CN100595057C - 改变网状物或板材料的方法及应用所述方法的压机 - Google Patents

Abstract

一种方法，其通过压缩上工作台(10)和下工作台(20)之间的材料，曲线地改变网状物或板材料(2)。这两个工作台各连接到支承结构(11、21)上，并在一纵向轴线(X)上的材料(2)移动平面的各侧上结合地操作。在压缩阶段过程中，该方法包括所述两个工作台(10、20)之一的结构(12、22)发生基本上不定向的、有意的弹性变形的一阶段。

Description

改变网状物或板材料的方法及应用所述方法的压机

技术领域

本发明涉及一通过在上工作台和下工作台之间压缩而改变网状物或板材料的方法，并涉及用来应用该方法的改变压机。

背景技术

这样的压机特别在改变纸或纸板用来制作诸如折叠箱之类东西的领域内是公知的。

本技术领域内的技术人员熟知的一种类型压机，其在纸或纸板材料上实施操作，在两个压盘之间将纸变平，例如，如EP0681892所述，一个压盘固定，另一个压盘可移动。固定的压盘上连接到机器框架的上工作台。对于切割压机，安装在该固定压盘上的切割工具是一设置有多个刀片的板，用来切割和压缩材料达到要求的形状。对于本技术领域内的技术人员该板一般地已知为一种切割形式。可移动的压盘设置有用作为一铁砧的相对元件和用于压缩刀片或刀线的负的凹陷。可移动压盘本身呈连接到一支承结构的下工作台的形式。在EP0681892所述的形式中，下工作台以通常的方式垂直地移动。在其它已知的形式中，下工作台固定，而上工作台以循环的方式垂直地移动。该周期性运动具有压缩在两个压盘之间处理的材料的作用，因此，在覆盖其全部表面的一短暂操作中实施切割和/或压缩。

与一切割压盘的切割相当的一区域的平切割，需要使用相当大的压缩力。如果切割形式的刀片不是快速地变钝，则也必须小心地确保：当刀片切割夹在两个压盘之间的材料时，刀片抵靠铁砧加压力不大于必要施加的力。根据被改变材料的厚度和类型，需要有不同的设置，包括精细切割质量的一种设置，其通过调整材料没有充分好地切割的区域内的刀片的高度来进行设置。为此目的，机器的操作者将一调整深度的板放置在切割形式的刀片的背上。该深度调整板设计成具有粘结到上述区域的小片的粘结带。这样，当材料被压缩在两个工作台之间时，因为刀片的切割刃相对于上工作台底板的高度发生变化，所以，材料的改变将会更加满意。

该种做法的缺点之一在于，该深度调整操作相当费时，并要求好几个成功的尝试方能达到一满意的结果。目前该操作上花费的时间是为一新的工作而准备机器的操作中的最长时间部分。为了缩短运行时间，这是一不可忽视的时间，由此趋于增加生产的成本。

目前已知的一第二类型的压机可转动地改变两个彼此压靠的圆柱形之间的原料。上圆柱形通常包括一圆形切割工具，它的展开长度对应于待切割的选择形状。下圆柱形是一光滑的圆柱形，其用作一圆柱形的铁砧。例如，这样一机器示于EP1331054中。

一第三类型的压机使用一平的上工作台和一曲线形的可移动的下工作台。因为可移动工作台呈圆形表面，所以，通过下工作台的运动，其对着固定的上工作台的切割平面滚动，使得材料的切割逐渐地发生。这样一曲线的切割压机描述在GB914637中。

尽管后者切割方法具有减小改变材料所需要的力的优点，但业已发现，附连到上压盘的切割形式的刀片快速地和不均匀地磨损。观察表明，位于切割形式中心的刀片变钝远比位于该工具上游和下游端处的刀片快得多。这异常情况主要由于曲线切割的方法，其中，在压盘中心处施加的力是下工作台的可移动结构支承的端部处施加力的两倍。这样的问题要求频繁地更换刀片，这造成生产出质量差的产品，并需要多次地使机器停车，以使切割形状重新调整。对于该领域内的专家来说，上述问题是阻碍曲线改变压机发展的主要原因，与使用平切割和转动切割的其它两种类型的压机不同，这些问题还未得到满意的解决。

发明内容

本发明的一个目的是解决(至少部分地)上述的诸多问题，这样，一方面，不再需要使用深度调整操作，而另一方面，施加到改变工具上的必要的力将尽可能保持恒定不变，以避免这些工具过早损坏。

本发明包括一种方法，其通过压缩上工作台和下工作台之间的材料，曲线地改变网状物或板材料。两个工作台各连接到对应的支承结构上，并在一纵向轴线上的材料移动平面的各侧上结合地操作。在压缩阶段过程中，存在着两个工作台之一的结构发生基本上不定向的、有意的弹性变形的一阶段。一用于改变的装置包括上述的结构。变形开始时增加，然后，随着一个工作台的曲线表面滚动通过另一工作台而减小，以在表面滚动时提供大致更加均匀的压缩。

附图的简要说明

从对于附图所示的优选但绝不有限制性的实施例的研究，将可获得对本发明更加清楚的了解，在诸附图中：

图1是根据本发明的一压机的一个实施例的示意侧视图；

图2是一俯视的压机的上工作台的示意的立体图；

图3是一仰视的压机的下工作台的示意的立体图；

图4是通过一由根据第二实施例的一结构形成的工作台的示意的纵向截面图；

图5呈三个曲线图形式的示意图，分别示出一非变形工作台的支承结构内的刚度、一欲变形工作台的刚度，以及当它们发生在本发明压机内时，两个刚度的组合刚度。

具体实施方式

从术语学的观点出发，并为了避免在以下描述中发生任何混淆，术语“上游和下游”定义为相对于网状物或板材料运动的方向而言，如图中箭头D所示的方向。该材料循着机器的主轴线从上游移动到下游，作周期性停止为标志的运动。术语“纵向和横向”定义为相对于机器的主轴线而言。此外，为了不因提及与本发明不直接有关的和对于本技术领域内技术人员熟知的结构细节而加重描述的工作量，术语“上工作台和下工作台”将表示位于材料对应侧上且合作来改变材料的所有那些元件。

图1示出一加工沿箭头D所示运动方向移动的网状物或板材料2的压机1。在纵向轴线X的移动平面的对应侧上，有一上工作台10和一下工作台20。各个工作台连接到一对应的支承结构11和21。上工作台10的支承结构是压机1的框架，而下工作台20的支承结构包括支承和相对于交叉构件移动下工作台的诸构件，所述交叉构件用作一用于压机的踏脚或底座。

固定的上工作台布置在材料2前进的平面上方的一短距离处。它装备有一改变工具3，在设计用来切割和压缩被加工材料的压机的情形中，该工具3呈切割的形式。布置在该切割形式上的是多个用于材料2的改变构件5，它们因此与上工作台一体形成，更为一般地是，工作台10、20之一，或它们中的至少一个是如此。改变构件各横贯工作台横向地延伸，并沿着方向D间隔开。尽管图1中示出两个改变构件5，但也可考虑使用多个改变构件。通常，这样的改变构件5是切割和/或压缩刀片，它们布置在橡胶带或其它弹性材料4的带之间。这些带的用途是保护刀片和提供一表面，当材料被挤压在两个工作台之间时，该表面接触和固定不动材料。与大部分下游刀片齐平而横向地移动的直线(相对于材料的运动方向D)被称之为第一刀片直线f1。相反，与最后或大部分上游刀片齐平而横向地移动的直线被称之为最后刀片直线f2。

支承结构21例如由凸轮27和滚轮26形成，该支承结构21赋予下工作台20一相对复杂的垂直和镰割运动，部分的运动导致其工作表面25随抵靠上工作台10的加压动作而滚动。该材料和切割形式被夹在这两个工作台和切割刀片线之间，工作表面在所述刀片线上滚动切割通过材料。可移动工作台的转动方向由图1中的箭头R所指示，在材料2压缩过程中，工作台较佳地从下游端枢转到上游端，并在可移动工作台下降而允许待加工材料再次短暂地向前移动时，工作台从上游端枢转到下游端。

工作表面25交替的倾斜运动在该同一附图中用点划线25’示出。该运动逐渐地切割材料2而不使材料变形。曲线切割的技术允许使用远比平切割设计的机器中达到相同结果所需要的力小得多的力。此外，作用的压力通常较小。这是因为使用平切割技术的机器必须横贯待加工材料的全部区域在所有切割或压缩点处作用最小量的压力。因此，施加一提高的平均压力，以便确信最小的压力施加在所有点上，该过程提高所涉及的力。在曲线切割技术中，工作表面在切割刀片线上滚动，以使任何给定瞬间切割的区域较小，因此，涉及的力相对地减小。

因此，一使用根据本发明方法的改变压机比使用平切割和压缩工艺过程的现有机器显著地轻得多。驱动***和框架由此可重新设计，并做得比平改变机器的驱动***和框架小。因此，一根据本发明的机器的制造、运输和安装成本较低。

现有技术中的曲线切割和压缩的改变压机都基于相同的平改变过程的原理。在此过程中，框架和工作台因此设计得尽可能刚性，这样，在改变过程中，它们遭受最小可能的变形量。

图5给出曲线形式的图示，根据下工作台20对上工作台的压缩所产生的力F的位置，图示出发生在支承结构11和上工作台10内的力、刚度和变形。该图特别有助于解释为何在现有技术的已知曲线切割机器中改变工具遭受异常的磨损。

该图曲线的图示基于对图1所述曲线切割压机所计算的弹性阻力得出的模型。因为可移动工作台的曲线运动，所以，在改变材料的时间过程中由该工作台施加的力F沿着纵向轴线X从下游端移动到上游端。

图5左侧上所示的图表示一呈刚性梁形式的现有技术的上工作台，该刚性梁的端部连接到其支承结构，即，连接到压机框架。尽管在理论上是不可弯曲的，但在经受一大的应力时，该框架不可避免地具有一定的固有弹性。就如弹簧的特性那样，它具有一定的固有刚度K_frame。该刚度准确地就如一弹簧常数，其确定为增加的作用力对造成的伸长之比。在此情形中，伸长对应于框架在施加到框架的力作用下相对于对应于下工作台抽出时其静止状态所发生的变形。

将注意力仍停留在左侧图中，其示出刚度K_frame的变化，该变化是力F沿纵向轴线X的位置的函数，由此可见，一旦下工作台开始切割材料，该刚度就逐渐地增加。该渐进的过程继续直到它沿着上工作台通过其曲线的过程半途中达到一最大值为止。然后，该刚度以与增加时同样的方式逐渐地下降，直到它达到其初始值为止。因为平行放置时两个刚度的合成刚度对应于刚度之和，所以，最大值是初始值的两倍。施加到半途位于第一刀片线f1和最后刀片线f2之间刀片上的对应力，因此，也是施加到切割形式两端上的力的两倍。这就是为何配装在现有技术机器中的工具的刀片易于磨损的原因，该磨损不仅由于动作太快也由于不均匀所造成。

为了解决该问题，根据本发明的改变方法包括一种阶段，在两个工作台之间的材料经受压缩阶段的过程中，该阶段使属于两个工作台中至少一个的结构发生有意的和基本上不定向的弹性变形。这些变形有利地定向成基本上垂直于工作表面。应该指出的是，这些变形的人为特性显然的目的在于，使它们不同于自然而然的变形，尤其是，诸如沿横向或纵向方向发生在相同结构内的变形。因此，使用状语“基本上”的目的在于，明白到所发生的变形几乎完全是不定向的。

就力、变形和刚度来说，根据本发明的改变方法显示在图5的下两个图中。中间的图示出各端连接到一刚性支承结构上的根据本发明的一改变压机的上工作台10的反力。

在该实例中，因为其结构的柔性，上工作台10能够经受基本上垂直于工作表面的定向的弹性变形。因此，其固有刚度K将沿纵向轴线X在其两端之间变化。上工作台10的刚度或弹性阻力在其两端处将比两端之间的中间位置处大。经仔细地设计上工作台10的结构12，可使其刚度的变化几乎抵消左侧图中所见的刚度的增加，给出一如图5右侧中末尾曲线所示的几乎恒定的最后刚度。因此，施加到这样一压机1的改变构件5上的力不经历大的波动，但相反，它可如在材料的改变过程中所保持的恒定值。

计算机模型已能够比较沿一系列刀片的多个力，刀片以切割形式首先配装在普通压盘压机，然后配装在根据本发明的压机中。结果表明，在根据本发明的曲线切割压机中的所有测点处的最小力对最大力之比，至少五倍优于用普通压机进行切割时的比例。这表明在横贯切割形式的全部区域上改变力的均匀程度有了很大改进

从实用的观点来看，应该看到，刚度补偿导致改变构件5(具体来说，系列的刀片)的每单位长度力随着可移动工作台对着固定工作台的滚动而保持恒定。该力近乎不变的状态只在位于第一刀片线f1和最后刀片线f2之间范围内才真正有意义。因此，仅在该区域内获得有效的补偿也就相当足够了。

图2示出在俯视立体图中可见的上工作台10的结构12的一实施例。应注意到，该结构是弹性的和各向异性的结构，这样，它仅允许其自身沿纵向轴线X(垂直于工作表面方向)变形。

因此，通过加强诸构件13的结构，具体来说，通过它们相对于移动的纵向轴线X定位，来保持尽可能小的横向变形。

有利地是，一方面，这些加强的构件相对于该轴线基本上横向地定向，而另一方面，对着底板14放置在边缘上，因此，沿该定向具有最大可能抗弯曲的能力。加强构件较佳地包括多个肋，肋的端部连接到压机框架的侧壁上，既可直接地也可通过侧板15间接地连接。在此主题上，应注意到，连接也可用某些其它方法来实现，例如，不必要在肋的全部高度上进行连接。

因此，在图2中可以看到，加强构件13的厚度、高度、形状或外形可以这样改变，以致影响上工作台10，使其成为下工作台20所施加的力沿纵向轴线X的位置的函数。这些加强构件之间的距离也是一影响因子，因为它相对于材料移动的纵向轴线可以是可选择的审慎的非垂直性。同样地，应注意到，加强构件13边缘与底板14的连接或附连也可具有特殊的形状，以便在弯曲时影响上工作台的特性。如图2所示，该底板较佳地不直接附连到侧板15。为了只允许工作台沿纵向方向弯曲，结构12有利地既不形成封闭，也不设置有审慎地意图防止该种弯曲的横向肋。

参照图3，该图示出下工作台20的结构22的一实施例，该图显示为仰视的立体图。该实施例和其特征类似于以上关于上工作台10所描述的。因此，该结构也具有如结构12那样的构件，即，加强构件23、底板24以及侧板，例外之处在于，由于下工作台20的移动性，侧板当然不连接到压机1的框架上。

图4示出两个工作台之一的结构12的第二实施例的纵向截面图，具体来说，取上工作台10的结构。与以上所述实施例不同，该结构不必是敞开的且不包含肋型的加强构件。在此结构中，通过将一可变刚度的弹性底板6配装到工作台，可以获得理想的弹性变形。该可变刚度或弹性阻力可以通过沿选择的方向改变弹性底板6的厚度得以产生，即，基本上选择沿纵向轴线X的方向。改变工具3较佳地布置成直接抵靠弹性底板6，以便从其有意向的变形中获益，或者，通过一中间承载板7进行布置，该承载板7能够抵挡上述的变形，而不超出制造它的材料的弹性范围。

一般来说，应该指出的是，压机1的一个或两个的工作台10、20的结构12、22包括至少一个可变刚度的构件，且该构件可以是弹性底板6，但也可以是如上所述的加强构件13、23。

以完全相同的方式，同样的道理可应用于下工作台20中所采用的固有刚度。一般来说，应该指出的是，下和上工作台的结构应这样进行设计：这些工作台和其支承结构11、12的固有刚度之和应接近于某一值，当可移动工作台对着固定工作台滚动时该值保持恒定不变。在一特殊的实施例中，两个工作台10、20各具有一有意变形的弹性结构，并经受组合的有意的变形。

曲线工作表面所有点处的曲率半径较佳地大于或等于第一和最后刀片线之间的工作距离的五倍，因此，消除压缩材料上的荷载的变化，并增加压缩区域的长度

概括地说，还应该指出的是，这些压机执行的任务的确不只局限于切割和压缩操作，但可适应于任何其它的改变操作，诸如压花、涂敷金属化带或印刷。

有利地是，本发明能够完全省却普通平改变压机中需要的深度调整操作。这既减少机器准备的时间，并允许技术尚不够熟练的员工来执行这些任务。

还为有利地是，通过允许使用较轻的压机，由此，降低成本和环境麻烦事，同时避免工具过早磨损，由此本发明能够从曲线的改变优点中获得好处。其结果，不仅工具寿命得到延长，而且与普通压盘压机的输出相比，通过材料的压缩可提高切割和刻痕的质量。

Claims (10)

1.一种方法，通过压缩上工作台(10)和下工作台(20)之间的材料，曲线地改变网状物或板材料(2)，两个工作台各连接到对应的支承结构(11、21)上，并在一纵向轴线(X)上的材料(2)移动平面的各侧上结合地操作，其特征在于，在压缩阶段过程中，包括所述两个工作台(10、20)的结构(12、22)之一发生基本上不定向的、有意的弹性变形的一阶段。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有意的变形基本上垂直于材料(2)移动的平面定向。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，压缩阶段还包括所述两个工作台(10、20)的结构(12、22)之第二个发生基本上不定向的、有意的弹性变形的一阶段，所述两个弹性变形的阶段组合在一起。

4.应用如权利要求1所述的方法用来改变网状物或板材料(2)的压机(1)，包括一上工作台(10)和一下工作台(20)，这两个工作台各连接到支承结构(11、21)上，并在一纵向轴线(X)上的材料(2)移动平面的各侧上结合地操作，所述工作台(10、20)之一可移动，而另一个固定，两个工作台(10、20)之一支承曲线的工作表面(25)，其特征在于，所述两个工作台(10、20)之一的结构(12、22)包括至少一个刚度可变的构件(6、13、23)，它们设计成在压缩阶段过程中发生有意的弹性变形。

5.如权利要求4所述的压机(1)，其特征在于，所述结构(12、22)包括一刚度可变的弹性底板(6)。

6.如权利要求4所述的压机(1)，其特征在于，所述结构(12、22)包括加强构件(13、23)，用来阻止所述工作台(10、20)沿材料(2)的移动平面的横向轴线的弯曲。

7.如权利要求6所述的压机(1)，其特征在于，所述加强构件(13、23)具有肋的形式。

8.如权利要求4所述的压机(1)，其特征在于，所述结构(12、22)是敞开的。

9.如权利要求4所述的压机(1)，其特征在于，可移动的工作台支承一曲线的工作表面(25)，所述工作表面(25)设计成形成滚动，同时，在改变材料(2)过程中，沿与材料(2)的移动方向相反的方向，对固定工作台施加一加压作用

10.如权利要求4所述的压机(1)，其特征在于，在曲线工作表面(25)的所有点处，曲率半径大于或等于第一刀片线和最后刀片线之间的工作距离的五倍

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