CN103118964B - 用于加工板状元件的包括链条组张紧器的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工板材元件（10）的机器，所述机器包括链条组（80）和至少一个在所述链条组中产生张力的张紧器装置（50）。根据本发明的链条组张紧器装置包括驱动部件（51），所述驱动部件（51）能够产生变力（Fv），所述变力（Fv）的强度取决于所述机器的瞬间生产率。本发明可显著减小所述链条组（80）的损耗，并显著延长所述链条组（80）的寿命。

Description

用于加工板状元件的包括链条组张紧器的机器

技术领域

本发明涉及一种用于加工板状元件的机器，所述机器包括链条组张紧器。

本发明可特别有利地应用于加工纸张或纸板板材以制造包装的机器的领域，但非仅限于此应用。

背景技术

用于加工板状元件的机器包括一连串工作站，其中的一个工作站可能包括用于加工板材的印压机。

实际上，在加工板状元件的机器中对纸张或纸板进行加工操作是常见的做法。例如，所述加工操作可为印刷操作，包括通过热烫印来印刷文字和/或图案，即加压涂布取自一个或多个烫印箔带的有色或镀金属薄膜。所述加工操作也可涉及压花或刻痕，即使板材变形以在其上形成浮雕。所述加工操作还可涉及将板材切割一个或多个复制品。在工业中，通常使用直立式印压机来进行这种加工操作，板材被逐一引入所述直立式印压机中。

以如图1所示的机器为例，在包括印压机的工作站300中进行每个板材的加工操作，所述操作在水平地固定的压盘和安装成可在垂直方向上往复移动的压盘之间进行。其他工作站例如，在切割后进行排出废料的操作，或在切割后进行分离复制品的操作，或接收复制品或已加工的板材的操作。由于这种类型的加工板状元件的机器是自动化的，因此设置有输送装置以将每个板材依次送到各个工作站。

在实践中，所述输送装置通常是一系列装配有夹持器70的横向杆。这种横向杆通常称为夹持杆，每个所述夹持杆依次抓住板材的前缘，然后将其拉到机器的各个工作站中。

夹持杆70的两端分别与横向链条连接而形成环，通常称为链条组80。专利EP-B-448 943和EP-B-680 906详细描述了夹持杆和链条组的示范性实施例。

由于运动被传递到链条组80上，所有夹持杆70将从静止位置出发、加速、达到最高速度、减速、然后达到静止状态，从而构成加速和速度循环，所述循环对应于将板材从一个工作站传送到下一个工作站。每个工作站的操作与所述循环同步，通常称为机器循环。通常以对应于机器循环的曲线来表示这些运动、加速、速度、力，所述曲线的横坐标值在0度到360度之间变化。这种曲线上的横坐标值通常称为压力角(AM)。如图1所示的机器包括八个夹持杆70。因此，在所述机器中，一个夹持杆每经过八个机器循环就会到达一个给定的位置。

链条组80上会发生振动现象而影响其动力性能。为了限制这种振动现象，使用弹簧作为链条组80的张紧器，对与链条接触的引导装置施力，例如，所述引导装置可为滑轮。

随着机器生产率的提高，夹持杆70和链条组80承受越来越大的机械应力，因此必须越来越坚固。振动现象也更加剧烈，并导致需要使用越来越强的弹簧以施加越来越大的张力，这进一步增大了链条组80上的机械应力，从而缩短了其使用寿命并增加了故障或损坏的风险。因此，有必要加强链条组80，为此，有必要增大驱动和制动元件的动力，所述驱动和制动元件使链条组在每个循环期间加速和减速。

发明内容

因此，本发明的主题解决的技术问题是改进用于减少链条组80上的振动现象的装置。

为此，本发明提供了一种用于加工板状元件的机器，所述机器包括：多个工作站；输送装置，所述输送装置用于将每个板状元件依次输送到多个工作站中的一部分工作站；所述输送装置包括两个横向链条组，所述链条组与多个横向夹持杆的两端连接，所述夹持杆能够抓住所述板状元件的前缘；至少一个张紧器装置，所述张紧器装置在所述链条组中产生张力；每个链条组设置至少一个链条引导装置，其特点在于，所述张紧器装置包括至少一个驱动部件，所述驱动部件能够产生变力，所述变力的强度取决于所述机器的瞬间生产率，所述变力施加于所述链条引导装置中的至少一个上；并且所述至少一个张紧器装置还包括至少一个返回装置，所述返回装置被设置成向所述链条组施加基本上恒定不变的力，所述恒定不变的力与由所述驱动部件所产生的所述变力联合施加。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述驱动部件是线性马达。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，通过电流控制所述线性马达。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述返回装置包括弹簧或者通过其自身重量的作用而施加牵引力的重物。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述驱动部件产生的所述变力也随压力角而变化。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述驱动部件产生的变力施加于所述链条引导装置上，所述链条引导装置的一端可相对于所述机器的壳体平移。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述驱动部件产生可变的牵引力。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述张紧器装置包括单一个驱动部件，所述单一个驱动部件产生的可变牵引力通过带子同时施加于两个所述链条引导装置上。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述带子与滑轮组协作，所述滑轮组减小所述驱动部件产生的所述可变牵引力。

较佳地，在上述用于加工板状元件的机器中，所述驱动部件产生的所述变力施加于所述链条引导装置上，每个所述链条引导装置与横向摆杆的一端连接，所述横向摆杆的另一端绕固定在所述机器的所述壳体上的枢轴销自由旋转。

以下描述作为非限制性实施例，用于使得更容易理解本发明的内容及其实施方式。以下描述参照附图作出。

附图说明

图1以非常示意性的方式示出用于加工板状元件的机器。

图2示出压盘式烫印机。

图3是本发明的一个特定实施例的俯视示意图。

图4是本发明的一个特定实施例的侧视示意图。

图5a至5e示出本发明的不同实施例中机器循环期间驱动部件产生的变力的变化。

具体实施方式

应该理解，在整个此文本中，“板材”或“板状元件”或“板材元件”等词可非常广泛地指代任何板状印刷基底，例如纸板、纸张、塑料板等。

图1示出用于加工板材的印压机。该加工机1通常包括若干工作站，所述工作站并列设置但互相依存以形成整体组件。因此，有进料站100、进料板200、压盘式加工装置300、废料排出站400以及接收站500。

图2示意性地示出常规烫印机。从堆叠有多个诸如纸板板材的板材10的托盘101向进料站100进料。夹持部件将所述板材逐个从板材堆的顶部拿起并将所述板材输送到紧邻的进料板200。在某些机器中，从板材堆的底部移走板材。应当注意，进料站100和进料板200是完全标准化的，因此为清晰起见，图中未详细示出这些部件。

在进料板200处，夹持部件将板材(10)铺开成一层，也就是说，逐个放置以使其部分重叠。然后将整层板材输送至压盘式加工装置300。为此，使用常规带式输送系统，同样为清晰起见，未示出所述输送系统。在所述层的末端，利用前规和侧规使领先板材系统地准确定位。

在如图2所示的机器中，紧随进料板200之后的工作站300包括压盘式加工装置。最后，如图2所示的烫印机包括输送装置，所述输送装置能够个别地将每个板材从所述进料板200的出口经过工作站300和400移动到接收站500。

在如图1所示的机器中，输送装置采用一系列夹持杆70，所述夹持杆70装配成可通过两个链条组80横向平移，所述两个链条组80横向设置在烫印机的两侧。每个链条组80绕着圈行进，这使得夹持杆70的行进轨迹相继经过印压机300、废料排出站400以及接收站500。

在机器中加工板材的过程在接收站500中结束，所述接收站500的主要功能是使已加工的板材重新形成堆叠。在如图2所示的烫印机中，所述已加工的板材是已经过烫印操作的板材10。在其他机器中，所述已加工的板材可以是在压盘式冲切机中切割板材10而得到的复制品。为实现这个功能，输送装置设置成当板材10或复制品与所述新板材堆重新对齐时，自动释放所述板材10或复制品，从而使其笔直地掉落到所述板材堆的顶部。

在现有技术的加工机中，两个链条组80受到由一个或多个张紧器产生的张力。所述张紧器同样是沿着链条组80的路径设置，对诸如滑轮的链条引导装置施力。张紧器装置施加在链条引导装置上的力由链条组80及其驱动的夹持杆70受到的最强振动现象决定，即由机器的最高生产率决定。当链条组80的损耗降低了其动力性能时，就必须降低机器的生产率或增大张紧器的动力。最常见的是，张紧器装置包括弹簧，所述弹簧通过拉伸或压缩而发挥作用。但是，所施加的力也可由任何类型的返回装置产生，例如悬挂的重物。张紧器装置还能够吸纳由于链条组的损耗和膨胀而引起的任何移位。

与现有技术一样，根据本发明的张紧器装置可设置在链条组80的路径上的任何位置上。

根据本发明的张紧器包括至少一个驱动部件51，所述驱动部件51能够产生变力，所述变力的强度取决于机器的瞬间生产率。这意味着张紧器是动态的，并根据机器的生产率不断调节施加在引导装置上的力。这是因为链条组80上的振动随着机器生产率的提高而增大，因此必须相应地调节张力。

因此，为实现此目的，张紧器装置包括驱动部件51，所述驱动部件51通常是马达。虽然可采用任何类型的马达，但优选采用线性马达。这是因为希望控制张紧器装置施加的力。常规马达通过运动来加以控制，测量链条组中通过闭环控制来调节的张力，而对线性马达来说，以电流来对其控制就相当于直接控制马达施加的力，从而相当于直接控制链条组中的张力。因此，采用电流控制的线性马达，就不再需要测量链条组80中的张力，因为可通过开环控制来调节所述张力。

因此，链条组80中的张力也随机器的瞬间生产率而变化，这提供了针对振动现象的有效保护，并同时限制链条组80上的应力。这使得有可能显著减缓链条损耗并显著延长链条寿命。

图3和图4示意性地示出本发明的一个示范性实施例，其中张紧器装置位于机器的排出站处，所述排出站对应于图1和图2中的工作站500。

根据本发明的动态张紧器可以是每个链条组80所设置的一个驱动部件，或者，在如图3所示的特定优选实施例中，所述张紧器是在两个链条组80中同时产生张力的一个驱动部件51，所述驱动部件51对两个引导装置90同时施加一个力，其中每个链条组80各设置一个引导装置。

此外，动态张紧器可通过压缩来对链条组80施加张力，即通过推顶链条组来对其施加张力，或者，也可通过牵引即通过拉伸链条组来对其施加张力。优选通过牵引来施加张力。这是因为，如图3所示，只有通过这种方式施力才能使用带子55，而压缩方式则必须使用更复杂及更昂贵的机械装置。

此外，带子55可容易地与滑轮组56合作，所述滑轮组56是一种包括滑轮以减小驱动部件51产生的牵引力的装置。

在根据本发明的动态张紧器的如图3所示的实施例中，通过将一个线性马达产生的力施加在两个链条引导装置上以在链条组中产生牵引力。所述牵引力的施加通过与滑轮组56协作的带子55来实现，其中所述滑轮组56将线性马达产生的力减小了四倍。这使得可以使用动力较小从而较便宜的线性马达。

图4示意性地示出本发明的一个特定优选实施例，其中张紧器装置通过作用在特别的链条引导装置上以在链条组80中产生张力，所述链条引导装置的一端能够相对于机器的壳体平移。这个实施例使得有可能在链条组80中产生较大的张力，而同时限制链条引导装置的移动。例如，假如对位于链条组的路径的上部中央处的滑轮施力，则所述滑轮需要移动的距离要比图4所示的引导装置移动的距离远得多，才能在链条组80中产生同样大小的张力。

链条引导装置的两端可以都能够平移，但特别有利的是链条引导装置只有一端能够平移且链条引导装置连接至摆杆的一端，所述摆杆的另一端绕固定在壳体上的枢轴销自由旋转。如图4所示，该特定实施例使得链条引导装置的另一端可进行近似于平移的移动，而同时与链条引导装置的两端都只能平移的实施例相比，显著地减小了摩擦。

可选择地，张紧器装置50还包括至少一个返回装置65，所述返回装置65产生的施加于链条引导装置90上的力Fc基本上恒定不变。这是因为总是希望在链条组80中产生最小张力。例如，最小张力使得有可能吸纳由于链条组80的损耗或膨胀而造成的移位。因此，设置产生基本上恒定不变的力Fc的返回装置65，就可以使用动力较小的驱动部件51并有可能节约所述驱动部件消耗的能量。此外，由于链条组中存在所述最小张力，在驱动部件51或其控制电路发生故障的情况下，机器仍可以较低的生产率运作。

在图4中，所述返回装置是压缩弹簧。但是，可以采用任何类型的返回装置，例如通过重量作用而施加牵引力的重物。

最后，图5b至图5e的系列图示出了特别有利的实施例。图5a示出瞬间机器生产率不变时力Fv在一个机器循环期间(因此压力角AM是从0度变化到360度的横坐标轴)的变化(因此Fv是曲线的纵坐标)，在所述机器循环期间，驱动部件51产生的变力Fv只取决于所述瞬间生产率。在逻辑上，该曲线是直线，而Fv的值在所述机器循环中保持恒定，并只取决于所述循环期间机器的生产率。

如上所述，在机器循环期间，链条组80静止以便在工作站中加工板状元件10，然后链条组80加速以输送板状元件10，然后当板状元件10正确定位在下一个工作站中时，链条组80减速至静止状态。因此，链条组80中的振动现象在机器循环期间有显著的变化。当链条组80静止时，没有发生振动现象，然后随着链条组80加速振动现象急剧增大，然后再减小，等等。因此，特别有利的是，驱动部件51产生的变力Fv不仅随着机器的瞬间生产率而变化，而且随着压力角AM而变化，所述压力角AM在机器循环期间由0度变化至360度。

因此，图5b表示机器循环期间驱动部件51产生的变力Fv的变化，在所述机器循环期间机器的生产率是恒定的，即表示链条组中的振动现象在链条组减速时比在链条组加速或处于最高速度时小。在这种情况下，只有在链条组加速或处于最高速度时，驱动部件51产生的变力Fv才会达到最大值。图中清楚地示出了节省的能量，最重要的是，由链条组中的张力施加在所述链条组上的应力显著地减小了。这种类型的控制可以显著地延长链条组的寿命，同时减少链条损耗。

图5c示出驱动部件51产生的变力Fv的变化还取决于其他参数。对应于图5c的机器的链条组比对应于图5b的机器的链条组更快地加速和减速，这一点由图5c中变力Fv的变化梯度更陡峭可以看出。

图5d和5e示出了对机器循环期间的振动现象的精细分析，这种分析可在机器循环的过程中以更复杂的方式改变变力Fv，以尽可能延长链条组80的寿命。

在图5b至5e中，驱动部件51产生的变力Fv有时为零。这是因为，如上所述，在与图5b至5e对应的实施例中，张紧器装置50还包括返回装置65，所述返回装置65产生基本上恒定不变的力Fc。因此，图5d和5e所对应的机器装配有极其有效的张紧器装置50。

应当注意，在本发明的上下文中，由于加工机的模块化结构，加工机的概念包括各式各样的实施例。实际上，根据使用的工作站的数量、性质和布局，有可能得到多种不同的加工机。

另外需要强调的是，除了本说明书的文本中已经提及的工作站以外，还有其他类型的工作站。例如，这里可考虑切割站、复制品分离站、废料排出站、烫印箔供给站等等。最后，应当理解，同一个加工机完全可以装配有若干个同样类型的工作站。

Claims (10)

1.一种用于加工板状元件(10)的机器，所述机器包括：

-多个工作站(100、200、300、400、500)，

-输送装置(70)，所述输送装置(70)用于将每个板状元件(10)依次输送到多个工作站(100、200、300、400、500)中的一部分工作站，

-所述输送装置包括两个横向链条组(80)，所述链条组(80)与多个横向夹持杆(75)的两端连接，所述夹持杆(75)能够抓住所述板状元件(10)的前缘，

-至少一个张紧器装置(50)，所述张紧器装置(50)在所述链条组(80)中产生张力，

-每个链条组(80)设置至少一个链条引导装置(90)，

其特征在于，

所述张紧器装置(50)包括至少一个驱动部件(51)，所述驱动部件(51)能够产生变力(Fv)，所述变力(Fv)的强度取决于所述机器的瞬间生产率，所述变力(Fv)施加于所述链条引导装置(90)中的至少一个上；并且

所述张紧器装置还包括至少一个返回装置(65)，所述返回装置(65)被设置成向所述链条组施加基本上恒定不变的力(Fc)，所述恒定不变的力(Fc)与由所述驱动部件(51)所产生的所述变力(Fv)联合施加。

2.根据权利要求1所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述驱动部件(51)是线性马达。

3.根据权利要求2所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

通过电流控制所述线性马达。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述返回装置(65)包括弹簧或者通过其自身重量的作用而施加牵引力的重物。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述驱动部件(51)产生的所述变力(Fv)也随压力角(AM)而变化。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述驱动部件(51)产生的变力(Fv)施加于所述链条引导装置(90)上，所述链条引导装置(90)的一端(91)可相对于所述机器的壳体(1)平移。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述驱动部件(51)产生可变的牵引力。

8.根据权利要求7所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述张紧器装置(50)包括单一个驱动部件(51)，所述单一个驱动部件(51)产生的可变牵引力通过带子(55)同时施加于两个所述链条引导装置(90)上。

9.根据权利要求8所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述带子(55)与滑轮组(56)协作，所述滑轮组(56)减小所述驱动部件(51)产生的所述可变牵引力。

10.根据权利要求6所述的用于加工板状元件的机器，

其特征在于，

所述驱动部件(51)产生的所述变力(Fv)施加于所述链条引导装置(90)上，每个所述链条引导装置(90)与横向摆杆(95)的一端(96)连接，所述横向摆杆(95)的另一端(97)绕固定在所述机器的所述壳体(1)上的枢轴销自由旋转。