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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Verarbeitung von Gegenständen aus flächigen Elementen, wie Papier und/oder Pappe, insbesondere Wellpappe, zum Herstellen von Schachteln und Kartons für die Verpackung von Packgut. Bei der Verarbeitung von z.B. Wellpappe zu Kartons sind einerseits verschiedene Arbeitsschritte bzw. Arbeitsverfahren und andererseits verschiedene Maschinen und Vorrichtungen zur mechanischen Bearbeitung durch Verformung ohne Materialwegnahme notwendig. Die Vorrichtungen sind daher mit verschiedenen Werkzeugen zum Rillen, zum Schneiden, zum Perforieren und zum Ritzen ausgestattet.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine solche Bearbeitungsvorrichtung zum Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen von flächigen Elementen, insbesondere aus Karton, Pappe, Kunststoff oder Verbundmaterialien, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß dem Anspruch 13.
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Maschinen zur Pappkartonverarbeitung werden beispielsweise in der
EP 1 738 883 B1 , der
EP 2 193 893 A1 und der
EP 2 566 688 B1 offenbart. Diese Maschinen sind mit Vorschubmitteln für den Wellpappenzuschnitt oder bahnförmige Materialien in einer längsgerichteten Richtung sowie mit einer Mehrzahl von Quertranslationsmitteln ausgestattet und weisen ein oder mehrere, in Reihe hintereinander angeordnete Rill-, Schneid- und Perforationswerkzeuge auf, wobei eine solche Werkzeugeinheit bzw. Bearbeitungseinrichtung durch die Quertranslationsmittel seitlich positioniert werden kann. Eine solche klassische Maschine ist auch aus der
DE 10 2006 050 646 A1 ersichtlich.
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Maschinen dieser Art finden vorwiegend für die Bearbeitung bahnförmiger Materialien Verwendung, beispielsweise Bekannt von einer Endloskartonbahn oder von, in einzelne Bögen zerschnittene und gestapelte Kartonzuschnitte, welche z.B. in der Verpackungsindustrie zur Herstellung von faltbaren Kartons Verwendung finden. Mehrere Bearbeitungsverfahren sind für die Herstellung einer faltbaren Verpackung erforderlich, so z.B. das Rillen, das Schneiden und das Perforieren. Zur Herstellung von Erzeugnissen aus Wellpappe oder Vollpappe werden in die Pappe Schlitze und Rillen eingebracht, und beim Schlitzen werden schmale Vertiefungen in die Pappe geschnitten, während das Rillen ein lokales Zusammendrücken der Wellpappe bewirkt. Entlang der Rilllinien, die meistens eine gerade Linie darstellen, wird die Pappe später abgewinkelt, um aus der flächigen Pappe beispielsweise einen Karton herzustellen. Die Herstellung von Karton verläuft ähnlich wie die Papierherstellung. Hochwertiger Karton besteht meistens aus mindestens drei Lagen, wobei die Außenlagen auf Festigkeit und die innere Lage auf Volumen optimiert werden.
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In herkömmlichen Maschinen dieser Art wird das Material über beispielsweise ein Förderband den einzelnen Bearbeitungsstationen zugeführt. Dabei sind die Bearbeitungsstationen in Förderbandrichtung hintereinander angeordnet und jeweils für einen oder maximal zwei der oben genannten Bearbeitungsschritte zuständig. Die Anzahl der Bearbeitungsstationen sind daher zu reduzieren. Aus den vorgenannten Druckschriften der
EP 1 738 883 B1 , der
EP 2 193 893 A1 und der
EP 2 566 688 B1 ist z.B. ersichtlich, dass die Bearbeitungsstationen für das Rillen, Schneiden, Perforieren in eine Bearbeitungsvorrichtung zusammengeführt wurden, bei der die einzelnen Werkzeuge in einem bestimmten Abstand hintereinander angeordnet sind.
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Eine Weiterentwicklung der Bearbeitungsvorrichtungen, bei der ein Rill- und Schneidwerkzeug in einer Schneid- und Rillanordnung zusammengeführt sind, ist der
EP 1 853 410 B1 und der
EP 2 344 327 B1 zu entnehmen. Bei beiden Bearbeitungsvorrichtungen wurden das Rillwerkzeug und das Schneidwerkzeug derart zueinander bzw. ineinander integriert, dass das Schneidwerkzeug zwischen einem Paar von drehbaren Rillradhälften angeordnet ist. Bei der
EP 1 853 410 B1 wird das zwischen den Rillradhälften angeordnete Schneidwerkzeug mit Hilfe von zwei pneumatischen Zylinder über eine Steuerung linear, von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und zurück, verschoben. Zur Aufnahme des Schneidwerkzeuges im Innenbereich des Rillwerkzeuges ist es notwendig, das die Rillradhälften ringförmig und drehbeweglich gelagert sind. Das ist nur möglich durch den Einsatz von drei drehbeweglichen Rollen, die wiederum über jeweils einen pneumatischen Zylinder die ringförmigen Rillradhälften führen. Diese Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung ist technisch sehr aufwendig, somit kostenintensiv und kann vor allem nur die Arbeitsschritte bzw. Arbeitsverfahren, das Rillen, Schneiden, und eventuell Perforieren ausführen. Die Verstellung des Schneidwerkzeuges bei der Rillrad- und Schneidradanordnung gemäß der
EP 2 344 327 B1 erfolgt nach einem anderen Prinzip. Das zwischen den Rillhälften angeordnete Schneidwerkzeug wird nicht über eine Steuerung linear, von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und zurück, mit Hilfe von zwei pneumatischen Zylinder verschoben, sondern der Werkzeugwechsel erfolgt über eine Änderung des Anpressdruckes vom Rillwerkzeug auf das Werkstück. Bei einem ersten Arbeitsdruck formt das Rillwerkzeug mit seiner Krone eine Rille in einen Bogen oder Streifen. Wird der Arbeitsdruck erhöht, verformt bzw. verschiebt sich die Krone und gibt dabei die Schneide des Schneidwerkzeuges frei. Diese Bearbeitungsvorrichtung kann nur zwei Arbeitsverfahren, das Rillen und das Schneiden, ausführen und weist noch einen weiteren Nachteil auf. Der Nachteil besteht darin, dass der Anpressdruck nicht auf die verschiedenen Sorten von Wellenarten und Wellenkombinationen bei der Wellpappe reagieren kann. D.h., die meistverbreiteten Wellenarten im einwelligen Bereich sind die C-Welle, die B-Welle sowie die E-Welle, nur um einige zu nennen. Dann gibt es noch den doppelwelligen Bereich, wobei unterschiedliche Wellenkombinationen eingesetzt werden. Dieses zeigt in beeindruckender Weise die Vielfalt der Möglichkeiten und somit die verschiedenen benötigten Anpressdrücke. Die einfache Ausführung der Wellpappe besteht aus einer Außendecke, einer Innendecke und einer, zwischen Außen- und Innendecke angeordneten, gewellten Zwischenlage.
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Die in der
DE 10 2012 220 233 A1 offenbarte Bearbeitungsvorrichtung ist eine Weiterentwicklung der Bearbeitungsvorrichtung aus der
EP 1 853 410 B1 und wird als nächstliegender Stand der Technik angesehen. Der Unterschied besteht darin, dass die Bearbeitungsvorrichtung aus der
DE 10 2012 220 233 A1 drei Arbeitsschritte, das Rillen, Schneiden und Perforieren, ausführen kann. Dieses wird ermöglicht, weil das aus zwei ringförmigen Rillradhälften bestehende Rillwerkzeug in der Mitte einen Werkzeugaufnehmer aufweist, der Träger eines Schneidwerkzeuges und eines Perforierwerkzeuges ist. Durch die Rotation des Werkzeugaufnehmers kann das Schneidwerkzeug oder das Perforierwerkzeug in die Arbeitsebene geschwenkt werden.
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Des Weiteren ist bekannt, dass in der Verpackungsindustrie bei der Produktion von Faltschachteln und Kartons in Rillmaschinen anstelle von Rillrädern, zur Erzeugung von Rilllinien, dünne Leisten aus Metall als Rillwerkzeug verwendet werden. Das Rillen ist ein Arbeitsvorgang, bei dem eine linienförmige Stoffverdrängung mit Drückwerkzeugen erfolgt, um eine Biegefähigkeit für das Material, insbesondere Wellpappe, zu schaffen. Ein solches Drückwerkzeug bzw. Rillwerkzeug kann rotationssymmetrisch als Rillrad oder als langgestrecktes Bauteil bzw. als Gleitkufe ausgebildet sein.
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Ein solches langgestrecktes Werkzeug, ein Rillwerkzeug, wird beispielsweise in der
DE 10 2013 223 854 A1 offenbart. Eine Rilllinie wird hier nicht über ihre gesamte Länge zeitgleich durch Drücken erzeugt, sondern sie entsteht vielmehr durch die Vorschubbewegung des Materials, insbesondere von Wellpappe. Daher besitzt ein solches langgestrecktes Werkzeug eine keilartige Einführschräge, siehe vor allem
7 und
8, wodurch die Einführung der Wellpappe unter das Rillwerkzeug erleichtert wird. Dieses Rillwerkzeug ist aber nicht geeignet, ein Schneidwerkzeug und/oder Perforierwerkzeug aufzunehmen.
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Ein weiteres langgestrecktes Rillwerkzeug zeigt die
DE 20 2010 005 748 U1 auf. Das Rillwerkzeug hat einen, eine linienförmige Rillkante aufweisenden Grundkörper, wobei sich die Rillkante an einer Stirnseite oder an beiden Stirnseiten anhebt. Diese Anhebung kann durch einen Winkel oder Radius gebildet sein. Auch dieses Rillwerkzeug ist nicht geeignet, ein Schneidwerkzeug und/oder Perforierwerkzeug aufzunehmen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, welche die Breite des umbauten Raumes einer Bearbeitungsvorrichtung verkleinert. Sie soll einerseits kostengünstig in der Herstellung sein und andererseits die Anzahl der Werkzeuge in einer Bearbeitungsvorrichtung reduzieren, wobei trotzdem eine Erhöhung der Anzahl der Verfahrensschritte erfolgen soll. Aufgrund der Reduzierung der Anzahl der Werkzeuge ist auch die Rüstzeit zu reduzieren. Des Weiteren ist es sinnvoll die Bearbeitungsgeschwindigkeit der durchlaufenden Bögen und/oder Kartonzuschnitte zu erhöhen, um die Stückkosten zu senken. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Bearbeitungsvorrichtung auch in Maschinen zur automatischen Pappkartonverarbeitung integrierbar zu machen. Maschinen, die mit einer solchen Bearbeitungsvorrichtung ausgestattet werden, sollen ein Verfahren, vor allem bei kleineren Losgrößen, zur bedarfsgesteuerten Herstellung maßgeschneiderter Verpackungsmaterialien durch einen vollautomatischen Kartonzuschnitt, ermöglichen.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben ist es notwendig, einen Systemwechsel von rotierenden Rillrädern bzw. Rillradhälften hin zur Kufentechnik vorzunehmen.
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Erfindungsgemäß besteht die Lösung aus einer Bearbeitungsvorrichtung zum Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen von flächigen Elementen, die insbesondere aus Karton, Pappe, Kunststoff oder Verbundmaterialien bestehen. Eine solche Bearbeitungsvorrichtung soll nur ein Rillwerkzeug und nur ein Schneidwerkzeug umfassen und trotzdem mehrere Verfahrensschritte zur mechanischen Bearbeitung von beispielsweise Wellpappe bereitstellen.
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Das Rillwerkzeug ist daher vorteilhafterweise über eine entsprechende Hebelmechanik mit einem pneumatischen oder hydropneumatischen Verstellelement und das Schneidwerkzeug vorteilhafterweise über eine entsprechende Hebelmechanik mit einem elektrischen oder pneumatischen Verstellelement verbunden. Die Verstellelemente sind in einem Trägergestell der Bearbeitungsvorrichtung angeordnet. Das Trägergestell weist zur Integration in eine Maschine, vorzugsweise in eine Maschine zur mechanischen Bearbeitung von Bögen und/oder Kartonzuschnitten, mindestens eine, vorzugsweise aber zwei Linearführungen auf. Die Linearführungen ermöglichen vorteilhafterweise eine Translationsbewegung der Bearbeitungsvorrichtung quer zur Transportrichtung der flächigen Elemente. Die translatorische Querbewegung erfolgt mit Hilfe von entsprechenden Antriebsmitteln, die idR. in einer Maschine zur Verarbeitung flächiger Elemente, insbesondere von Wellpappe für Kartons, angeordnet sind. Aus dem Stand der Technik offenbart die
DE 10 2011 107 527 A1 eine Werkzeugaufnahmevorrichtung, in welcher die Werkzeugeinheiten auf jeweils einer quer angeordneten Antriebswelle durch ein Werkzeugführungselement verschoben werden können. Die pneumatischen Antriebsmittel für die translatorische Querbewegung der Werkzeugeinheiten sind an den Seitenwänden der Karton- und/oder Schachtelzuschnittstation angeordnet. Eine Querverschiebung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung erfolgt mit Hilfe eines Antriebsmittels und anhand der am Trägergestell angeordneten Linearführungen. Die Linearführungen umfassen eine oder mehrere Quertraversen, die in einer Pappkartonmaschine angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist das Antriebsmittel für eine translatorische Querbewegung bereits in das Trägergestell der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung integriert.
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Die technische Lösung der Aufgaben ergibt eine Bearbeitungsvorrichtung zum Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen von flächigen Elementen, insbesondere aus Karton, Pappe, Kunststoff oder Verbundmaterialien, wobei die Bearbeitungsvorrichtung ein Rillwerkzeug und ein Schneidwerkzeug umfasst und das Rillwerkzeug über eine entsprechende Hebelmechanik mit einem pneumatischen oder hydropneumatischen Verstellelement und das Schneidwerkzeug über eine entsprechende Hebelmechanik mit einem elektrischen oder pneumatischen Verstellelement verbunden ist und wobei die Verstellelemente in einem Trägergestell angeordnet sind, welches Führungen aufweist, um eine Translationsbewegung T1 der Bearbeitungsvorrichtung quer zur translatorischen Bewegung T2 der flächigen Elemente, mit Hilfe von entsprechenden Antriebsmitteln, in einer Maschine zur Verarbeitung flächiger Elemente auszuführen. Das Rillwerkzeug besteht aus einem langgestreckten Bauteil, welches eine Gleitkufe bildet, die an ihrer, dem Werkstück zugewandten Seite, eine Rillkante oder Rillfläche aufweist, und wobei die Gleitkufe über einen, von der Oberseite bis zur Unterseite durchgehenden Schlitz verfügt, der in Längsrichtung der Gleitkufe und in translatorischer Richtung T2 der flächigen Elemente verlaufend angeordnet ist und welcher an seinen beiden Längsenden geschlossen ist, wobei der Schlitz der Aufnahme eines rotierenden Werkzeuges zum Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen dient.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist das langgestreckte Bauteil mindestens zweiteilig ausgeführt. Das langgestreckte Bauteil weist in Längsrichtung, also der Translationsrichtung T2, zwei Hälften auf, die eine Gleitkufe bilden. Die beiden Hälften sind über Abstandsmittel beabstandet und über Befestigungsmittel fest oder lösbar miteinander verbunden. Der durch die Abstandsmittel gebildete Schlitz dient der Aufnahme eines Schneidwerkzeuges. Der Abstand zwischen den Gleitkufen-Hälften entspricht der Schlitzbreite eines in Längsrichtung geschlossenen Schlitzes einer Gleitkufe gemäß Anspruch 1. Der Abstand zwischen zwei Gleitkufen-Hälften kann aber auch geringer oder größer ausfallen. Ist der Abstand zwischen zwei Gleitkufen-Hälften geringer, ist mindestens eine Gleitkufen-Hälfte mit einer Ausnehmung zu versehen, welche ein Schneidwerkzeug zumindest zum Teil oder auch ganz, aufnehmen kann. Diese Ausnehmung kann entweder in der rechten oder linken Gleitkufen-Hälfte angeordnet sein, vorzugsweise in beiden Gleitkufen-Hälften, und weist annähernd die Länge des Schlitzes der einteiligen Gleitkufe, gemäß Anspruch 1, auf.
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Die technische Lösung der Aufgaben ergibt aber auch ein Verfahren zur Herstellung von Rill-, Schneid-, Perforations- und Ritzlinien gemäß den Ansprüchen 13 bis 17.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele sowie der beigefügten Zeichnungen.
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Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, eine kostengünstige Bearbeitungsvorrichtung insbesondere zur mechanischen Bearbeitung von Wellpappe zu schaffen, die mindestens ein Rillwerkzeug, welches in einem Bearbeitungspunkt mit dem flächigen Element, nachstehend als Werkstück bezeichnet, in Eingriff gebracht werden kann und die mindestens ein weiteres Bearbeitungswerkzeug aufweist, welches, im Bezug zur Bearbeitungsvorrichtung innerhalb eines Rillwerkzeuges angeordnet ist. Dazu ist es erfindungsgemäß erforderlich, dass die Bearbeitungsvorrichtung im Bearbeitungspunkt, vorteilhafterweise mehrere Arbeitsverfahren, wie Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen, verrichten kann. Aus dem Stand der Technik der
EP 2 344 327 B1 ist bekannt, dass eine Bearbeitungsvorrichtung zwei Bearbeitungsverfahren mit Hilfe von zwei Werkzeugen, Rillen und Schneiden in einem Bearbeitungspunkt ausführen kann. Des Weiteren ist aus der
EP 1 853 410 B1 bekannt, dass mit entsprechenden Werkzeugen das Rillen, Schneiden und Perforieren in einem Bearbeitungspunkt möglich ist. Die
DE 10 2012 220 233 A1 offenbart hingegen, dass eine Bearbeitungsvorrichtung drei Bearbeitungsverfahren, das Rillen, das Schneiden und das Perforieren in einem Bearbeitungspunkt mit Hilfe von drei Werkzeugen durchführen kann. Mit der vorliegenden Erfindung einer Bearbeitungsvorrichtung sind jetzt vier Bearbeitungsverfahren in einem Bearbeitungspunkt, dem Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen möglich. Dieses wird aber eben nicht durch Hinzufügung eines weiteren Werkzeuges ermöglicht, sondern aufgrund der vorteilhaften Konstruktion und der verwendeten Verstellelemente, sind erfindungsgemäß nur noch zwei Werkzeuge notwendig. Um diese technische Ausführung zu erreichen, wurden die zuvor aufgeführten Aufgaben gelöst.
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Um die Lösung der weiteren Aufgabe zu ermöglichen, einen kleineren Bauraum für eine Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, ist es erfindungsgemäß notwendig, auch die Anzahl der Werkzeuge in einer Bearbeitungsvorrichtung zu reduzieren. Einerseits gelingt die Verkleinerung des umbauten Raumes nur, wenn auf die großen rotierenden Rillradhälften und deren komplizierte Lagerung, wie z.B. aus der
DE 10 2012 220 233 A1 bekannt, verzichtet wird und andererseits schmalere Elemente bzw. schmalere Werkzeuge und Antriebe zum Einsatz kommen. Vor allem der Breite eines umbauten Raumes für eine Bearbeitungsvorrichtung kommt dabei besondere Bedeutung zu. Je breiter eine mit Werkzeugen und Antrieben bestückte Bearbeitungsvorrichtung ist, umso größer ist der Abstand zwischen zwei, auf einer Quertraverse, nebeneinander angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen. Aufgrund der Größe bzw. der Breite einer solchen Vorrichtungskonstellation ist natürlich auch der Abstand zwischen zwei herzustellenden Linien, z.B. Rill-, Schneid-, Perforation- und Ritzlinien, vorgegeben und somit festgelegt. Wird aber ein kleinerer Abstand zwischen zwei Linien benötigt, werden derzeit zwei oder mehrere hintereinander angeordnete Bearbeitungsvorrichtungen, wie aus der
DE 10 2006 050 646 A1 und der
DE 197 54 799 A1 bekannt, in Pappkartonmaschinen, die in Transportrichtung der flächigen Elemente weisen, verwendet. Durch die hintereinander liegende Anordnung von Bearbeitungsvorrichtungen auf mehrere Quertraversen, verlängern sich die Pappkartonmaschinen wesentlich und verursachen somit erhöhte Anschaffungskosten.
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Um die Breite einer Bearbeitungsvorrichtung aber zu verkleinern und somit kleinere Abstände zwischen die herzustellenden Linien zu bekommen, wird vorteilhafterweise, anstelle eines rotierenden Rillwerkzeuges bzw. rotierender Rillradhäften, daher erfindungsgemäß ein langgestrecktes Bauteil, in Form einer langgestreckten Gleitkufe, eingesetzt. Die Gleitkufe weist einen Antrieb auf, der in vertikaler Richtung über ein Hebelgetriebe an der Gleitkufe angelenkt ist, um somit die Breite einer Bearbeitungsvorrichtung wesentlich zu verkleinern. Die Gleitkufe wird zur Erzeugung von Rilllinien eingesetzt, wobei die Gleitkufe eine linienförmige Materialverdrängung vornimmt. Dazu weist die Gleitkufe an ihrer, dem Werkstück zugewandten Seite, eine Rillkante oder Rillfläche auf, die über einen, von der Oberseite bis zur Unterseite der Gleitkufe durchgehenden Schlitz verfügt. Der Schlitz ist in der Längsrichtung der Gleitkufe und in der Transportrichtung der flächigen Elemente verlaufend angeordnet und an seinen beiden Längsenden geschlossen. Des Weiteren bildet der Schlitz eine schmale längliche Öffnung, die erfindungsgemäß nicht auf der gesamten Länge der Gleitkufe ausgebildet ist, sondern nur in deren Mittenbereich. D.h., der in der Gleitkufe angeordnete erfinderische Schlitz ist in Längsrichtung vorne und hinten geschlossen. Die Schlitzlänge in einer Gleitkufe beträgt in etwa ein Sechstel bis ein Halb der Gesamtlänge, vorzugsweise liegt die Schlitzlänge annähernd im Bereich von einem Viertel der Gesamtlänge. Der Vorteil eines in der Länge begrenzten und geschlossenen Schlitzes ist eindeutig und kann technisch begründet werden. Aus dem Stand der Technik, z.B. der
DE 10 2012 220 233 A1 , ist ersichtlich, dass die gegen die Rillradhälften einlaufenden Bögen und/oder Kartonagen im Prinzip zwei Rilllinien erzeugen und zwischen den Rilllinien ein Steg in der Breite eines Schneidwerkzeuges verbleibt. Dieser Nachteil wird durch den Einsatz einer Gleitkufe vermieden.
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Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Rillräder/Rillradhälften besteht darin, dass deren Radien nur eine Größe von 50 mm bis zu 150 mm aufweisen. Aufgrund solch geringer Radien entsteht an der Einlaufkante zwischen dem Schneidwerkzeig und dem, aus Pappe bestehenden Kartonmaterial, eine große Krafteinwirkung. Die große Krafteinwirkung resultiert aus dem großen Anstellungswinkel an der Einlaufkante zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Kartonmaterial, wodurch eine Beschädigung bzw. ein Einreißen einer Rillung an der Einlaufkante erfolgen kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, weist die Gleitkufe in Längsrichtung einen Radius auf, der mindestens 250 mm beträgt. Nur mit einer Gleitkufe ist es möglich, auch einen sehr großen Radius abzubilden, bzw. sind solche großen Radien möglich, weil die Gleitkufe nur einen kleinen Kreisabschnitt eines Kreisdurchmessers darstellt. Der Anstellungswinkel an der Einlaufkante zur Rillung wird also vorteilhafterweise mit der erfindungsgemäßen Gleitkufe wesentlich verkleinert, wodurch auch die einwirkende Kraft auf das Material verringert wird. Solche großen Radien über geschlossene Rillräder/Rillradhälften umzusetzen, würde einen unzumutbaren umbauten Raum erfordern und zu hohe Kosten verursachen.
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Die gegen eine Gleitkufe einlaufenden Bögen und/oder Kartonagen treffen erst auf eine geschlossene Fläche an der Gleitkufe, wodurch eine in der Breite durchgehende Rilllinie entsteht. Erst im weiteren Verlauf treffen die einlaufenden Bögen und/oder Kartonagen auf den Schlitz in der Gleitkufe, wobei die Gleitkufe weiterhin eine Materialverdrängung erzeugt. Die Schlitzbreite in dem Rillwerkzeug bzw. in der Gleitkufe, ist der Werkzeugbreite eines rotierenden Schneidwerkzeuges angepasst und kann zwischen 1 mm bis zu 6 mm betragen. Grundsätzlich dient ein Schlitz der Aufnahme eines rotierenden Werkzeuges. Das rotierende Werkzeug ist vorteilhafterweise als spezielles Schneidwerkzeug ausgebildet, welches drei Arbeitsschritte bzw. drei Bearbeitungsverfahren Schneiden, Perforieren, und Ritzen in Bögen und/oder Kartonagen, insbesondere in das Material der Wellpappe, durchführen kann. Da die einzelnen Schneid-, Perforier- und Ritzwerkzeuge jetzt in einem Werkzeug vereint sind, wird dieses nachstehend als Multifunktions-Werkzeug bezeichnet.
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Bei der Gleitkufe handelt es sich nicht um einen Prägestempel, der in ruhende Kartonzuschnitte bzw. in ruhende Bögen Rillen einprägt und auch nicht um ein rotierendes Rillrad oder um rotierende Rillradhälften, sondern erfindungsgemäß um eine zur Oberfläche der zu bearbeitenden Werkstücke vertikal verstellbare Gleitkufe, an welcher die flächigen Elemente insbesondere als Bogen und/oder Kartonzuschnitt, aufgrund einer horizontalen, translatorischen Vorschubbewegung, entlang geführt werden. Die translatorische Vorschubbewegung der Bögen und/oder Kartonzuschnitte kann beispielsweise durch eine Gegenwalze, die unterhalb der Gleitkufe angeordnet ist, erfolgen. Aufgrund dieser vorteilhaften Bauweise der Gleitkufe und des Multifunktions-Werkzeuges, kann der Bauraum der Bearbeitungsvorrichtung vor allem in der Breite sehr schmal gehalten werden und gegenüber den bekannten Bearbeitungsvorrichtungen konstruktiv wesentlich schmaler ausfallen.
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Zur Verstellung eines, in einer Bearbeitungsvorrichtung angeordneten Rillwerkzeuges in Form einer Gleitkufe, z.B. von der Ruhestellung in die Bearbeitungsposition und zurück, steht eine erste Hebelmechanik I zur Verfügung. Die Hebelmechanik I hat den Vorteil, dass sie zum Rillwerkzeug der Gleitkufe vertikal angeordnet ist, wodurch sich eine schlanke Bauweise, vor allem in der Breite, für die Bearbeitungsvorrichtung ergibt. Die Hebelmechanik I wird aus zwei Hebeln I, II und einer Schwinge I gebildet, wobei an der Schwinge I eine Gleitkufe angeordnet ist. Die Schwinge I ist an einem Ende über ein Drehgelenk I am Trägergestell angeordnet. Die beiden Hebel I, II stellen die Verbindung der Schwinge I zum pneumatischen Verstellelement her, wobei der Hebel I die Verbindung zwischen der Schwinge I und dem pneumatischen Verstellelement und der Hebel II die Verbindung zwischen dem pneumatischen Verstellelement und dem Trägergestell sicher stellt. Beide Hebel I, II, der Hebel I und der Hebel II der Hebelmechanik I bilden mit dem pneumatischen Verstellelement einen gemeinsamen Drehpunkt im Drehgelenk III, wobei der Hebel II einen zusätzlichen Drehpunkt als Drehgelenk IV im Trägerteil und der Hebel I einen zusätzlichen Drehpunkt als Drehgelenk V in der Schwinge I aufweist.
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Aufgrund der technischen Ausgestaltung der Bearbeitungsvorrichtung ist das pneumatische Verstellelement als lineares Antriebsmittel, wie zuvor beschrieben, nicht direkt mit der Schwinge I und somit nicht direkt mit dem Rillwerkzeug, der Gleitkufe, verbunden. Die Verbindung zwischen dem pneumatischen Verstellelement und der Schwinge I erfolgt über die Hebel I und II. Diese technische Ausgestaltung wurde erfindungsgemäß gewählt, um die Gleitkufe einerseits in einer Ruhe- und Werkzeugwechselposition zu fixieren und andererseits in einer Bearbeitungsposition halten zu können. In der Ruhe- und Werkzeugwechselposition befindet sich die an der Schwinge I angeordnete Gleitkufe oberhalb und beabstandet von der Bearbeitungsposition in einer fixierten Stellung. Die Fixierung der Schwinge I erfolgt durch die Ausführungsform und Anordnung der Hebel I und II. Als nächstes muss die vorteilhafte Anordnung des pneumatischen Verstellelementes und der Hebel I und II mit der Schwinge I betrachtet werden. Das pneumatische Verstellelement selbst weist zwei Drehgelenke III, VI auf, die auf einer gemeinsamen Achse liegen, wobei das eine Drehgelenk VI oberhalb und das andere Drehgelenk III unterhalb des pneumatischen Verstellelementes angeordnet ist. Das unterhalb angeordnete Drehgelenk III ist gleichzeitig das Drehgelenk für die Hebel I und II, wodurch die drei Bauteile somit über ein gemeinsames Drehgelenk III verfügen. Wird die Kolbenstange ein- oder ausgefahren, verschiebt sich der Ortspunkt des Drehgelenkes III alternierend auf einer kleinen Kreisbahn zur Bearbeitungsposition hin und von dieser weg. Bei der Verschiebung des Ortspunktes des Drehgelenkes III, werden beide Hebel I, II verschoben. Beide Hebel I, II bilden in der Ruhestellung der Werkzeuge zwischen ihren Schenkeln im Drehgelenk III einen Winkel α, der ungefähr 30 Grad beträgt, d.h. beide Hebel I, II liegen relativ nah beieinander. Der Weg der Verschiebung des Drehgelenkes III wird durch die Länge des Hebelarmes bzw. des Hebels II bestimmt. Da der Hebelarm des Hebels II im Verhältnis relativ kurz zur Länge des Hebelarmes des Hebels I ist, ist die Verschiebung der Schwinge I ebenfalls relativ gering. Ist die Kolbenstange I eingefahren und die Schwinge I somit in der Ruhe- bzw. Werkzeugwechselposition, befindet sich der Hebel II, aufgrund seines zweiten Drehgelenkes IV im Trägergestell, fast senkrecht zur Achse der Kolbenstange I. In dieser Ruheposition befinden sich die drei Drehgelenke III, IV, VI des pneumatischen Verstellelementes und des Hebels II annähernd auf einer gemeinsamen Achse. Die Kraft des pneumatischen Verstellelementes wird jetzt über das gemeinsame Drehgelenk III und das Drehgelenk IV des Hebels II an das Trägergestell abgeleitet bzw. bildet das Trägergestell die Gegenkraft. Fährt die Kolbenstange I bis zur Bearbeitungsposition „Rillen“ aus, schwenkt der fast vertikal stehende Hebel II um das Drehgelenk IV in eine annähernd horizontale Lage, wobei der Ortspunkt des Drehgelenkes III sich in Richtung der Bearbeitungsposition verschiebt. Damit befindet sich das Drehgelenk III nicht mehr auf der gemeinsamen Achse der drei Drehgelenke III, IV, VI. Aufgrund dessen, dass auch der Hebel I am Drehgelenk III angeordnet ist, verschiebt sich gleichzeitig die Schwinge I und somit die Gleitkufe in Richtung Bearbeitungsposition. Ist die Bearbeitungsposition erreicht, befindet sich jetzt das Drehgelenk V des Hebels I, welches an der Schwinge I angeordnet ist, auf einer gemeinsamen Achse mit den Drehgelenken III und VI. Beide Hebel I, II bilden in der Bearbeitungsposition der Werkzeuge zwischen ihren Schenkeln im Drehgelenk III einen Winkel α, der jetzt ungefähr 90 Grad beträgt, was die Verschwenkung der Hebel I, II durch die Verschiebung der Kolbenstange I verdeutlicht. Die Kraft des pneumatischen Verstellelementes wird jetzt auf die Schwinge I übertragen und nicht mehr auf das Trägergestell. Der Druckvorgang auf die Gleitkufe wird schnell und kraftvoll ausgeführt. Durch den langen Hebel I wird bei geringem Hubweg des Hebels II eine große Druckkraft auf die Gleitkufe und somit auf das Material erzeugt. Die vorteilhafte Ausführungsform der Hebel I, II mit dem pneumatischen Verstellelement erhöht auf den letzten Millimetern der Gleitkufe die Kraftübertragung auf das Kartonmaterial. D.h., je mehr sich das Drehgelenk V der gemeinsamen Achse III, VI annähert, desto mehr erhöht sich der Druck auf das Längswerkzeug der Gleitkufe, die eine gummierte Walze als Gegenlage aufweist. Der Hebel II wirkt jetzt nur als Schwenk- und Führungshebel. Das zweite Drehgelenk IV des Schwenk- und Führungshebels II, welches am Trägergestell angeordnet ist, liegt jetzt außerhalb der gemeinsamen Achse der Kolbenstange I und des gemeinsamen Drehgelenkes III. Das pneumatische Verstellelement kann die Schwinge I aus der Ruheposition nur bis zu einem fest definierten Punkt in Richtung der Bearbeitungsposition schwenken. Dieser definierte Punkt legt den maximalen Weg der Schwinge I fest und wird durch einen feststehenden Hebel, der sich an der Schwinge I befindet, festgelegt. Der feststehende Hebel kommt an einem Anschlag, der am Trägergestell angeordnet ist, zum Anliegen, wenn die zweite Schwinge II mit dem Schneidwerkzeug in die Bearbeitungsposition, z.B. dem Schneiden, fährt. Wird die Gleitkufe wieder aus der Bearbeitungsposition in die Ruhe- und Werkzeugwechselposition gefahren, löst sich der feststehende Hebel vom Anschlag des Trägergestells und weist dann einen bestimmten Winkelabstand zu diesem auf.
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Vorzugsweise ist das pneumatische Verstellelement eine Gasdruckfeder, mit deren Hilfe die Gleitkufe vertikal verstellbar ist. Es sind aber auch andere Verstellelemente denkbar und einsetzbar. Aufgrund der linearen Bewegung der Kolbenstange der Gasdruckfeder, erfolgt die Verstellung in zwei Richtungen. Durch das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange wird die Gleitkufe zur Gegenwalze hin bzw. von der Gegenwalze weg bewegt.
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Zur Verstellung eines, in einer Bearbeitungsvorrichtung angeordneten Schneidwerkzeuges in Form eines Multifunktions-Werkzeuges, z.B. von der Ruhestellung in die Bearbeitungsposition und zurück, steht eine zweite Hebelmechanik II zur Verfügung. Die Hebelmechanik II hat den Vorteil, dass diese zum Multifunktions-Werkzeug vertikal angeordnet werden kann, wodurch sich eine schlanke Bauweise, vor allem in der Breite, für die Bearbeitungsvorrichtung ergibt. Die Hebelmechanik wird aus einer Schwinge II und einem elektrischen Verstellelement gebildet, wobei an der Schwinge II ein Schneidwerkzeug in Form eines Multifunktions-Werkzeuges angeordnet ist und die Schwinge II an einem Ende über ein Drehgelenk am Trägergestell befestigt ist und am gegen überliegenden Ende über ein Drehgelenk mit dem elektrischen Verstellelement verbunden. Vorzugsweise ist das elektrische Verstellelement ein Linearmotor, mit dessen Hilfe das Multifunktions-Werkzeug vertikal verstellbar ist. Es sind aber auch andere Verstellelemente einsetzbar, beispielsweise ein pneumatisches- oder hydraulisches Verstellelement, wobei auch andere Verstellelemente denkbar sind. Aufgrund der linearen Bewegung des Läufers des Linearmotors, erfolgt die Verstellung in zwei Richtungen. Durch das Ein- und Ausfahren des Läufers wird das Multifunktions-Werkzeug zur Gegenwalze hin bzw. von der Gegenwalze weg bewegt. Der Linearmotor wird hier als Antrieb und Positioniersystem eingesetzt, weil er das Multifunktions-Werkzeug translatorisch in vertikaler Richtung positionsgenau verschieben und positionieren kann. Die Positionierungsgenauigkeit des Positioniersystems hängt von dem verwendeten Antrieb, hier dem Linearmotor, und der Präzision der verwendeten Führungen ab. Der Linearmotor wirkt als Direktantrieb und ist aufgrund seines inkrementellen Wegmesssystems in der Lage, die erforderliche Positioniergenauigkeit des Schneidwerkzeuges im zehntel mm-Bereich zu erfüllen. Die Führungen bestehen aus einer Schwinge, die mit hochpräzisen Drehgelenken ausgestattet ist. Mit diesem Antriebs- und Positionierungssystem kann die erforderliche Genauigkeit bei der Bearbeitung der Bögen und/oder Kartonagen, insbesondere von Wellpappe, erreicht werden.
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Das Bauteil der Schwinge I, welches durch ein pneumatisches Verstellelement auf einer Kreisbahn in einem bestimmten Winkelbereich vor und zurück verschoben werden kann, weist in Längsrichtung und zu dem im hinteren Bereich angeordneten Drehgelenk I, einen im vorderen Bereich entgegengesetzt zum Drehgelenk I angeordneten Mitnehmer auf. Der Mitnehmer ist vertikal zur Längsachse der Schwinge I angeordnet und weist an seinem freien Ende einen rechtwinklig angeordneten Haken auf. Der Haken fasst über die Schwinge II, wodurch die Schwinge I von der Schwinge II beim Verfahren des Schneidwerkzeuges in die Ruheposition bzw. Ruhestellung, automatisch das Rillwerkzeug mitnimmt.
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Im Prinzip wird die durch den Linearmotor angetriebene Schwinge II, an welcher das Schneidwerkzeug bzw. das Multifunktions-Werkzeug angeordnet ist, auf einer großen Kreisbahn alternierend, also mit dem Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn in einem vorbestimmten Bereich, vor- und zurück verschoben und somit auch das Schneidwerkzeug, welches an der Schwinge II befestigt ist. Der Läufer des Linearmotors verschiebt mit geradliniger Bewegung die Schwinge II auf einer leicht gekurvten Bahn, die den Hubweg des Schneidwerkzeuges darstellt. Aufgrund des relativ kurzen Hubweges kann der Weg auf dem Radius der Kreisbahn vernachlässigt werden. Die Position des Multifunktions-Werkzeuges entlang des Hubweges ist durch den Einsatz eines Linearmotors genauestens vorgegeben und kontrollierbar. Ein Multifunktions-Werkzeug kann daher in das zwischen der Gleitkufe und der Gegenwalze einlaufende Kartonmaterial (Werkstück) zehntel mm genau eintauchen. In der Ruhestellung der Bearbeitungsvorrichtung befindet sich die Schwinge I mit dem daran angeordneten Rillwerkzeug und die Schwinge II mit dem daran angeordneten Schneidwerkzeug in der oberen Endstellung. In der oberen Endstellung der Schwingen I, II wird das durchlaufende Material der Bögen und/oder Kartonagen nicht bearbeitet, weil das Rillwerkzeug und das Schneidwerkzeug nicht damit in Kontakt stehen. Des Weiteren befindet sich in der oberen Endstellung der Ruheposition das Schneidwerkzeug bzw. das Multifunktions-Werkzeuges im Schlitz der Gleitkufe, wobei das Schneidwerkzeug aber nicht durch den Schlitz vollständig hindurchgreift. Das Schneidwerkzeug befindet sich noch innerhalb der Gleitkufe und ragt nicht gegenüber der Rillkante hervor. Vorteilhafterweise kann die Ruheposition der Werkzeuge mechanisch verriegelt werden, um Verletzungen beim einfachen Wechseln der Werkzeuge zu vermeiden und das Handling zu verbessern. Nach der Entriegelung der Schwingen I, II ist die Bearbeitungsvorrichtung einsatzbereit und kann zur Herstellung von Rill-, Schnitt-, Perforier- und Ritzlinien benutzt werden. Da die Herstellung der vier verschiedenen Linien erfindungsgemäß mit nur zwei Werkzeugen und am gleichen Bearbeitungspunkt erfolgen soll, ist das elektrische Verstellelement mit einem Positionskonverter ausgestattet. Mit Hilfe des Positionskonverters kann das elektrische Verstellelement als Oszillator eingesetzt werden, wodurch das Schneidwerkzeug eine vertikale oszillierende Bewegung ausführen kann. Aufgrund der oszillierenden Bewegung des Schneidwerkzeuges wird eine Perforationslinie erzeugt. Der Oszillationsbetrieb eines elektrischen Verstellelementes kann zu- und abgeschaltet werden. Im ausgeschalteten Zustand wird die Herstellung von Schneid- und Ritzlinien erzeugt. Im zugeschalteten Zustand erfolgt die Herstellung von Perforationslinien, was durch das elektrische Verstellelement ermöglicht wird, das dann als Antriebseinheit zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung für ein Schneidwerkzeug fungiert. Durch die oszillierende Verschiebung des Läufers entsteht ein schneller Vorschub des Schneidwerkzeuges. Der oszillierende Hub ist lediglich von der eingesetzten und somit verfügbaren Spindellänge des Läufers begrenzt. Bei ausreichend ausgelegeter Länge des Läufers kann jede Stärke von Material zwischen einem Schneidwerkzeug und einer Gegenwalze geschnitten und perforiert werden. Des Weiteren kann, aufgrund einer veränderbaren Frequenz durch den Konverter, eine veränderbare Schwingungsanregung am elektrischen Verstellelement erfolgen. Die variable Schwingungsanregung ermöglicht dem Schneidwerkzeug daher vorteilhafterweise, unterschiedlich lange Perforationslöcher und/oder unterschiedlich lange Abstände zwischen den Perforationslöchern herzustellen. Aufgrund der einstellbaren Länge der Löcher und der Länge der Abstände der Löcher zueinander, kann vorteilhafterweise auf jede Anforderung bei unterschiedlichen Vorgaben reagiert werden, um eine optimale Perforationslinie zu erzeugen, um eine leichte Knickbarkeit der Bögen und/oder Kartonagen zu ermöglichen. Z.B. auf die Art der Perforationslinie, auf unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Materialdicken usw. und somit auch auf die Menge, Form und Größe der Schnitte, die aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen aus der Verpackungstechnik gewünscht bzw. benötigt werden. Weitere Berücksichtigung kann erfolgen, beispielsweise bei einer Abrissperforation, einer Bruchperforation oder um ein gutes Aufreißen (SollBruchstelle) an einer fertigen Verpackung entlang einer Perforationslinie zu ermöglichen. Auch das Erfordernis zum Knicken oder zum Umlegen von Transportverhältnissen aus Pappe, insbesondere Wellpappe, kann berücksichtigt werden. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
EP 0 291 972 A2 , sind scheibenförmige Perforierwerkzeuge mit, am Umfang der Scheibe angeordneten Zähnen, bekannt. Ein solches Perforierwerkzeug wird durch die Transportbewegung der flächigen Elemente, insbesondere aus Wellpappe, in Drehung versetzt, wodurch perforierte Linien entstehen, welche die Wellpappe vollständig durchtrennen. Der Nachteil solcher Perforierwerkzeuge ist eindeutig. Mit solchen Perforationswerkzeugen kann nur eine Art von Schnitten und nur ein Abstand von Schnitten im Material erzeugt werden, weil der Abstand der Zähne auf dem Umfang einer Kreisscheibe feststehend ist. Eine Variation der Anzahl der Zähne und eine Variation der Abstände der Zähne zueinander, sind nicht möglich. Für die unterschiedlichen Anforderungen an Perforationslinien stehen daher verschiedene Perforationswerkzeuge zur Verfügung, die aber immer einen Werkzeugwechsel erfordern. Dieser Nachteil wird durch die oszillierende Anordnung des Schneidwerkzeuges bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Größen von Schnitten und unterschiedlicher Abstände zwischen den Schnitten erreicht. Das Schneidwerkzeug ist daher mit einer Verzahnung ausgestattet. Die Verzahnung weist eine relativ feine Verzahnung und Schneidgeometrie auf. Als feine Verzahnung wird hier eine relativ kleine Zahnteilung mit relativ geringer Zahngröße bezeichnet und eine Schneidgeometrie, die eine relativ große Anzahl von Zähnen, bezogen auf einen Kreisumfang aufweist und eine Zahnform, die insbesondere als Dreieckzahn ausgebildet ist.
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Zur Herstellung von längsverlaufenden und ggf. auch querverlaufenden Bearbeitungslinien wie Rill-, Schnitt-, Perforier- und Ritzlinien in flächigen Elementen, insbesondere aus Wellpappe, sind verschiedene Bearbeitungsstufen I, II, III, IV vorgesehen. Diese Bearbeitungsstufen I, II, III, IV sollen durch nachstehend beschriebene Bearbeitungsverfahren, unter Verwendung einer Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, erläutert werden. Zur Durchführung eines Bearbeitungsverfahrens weist die Bearbeitungsvorrichtung ein Schneidwerkzeug auf, welches in einem Schlitz einer Gleitkufe angeordnet ist, wobei die Gleitkufe mit Hilfe eines pneumatischen Verstellelements und das Schneidwerkzeug mit Hilfe eines elektrischen Verstellelementes in einem gemeinsamen Bearbeitungspunkt translatorisch verstellbar sind.
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Vorteilhafterweise werden alle Bearbeitungsverfahren der Bearbeitungsstufen I, II, III, IV mit der gleichen erfinderischen Bearbeitungsvorrichtung und den gleichen erfinderischen Bearbeitungswerkzeugen zur Herstellung von Rill-, Schnitt-, Perforier- und Ritzlinien durchgeführt. Die Verfahrensschritte sind erfindungsgemäß sehr variabel einsetzbar. Jede Bearbeitungsstufe Rillen I, Schneiden II, Perforieren III, Ritzen IV, kann aus der Ruheposition der Werkzeuge oder aus einer anderen Bearbeitungsstufe I, II, III, IV heraus gestartet werden. Wird aus der Ruheposition der Werkzeuge heraus gestartet, ergeben sich folgende Verfahrensschritte für das Rillen, das Schneiden, das Perforieren und das Ritzen:
- Zur Herstellung einer Rilllinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung sind, gemäß der ersten Bearbeitungsstufe I mit einem Rillwerkzeug, folgende Verfahrensschritte aus der Ruheposition der Werkzeuge notwendig: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wodurch ein Rillwerkzeug, hier bestehend aus einer Gleitkufe, in eine Bearbeitungsposition und gleichzeitig ein Schneidwerkzeug in eine Vorposition fährt. Unter einer Vorposition wird eine Position verstanden, die unmittelbar vor der Bearbeitungsposition liegt. Das Schneidwerkzeug ragt nicht nach außerhalb der Gleitkufe vor, während durch die Gleitkufe ein lokales Zusammendrücken durch linienförmige Materialverdrängung einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder der verschiedenen Lagen einer Wellpappe, erfolgt, die zwischen der Gleitkufe und einer Gegenwalze durchläuft, wodurch eine Rille entsteht.
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Die Herstellung einer Schnittlinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung erfolgt, gemäß der zweiten Bearbeitungsstufe II, mit einem Schneidwerkzeug, wobei folgende Verfahrensschritte aus der Ruheposition der Werkzeuge notwendig sind: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei eine Gleitkufe aus der Ruheposition in eine Bearbeitungsposition und gleichzeitig das Schneidwerkzeug aus seiner Ruheposition in eine Bearbeitungsposition fährt, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist und das Schneidwerkzeug taucht in das Werkstück ein, wodurch ein komplettes Durchschneiden einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder der verschiedenen Lagen einer Wellpappe, erfolgt, wodurch eine Schnittlinie entsteht. Das Schneidwerkzeug erzeugt eine Schnittlinie, die grundsätzlich alle Schichten durchschneidet, beispielsweise bei einer Wellpappe im einwelligen Bereich die Außendecke, die Welle und die Innendecke, also zwei Deckschichten und die Zwischenschicht.
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Zur Herstellung einer Perforationslinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung sind, gemäß der dritten Bearbeitungsstufe III, mit einem Schneidwerkzeug folgende Verfahrensschritte aus der Ruheposition der Werkzeuge notwendig: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei eine Gleitkufe aus der Ruheposition in eine Bearbeitungsposition und gleichzeitig ein Schneidwerkzeug aus seiner Ruheposition in eine Vorposition fährt. Anschließend wird das Schneidwerkzeug durch Oszillation des elektrischen Verstellelementes aus seiner Vorposition in eine oszillierende Bearbeitungsposition gebracht, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges gleichzeitig vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist, wodurch ein komplettes Durchperforieren einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder der verschiedenen Lagen einer Wellpappe erfolgt, wodurch eine Perforationslinie entsteht. Das Schneidwerkzeug erzeugt eine Perforationslinie, die grundsätzlich alle Schichten durchperforiert, beispielsweise bei einer Wellpappe im einwelligen Bereich die Außendecke, die Welle und die Innendecke, also zwei Deckschichten und die Zwischenschicht.
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Die Herstellung einer Ritzlinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung erfolgt gemäß der vierten Bearbeitungsstufe IV mit einem Schneidwerkzeug, wobei folgende Verfahrensschritte aus der Ruheposition der Werkzeuge notwendig sind: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei eine Gleitkufe aus der Ruheposition in eine Bearbeitungsposition und gleichzeitig das Schneidwerkzeug aus seiner Ruheposition in eine Bearbeitungsposition fährt, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist, wodurch ein Anritzen oder Durchritzen der Deckschicht einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder eines Verbundmaterials erfolgt, wodurch eine Ritzlinie entsteht. Das Schneidwerkzeug erzeugt eine Ritzlinie, die grundsätzlich nur eine Schicht anritzt oder durchschneidet, beispielsweise bei einer Wellpappe im einwelligen Bereich entweder die Außendecke oder die Innendecke, also nur eine Deckschicht.
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Das elektrische Verstellelement ist somit in der Lage, hochdynamisch mehrere unterschiedliche Bearbeitungspositionen anfahren zu können. In der Ruheposition wird die Kraft des pneumatischen Verstellelementes durch ein Drehgelenk IV des Hebels II zum größten Teil aufgenommen, so dass das elektrische Verstellelement nicht dauerhaft die volle Kraft aufbringen muss, um eine Bearbeitungsposition zu halten. Die Kraft, die hierfür erforderlich ist, entsteht durch das Eigengewicht des Rillwerkzeuges und des Schneidwerkzeuges, sowie durch die Kraft aus dem pneumatischen Verstellelement.
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Um die Bearbeitungsposition des Rillens zu erreichen, fährt das elektrische Verstellelement in die hierfür definierte Bearbeitungsposition. Das Rillwerkzeug wird mittels des pneumatischen Verstellelements in der Bearbeitungsposition gehalten. Die Bearbeitungsposition ist über einen Anschlag klar definiert. In dieser Stellung hat der Mitnehmer keinen Kontakt mehr zum Schneidwerkzeug. Das elektrische Verstellelement ist mit dem Schneidwerkzeug verbunden und wird in dieser Position gehalten. Zum Schneiden wird das Schneidwerkzeug durch das elektrische Verstellelement in Bearbeitungsposition gebracht. Für die Bearbeitungsstufe der Perforation oszilliert das elektrische Verstellelement. Das hier benutzte Schneidwerkzeug ist ein gezahntes, nicht angetriebenes, aber drehbar gelagertes Kreismesser. Aus dieser Beschreibung kann der Fachmann entnehmen, dass mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung, auch ohne in die Ruheposition fahren zu müssen, von einer Bearbeitungsstufe in die nächste Bearbeitungsstufe gewechselt werden kann. D.h., dass sich an die Bearbeitungsstufe I, das Rillen, die nächste Bearbeitungsstufe II, das Schneiden und an das Schneiden die nächste Bearbeitungsstufe III, das Perforieren und/oder die nächste Bearbeitungsstufe IV, das Ritzen, anschließen können. Die Bearbeitungsverfahren würden dann, gemäß den nachstehenden Ausführungen, wie folgt ablaufen. Als Beispiel seien drei aus der Vielzahl der verschiedenen möglichen Varianten der wechselnden Bearbeitungsverfahren in einem Bearbeitungsprozess, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung, hier aufgeführt.
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Beginnend mit den Beispielen sei hier die Herstellung einer Schnittlinie, die sich an eine Rilllinie anschließen kann, aufgezeigt. Die Herstellung einer Rilllinie erfolgt in der Bearbeitungsstufe I gemäß Anspruch 13, während die Herstellung einer Schnittlinie in der zweiten Bearbeitungsstufe II, gemäß Anspruch 14 erfolgt. Wird aber die Herstellung einer Schnittlinie im Anschluss an das Rillen durchgeführt, ohne das die Werkzeuge erst in die Werkzeug-Ruheposition fahren, ergeben sich gemäß Anspruch 17 andere Verfahrensschritte. Mit dem Rillwerkzeug und dem Schneidwerkzeug sind dann folgende Verfahrensschritte auszuführen: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei die Gleitkufe, in der Bearbeitungsposition verbleibt und das Schneidwerkzeug aus seiner Vorposition in seine Bearbeitungsposition abgesenkt wird, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges gleichzeitig vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist, wodurch ein komplettes Durchschneiden einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder der verschiedenen Lagen einer Wellpappe, erfolgt.
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D.h., dass sich an die Bearbeitungsstufe I, das Rillen, die nächste Bearbeitungsstufe II, das Schneiden und an das Schneiden die nächste Bearbeitungsstufe III, das Perforieren und an das Ritzen die nächste Bearbeitungsstufe IV, anschließen kann.
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Zur Herstellung einer Perforationslinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung sind in der dritten Bearbeitungsstufe III, die sich an die zweite Bearbeitungsstufe II, das Schneiden, anschließt, mit einem Schneidwerkzeug folgende Verfahrensschritte notwendig: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei die Gleitkufe in der Bearbeitungsposition verbleibt und das Schneidwerkzeug durch Anheben aus der Bearbeitungsposition und somit aus dem Material in eine Vorposition fährt. Anschließend wird das Schneidwerkzeug durch Oszillation des elektrischen Verstellelementes aus seiner Vorposition in eine oszillierende Bearbeitungsposition gebracht, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges gleichzeitig vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist, wodurch ein komplettes Durchperforieren eines Werkstückes erfolgt.
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Bei der Herstellung einer Ritzlinie mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung aus der vierten Bearbeitungsstufe IV heraus, die sich an die dritte Bearbeitungsstufe III dem Perforieren anschließt, sind mit einem Schneidwerkzeug folgende Verfahrensschritte notwendig: Steuerung der pneumatischen und elektrischen Verstellelemente, wobei die Gleitkufe in der Bearbeitungsposition verbleibt und das Schneidwerkzeug durch Anheben aus der Bearbeitungsposition und somit aus dem Material in eine Vorposition fährt. Anschließend wird das Schneidwerkzeug in eine Bearbeitungsposition zum Ritzen gebracht, dabei löst sich die Schwinge II des Schneidwerkzeuges gleichzeitig vom Mitnehmer, der an der Schwinge I der Gleitkufe angeordnet ist, wodurch ein Ritzen einer Pappe, insbesondere einer Wellpappe oder der verschiedenen Lagen einer Wellpappe erfolgt.
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Des Weiteren ist es möglich, aus der Bearbeitungsstufe I, dem Rillen, zur Bearbeitungsstufe III, dem Perforieren, oder aus der Bearbeitungsstufe I zur Bearbeitungsstufe IV, dem Ritzen direkt zu wechseln. Natürlich sind auch reziproke Wechsel zwischen der Bearbeitungsstufe IV und der Bearbeitungsstufe III oder II jederzeit gegebenen. Auch ein Wechsel der Bearbeitungsstufen I, II, III, IV untereinander ist aufgrund einer optimalen Software gewährleistet.
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Mit der Kombination der verschiedenen Bauteile und der intelligenten Steuerung der Werkzeuge und Antriebe, wird erfindungsgemäß eine neue Bearbeitungsvorrichtung geschaffen, welche den höchsten Ansprüchen bei der Bearbeitung von Wellpappen genügt. Eine solche Bearbeitungsvorrichtung erhöht bei der Herstellung die Qualität der Rilllinien und Schnittlinien und bietet vor allem bei kleinen Losgrößen von Bögen und/oder Kartonagen, aufgrund der variablen Benutzung der Werkzeuge, viele Vorteile. Aufgrund der vorteilhaften Konstruktion der Bearbeitungsvorrichtung, kann sehr schnell und variabel auf eine Einstellung der unterschiedlich angeforderte Linien reagiert werden.
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Bei der Bearbeitungsvorrichtung handelt es sich um eine Bearbeitungsstation, die in ein automatisches Verpackungssystem, das eine bedarfsgesteuerte Herstellung maßgeschneiderter Verpackungsmaterialien ermöglicht, eingesetzt wird. Als Basismaterial wird beispielsweise eine Endloswellpappe verwendet, die, auf einer Palette hinter der Maschine angeordnet, bereitgestellt wird. Das System liefert einen individuellen Kartonagenzuschnitt, z.B. in der Losgröße 1. Es besteht aus einer Querschneidefunktion und mehreren Längsschneidefunktionen, die aus mehreren nebeneinander angeordnete Bearbeitungsvorrichtungen bestehen können. Diese Bearbeitungsvorrichtungen sind in der Lage, Rillungen, Schnitte, Perforationen und Ritzungen auszuführen bzw. in das Material einzubringen. Mit Hilfe dieser Bearbeitungsvorrichtungen können vollautomatische Kartonzuschnitte erzeugt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkende Ausführungen und Mittel. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die, im unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein, an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal, ersetzt werden kann.
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Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen 1a, 1b und 2 rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Weitere Details und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen. Es zeigt:
- 1a eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit bevorzugter Seitenansicht rechts, und
- 1b eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit bevorzugter Seitenansicht links, und
- 2 in perspektivischer Darstellung einen beispielhaften Wellpappenzuschnitt.
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Die Fia.1a und 1b zeigen ein konkretes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 1 in perspektivischer Darstellung mit bevorzugter Seitenansicht von rechts und links. Im Prinzip handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung 1, um eine Längs-, Rill- 38, Schneide- 39, Perforier- 40 und Ritz- 41 vorrichtung, umfassend ein Rillwerkzeug 2 bestehend aus einer Gleitkufe 11 und einem Schneidwerkzeug 3, die quer zur Bahnlaufrichtung (Translationsrichtung T1) des Materials, insbesondere Wellpappe 37, verschiebbar angeordnet ist. Eine Aufgabe war es, die Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung 1 relativ schmal und schlank zu halten, um zu erzeugende Längslinien nebeneinander eng anordnen zu können. Daher weist die Bearbeitungsvorrichtung 1 ein schlankes Trägergestell 8 auf, welches im Prinzip drei technische Funktionen zu erfüllen hat. Die erste Funktion besteht darin, mindestens eine Linearführung 9, insbesondere zwei Linearführungen 9, 9', bereitzustellen. Die Linearführungen 9, 9' umfassen dabei eine oder mehrere Quertraversen (nicht dargestellt), die in einer Pappkartonmaschine angeordnet sind. Die Translationsbewegung der Bearbeitungsvorrichtung 1 quer zur Transportrichtung T1 der flächigen Elemente, siehe beispielsweise 2, erfolgt mit Hilfe eines entsprechenden Antriebsmittels 10. Das Antriebsmittel 10 für den Querantrieb sowie das pneumatische Verstellelement 5 und das elektrische Verstellelement 7 sind derart in das Trägergestell 8 integriert, dass ihre Breite die Breite der beiden Werkzeuge 2, 3 nur geringfügig überschreitet. Das pneumatische Verstellelement 5 weist am oberen Ende ein Drehgelenk VI 43 und am unteren Ende ein Drehgelenk III 26, auf. Das obere Drehgelenk VI 43 dient der Befestigung des pneumatischen Verstellelements 5 am Trägergestell 8, während das untere Drehgelenk III 26 der Befestigung zweier Hebel I 4 und II 18 dient. Das elektrische Verstellelement 7 weist ebenfalls am oberen Ende ein Drehgelenk VII 44 und am unteren Ende ein Drehgelenk II 22, auf. Das obere Drehgelenk VII 44 dient der Befestigung des elektrischen Verstellelements 7 am Trägergestell 8, während das untere Drehgelenk II 22 der Befestigung einer Schwinge II 20 dient.
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In der Ruhe- und Werkzeugwechselposition des pneumatischen Verstellelements 5 ist das Drehgelenk III 26, VI 43 des pneumatischen Verstellelements 5 und das Drehgelenk IV 27 des Hebels II 18, annähernd auf einer geraden Linie, die der Achse der Kolbenstange I 30 entspricht. Während in der Bearbeitungsposition des pneumatischen Verstellelements 5 das Drehgelenk III 26, VI 42 des pneumatischen Verstellelements 5 und das Drehgelenk V 28 des Hebels I 4 auf einer geraden Linie liegen, welche der Achse der Kolbenstange I 30 entspricht.
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Das pneumatische Verstellelement 5 kann die Schwinge I 19 aus der Ruheposition nur bis zu einem fest definierten Punkt in Richtung der Bearbeitungsposition schwenken. Dieser definierte Punkt legt den maximalen Weg der Schwinge I 19 fest und wird durch einen feststehenden Hebel 45, der sich an der Schwinge I 19 befindet, festgelegt. Der feststehende Hebel 45 kommt an einem Anschlag 46, der am Trägergestell 8 angeordnet ist, zum Anliegen, wenn die zweite Schwinge II 20 mit dem Schneidwerkzeug 3 in die Bearbeitungsposition, z.B. dem Schneiden 39, fährt. Die Bearbeitungsposition ist z.B. die Stellung der Gleitkufe 11, wenn diese auf der Pappe 37 zum Aufliegen kommt und etwas darin eintaucht.
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Weitere Aufgaben wurden bei der zweiten Funktion erfüllt. Diese Funktion besteht darin, schlanke Antriebsmittel zur Verfügung zu stellen und diese in ein Trägergestell 8 zu integrieren. Die Lösung besteht aus Antriebsmitteln, die aus einem pneumatischem Verstellelement 5 und einem elektrischen Verstellelement 7 gebildet sind. Die Steuerung der Verstellelemente 5, 7 erfolgt über Steuerungsgeräte, die hier nicht dargestellt sind. Die Arbeitsweise der Verstellelemente 5, 7 ist aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich.
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Die Lösung einer weiteren Aufgabe ist der dritten Funktion zu entnehmen. Auch diese Funktion hat das Erfordernis der schlanken Ausführung der Bearbeitungsvorrichtung 1 zu erfüllen und die Maße in der Breite zu reduzieren. Die dritte Funktion betrifft im Wesentlichen die Werkzeuge zum Rillen, Schneiden, Perforieren und Ritzen. Die Werkzeuge bestehen aus einem Rillwerkzeug 2 und einem Schneidwerkzeug 3, wobei das Rillwerkzeug 2 als langgestrecktes Bauteil 11, vorzugsweise als Gleitkufe 12, ausgebildet ist. Um eine schlanke Bauweise beizubehalten, war es notwendig, die Gleitkufe 12 mit dem Schneidwerkzeug 3 zu vereinen. Dazu weist die Gleitkufe 12 einen Längsschlitz 29 auf, der die Integration des Schneidwerkzeugs 3 in die Gleitkufe 12 ermöglicht.
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Der in der Gleitkufe 12 angeordnete Längsschlitz 29 verläuft in vertikaler Richtung T3 einerseits von der Oberseite 14 bis zur Unterseite 15 als durchgehender Schlitz 29 und andererseits in horizontaler Richtung T2. An der Unterseite 15 der Gleitkufe 12 wird die Rillkante 13 oder Rillfläche 13 teilweise von dem Längsschlitz 29 durchbrochen. Der Längsschlitz 29 ist, in Längs- und Querrichtung der Gleitkufe 12 betrachtet, mittig zur Gleitkufe 12 angeordnet und an seinen beiden Längsenden 31, 32 geschlossen. Die Länge des Längsschlitzes 29 richtet sich einerseits nach dem Durchmesser des kreisförmigen Schneidwerkzeuges 3 und andererseits nach dessen Eintauchtiefe in das zu schneidende Material. Dadurch ergibt sich für den Längsschlitz 29 annähernd ein Kreisabschnitt, der aus einer Sehne, einer Bogenlänge und einer Abschnittshöhe gebildet ist. Die Länge des Längsschlitzes 29 entspricht annähernd der Länge der Sehne. Des Weiteren ist die Länge des Längsschlitzes 29 derart ausgebildet, dass nach den beiden Längsenden 31, 32 wieder eine, in Längs-und Querrichtung betrachtete vollständige Rillkante 13 oder Rillfläche 13 für die Gleitkufe 12 zur Verfügung steht, damit das einlaufende Material bzw. die einlaufenden Bögen/Kartonagen auf eine geschlossene Rillkante 13 oder Rillfläche 13 treffen. Die Breite des Längsschlitzes 29 entspricht der Dicke eines Schneidwerkzeuges 3 plus einer festgelegten Toleranz, um einen gewissen seitlichen Abstand des Schneidwerkzeuges 3 im Längsschlitz 29 zu erzielen. Die Rillkante 13 oder Rillfläche 13 kann unterschiedliche Formen, in Längs- und Querrichtung betrachtet, aufweisen. In Längsrichtung bzw. der Translationsrichtung T2 betrachtet hat sich als vorteilhaft eine ballige, insbesondere konvexe Form erwiesen. Die konvexe Form weist einen Radius von mindestens 250 mm bis zu 400 mm, vorzugsweise 350 mm, auf. Auch eine wellige Form und weitere ähnliche Formen sind denkbar. In Querrichtung betrachtet, kommen alle aus dem Stand der Technik bekannten Formen in Betracht. Des Weiteren weist die Gleitkufe 12 Befestigungsmittel 33, 33' auf, mit welcher die Gleitkufe 12 an einer Schwinge I 19 befestigbar ist.
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Da die Bearbeitungsvorrichtung 1 erfindungsgemäß keine rotatorischen Antriebe für die Werkzeuge sowie deren Verstellung aufweist, verfügen die Gleitkufe 12 und das Schneidwerkzeug 3 über lineare Verstellantriebe (Verstellelemente 5, 7) und Hebelmechaniken I 4, II 6, die sie mit den Verstellelementen 5, 7 verbinden. Die Hebelmechanik I 4 besteht im Prinzip aus einer Schwinge I 19, einem Hebel I 17, einem Hebel II 18 und einer Kolbenstange I 30 des pneumatischen Verstellelementes 5, während die Hebelmechanik II 6 im Prinzip aus einer Schwinge II 20 und einer Kolbenstange II 34 des elektrischen Verstellelementes 7 gebildet ist. Der Hebel I 17 ist bogenförmig ausgebildet und stellt den längeren Hebel I 17 gegenüber dem Hebel II 18 dar, wobei der Hebel I 17 die Verbindung zwischen der Schwinge I 19 und dem pneumatischen Verstellelement 5 herstellt. Der Hebel I 17 weist an seinen Verbindungsstellen Drehgelenke III 26, V 28 auf. Der Hebel II 18 ist der kürzere Hebel und stellt die Verbindung zwischen dem Trägergestell 8 und dem pneumatischen Verstellelement 5 her, wobei auch dieser Hebel II 18 an seinen Verbindungsstellen Drehgelenke III 26, IV 27 aufweist. Das Drehgelenk III 26 ist das gemeinsame Drehgelenk III 26 vom Hebel II 18, von der Kolbenstange I 30 und dem Hebel I 17. Die Schwinge I 19 weist an einem freien Ende ebenfalls ein Drehgelenk I 22 auf, und in Längsrichtung der Schwinge I 19 betrachtet, an dem anderen freien Ende, ist ein Mitnehmer 24 angeordnet. Der im vorderen Bereich 23 der Schwinge I 19 angeordnete Mitnehmer 24 weist einen rechtwinkligen Haken 25 auf, der in Richtung der Schwinge II 20 weist und auf der oberen Längskante 35 der Schwinge II 20 aufliegen kann. Wenn die Schwinge II 20 in die Bearbeitungsposition zum Schneiden fährt, löst sich die Schwinge II 20 vom Haken 24 und es entsteht ein kleiner Abstand zwischen dem Haken 24 und der oberen Längskante 35 der Schwinge II 20.
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Die Schwinge II 20 ist Teil einer Hebelmechanik II 6 und ist an einem Ende über ein Drehgelenk I 21 am Trägergestell 8 und am gegenüberliegenden Ende über ein Drehgelenk II 22 mit dem elektrischen Verstellelement 7 verbunden, wobei an der Schwinge II 20 ein Schneidwerkzeug 3 angeordnet ist, welches in den Längsschlitz 29 einer Gleitkufe 12 eingreift. Das Drehgelenk II 22 ist das gemeinsame Drehgelenk II 22 von der Schwinge II 20 und der Kolbenstange II 34 des elektrischen Verstellelementes 7. Das elektrische Verstellelement 7 bildet mit einem Positionierkonverter (nicht dargestellt) einen Oszillator. Mit Hilfe des Oszillators kann das Schneidwerkzeug 3 auch Perforationslinien erzeugen. Aus der nachstehenden 2 sind die, in einem Zuschnitt 36, mit nur zwei Werkzeugen 2, 3 unterschiedlich herstellbaren Rill- und Schnittlinien, ersichtlich.
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In der 2 ist in perspektivischer Darstellung beispielhaft ein ebener Zuschnitt 36 aus Pappe, vorzugsweise eine Wellpappe 37, dargestellt, aus dem später ein Verpackungsgut, insbesondere Karton oder dergleichen, gefaltet werden kann. Für die Erfindung von Bedeutung ist, dass der Zuschnitt 36 nicht nur mehrere Rilllinien 38, Schnittlinien 39, Perforationslinien 40 und Ritzlinien 41 aufweist, sondern dass diese in einer Längslinie 42 abwechselnd hintereinander angeordnet sein können. Im Bereich der Rilllinien 38 ist das Material, insbesondere Pappe 37, durch Verformung ohne Materialwegnahme bzw. durch lokales Zusammendrücken mit der erfindungsgemäßen Gleitkufe 12 entstanden, um ein leichteres Knicken, Klappen oder Falten der Pappe 37 zu ermöglichen.
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Im Bereich der Schnittlinien ist die Pappe 37 in allen Schichten mit Hilfe eines Schneidwerkzeuges 3 völlig durchtrennt. Während die Pappe 37 im Bereich der Perforationslinien 40 mit Hilfe des gleichen Schneidwerkzeuges 3 in allen Schichten nur lokal durchtrennt wurde, durchtrennt die Ritzlinie 41 mit ebenfalls dem gleichen Schneidwerkzeug 3 nur eine Deckschicht. Aufgrund der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung und deren schmalen Bauweise, können die unterschiedlichen Längslinien 42 relativ eng nebeneinander angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bearbeitungsvorrichtung
- 2
- Rillwerkzeug
- 3
- Schneidwerkzeug
- 4
- Hebelmechanik I
- 5
- Pneumatisches Verstellelement
- 6
- Hebelmechanik II
- 7
- Elektrisches Verstellelement
- 8
- Traggestell
- 9,9'
- Führung
- 10
- Antriebsmittel
- 11
- Bauteil
- 12
- Gleitkufe
- 13
- Rillkante/Rillfläche
- 14
- Oberseite
- 15
- Unterseite
- 16
- Radius
- 17
- Hebel I
- 18
- Hebel II
- 19
- Schwinge I
- 20
- Schwinge II
- 21
- Drehgelenk I
- 22
- Drehgelek II
- 23
- Vorderer Bereich
- 24
- Mitnehmer
- 25
- Haken
- 26
- Drehgelenk III
- 27
- Drehgelenk IV
- 28
- Drehgelenk V
- 29
- Längsschlitz
- 30
- Kolbenstange I
- 31
- Längsende
- 32
- Längsende
- 33,33'
- Befestigungsmittel
- 34
- Kolbenstange II
- 35
- Längskante
- 36
- Zuschnitt
- 37
- Wellpappe
- 38
- Rilllinie
- 39
- Schnittlinie
- 40
- Perforationslinie
- 41
- Ritzllinie
- 42
- Längslinien
- 43
- Drehgelenk VI (v.5)
- 44
- Drehgelenk (v.7)
- 45
- feststehender Hebel
- 46
- Anschlag
- 47
- Innendecke
- 48
- Welle
- 49
- Außendecke
- T1
- horiz.Translationsbew.quer
- T2
- horiz.Translationsbew.läng
- T3
- vertik. Translationsbeweg
