ES2826890T3 - Container cutting device - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de corte de recipientes que comprende una placa de troquel (1) y una placa de soporte de punzón (2) habilitada para el movimiento relativo entre una posición inoperativa o abierta en la que los punzones (3) de la placa de soporte de punzón (2) están separados de la placa de troquel (1), y una posición operativa en la que los punzones (3) penetran en los alojamientos de la placa de troquel (1) haciendo cortes en los recipientes; los punzones son intercambiables y comprenden una punta activa (31) con un cuerpo de centrado integrado (32), cuerpo de centrado (32) que está alojado de forma estanca y fijado mediante un elemento de sujeción extraíble, en el interior de una cavidad (21) de la placa de soporte de punzón (2); teniendo dicha cavidad (21) una sección transversal que coincide en forma y dimensiones con la sección transversal del cuerpo de centrado (32) del punzón (3); caracterizado por que la punta activa (31) tiene forma de placa pequeña y el cuerpo de centrado integrado (32) tiene una sección transversal no circular, de manera que en la posición de montaje la punta activa (31) se apoya con su superficie trasera contra la placa de punzón (2) y sobresale de dicha placa de punzón.A container cutting device comprising a punch plate (1) and a punch support plate (2) enabled for relative movement between an inoperative or open position in which the punches (3) of the punch support plate punch (2) are separated from the punch plate (1), and an operative position in which the punches (3) penetrate the housings of the punch plate (1) making cuts in the containers; The punches are interchangeable and comprise an active tip (31) with an integrated centering body (32), a centering body (32) that is housed tightly and fixed by means of a removable clamping element, inside a cavity ( 21) of the punch support plate (2); said cavity (21) having a cross section that coincides in shape and dimensions with the cross section of the centering body (32) of the punch (3); characterized in that the active tip (31) is in the shape of a small plate and the integrated centering body (32) has a non-circular cross section, so that in the mounting position the active tip (31) rests with its rear surface against the punch plate (2) and protrudes from said punch plate.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Dispositivo de corte de recipientesContainer cutting device
Objeto de la invenciónObject of the invention
El objeto de la presente invención es un dispositivo de corte de recipientes, compuesto por una placa de troquel intercambiable tipo estrella y una placa de soporte de punzón, con características adecuadas para hacer un corte en materiales plásticos, por ejemplo, PLA, PET, materiales tipo PP, y otras películas complejas de diferentes estructuras y espesores, particularmente aplicable en la fabricación de recipientes para uso alimentario.The object of the present invention is a device for cutting containers, composed of an interchangeable star-type die plate and a punch support plate, with suitable characteristics for making a cut in plastic materials, for example, PLA, PET, materials. PP type, and other complex films of different structures and thicknesses, particularly applicable in the manufacture of containers for food use.
Campo de aplicación de la invenciónField of application of the invention
La presente invención es aplicable en máquinas para cortar recipientes y preferentemente, aunque no de manera limitante, para recipientes destinados a la industria alimentaria.The present invention is applicable in machines for cutting containers and preferably, although not in a limiting way, for containers intended for the food industry.
Estado de la técnicaState of the art
El documento DE 4304951 A1 divulga un dispositivo de corte de recipientes de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En la fabricación de recipientes y en particular de recipientes para la industria alimentaria, los paquetes se forman comúnmente con un número variable de paquetes que, una vez llenados con el producto en cuestión, se cierran por una película continua, donde luego es necesario realizar el corte en zonas periféricas de las bocas de los recipientes junto con la tapa aplicada sobre los mismos.Document DE 4304951 A1 discloses a container cutting device according to the preamble of claim 1. In the manufacture of containers and in particular of containers for the food industry, packs are commonly formed with a variable number of packs which, once filled with the product in question, they are closed by a continuous film, where then it is necessary to cut in peripheral areas of the mouths of the containers together with the lid applied on them.
En esta operación, se ve el uso de dispositivos compuestos por una placa de troquel y una placa de soporte de punzón, convenientemente en oposición entre sí, teniendo la placa de soporte de punzón una serie de punzones que sobresalen de la superficie de la placa de soporte de punzón en oposición a la placa de troquel y son los encargados de realizar el corte en zonas periféricas de la boca de los recipientes y de las tapas correspondientes.In this operation, the use of devices composed of a die plate and a punch support plate is seen, conveniently in opposition to each other, the punch support plate having a series of punches protruding from the surface of the punch plate. punch support in opposition to the die plate and are responsible for cutting peripheral areas of the mouth of the containers and the corresponding lids.
Los dispositivos de corte que se utilizan en la actualidad presentan una serie de inconvenientes tanto en relación con la dificultad de sustituir los punzones de corte por otros adecuados para realizar cortes con geometría diferente o materiales de corte con durezas diferentes, como plásticos muy abrasivos como PLA y PP altamente reforzados. Aunque todos los punzones de corte actuales tienen un compromiso aceptable para permitir el corte de casi todos los materiales, ninguno de ellos asegura una duración óptima de los filos y la calidad de los recipientes cortados.The cutting devices that are currently used present a series of drawbacks both in relation to the difficulty of replacing the cutting punches with others suitable for cutting with different geometry or cutting materials with different hardnesses, such as highly abrasive plastics such as PLA. and highly reinforced PP. Although all of today's cutting punches have an acceptable compromise to allow the cutting of almost all materials, none of them ensures optimal cutting edge life and the quality of cut containers.
Esto significa que en el caso de cortar plástico muy abrasivo, la vida útil de los filos es muy corta, a veces 3 o 4 semanas, que representa entre 500000 y 800000 ciclos, lo cual es muy poco sabiendo que el afilado y reemplazo de punzones de corte es muy sustancial.This means that in the case of cutting very abrasive plastic, the useful life of the cutting edges is very short, sometimes 3 or 4 weeks, which represents between 500,000 and 800,000 cycles, which is very little knowing that sharpening and replacement of punches cutting is very substantial.
Otro inconveniente de los dispositivos de este tipo existentes en el mercado es que los punzones tienen un posicionamiento hacia adelante de 20 o 25 mm, lo que representa una gran altura libre, ciertas restricciones operativas y también flexiones durante el esfuerzo cortante, particularmente en el caso de los dispositivos actuales que tienen punzones de una sección transversal cada vez mayor debido al diseño actual de recipientes por parte de los servicios de marketing.Another drawback of devices of this type on the market is that the punches have a forward positioning of 20 or 25 mm, which represents a large free height, certain operating restrictions and also bending during shear stress, particularly in the case of current devices having punches of increasing cross section due to current container design by marketing services.
En los dispositivos de corte existentes en la actualidad, los punzones forman prácticamente una pieza con el punzón y la placa portacuchillas, lo que dificulta considerablemente el enfriamiento de los punzones si es necesario, lo que afecta negativamente la duración del filo de los punzones.In existing cutting devices today, the punches are practically one piece with the punch and the cutter plate, which makes it considerably difficult to cool the punches if necessary, which negatively affects the life of the punch edge.
Por consiguiente, el problema técnico que se considera es el desarrollo de un dispositivo de corte con una serie de características destinadas a reducir el costo de repuestos, la intercambiabilidad y comodidad de los punzones para poder utilizar en cada caso el que más se adapte al tipo de materiales a cortar, para mejorar el enfriamiento de los punzones si es necesario, permitir el uso de materiales de alta dureza para la fabricación de las puntas de los punzones aumentando considerablemente la vida útil de los mismos y eliminando la flexión indeseada de los punzones durante el esfuerzo cortante.Consequently, the technical problem considered is the development of a cutting device with a series of characteristics aimed at reducing the cost of spare parts, the interchangeability and convenience of the punches in order to be able to use the one that best suits the type in each case. of materials to be cut, to improve the cooling of the punches if necessary, allow the use of materials of high hardness for the manufacture of the tips of the punches, considerably increasing their useful life and eliminating unwanted bending of the punches during shear stress.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
El dispositivo de corte de recipientes objeto de esta invención, compuesto por una placa de troquel intercambiable tipo estrella y una placa de soporte de punzón, está habilitado para el movimiento relativo entre una posición inoperativa o abierta, en la que los punzones están separados de la placa de troquel, y una posición operativa en la que los punzones penetran en los alojamientos de la placa de troquel, haciendo cortes en los recipientes; tiene particularidades constructivas encaminadas a solucionar los problemas planteados anteriormente de manera satisfactoria.The container cutting device object of this invention, composed of an interchangeable star-type die plate and a punch support plate, is enabled for relative movement between an inoperative or open position, in which the punches are separated from the die plate, and an operative position in which the punches penetrate the housings of the die plate, making cuts in the containers; It has constructive characteristics aimed at solving the problems raised above in a satisfactory way.
A tal efecto y según la invención, este dispositivo de corte comprende punzones intercambiables que tienen una punta activa en forma de placa pequeña, con un cuerpo de centrado integrado de sección transversal no circular; cuerpo de centrado que está alojado de manera estanca y fijado mediante un elemento de sujeción extraíble, en el interior de una cavidad del punzón y placa portacuchillas que tiene una sección transversal que coincide en forma y dimensiones con la sección transversal del cuerpo de centrado del punzón; de modo que en la posición de montaje la punta activa del punzón se apoye con su superficie trasera contra el punzón y la placa portacuchillas, proyectándose desde el mismo.To this end and according to the invention, this cutting device comprises interchangeable punches having a tip active in the form of a small plate, with an integrated centering body of non-circular cross section; centering body that is watertightly housed and fixed by means of a removable clamping element, inside a cavity of the punch and cutter plate that has a cross section that matches in shape and dimensions with the cross section of the centering body of the punch ; so that in the mounting position the active tip of the punch rests with its rear surface against the punch and the cutter plate, projecting from it.
Una de las características de la invención es que la punta activa en forma de pequeña placa tiene una altura menor, menos de 10 milímetros, lo que permite eliminar las restricciones operativas y la flexión debido a la gran caída en las alturas libres de los punzones en relación con los punzones utilizados en la actualidad, que tienen una altura de 20 a 25 mm y, por lo tanto, más flexión durante el esfuerzo cortante.One of the characteristics of the invention is that the active tip in the form of a small plate has a lower height, less than 10 millimeters, which makes it possible to eliminate operating restrictions and bending due to the large drop in the free heights of the punches in relative to the punches used today, which have a height of 20 to 25 mm and therefore more deflection during shear stress.
El cuerpo de centrado del punzón en la placa de soporte de punzón, como resultado de su diseño, intervalo de mecanizado, además de su intercambiabilidad proporciona tolerancias de forma y posición extremadamente precisas, menos de 0,003 milímetros.The centering body of the punch on the punch support plate, as a result of its design, machining range, in addition to its interchangeability, provides extremely precise shape and position tolerances, less than 0.003 millimeters.
Las características del mencionado dispositivo permiten conseguir un coste muy reducido de los punzones y repuestos, así como una mejor penetración en el mercado teniendo en cuenta que estas piezas de desgaste son extremadamente caras para usos industriales.The characteristics of the aforementioned device make it possible to achieve a very low cost of the punches and spare parts, as well as a better penetration in the market considering that these wear parts are extremely expensive for industrial uses.
La intercambiabilidad y conveniencia en el cambio de punzones para cortar materiales con diferentes características constituye otra ventaja importante de la invención ya que se pueden producir una serie de recipientes, por ejemplo en PLA, y luego se puede producir otra serie en PS, simplemente cambiando las puntas de los punzones para lograr configuraciones de uso perfectas en función del plástico a cortar y su espesor.The interchangeability and convenience in the change of punches to cut materials with different characteristics constitutes another important advantage of the invention since a series of containers can be produced, for example in PLA, and then another series can be produced in PS, simply by changing the punch tips to achieve perfect usage settings depending on the plastic to be cut and its thickness.
Otra ventaja de la invención es el sistema de refrigeración mejorado para los punzones en caso de que se requiera realizar un ajuste térmico y evitar la expansión, ya que la refrigeración subirá hasta la punta del punzón, pasando por su cuerpo de centrado, evitando así la destrucción de los filos y aumentando la vida útil del punzón.Another advantage of the invention is the improved cooling system for the punches in case a thermal adjustment is required and avoid expansion, since the cooling will rise to the tip of the punch, passing through its centering body, thus avoiding the destruction of the edges and increasing the useful life of the punch.
Este dispositivo permite el uso de materiales de alta dureza para la fabricación de las puntas de corte de los punzones, por ejemplo, el uso de carburo con una dureza superior a 70 HRC (dureza Rockwell) y con muy alta estabilidad, lo que permite que la vida útil de las puntas de corte alcance los 4 millones de ciclos.This device allows the use of materials of high hardness for the manufacture of the cutting tips of the punches, for example, the use of carbide with a hardness greater than 70 HRC (Rockwell hardness) and with very high stability, which allows the service life of the cutting tips reaches 4 million cycles.
Las características de la invención se entenderán más fácilmente a la vista de la realización mostrada en las figuras adjuntas.The characteristics of the invention will be more easily understood in view of the embodiment shown in the attached figures.
Descripción de las figurasDescription of the figures
Como complemento a la descripción proporcionada en el presente documento y con el fin de ayudar a hacer que las características de la invención sean más fácilmente comprensibles, la presente memoria descriptiva va acompañada de un conjunto de dibujos que, a modo de ilustración y no de limitación, representan lo siguiente:As a complement to the description provided herein and in order to help make the features of the invention more easily understood, the present specification is accompanied by a set of drawings which, by way of illustration and not limitation , represent the following:
- Las figuras 1 y 2 muestran respectivas vistas en alzado de una realización del dispositivo de corte según la invención, en la posición abierta y en la posición cerrada, respectivamente.Figures 1 and 2 show respective elevational views of an embodiment of the cutting device according to the invention, in the open position and in the closed position, respectively.
- La figura 3 muestra una vista en perspectiva inferior de la placa de troquel y la placa de soporte de punzón espaciadas verticalmente entre sí.- Figure 3 shows a bottom perspective view of the die plate and the punch support plate vertically spaced from each other.
- La figura 4 muestra una vista en perspectiva superior de la placa de troquel y la placa de soporte de punzón espaciadas verticalmente entre sí.- Figure 4 shows a top perspective view of the die plate and the punch support plate vertically spaced from each other.
- La figura 5 muestra una vista en alzado de la placa de punzón, seccionada parcialmente por la zona de montaje de uno de los punzones, estando representado el punzón correspondiente en una vista despiezada con respecto a dicha placa de soporte de punzón.- Figure 5 shows an elevation view of the punch plate, partially sectioned through the mounting area of one of the punches, the corresponding punch being represented in an exploded view with respect to said punch support plate.
- La figura 6 muestra una vista similar a la figura anterior, en la que se puede observar un punzón montado en la correspondiente cavidad de la placa de soporte de punzón.- Figure 6 shows a view similar to the previous figure, in which a punch can be seen mounted in the corresponding cavity of the punch support plate.
Realización preferida de la invenciónPreferred embodiment of the invention
Como puede observarse en las figuras 1 y 2, este dispositivo de corte para recipientes comprende una placa de troquel (1) y una placa de soporte de punzón (2) habilitada para el movimiento relativo entre una posición inoperativa, como se representa en la figura 1, en la que los punzones (3) están separados de la placa de troquel (1), y una posición operativa, como se representa en la figura 2, en la que los punzones penetran en los alojamientos (11) de la placa de troquel (1) referenciada en las figuras 3 y 4, realizando cortes en un recipiente no representado previamente dispuesto en la placa de troquel (1).As can be seen in figures 1 and 2, this cutting device for containers comprises a die plate (1) and a punch support plate (2) enabled for relative movement between an inoperative position, as represented in the figure. 1, in which the punches (3) are separated from the punch plate (1), and an operative position, as shown in figure 2, in which the punches penetrate into the housings (11) of the punch plate die (1) referenced in figures 3 and 4, making cuts in a container not previously represented arranged on the die plate (1).
Como puede observarse en las figuras 5 y 6, los punzones intercambiables (3) tienen una punta activa (31) en forma de pequeña placa con un cuerpo de centrado integrado (32) que se prolonga en la superficie trasera de la punta activa En esta realización y como se puede observar con mayor detalle en la figura 3, la punta (31) tiene un contorno en forma de estrella con lados cóncavos curvos destinados a formar las comisuras curvas de la boca y la tapa de un recipiente de yogur.As can be seen in Figures 5 and 6, the interchangeable punches (3) have an active tip (31) in the form of a small plate with an integrated centering body (32) that extends into the rear surface of the active tip. In this embodiment and as can be seen in greater detail in Figure 3, the tip (31) has a star-shaped outline with curved concave sides intended to form the curved corners of the mouth and the lid of a yogurt container.
No obstante, las puntas o pequeñas placas (31) de los punzones pueden tener diferentes configuraciones en función del estampado o corte a realizar en los recipientes.However, the tips or small plates (31) of the punches can have different configurations depending on the stamping or cutting to be made on the containers.
En este ejemplo específico, el cuerpo de centrado (32) del punzón tiene una sección transversal cuadrangular que se aloja de manera estanca en la cavidad (21) de la placa de soporte de punzón (2) que tiene una sección transversal coincidente en forma y dimensiones con la sección transversal del mencionado cuerpo de centrado, asegurando un posicionamiento del punzón (3) con respecto a la placa de punzón (2) con muy alta precisión.In this specific example, the centering body (32) of the punch has a quadrangular cross section that is tightly housed in the cavity (21) of the punch support plate (2) that has a matching cross section in the shape and dimensions with the cross section of the mentioned centering body, ensuring a positioning of the punch (3) with respect to the punch plate (2) with very high precision.
Como puede observarse en las figuras 3 y 4, el punzón (3) se fija con respecto a la placa de soporte de punzón por un elemento de sujeción extraíble (4) representado por un tornillo que se ensambla en la placa de soporte de punzón (2) con la interposición de un manguito (41) y se atornilla en un orificio realizado a tal efecto en el extremo trasero del cuerpo de centrado (32) del punzón (3).As can be seen in Figures 3 and 4, the punch (3) is fixed with respect to the punch support plate by a removable clamping element (4) represented by a screw that is assembled on the punch support plate ( 2) with the interposition of a sleeve (41) and screwed into a hole made for this purpose in the rear end of the centering body (32) of the punch (3).
En las figuras 1 y 3, este dispositivo comprende columnas (5) para guiar la placa de soporte de punzón (2) con respecto a la placa de troquel (1) en los movimientos de apertura y cierre del dispositivo de corte.In Figures 1 and 3, this device comprises columns (5) to guide the punch support plate (2) with respect to the punch plate (1) in the opening and closing movements of the cutting device.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, además de una realización de ejemplo preferida, se declara para los fines relevantes que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos pueden modificarse, siempre que no implique alterar las características esenciales de la invención reivindicada a continuación. Once the nature of the invention has been sufficiently described, in addition to a preferred exemplary embodiment, it is stated for relevant purposes that the materials, shape, size and arrangement of the elements described can be modified, provided that it does not imply altering the essential characteristics of the invention claimed below.
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