CN102985346B - 用于保护用于加工卷筒纸基材的加工单元的方法、供给站和包装生产机器 - Google Patents

用于保护用于加工卷筒纸基材的加工单元的方法、供给站和包装生产机器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于保护用于加工卷筒纸基材（3）的单元（2）以防止所述单元（2）内的所述基材（3）发生堵塞的方法，其中所述单元（2）在用于生产包装单元的机器（1）中对处于停顿状态的所述基材（3）进行加工，其中所述方法包括以下步骤：检测加工后的基材（6）没有从所述单元（2）的出口出来；停止插入装置（14）的马达（22），以防止所述基材（3）进入所述单元（2）；停止感测控制器（11）的马达（17）；以及同时停止所述机器（1）。

Description

用于保护用于加工卷筒纸基材的加工单元的方法、供给站和包装生产机器
技术领域
本发明涉及一种用于保护用于加工卷筒纸基材的单元的方法。本发明还涉及一种用于为加工单元供给卷筒纸基材的工作站。本发明还涉及一种包括供给站和加工单元的包装生产机器。
包装生产机器被设计用于制造适于通过折叠和胶合而形成包装的盒子。在该机器中，生产过程由初始的卷筒纸基材开始，也就是说原始卷筒纸，例如纸板，其以连续的方式展开、由一个或多个印刷单元印刷、可选地进行压花、然后在模切印压机中切割。
然后对通过切割得到的加工成坯料或盒子的形式的基材进行挤压，之后将其堆叠成行以形成运输和堆积站中的堆叠，以便存储所述堆叠或者将所述堆叠从所述机器运走。
模切印压机，或者同时也是印刷台板，是一种在加工期间需要在卷筒纸基材前进过程中作短暂停顿的加工单元。由于上游的连续供给，基材会以上游的环的形式累积。
使用供给站的首要目的是使印刷在纵向和横向上与切割对齐。供给站的另一功能是周期性地产生所述环和在所有时间控制所述环，所述环由于印压机的工作而在停顿期间伸长，并且只要印压机的供给一恢复就缩短，以便进行随后的加工。供给站在加工单元的每个工作周期中将基材的连续前进转变为间歇性前进，同时保持基材在环控制器处处于张力下。
背景技术
对供给站中的基材进行加速、减速的阶段、以及在所述单元中展平地执行的加工对卷筒纸基材的质量和类型非常敏感。例如，卷轴的开头处的基材与卷轴的末端处的基材具有不同的物理质量，并且对于在机器的入口处展开的同一个卷轴的基材也是如此。尽管设置了卷筒纸平整器，加工单元中还是会出现堵塞。
文档CH-602.462和CH-618.660描述了一种用于模切印压机的供给站，该供给站包括引导基材绕着安装在两个旋转板之间的离心辊的圆周前进的牵引部件和拉纸（feathering）驱动器。
这些现有的结构会失调，并且还会快速磨损，这导致在供给站和由印压机构成的加工单元中的基材发生堵塞。
根据EP-742.170和WO-2010/063.353还已知一种用于向加工单元供给基材的设备和工作站，所述单元在基材停止时对基材进行加工。所述设备包括第一辊，该第一辊称为驱动辊，也称为拉纸辊或拉纸驱动器，在该第一辊周围有朝着上游方向及下游方向作周期性摆动的第二辊，该第二辊被称为卫星辊。被设计成为加工单元进行供给的进给装置安装在拉纸驱动器的下游。进给装置包括被旋转驱动的底辊。
在加工单元内出现基材堵塞的情况下，在位于所述单元下游的用于检测堵塞的装置的辅助下，具有加工单元和供给站的整个机器自动停止。然而，由于驱动器的惯性，卷筒纸基材将继续进入所述单元，直到所述卷筒纸的前进完全停止。基材将形成堵塞。
为了除去所述单元内例如印压机内已经累积的卷筒纸基材，操作员必须在上、下梁之间的很窄的区域内、以及进给压盘的平板中介入。已聚集和压缩的材料形成非常坚硬的塞子。然后机器操作员必须取出所述材料并清洁所述单元，最常见的是通过手工操作。在这漫长的停工期间，机器不再用于生产。
由于由进入所述单元的基材施加了非常大的压力，其结果是会扭曲或甚至损坏加工工具，在这种情况下，扭曲或甚至损坏切割工具及折边配对物、以及所述单元的某些机械部件、和可能的所述单元的电气部件。所有这些工具都必须更换并再次调整以确保切割精度。这一维修所述单元的操作需要花费时间、并且费用极其昂贵。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种用于保护用于加工卷筒纸基材的单元的方法。第二个目的是在堵塞的情况下防止破坏加工单元中存在的加工工具。第三个目的是在停止加工单元、供给站以及包装生产机器时，在供给和加工之间保持基材在纵向和横向上对齐。第四个目的是提供一种可用于加工基材的包装生产机器，该包装生产机器包括供给站和用于加工所述基材的单元、以及保护装置。再一个目的是提供用于保护卷筒纸基材加工单元的供给站的改良方案。
根据本发明，设计了一种用于保护用于加工卷筒纸基材的单元的方法，以限制包装生产机器中加工卷筒纸基材的单元内的卷筒纸基材的堵塞，所述单元在卷筒纸基材停止时加工该卷筒纸基材。所述方法包括以下连续步骤：
-在所述用于加工卷筒纸基材的单元的出口处检测加工后的卷筒纸基材没有出来；
-停止进给装置的马达，以防止所述卷筒纸基材进入所述用于加工卷筒纸基材的单元；
-停止供给站中的拉纸驱动器的马达；以及同时停止所述包装生产机器。
换句话说，第一步骤用于检测加工后的基材是否从加工单元出来。如果加工后的基材没有出来，而所述单元、供给站以及所述机器在运行中，则发送对应于堵塞故障的信号。这样，基材的堵塞被立即检测到并作处理。
第二步骤是停止进给装置的马达，通过该步骤，基材朝向所述单元和在所述单元内部的移动立即停止。所述单元内部的堵塞立即停止，而不会变得更糟。
第三步骤是停止拉纸驱动器的马达，该第三步骤与第二步骤分离，通过该步骤，基材的前进逐渐停止。这使得可以在同一时间停止整个机器。不再有基材到达供给站和加工单元处。
通过该逐渐停止的过程，所述对齐保持在可接受的范围内。与本发明相比，过快的停止或紧急的停止过于突然，会引起中断的风险，或者甚至引起基材破损的风险。通过较慢的停止，用于控制机器的调整和参数得以保持。
通过本发明，所述单元和所述工作站中的堵塞被最小化。因此，在移除了少量卷筒纸基材并清洁了所述单元和所述工作站后，操作人员就可立即迅速进行随后的整个机器的重启。
在整个说明书中，纵向是参照包装生产机器、供给站、以及加工单元的中轴来定义的。该方向由卷筒纸基材的驱动方向确定。横向和侧向定义为垂直于基材的驱动方向的方向。上游和下游方向通过参照基材的纵向前进方向分别定义为在供给站和加工单元之前和之后。
在本发明的另一方面提供一种能够向加工单元供给卷筒纸基材的工作站，所述加工单元在基材停止时加工所述基材，所述工作站包括拉纸驱动器、环控制器以及进给装置，其特征在于，所述工作站包括用于所述基材的累积装置。
本发明的再一方面提供一种包装生产机器，该包装生产机器包括：
-用于加工卷筒纸基材的单元，该单元能够在基材停止时加工该基材；以及
-用于向所述单元供给基材的工作站，该工作站具有拉纸驱动器和进给装置。
所述包装生产机器的特征在于，其包括：
-用于检测所述加工单元内的卷筒纸基材的堵塞和发送对应于所述加工单元内的卷筒纸基材的堵塞的堵塞信号的装置，该装置设置在所述单元的出口处；以及
-用于处理所述堵塞信号的装置，该装置能够产生分别针对所述进给装置、所述拉纸驱动器、以及所述机器的停止信号。
从下面对非限制性的示例性实施例的描述中并参考附图，将会清楚地理解本发明，并且将会更好地理解该发明的不同优点和特征。
附图说明
图1为包括供给站和加工单元的包装生产机器的一部分的概要侧视图。
具体实施方式
如图所示，包装生产机器1包括加工单元，该加工单元在这种情况下是模切印压机2。印压机2加工材料或卷筒纸基材3。在这个例子中，卷筒纸3是平整的纸板，并且该纸板在印压机2中被切割。供给站4位于印压机2的上游。供给站4从上游接收以恒定的速度到达的卷筒纸3。
在所述工作站4的上游，机器1具有例如印刷单元、用于监测印刷的质量和对齐的装置、以及用于压花的装置或用于修饰卷筒纸3的表面的任意其他装置（图中未示出）。
所述工作站4将同一卷筒纸3以间歇性的速度传递到下游的印压机2。印压机2在卷筒纸3停止时切割该卷筒纸3，并且以坯料6的形式传递所述卷筒纸3。基材即卷筒纸3从未加工基材状态变为加工后基材状态，即坯料6。坯料6从印压机2的下游出来。基材3和坯料6的纵向前进或行进方向（箭头F）表明上游方向和下游方向。
为了保证印压机2的最佳操作，所述工作站4按照从上游到下游的顺序可以包括：
-横向卷筒纸引导装置7，用于在必要时纠正卷筒纸3的横向对齐；
-松紧调节辊8，用于建立卷筒纸3的恒定张力；
-卷筒纸矫直器9，也称作“平整器”，用于矫直纸板的弯曲；
-拉纸驱动器11；
-压辊12，抵靠拉纸驱动器11，以便保持卷筒纸3抵靠拉纸驱动器11；
-环控制器13。
用于引导、驱动、带领卷筒纸3进入印压机2的第一进给装置14位于拉纸驱动器11和环控制器13的下游和印压机2的上游。所述进给装置14固定安装在供给站4中。用于引导、驱动以及带领切割坯料6到印压机2之外的第二出口装置16位于印压机2下游。
拉纸驱动器由绕主轴（箭头R）旋转的主驱动辊11形成。主轴以及因而主辊11基本上安装在水平方向上且垂直于卷筒纸3前进的方向。因此，主辊11连续地将卷筒纸3从上游驱动到下游。主电驱动马达17使主辊11旋转。
环控制器包括与主辊11并排且平行放置的卫星辊13。卷筒纸3被夹在主辊11与所述卫星辊13之间，该卷筒纸3被保持在该位置并且同时能够被驱动。卷筒纸3形成覆盖主辊11的圆周的约四分之三以及卫星辊13的圆周的约一半的路径。
卫星辊13能够围绕主驱动辊11而从上游到下游、以及反之从下游到上游摆动（箭头O）。附图显示在其最下游位置的卫星辊13。第二电驱动马达18驱动卫星辊13摆动。
卫星辊13的摆动O的频率使卷筒纸3的速度产生变化。卷筒纸3周期性地从恒定速度变为零速度，以及反之从零速度变为恒定速度。这些速度变化以及从而摆动O的频率按照位于下游的印压机2的切割击打速度的函数来选取。
进给装置14包括底辊19和一系列顶压辊21。卷筒纸3被夹住、保持在辊19和压辊21之间并驱动到印压机2中。辊19由电动马达22旋转驱动。用于排出坯料5的出口装置16具有与用于进给卷筒纸3的进给装置14基本上相同的机械结构。
进给装置14也被称为MIR即调制进给辊。出口装置16也被称为MOR即调制出口辊。举例来说，进给装置14和出口装置16与文件WO-2010/066.325中描述的基本相似。
根据本发明，用于检测堵塞的装置，优选为检测元件23的形式，安装在机器1中紧邻印压机2的出口下游处。所述元件23监控出来的坯料6并对坯料6进行计数。元件23在表面上辨识是否有坯料6从印压机2出来。元件23产生并发送计数信号，如果坯料6没有出来，则将所述计数信号变换成堵塞信号24。
在机器1和供给站4中设置用于处理堵塞信号24的装置，例如用于控制对印压机2的保护的信号处理系统26。系统26能够产生停止信号27、28、29以及31。
第一停止信号27用于进给装置14，并且包括用于立即停止辊19的马达22的指令。第二停止信号28用于拉纸驱动器11，并且包括逐渐停止拉纸驱动器11的马达17的指令。第三停止信号29用于环控制器13，并且包括用于立即停止卫星辊13的马达18的指令。第三停止信号29还包括用于将卫星辊13停止在不挡道的位置的指令。第四停止信号31用于机器1，并且包括用于停止机器1中包括的位于印压机2和其供给站4的上游和下游的所有单元的指令。
供给站4优选为包括容器或存储器32形式的累积装置，以在停止进给装置14和停止拉纸驱动器11之间的过渡阶段期间，容纳卷筒纸3的剩余部分。卷筒纸3插入并放置在所述存储器32中，直到拉纸驱动器11完全停止。存储器32放置在工作站4的顶部中。所述存储部32具有面向环控制器13和拉纸驱动器11的方向朝下的开口。
在供给站4处设置机械保护装置。这些机械保护装置采取引导装置33和阻挡装置34的形式。
优选地，设置用于引导卷筒纸3进入存储器32的装置33并将其向上定向，以使卷筒纸3的剩余部分朝存储器32的开口的方向滑动，并被引入到所述存储器32中。这些装置33采取保护和引导金属片的形式。
优选地，设置用于阻挡卷筒纸3的阻挡装置32并将其定向为使得卷筒纸3的剩余部分不供给到工作站4的其他部分中。这些阻挡装置34防止卷筒纸3的剩余部分破坏供给站4的组成部件，特别是环控制器13、压辊12、以及拉纸驱动器11。
根据本发明的用于保护印压机2而防止卷筒纸3的堵塞的方法包括若干个连续的步骤。对应于堵塞信号24，第一步骤是在与用于处理信号的系统26相联的元件23的帮助下检测没有坯料6从印压机2出来。
对应于第一停止信号27，第二步骤是立即停止进给装置14的马达22，以防止任何卷筒纸3进入印压机2。这样，印压机2内就只含有引起堵塞的坯料6。因为印压机2仅含有保持平整的纸板，所以所述堵塞容易清除得多。随着进给装置14的马达22的停止，印压机2受到保护而防止任何更多的卷筒纸3到达。
分别对应于第二停止信号28和第四停止信号31，第三步骤是逐渐降低拉纸驱动器11的马达17的速度并使其停止，以及同时停止整个机器1。
优选地，所述方法包括另一步骤，该步骤计算停止进给装置14的马达22的步骤与停止拉纸驱动器11的马达17的步骤之间的等待时间。该等待以及由此卷筒纸3的前进使得有可能温和地停止的卷筒纸3的前进而不打破所述卷筒纸3。所述等待也使得有可能保护印压机2和工作站4的机械部件。
对应于第三停止信号29的另一步骤在停止进给装置14的马达22的步骤的同时、并在停止拉纸驱动器11的马达17的步骤之前进行。该步骤是停止环控制器13的马达18。该步骤还立即将环控制器的卫星辊13置于停机的位置。
在该位置中，卫星辊13位于左侧下游位置（参见附图）、抵靠阻挡装置34。一方面，当拉纸驱动器11的马达17仍在运行时，该位置保护同一环控制器13以免受到达的卷筒纸3的冲击。另一方面，该位置有利于在存储器32的底部开口处取出卷筒纸3。
所述方法包括另一步骤，该步骤在停止进给装置14的马达22的步骤之后和停止拉纸驱动器11的马达17的步骤之前进行。该步骤是在拉纸驱动器11的马达17仍在运行时，通过适当的保护、引导和阻挡装置33和34，将料片3引导至存储器32。
借助于本发明，当操作者已经从印压机2去除卷筒纸3和坯料6的较小的堵塞，并且当操作者已经通过取出卷筒纸3而清空了存储器32，机器1和印压机2的重启将会非常迅速。
本发明并不限于以上描述和说明的实施例。在不偏离由权利要求的范围确定的背景的情况下，可以进行多种改良。

Claims (12)

1.一种用于保护用于加工卷筒纸基材(3)的单元(2)以限制所述单元(2)内的基材(3)的堵塞的方法，所述单元(2)在包装生产机器(1)中在所述基材(3)停止时加工所述基材(3)，所述方法包括以下连续步骤：
-在所述单元(2)的出口处检测加工后的基材(6)没有出来；
-停止进给装置(14)的马达(22)，以防止所述基材(3)进入所述单元(2)；
-停止拉纸驱动器(11)的马达(17)；以及同时停止所述机器(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括另一步骤：
计算所述停止所述进给装置(14)的所述马达(22)的步骤与所述停止所述拉纸驱动器(11)的所述马达(17)的步骤之间的等待时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括另一步骤：
在所述停止所述进给装置(14)的所述马达(22)的步骤的同时、并且在所述停止所述拉纸驱动器(11)的所述马达(17)的步骤之前，停止环控制器(13)的马达(18)，并将所述环控制器(13)置于停机位置。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括另一步骤：
在所述停止所述进给装置(14)的所述马达(22)的步骤之后、并且在所述停止所述拉纸驱动器(11)的所述马达(17)的步骤之前，将所述基材(3)引导至累积装置(32)。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括另一步骤：
在所述停止所述进给装置(14)的所述马达(22)的步骤之后、并且在所述停止所述拉纸驱动器(11)的所述马达(17)的步骤之前，将所述基材(3)引导至累积装置(32)。
6.一种设计成执行如权利要求1-5中任一项所述方法的工作站，所述工作站能够向加工单元(2)供给卷筒纸基材(3)，所述单元(2)在所述基材(3)停止时加工所述基材(3)，所述工作站包括拉纸驱动器(11)、环控制器(13)以及进给装置(14)，其特征在于，所述工作站包括用于累积所述基材(3)的累积装置(32)。
7.根据权利要求6所述的工作站，其特征在于，所述工作站包括用于将所述基材(3)引导至所述累积装置(32)的机械装置(33)。
8.根据权利要求6或7所述的工作站，其特征在于，所述工作站包括用于阻挡所述基材(3)的机械阻挡装置(34)。
9.根据权利要求6或7所述的工作站，其特征在于，所述工作站从上游到下游包括横向卷筒纸引导装置(7)、松紧调节辊(8)、卷筒纸平整器(9)、所述拉纸驱动器(11)、压辊(12)、所述环控制器(13)以及所述进给装置(14)。
10.根据权利要求8所述的工作站，其特征在于，所述工作站从上游到下游包括横向卷筒纸引导装置(7)、松紧调节辊(8)、卷筒纸平整器(9)、所述拉纸驱动器(11)、压辊(12)、所述环控制器(13)以及所述进给装置(14)。
11.一种包装生产机器，所述包装生产机器包括：
-用于加工基材(3)的单元(2)，所述单元(2)能够在所述基材(3)停止时加工所述基材(3)，以及
-用于向所述单元(2)供给所述基材(3)的工作站(4)，所述工作站(4)具有拉纸驱动器(11)和进给装置(14)，
其特征在于，所述包装生产机器包括：
-用于检测堵塞(23)和发送与所述单元(2)内的基材(3)的堵塞对应的堵塞信号(24)的装置，所述装置设置在所述单元(2)的出口处；以及
-用于处理所述堵塞信号(24)的装置(26)，所述装置(26)能够产生分别针对所述进给装置(14)、所述拉纸驱动器(11)、以及所述机器(1)的停止信号(27，28，31)。
12.根据权利要求11所述的机器，其特征在于，所述单元是模切印压机(2)。
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