專利名稱：包裝機用裁切單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包裝機用裁切單元，所述裁切單元包括以能夠線性移動的方式由線性引導件引導的切刀；以及用于驅動所述切刀的移動的驅動器。
背景技術：
DE 10 2007 013 698 Al 以及在后公開的 DE 10 2009 022 545A1 公開了一種作為特殊類型的包裝機的熱成形包裝機。在這些熱成形包裝機中，包裝槽被熱成形于底箔中， 包裝槽被填充產品并且隨后用覆蓋膜密封。當已被密封后，該包裝必須被單體化。為此，裁切單元通常被設置在包裝機的縱向和與加工方向橫切的橫向上。由于這些裁切單元要進行快速移動并且必須施加強大的力來切透包裝箔，特別是厚的包裝箔，因此，這些裁切單元要經受高的負荷。所以，這些裁切單元易于疲勞并且需要定期保養。另外，傳統的裁切單元經常會耗費大量的能量并且占據很大的空間。
發明內容
本發明的目的在于借助結構上簡單的部件來改進包裝機用裁切單元，從而避免上述缺陷。該目的通過如下裁切單元得以實現。一種包裝機用裁切單元，所述裁切單元包括以能夠線性移動的方式由線性引導件引導的切刀；以及用于驅動所述切刀而使所述切刀移動的驅動器，所述裁切單元的特征在于，在所述驅動器與所述切刀之間設置有彎曲的推桿。在根據本發明的裁切單元中，在驅動器與切刀之間設置有彎曲的推桿。彎曲形狀的推桿使得由驅動器施加到推桿并從推桿傳遞到切刀的力能夠更好地傳遞。由于改進了力的傳遞，因此材料的疲勞現象將被減少。在下述方案中進一步公開有利的發展。當推桿大致上呈U形彎曲時，在推桿上將實現非常好的力和應力的分布。然而，推桿的端部可被再次向外彎曲，使得當例如從推桿的一側觀察時，得到的整個彎曲為 IHJ-^lJ-IH] (concave-convex-concave)胃曲。特別有利的是，當線性引導件設置有第一側引導件和第二側引導件時，橫向構件在所述引導件之間延伸并且固定有切刀。由于橫向構件在其兩側被引導的事實，因此防止了傾斜并且裁切力能夠沿切刀的被限定的取向傳遞到包裝膜/箔。側引導件例如可以是桿或導軌。優選地，推桿的第一端經由旋轉接頭被連接到橫向構件。這樣使得推桿在不同的角位置升高橫向構件。推桿的第二端能夠經由旋轉接頭被連接到至少一個曲柄軸。該曲柄軸隨后將預先確定推桿的角位置并另外限定推桿的豎直位移。根據優選的實施方式，位于推桿的第二端與曲柄軸之間的旋轉接頭被容納于彎曲的槽式聯接部中。這樣會導致升降機構的穩定性大幅提高，另外，能夠更平穩和安靜地運行切刀。由于旋轉接頭的運動被曲柄軸預先確定，槽式聯接部不會對旋轉接頭產生更強的控制，而主要是為了穩定性的原因而設置。槽式聯接部可呈圍繞驅動器的輸出軸或圍繞驅動器的齒輪箱軸的至少半圓形。因此，旋轉接頭能夠在槽式聯接部中圍繞上述軸進行180°或更大的運動。這樣，能夠保證裁切運動所對應的長度達到曲柄軸長度的兩倍或精確地等于曲柄軸長度的兩倍。為了進一步提高穩定性，槽式聯接部可設置于連接到兩個側引導件的板中。還可以設想，可設置兩個彼此平行配置并且均設置有槽式聯接部的板。曲柄軸可被連接到驅動器的輸出軸，或者也可被連接到設置在驅動器與曲柄軸之間的齒輪箱。在本發明的一個實施方式中，驅動器為電動機。與通常所使用的線性驅動器或氣動驅動器相比，此驅動器提供了這樣的優點將使磨損減少并且避免了使用壓縮空氣。作為替代，裁切單元(并且可能是整個包裝機)能夠僅靠電能運行。當驅動器被配置在由兩個側引導件限定的安裝空間內時，將得到特別有利的實施方式。這樣，由于驅動器不再從側面突出，因此裁切單元會變得緊湊。也會是有利的是，當從上方觀察時，驅動器的縱軸平行于切刀地延伸。這樣，裁切單元沿包裝機的加工方向的總長度將特別地短，使得能夠以空間上緊密連續的方式配置多個裁切單元或其它的工作單元。可選地，驅動器的輸出軸上可配置有齒輪箱，所述齒輪箱包括至少一個相對于輸出軸以90°的角度延伸的齒輪箱軸。特別地，可設置兩個這樣的齒輪箱軸，所述齒輪箱軸從輸出軸的兩側伸出。在后一種情況中，將實現特別對稱的驅動力分布。最后，本發明還涉及一種具有上文中描述的類型的裁切單元的包裝機。
以下，將基于附圖對本發明的有利實施方式進行更詳細的說明，其中各附圖示出圖1為根據本發明的熱成形包裝機形式的包裝機的示意性側視圖；圖2為處于切刀已經被降低的位置處的裁切單元的視圖；圖3為處于切刀已經被升高的位置處的根據本發明的裁切單元的視圖；以及圖4為根據本發明的裁切單元的側視圖。
具體實施例方式在全部附圖中，相同的組成部件用相同的附圖標記表示。圖1示出根據本發明的熱成形包裝機形式的包裝機1的示意圖。熱成形包裝機1 包括沿著加工方向R順次配置在機架6上的成形站2、密封站3、橫向裁切單元4及縱向裁切單元5。在本實施方式中，橫向裁切單元4被構造為依照本發明的裁切單元，其將在下文中被詳細描述。在輸入側，進給輥7被設置在機架6上，第一幅材(webmaterial) 8從進給輥7展開。在密封站3的區域中設置有材料儲存單元9，用作覆蓋膜的第二幅材10從材料儲存單元9展開。在輸出側，傳輸機形成的排出裝置13被設置在包裝機處，利用該排出裝置13，完成后的、單體化的包裝將被輸送走。此外，包裝機1包括未示出的給送裝置，所述給送裝置夾持第一幅材8并沿加工方向R在主加工周期中周期性地輸送第一幅材8。給送裝置例如可以通過橫向配置的傳送鏈得以實現。在所示的實施方式中，成形站2被實現為熱成形站，在該熱成形站中，將通過熱成形由第一幅材8形成容器14。成形站2能夠被構造成使得多個容器并排地形成在垂直于加工方向R的方向上。在加工方向R上，在成形站2后方設置有填充區域15，在填充區域15 中，由第一幅材8形成的容器14將被填充產品16。密封站3設置有可封閉的腔室17，在腔室17中，容器14中的空氣能夠在密封之前例如通過氣體沖洗而由交換氣體或由交換氣體混合物替換。橫向裁切單元4被構造為在相鄰容器14之間沿與加工方向R橫切的方向分割第一幅材8及第二幅材10的沖頭。這樣，橫向裁切單元4運行，使得第一幅材8在整個幅材寬度上不被切斷，而是保留至少邊緣區域不被切斷。這樣允許通過給送裝置控制進一步的傳送。在所示的實施方式中，縱向裁切單元5被構造為刀片排列，通過縱向裁切單元5， 在相鄰容器14之間以及在第一幅材8的橫向邊緣處裁切第一幅材8及第二幅材10，使得在縱向裁切單元5的下游獲得單體化的包裝。包裝機1還設置有控制器18。控制器18用于控制和監測發生在包裝機1中的處理。具有操作控制部20的顯示裝置19用以使包裝機1中加工步驟序列對操作者可見，并且可由操作者對其進行控制。下面將簡要描述包裝機1的一般操作模式。第一幅材8從進給輥7展開并通過給送裝置被傳送到成形站2中。在成形站2中， 第一幅材8通過熱成形形成為容器14。容器14與第一幅材8的包圍容器14的材料一起在主加工周期中前進到填充區域15，在填充區域15中，容器14將被填充有產品16。隨后，填充后的容器14與第一幅材8的包圍容器14的材料一起在主加工周期中通過給送裝置前進到密封站3中。當第二幅材10被密封到第一幅材8上之后，在第一幅材 8的進給運動發生時，第二幅材10作為覆蓋膜前移。在這一處理過程中，第二幅材10從材料儲存單元9展開。通過將覆蓋膜10密封到容器14上，獲得封閉的包裝21。在裁切單元4、5中，通過沿橫向和沿縱向切穿第一幅材8和第二幅材10而使包裝 21被單體化。橫向裁切單元4是依照本發明的裁切單元的一個示例。圖2示出在包裝機1的傳送方向R的方向上的橫向裁切單元4的視圖。裁切單元 4配設有切刀(cutting knife) 22，切刀22的上側具有刀刃23。切刀22通過兩個緊固元件 24被安裝在橫向構件25上。特別地，切刀22被可釋放地緊固到緊固元件對，使得損壞或磨損的切刀22能夠被更換。切刀22被豎直線性引導件沈引導以進行豎直移動。此線性引導件包括橫向構件 25、兩個構造成桿的豎直取向的側引導件27以及兩個套筒觀，每個套筒觀均被設置在橫向構件25的一端并套住相應的側引導件27。在側引導件27的軸向上，由于套筒觀高于橫向構件25，因而套筒觀能防止橫向構件25的傾斜，因此保證了切刀22更平穩和安靜的運行以及保證了刀刃23的被限定的水平取向。兩個側引導件27在其上端與(隨意開槽的)相對的壓桿或相對的刀四相互連接，刀四在其下端具有與切刀22的刀刃23相配合的水平(刀)刃30。兩個側引導件27的下端與兩個彼此平行配置的豎直取向的支撐板31相互連接。支撐板31大致上具有平行四邊形的形狀。特別是從圖3中能夠看出，橫向構件25上的突出部分通過第一旋轉接頭32被連接到彎曲的推桿33。推桿33大致上為U形彎曲。然而，推桿的端部相對于該U形彎曲將被再次向外彎曲。從而導致從圖3中的左側觀察時，整個推桿為凹-凸-凹 (concave-convex-concave)彎曲。并導致從圖3中的右側觀察時，推桿33為凸-凹-凸 (convex-concave-convex) Sf ( 0推桿33的第二端(下端)經由第二旋轉接頭34被連接到曲柄軸35。實際上，相應的曲柄軸35可以設置在第二旋轉接頭34的任意一端上。支撐板31上固定有用于驅動切刀22移動的驅動器36。在本實施方式中，驅動器 36為電動機。電動機36設置有沿驅動器36的軸線方向定向的輸出軸。輸出軸(未示出) 終止于齒輪箱37。齒輪箱包括兩個齒輪箱軸38，兩個齒輪箱軸38從驅動器36的輸出軸以 90°的角度分別向右和向左伸出。齒輪箱軸38借助輸出軸而被操作。齒輪箱軸38也可被實施為空心軸，軸線從空心軸中穿過。兩個水平取向的齒輪箱軸38中的各齒輪箱軸38均被連接到曲柄軸35。齒輪箱軸 38的旋轉將導致曲柄軸35圍繞齒輪箱37旋轉。當沿傳送方向R觀察時，也就是，在圖2和圖3中，驅動器36全部位于安裝空間內， 安裝空間通過兩個側引導件27在右和左被劃定界限。驅動器36的輸出軸位于兩個支撐板 31之間。當從側面觀察時，推桿33也位于兩個支撐板31之間，而曲柄軸35被配置在兩個支撐板31的外側。齒輪箱軸38以及第二旋轉接頭34延伸通過兩個支撐板31。半圓形的槽式聯接部(slotted link) 39被設置在支撐板31中。槽式聯接部39 圍繞齒輪箱37的齒輪箱軸38延伸過180°的角度。下面，將對依照本發明的裁切單元4、5的操作進行說明。在圖2中，裁切單元4、5處于切刀22已經被降低的位置處。切刀22的刀刃23與相對的刀四的刀刃30之間的距離足夠大，以允許被填充和密封的包裝21在兩個刀刃23、 30之間以及兩個側引導件27之間被傳送。一旦包裝21的向前移動被停止，切刀22將被移動到圖3中所示的升高位置(或裁切位置)。為此，驅動器36的輸出軸移動齒輪箱軸38，以使得齒輪箱軸38圍繞各自的軸線旋轉。此旋轉具有使連接到齒輪箱軸38的曲柄軸35圍繞齒輪箱軸38樞轉的效果。在這一處理的過程中，延伸穿過支撐板的第二旋轉接頭34從槽式聯接部39的下端經過整個槽式聯接部39向上移動到槽式聯接部39的上端。在圖3中，旋轉接頭34已到達位于槽式聯接部39的端部的位置。從各箱體中的齒輪箱軸38開始的曲柄軸35這里從向下定向的位置移動到向上定向的位置。切刀22的行程因此對應于齒輪箱軸38的軸線與第二旋轉接頭34的軸線之間的距離的兩倍。第二旋轉接頭34連接有推桿33。由于線性引導件沈所施加的強行控制，當下方的旋轉接頭34與推桿33 —起被升高時，橫向構件25與切刀22豎直向上移動。套筒觀保證了橫向構件25及切刀22的水平取向一直被保持。兩個旋轉接頭32、34之間的推桿33 的角度能夠以適當的方式自動調整。
橫向構件25被升高直到切刀22的刀刃23與相對的刀四的刀刃30彼此相接觸， 由此兩個刀刃23、30之間的包裝21的膜/箔被切斷。在圖2和圖3中能夠看出，刀刃23、30并不是在兩個側引導件27之間的整個距離上延伸。因此，包裝膜/箔8、10的用于進一步傳送包裝21且在橫向上靠近兩個刀刃23、30 的區域能夠被保留而不被切割。也可能是，用于傳送包裝膜/箔8、10的鏈引導件在靠近兩個刀刃23、30的區域中延伸。圖2至圖4中所示的裁切單元也可被用作包裝機1中的縱向裁切單元5，而不是用作橫向裁切單元4。僅需要注意側引導件27不會妨礙包裝膜/箔8、10的傳送。從所示的實施方式出發，根據本發明的裁切單元4、5也可在其它方面被變型。例如，側引導件27不需要被實施為桿，而是一個或兩個側引導件也可被實施為一個導軌/兩個導軌。代替套筒觀，也可使用適當的滑動構件，所述滑動構件被連接到橫向構件25。代替兩個支撐板31，也可以僅設置一個支撐板31。代替兩個曲柄軸35，在不同的實施方式中也可僅設置單個曲柄軸35。還可以想象的是，不將曲柄軸35的下端連接到齒輪箱軸38，而是直接連接到驅動器36的輸出軸。驅動器36的縱向軸線即驅動器36的輸出軸的軸線可水平地延伸，或者如圖2及圖3中所示地與水平方向成角度地延伸。脫離開所示的實施方式，驅動器36也可在驅動筒狀空心軸的情況下被實施為具有盤形轉子的電動機。具有盤形轉子的電動機36的空心軸可被直接聯接到推桿33，使得在此實施方式中能夠免除曲柄軸35。在根據本發明的裁切單元4的情形中，齒輪箱被優選為非常穩定。通過在支撐板 31上支撐齒輪箱體并通過將曲柄軸35直接連接到齒輪箱軸38，能夠為齒輪箱37提供非常高的穩定性，以致于不需要額外的支承件或支承點來吸收當橫向裁切單元4運行時由于裁切處理以及由于曲柄軸35和推桿33的重量所產生的處理力。為了進一步提高齒輪箱37 的穩定性，齒輪箱可由具有較高負荷承載能力的特定(例如，硬化的)支承體來支承。
權利要求
1.一種包裝機(1)用裁切單元，所述裁切單元包括以能夠線性移動的方式由線性引導件06)引導的切刀02)；以及用于驅動所述切刀02)而使所述切刀02)移動的驅動器(36)，所述裁切單元的特征在于，在所述驅動器(36)與所述切刀02)之間設置有彎曲的推桿(33)。
2.根據權利要求1所述的裁切單元，其特征在于，所述推桿(33)大致上呈U形彎曲。
3.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述線性引導件06)設置有第一側引導件(XT)和第二側引導件(27)，橫向構件0 在所述第一和第二側引導件 (27)之間延伸并且固定有所述切刀02)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述推桿(3 的第一端經由旋轉接頭(3 被連接到所述橫向構件05)。
5.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述推桿(3 的第二端經由旋轉接頭(34)被連接到至少一個曲柄軸(35)。
6.根據權利要求5所述的裁切單元，其特征在于，用于所述推桿(33)的第二端的所述旋轉接頭(34)適于在彎曲的槽式聯接部(39)中移動。
7.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述槽式聯接部(39)呈圍繞所述驅動器(36)的輸出軸或圍繞所述驅動器(36)的齒輪箱軸(38)的至少半圓形。
8.根據權利要求6或7所述的裁切單元，其特征在于，所述槽式聯接部(39)被設置于與所述第一和第二側引導件(XT)連接的板。
9.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述曲柄軸(3 被連接到所述驅動器(36)的輸出軸。
10.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述驅動器(36)為電動機。
11.根據權利要求3至9中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述驅動器(36)被配置在由所述第一和第二側引導件07)限定的安裝空間內。
12.根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述驅動器(36)的輸出軸上設置有齒輪箱(37)，所述齒輪箱(37)包括至少一個相對于輸出軸以90°的角度延伸的齒輪箱軸(38)。
13.根據權利要求12所述的裁切單元，其特征在于，當從上方觀察時，用于所述齒輪箱 (37)的驅動器(36)的縱軸平行于所述切刀02)地延伸。
14.根據權利要求1至11中任一項所述的裁切單元，其特征在于，所述驅動器(36)被實施為具有盤形轉子的電動機，所述電動機被直接聯接到所述推桿(33)。
15.一種包裝機(1)，其包括根據前述權利要求中任一項所述的裁切單元G)。
全文摘要
本發明涉及一種包裝機(1)用裁切單元(4、5)。裁切單元(4、5)包括沿線性引導件(26)被可移動地引導的切刀(22)；以及用于驅動切刀(22)使其移動的驅動器(36)。本發明的特征在于，在驅動器(36)與切刀(22)之間設置有彎曲的推桿(33)。
文檔編號B65B61/06GK102233961SQ201110117448
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月6日 優先權日2010年5月6日
發明者E·埃爾曼, R·梅爾 申請人:莫迪維克貿易有限公司