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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Einschneiden und Rillen von Kartonbogenmaterial.
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Spezifisch für die Verarbeitung von Kartonbogen
konzipierte Kartonverarbeitungsmaschinen nach dem Stand der Technik
stellen Kartonbogen mit geeigneten Quereinschnitten und Rillen bereit,
damit der Kartonbogen leicht gefalzt werden kann, um einen Pappkarton
oder andere ähnliche
Verpackungsartikel herzustellen.
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Eine erste Art der Maschinen zum
Einschneiden und Rillen von Kartonmaterial nach dem Stand der Technik
umfasst eine Trägerwelle,
die eine Mehrzahl von Einschneideköpfen mit einer Mehrzahl von Einschneideklingen
trägt,
die zum schnellen Drehen um ihre sich drehende Trägerwelle
veranlasst werden.
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Die Einschneideköpfe sind insbesondere mit geeigneten
Gegeneinschneideelementen verbunden, so dass die Einschneideklingen
durch den unter dieselben zugeführten Kartonbogen
hindurchschneiden können,
um die erwähnten
durchgehenden Einschnitte bereitzustellen.
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Eine zweite Art von Maschinen nach
dem Stand der Technik weist eine erste Trägerwelle auf, die eine Mehrzahl
von Rillköpfen
trägt,
und weist stromabwärts
der ersten Welle eine zweite Trägerwelle
auf, die eine entsprechende Mehrzahl von mit den Rillköpfen ausgerichteten
Einschneideköpfen trägt.
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Die oben erwähnten Maschinen können auch
mit Kartonbogen mit einer Teilung betrieben werden, die größer als
der Durchmesser des Einschneidekopfes ist.
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In einem solchen Fall wäre es jedoch
notwendig, den Einschneidekopf von dem Kartonbogen anzuheben und
die Drehbewegung der Maschine für eine
bestimmte Zeitdauer anzuhalten, damit der Kartonbogen in eine solche
Arbeitsposition geführt
werden kann, dass er durch die Einschneideklinge ordnungsgemäß durchgeschnitten
werden kann.
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Bei einem solchen Vorgang wird der
Kartonbogen jedoch nicht perfekt gehalten und geführt, und dementsprechend
ist es nicht möglich,
eine sehr genaue Position des in Verarbeitung befindlichen Kartonbogens
sicherzustellen.
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Ein weiterer Nachteil dieser zweiten
Art einer Kartonbogenverarbeitungsmaschine besteht darin, das das
Anhalten und erneute Antreiben der die Einschneideköpfe tragenden
Welle aufgrund der vergleichsweise großen Masse der erwähnten, zu
drehenden Wellen eine große
Kraftmenge erfordern würde,
wobei der Stromverbrauch die Kosten des fertiggestellten Kartongegenstandes
negativ beeinflussen würde.
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Darüber ist es mit den erwähnten Maschinen nach
dem Stand der Technik aufgrund der erwähnten großen Masse der Trägerwelle
des Einschneidekopfes nicht möglich,
einen großen
Gewinn zu erzielen.
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In dem Dokument EP-A-O 752 299, auf
dem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, ist eine Einschneidevorrichtung
mit unabhängig
voneinander angetriebenen Messern offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend besteht das Ziel
der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Vorrichtung
zum Einschneiden und Rillen von Kartonbogenmaterial mit einem sehr
hohen Gewinn bei vergleichsweise niedrigen Betriebskosten.
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Innerhalb des Umfanges des oben erwähnten Zieles
besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
einer Vorrichtung zum Einschneiden und Rillen von Kartonbogenmaterial,
die für
eine sehr große
Bandbreite von Quer- und Längsgrößen an zu
verarbeitenden Kartonbogen verwendet werden kann, ohne dass sehr
komplexe und langwierige Regulierungen notwendig sind.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung werden das oben erwähnte
Ziel und die Aufgaben sowie weitere Aufgaben, die nachfolgend offensichtlicher
werden, durch eine Vorrichtung zum Einschneiden und Rillen eines
Kartonbogens nach Anspruch 1 erreicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden
Erfindung weisen die Einschneideköpfe einen Durchmesser auf,
der einem ganzzahligen Teiler der Zufuhrteilung des Kartonbogens
entspricht.
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Darüber hinaus werden die ersten
und zweiten Wellen von der Hauptantriebseinheit der Einschneidemaschine
durch eine gezahnte Laufrolle angetrieben, auf der ein Zahnriemen
in Eingriff steht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden die die Einschneideköpfe tragenden
ersten und zweiten Wellen mit bürstenlosen
Motoren angetrieben, und umfassen geräumte Wellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird der verstellbare Trägerschlitten
durch eine Getriebemotoreinheit angetrieben, die das Gleiten des
Trägerschlittens
in einer im Wesentlichen senkrecht zu der Zufuhrrichtung des Kartonbogens
verlaufenden Richtung ermöglicht,
um die Einschneideköpfe
in Abhängigkeit
von der Größe des in Verarbeitung
befindlichen Kartonbogens an einem gewünschten Einschneidepunkt zu positionieren.
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Schließlich ist eine Mehrzahl von
auf einem Trägerschlitten,
der gemeinsam mit dem verstellbaren Trägerschlitten antreibbar ist,
angeordneten Gegeneinschneideköpfen
und Rillköpfen
mit den Baugruppen zum Einschneiden und Antreiben von Kartonbogen
verbunden.
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Die Erfindung bietet in Bezug auf
den Stand der Technik die folgenden Vorteile.
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Zunächst besteht ein sehr bedeutender
Vorteil der Erfindung darin, dass die Einschneideköpfe unabhängig von
den Antriebsköpfen
antreibbar sind und dass die Einschneideköpfe von dem erwähnten verstellbaren
Trägerschlitten,
und nicht von dessen sich drehender Welle getragen werden.
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Das bedeutet, dass die Einschneideköpfe mit
einer viel geringeren Kraft angetrieben werden können, als dies bei Maschinen
nach dem Stand der Technik notwendig wäre, wobei die Einschneideköpfe auf
Wellen angebracht sind, die auch als Träger für die Köpfe dienen, wenn die Länge des
Kartonbogens größer als
die Ausdehnung der Einschneideköpfe
ist, und es dementsprechend notwendig wäre, anzuhalten und dann die
Drehbewegungen der Einschneideköpfe
wiederaufzunehmen.
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Darüber hinaus sollte es offensichtlich
sein, dass bei der Maschine gemäß der Erfindung
die Zufuhr und ord nungsgemäße Positionierung
des Kartonbogens sichergestellt werden, indem stromabwärts der
ersten Antriebskopfbaugruppe die zweite Antriebskopfbaugruppe vorgesehen
ist, und durch die Tatsache, dass der damit in Verbindung stehende Zahnriemen
immer mit dem Kartonbogenmaterial in Kontakt gehalten wird.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass der Durchmesser der Einschneideköpfe der
Hälfte
der Zufuhrteilung des Kartonbogens entspricht. Somit können die
bürstenlosen Motoren
mit derselben Betriebsgeschwindigkeit wie die Maschine betrieben
werden, wenn die Länge
des in Bearbeitung befindlichen Kartonbogens nicht größer als
die Ausdehnung der Einschneideköpfe
ist, wodurch eine hohe Betriebsleistung bei gegebenen Längen der
zu verarbeitenden Kartonbogen bereitgestellt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile und Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten
Offenbarung offensichtlicher, die mittels eines veranschaulichenden,
jedoch nicht begrenzenden Beispiels unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen
gegeben wird, wobei:
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1 eine
Teilquerschnittsansicht ist, die einen Querschnitt der Vorrichtung
gemäß der Erfindung
auf einer parallel zu der Kartonbogenzuführungsrichtung verlaufenden
Ebene aufweist; und
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2 eine
Querschnittsansicht in Form eines Querschnittes der Einschneide-
und Rillvorrichtung gemäß der Erfindung
auf einer gestrichelten Linie A-A ist;
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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In der nachfolgenden Offenbarung
wird auf einige bevorzugte Ausführungen
der Erfindung Bezug genommen, die mittels eines nicht begrenzenden
Beispiels mehrerer möglicher
Varianten der Erfindung beschrieben werden.
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In 1 ist
die Einschneide- und Rillvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
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Die Vorrichtung umfasst einen auf
Schienen 25 gleitenden Trägerschlitten 18, der
eine Mehrzahl von Einschneide- und Rillbaugruppen trägt, wobei die
in 1 dargestellte Einschneide-
und Rillbaugruppe eine erste Baugruppe oder Set von Einschneideköpfen 7 und 9 und
eine zweite Baugruppe oder Set von Einschneideköpfen 7' und 9', und darüber hinaus gezahnte Laufrollen 2 und 3 umfasst.
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Die Einschneideköpfe 7, 9 und 7', 9' sind jeweils
auf ersten und zweiten geräumten
Wellen 6 und 6' angebracht,
die in einer im Wesentlichen parallelen Position, und so angeordnet
sind, dass die Einschneideköpfe 7, 9 und 7', 9' auf der selben
Ebene arbeiten, wo bei darüber
hinaus zwischen den Köpfen 7, 9 und 7', 9' Gegenrillräder 32 vorgesehen
sind.
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Jeder Einschneidekopf ist mit Einschneideklingen 8 versehen,
die durch die drehbaren geräumten
Wellen 6, 6' drehbar
angetrieben sind und so auf den Kartonbogen 14 einwirken,
dass geeignete Einschnitte durch denselben hindurch bereitgestellt
werden.
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Die Einschneide- und Rillbaugruppe
umfasst darüber
hinaus gezahnte Laufrollen 2 und 3, die auf einer
geräumten
Welle 1 angebracht sind, die von der Hauptantriebsbaugruppe
der Maschine angetrieben wird.
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Die in der Einschneide- und Rillbaugruppe von 1 enthaltenen Elemente sind
mittels einer Riemenübertragung
miteinander verbunden, die einen mit geeigneten Riemenspannelementen 27 verbundenen
Zahnriemen 4 umfasst.
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Der Riemen 4 legt in Zusammenwirken
mit einer ersten Gegeneinschneidekopf 12, 13 -Baugruppe
und einer zweiten Gegeneinschneidekopf 12', 13'-Baugruppe sowie mit Rillköpfen 31 einen
Raum fest, durch den hindurch der in Bearbeitung befindliche Kartonbogen 14 angetrieben
wird.
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Die Einschneideköpfe 7, 9 und 7', 9' weisen eine
Ausdehnung auf, die einem ganzzahligen Teiler der Zufuhrteilung
des Kartonbogens 14 entspricht.
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Genauer ausgedrückt sind die Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' auf sich verbreiternden
Wellen 11 angebracht, während
die Rillköpfe 31 auf
einer sich verbreiternden Welle 30 angebracht sind.
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Jeder Gegeneinschneidekopf ist mit
Gegenklingen 16, 17 versehen, die mit den Einschneideklingen 8 zusammenwirken,
um den Kartonbogen 14 mit einer Mehrzahl von durchgehenden
Einschnitten zu versehen.
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Die aus den Gegeneinschneide- und
Rillelementen bestehende Baugruppe kann mittels eines gemeinsam
mit dem erwähnten
Trägerschlitten 18 angetriebenen
Trägerschlittens 33 auf
Achsen 29 gleiten, mit denen die Baugruppe durch Kopplungsglieder 28 verbunden
ist.
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Genauer ausgedrückt wird der Trägerschlitten 18 durch
eine Getriebemotoreinheit 23 angetrieben, die das Gleiten
des Trägerschlittens
auf Wellen 20 ermöglicht,
die ihrerseits mittels Koppelungsgliedern 22 mit dem die
Schienen 25 tragenden Träger 26 verbunden sind.
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2 ist
eine im Wesentlichen entlang der gestrichelten Linie A-A abgenommene
Querschnittsansicht, die die Einschneide- und Rillvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Genauer ausgedrückt können die auf der geräumten Welle 6 angebrachten
Einschneideköpfe 7 von
den Antriebsköpfen 5 getrennt
werden, wodurch die Einschneideköpfe
unabhängig
von den Antriebsköpfen 5 angetrieben
werden können,
um die erwähnten,
durch den Kartonbogen 14 hindurchgehenden Einschnitte durch
die Einschneideklingen 8 zu jedem gewünschten Zeitpunkt bereitzustellen.
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Dieselbe, über die Einschneideköpfe 7 gegebene
Offenbarung könnte
auch in Bezug auf die Einschneideköpfe 9 gegeben werden.
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Die Einschneide- und Rillvorrichtung
gemäß der Erfindung
funktioniert wie folgt.
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Die geräumte Welle 1 wird
von der Hauptantriebseinheit der Maschine angetrieben und die Welle treibt
ihrerseits die gezahnten Laufrollen 2, 3 an, die ihrerseits
die gezahnten Laufrollen 5 durch den Zahnriemen 4 antreiben.
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In diesem Zusammenhang sollte hervorgehoben
werden, dass die Laufrollen 5 und der Zahnriemen 4 wie
bereits erwähnt,
auch als Antriebsköpfe funktionieren
würden,
wodurch sie synchron mit der Maschine angetrieben werden.
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Die geräumte Welle 6 wird
durch eine Getriebemotoreinheit angetrieben, die bürstenlose
Motoren umfasst und dafür
vorgesehen ist, die Köpfe 7 zu
einer Drehung für
jeden Durchgang des Kartonbogens zu veranlassen, während sie
beim Anhalten auf einen nachfolgenden Kartonbogen wartet.
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Die auf den Einschneideköpfen 7 und 9 angebrachten
Einschneideklingen 8 schneiden nacheinander durch den Kartonbogen 14 hindurch,
um die erwähnten
Einschnitte durch denselben bereitzustellen.
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Da die Einschneideköpfe 7, 9 von
ihrem Trägerschlitten 18,
und nicht von der dafür
vorgesehenen Antriebswelle getragen werden, wie dies bei Maschinen
nach dem Stand der Technik der Fall ist, können die Einschneideköpfe angehalten
und wieder sehr leicht mit sehr geringem Stromverbrauch in Drehung
versetzt werden.
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Die sich verbreiternden Wellen 11 und 30 werden
in der Tat durch die Hauptantriebseinheit der Maschine drehbar angetrieben
und treiben dadurch ihrerseits die Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' sowie die Rillköpfe 31 an.
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Da die Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' und die Rillköpfe 31 auch
als Antriebsköpfe funktionieren,
arbeiten sie immer synchron mit der Maschine.
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Der Trägerschlitten 18 kann
entlang der Maschine quer angetrieben werden, um die Köpfe in Abhängigkeit
von der Größe des in
Verarbeitung befindlichen Kartonbogens an einem gewünschten
Einschneidepunkt zu positionieren, wobei die Einschneideklingen 8 zwischen
den Gegenklingen 16 und 17 in Eingriff stehen.
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In einem solchen Fall geben die sich
verbreiternden Wellen 11 und 30 die Gegeneinschneideköpfe 12 und 13 sowie
die Rillköpfe 31 frei.
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Zu diesem Zeitpunkt treibt der Trägerschlitten 18 während seiner
Bewegung die Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' und die mit
dem auf den Achsen 29 gleitenden Trägerschlitten 33 verbundenen
Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' an, und treibt
damit den Rillkopf 31 an.
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Dann wird der Trägerschlitten 18 mittels
der Getriebemotoreinheit 23 an den Schienen 25 entlang angetrieben.
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Wenn sich die Schlitten alle in ihren
eingestellten Positionen befinden, arretieren die sich verbreiternden
Wellen erneut die Gegeneinschneideköpfe 12, 13 und 12', 13' sowie die Rillköpfe 31.
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In diesem Zusammenhang sollte darüber hinaus
hervorgehoben werden, dass die Einschneideköpfe in Abhängigkeit von mehreren möglichen
Konstruktionsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Durchmesser,
der einem ganzzahligen Teiler der Zufuhrteilung des Kartonbogens,
und mit einem Durchmesser, der der Hälfte der Zufuhrteilung des
Kartonbogens entspricht, oder auch mit einem Durchmesser konzipiert
werden können,
der der Zufuhrteilung des Kartonbogens entspricht.
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Das Kraftübertragungssystem zur Übertragung
der Antriebsbewegung von den Laufrollen 2 und 3 auf
die Antriebsköpfe
kann zusätzlich
zu dem Zahnriemen 4 weitere gleichwertige mechanische Einrichtungen,
z. B. einen trapezförmigen
Riemen, eine Antriebskette oder ein Zahnradsystem umfassen.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme
auf bevorzugte Ausführungen
derselben offenbart wurde, sollte offensichtlich sein, dass die
offenbarten Ausführungen
mehrere Abänderungen
und Veränderungen
durchlaufen können,
die alle innerhalb des Umfanges der der dazugehörigen Ansprüche liegen.