CN110869201B - 压痕机、用于压痕机的压痕滚筒和对片材进行压痕的方法 - Google Patents

压痕机、用于压痕机的压痕滚筒和对片材进行压痕的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种压痕机，具有压痕工具（14、20、21）、与压痕工具配合的反向元件（22、23）以及用于使片材（12）前进通过压痕工具（14、20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的输送系统（10），压痕工具具有设置有至少一个压痕突起（26）的压痕板（24），其特征在于，压痕板上的压痕突起（26）由多个小的塑性变形的区域构成，区域彼此融合以形成所述压痕突起（26）。本发明还涉及一种适用于根据前述权利要求中任一项所述的压痕机的压痕板（24），压痕板（24）由金属板材制成并且包括至少一个由多个小的塑性变形的区域形成的压痕突起（26），区域彼此融合以形成所述压痕突起。此外，本发明涉及一种对特别是由纸、纸板或箔片制成的片材（12）进行压痕的方法，包括以下步骤：提供关于要施加到片材（12）上的折叠压痕（30）的数据。控制器（60）确定是否库存中有合适的压痕板（24）或是否要制造新的压痕板（24）。基于控制器（60）的确定，从库存（62）中取出现有的压痕板（24），或者通过使用冲压模块（40）对压痕板柸（24’）施加多个小的变形来制造新的压痕板（24），变形构成至少一个压痕突起（26）。压痕板（24）安装在压痕工具（20、21）上，并且压痕工具（20、21）与反向元件（22、23）配合，以将折叠压痕（30）施加到前进通过压痕工具（20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的片材（12）。

Description

压痕机、用于压痕机的压痕滚筒和对片材进行压痕的方法
技术领域
本发明涉及一种压痕机，该压痕机具有压痕工具、与该压痕工具配合的反向元件以及用于使片材前进通过压痕工具与反向元件之间的压痕区域的输送系统，该压痕工具具有设置有至少一个压痕突起的压痕板。本发明还涉及一种适于在压痕机中使用的压痕板，并且涉及一种对特别是由纸箱、纸板或箔片制成的片材进行压痕的方法。
背景技术
压痕机用于在片材中产生一个或多个压痕，从压痕机中切割出折叠的坯料。每个压痕都形成一种“铰链”，使以后形成的坯料可以在轮廓分明的位置折叠。
压痕机可以形成为设备或系统，该设备或系统可以是独立的单元，也可以集成到较大的机器或系统(例如印刷机或修整机)中。
片材可以由纸板、纸箱或箔片制成，并且其可以作为网的一部分单独地或以连续的方式提供给压痕机。
通过在片材上局部施加压力来形成压痕。为此，已知的是，压痕刀压在片材的表面上以产生压痕。还已知的是，例如通过蚀刻压痕工具的不应突出的那些部分或通过局部施加液态的塑料材料然后使其固化来在压痕工具上设置局部突起。
压痕工具可以是基本上平坦的并且可以在相对于片材延伸的平面大体上垂直的方向上来回移动，或者可以是基本上圆柱形的并且可以旋转以便在其转移通过压痕区域时接合在片材上。
所有压痕机的问题在于，其很难迅速适应要施加到片材上的特定压痕图案。由于数字印刷允许非常快速地从一项打印作业更改为另一项打印作业，因此这已成为一个问题。
如果压痕工具将通过蚀刻工艺制造，可能需要几个小时才能使用新的压痕工具。如果通过将塑料材料施加到载体上来形成压痕突起，取决于固化塑料材料所需的时间，制造时间可能更短。但是，这种压痕工具的寿命明显短于包括蚀刻钢板的压痕工具的寿命。在任何情况下，使压痕机适应新的压痕工作的步骤都是将压痕机与数字印刷机结合使用时的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以从一种压痕图案快速地改变为另一种压痕图案的压痕工具和压痕方法。
为了实现该目的，本发明提供一种如上所定义的压痕机，其特征在于，在压痕板上的压痕突起由多个小的塑性变形区域构成，这些区域彼此融合以形成压痕突起。此外，本发明提供了一种适用于这种类型的压痕机的压痕板，该压痕板由金属板材形成并且包括至少一个由多个小的塑性变形区域构成，这些区域彼此融合以形成压痕突起。最后，上述目的通过一种用于对片材(特别是由纸箱、纸板或箔片制成的片材)进行压痕的方法来解决，其中提供关于要施加到片材上的折叠压痕的数据，并且控制器确定是否库存中有合适的压痕板或者是否要制造新的压痕板。基于控制器的确定，从库存中取出现有的压痕板，或者通过使用冲压机对压痕板片材施加多个小的变形来制造新的压痕板，这些变形构成至少一个压痕突起。最后，将压痕板安装在压痕工具上，并且该压痕工具与反向元件配合，以将折叠压痕施加到前进通过压痕工具和反向元件之间的压痕区域的片材上。
本发明基于使用金属压痕板的概念，其中压痕突起由大量的冲压行程形成，各个冲压行程产生压痕突起。这允许实现两个优点。首先，因为压痕突起的磨损很小，压痕板的使用寿命长，这仅仅是因为其是金属制成的。在冲压过程中不可避免地发生的应变硬化有助于压痕板的耐磨性。其次，可以通过例如转塔式冲压机或卷板式冲压机以很少的努力快速地制造单个压痕板。
根据优选的实施方式，在压痕机上设置有冲压模块。因此，没有必要安装单独的冲压机。相反，可以将专用的(较小的)冲压模块集成到机器中，以形成自包含的压痕机，该压痕机在制造压痕板时不需要任何外部机械装置。
冲压模块优选地是转塔式冲压机或卷板式冲压机，因为这些类型的机器允许以非常灵活但快速的方式制造压痕板。
优选地，冲压模块具有冲头和模具，该冲头具有圆形的端部。圆形的端部有助于确保各个变形区域之间的平滑过渡，从而形成连续的压痕突起。
根据压痕突起的几何形状，圆形的端部具有大半径和小半径中的至少一个。大半径有利于在形成压痕突起的单独变形区域之间实现平滑过渡。小半径有利于形成压痕突起，该压痕突起与相邻的压痕突起相距非常小的距离，或者甚至与相邻的压痕突起相交。
根据一个实施方式，冲头沿着直线延伸并且具有沿着直线测量约为5至50mm的长度。冲头越长，产生压痕突起所需的单个行程就越少。然而，较短的冲头增加了柔韧性并减小了使压痕板变形所需的力。
根据优选的实施方式，模具具有用于容纳由冲头塑性变形的材料的凹部，该凹部具有至少一个横向开口端，该开口端与冲头的圆形的端部之一重合。模具的这种几何形状有助于产生压痕突起，该压痕突起彼此相距很小的距离，或者甚至可以彼此融合，因为已经产生的压痕突起可以紧邻模具的开口端定位，使得冲头可以非常精确地使压痕板的材料在非常接近现有压痕突起的位置变形。
模具优选地具有外轮廓，该外轮廓相对于凹部的纵向以小于90°的角度(更优选地相对于凹部的纵向成45°的角度)邻近凹部的开口端延伸。这种几何形状的优点在于，可以产生相对于彼此成45°角延伸的融合的压痕突起。
根据本发明的优选的实施方式，弹性顶出器与模具相连。顶出器有助于将塑性变形的材料推出模具。此外，其防止压痕板通过接触模具而被刮擦。
弹性顶出器可以具有由橡胶或弹性体制成的板的形式。可以通过水刀切割以非常精确的方式切割这种板。
优选地，顶出器围绕模具。通过简单地形成具有适合于模具的外部轮廓的合适的内部轮廓的弹性顶出器，这允许将弹性顶出器安装至模具。
根据优选的实施方式，提供了一种处理系统，用于将制造的压痕板从冲压模块转移到压痕工具。这种处理系统的优点在于，其允许一个压痕板自动更换为新的压痕板。
优选地，处理系统可以访问存储“旧的”压痕板的库存。因此，不必在每次要生成不同的坯料时(换句话说：对于每个新工作)都制造一个新的压痕板。相反，很可能在库存中找到合适的压痕板。
压痕板的厚度可以在0.2至0.6mm的范围内。具有这种厚度的金属板材一方面具有足够的强度以实现长的使用寿命，另一方面却不需要过多的冲压力。
优选地，压痕板由碳钢或不锈钢制成。这种材料在其机械强度方面是有利的，并且还不会发生腐蚀问题。
压痕突起的高度可以约为0.6至1.6mm。优选地，可以使用大约1.2mm的值，即使这取决于待压痕的材料。1.2mm的值已经证明对于纸箱可以取得良好的效果。
在压痕突起的顶点处，压痕突起的半径可以约为0.2至0.8mm，更优选约为0.35至0.55mm。这些值已被证明是一方面在尖锐的、界限分明的压痕之间的良好折衷，并且另一方面在制造过程中折断或损坏压痕板的材料的风险很小。
优选地，压痕突起的横截面在其底部的宽度约为1至3mm，优选地为大约2mm。宽度对压痕有重要的影响，对于较薄的材料，宽度最好选择得较小，而对于压痕较厚的材料(例如瓦楞纸板)，则应使用较大的宽度。
根据本发明的一个实施方式，压痕工具是安装有压痕板的往复式柱塞。那么，反向元件优选地是支撑板。往复式柱塞或活塞允许同时在一张片材上产生折叠压痕。
根据本发明的不同实施方式，压痕工具是安装有压痕板的压痕滚筒。那么，反向元件优选是反向滚筒。压痕滚筒以对应于片材前进通过压痕区域的速度的圆周速度旋转。因此，压痕板在可以连续前进的片材表面上“滚动”。
根据本发明的优选的实施方式，可以相对于片材在其中输送的平面调节滚筒。这允许改变压痕方向(从片材上方到片材下方，反之亦然)，以便能够在同一台机器上对纸箱和瓦楞纸板进行压痕。足以更换有压痕板的滚筒和装有作为压痕板的反向元件的层的滚筒，并且足以改变两个滚筒的旋转轴线与片材通过滚筒之间的压痕区域的输送平面之间的距离。
优选地，伺服马达与压痕滚筒和反向滚筒中的每一个相关联。使用分开的驱动器可以容易地适应滚筒的不同旋转速度，这是压痕滚筒和反向滚筒的功能可互换的必要结果。
为了检测前进通过压痕区域的片材的位置，使用了传感器。传感器可以检测到达的片材的前端，或者可以检测片材上的标记。当使用压痕滚筒作为压痕工具时，压痕板可以是夹持在压痕滚筒上的弯曲板，或者压痕板可以是夹持在压痕滚筒上的压痕套筒。将压痕板夹持在压痕滚筒上需要比将压痕套筒夹持在压痕滚筒上更多的努力。但是，制造压痕板所花费的努力要少于制造压痕套筒。
优选地，在两个滚筒上设置相同的夹持机构。这使得非常容易地将滚筒从压痕滚筒更换为反向滚筒，反之亦然。
为了确保将压痕板和弹性层均匀地夹持在滚筒上，而不会在滚筒的外表面和夹持在滚筒上的套筒之间捕获气穴的风险，夹持机构包括延伸到压痕板的开口中的夹持销。这允许以非常均匀的方式夹持压痕板。
优选地，设置有凸轮机构，用于使夹持销在夹持位置和释放位置之间移动。凸轮机构在技术上非常可靠，并且可以使用简单的工具手动旋转，从而避免了复杂的机构。
根据本发明的优选实施方式，反向元件由弹性层覆盖。因此，形成了“通用”的反向元件，当将不同的压痕板安装到压痕工具上时，该反向元件不必更换或适配。相反，当压痕突起使纸箱、纸板或箔片变形时，弹性层起“模具”的作用。
弹性层可以由橡胶或弹性体制成，使得弹性层的弹性和硬度可以非常容易地适应于特定要求。
在替代的实施方式中，反向元件由形状记忆材料制成的层覆盖。形状记忆材料允许使用类似于具有凹陷(depression)的模具，该凹陷与压痕板上的压痕突起是对应件。通过在压痕板被牢固地压靠在反向滚筒的表面上的状态下旋转两个滚筒，可以非常方便地获得凹陷，从而通过压痕突起形成凹陷。当前的压痕作业完成后，由于材料的形状记忆效应，凹陷可以“擦除”，使得可以使用具有光滑圆柱面的“新的”反向滚筒。
根据本发明的一个实施方式，在压痕板上设置有驱动圆角，该驱动圆角沿着压痕滚筒的大部分圆周延伸。选择驱动圆角时要考虑到其高度，使得其对前进通过滚筒之间的压痕区域的片材施加恒定的驱动力，从而确保与压痕板上的压痕无关地正确地驱动片材。
驱动圆角可以由类似于压痕突起的方式的压痕板的塑性变形部分形成，或者可以通过在压痕板上添加例如由环氧树脂材料制成的条状材料而产生。这增加了灵活性，因为可以为每个新的压痕作业及其所使用的压痕板设置合适的驱动圆角的高度、宽度和位置。
根据本发明的实施方式，预先切割压痕板坯料。由于压痕机通常具有专用的压痕工具，因此不需要压痕板的尺寸方面的灵活性。相反，可通过在将压痕板坯料发送到冲压模块之前对其进行预切割来减少压痕板的制造时间。
附图说明
现在将参考附图描述本发明。在附图中：
-图1示意性地示出了压痕机，
-图2示意性地示出了在图1的压痕机中使用的压痕工具的一个实施方式，
-图3示意性地示出了在图1的压痕机中使用的压痕工具的第二实施方式，
-图4示出了安装在压痕工具上的压痕板的横截面，该压痕板通过将片材压在反向元件上而产生折叠压痕，
-图5示意性地示出了在压痕板上形成压痕突起的过程，
-图6a至6c示出了在图1的压痕机中使用的冲头的三个不同的实施方式，
-图7a和7b示出了在图1的压痕机中使用的模具的第一实施方式，
-图8示出了在图1的压痕机中使用的模具的第二实施方式，
-图9示出了根据现有技术的模具，
-图10示出了压痕板坯料变形时冲头和模具的横截面，
-图11a和11b示意性地示出了当产生两个融合的压痕突起时图7a和7b的模具，以及由这些折叠突起产生的折叠压痕，以及
-图12a至12e示意性地示出了用于制造三个融合的折叠突起的图7a和7b的模具，以及由这些压痕突起产生的折叠压痕和从片材切下的相应坯料和由坯料制成的盒子，
-图13a和13b更详细地示出了由图6b和6c的冲头获得的压痕突起，
-图14a和14b示出了用于对纸箱进行压痕的压痕突起的横截面，
-图15a和15b在横截面中示出了用于对瓦楞纸箱进行压痕的压痕突起和由此获得的压痕，
-图16a和16b示出了处于第一状态和第二状态的图3中的压痕工具，
-图17更详细地示意性地示出了结合了控制滚筒的旋转速度的压痕工具，
-图18示出了用于说明滚筒的旋转速度的压痕工具的横截面示意图，
-图19以更大的比例示出了压痕工具的两个滚筒与要设置压痕的片材之间的接触区域，
-图20a至20c示出了压痕板的俯视图，穿过设有驱动圆角的压痕工具的横截面以及穿过设有驱动圆角和压痕突起的压痕板的一部分的横截面，
-图21a至21c示出了用于压痕工具的滚筒的透视图，用于加紧压痕板并用于加紧反向滚筒的弹性层的加紧机构的放大图，
-图22a至22g示出了根据替代实施方式的使用反向滚筒的不同步骤，
-图23a至23d更详细地示出了压痕工具中使用的滚筒，以及
-图24a和24b更详细地示出了反向滚筒。
具体实施方式
在图1中，示意性地示出了压痕机。其包括用于使片材12前进通过压痕区域14的输送系统10，在压痕区域14中可以将折叠压痕施加到片材12上。
附加处理站16、18可以设置为压痕机的一部分或与其相关联。处理站16、18可用于切割、折叠、粘合或以其他方式处理片材12或由其生产的物品。
片材12可以由纸板、纸箱或箔片制成，并且随后可以对其进行加工以便从片材上切下坯料，以形成包装、盒子、包装袋、信封或类似产品。
片材12可以如附图所示地单独地或者以引导通过压痕区域14的连续的网的形式供应到压痕区域14。
还可以将切割系统集成到压痕区域14中，该切割系统允许将各个坯料与片材分离。
在压痕区域14中，压痕工具和反向元件配合以将至少一个折叠压痕施加到片材12上。为此，压痕工具承载压痕板，该压痕板设置有压痕突起。压痕板上的压痕突起的几何形状和布置与要施加到片材上的折叠压痕相对应。
图2示出了在压痕区域14中使用的压痕工具和反向元件的第一示例。
压痕工具在此为柱塞20的形式，该柱塞20可朝着反向元件22前进并压向反向元件22。在柱塞20上，安装有压痕板24，该压痕板24设有至少一个压痕突起26。为了更加清楚起见，这里仅示出了一个压痕突起26。
反向元件22在面对柱塞20的侧面上设有优选地由橡胶或弹性体形成的弹性层28。
设置有折叠压痕的片材12在输送系统10中前进，从而位于柱塞20和反向元件22之间。然后，将柱塞20压靠在弹性层28上，从而压痕突起26通过使片材12局部变形而产生折叠压痕30。
压痕工具和反向元件的第二实施方式在图3中示出。这里，压痕工具以压痕滚筒21的形式设置，并且反向元件为反向滚筒23的形式。因此，压痕板24是弯曲的，并且弹性层28是圆柱形的。
通过使片材12经过压痕滚筒21和反向滚筒23之间的间隙而产生折叠压痕30。
压痕板24和片材12之间的相互作用在图4中更详细地示出。
通过使压痕板24的材料反复并局部地变形，在压痕板24上形成压痕突起26，从而以期望的图案产生压痕突起26。为了允许期望的塑性变形，压痕板24由钢、特别是由碳钢或不锈钢形成。其优选具有约0.2至0.6mm的厚度。
为了产生压痕突起26，设置了冲压模块40，特别是转塔式冲压机或卷板式冲压机。这些类型的冲压机通常是已知的。然而，其优选地稍微适于与压痕机结合使用。特别地，冲压模块40可能不如传统的冲压机那样通用和强大，因为它仅需要在相当薄的材料中执行非常有限数量的不同操作(即，产生通常直的压痕突起)。
在图1中示意性地示出了带有用于使压痕板坯料24’塑性变形的冲头42的冲压模块40。
此外，冲压模块40包括转塔44，转塔44中存储有多个不同的冲头42。
图5示意性地示出了冲压模块40如何通过使压痕板坯料24’反复塑性变形而产生压痕突起26。用实线示出了冲头42，其与位于压痕板坯料24’的相对侧上的模具46配合。用短划线示出了在之前的冲压行程期间的冲头42的位置，并且虚线指示在再次进行的冲压行程期间的冲头42的位置。
每个行程在压痕板坯料24’上产生小的塑性变形区域，整个塑性变形区域形成压痕突起26。
图6a至图6c示出了布置在载体43上的冲头的不同实施方式。
在图6a中，示出了具有相对短的突出部分45的冲头42。突出部分的长度可以约为一厘米。
相对小的半径设置在沿突出部分45的纵向方向观察时其彼此相对的端处。半径可以约为0.2至2毫米。
在图6b中，示出了冲头42，其中突出部分45大约是图6a所示的冲头42的突出部分45的长度的三倍。可以看出，突出部分的相对端处的半径比较大。
在图6c中，示出了在突出部分45的相对端处具有不同半径的冲头42。小的半径R1仅约为0.2到2毫米，较大的半径R2约为2到15毫米。
突出部分45在冲头42的前端面上突出的高度H(请参见图10)约为1至2mm。
图7a和7b示出了适于与冲头42配合并安装在载体47上的模具46的实施方式。
模具46具有支撑表面48，在冲压操作期间，压痕板坯料24’可以抵靠在该支撑表面48上。在支撑表面48内设置有凹部50。凹部50的尺寸设置成可容纳形成压痕突起26的压痕板坯料24’的塑性变形材料。
从图7a和7b中可以看出，凹部50在其相对的端部是敞开的。
在图7a中还可以看出，邻近凹部50的开口端中的一个的模具46的外轮廓相对于凹部50的纵向倾斜地延伸。特别地，在凹部50的每一侧处的外轮廓延伸相对于凹部50的纵向方向以45°的角延伸。
在凹部50的相对端，模具46的外轮廓相对于凹部50的纵向方向垂直地延伸。
弹性顶出器58布置在模具46处。顶出器58由橡胶或弹性体形成为板，并且紧密地围绕着模具46，使得其在没有任何附加措施的情况下保持在图7b所示的位置。
在图8中，示出了模具46的不同的实施方式。在此，模具46在凹部50的两个开口端处具有倾斜轮廓(请参见箭头P指向的部分)。
在图9中，示出了具有圆形支撑表面48的常规模具46。
在图10中，示出了通过与模具46配合的冲头42的示意性剖视图。
在将压痕板坯料24’局部变形以形成压痕突起26的过程中，压痕板坯料24’保持在模具46和载体43之间。载体43在此由弹簧加载朝向模具46，从而起夹具的作用。
这避免了压痕板坯料24’中可能导致不期望的变形的张力。
在图11a和11b中，示意性地示出了如何通过与模具46配合的冲头来形成相邻的压痕突起26。为了更清晰地示出，在图11a中未示出冲头和压痕板。相反，仅示出了在压痕板24处形成的压痕突起26。
朝向图11a中的左侧延伸的压痕突起26是先前形成的突起。延伸通过模具46中的凹部的压痕突起26是当前与冲头42一起形成的压痕突起。可以看出，“新的”压痕突起26可以形成为与“旧的”压痕突起26直接相邻的点。
直接相邻的压痕突起26的结果在图11b中可见，其中示出了相对于彼此成90°角布置并且几乎彼此融合的折叠压痕30。由于在压痕30之间的拐角处保留有非常少的未压痕材料，因此可以在该区域实现非常精确的折叠。
在图12a至12e中，示出了如何在压痕板上形成三个压痕突起26。由于在凹部50的开口端中的一个处的特定轮廓，三个压痕突起26可在相交点处几乎彼此融合。在图12d中可以看到，这种压痕突起26可以用于在片材12上形成折叠压痕30。
这些压痕突起旨在折叠成防撞锁底盒或者四角或六角托盘的复合盖(compositeflap)。
冲压模块40能够通过在所需位置适当地变形压痕板坯料24’来生产不同的压痕板24。特别是对于压痕机、特别是对于压痕机的示意性示出的控制器90，可以在接收到用于新的压痕作业的数据时确定是否要制造新的压痕板24或是否可以使用在之前的压痕作业中使用的“旧”压痕板。取决于确定，控制器90指示冲压模块40制造新的压痕板24，或者从存储之前制造的压痕板24的库存92中取出“旧的”压痕板24。
压痕板24(新制造的或从库存92取出的)由处理系统94接管(take over)，然后安装在压痕工具处。
如果压痕工具是冲头，则将板安装成平坦形状。如果压痕工具是压痕滚筒，则可以将压痕板24弯曲并夹持到压痕滚筒23，或者可以形成周向闭合的压痕套筒，然后将其安装到压痕滚筒23。
如上所述，在相对的两侧具有较大的半径的冲头(准确地说：在其突出部分45的相对侧具有较大的半径)用于获得压痕突起26，该压痕突起26在随着冲头的每个行程而变形的材料之间具有平滑的过渡。图13a示出了彼此相距较大距离的压痕突起26。压痕突起26非常平滑地融合到压痕板24中。
图13b示出了两个压痕突起26，它们以彼此相距非常小的距离，进而几乎彼此融合。通过使用至少在其“前”端(指的是在连续的行程中压痕板坯料24’移位的方向)具有小的半径的冲头42来获得这些压痕突起26。小半径允许压痕突起26从压痕板24相对陡峭地上升，使得可以使压痕突起26的相邻端之间的距离较小。
可以看出，在相对端的压痕凸起的端部以较大的半径终止。
图14a和14b示出了通过压痕突起26的截面图，该压痕突起26已被证明对于压痕纸箱非常有效。
在图14a中，压痕板的厚度在0.4mm的范围内，而压痕突起的高度h在0.6至1.6mm的范围内。
取决于要压痕的特定纸箱，在压痕突起26的顶点处的半径R可以在0.25至0.7mm的范围内。换句话说，顶点与直径为2R的内切圆相匹配。
高度h的优选值在1.2mm的范围内，而优选的半径可以是0.35mm和0.525mm。
在图15a中，示出了用于使瓦楞纸板压痕的压痕突起26。可以看出，与图14a和14b所示的轮廓相比，使用了更宽的压痕突起。特别地，角度α大于90°。根据优选的实施方式，该角度可以在110至120°的范围内，特别是114°。
压痕突起26的较宽的圆锥形形状的轮廓有效地压缩了压痕的每侧上的纸箱，从而形成了折叠瓦楞纸板所需的空间(由于其增加的厚度)，从而减小纸箱折叠时产生的张力。
同样，压痕突起26的典型高度在1.2mm的范围内。在轮廓顶点处的半径R，约0.5至0.6mm、特别是0.53mm的值是合适的。
已经证明，在压痕突起26的底部处的半径R，约0.5mm的值是有益的。
此处的内切圆直径可以为1.05mm。
重要的是应该注意，根据特定要求，在同一压痕板24上的压痕突起26可以具有不同的高度。
图16a和16b示出了压痕工具的有利方面。
从压痕纸板改为压痕瓦楞纸箱时，必须改变压痕方向。通过改变两个滚筒21、23的功能可以很容易地做到这一点。
在图16a中，上滚筒用作反向滚筒23，而下滚筒是压痕滚筒21。因此，弹性层28安装在上滚筒，而压痕板24安装在下滚筒上。
在图16b所示的配置中，该配置是相反的。弹性层28安装在下滚筒上，压痕板24安装在上滚筒上。因此，上滚筒用作压痕滚筒21，而下滚筒用作反向滚筒23。
然而，使用的是同一组滚筒。滚筒的功能仅由安装在其上的“工具”(压痕板24或弹性层28)确定。因此，两个滚筒均设有相同的夹持机构(在此非常简略地用附图标记60表示)，并且滚筒具有相同的直径。
两个滚筒的功能外半径取决于安装在其上的工具。特别地，设置有弹性层28的滚筒的功能外半径大于设置有压痕板24的滚筒的功能半径。因此，片材12前进通过滚筒之间的压痕区域的平面必须根据特定配置进行调整。在图16a和16b之间指示了各自的Δ。
可以通过垂直调节使片材前进的进料装置或者通过垂直调节相对于进料平面的两个滚筒21、23，来对设置有片材12的平面进行垂直调节。
两个滚筒的功能半径不同的另一个结果是，滚筒的旋转速度略有不同，因为在片材12的接合点处的切线速度必须相同。此外，必须与片材12前进通过压痕工具的速度相匹配。
为了允许单独地控制旋转速度，每个滚筒设有通过机器控制器98控制的伺服马达96。机器控制器98还提供与夹持装置60的位置有关的信号，因为其形成了无法进行压痕的盲区。
此外，机器控制器98还提供与片材12前进通过压痕工具的位置有关的信号。该信号可以通过传感器99获得，该传感器99例如检测压痕工具上游的片材12的前缘。
基于有效半径RE、片材12前进通过压痕工具的速度V和来自传感器99的信号，机器控制器98适当地控制伺服马达96，从而为每个滚筒获得合适的旋转速度U和相对于单个片材的盲区的正确位置。
为了制造压痕板24，必须谨记的是，压痕板坯料24’在平坦形状时会变形，而压痕板在安装到压痕滚筒21上时以弯曲形状安装。这导致当压痕板安装到压痕滚筒21上时，压痕突起26彼此之间的距离大于在压痕板的平坦构造中的距离。
如图18和19所示，压痕突起26压入待压痕的纸箱中一定距离(例如1mm)，然而该距离小于压痕突起的总高度。然而，优选地，压痕板24的外表面不接触片材12的上表面。因此，在压痕板24的外表面和片材12的上表面之间存在间隙。
图18在示例中示出了平行于片材12的进料方向测量的两个压痕30之间的直线的实际长度L。可以在功能有效半径RE上的相应压痕突起26的顶点之间测量到相同的弯曲实际长度L。可以看出，在压痕板24展开的平坦状态下，由于展开半径RD和功能有效半径RE之间的差异，展开长度LD小于实际长度L。因此，必须在压痕板24上在平行于进料方向上相距一定距离形成两个压痕突起26，该距离小于相应压痕在片材12上应具有的实际距离。
在图20a和20b中，示出了压痕工具的另一方面。
通常，通过压痕突起26与片材的接触并且由于片材与反向滚筒的接触而在压痕滚筒21与反向滚筒23之间驱动片材12。然而，存在在某一时间点压痕突起26没有接合片材12的压痕构造。由于参照图18和图19说明的间隙G，在这些时间点上，没有适当的驱动力施加到片材12上。
为了确保始终积极地驱动片材12，而与压痕突起26的特定位置无关，设置有在沿着整个压痕板24的圆形方向上延伸的驱动圆角27。驱动圆角27可以是与压痕突起26方式相同的压痕板24的塑性变形部分。
然而，也可以以不同的方式来制造驱动圆角27。例如，可以在单独的制造操作中将环氧圆角添加到压痕板中。这样的驱动圆角可以在图20c中看到。
驱动圆角27不必以在片材12上产生明显压痕的方式突出在压痕板24的表面上。可以主要根据要产生的预期驱动力来选择高度。
图21a至21c更详细地示出了夹持机构60。
夹持机构60有效地锚定压痕板24或弹性层28的两端，并使两端均等地朝向彼此。这确保了相应的套筒正确地定位在滚筒周围。此外，这避免了困在套筒下方气泡的问题。当相应的套筒在操作中处于压力下时，这种气泡可能导致压痕板24或弹性层28的损坏。
图22a至22g示出了压痕机的另一方面。
在该实施方式中，在反向滚筒23上使用形状记忆材料29的套筒代替弹性层28。形状记忆材料层29通过压痕板24塑性变形。
在图22a中，压痕板24已经安装到压痕滚筒21上，而在初始状态下具有平坦表面的层29被安装到反向滚筒23上。
为了使层29成形，两个滚筒21、23相对于彼此前进，使得压痕板24上的压痕突起26刺入层29中(请参见图22b)。
在增加滚筒21、23之间的距离之后(并且如果需要，在固化之后)，层29具有相对于压痕板24的反向模具的形状(请参见图22c)。
随后，具有压痕板24的压痕滚筒21和具有层29的反向滚筒23可用于使片材12压痕(请参见图22d)。
在完成某个压痕工作之后，层29恢复到其原始状态。为此，可以加热层29(在图22e和22f中示意性地用附图标记H表示)，以“擦除”层29中的凹陷。
当层29恢复到其原始平坦形状时(请参见图22g)，压痕机已准备好进行下一个压痕工作，该工作首先是通过使用新压痕板24变形层29来创建新的反向模具。
图23a更详细地示出了压痕滚筒21。
夹持机构60具有可在夹持位置(如图23c所示)和释放位置(如图23d所示)之间移动的夹持销62。
在释放位置，夹持销62与夹持位置相比张开。参见图23c和23d，处于夹持位置的夹持销62之间的距离小于处于释放位置的距离。换句话说，当夹持销处于其夹持位置时，将具有孔的压痕板24拉到压痕滚筒的外周，夹持销62接合到该孔中。
夹持销62安装到滑动元件64，滑动元件64布置在形成在压痕滚筒21中的凹槽66中。滑动元件64借助于示意性示出的弹簧68朝凹槽66的中心偏置，从而朝向彼此(并进入夹持位置)。
设置有释放机构，用于将夹持销62从夹持位置移动到释放位置。释放机构在此形成为凸轮机构。
凸轮机构具有多个不能旋转地安装在轴72上的凸轮70。该轴可旋转地安装在凹槽66中。凸轮70相对于轴72的中心对称。因此，两个顶点的间隔为180°。
轴72设有用于容纳致动工具74的孔，该致动工具74可以是简单的杆。致动工具74允许轴旋转，并且因此凸轮70从图23c所示的静止位置旋转到图23d所示的展开位置。
在静止位置，凸轮70没有在滑动元件64上施加显著的力，使得其被弹簧68朝向彼此推向夹持位置。
在展开位置，凸轮克服弹簧68的力将滑动元件64分开推入释放位置。
用于将凸轮70从静止位置转移到展开位置的轴72的旋转量大约为90°。可以看到，在展开位置，凸轮70移动至盲点位置的“上方”，在图23d中观察时两个顶点水平布置在盲点位置，从而确保释放机构在夹持销70处于释放位置的情况下可靠地保持在展开位置。
为了安装压痕板，将夹持销62置于其释放位置。然后，将压痕板安装在压痕滚筒21上，使得夹持销接合到设置在靠近压痕板的彼此相对设置的边缘的孔中。然后，释放机构返回到静止位置，使得夹持销62在弹簧68的作用下拉动压痕板24紧靠压痕滚筒的外圆周。
夹持销62为钩形，因此有轻微的底切，压痕板接合到该底切中。这确保了压痕板机械地保持在夹持销62的“下方”，并且在夹持至压痕滚筒时不会轴向向外脱离。
图24a和24b示出了相同的夹持机构60，该夹持机构从压痕滚筒中已知。
弹性层28具有设有孔82的加强板80，夹持销62接合到该孔82中。

Claims (45)

1.一种压痕机，具有压痕工具（14、20、21）、与所述压痕工具配合的反向元件（22、23）以及用于使片材（12）前进通过所述压痕工具（14、20、21）和所述反向元件（22、23）之间的压痕区域的输送系统（10），所述压痕工具具有设置有至少一个压痕突起（26）的压痕板（24），其特征在于，所述压痕板上的所述压痕突起（26）由多个小的塑性变形的区域构成，所述区域彼此融合以形成所述压痕突起（26）。
2.根据权利要求1所述的压痕机，其中，设置有冲压模块（40）。
3.根据权利要求2所述的压痕机，其中，所述冲压模块（40）是转塔式冲压机或卷板式冲压机。
4.根据权利要求2所述的压痕机，其中，所述冲压模块（40）具有冲头（42）和模具（46），所述冲头（42）具有圆形端部。
5.根据权利要求4所述的压痕机，其中，所述圆形端部具有大半径和小半径中的至少一者。
6.根据权利要求4所述的压痕机，其中，在所述模具的圆形端部处的半径为0.2至2毫米或2至15毫米。
7.根据权利要求4所述的压痕机，其中，所述冲头（42）沿直线延伸，并且沿所述直线测量的长度为5mm至50mm。
8.根据权利要求4所述的压痕机，其中，所述模具（46）具有凹部（50），用于接收由所述冲头（42）塑性变形的材料，所述凹部（50）具有至少一个侧向开口端，所述开口端与所述冲头的圆形端部之一重合。
9.根据权利要求8所述的压痕机，其中，所述模具（46）具有外部轮廓，所述外部轮廓相对于所述凹部的纵向以小于90°的角度靠近所述凹部（50）的开口端延伸。
10.根据权利要求9所述的压痕机，其中，所述外部轮廓相对于所述凹部（50）的纵向以45°角延伸。
11.根据权利要求4所述的压痕机，其中，弹性顶出器（58）与所述模具（46）相关联。
12.根据权利要求11所述的压痕机，其中，所述弹性顶出器（58）是由弹性体制成的板。
13.根据权利要求12所述的压痕机，其中，所述弹性体是橡胶。
14.根据权利要求11所述的压痕机，其中，所述顶出器（58）围绕所述模具。
15.根据权利要求2所述的压痕机，其中，设置有处理系统（64），用于将制造的压痕板（24）从所述冲压模块（40）转移到所述压痕工具（14）。
16.根据权利要求15所述的压痕机，其中，库存（92）与所述处理系统相关联。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕板（24）的厚度在0.2至0.6mm的范围内。
18.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕板（24）由碳钢或不锈钢制成。
19.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起（26）的高度（h）为0.6至1.6mm。
20.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起（26）的高度（h）为1.2mm。
21.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起在其顶点处的半径为0.2至0.8mm。
22.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起在其顶点处的半径为0.35至0.55mm。
23.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起的横截面在其底部的宽度为1至3mm。
24.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕突起的横截面在其底部的宽度为2mm。
25.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕工具是安装有所述压痕板（24）的往复运动的柱塞或活塞（20）。
26.根据权利要求25所述的压痕机，其中，所述反向元件（22）是支撑台。
27.根据权利要求1至16中任一项所述的压痕机，其中，所述压痕工具是安装有所述压痕板（24）的压痕滚筒（21）。
28.根据权利要求27所述的压痕机，其中，所述压痕板（24）是夹持在所述压痕滚筒（21）的弯曲板。
29.根据权利要求27所述的压痕机，其中，所述压痕板（24）是夹持在所述压痕滚筒（21）的压痕套筒。
30.根据权利要求27所述的压痕机，其中，所述反向元件是反向滚筒（23）。
31.根据权利要求30所述的压痕机，其中，所述压痕滚筒（21）和反向滚筒（23）相对于所述片材（12）在其中输送的平面进行调节。
32.根据权利要求30所述的压痕机，其中，伺服马达（96）与所述压痕滚筒（21）和所述反向滚筒（23）中的每一个相关联。
33.根据权利要求32所述的压痕机，其中，设置有用于检测所述片材（12）的位置的传感器。
34.根据权利要求31所述的压痕机，其中，在压痕滚筒（21）和反向滚筒（23）上设有相同的夹持机构（60）。
35.根据权利要求34所述的压痕机，其中，所述夹持机构（60）包括延伸到所述压痕板（24）的开口中的夹持销。
36.根据权利要求35所述的压痕机，其中，设置有凸轮机构，用于使所述夹持销在夹持位置和释放位置之间移动。
37.根据权利要求1-16中任一项所述的压痕机，其中，所述反向元件由弹性层（28）覆盖。
38.根据权利要求37所述的压痕机，其中，所述弹性层（28）由橡胶或弹性体制成。
39.根据权利要求1至16中任一项所述的压痕机，其中，所述反向元件由形状记忆材料制成的层（29）覆盖。
40.根据权利要求27所述的压痕机，其中，在所述压痕板（24）上设置有沿所述压痕滚筒（21）的圆周的大部分延伸的驱动圆角（27）。
41.根据权利要求40所述的压痕机，其中，所述驱动圆角（27）添加到所述压痕板（24）上并且由环氧材料构成。
42.一种适用于根据权利要求1-41中任一项所述的压痕机的压痕板（24），所述压痕板（24）由金属板材制成并且包括至少一个由多个小的塑性变形的区域形成的压痕突起（26），所述区域彼此融合以形成所述压痕突起。
43.一种对片材（12）进行压痕的方法，包括以下步骤：
- 提供关于要施加到片材（12）上的折叠压痕（30）的数据，
- 控制器（90）确定是否库存中有合适的压痕板（24）或是否要制造新的压痕板（24），
- 基于控制器（90）的确定，从库存（92）中取出现有的压痕板（24），或者通过使用冲压模块（40）对压痕板片材（24’）施加多个小的变形来制造新的压痕板（24），所述小的变形构成至少一个压痕突起（26），
- 压痕板（24）安装在压痕工具（20、21）上，
- 压痕工具（20、21）与反向元件（22、23）配合，以将折叠压痕（30）施加到前进通过压痕工具（20、21）和反向元件（22、23）之间的压痕区域的片材（12）。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述压痕板片材（24’）是预先切割的。
45.根据权利要求43所述的方法，其中，所述片材（12）由纸、纸板或箔片制成。
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