DE102010027120A1

DE102010027120A1 - Ausbrecheinrichtung

Info

Publication number: DE102010027120A1
Application number: DE102010027120A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Diehr; Hans Haverkamp
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Masterwork Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-01-19
Also published as: CN102336033A; EP2407286A2; EP2407286B1; EP2407286A3; CN102336033B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) und ein Verfahren zum Durchbrechen von Stegen (6), die entlang einer Schnittlinie (19) die benachbarten Kanten eines Faltschachtelzuschnitts (5) zusammenhalten. Das Ausbrechen erfolgt durch Ausbrechwerkzeuge (9), die unterhalb der Zuschnitttransportebene auf einer durch einen Servomotor (8) programmierbar gesteuert angetriebenen Welle (7) angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchbrechen von Stegen, die entlang einer Schnittlinie die benachbarten Kanten eines Faltschachtelzuschnitts zusammenhalten, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 8.
Faltschachteln sind raumbildende Packmittel, die aus ebenen Zuschnitten geformt werden. Da sie in ihrer überwiegenden Gebrauchsform, dem Quader, sehr gut zu stapeln, zu lagern und zu transportieren sind, sind sie das verbreitetste Packmittel in der Industrie, im Handel und für den individuellen Gebrauch. Dem entsprechend ist die Erscheinungsform von Schachteln besonders vielfältig.
Für einige Faltschachtelzuschnitte ist es vorteilhaft und teilweise sogar notwendig, während des Stanzvorganges kleine Verbindungsstege entlang der Schnittlinie benachbarter Kanten übrig zu lassen. Diese Verbindungsstege, meist in Form von punktförmigen Verbindungen, sollen die benachbarten Kanten zusammenhalten und insbesondere verhindern, dass die Zuschnitte bei der Weiterverarbeitung aneinander hängen bleiben. Die Stege sind entlang der Schnittlinie voneinander beabstandet angeordnet.
Beim Verarbeiten derartiger Faltschachtelzuschnitte in einer Faltschachtelklebemaschine ist es notwendig, dass die Verbindungsstege vor der Durchführung der Falt- und Klebevorgänge der Zuschnitte getrennt werden. Hierzu ist es aus der EP 1 138 454 B1 bekannt, die Stege mit Scherwerkzeugen, die sich auf parallelen Wellen befinden, abzuscheren.
Aus der EP 1 961 526 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die eine sich rechtwinklig zur Beförderungsbahn erstreckende Vierkantprofilwelle aufweist, die oberhalb der Schachtelzuschnitte drehbar im Gehäuse gelagert ist. Die Vierkantprofilwelle weist Werkzeugaufnahmeelemente auf, in denen Ausbrechwerkzeuge befestigt werden können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kostengünstige, alternative Vorrichtung zum Durchbrechen von Stegen an benachbarten Kanten von Faltschachtelzuschnitten zu schaffen, mit der ein zuverlässiges Durchbrechen der Stege auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten gewährleistet ist, und die leicht auf unterschiedliche Faltschachtelformate eingestellt werden kann. Des Weiteren soll mit der Vorrichtung auch das Umlegen von beliebig angeordneten Feldern oder Lappen, die nicht zwangsläufig mit Stegen verbunden sein müssen, auf einfache Weise ermöglicht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß den Verfahrensschritten von Anspruch 8.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Faltschachtelzuschnitte, die mittels Stegen entlang einer Schnittlinie die benachbarten Kanten zusammenhalten, auf einer im Wesentlichen ebenen Bahn mittels Rollschienen und Rollwangen durch die Vorrichtung transportiert. In der Vorrichtung ist rechtwinklig zur Zuschnitttransportebene eine Welle angeordnet, die sich über die ganze Bahn erstreckt. Die Welle ist beidseits der Schachtelförderungsbahn in Seitenwänden der Vorrichtung drehbar gelagert. An der Welle sind Ausbrechwerkzeuge zum Durchbrechen der Stege befestigt. Die Ausbrechwerkzeuge sind sowohl quer als auch in der Höhe verstellbar. Die Welle ist unterhalb der Zuschnitttransportebene angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass eine bereits vorhandene Welle der Vorrichtung, die normalerweise für die Überholfaltung von Aufrichteschachteln verwendet wird, nun für andere Schachtelformen zum Aufnehmen von Ausbrechwerkzeugen zum Durchbrechen vorhandener Stege, auch Nicks genannt, verwendet werden kann. Die vorgeschlagene Lösung ist wesentlich kostengünstiger, da kein zusätzliches Modul erforderlich ist. Deshalb ist auch eine Nachrüstung bei vorhandenen Maschinen problemlos möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausbrechwerkzeuge fingerförmig ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind oberhalb der Zuschnitttransportebene starre, frei positionierbare, Niederhalteelemente für die Schachtelzuschnitte angeordnet. Diese verhindern beim Durchbrechen der Nicks ein Ausweichen des Schachtelzuschnitts nach oben und dienen so als Gegenhalter beim Durchbrechvorgang.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Welle über einen Servomotor angetrieben. Des Weiteren befindet sich in der Beförderungsbahn der Schachtelzuschnitte ein Sensor zur Erkennung der Zuschnittvorderkante. Der Sensor und der Servomotor sind mit einer programmierbaren Steuerung verbunden. Vorteilhafterweise ist die Antriebswelle somit einfach mit einem Programm zur Ansteuerung der Antriebswelle zu verbinden. Hierdurch kann der Bediener die Antriebswellenbewegung leicht beeinflussen und frei einstellen. Der Bediener kann somit den Rotationszyklus einstellen und das Werkzeug auf die Schachtelteile positionieren. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn auf einem Zuschnitt mehrere Schachtelteile auszubrechen sind. Sollte aufgrund zu kurzer Ausbrechabstände der Stege das Werkzeug nicht ausreichend schnell in die nächste Ausbrechposition gebracht werden können, so kann durch Hinzunahme einer weiteren Überholwelle (zwei Stück sind üblicherweise Bestandteil der Überholfaltungseinrichtung) dieses Problem ebenfallsauf einfache Art und Weise kostengünstig gelöst werden.
In einem besonders vorteilhaften Verfahren werden die Stegdaten in Abhängigkeit von der Zuschnittvorderkante über entsprechende Maßeingaben in einem Bedienmenue vor dem Start vom Maschinenbediener eingegeben. Danach wird die Maschine gestartet und der erste Schachtelzuschnitt mittels Rollschienen und Rollwagen transportiert. Ein Sensor detektiert die Vorderkante des Schachtelzuschnitts und ein Programmablauf einer programmierbaren Steuerung wird gestartet, der sicherstellt, dass die angetriebene Welle mit dem Ausbrechwerkzeug zum richtigen Zeitpunkt mit dem zu durchbrechenden Steg am Zuschnitt zusammenkommt, um den Steg zu durchbrechen. Dazu ist es erforderlich, dass das Programm so erstellt ist, dass es möglich ist, die auszubrechende Position auf dem Zuschnitt über entsprechende Eingaben in dem Bedienmenue einzugeben und abzuspeichern.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen er Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren dargestellt.
Es zeigen im Einzelnen:
1 zeigt einen Teil einer Faltschachtelklebemaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbrechen von Schachtelteilen
2 Schachtel mit auszubrechenden Teilen und Stegen
3a–3h zeigen die Detailansicht eines erfindungsgemäßen Ausbrechvorganges für einen vorderen auszubrechenden Schachtelteil
4a–4h zeigen die Detailansicht eines alternativen erfindungsgemäßen Ausbrechvorganges für einen vorderen auszubrechenden Schachtelteil
5a–5h zeigen die Detailansicht eines erfindungsgemäßen Ausbrechvorgangs für einen hinteren auszubrechenden Schachtelteil
In 1 ist ein Teil einer Faltschachtelklebemaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zum Ausbrechen von Schachtelteilen 3, 4 in einem Zuschnitt 5 dargestellt. Die in der Faltschachtelklebemaschine befindliche, steuerbar rotierende Überholwelle 7, die von einem Servomotor 8 angetrieben wird, wird mit einem speziellen, in der Höhe und seitlich frei einstellbaren, Ausbrechwerkzeug 9 bestückt, welches geeignet ist, die Verbindungsstege 6 von auszubrechenden Schachtelteilen 3, 4 nach oben auszubrechen. Die Ausbrechwerkzeuge 9 sind in einem bereits für die Überholfaltung bekannten Grundhalter 10 frei in der Höhe einstellbar befestigt. Der Grundhalter 10 ist über der Überholwelle 7 in bekannter Weise seitlich frei einstellbar. Bei den Ausbrechwerkzeugen 9 handelt es sich um Stifte, Flachmaterialien oder ähnlich geeignete Werkzeuge. Bei Rotation der Überholwelle 7 ragen die Ausbrechwerkzeuge 9 über die Transportebene hinaus, um die Verbindungsstege 6 in der Schnittlinie 19 der auszubrechenden Schachtelteile 3, 4 eines Zuschnitts 5 (2) zu durchbrechen und den auszubrechenden Schachtelteil entlang der Rilllinie 18 anzuheben. Der Zuschnitt 5 wird bei dem Ausbrechvorgang von Niederhalteelementen 13 in der Transportebene gehalten. Der Zuschnitt 5 wird dabei zwischen Rollschiene 11 und Rollenwange 12 in Transportrichtung 14 transportiert. Dabei wird die Vorderkante des Zuschnitts 5 durch einen Sensor 15, beispielsweise einer Lichtschranke, erkannt und ein Programmablauf gestartet, der sicherstellt, dass die angetrieben Überholwelle 7 mit dem Ausbrechwerkzeug 9 zum richtigen Zeitpunkt mit der auszubrechenden Stelle am Zuschnitt zusammenkommt, um den Ausbrechvorgang durchzuführen. Hierbei werden die Zuschnitte 5, wie bereits erwähnt, von Niederhalteelementen 13 gehalten, um so einen entsprechenden Gegendruck zum Ausbrechwerkzeug zu bilden.
Sollten auf einem Zuschnitt 5 mehrere Schachtelteile 3, 4 auszubrechen sein, so kann durch einen weiteren Rotationszyklus der Überholwelle 7 das Ausbrechwerkzeug 9 auf die weiteren Schachtelteile 3, 4 programmgesteuert positioniert werden.
Der Ausbrechvorgang für auszubrechende vordere 3 und hintere 4 Schachtelteile ist in den Detaildarstellungen der 3, 4 und 5 näher dargestellt. In diesen sind der besseren Übersichtlichkeit wegen die Niederhalter 13 und Sensoren 15 nicht dargestellt.
Die 3a bis 3h zeigen das Trennen von durch Stege 6 verbundenen auszubrechenden Schachtelteilen 3, die sich im vorderen Bereich der Zuschnitte 5 befinden. Das Ausbrechwerkzeug 9 steht oberhalb der Transportebene (3a und 3b). Der Zuschnitt 5 wird über Rollschiene 11 und Rollenwange 12 auf das Ausbrechwerkzeug 9 in Transportrichtung 14 zu transportiert. Sobald das auszubrechende vordere Schachtelteil 3 auf das Ausbrechwerkzeug 9 trifft (3c und 3d) wird der Schachtelteil 3 durch das Ausbrechwerkzeug 9 nach oben bewegt gegen die in den Detailansichten nicht dargestellten Niederhalteelemente 13. Hierbei werden die Verbindungsstege 6 aufgebrochen. Der Zuschnitt 5 wird weiter transportiert (3e und 3f). Das Ausbrechwerkzeug steht immer noch oberhalb der Transportebene und hält den ausgebrochenen Schachtelteil 3 nach oben, so dass es von bekannten Faltelementen 16 erfasst werden kann. Nun taucht das Ausbrechwerkzeug 9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 (3g und 3h) unter die Transportebene ab.
Der Zuschnitt 5 kann die Ausbrechstelle ungehindert passieren. Gleichzeitig wird der ausgebrochenen Schachtelteil 3 durch die Faltelemente 16 in Faltrichtung 17 umgefaltet.
Die 4a bis 4h zeigen ein alternatives Verfahren für das Trennen von durch Stege 6 verbundene, auszubrechende, Schachtelteile 3, die sich im vorderen Bereich der Zuschnitte 5 befinden. Das Ausbrechwerkzeug 9 steht unterhalt der Transportebene (4a und 4b). Der Zuschnitt 5 wird über Rollschiene 11 und Rollenwange 12 auf das Ausbrechwerkzeug 9 in Transportrichtung 14 zu transportiert. Sobald der auszubrechende Schachtelteil 3 (4c und 4d) über das Ausbrechwerkzeug 9 fährt, wird das Ausbrechwerkzeug 9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 nach oben gedreht und gelangt somit oberhalb der Transportebene. Hierbei werden die Verbindungsstege aufgebrochen und das auszubrechende Schachtelteil 3 nach oben bewegt. Der Zuschnitt 5 wird weitertransportiert (4e und 4f), Das Ausbrechwerkzeug 9 wird hierbei synchron zur Zuschnittbewegung mit gedreht, bis das ausgebrochene Schachtelteil 3 von bekannten Faltelementen 16 erfasst wird. Dann taucht das Ausbrechwerkzeug 9 unter die Transportebene ab. Der Zuschnitt 5 kann die Ausbrechstelle ungehindert passieren. Gleichzeitig wird der ausgebrochene Schachtelteil 3 durch die Faltelemente 16 in Faltrichtung 17 umgefaltet.
Die 5a bis 5h zeigen ein Verfahren für das Trennen für durch Stege 6 verbundene, auszubrechende Schachtelteile 4, die sich im hinteren Bereiche der Zuschnitte 5 befinden. Das Ausbrechwerkzeug 9 steht unterhalb der Transportebene (5a und 5b). Der Zuschnitt 5 wird über das Ausbrechwerkzeug 9 hinweg transportiert. Sobald der auszubrechende Schachtelteil 4 über das Ausbrechwerkzeug 9 fährt (5c und 5d), wird das Ausbrechwerkzeug 9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 nach oben gedreht und gelangt somit oberhalb der Transportebene. Hierbei werden die Verbindungsstege 6 aufgebrochen und das auszubrechende Schachtelteil 4 nach oben bewegt. Der Zuschnitt 5 wird weitertransportiert (5a und 5f). Das Ausbrechwerkzeug 9 wird hierbei synchron zur Zuschnittbewegung mit gedreht, bis das ausgebrochene Schachtelteil 4 von bekannten Faltelementen 16 erfasst wird. Dann taucht das Ausbrechwerkzeug 9 wieder unter die Transportebene ab. Das ausgebrochene Schachtelteil 4 wird durch die bekannten Faltelemente 16 in Faltrichtung 17 umgefaltet.
Bezugszeichenliste

1: Faltschachtelklebemaschine
2: Vorrichtung
3: auszubrechendes Schachtelteil vorne
4: auszubrechendes Schachtelteil hinten
5: Zuschnitt
6: Verbindungsstege/Nicks)
7: Überholwelle
8: Servomotor
9: Ausbrechwerkezeug
10: Grundhalter
11: Rollschiene
12: Rollenwange
13: Niederhalteelement
14: Transportrichtung
15: Sensor
16: Faltelement
17: Faltrichtung
18: Rilllinie
19: Schnittlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1138454 B1 [0004]
EP 1961526 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung (2) zum Durchbrechen von Stegen (6), die entlang einer Schnittlinie (19) die benachbarten Kanten eines Zuschnitts (5) zusammenhalten, während ihres Transportes durch Rollschiene (11) und Rollenwange (12) auf einer im Wesentlichen ebenen Bahn, mit einer rechtwinklig sich zur Zuschnitttransportebene über die ganze Bahn erstreckenden Welle (7), die beiderseits der Schachtelbeförderungsbahn in Seitenwänden der Vorrichtung drehbar gelagert ist, wobei an der Welle Ausbrechwerkzeuge (9) befestigt werden können, die sowohl quer als auch in der Höhe verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) unterhalb der Zuschnitttransportebene angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbrechwerkzeuge (9) fingerförmig sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Zuschnitttransportebene frei positionierbare, starre Niederhalteelemente (13) für die Schachtelzuschnitte (5) angeordnet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) über einen Servomotor (8) angerieben wird.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beförderungsbahn der Schachtelzuschnitte (5) ein Sensor (15) zur Erkennung der Zuschnittvorderkante angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15) und der Servomotor (8) mit einer programmierbaren Steuerung verbunden sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) die gleiche Welle ist, an der auch die Werkzeuge für Überholfaltungen angebracht werden können.
Verfahren zum Durchbrechen von Stegen (6), die entlang einer Schnittlinie (19) die benachbarten Kanten eines Faltschachtelzuschnitts (5) zusammenhalten, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Transport der Schachtelzuschnitte mittels Rollschienen (11) und Rollenwangen (17) b) Abtasten der Vorderkante des Zuschnitts mittels eines Sensors (15) c) Weiterleiten des Abtastsignals an eine programmierbare Steuerung d) Starten der Antriebswelle zum Durchbrechen der Stege (6) in Abhängigkeit des Abtastsignals des Sensors (15) und der gespeicherten Stegdaten in der programmierbaren Steuerung