor 7 ruchu jest torem kołowym ze środkiem 9. Zamknięcie 3 jest na fig. 1 przedstawione w kilku pozycjach A do F, które zajmuje lub po których przejeżdża kolejno wewnątrz urządzenia tnącego 1.

Urządzenie tnące 1 zawiera przemieszczany wokół środka 9 toru 7 ruchu przyrząd mocujący 11, zaopatrzony w element nastawczy 13, na którym zamocowany jest nóż 15. Element nastawczy 13 jest prowadzony w rowku 17 i może być za pomocą co najmniej jednego elementu mocującego 19, na przykład za pomocą dwóch śrub ustalających, zamocowany na przyrządzie mocującym 11. Wzdłużna oś symetrii 20 rowka 17 przecina środek 9, co oznacza, że nóż 15 może być przemieszczany poprzez przesuwanie elementu nastawczego 13 w rowku 17 zarówno w kierunku środka 9, jak też w kierunku toru 7 ruchu. Przyrząd mocujący 11 zawiera ponadto element prowadzący 21 dla zamknięcia 3, zaopatrzony w obejmujące zamknięcie, otwarte od strony krawędzi, półkoliste wgłębienie 23. Wgłębienie 23 jest umieszczone w elemencie prowadzącym 21, począwszy od płaskiej, zwróconej ku torowi 7 ruchu, bocznej powierzchni 25 tego elementu. Zamocowany na elemencie nastawczym 13 nóż 15 jest tak ustawiony na przyrządzie mocującym 11, że w celu wejścia w zamknięcie wchodzi on we wgłębienie 23 elementu prowadzącego 21, co powoduje ustalenie głębokości cięcia, wykonywanego w obwodzie zamknięcia 3. Głębokość cięcia można łatwo zmienić, zmieniając pozycję elementu nastawczego 13, na którym zamocowany jest nóż 15, wewnątrz rowka 17. Na odwrotnym względem elementu prowadzącego 21 końcu przyrządu mocującego 11 umieszczony jest przycisk 27, współpracujący z układem sterowania 29 urządzenia tnącego 1, co będzie przedmiotem dalszego opisu.

Układ sterowania 29 ma w tym przykładzie wykonania postać sterowania krzywkowego, zawierającego tarczę kształtową 31, nazywaną również tarczą krzywkową, która w zasadzie ma kształt kołowy, zaś jej środek pokrywa się ze środkiem 9 toru 7 ruchu zamknięcia 3. Tarcza kształtowa 31 ma stałą pozycję i nie obraca się przy przemieszczaniu przyrządu mocującego 11 i zamknięcia 3, lecz pozostaje w położeniu ukazanym na fig. 1. Tarcza kształtowa 31 ma krzywoliniowy zarys zewnętrzny 33, odczytywany przez przycisk 27 przyrządu mocującego 11, osadzonego przesuwnie w kierunku wzdłużnej osi symetrii 20. Wskutek tego przyrząd mocujący 11 jest przy obrocie wokół środka 9 prowadzony w sposób wymuszony i przemieszczany wzdłuż toru kształtowego, którego przebieg odpowiada zarysowi zewnętrznemu 33 tarczy kształtowej 31.

188 265

Tarcza kształtowa 31 ma, obejmujący część obwodu równą około 110°, odcinek 35.1 w postaci fragmentu toru kołowego. Z odcinkiem 35.1 łączy się - widziany w kierunku przemieszczania przyrządu mocującego 11 i zamknięcia 3 (strzałka 37) - obejmujący część obwodu równą około 140°, odcinek 35.2, mający również postać fragmentu toru kołowego, którego promień jest mniejszy niż promień odcinka 35.1. Za odcinkiem 35.2 znajduje się trzeci odcinek 35.3, obejmujący część obwodu równą około 35°. Promień tarczy kształtowej 31 w obszarze odcinka 35.3 jest większy niż promień zarówno w obszarze odcinka 35.2, jak też w obszarze odcinka 35.1. Obszar przejściowy od odcinka 35.3 do odcinka 35.1 ma - widziany w kierunku środka 9 - zakrzywiony do wewnątrz, zatem wklęsły przebieg. Przejście od jednego odcinka do drugiego odcinka rozciąga się na stosunkowo dużym obszarze obwodu tarczy kształtowej 31 i nie wykazuje ostrych krawędzi i uskoków·. Ukształtowanie przejść pozwala na przyspieszenie przemieszczania, z którym przyrząd mocujący 11 porusza się po torze 7 ruchu.

Przy przemieszczaniu, to jest obrocie przyrządu mocującego 11 w kierunku strzałki 37 wokół środka 9 za pomocą nie przedstawionego przyrządu prowadzącego, następuje zmiana ich odstępu, a zatem odstępu noża 15 względem toru 7 ruchu zamknięcia 3, spowodowana wymuszonym prowadzeniem przez przycisk 27. W obszarach obwodu tarczy kształtowej 31 o stałym promieniu, czyli na odcinkach 35.1, 35.2, 35.3, przyrząd mocujący 11 znajduje się w stałym odstępie względem toru 7 ruchu zamknięcia 3.

Poniżej opisane jest bardziej szczegółowo działanie urządzenia tnącego 1 w odniesieniu do procesu cięcia. Zamknięcie 3 jest przenoszone w pozycji A z nie przedstawionego stanowiska technologicznego dla zamknięcia 3 do urządzenia tnącego 1. Jak widać na fig. 1, zamknięcie 3 zostaje przy tym umieszczone w półkolistym wgłębieniu 23 elementu prowadzącego 21 przyrządu mocującego 11 i ustawione centralnie. W tej pozycji boczna powierzchnia elementu prowadzącego 21 spoczywa na torze 7 ruchu. Następnie zamknięcie 3 i przyrząd mocujący 11 są przemieszczane wspólnie w kierunku strzałki 37, mianowicie zamknięcie 3 wzdłuż toru 7 ruchu, zaś przyrząd mocujący 11 wzdłuż toru kształtowego, określonego przez zewnętrzny zarys 33 tarczy kształtowej 31. Z uwagi na mniejszy promień tarczy kształtowej 31 w obszarze odcinka 35.2 w stosunku do odcinka 35.1 przyrząd mocujący 11 zostaje przemieszczony względem toru 7 ruchu zamknięcia w kierunku środka 9. Odstęp pomiędzy przyrządem mocującym 11 i torem 7 ruchu zostaje powiększony na tyle, że element prowadzący 21 uwalnia zamknięcie 3, co oznacza, że zamocowane w nie przedstawionym na fig. 1 uchwycie zamknięcie 3 zostaje wyprowadzone poza obszar działania wgłębienia 23. W obszarze pomiędzy pozycją B i pozycją D zamknięcie 3 i przyrząd mocujący 11 znajdują się w stałym odstępie względem siebie. W obszarze przejściowym pomiędzy pozycją B i pozycją D zamknięcie 3 można obrabiać, wykonując korzystnie co najmniej jedno pionowe cięcie w obszarze obwodu zamknięcia, w którym następnie obwodowe cięcie tworzy pierścień gwarancyjny.

Cięcie, biegnące w kierunku obwodowym zamknięcia 3 wykonuje się w obszarze odcinka 35.3. W tym odcinku przyrząd mocujący 11 zostaje przemieszczony na zewnątrz w kierunku toru 7 ruchu, wskutek czego zamknięcie 3 wchodzi we wgłębienie 23 elementu prowadzącego 21, przy czym odstęp pomiędzy zaniknięciem 3 i wchodzącym we wgłębienie 23 nożem 15 jest na tyle mały, że cięcie można umiejscowić w obwodzie zamknięcia 3. W tym celu zamknięcie 3 zostaje w obszarze odcinka 35.3 obrócone co najmniej o 360° wokół swej osi symetrii 5, co powoduje wykonanie cięcia, biegnącego w kierunku obwodowym zamknięcia 3. Dzięki temu, że w obszarze odcinka 35.3 tarcza kształtowa 31 ma stały promień, stały pozostaje również odstęp pomiędzy zamknięciem 3 i nożem 15 podczas obrotu o 360°, zatem także głębokość cięcia. Następnie zamknięcie 3 zostaje wyprowadzone w pozycji F z urządzenia tnącego 1.

Na figurze 2 ukazany jest przykład wykonania uchwytu 39 dla zamknięcia 3. Uchwyt ten jest zaopatrzony w kołeczkowy element mocujący 41 i połączone z nim bezobrotowo koło zębate 43. Koło zębate 43 współpracuje z nie przedstawionym urządzeniem napędowym, za pomocą którego regulowana jest prędkość obrotowa zamknięcia 3 wokół jego osi symetrii 5. Prędkość obrotowa zamknięcia 3 jest w obszarze odcinka 35.3 co najmniej tak duża, że wykonuje ono obrót o 360°, co powoduje wykonanie cięcia, biegnącego w kierunku obwodu.

188 265

W innym, nie przedstawionym przykładzie wykonania urządzenie tnące 1, opisane w odniesieniu do fig. 1, zawiera kilka przyrządów mocujących 11, z których każdy jest zaopatrzony w jeden nóż. Pozwala to zwiększyć przepustowość urządzenia, czyli liczbę zamknięć obrabianych przez urządzenie tnące. Korzystny jest ponadto fakt, że wskutek zastosowania kilku noży wydłuża się okres ich użytkowania, a co za tym idzie, okresy międzykonserwacyjne, po których następuje wymiana zużytych noży. Każde zamknięcie i zaopatrzony w nóż przyrząd mocujący są prowadzone wspólnie od wejścia (pozycja A) urządzenia tnącego do wyjścia (pozycja F), co oznacza, że mająjednakowe prędkości obwodowe.

Zamocowany na elemencie nastawczym 13 nóż 15 ma korzystnie postać wymiennej płytki tnącej, w związku z czym jego wymiana w razie zużycia jest prosta i szybka. Nóż 15 w przykładzie wykonania ukazanym na fig. 1 ma proste ostrze, ustawione przykładowo stycznie względem obwodu zamknięcia. Aby wokół obwodu wykonać cięcie o stałej głębokości, nóż można również nachylić względem zamknięcia pod kątem ostrym lub rozwartym.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że za pomocą urządzenia tnącego 1 można wykonać dokładne cięcie, przebiegające w kierunku obwodowym zamknięcia, powodując powstanie pierścienia gwarancyjnego, nazywanego również taśmą gwarancyjną. Głębokość cięcia jest wyznaczona przez tarczę kształtową 31, która steruje ruchem przyrządu mocującego 11 względem toru 7 ruchu zamknięcia 3. Za pomocą elementu nastawczego 13, na którym zamocowany jest nóż 15, można zrealizować dokładne ustawienie głębokości cięcia, przykładowo w celu skompensowania tolerancji poszczególnych części urządzenia. Podczas procesu cięcia odstęp pomiędzy nożem i zamknięciem jest stały, w związku z czym cięcie ma na całym obwodzie zamknięcia stałą głębokość, co z kolei zapewnia wysoką niezawodność pierścienia gwarancyjnego jako elementu potwierdzającego oryginalność zamknięcia i wskazującego na pierwsze otwarcie. Ponadto okazuje się, że w zamknięciach można wykonać również cięcia w kierunku obwodowym nie obejmujące całej długości obwodu, czyli nie stanowiące zamkniętej całości. Aby to zrealizować, należy jedynie ograniczyć ruch obrotowy zamknięcia, znajdującego się w odcinku 35.3, na przykład do 120°, 240° lub innej wartości kąta.

188 265

Fig.2

188 265

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do wykonywania cięcia przebiegającego w kierunku obwodowym zamknięcia z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym nożem, zamocowanym w przyrządzie mocującym, oraz uchwytem dla zamknięcia, przy czym zamknięcie jest osadzone obrotowo wokół swej osi symetrii, zaś cięcie jest wykonywane poprzez obrót zamknięcia wokół jego osi symetrii, znamienne tym, że zamknięcie (3) jest prowadzone wzdłuż toru (7) ruchu, a przyrząd mocujący (11) jest przemieszczany względem toru (7) ruchu za pomocą układu sterowania (29), przy czym przyrząd mocujący (11) jest przemieszczany wraz z zamknięciem (3).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że tor (7) ruchu ma postać toru kołowego, a przyrząd mocujący (11), w którym zamocowany jest nóż (15), jest przemieszczany wzdłuż korzystnie zamkniętego, krzywoliniowego toru kształtowego, którego środek leży w środku (9) toru kołowego.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że prędkość obwodowa zamknięcia (3) i noża (15) są równe lub w zasadzie równe.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera kilka przyrządów mocujących (11), z których każdy jest zaopatrzony w co najmniej jeden nóż (15).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że co najmniej jeden odcinek (35.1, 35.2, 35.3) toru kształtowego jest odcinkiem toru kołowego.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sterowania (29) stanowi sterowanie krzywkowe z tarczą kształtową (31), odczytywaną przez współpracujący z przyrządem mocującym (11) przycisk (27).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że przycisk (27) jest połączony z przyrządem mocującym (11).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przyrząd mocujący (11) zawiera element prowadzący (21) z, korzystnie półkolistym, wgłębieniem (23) dla zamknięcia (3).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że nóż (15) wchodzi we wgłębienie (23).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że głębokość cięcia noża (15) jest regulowana.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1 albo 10, znamienne tym, że pozycja noża (15) względem zamknięcia (3) jest regulowana.