CN103660369A - 用于对纸板坯开槽的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对纸板坯开槽的设备，该设备具有：受驱动的、卧式支承的运送辊筒（11）；多个围绕辊（54）连续环绕的且彼此间隔开的、部分地缠绕运送辊筒（11）的带子（51）；和在各带子（51）之间、能定位在运送辊筒（11）的周边上的切槽刀具（72、72’、72”、72”’），设定：至少一个切槽刀具处在相对运送辊筒（11）能够运动的且在开槽设备运行期间能够由驱动机构（79、132、135）驱动的导向元件上。在开槽过程期间，切槽刀具的轴向位置和/或其至运送辊筒的距离可变，通过这种方式可以实现机械开槽的纸板坯的全新的设计结构。开槽方法设定：至少一个切槽刀具在纸板坯被运送经过切槽刀具期间横向于纸板坯的运送方向运动。

Description

用于对纸板坯开槽的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的或者权利要求12的前序部分所述的用于对纸板坯开槽的设备和方法。

背景技术

书封面和用于价值高的销售和礼品包装的盒子基本上由粘覆有覆面材料的纸板构成。为了制备弯曲部位或锐边的弯边，在相应的位置上对纸板坯开槽。槽的横截面可以具有三角形的至矩形的形状，该形状作为切屑通过相应地彼此相对的刀片或圆片刀和必要时设置在其间的抛料器或者通过单构件的、按照相应的横截面成形的特殊刀具从纸板中切除。

由CN101200091B已知了这种类型的纸板开槽机，其包括受驱动的运送辊筒和部分地缠绕该运送辊筒的带子，在该纸板开槽机中设置有多个在各带子之间、可以位置固定地定位在运送辊筒的周边上的、用于切削各个彼此平行的槽的切槽刀具。切槽刀具分别由两个固定在刀片夹持装置上的刀片构成，其中，所述刀片夹持装置位于套装式夹持装置上，这些套装式夹持装置夹紧在两个横梁之一上。为了使切槽刀具定位，套装式夹持装置在横梁上相对运送辊筒被轴向地手动移动和固定。通过滚花螺钉来调节槽深，通过这种方式使得刀片夹持装置在套装式夹持装置上在一定程度上相对运送辊筒径向移动。

利用位置固定地定位的切槽刀具只能生成连续的、平行于纸板坯的运送方向延伸的、且具有恒定横截面的槽。特别是在由粘覆的纸板坯构成的折叠盒构造中存在区段性地置入槽的需求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种如权利要求1的或者权利要求12的前序部分所述的用于对纸板坯开槽的设备和方法，该设备或者该方法在较高灵活性的同时能够实现开槽纸板坯的各种各样的设计结构。

所述目的根据本发明通过如权利要求1所述的设备且通过如权利要求12所述的方法得以实现。在从属权利要求中对本发明的优选的构造形式加以阐述。

由于在设备中，至少一个切槽刀具处在相对运送辊筒可运动的且在开槽设备运行期间可以由驱动机构驱动的导向元件上，所以能够实现开槽设备的明显较高的灵活性。那么至少一个切槽刀具在运送辊筒上的轴向位置和/或该至少一个切槽刀具至辊筒外壳的距离现在在开槽过程期间、就是说在纸板坯在切槽刀具旁边通过过程中能够有针对性地变动。通过这种方式可实现机械开槽的纸板坯的全新的设计结构，而这些设计结构迄今为止还无法实现或仅仅可以成本过高地通过手工来实现。沿着槽变化的横截面或仅仅区段性地和/或相对彼此倾斜地延伸的槽在由开槽的纸板坯制成的盒子和书封面中能够实现新的设计结构可能性和功能性。

如果导向元件基本上可以相对运送辊筒径向运动和被驱动，则可以切削不连续的槽，这些不连续的槽具有沿着槽到纸板棱边具有一定距离的端部和/或断续部。在此，在纸板坯通过过程中，相应的切槽刀具在切削位置与从纸板坯上退刀的和/或反向的位置之间在一定程度上进行往复切换。构造成摇臂或滑块的导向元件为此可以由简单的气动缸来驱动。通过切削位置的以切槽刀具距运送辊筒的不同距离的移动，能够切削出具有沿着槽可变化的横截面的槽。

如果导向元件是可以相对运送辊筒轴向移动和被驱动的滑块，那么通过相应的切槽刀具在槽切削过程中根据槽的走向进行始终横向于纸板运送方向的运动，能够制成相对彼此倾斜延伸的和/或相对纸板棱边倾斜延伸的槽。

在将切槽刀具设置在作为导向元件的十字刀架上时，为了同时实施由轴向和径向运动获得的上述压槽（Nutauspraegung），切槽刀具可以相互独立地相对运送辊筒作径向和轴向移动。

相应的切槽刀具可以单独地设置在分开的导向元件上并被驱动，或者根据一种改进方案可以成对地或者成组地设置在一个共同的导向元件上或至少在驱动上可耦合地由一个共同的驱动装置驱动，以便一再一致地进行相应的上述压槽。

优选导向元件的运动是可调节的或可调整的。通过这种方式可以灵活地制造横截面和/或走向可变的槽。

具有特别高的灵活性和用于自动化的可能性的优点地设定：驱动机构是可控制的驱动装置。优选该可控制的驱动装置通过控制装置而与运送辊筒的驱动装置相连接。通过与纸板坯的运送运动的持续不断的补偿，可以在纸板坯中位置准确地置入槽的始端和末端、走向和/或所期望的横截面变化。如果导向元件的运动按照槽样板来控制或者可变地控制，该槽样板通过可折叠的、由需开槽的纸板坯制成的纸板制品的形状和/或尺寸来确定，那么通过事先给定由所期望的盒子形成的槽样板可以自动地、无需手动调节和补充加工地对槽进行切削。特别准确的运动控制通过可控电机作为驱动机构而获得。除了旋转角度可控的（drehwinkelgesteuert）电机之外，还可以使用直线电机、扭矩电机、活动心线圈（voice coil）或类似的可控制的电动驱动装置。优选导向元件可以按照曲线被程序控制地驱动。特别是由此可以在几何方面准确地切削偏离直线的槽走向。如果曲线是可变的，那么可以灵活地制造在该曲线的走向中的变化的槽。

如果切槽刀具包括划线刀，则可以置入断续的、类似穿孔的划线（Ritzlinie）或区段性地置入例如限制窗口凹口（Fensterausschnitt）的划线。在深度被相应地调节的划线刀的情况下，只留下最小的剩余横截面，该剩余横截面在后续的工作步骤中能够很容易地撕开，使得相应的区段或者部分可以从纸板坯上取下。通过这种方式可以省去纸板坯的冲裁。

根据本方法设定：至少一个切槽刀具在纸板坯被运送经过切槽刀具期间横向于纸板坯的运送方向作运动。根据本发明的用于置入沿着槽变化的横截面或仅仅区段性地和/或相对彼此倾斜地延伸的槽的方法不仅仅可以在按照设备权利要求1的前序部分所限定的滚筒式开槽机上实施，而且还可以应用在直线传送的开槽机上，如台式开槽机，其中纸板坯在直线运动的真空平台上被运送，或应用在纸板坯被多个依次排列的运送辊对夹紧地运送的开槽机上。

为了置入区段性延伸的槽，至少一个切槽刀具可以垂直于纸板坯作运动并且在此优选可以在切削位置与从纸板坯上退刀的和/或反向的位置之间作往复运动。如果至少一个切槽刀具在纸板坯的平面内垂直于运送方向作运动，则还可以置入相对彼此倾斜延伸的或相对纸板棱边倾斜延伸的槽。

附图说明

参照后面的附图对根据本发明的开槽设备和方法的示例性实施方式和应用进行详细阐述。附图中：

图1为开槽设备的示意性侧视图，其具有基本上可径向运动的切槽刀具；

图2为图1所示出的切槽刀具，其位于退刀位置中；

图3为可径向运动的切槽刀具的备选的实施形式；

图4为开槽设备的一部分的局部示意性透视图，其带有安装在十字刀架上的切槽刀具；

图5a为通过根据本发明的开槽设备被区段性开好槽的纸板坯；

图5b为由图5a所示的开好槽的纸板坯制成的盒子。

具体实施方式

图1示意性示出的开槽设备1基本上包括一个受驱动的、卧式支承的运送辊筒11和多个围绕辊54连续环绕的且彼此间隔开的、在构成入口14和出口15的情况下部分地缠绕运送辊筒11的带子51以及在各带子51之间、以距辊筒外壳限定的距离地设置的切槽刀具72、72’。由输送装置101输送到入口14的纸板坯2被带子51有效传送地（foerderwirksam）压到辊筒外壳上并且被沿运送方向11a在运送辊筒11旋转约180°中从位于运送辊筒11的下部顶点处的入口14传送到位于上部顶点处的出口15并且在此被引导经过切槽刀具72、72’，此处用相应设计的槽刀71从纸板坯2中切除例如V形的切屑6。

图1中的输送装置101具有纸板料仓102，该纸板料仓含有由叠放的纸板坯构成的料垛4。总是最下部的纸板坯2由第一纸板滑板104.1在前部止挡103之下推出并且向中间位置105转移，纸板坯2从该中间位置中通过第二纸板滑板104.2在外部导轨106上定向的情况下被输送到入口14。纸板滑板104.1、104.2彼此之间以固定的距离耦合并且以与这个距离相等的、恒定的传送行程107按照节拍地来回运动。在此，输送速度略高于运送辊筒11的旋转速度，因此纸板坯2几乎是被强制性地推到运送辊筒11与带子51之间的入口14内。

图1中的输出口111具有向前倾斜下降的堆料台112，从出口15中排出的、完成开槽的纸板坯3投放到该堆料台上并且叠放成料垛5。由于出口15设置在运送辊筒11的上部顶点中，被切削的槽3a在排出的纸板坯3中处在上部并且由此能够***作人员看到。

如从图1中可以看到的那样，辊54如下地设置在运送辊筒11周围，即，总共形成三个最接近的区域，它们位于在各辊54之间的回行段与贴靠运送辊筒11的带子区段之间。在这些区域中可以设置切槽刀具72、72’。切槽刀具72、72’安装在与运送辊筒11平行设置的支承梁36、37上。可以并排安装多个切槽刀具72、72’。通过在两个沿运送方向11a相继安置的支承梁36、37上的设置结构，可以置入很密集地并列安置的槽3a。

图2示出的是图1中的根据本发明构造的切槽刀具72′的比例放大图。该切槽刀具包括支架73，该支架通过夹紧件74而可固定在支承梁36上。在支架73上支承有摇臂78，在该摇臂上又固定有用于槽刀71的容纳滑块76。摇臂78由气动缸79驱动，通过这种方式使得槽刀71在图1所示出的切削位置与如图2所示的从纸板坯2上退刀的位置之间基本上相对运送辊筒11作径向的往复运动。

切槽刀具72′在松开夹紧件74之后可以相对运送辊筒11作轴向移动，通过这种方式可改变纸板坯3中的需切削的槽3a的位置。另外，容纳滑块76可以松开并且借助旋钮77相对运送辊筒11作无级的径向移动，通过这种方式可调节切削位置中的相应的切削深度。

气动缸79由气动阀81控制，该气动阀与控制装置82连接，在该控制装置中对量取运送辊筒11的旋转运动的旋转编码器84的信号和探测所通过的纸板坯2的前棱边的光栅83的信号进行分析处理用于获得所通过的纸板坯2的准确的位置。由于在纸板坯2通过过程中切槽刀具72′或者槽刀71在各个准确的传送位置中能够在切削位置与从纸板坯2上退刀的位置之间运动并且能够反向地运动，所以可以切削不连续的槽，这些不连续的槽具有沿着槽的、距纸板棱边一定距离的端部和/或断续部。

图3示出的是径向可运动的切槽刀具72’’的备选的实施形式。相对运送辊筒11可径向移动的滑块80在支架73上引导，在该滑块上设置有用于槽刀71的容纳滑块76。滑块80或者槽刀71由平行于直线导向装置设置的气动缸79驱动。

图4示出的是切槽刀具72’’’的第三实施方式。该切槽刀具安装在被驱动的十字刀架130上，该十字刀架由被相对运送辊筒11轴向驱动的滑块136和在被设置在所述滑块136上的支架134上被相对运送辊筒11径向引导和驱动的、用于槽刀71的容纳滑块131构成。容纳滑块131通过丝杠螺母传动装置（Spindel-Mutter-Antrieb）133而由伺服电机132驱动。由此切削位置能够以槽刀71距运送辊筒11的不同的距离移动，这些切削位置能够切削具有沿着槽可变化的横截面的槽。

滑块136构造成直线电机135的转子或者次级部分136并且在起定子作用的且安装在支承梁36上的初级部分137上被相对运送辊筒11轴向引导。两个驱动装置，用于槽刀71的径向运动的伺服电机132和用于槽刀的轴向运动的直线电机135通过控制装置138而与运送辊筒11的驱动马达13相连接。通过这种方式在向着纸板边缘停止的（abgesetzten）、断续的、倾斜延伸的和/或横截面变化的槽的切削方面产生了特别高的灵活性。另请参阅上述优点介绍中的实施形式。作为应用实例，在图5中示出的是相对运送方向11a倾斜延伸的槽区段3a′的切削。为了制造不对称的折叠盒例如需要相对彼此倾斜延伸的槽3a′。

图5a描绘的是利用开槽设备1按照本发明的方法而开好槽的纸板坯的例子。图5a示出的是平放的、确定用于盒子140的纸板坯141。通过多个纵向置入的V形槽142而在纸板坯141中构造底板143、两个对置地设置在底板143上的侧壁144a、b和盖板145。横向延伸的槽146a、b不是连续置入，而只是被切削到底板143和两个侧壁144a、b中。另外纸板坯141还具有两个置入侧壁144a、b的波形的和彼此对称的槽147a、b。

为了制造在图5a中描绘的纸板坯141，利用开槽设备1在第一加工工序中置入基本上纵向延伸的V形槽142和147a、b。用于切削槽147a、b的槽刀72’’’在切削槽期间横向于纸板坯141的运送方向11a按照波形作往复运动。在第二加工工序中，纸板坯141旋转90°放置在开槽设备1上，然后将横向延伸的槽146a、b置入。在此，为了空出盖板145，切槽刀具72’、72’’或者72’’’在切削槽期间从切削位置进入到从纸板坯141上退刀的位置中而运动离开运送辊筒11。

图5b示出的是由开好槽的纸板坯141制成的盒子140。侧壁144a、b被竖起。利用榫槽连接（Nut－und－Federverbindungen），分开的侧壁148a、b被***到槽146a、b中并与纸板坯141相粘结。在波形置入的槽147a、b中容纳有隔板149，该隔板具有由槽147a、b事先给定的曲面。以同样的方式可以在盒子上粘贴振荡的侧壁。

利用榫槽连接而结合的盒子具有高稳定性。另外，嵌缝原理允许单件上的大的制造公差，这是因为尺寸偏差和形状偏差被槽所掩盖。另外，与根据本发明的开槽方法相结合还能够实现振荡的侧壁和（中间）底板以及非方形的盒子结构。

Claims (15)

1.用于对纸板坯（2、141）开槽的设备（1），该设备具有：

·受驱动的、卧式支承的运送辊筒（11）；

·多个带子（51），这些带子围绕辊（54）连续环绕且彼此间隔开、在构成入口（14）和出口（15）的情况下部分地缠绕运送辊筒（11）、并且将纸板坯（2、141）有效传送地压到辊筒外壳上；和

·在各带子（51）之间、能定位在运送辊筒（11）的周边上的切槽刀具（72、72’、72’’、72’’’），

其特征在于：

·至少一个切槽刀具（72’、72’’、72’’’）处在相对运送辊筒（11）能够运动的且在开槽设备运行期间能够由驱动机构（79、132、135）驱动的导向元件（78、80、130）上。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述导向元件（78、80、131）基本上能够相对运送辊筒（11）径向运动和被驱动。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述导向元件是能够相对运送辊筒（11）轴向移动和被驱动的滑块（136）。

4.如权利要求1至3之任一项所述的设备，其特征在于：相应的切槽刀具（72’、72’’、72’’’）成对地或者成组地设置在共同的导向元件上或至少在驱动上可耦合地由共同的驱动装置驱动。

5.如权利要求1至4之任一项所述的设备，其特征在于：所述导向元件的运动是可调节的或可调整的。

6.如权利要求1至5之任一项所述的设备，其特征在于：驱动机构是可控制的驱动装置（79、132、135）。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于：所述可控制的驱动装置（79、132、135）通过控制装置（82、138）而与运送辊筒（11）的驱动装置（13）相连接。

8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于：导向元件（131、136）的运动按照槽样板来控制或者可变地控制，所述槽样板通过可折叠的、由需开槽的纸板坯（141）制成的纸板制品的形状和/或尺寸来确定。

9.如权利要求6至8之任一项所述的设备，其特征在于：所述导向元件（131、136）能够按照曲线被程序控制地驱动。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于：所述曲线是可变的。

11.如权利要求1至10之任一项所述的设备，其特征在于：切槽刀具包括划线刀。

12.用于对借助运送装置（11、51）被连续运送经过切槽刀具（72、72’、72’’、72’’’）的纸板坯（2、141）开槽的方法，其特征在于：在运送经过时，至少一个切槽刀具（72’、72’’、72’’’）横向于纸板坯（2）的运送方向（11a）作运动。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述至少一个切槽刀具（72’、72’’、72’’’）垂直于纸板坯（2）运动。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述至少一个切槽刀具（72’、72’’、72’’’）在切削位置与从纸板坯上退刀的和/或反向的位置之间作往复运动。

15.如权利要求12至14之任一项所述的方法，其特征在于：所述至少一个切槽刀具（72’、72’’、72’’’）在纸板坯（2）的平面内垂直于运送方向（11a）作运动。

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