專利名稱：用于薄膜打孔的設備和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于薄膜打孔的設備，以及在應用依據(jù)本發(fā)明的設備的條件下的相應方法。
背景技術(shù)：
公知地，薄膜適合用于容器(例如瓶子)的標貼簽。為此，例如將成卷輥的薄膜幅面、薄膜管或另外的適合的呈幅面形材料開卷，并且在預先給定的分離部位處設有橫向打孔。然后，單個的標簽優(yōu)選直接在標貼簽之前通過沿打孔的分離來制造。用于呈幅面形材料的橫向打孔的設備例如由DE 20 2006 015 561U1公知。將呈幅面形材料在兩個旋轉(zhuǎn)的輥之間貫穿引導，其中，在這兩個輥中的一個上，設置有兩個錯開 180°的開槽式的打孔刀，這兩個開槽式的打孔刀相對另外的輥按壓薄膜，并且在此將呈幅面形的材料打孔。該打孔刀在此情況下彈性地支承在輥的殼面中，以便在切割設備的起動和停止時降低廢品率。但是不利的是，打孔模型加工到打孔刀的切割件中。由此，對于打孔而言需要相對高消耗地制造的和昂貴的摩損部件。用于切割標簽的切割工具此外由DE 10 2009 009 820A1公知。該切割工具包括兩個錯開180°的并且平行于共同的轉(zhuǎn)動軸布置的切割元件，這兩個切割元件彈性地受支承。這兩個切割元件與旋轉(zhuǎn)的切割輥共同作用，在該旋轉(zhuǎn)的切割輥中，設置有相應于切割元件的對應切割條。將從卷輥展開的標簽引入到旋轉(zhuǎn)的切割設備與旋轉(zhuǎn)的切割輥之間，并且通過切割元件與對應切割條的共同作用被分離。雖然該切割元件可以通過在槽中的彈性保持裝置相對簡單地更換，但是該切割元件是相對昂貴的摩損部件。

發(fā)明內(nèi)容
由此存在針對用于薄膜打孔的設備的需求，在該需求中摩損部件能以簡單的方式、成本低廉并且靈活地被更換。所提出的任務借助根據(jù)權(quán)利要求I所述的設備被解決。相應地，依據(jù)本發(fā)明的設備包括切割件和對應切割件，其中，對應切割件具有模型(或者說圖案，Muster)，該模型與切割件沿作用線如下方式地共同作用，即，將薄膜在與切割件和對應切割件的接觸區(qū)域中打孔。該打孔尤其是橫向打孔。可以使用任意的例如由紙、塑料薄膜、金屬薄膜或織物薄膜制成的呈幅面形的材料(例如薄膜、管(Schlauche)和類似物)，該呈幅面形的材料可以通過切割件和對應切割件的共同作用進行穿孔。由此，作用線的分布基本上可以通過對應切割件的模型進行設置。相應地，可以使用基本上直線分布的切割件。因為直線的切割件比具有打孔槽的切割件更成本低廉地制造，所以在更換摩損部件、尤其是切割件時的消耗可以降低。對應切割件的模型優(yōu)選是三維的。該模型可以由例如突起部和凹陷部組成。同樣可以考慮如下對應切割件，在該對應切割件中構(gòu)造有連續(xù)的凹座(Ausnehmung)。該對應切割件可以例如以螺旋(Helix)形式或者類似形式構(gòu)造。
作用線此外可以如下方式地構(gòu)造，S卩，待打孔的材料在與切割件和對應切割件的非接觸區(qū)域不被打孔。但是如下是可能的，即，該材料(尤其是薄膜)在非接觸區(qū)域中以希望的程度被破壞，例如以如下方式，即，由接觸區(qū)域的打孔在非接觸區(qū)域的方向上以希望的程度進ー步裂開，以便以此方式產(chǎn)生比與切割件和對應切割件的接觸區(qū)域更大的打孔區(qū)域。作用線優(yōu)選是可改變的，以便調(diào)整薄膜的打孔與不打孔的比例。由此，在薄膜打孔的生產(chǎn)造成的變化的情況下的更換切割件不是必要的。打孔與不打孔的比例例如通過沿作用線的長度比例給出。該作用線例如可以以如下方式被改變，即，對應切割件由另外型號的對應切割件取代。作用線也可以被改變，以便在具有不同材料特性和/或厚度的薄膜中調(diào)整打孔與不打孔的一致的、預先給定的比例。在特別有利的實施方式中，作用線可以通過改變切割件與對應切割件相對彼此的位置而調(diào)整。由此，在調(diào)整作用線的情況下的更換對應切割件將不是必要的。作用線和/或打孔與不打孔的比例可以由此靈活地適配不同的材料特性和/或材料厚度以及依據(jù)本 發(fā)明的設備的不同的加工速度。在薄膜的橫向打孔中，切割件的和對應切割件的相對彼此的位置可以基本上沿薄膜的縱向方向進行。在到薄膜上的俯視圖中看來，模型優(yōu)選相對于作用線傾斜地和/或呈曲線形地分布在作用線的調(diào)整區(qū)域中。由此，該作用線可以在調(diào)整區(qū)域內(nèi)部特別精確并且尤其是連續(xù)地調(diào)節(jié)。由此，薄膜的打孔可以特別精確地和/或相應于各自的生產(chǎn)條件適配在薄膜打孔中的材料特性和/或薄膜厚度和/或作用時間和/或作用力。作用線可以以直線的和曲線的模型區(qū)段的任意組合分布。優(yōu)選地，該模型沿作用線周期性地重復。由此可以在薄膜的整個寬度上獲得均勻的并且靈活可調(diào)整的打孔。具有周期性的適合的模型例如是鋸齒型模型、呈正弦狀的曲線分布或者這類周期性的曲線形狀的任意組合。由此，作用線在俯視圖中與模型多次切割。薄膜優(yōu)選為薄膜幅面或薄膜管，并且作用線關(guān)于其橫向地分布，其中，打孔與不打孔的比例可通過對應切割件與作用線的相對彼此的在縱向方向上的位置改變調(diào)整。這種類型的布置可以特別有利地借助旋轉(zhuǎn)的切割件和對應切割件實現(xiàn)。由此可以以特別高的機器產(chǎn)能提供薄膜幅面或者薄膜管的橫向打孔。在特別有利的實施方式中，切割件和對應切割件處在彼此可同步化的輥上。此外，旋轉(zhuǎn)的輥的相對彼此的轉(zhuǎn)動位置錯開(也就是在共同作用時切割件的轉(zhuǎn)動位置與對應切割件的轉(zhuǎn)動位置之間的差別)是可調(diào)整的。以此方式，可以特別簡單地提供作用線沿薄膜縱向方向的可調(diào)節(jié)性。因此，在所屬的輥上沿薄膜的縱向方向(也就是沿輥的旋轉(zhuǎn)方向)，額外的用于調(diào)節(jié)對應切割件和/或切割件的位置的裝置不是必要的。對應切割件尤其可以沿旋轉(zhuǎn)方向與輥牢固地連接，或者一體式地與該輥一起構(gòu)造。優(yōu)選地，對應切割件是加工到輥表面中的工具切割件(或切削刀，Werkzeugschneide)。這類對應切割件特別結(jié)實和可靠,并且不需要額外的、對應切割件在輥表面處的保持裝置。工具切割件例如可以通過輥表面的激光雕刻進行制造。優(yōu)選地，切割件是可更換的工具切割件或者可更換的刀片的組成部分。由此，可以以特別簡單的和節(jié)省時間的方式執(zhí)行磨損造成的切割件替換。在特別有利的實施方式中，切割件是直線的。由此可以使依據(jù)本發(fā)明的設備的磨損造成的運行成本最小化。此外，可以使用一致的切割件作為針對各種對應切割件的標準套件。尤其是，如傳統(tǒng)標貼簽機組中使用的切割刀也可以用于薄膜的打孔。由此可以進一步降低標貼簽機組的運行成本。在特別有利的實施方式中，作用線借助馬達和控制單元，依賴于薄膜的尤其是由厚度的、彈性模量的和最高拉應力的參數(shù)組中的至少一個材料參數(shù)和/或依賴于用于沿打孔分離薄膜的、特別是為了分離而調(diào)整的拉應力的至少一個機器參數(shù)自動調(diào)節(jié)。由此，薄膜打孔可以靈活地適配不同的生產(chǎn)條件。馬達例如是切割輥的驅(qū)動馬達和/或?qū)懈钶伒尿?qū)動馬達。于是，通過切割輥的旋轉(zhuǎn)速度的改變和/或?qū)懈钶伒男D(zhuǎn)速度的改變，可以帶來在輥之間的預先給定的角度錯開。馬達也可以是調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置，以便在各自的輥上調(diào)整對應切割件的位置或者切割件的位置。薄膜的材料參數(shù)和/或機器參數(shù)可以運行著地在薄膜幅面的或者薄膜管的連續(xù)打孔期間獲知，并且連續(xù)地由控制單元進行評價。由此可以以特別保持不變的品質(zhì)提供打孔。優(yōu)選地，為了彈性支承切割件和/或?qū)懈罴O置有機械的、氣動的或者液壓的彈性裝置。由此可以進一步降低切割件的磨損。此外，可以在起動、關(guān)機和/或改變機器 參數(shù)時降低短時間的負載。在應用依據(jù)本發(fā)明的設備的條件下，所提出的任務此外借助根據(jù)權(quán)利要求13的方法來解決。相應地，切割件與對應切割件的模型以如下方式共同作用，即，模型的沿作用線的分布限定了薄膜的打孔與不打孔的比例。在此情況下，作用線的分布基本上相應于在薄膜上的打孔的分布。優(yōu)選地，通過關(guān)于模型地推移作用線來調(diào)整打孔與不打孔的比例。由此模型限定了二維的作用區(qū)域，在該作用區(qū)域上作用線可被推移。該作用區(qū)域包括用于產(chǎn)生打孔的接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域，在這些非接觸區(qū)域中待打孔的材料不被穿孔。由此，該模型可以被理解為二元定位(gerasteter)的作用區(qū)域，作用線切割該作用區(qū)域。根據(jù)對應切割件的模型的不同，可以通過推移作用線來實現(xiàn)打孔與不打孔的不同的比例。在依據(jù)本發(fā)明的方法的特別有利的改進方案中，打孔與不打孔的比例在運轉(zhuǎn)著的生產(chǎn)運行中與額定值進行適配。由此可以將用于隨后的標貼簽的薄膜區(qū)段以特別高的可靠性和可復現(xiàn)性以要求的品質(zhì)分離。


本發(fā)明的優(yōu)選實施方式在附圖中示出，其中圖I示出依據(jù)本發(fā)明的設備的第一實施方式的示意性側(cè)視圖；圖2示出到帶有示意性地表示的作用線的第一實施方式的對應切割件上的示意性俯視圖；圖3示出穿過第一實施方式的切割件和對應切割件的示意性橫剖面圖；和圖4示出依據(jù)本法明的設備的第二實施方式的對應切割件的示意性視圖。
具體實施例方式如圖I可見，用于薄膜2的打孔的依據(jù)本發(fā)明的設備的第一實施方式I包括至少一個切割件3和至少一個對應切割件5，通過切割件和對應切割件與薄膜2的接觸在薄膜2中制造打孔。優(yōu)選地，切割件3設置在具有轉(zhuǎn)動方向7a的切割輥7上或者另外的可轉(zhuǎn)動的保持裝置上，對應切割件5設置在具有轉(zhuǎn)動方向9a的對應切割輥9上或者另外的可轉(zhuǎn)動的保持裝置上，其中，轉(zhuǎn)動軸7b和9b平行于彼此地取向。此外如圖I表示地那樣，在切割輥7上，周邊地均勻地分布有尤其至少兩個切割件3，在對應切割輥9上有相應個數(shù)的周邊地均勻地分布的對應切割件5。特別有利的是，各有四個周邊地分布的切割件3和對應切割件5。在切割輥7上和在對應切割輥9上，各設置有ー個驅(qū)動馬達11、13。將這些驅(qū)動馬達11、13通過控制單元15如下方式地同步，即，在切割輥7的和對應切割輥9的旋轉(zhuǎn)中各一個切割件3與對應切割件5對置。輥7、9的適合的轉(zhuǎn)動位置例如通過所表示的轉(zhuǎn)動角a、^來限定。將薄膜2連續(xù)地沿箭頭2a的方向在切割輥7與對應切割輥9之間貫穿運動。切割件3優(yōu)選在機械的、氣動的或液壓的彈性裝置17上沿徑向方向彈性地支承，并且沿周邊方向引導。為了概覽起見，與此有關(guān)的引導器具未示出。彈性的支承裝置可以 備選地或者補充性地設置在用于對應切割件5的對應切割輥9上。但是為了有利于更概覽性的圖示，這同樣未示出。對應切割件5可以優(yōu)選沿雙箭頭5a的方向借助調(diào)節(jié)裝置19調(diào)整。這些調(diào)節(jié)裝置例如可以機械地或者借助調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(未示出)操縱，該調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置特別是可以通過控制裝置15操控。在與相應的切割件3的共同作用中、沿薄膜2的縱向方向、也就是沿箭頭2a的方向，借助調(diào)節(jié)裝置19可以調(diào)整對應切割件5的位置。如由隨后的圖中還可看出地那樣，調(diào)節(jié)裝置19用于調(diào)整與薄膜2的接觸區(qū)域，在該接觸區(qū)域中，切割件3與對應切割件5如下方式地共同作用，即，將處在其間的薄膜2打孔。一般地也可以考慮在切割輥7上設置這類調(diào)節(jié)裝置，以便相應地調(diào)節(jié)切割件3。圖2示出示意性的到第一種實施方式I的對應切割件5上的俯視圖。作用線21基本上垂直于薄膜2的輸送方向2a地分布，該作用線通過切割件3 (在圖2中未示出)與對應切割件5的交疊/相交而限定。在此情況下，所示出的作用線21相應于切割件3與對應切割件5的、在對應切割件5相對切割件3的第一相對定位中的第一交疊/相交，并且虛線地表示的作用線21’相應于切割件3與對應切割件5的、在對應切割件5相對切割件3的第二相對定位中的第二交疊/相交。第一相對定位與第二相對定位之間的調(diào)節(jié)區(qū)域和調(diào)節(jié)方向通過雙箭頭21a表示。在此情況下，對于作用原理而言不重要的是，是否切割件3的位置關(guān)于對應切割件5被改變或反過來，或者是否對應切割件5以另外的型號的對應切割件被替換。決定性的是，對應切割件5具有三維的模型23，該三維的模型在圖2的示例中由多個隆起的接觸面23a和與此相對地下沉的多個非接觸區(qū)域23b組成。此外，如由圖2可知的那樣，模型23優(yōu)選包括周期性的彼此串聯(lián)的多個接觸面23a和多個非接觸區(qū)域23b。對應切割件5的模型23與切割件3沿作用線21如下方式地共同作用，即，將薄膜2在打孔區(qū)域25中打孔，并且在非打孔區(qū)域27中基本上不被打孔。圖2此外說明，接觸面23a與非接觸區(qū)域23b的長度比例沿作用線21確定打孔區(qū)域25的長度與不打孔區(qū)域27的長度之間的比例。同樣可見，作用線21的沿著或者逆著薄膜2的輸送方向2a的推移起到改變打孔比例的作用。這由圖2中的經(jīng)向上推移的、具有較短的打孔區(qū)域25’的并具有較長的不打孔區(qū)域27’的作用線21’表示。
圖3在沿作用線21的橫截面中示出切割件3和圖2中示出的對應切割件5。由如下方式，即，在對應切割條5上設置有隆起的區(qū)域5b和打孔槽5c，在對應切割條5上可以以簡單的方式實現(xiàn)具有相應的接觸面23a和非接觸區(qū)域23b的三維的模型23。這類對應切割件5例如可以通過雕刻(尤其是通過激光雕刻)在對應切割輥9上或者在可更換的對應切割條上制造。如圖3中表示地那樣，切割件3因此可以連續(xù)地尤其是直線地構(gòu)造。這對于由磨損或者破壞造成的切割件3的更換來說是有利的。切割件3可以是用于標簽和類似物的切割和/或打孔的標準化套件。切割件3例如可以提供為可更換的工具切割件或刀片。通過調(diào)節(jié)圖I中表示的切割件3的和對應切割件5的轉(zhuǎn)動角α、β關(guān)于模型23可以推移作用線21。額外地或者備選地，可以調(diào)節(jié)對應切割件5在對應切割輥9上的周邊的相對定位5a。后者在如下情況下是有利的，即，當切割輥7與對應切割輥9的經(jīng)同步化的轉(zhuǎn)動運動應當不變地、不依賴于作用線21的位置地保持時。為了相對彼此地調(diào)節(jié)切割件3的和對應切割件5的轉(zhuǎn)動位置α、β，可以暫時地 改變切割輥7的轉(zhuǎn)動速度或者對應切割輥9的轉(zhuǎn)動速度，直到以所希望的值調(diào)整作用線21，此后，切割輥7與對應切割輥9關(guān)于轉(zhuǎn)動位置α和β地重新同步地運轉(zhuǎn)。圖4示出本發(fā)明的具有三維模型33的備選實施方式的呈格柵形的對應切割件31，該模型包括用于與切割件3共同作用的接觸面33a以及非接觸區(qū)域33b，非接觸區(qū)域由接觸面33a之間的中間空間限定。這類對應切割件31可以通過包括任意三維結(jié)構(gòu)的支撐物、弓形物或者類似物構(gòu)造。也可以考慮例如呈螺旋形的結(jié)構(gòu)。在此情況下，以有利的方式在周期性反復的模型中布置有接觸面33a，并且這些接觸面具有沿薄膜2的運輸方向2a變化的和/或沿作用線21的調(diào)節(jié)方向21a變化的寬度。由此，原則上可以如利用第一實施方式I那樣獲得相同的優(yōu)點、尤其是調(diào)節(jié)可能性。對應切割件5、31顯然可以在與對應切割輥9的周邊的倚靠中彎曲。對依據(jù)本發(fā)明的設備和依據(jù)本發(fā)明的方法來說決定性的是，對應切割件5、31具有帶接觸面23a、33a的三維的模型23、33，該模型與薄膜2并且與切割件3共同作用，從而使得在薄膜2的接觸區(qū)域中借助切割件3和對應切割件5產(chǎn)生薄膜2中的打孔。在此情況下，與切割件3相比只具有微小磨損的對應切割件5可以以多種方式構(gòu)造。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，切割件3可以在結(jié)構(gòu)上相應地被簡化，從而使得磨損造成的切割件3的更換可以簡單地和成本低廉地執(zhí)行。薄膜2的打孔與不打孔的比例于是可以通過作用線21的關(guān)于對應切割件5、31的簡單的推移造成。特別是在使用彼此相應的切割輥7與對應切割輥9的情況下，這可以通過操控驅(qū)動馬達11、13以簡單的方式實現(xiàn)。此外，打孔可以總是適配于經(jīng)改變的生產(chǎn)條件，例如適配于在薄膜2的單個的經(jīng)打孔的區(qū)段的接下來的分離中的拉應力。例如可以既將打孔又將拉應力適配于薄膜2的材料特性和/或厚度。在依據(jù)本發(fā)明的設備的運行中，將薄膜2或者薄膜管優(yōu)選連續(xù)地輸送，并且在旋轉(zhuǎn)的切割輥7與對應切割輥9之間貫穿地引導。切割輥和對應切割輥的轉(zhuǎn)動位置α和β總是被同步化，并且在需要時通過暫時的轉(zhuǎn)動速度的適配來進行適配。同樣地，切割件3的或者對應切割件5的在各自的輥7、9上的周邊的定位可以被再次調(diào)節(jié)。通過推移作用線21，薄膜2的橫向打孔可以在運轉(zhuǎn)著的生產(chǎn)運行中調(diào)整，并且在需要時適配于實時的生產(chǎn)條件。 所描述的實施方式和變形方案可以任意地以技術(shù)上有意義的方式組合。
權(quán)利要求
1.用于薄膜(2)的打孔的設備(1)，所述設備具有 -切割件(3);和 -對應切割件(5)， 其中，所述對應切割件具有模型(23)，所述模型與所述切割件沿作用線(21)如下方式地共同作用，即，將薄膜在與所述切割件和所述對應切割件的接觸區(qū)域中打孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設備，其中，所述作用線(21)能夠改變，以便調(diào)整所述薄膜(2)的打孔(25)與不打孔(27)的比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設備，其中，所述作用線(21)能夠通過改變所述切割件(3)和所述對應切割件(5)的相對彼此的位置調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設備，其中，在到所述薄膜上的俯視圖中看，所述模型(23)相對于所述作用線傾斜地和/或呈曲線形地分布在所述作用線(21)的調(diào)整區(qū)域(21a)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設備，其中，所述模型(23)沿所述作用線周期性地重復。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其中，所述薄膜(2)是薄膜幅面或者薄膜管，并且所述作用線(21)關(guān)于所述薄膜橫向地分布，并且其中，打孔(25)與不打孔(27)的比例能夠通過所述對應切割件(5)與所述作用線(21)的相對彼此沿縱向方向的位置改變調(diào)整。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其中，所述切割件(3)和所述對應切割件(5)處在能彼此同步化的輥(7、9)上，并且旋轉(zhuǎn)的輥的相對彼此的轉(zhuǎn)動位置錯開是能調(diào)整的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其中，所述對應切割件(5)是加工到輥表面中的工具切割件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其中，所述切割件(3)是能更換的工具切割件或者能更換的刀片的組成部分。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其中，所述切割件(3)是連續(xù)的、尤其是直線的。
11.根據(jù)權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其中，所述作用線(21)能夠借助馬達(11、13)和控制單元(15)，依賴于所述薄膜的尤其是由厚度的、彈性模量的和最高拉應力的參數(shù)組中的至少一個材料參數(shù)和/或依賴于用于沿打孔分離所述薄膜的、特別是為了分離而調(diào)整的拉應力的至少一個機器參數(shù)自動調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備，其特征在于，設置有機械的、氣動的或者液壓的彈性裝置(17)用于彈性地支承所述切割件和/或所述對應切割件。
13.用于借助根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的設備將薄膜打孔的方法，在所述方法中所述切割件與所述對應切割件的模型如下方式地共同作用，即，所述模型的沿所述作用線的分布限定了所述薄膜的打孔與不打孔的比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，打孔與不打孔的比例通過所述作用線的關(guān)于所述模型的推移進行調(diào)整。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，打孔與不打孔的比例在運轉(zhuǎn)著的生產(chǎn)運行中與額定值進行適配。
全文摘要
一種用于薄膜打孔的設備和方法。該設備包括切割件和對應切割件，其中，對應切割件具有模型，該模型與切割件沿作用線如下方式地共同作用，即，將薄膜在與切割件和對應切割件接觸區(qū)域中進行打孔。在借助該設備將薄膜打孔的方法中，切割件與對應切割件的模型共同作用，使得模型的沿作用線的分布限定了薄膜的打孔與不打孔的比例。由此，在對應切割件上可以設置打孔槽或類似物，從而可以使用簡單的、在磨損時可以成本低廉地更換的切割件。
文檔編號B26F1/00GK102806583SQ201210177028
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者托馬斯·朗 申請人:克朗斯股份公司