WO2001041984A1

WO2001041984A1 - Kerbschnittvorrichtung zum schneiden von verpackungsmaterialien

Info

Publication number: WO2001041984A1
Application number: PCT/CH2000/000646
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Rohrer; Heinz Zumsteg; Alfred Raggenbass
Original assignee: Rohrer AG
Current assignee: Rohrer AG
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2001-06-14
Anticipated expiration: 2002-06-10
Also published as: US20020178885A1; EP1235668B1; EP1235668A1; ES2215082T3; DE50005552D1; ATE260740T1; US7047858B2

Abstract

Eine Kerbschnittvorrichtung zum Schneiden von Verpackungsmaterialien (9) umfasst eine Matrize (1) und einen Messerteil, der mehrere Messer (2) aufweist. Die Matrize (1) ist zur Ausführung eines Schnittes auf den Messerteil zubewegbar. Die Messer (2) sind im Messerteil so individuell kraftabhängig angeordnet, dass ihre Lage gegenüber der Werkzeugplatte (4) sich in Abhängigkeit von der durch eine Berührung mit dem Verpackungsmaterial (9) oder der Matrize (1) entstehenden Kraft definiert verändert. Bei der Berührung zwischen dem Messer (2) und der Matrize (1) wirkt eine Kraft auf das Messer (2), die eine vorgegebene maximale Kraft nicht überschreitet. Die Kerbschnittvorrichtung hat den Vorteil, dass die Matrize (1) ganz an die Messer (2) herangeführt werden kann.

Description

Kerbschnittvorrichtung zum Schneiden von Verpackungsmaterialien

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kerb- schnittvorrichtung zum Schneiden von Verpackungsmaterialien, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist.

Verpackungen, wie z.B. Joghurtbecher, werden heutzutage oft durch Umformen und Vereinzelnen aus einem Folienstrang hergestellt . Die dabei verwendeten Folien sind im allgemeinen Kunststoff- oder Metallfolien, beispielsweise aus Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen oder Aluminium, und insbesondere Verbünde davon.

Zum Vereinzeln von Verpackungen werden unter anderem Kerbschnittvorrichtungen eingesetzt, die eine Matrize und einen Messerteil mit einer Vielzahl von Messern und Stempeln aufweisen. Der Verpackungsmaterialstrang, bei dem die einzel- nen Verpackungen üblicherweise bereits ausgeformt sind, wird zwischen die Matrize und den Messerteil eingeführ . Danach werden die Matrize und der Messerteil aufeinander zubewegt, wodurch das Verpackungsmaterial eingeklemmt, von den Stempeln gestanzt und von den Messern geschnitten wird. Schliesslich werden Matrize und Messerteil wieder auseinanderbewegt, wobei sichergestellt wird, dass sich das Verpackungsmaterial vom Messerteil und der Matrize löst, damit der Verpackungsmaterialstrang weiter vorgeschoben werden kann. Das Lösen des Verpackungsmaterials wird beispielsweise auf Seiten des Messerteils durch federnde Abstreifer und auf Seiten der Matrize durch Wegziehen der letzteren erreicht .

Mit den Messern kann das Verpackungsmaterial entweder vollständig durchschnitten werden oder es kann auch nur gekerbt, d.h. angeschnitten werden, wobei letzteres zur Ausbildung von Solltrennstellen führt, wie sie beispielsweise von zusammenhängenden Joghurtbechern bekannt sind. Ob ein Messer bei der Ausführung eines Schnittes das Verpackungsmaterial vollständig durchtrennt oder nur anschneidet, hängt davon ab, wie nahe die Matrize und das Messer aneinander herangeführt werden, wobei je nach Verpackungsmateri- al es bei unterschiedlichen Minimaldistanzen von Matrize und Messer zu einer vollständigen Durchtrennung desselben kommt .

Da es sehr schwierig ist, bei der Ausführung eines Schnit- tes die Matrize und die Messer exakt aneinander heranzuführen, und da zudem Unterschiede zwischen den einzelnen Messern bezüglich der Minimaldistanz Messer-Matrize auftreten können, die beispielsweise auf einem unterschiedlichen Ver- schleiss, auf Fertigungstoleranzen oder auf unterschiedli- chen Deformationen in der Kerbschnittvorrichtung beruhen, können nie alle Messer und die Matrize ganz aneinander herangeführt werden, so dass es bei den meisten Messern zu keiner Berührung mit der Matrize kommt . In der Regel wird im Hinblick auf eine Minimierung des Verschleisses sogar bewusst ein Abstand zwischen den Messern und der Matrize gelassen, wobei dieser Abstand infolge der erwähnten Ein- flüsse von Messer zu Messer verschieden ist. Dies hat aber den Nachteil, dass insbesonders zähe Verpackungsmaterialien, wie z.B. Polypropylen, oft nicht sauber durchtrennt v/erden. Ausserdem können allfällige Unterschiede zwischen den einzelnen Messern bezüglich der Minimaldistanz Messer- Matrize zu unterschiedlichen Schnittergebnissen führen.

Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Kerbschnittvorrichtungen liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist eine Kerb- schnittvorrichtung der eingangs erwähnten Art, die bei möglichst geringem Verschleiss der Messer eine saubere Schnittausführung bei hoher Prozesssicherheit insbesondere auch bei zähen Verpackungsmaterialien ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Kerbschnitt - Vorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einer Kerbschnittvorrichtung zum Schneiden von Verpackungsmaterialien, mit einer Matrize und einem Messerteil, der mindestens zwei Messer aufweist, wobei die Matrize und der Mes- serteil zur Ausführung eines Schnittes relativ zueinander bewegbar sind, mindestens eines der Messer im Messerteil so kraftabhängig angeordnet ist, dass seine Lage gegenüber einer Werkzeugplatte sich in Abhängigkeit von der durch eine Berührung mit einem Verpackungsmaterial oder der Ma- trize entstehenden Kraft definiert verändert, wobei im Fall einer Berührung zwischen dem Messer und der Matrize eine Kraft auf das Messer wirkt, die eine vorgegebene maximale Kraft nicht überschreitet.

Dadurch, dass mindestens eines der Messer im Messerteil kraftabhängig angeordnet ist, können Unterschiede zwischen einzelnen Messern bezüglich der Minimaldistanz Messer-Matrize bei der Ausführung eines Schnittes ausgeglichen werden. Da das kraftabhängig angeordnete Messer in Abhängigkeit der vom Verpackungsmaterial oder von der Matrize auf das Messer ausgeübten Kraft seine Lage verändern, das heisst z.B. zurückweichen kann, und da auch im Fall einer Berührung zwischen Messer und Matrize eine vorgegebene maximale Kraft nicht überschritten wird, können unnötig hohe Kräfte auf das Messer und damit unnötige Materialbeanspru- chung und unnötiger Verschleiss, insbesondere Materialermüdung sowie eine Deformation der Messerkante vermieden bzw. minimiert werden. Ausεerdem ist es nicht notwendig, ein stärker als die anderen verschlissenes Messer sogleich zu ersetzen, da die verschleissbedingte Verkürzung einzelner Messer durch geringeres Zurückweichen dieser Messer ausgeglichen wird.

Mit Vorteil ist die Kerbschnittvorrichtung so ausgebildet und gesteuert, dass das mindestens eine kraftabhängig ange- ordnete Messer bei der Ausführung eines Schnittes durch

Aufeinanderzubewegen des Messerteils und der Matrize in Berührung mit der Matrize kommt. Das vollständige Zusammenführen des Messers und der Matrize hat eine saubere Durchtrennung auch von zähen Verpackungsmaterialien zur Folge.

Vorzugsweise ist jedes der bei der Ausführung eines Schnit- tes in Berührung mit der Matrize kommende Messer im Messerteil so individuell oder zusammen mit anderen Messern gruppenweise kraf abhängig angeordnet, dass seine Lage gegenüber einer Werkzeugplatte sich in Abhängigkeit von der durch eine Berührung mit einem Verpackungsmaterial oder der Matrize entstehenden Kraft definiert verändert, wobei im Fall einer Berührung zwischen dem Messer und der Matrize eine Kraft auf das Messer wirkt, die eine vorgegebene maximale Kraft nicht überschreitet. Die Matrize kann dann ganz an alle diese Messer herangeführt werden bzw. alle diese Messer können ganz an die Matrize herangeführt werden.

Mit Vorteil ist die vorgegebene maximale Kraft einstellbar. Diese Einstellung kann beispielsweise zur Anpassung an ein bestimmtes Verpackungsmaterial dienen.

Es hat sich gezeigt, dass die Kerbschnittvorrichtung mit Vorteil so ausgebildet und gesteuert ist, dass bei der Ausführung eines Schnittes durch Aufeinanderzubewegen des Mes- serteils und der Matrize auf die Messer eine Kraft von höchstens 1000 N pro mm Messerlänge, vorzugsweise 10 - 100 N pro mm Messerlänge und pro mm Dicke des zu schneidenden Verpackungsmaterials, wirkt. Bei diesen Kräften werden die Messer nicht unnötig schnell verschlissen. Um einen guten Schnitt auszuführen, wird andererseits im allgemeinen, abhängig vom Verpackungsmaterial, eine Trennkraft von mindestens 10 N pro mm Messerlänge und pro mm Materialdicke benötigt .

Vorteilhafterweise sind die Anordnungen der einzelnen Messer im Messerteil zwischen einer Schneidestellung und einer Kerbstellung umstellbar, wobei ein Messer in der Schneidestellung bei der Ausführung eines Schnittes das zwischen dem Messer und der Matrize angeordnete Verpackungsmaterial vollständig durchschneidet, während ein Messer in der Kerb- Stellung das zwischen dem Messer und der Matrize angeordnete Verpackungsmaterial nur anschneidet. Dies ermöglicht das Andern der Schneidekonfiguration auf einfache Weise.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante ist zur kraftab- hängigen Anordnung eines Messers dieses über ein Gaskissen an der Werkzeugplatte gelagert, wobei vorzugsweise Mittel zur Zu- und Abführung von Gas in das bzw. aus dem Gaskissen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Abhängigkeit der Lage des Messers gegenüber der Werkzeugplatte von der Kraft, die auf das Messer wirkt, einzustellen. Diese Einstellung kann beispielsweise zur Anpassung an ein bestimmtes Verpackungsmaterial dienen.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsvariante wird anstelle eines Gases ein flüssiges Medium verwendet.

Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante ist zur kraftabhängigen Anordnung eines Messer dieses über mindestens ein elastisches Teil, vorzugsweise eine oder mehre- re Druckfedern oder ein Gummikissen, an einer Werkzeugplatte gelagert. Vorzugsweise ist mindestens ein direkter oder indirekter Anschlag für das Messer vorhanden, der die Komprimierung des elastischen Teils durch das Messer begrenzt, indem er beispielsweise bei starkem Zurückweichen des Mes- sers die wirkenden Kräfte zusammen mit dem Messer aufnimmt . Dadurch wird das elastische Teil vor unzulässig hohen De- formationen bzw. Beanspruchungen geschützt.

Bei einer vorteilhaf en Ausführungsvariante ist mindestens eines der Messer im Messerteil so kraftabhängig zurückwei- chend angeordnet, dass es bei einer Belastung, die kleiner ist als eine Grenzkraft, seine Lage beibehält, und bei einer Belastung, die grösser ist als diese Grenzkraft, zurückweicht . Sobald die Matrize auf das Messer eine Kraft ausübt, die höher ist als die Grenzkraft, weicht das Messer zurück. Auf diese VJeise kann ein unnötiger Verschleiss oder eine Beschädigung des Messers, beispielsweise bei einem an der Schnittstelle auf dem Verpackungsmaterial vorhandenen Fremdkörper, vermieden werden.

Mit Vorteil ist für jedes Messer im Messerteil ein Anschlag vorhanden, an dem sich das Messer in der Kerbstellung bei der Ausführung eines Schnittes direkt oder indirekt abstützt. Der Anschlag ist vorzugsweise einstellbar, so dass die Schnitttiefe verändert werden kann. Beim einfachen An- schneiden bzw. Kerben werden die Matrize und das Messer nicht in Berührung gebracht, so dass eine kraftabhängige Anordnung des Messers normalerweise keinen Vorteil bringt .

Mit Vorteil ist für jedes Messer im Messerteil ein, vor- zugsweise einstellbarer, Anschlag vorhanden, an dem sich das Messer bei der Ausführung eines Teils eines Schnittes, bei dem eine vergleichsweise grössere Schnittkraft erforderlich ist, direkt oder indirekt abstützt, während es beim nachfolgenden Rest des Schnittes, bei dem eine Vergleichs - weise kleinere Schnittkraft erforderlich ist, davon beabstandet ist. Sobald die auf das Messer wirkende Kraft einen bestimmten Wert erreicht, wird das Messer direkt oder indirekt am Anschlag abgestützt. Unterschreitet die auf das Messer wirkende Kraft diesen bestimmten Wert wieder, z.B. am Ende des Schneidvorgangs, wird das Messer durch die kraftabhängige Anordnung in eine näher an der Matrize befindliche Lage bewegt oder es wird ganz an die Matrize bewegt und das Verpackungsmaterial wird vollständig getrennt. Ein Vorteil dieses Anschlags besteht darin, dass die bei Berührung zwischen dem Messer und der Matrize maximal wir- kende Kraft kleiner vorgegeben werden kann als die zum Schneiden des Verpackungsmaterials benötigte Kraft.

Im folgenden wird die erfindungsgemässe Kerbschnittvorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen an- hand von vier Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 - eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbei- spiels der erfindungsgemässen Kerbschnittvorrich- tung mit mittels Gaskissen kraftabhängig angeordneten Messern und Anschlägen für die Kerbstellung;

Fig. 2 - eine Ansicht von unten des Messerteils der Kerb- schnittvorrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3 - einen Ausschnitt der Kerbschnittvorrichtung von Fig. 1 in Schneide- und Stanzstellung;

Fig. 4 - eine Schnittansicht eines Teils der Kerbschnitt- vorrichtung gemäss der Linie I-I in Fig. 1 mit einem Verpackungsmaterialstrang vor dem Schneiden;

Fig. 5 - schematisch die Kerbschnittvorrichtung gemäss ? g- 4 während des Schneidens und Kerbens bzw.

Anschneidens des Verpackungsmaterials;

Fig. 6 - eine Schnittansicht eines Teils eines zweiten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Kerb- Schnittvorrichtung mit mittels Gaskissen kraftabhängig angeordneten Messern;

Fig. 7 - die Kerbschnittvorrichtung gemäss Fig. 6 in Schneide- und Stanzstellung;

Fig. 8 - eine Schnittansicht eines Teils eines dritten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Kerbschnittvorrichtung mit mittels Druckfedern kraftabhängig angeordneten Messern;

Fig. 9 - die Kerbschnittvorrichtung gemäss Fig. 8 in Schneide- und Stanzstellung;

Fig. 10 - eine Schnittansicht eines Teils eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Kerbschnittvorrichtung mit mittels Druckfedern kraftabhängig angeordneten Messern und Anschlägen zur Abstützung der Messer;

Fig. 11 - die Kerbschnittvorrichtung gemäss Fig. 10 in einer ersten Schneide- und Stanzstellung; und Fig. 12 - die Kerbschnittvorrichtung gemäss Fig. 10 in einer zweiten Schneide- und Stanzstellung.

Erstes Ausführunσsbeispiel - Figuren 1 bis 5

Das dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemässen Kerbschnittvorrichtung umfasst als Gerüst eine Tischplatte 7 und eine Kopfplatte 70, die durch insgesamt vier Verbindungssäulen 71, wovon in Fig. 1 zwei sicht- bar sind, miteinander verbunden sind. An der Kopfplatte 70 ist eine Werkzeugplatte 4 befestigt, an der wiederum eine Stempelhalteplatte 31 angebracht ist. An der Werkzeugplatte 4 und der Stempelhalteplatte 31 sind insgesamt vier Messer 2, die zusammen ungefähr ein Quadrat formen, vier Anschläge 25, vier Stempel 3, acht Abstreifer 5 sowie zwei Führungssäulen 41 angeordnet. Die direkt und indirekt an der Werkzeugplatte 4 angeordneten Elemente v/erden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auch zusammen als Messerteil bezeichnet .

Die beiden Führungssäulen 41 ragen jeweils in einen Führungssäulenkanal 14 hinein, der in einer Matrizenbasis 13 und einer darauf angebrachten Matrizenplatte 11 ausgebildet ist . Die Matrizenplatte 11 trägt eine Matrize 1 und weist zusammen mit dieser vier Stempelkanäle 12 auf, in die die vier Stempel 3 bei der Ausführung eines Schnittes eindringen. Hierzu werden die Matrizenbasis 13, die Matrizenplatte 11 und die Matrize 1 mittels eines Kolbens 61 eines hydraulischen Antriebs mit Hydraulikzylinder 6 vertikal nach oben bewegt, so dass das Verpackungsmaterial 9 zwischen der Matrize 1 und dem Messerteil eingeklemmt und geschnitten wird .

Die Messer 2 sind jeweils über zwei Messerhalter 21 mit einem Kolben 22 verbunden, der jeweils in einer in der Werkzeugplatte 4 ausgebildeten Gaskammer 23 vertikal verschiebbar gelagert ist. Auf der der Stempelhalteplatte 31 abgewandten Kolbenseite ist die Gaskammer 23 mit einem Gas gefüllt, beispielsweise N₂ oder Druckluft, das unter einem Druck von bis zu 300 bar steht. Eine Ringdichtung 26 ver- hindert, dass Gas aus der Gaskammer 23 zwischen der Kammerwand und dem Kolben 22 entweichen kann. Das in der Gaskammer 23 vorhandene Gaskissen bildet eine kor.primierbare Masse, die bei einem genügend grossen Druck auf das Messer 2 und somit über die Messerhalter 21 auf den Kolben 22 kom- primiert wird, so dass der Kolben 22 und das Messer 2 nach oben ausweichen können. Über einen Gaskanal 24 kann der Gaskammer 23 Gas entnommen oder zugeführt werden, wodurch der Druck bzw. eine Grenzkraft eingestellt werden kann. Wirkt eine kleinere Kraft als die Grenzkraft auf das Messer 2 , so behält dieses seine Lage relativ zur Werkzeugplatte 4 bei, wirkt eine grössere Kraft als die Grer.zkraft , so weicht es zurück. Vorzugsweise wird der Druck so eingestellt, dass während des Schneidens auf das Messer 2 eine Kraft von typischerweise 10 - 100 N pro mm Messerlänge und pro mm Dicke des Verpackungsmaterials, höchstens aber 1000 N pro mm Messerlänge, wirkt.

Der Anschlag 25 dient als indirekte Stütze für das Messer 2 in der sogenannten Kerbstellung. Soll nämlich das Verpa- ckungsmaterial 9 nicht ganz durchtrennt, sondern nur angeschnitten bzw. gekerbt werden, muss das Messer 2 bei der Ausführung eines Schnittes bereits bei kleinstem Druck nachgeben, was durch Senken des Gasdruckes in der Gaskammer 23 durch Entnahme von Gas über den Gaskanal 24 erreicht werden kann. Bei der Ausführung eines Schnittes weicht das Messer 2 nach oben aus, bis der Kolben 22 am Anschlag 25 anliegt. Durch vertikales Verstellen des Anschlags 25, hier durch Ein- oder Ausschrauben desselben, kann die Kerbschnitttiefe im Verpackungsmaterial 9 eingestellt werden.

Die Stempel 3 sind fest an die Werkzeugplatte 4 angeschraubt und von der Stempelhalteplatte 31 gehalten. Bei der Ausführung eines Schnittes stanzen sie sternförmige Löcher in das Verpackungsmaterial 9 und dringen in die Stempelkanäle 12 in der Matrize 1 ein.

Damit das Verpackungsmaterial 9 nach der Ausführung eines Schnittes vom Messerteil gelöst wird, sind die Abstreifer 5 in der Werkzeugplatte 4 über Druckfedern 51 gelagert. Die Abstreifer 5 werden bei der Ausführung eines Schnittes zu- nächst von der Matrize 1 in die Werkzeugplatte 4 hineingedrückt, wobei die Druckfedern 51 komprimiert werden. Wird die Matrize 1 dann wieder nach unten weggezogen, entspannen sich die Druckfedern 51 und stossen die Abstreifer 5 und diese letzteren das Verpackungsmaterial 9 nach unten.

Fig. 5 zeigt die Kerbschnittvorrichtung beim Schneiden von Verpackungsmaterial 9 in Form von Joghurtbechern zu dem Zeitpunkt, wo die Matrize 1 und der Messerteil ihren geringsten Abstand zueinander aufweisen. Das sich in der Schneidestellung befindliche linke Messer 2 hat das Verpackungsmaterial 9 vollständig durchtrennt und berührt die Matrize 1, während das sich in der Kerbstellung befindliche rechte Messer 2 das Verpackungsmaterial 9 nur angeschnitten bzw. gekerbt hat.

Die Schneidestellung des linken Messers 2 ergibt sich dadurch, dass von einer Druckgas-Speisung 8 über einen Druckminderer 81, ein linkes Schaltventil 82 und den linken Gaskanal 24 die Gaskammer 23 mit Druckgas beaufschlagt wird, das auf den linken Kolben 22 eine Kraft ausübt, die grösser ist als die zum Schneiden verwendete Trennkraft. Die benötigte Trennkraft hängt vom zu schneidenden Verpackungsmaterial 9 ab, beträgt aber normalerweise mindestens 10 N pro mm Messerlänge und pro mm Dicke des Verpackungsmaterials. Es ist ersichtlich, dass der linke Kolben 22 sich in der in Fig. 5 dargestellten Stellung bezüglich der in Fig. 4 dargestellten Grundstellung ein bisschen nach oben verschoben hat, das Messer 2 ist also von der Matrize 1 nach oben geschoben worden, unter Kompression des in der Gaskammer 23 vorhandenen Druckgases .

Demgegenüber ist über das rechte Schaltventil 82 kein Druckgas in den Gaskanal 24 und die Gaskammer 23 gelangt, so dass das Verpackungsmaterial 9 das rechte Messer 2 soweit nach oben gedrückt hat, bis der rechte Kolben 22 am Anschlag 25 angeschlagen hat. Die Kerbschnitttiefe im Verpackungsmaterial 9 ergibt sich durch die vertikale Stellung des Anschlags 25, der durch Schrauben verstellbar ist.

Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festle- gung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen enthalten, aber im unmittelbar zuge- hörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf deren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen .

Zweites Ausfϋhrunσsbeispiel - Figuren 6 und 7

Dieses zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Kerbschnittvorrichtung entspricht weitgehend dem ersten. Im Unterschied dazu sind aber an der Werkzeugplatte 104 keine in die Gaskammern 123 ragenden, verstellbaren Anschläge 25 vorhanden. Stattdessen sind die Gaskanäle 124 jeweils zentral oberhalb der Gaskammern 123 angeordnet. Eine derart ausgebildete Kerbschnittvorrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Messer 2 manchmal weggeschaltet v/erden muss, so dass es überhaupt nicht mehr schneidet.

Drittes Ausführunσsbeispiel - Figuren 8 und 9

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt die kraftabhängige Anordnung der Messer 2 nicht über Gaskissen, sondern über jeweils zwei mechanische Druckfedern 222, die in der Werkzeugplatte 204 angeordnet sind. Mittels Stellschrauben 223 kann eine durch die Druckfedern 222 erzeugte Gegen- oder Grenzkraft eingestellt werden. Bei dieser federnden Anordnung beginnt das Messer 2 nach Erreichen der Gegen- oder Grenzkraft zurückzuweichen, wobei mit zunehmen- dem Weg, den das Messer zurückweichen soll, die Kraft an der Messerschneide weiter zunehmen muss. Die Gegen- oder Grenzkraft kann auch auf den Wert 0 eingestellt werden. In diesem Fall beginnt das Messer 2 beim Berühren des Verpackungsmaterials 9 zurückzuweichen. Das Zurückweichen er- folgt in Abhängigkeit von der am Messer 2 anliegenden Schneidkraft und nimmt am Ende des Schneidvorgangs wieder ab, bis das Messer 2 die Matrize 1 berührt und die am Messer 2 wirkende Kraft und damit das Zurückweichen wieder ansteigt. Im übrigen entspricht der Aufbau der Kerbschnitt- Vorrichtung demjenigen der ersten beiden Ausführungsbeispiele .

Viertes Ausführungsbeispiel - Figuren 10 bis 12

Dieses vierte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Kerbschnittvorrichtung entspricht weitgehend dem dritten.

Im Unterschied dazu ist aber die Stempelhalteplatte 331 mit Anschlägen 332 für die Schultern 322 aufweisenden Messerhalter 321 versehen. Ausserdem ist zwischen den Messerhal- tern 321 und den Druckfedern 222 jeweils eine Zwischenplat- te 333 angeordnet.

Wie in Fig. 11 ersichtlich, werden während dem Schneiden die kraftabhängig angeordneten Messer 2 über die Schultern 322 der Messerhalter 321 an den Anschlägen 332 abgestützt, sobald die auf die Kesser 2 wirkenden Kräfte durch die

Druckfedern 222 bestimmte Werte erreichen, ähnlich v/ie dies beim ersten Ausführungsbeispiel für die Messer 2 in der sogenannten Kerbstellung beschrieben ist. Fallen die auf die Messer 2 wirkenden Kräfte unter die durch die Druckfedern 222 definierten Kräfte, z.B. gegen Ende des Schneidvorgangs, werden die Messer 2 mit den durch die Druckfedern 222 definierten Kräften nach unten gegen die Matrize 1 gedrückt, wie in Fig. 12 dargestellt.

Anstatt durch die Druckfedern 222 können die definierten Kräfte auch, wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispie- len, durch Gaskissen oder durch Kissen, die durch ein flüssiges Medium gebildet sind, aufgebracht werden.

Die Anschläge 332 erfüllen ausserdem die Funktion, die me- chanischen Druckfedern 222 vor unzulässig hohen Deformationen bzw. Beanspruchungen zu schützen, indem sie das Zurückweichen der Messer 2 begrenzen.

Zu den vorbeschriebenen Kerbschnittvorrichtungεn sind wei- tere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt seien noch:

- Der Messerteil kann eine grosse Anzahl von Messern 2 und Stempeln 3 aufweisen, die in unterschiedlichsten Konfigu- rationen angeordnet werden können.

- Anstatt bei der Ausführung eines Schnittes die Matrize 1 auf den Messerteil zuzubewegen, kann auch umgekehrt der Messerteil auf die Matrize 1 zubewegt werden. Als Antrieb sind neben dem gezeichneten Hydraulikantrieb auch beliebige andere Antriebe denkbar, mit denen genügend grosse Kräfte erzeugt werden können, wie z.B. Exzenter- oder Kniehebelantriebe .

Claims

Patentansprüche

1. Kerbschnittvorrichtung zum Schneiden von Verpackungsmaterialien (9) , mit einer Matrize (1) und einem Messerteil, der mindestens zwei Messer (2) aufweist, wobei die Matrize (1) und der Messerteil zur Ausführung eines Schnittes relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Messer (2) im Messerteil so kraftabhängig angeordnet ist, dass seine Lage gegenüber einer Werkzeugplatte (4; 104; 204) sich in Abhängigkeit von der durch eine Berührung mit einem Verpackungsmaterial (9) oder der Matrize (1) entstehenden Kraft definiert verändert, wobei im Fall einer Berührung zwischen dem Messer (2) und der Matrize (1) eine Kraft auf das Messer (2) wirkt, die eine vorgegebene maximale Kraft nicht überschreitet.

2. Kerbschnittvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgebildet und gesteuert ist, dass das mindestens eine kraftabhängig angeordnete Messer

(2) bei der Ausführung eines Schnittes durch Aufeinanderzu- bewegen des Messerteils und der Matrize (1) in Berührung mit der Matrize (1) kommt.

3. Kerbschnittvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der bei der Ausführung eines Schnittes in Berührung mit der Matrize (1) kommende Messer (2) im Messerteil so individuell oder zusammen mit anderen Messern (2) gruppenweise kraftabhängig angeordnet ist, dass seine Lage gegenüber der Werkzeugplatte (4; 104; 204) sich in Abhängigkeit von der durch eine Berührung mit einem Verpackungsmaterial (9) oder der Matrize (1) entstehenden Kraft definiert verändert, wobei im Fall einer Berührung zwischen dem Messer (2) und der Matrize (1) eine Kraft auf das Messer (2) wirkt, die eine vorgegebene maxi- male Kraft nicht überschreitet .

4. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene maximale Kraft einstellbar ist.

5. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgebildet und gesteuert ist, dass bei der Ausführung eines Schnittes durch Aufeinanderzubewegen des Messerteils und der Matrize (1) auf die Messer (2) eine Kraft von höchstens 1000 N pro mm Messerlänge, vorzugsweise 10 - 100 N pro mm Messerlänge und pro mm Dicke des zu schneidenden Verpackungsmaterials (9) , wirkt.

6. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungen der einzelnen Messer (2) im Messerteil zwischen einer Schneidestellung und einer Kerbstellung umstellbar sind, wobei ein Messer (2) in der Schneidestellung bei der Ausführung eines Schnittes das zwischen dem Messer (2) und der Matrize (1) angeordnete Verpackungsmaterial (9) vollständig durchschneidet, während ein Messer (2) in der Kerbstellung das zwischen dem Messer (2) und der Matrize (1) angeordnete Verpackungsmaterial (9) nur anschneidet.

7. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur kraftabhängigen Anordnung eines Messers (2) dieses über ein Gaskissen an der Werkzeugplatte (4; 104) gelagert ist, wobei vorzugswei- se Mittel (24; 124) zur Zu- und Abführung von Gas in das bzw. aus dem Gaskissen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Abhängigkeit der Lage des Messers (2) gegenüber der Werkzeugplatte (4; 104) von der Kraft, die auf das Messer (2) wirkt, einzustellen.

8. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur kraftabhängigen Anordnung eines Messers (2) dieses über ein durch ein flüssiges Medium gebildetes Kissen an der Werkzeugplatte (4; 104) gelagert ist, wobei vorzugsweise Mittel (24; 124) zur Zu- und Abführung von flüssigem Medium in das bzw. aus dem Kissen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Abhängigkeit der Lage des Messers (2) gegenüber der Werkzeugplatte (4; 104) von der Kraft, die auf das Messer (2) wirkt, einzu- stellen.

9. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur kraftabhängigen Anordnung eines Messers (2) dieses über mindestens ein elastisches Teil, vorzugsweise eine oder mehrere Druckfedern (222) oder ein Gummikissen, an der Werkzeugplatte (204) gelagert ist, wobei vorzugsweise mindestens ein direkter oder indirekter Anschlag für das Messer (2) vorhanden ist, der die Komprimierung des elastischen Teils durch das Messer (2) begrenzt.

10. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Messer (2) im Messerteil so kraftabhängig zurückweichend angeordnet ist, dass es bei einer Belastung, die kleiner ist als eine Grenzkraft, seine Lage beibehält, und bei einer Belastung, die grösser ist als diese Grenzkraft, zurückweich .

11. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Messer (2) im Messerteil ein, vorzugsweise einstellbarer, Anschlag (25; 332) vorhanden ist, an dem sich das Messer (2) in der Kerbstellung bei der Ausführung eines Schnittes direkt oder indirekt abstützt.

12. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Messer (2) im Messerteil ein, vorzugsweise einstellbarer, Anschlag (332) vorhanden ist, an dem sich das Messer (2) bei der Ausführung eines Teils eines Schnittes, bei dem eine vergleichsweise grössere Schnittkraft erforderlich ist, direkt oder indirekt abstützt, während es beim nachfolgenden Rest des Schnittes, bei dem eine vergleichsweise kleinere Schnittkraft erforderlich ist, davon beabstandet ist.

13. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerteil ortsfest ist und die Matrize (1) auf den Messerteil zu bewegbar ist, wobei der Messerteil federnd gelagerte Abstreifer (5) aufweist, die bei der Ausführung eines Schnittes durch die Matrize (1) und das zu schneidende Verpackungsmaterial (9) gespannt werden und beim Entfernen der Matrize (1) vom Messerteil das Verpackungsmaterial (9) von den Messern (2) abstreifen.

14. Kerbschnittvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Messerteil neben den Messern (2) noch zusätzlich Stempel (3) angeordnet sind, die bei der Ausführung eines Schnittes jeweils ein Loch in das Verpackungsmaterial (9) stanzen.