DE602004005762T2

DE602004005762T2 - Verfahren zum Steuern einer Schneid- und Rillmaschine

Info

Publication number: DE602004005762T2
Application number: DE200460005762
Authority: DE
Inventors: Nokihisa Kasugai-shi Adachi; Minoru Kasugai-shi Naitou; Tadao Kasugai-shi Kamimura
Original assignee: ISOWA NAGOYA KK; Isowa KK
Current assignee: ISOWA NAGOYA KK; Isowa KK
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2024-02-13
Also published as: CN100375663C; ES2283890T3; JP3717167B2; US20040159693A1; US7370562B2; EP1447186A2; KR20040073328A; EP1447186B1; DE602004005762D1; EP1447186A3; JP2004243643A; CN1520972A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine, spezifischer auf ein derartiges Verfahren, welches ein Mäandrieren eines Kartonblatts verhindern kann, wodurch der erhältliche Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts erhöht und eine Aufbauzeit für eine Produktion verringert bzw. abgesenkt werden können.
Beschreibung des Standes der Technik
In einem typischen Verfahren zum Herstellen einer Wellfaserkarton-Behälterschachtel wird ein kontinuierliches, gewelltes Faserkarton- oder Papierkarton-Blattgewebe, wie ein Einzeloberflächen-Karton, ein Doppeloberflächen-Karton, oder ein zusammengesetzter bzw. Verbund-Doppeloberflächen-Karton usw. entlang einer Zufuhrlinie zugeführt, dann entlang einer Richtung geschnitten, in welcher das Blatt zugeführt wird, wobei es in einigen Fällen auch gekerbt bzw. gerillt wird, und danach in einen Wellfaserkartonbehälter zusammengebaut.
Eine Schneid- und Rillmaschine umfaßt eine Mehrzahl von Schlitz- bzw. Schneideinrichtungen, welche einen Karton in der Blattzufuhrrichtung an gewünschten Breitenpositionen schlitzen oder schneiden, und eine Mehrzahl von Rill- bzw. Kerbeinrichtungen, welche den Karton in einer Maschinenrichtung an gewünschten Breitenpositionen rillen.
Jede der Schlitz- bzw. Schneidvorrichtungen umfaßt eine gegenüberliegende Schneid- bzw. Schlitzklinge und einen Amboß, wobei ein Kartonblatt dazwischen angeordnet ist, eine Rotationsantriebvorrichtung, welche die Schneid- bzw. Schlitzklinge in Rotationsrichtung antreibt, horizontale Übertragungsmittel, welche die Schlitzklinge und den Amboß in einer Breitenrichtung transferieren, welche senkrecht zu der Blattzufuhrrichtung ist, und vertikale Transfer- bzw. Übertragungsmittel, welche die Schneid- bzw. Schlitzklinge und den Amboß in einer vertikalen Richtung übertragen.
Die Rill- bzw. Kerbvorrichtung, welche das Kartonblatt in einer Maschinenrichtung an einer gewünschten Breitenrichtung rillt bzw. kerbt, hat eine Struktur sehr ähnlich zu jener der Schneid- bzw. Schlitzvorrichtung, welche ein Kartonblatt in einer Maschinenrichtung an einer gewünschten Breitenposition schneidet oder schlitzt, und wird daher nicht im Detail beschrieben.
In Übereinstimmung mit der oben erwähnten Konstruktion der Schlitzvorrichtung wird ein Kartonblatt, das entlang eines Zufuhrpfads zugeführt ist bzw. wird, in einer Maschinenrichtung geschlitzt oder geschnitten, wenn die Schlitz- bzw. Schneidklinge und/oder der Amboß vertikal nach oben oder nach unten von ihrem bzw. seinem zurückgezogenen Niveau zu ihrem bzw. seinem Betriebsniveau transferiert wurde(n).
Wenn die Auftragsspezifikation für das Kartonblatt verändert wurde, so daß die Position des Schlitzes von einer ersten Breitenposition bzw. Position in Breitenrichtung zu einer zweiten Breitenposition verändert werden muß, wird die Schlitzklinge vertikal nach oben (unter der Annahme, daß die Schlitzeinrichtung über dem Kartonblatt angeordnet ist) von ihrem operativen bzw. Betriebsniveau zu ihrem zurückgezogenen Niveau durch vertikale Übertragungsmittel davon transferiert. Als nächstes wird die Schneid- bzw. Schlitzklinge in einer horizontalen Richtung von der ersten Breitenposition zu der zweiten Breitenposition transferiert bzw. übertragen, während die Schneid- bzw. Schlitzklinge in ihrem zurückgezogenen Niveau verbleibt. Danach wird die Schlitzklinge von ihrem zurückgezogenen Niveau zu ihrem Betriebsniveau durch die vertikalen Übertragungs- bzw. Transfermittel abgesenkt, während die Schneid- bzw. Schlitzklinge in der zweiten Breitenposition verbleibt. Daher kann die Position des Schnitts oder Schlitzes von der ersten Breitenposition auf die zweite Breitenposition verändert werden, indem die Schneidklinge entlang eines Pfads bzw. Wegs bewegt wird, der allgemein eine U-förmige Linie ausbildet, welche ihre Spitze von der Oberfläche des Kartonblatts entfernt aufweist, ohne daß eine Zufuhrlinie für das Kartonblatt unterbrochen wird.
Jedoch leidet eine Schneid- und Rillmaschine gemäß dem Stand der Technik an dem Nachteil, daß ein genaues Positionieren der Schneid- bzw. Schlitzklinge und/oder der Rilleinrichtung in einer vertikalen Richtung schwierig nach bzw. bei einer Änderung der Auftrags- bzw. Befehlsspezifikation zu erzielen ist.
Andererseits werden, wenn sich die Schneid- und Rillmaschine in dem Betriebsniveau befunden hat, wenn die Befehlsspezifikation für den Karton verändert wird, ihre aufeinanderfolgenden Verfahren bzw. Prozesse sein: (1) ein Arbeiten an der gegenwärtigen Breitenposition fortzuführen, (2) ein Arbeiten an einer unterschiedlichen Breitenposition zu starten, (3) ein Arbeiten einzustellen. Andererseits werden, wenn die Schneid- und Rillmaschine in ihrem zurückgezogenen Niveau war, wenn die Befehlsspezifikation ver ändert wird, ihre aufeinanderfolgenden Verfahren sein: (1) ein Stoppen an der gegenwärtigen Breitenposition weiter fortzusetzen, (2) ein Arbeiten an der gegenwärtigen Breitenposition zu beginnen, (3) ein Arbeiten an einer unterschiedlichen Breitenposition zu beginnen.
Wenn es aufeinanderfolgende Verfahren erfordern, daß die Schneid- und Rillmaschine ein Arbeiten aufnimmt, treten die folgenden Probleme auf:
Das erste Problem bezieht sich auf die erforderliche Rüst- bzw. Aufbauzeit für die Schneid- und Rillmaschine. Spezifischer wird nach bzw. bei der Kartonblattänderung die Schneid- und/oder Rillmaschine vertikal unter Verwendung eines Luftkolbenzylinders, welcher lediglich seine Kolbenposition Punkt zu Punkt bzw. punktweise regeln bzw. steuern kann, d.h. zwischen einer erstreckten bzw. ausgefahrenen Position und einer kontrahierten bzw. eingefahrenen Position transferiert, die voneinander um den Abstand des Kolbenhubs entfernt sind, so daß ein genaues Positionieren der Schlitzeinrichtung und/oder der Rilleinrichtung in naher Nachbarschaft zur Oberfläche des Kartons schwierig zu erreichen ist. Daher kann bzw. können die Schlitzeinrichtung und/oder die Rilleinrichtung lediglich zwischen einem operativen bzw. Betriebsniveau und einem zurückgezogenen Niveau gesteuert bzw. geregelt werden, welches etwa 10 mm von der Oberfläche des Kartons entfernt ist, während die Schlitzeinrichtung und/oder Rilleinrichtung in einer gewünschten Breitenposition verbleibt (verbleiben).
Dementsprechend ist eine relativ lange Aufbau- bzw. Einrichtungszeit erforderlich, um die Schlitz- bzw. Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung von der ersten Breitenposition zu der zweiten Breitenposition entlang eines langen Pfads, welcher weit von der Oberfläche des Kartons entfernt ist, nach einer Änderung der Auftragsspezifikation für den Karton bzw. das Kartonblatt zu bewegen.
Die japanische Patentoffenlegungs-Publikation H8-11256 offenbart eine Vorrichtung, welche die Schlitz- bzw. Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung in dem Betriebsniveau während ihrer Bewegung von der ersten Breitenposition zu der zweiten Breitenposition hält. Diese Vorrichtung kann, obwohl sie Abfallkarton produziert, bis das Setup bzw. der Aufbau vervollständigt ist, ein Mäandrieren eines Kartonblatts verursachen, wodurch potentiell ein nachteiliger Effekt vorliegt, welcher zu einer Unterbrechung eines Ver- bzw. Bearbeitens führt. Aus diesem Grund muß die Transfer- bzw. Übertragungsgeschwindigkeit der Schlitzeinrichtung in dieser Vorrichtung niedrig in Übereinstimmung mit der Zufuhrgeschwindigkeit des Kartonblatts gehalten sein, um ein Mäandrieren desselben zu vermeiden.
Das zweite Problem bezieht sich auf die Reduktion des erhältlichen Ausbeuteprozentsatzes des Kartonprodukts. Je länger die Aufbau- bzw. Rüstzeit benötigt, desto niedriger ist der erhältliche Ausbeuteprozentsatz, da ein Kartonblatt, das während der Aufbauzeit zugeführt wird, weggeworfen bzw. verworfen wird. Zusätzlich wird in der typischen Schneid- und Rillmaschine gemäß dem Stand der Technik, welche die Schneid- bzw. Schlitzeinrichtung und/oder die Rilleinrichtung vertikal von ihrem zurückgezogenen Niveau zu ihrem Betriebsniveau unmittelbar vor dem Bearbeiten transferiert, unnötiger Karton während einer Bewegung der Schlitzeinrichtung und/oder Rilleinrichtung zu dem Betriebsniveau in Antwort darauf zugeführt, daß der Betriebsstartbefehl erhalten wurde, wobei dies in einer weiteren Reduktion des verfügbaren Ausbeuteprozentsatzes des Kartonprodukts resultiert. Als solches ist es gewünscht, die Schlitz- und/oder Rill- bzw. Kerbeinrichtung an einer Standby- bzw. Warteposition zu halten, wo die Schlitz- bzw. Schneideinrichtung und/oder Rill- bzw. Kerbeinrichtung für ein Empfangen des Betriebsstartbefehls bereit ist bzw. sind.
Insbesondere ist es wichtig, den erhältlichen Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts zu verbessern, da die Zufuhrgeschwindigkeit von Karton in heutigen Kartonbearbeitungsmaschinen erhöht wurde.
Das dritte Problem ist, daß es Schwierigkeiten beim Handhaben von Fluktuationen in der Bedingung eines Bearbeitens in Antwort auf die Auftragsänderung und von einer Störung der Schneid- und Rillmaschine selbst oder Qualität des Kartons gibt.
Spezifischer beinhalten die Fluktuationen in der Bedingung eines Bearbeitens in Antwort auf die Auftragsänderung eine Änderungen des Kerbdrucks und die Störung der Schneid- und Rillmaschine beinhaltet eine Verschleißtiefe der Schneid- bzw. Schlitzklinge und eine Ablenkung der Welle, welche die Schlitzklinge trägt bzw. abstützt, und eine Störung der Qualität des Kartons beinhaltet Fluktuationen eines Feuchtigkeitsgehalts und einer Qualität des Papiers.
Es ist gewünscht, das Betriebsniveau für die Schlitz- bzw. Schneideinrichtung und/oder Rill- bzw. Kerbeinrichtung prä zise in Antwort auf diese Fluktuationen zu steuern bzw. zu regeln.
JP-A-10000704 offenbart eine Befehlsänderungs-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung für ein Blattherstellungssystem und ein Verfahren zum Betätigen bzw. Betreiben desselben, umfassend ein Anheben einer Schlitz- bzw. Schneid-/Kerb- bzw. Rilleinrichtung, welche beim Schneiden des Blatts in Eingriff ist, um die Schlitz/Rilleinrichtung entsprechend den Daten des nächsten Befehls zu positionieren.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein neues Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine zur Verfügung zu stellen, in welchem eine Zufuhrlinie für ein Kartonblatt nicht gestoppt werden muß, wenn eine Auftrags- bzw. Befehlsspezifikation zum Schneiden oder Rillen des Kartonblatts verändert wurde, wodurch eine Setup- bzw. Rüstzeit für eine Produktion reduziert wird.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren erfüllt, das die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine zur Verfügung zu stellen, in welchem eine Zufuhrlinie für ein Kartonblatt nicht gestoppt werden muß, wenn eine Auftragsspezifikation zum Schneiden oder Rillen für das Kartonblatt verändert wurde, wodurch eine Setup-Zeit für eine Produktion reduziert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine zur Verfügung zu stellen, in welchem eine Zufuhrlinie für ein Kartonblatt nicht gestoppt werden muß, wenn eine Auftragsspezifikation zum Schneiden oder Rillen für das Kartonblatt verändert wurde, und welches ein Mäandrieren eines Kartonblatts verhindern kann, wodurch ein erhältlicher Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts erhöht wird.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine zur Verfügung zu stellen, welches das operative bzw. Betriebsniveau für die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung präzise in Antwort auf die Änderung der Auftragsspezifikation zum Schneiden oder Rillen des Kartonblatts steuern bzw. regeln kann.
Darüber hinaus ist es in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung gleichzeitig in der vertikalen Richtung und in der Breitenrichtung bewegt wird (werden), so daß sich die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung diagonal zu der zweiten Breitenposition bewegt bzw. bewegen, wenn sich die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung von der ersten Breitenposition des ersten Betriebsniveaus zu der zweiten Breitenposition des zweiten Betriebsniveaus bewegt (bewegen).
Zusätzlich tritt diese diagonale Bewegung der Schneideinrichtung und/oder der Rilleinrichtung nur auf, wenn die Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung in dem Kartonblatt positioniert wird bzw. werden.
Zusätzlich kann ein Pfad bzw. Weg einer Bewegung der Schneideinrichtung und/oder der Rilleinrichtung eine Mehrzahl von geraden Linien bilden, welche eine allgemein konvexe Form aufweisen, welche in einer derartigen Weise ausgerichtet bzw. orientiert wird, daß, je näher die geraden Linien zu ihrer Spitze kommen, sich die geraden Linien umsomehr von der Oberfläche des Kartonblatts entfernen.
Darüber hinaus kann ein Bewegungspfad bzw. -weg der Schneideinrichtung und/oder der Rilleinrichtung eine gekrümmte Linie ausbilden, welche eine allgemein konvexe Form aufweist, welche in einer derartigen Weise orientiert wird, daß, je näher die geraden Linien zu ihrer Spitze kommen, sich umsomehr die geraden Linien von der Oberfläche des Kartonblatts entfernen.
Vorzugsweise weist die Schneideinrichtung einen Amboß auf, der relativ zu einer Schneidklinge der Schneideinrichtung so positioniert ist bzw. wird, daß das Kartonblatt dazwischen geklemmt wird, wobei das Betriebs- bzw. Betätigungsniveau in Übereinstimmung mit der Tiefe des Verschleißes am Amboß während eines Setup- bzw. Aufbauschritts des operativen bzw. Betriebsniveaus so eingestellt wird, daß die Schneidklinge in den Amboß eindringt.
Ein weiteres Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte eines Zuführens eines Kartonblatts entlang einer Zufuhrlinie und eines Bewegens einer Schneideinrichtung oder einer Rilleinrichtung in einer vertikalen und/oder Breitenrichtung zwischen einem Betriebsniveau davon, wo das Kartonblatt bearbeitet wird, und einem zurückgezogenen Niveau, wo ein Klemmen bzw. Blockieren des Kartonblatts vermieden wird, weiterhin beinhaltend den Schritt:
Positionieren der Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung in einer Standby- bzw. Warteposition, welche näher zu der Oberfläche des Kartons als das zurückgezogene Niveau ist, während die Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung nicht auf der Oberfläche des Kartonblatts arbeitet (arbeiten).
Gemäß dem Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine der vorliegenden Erfindung kann die Oberfläche des Kartonblatts, das sukzessive entlang einer Zufuhrlinie zugeführt wird, bearbeitet werden, indem eine Schneideinrichtung oder eine Rilleinrichtung in einer vertikalen und/oder Breitenrichtung zu einem operativen bzw. Betätigungsniveau bewegt wird, wenn eine Befehlsspezifikation eines Schneidens oder Kerbens bzw. Rillens für das Kartonblatt verändert wurde.
Weiterhin wird die Länge des Bewegungspfads der Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung zu der Betriebsposition verkürzt, indem die Bewegung der Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung derart gesteuert bzw. geregelt wird, daß die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung entweder in gleitenden Kontakt mit der Oberfläche des Kartonblatts gelangt (gelangen) oder geringfügig von dieser entfernt ist (sind), so daß sie nicht eine Zufuhrleitung für ein Kartonblatt stoppen muß, wodurch eine Aufbauzeit für eine Produktion reduziert wird.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rilleinrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Zeit, die für die Bewegung der Schneideinrichtung und/oder der Rilleinrichtung zu dem Betriebsniveau nach bzw. bei einer Befehls- bzw. Auftragsänderung erforderlich ist, verkürzt werden, indem die Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung in einer Standby- bzw. Warteposition positioniert wird (werden), welche näher zu der Oberfläche des Kartons als das zurückgezogene Niveau ist, während die Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung nicht auf der Oberfläche des Kartonblatts arbeitet (arbeiten), wodurch der erhältliche Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts erhöht wird, selbst wenn die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung zu dem operativen bzw. Betriebsniveau bewegt wird bzw. werden, nachdem ein Betriebsstartbefehl empfangen wurde.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenaufrißansicht, die die Schneid- und Rillvorrichtung bzw. -maschine gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderaufrißansicht, die die Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Seitenaufrißansicht, die die Schlitz- bzw. Schneideinrichtung der Schneid- und Rilleinrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Vorderaufrißansicht, die die Schneideinrichtung der Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Seitenaufrißansicht ähnlich zu 3, wobei die Schneideinrichtung zwischen ihrem beladenen bzw. belasteten Niveau und entladenen bzw. entlasteten Niveau gezeigt ist.
6 ist eine Seitenaufrißansicht ähnlich zu 3, wobei sich die Schneideinrichtung in ihrem entladenen Niveau befindet.
7 ist eine Seitenaufrißansicht, die die Rilleinrichtung der Schneid- und Rilleinrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuer- bzw. Regelschaltung für die Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
9A ist ein Flußdiagramm, das zeigt, wie die Schneid- und Rillvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet.
9B ist ein Positionsdiagramm, das einen Bewegungspfad der Schneideinrichtung der Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Positionsdiagramm, das den Bewegungspfad des Schneidkopfs und/oder des Rillkopfs der Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein weiteres Positionsdiagramm, das den Bewegungspfad des Schneidkopfs und/oder des Rillkopfs der Schneid- und Rillvorrichtung gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Schneideinrichtung und dem Kartonblatt zeigt, wenn die Schneideinrichtung ein dünnes Kartonblatt schneidet.
13 ist eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Schneideinrichtung und dem Kartonblatt zeigt, wenn die Schneideinrichtung ein dickes Kartonblatt schneidet.
14 ist eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Rilleinrichtung und dem Kartonblatt zeigt, wenn die Rilleinrichtung ein dünnes Kartonblatt kerbt.
15 ist eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Rilleinrichtung und dem Kartonblatt zeigt, wenn die Rilleinrichtung ein dickes Kartonblatt kerbt.
16 ist ein Graph, der den Bewegungspfad der Rilleinrichtung zeigt, wobei die Geschwindigkeit der Rilleinrichtung auf der Y-Achse gezeigt ist, während die Zeit auf der X-Achse gezeigt ist.
17 ist ein Positionsdiagramm ähnlich zu 11, das einen Bewegungspfad der Rilleinrichtung der Schneid- und Rillvorrichtung zeigt, die in einem Leistungs- bzw. Benchmarktest verwendet ist.
18 ist eine teilweise Draufsicht, die die gekerbte Markierung zeigt, die auf der Oberfläche des Kartons unter Verwendung einer Schneid- und Rillvorrichtung bearbeitet ist, die in einem Benchmarktest verwendet ist.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSBILDUNGEN DER ERFINDUNG
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen und unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es wird erkannt bzw. geschätzt werden, daß, obwohl eine Schneid- und Rillvorrichtung bzw. -maschine, beinhaltend eine Mehrzahl von Schneid- bzw. Schlitzeinrichtungen und Kerb- und Rilleinrichtungen, in Serie geoffenbart sind, die vorliegende Erfindung auf entweder eine Schneidvorrichtung oder eine Rill- bzw. Kerbvorrichtung anwendbar ist.
Wie dies in 1 gesehen werden kann, beinhaltet eine Schneid- und Rillvorrichtung 100 zwei Sätze von Rillein richtungen 52, die in dem stromaufwärtigen Bereich der Zufuhrlinie eines Kartonblatts S angeordnet sind, und eine Schneid- bzw. Schlitzeinrichtung 1 in dem stromabwärtigen Bereich davon. Wie dies in 2 gesehen werden kann, umfaßt die Schneideinrichtung 1 drei Sätze von Schneideinrichtungen 1a, 1b und 1c, die voneinander in einer Breitenrichtung beabstandet sind. In ähnlicher Weise umfaßt jede der Rilleinrichtungen 52 drei Sätze von Rilleinrichtungen 52a, 52b und 52c, die in einer Breitenrichtung angeordnet sind. Jede der Rilleinrichtungen 52a, 52b und 52c ebenso wie der Schneideinrichtungen 1a, 1b und 1c kann in einer Breitenrichtung unabhängig derart bewegt werden, daß sie in Übereinstimmung mit der gewünschten Breite des Kartons eingestellt werden kann.
Wie dies in 3 gesehen werden kann, hat die Schneideinrichtung 1 eine obere Schneideinrichtung 2 und eine untere Schneideinrichtung 11, zwischen welchen eine Papierlinie PL angeordnet ist. Die Schneideinrichtung 1 hat ein Schneid- bzw. Schlitzmesser oder eine -klinge 22, das bzw. die an einer unteren Seite der Papierlinie PL angeordnet ist, und ein Schneidenaufnahmeglied oder einen Amboß 10, welches(r) das Schneidmesser oder die -klinge 22 aufnimmt und an einer oberen Seite der Papierlinie PL angeordnet ist, wobei die Schneideinrichtung aus einer einzigen Klinge besteht. Es wird jedoch ins Auge gefaßt, daß die Schneideinrichtung eine Doppelklinge aufweisen kann, welche eine obere Klinge und eine untere Klinge aufweist, oder eine Einzelklinge, welche eine obere Klinge und ein unteres Aufnahmeglied oder einen Amboß aufweist.
Wie dies in 3 und 4 gesehen werden kann, hat die untere Schneideinrichtung 11 einen unteren Schneideinrich tungsrahmen 13, der an einem Paar von Führungsschienen 15a und 15b des Stehers 12 über Abstütz- bzw. Supportglieder 14a und 14b montiert bzw. festgelegt ist, und der Steher 12 ist an einem Rahmen (nicht gezeigt) der Vorrichtung festgelegt. Die untere Schneideinrichtung 11, die an dem unteren Schneideinrichtungsrahmen 13 festgelegt ist, ist in einer Breitenrichtung bewegbar und positionierbar, um für eine gewünschte Produktionsbefehls-Spezifikation adaptierbar zu sein, indem ein Bewegungsmechanismus verwendet wird, der aus einem Lagerglied 16a und einer Gewindewelle 17a besteht, die darin eingreift bzw. in Eingriff ist. Spezifischer beinhaltet, wie dies in 4 gesehen werden kann, der Bewegungsmechanismus zum Positionieren der unteren Schneideinrichtung 11 an einer gewünschten Position in Breitenrichtung die Gewindewelle 17a, welche über eine Antriebsvorrichtung 40 gedreht werden kann, die fix an einem Rahmen der Vorrichtung (nicht gezeigt) durch eine Klammer bzw. einen Träger 39 montiert ist, so daß die Gewindewelle 17a mit dem Lagerglied 16a in Eingriff gelangt, das an dem unteren Schneideinrichtungsrahmen 13 der unteren Schneideinrichtung 11 angeordnet ist, wodurch die Gewindewelle 17a durch die Antriebsvorrichtung 40 zu einer Drehbewegung angetrieben ist, so daß sich die untere Schneideinrichtung 11 in einer Breitenrichtung entlang der Gewindewelle 17a bewegt, welche im Gewindeeingriff mit dem Lagerglied 16a ist. Die Antriebsvorrichtung kann ein servogesteuerter bzw. -geregelter Motor sein, beinhaltend einen Wechselstrom-Servo-Motor (GYS401DC1-SA, 400W), der von Fuji Electrics Co., Ltd. in Japan erhältlich ist.
Mit Gewinde versehene bzw. Gewindewellen 17b und 17c sind auch vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, um jede der Schneideinrichtungen 1b und 1c jeweils in einer Breiten richtung derart zu bewegen, daß jede der unteren Schneideinrichtungen über Lagerglieder 16b und 16c bewegt werden kann, die jeweils im Gewindeeingriff mit Gewindewellen 17b bzw. 17c sind.
Der untere Schneideinrichtungsrahmen 13 hat das (die) Schneidmesser oder -klinge 22 daran festgelegt und ein vertikaler Bewegungsmechanismus, welcher das Schlitzmesser oder die -klinge 22 zu entweder einem beladenen bzw. belasteten Niveau oder dem Betätigungsniveau, wo das Kartonblatt S geschnitten wird, oder zu einem entladenen bzw. entlasteten Niveau oder zurückgezogenen Niveau bewegt. Genauer weist der vertikale Bewegungsmechanismus bzw. Mechanismus einer vertikalen Bewegung einen Verbindungsmechanismus 18 auf, der einen ersten Arm 19 beinhaltet, der fest an dem unteren Schneideinrichtungsrahmen 13 montiert bzw. festgelegt ist, einen zweiten Arm 20, der mit dem ersten Arm 19 über einen Schwenkpunkt 23 verbunden ist und einen Rotationssupportabschnitt 21 aufweist, der das Schneidmesser oder die -klinge 22 unterstützt, und einen Verbindungsarm 24 beinhaltet, der schwenkbar zwischen einem ersten Schwenkpunkt 25 des zweiten Arms 20 und einem zweiten Schwenkpunkt 26 eines Rotationsantriebsmechanismus 27 verbunden ist, der unten im Detail diskutiert ist. Der Rotationsantriebsmechanismus 27 beinhaltet eine Antriebsvorrichtung 29, umfassend einen Servo-Motor, eine Gewindewelle 30, die mit der Antriebsvorrichtung 29 verbunden ist, ein Gleitglied 32, das in Gewindeeingriff mit der Gewindewelle 30 ist, um eine gleitende Bewegung entlang einer Gleitschiene 28 zu ermöglichen, einen Gewindewellensupport 31, der die Gewindewelle 30 unterstützt, um ihre Rotationsbewegung zu ermöglichen, und der angeordnet ist, um der Antriebsvorrichtung 29 gegenüberzuliegen, und ein Ver bindungsglied 33, das auf dem Gleitglied 32 montiert bzw. angeordnet ist, und das mit dem Verbindungsarm oder Kopplungsarm 24 über einen zweiten Schwenkpunkt 26 verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung kann ein servo-gesteuerter bzw. -geregelter Motor sein, beinhaltend einen Wechselstrom-Servo-Motor (GYS201DC1-SA, 200W), erhältlich von Fuji Electrics Co., Ltd. in Japan. Da die Antriebsvorrichtung aus einem Servo-Motor besteht, kann die Position des Schneidmessers oder der -klinge 22 mit einer hohen Auflösung (beispielsweise 0,1 mm) und auch kontinuierlich gesteuert bzw. geregelt werden, welches unterschiedlich von der konventionellen Luftzylindervorrichtung ist, welche lediglich ihre Kolbenposition von Punkt zu Punkt kontrollieren bzw. steuern bzw. regeln kann, d.h. zwischen einer erstreckten Position und einer kontraktierten Position, die um einen Abstand eines Kolbenhubs voneinander beabstandet sind.
Wenn die Antriebsvorrichtung 29 des Rotationsantriebsmechanismus 27 betätigt wird, wird die Gewindewelle 30 gedreht, was das Gleitglied 32 veranlaßt, auf der Gleitschiene 28 zu gleiten, gefolgt durch die Bewegung des Verbindungsglieds 33, das auf dem Gleitglied 32 festgelegt ist, ebenso wie der Bewegung des Verbindungsarms 24, wodurch der erste Schwenkpunkt 25 schwenkend in Antwort auf die Bewegung des Verbindungsarms 24 derart bewegt ist bzw. wird, daß der zweite Arm 20 schwenkbar um den Schwenkpunkt 23 bewegt ist bzw. wird.
Genauer wird andererseits, wie dies in 3 gesehen wird, ein Kartonblatt S durch ein Positionieren des Schneidmessers oder der -klinge 22 in dem geladenen Niveau oder operativen bzw. Betriebsniveau davon positioniert, wo das Schneidmesser oder die -klinge 22 und das Schneidmesseraufnahmeglied oder der Amboß 10 einander ergreifen (Tx), während andererseits, wie dies in 5 gesehen werden kann, das Kartonblatt S nicht geschnitten wird, wenn es dort einen Spalt Ty zwischen dem Schneidmesser und der -klinge 22 und dem Schneidmesseraufnahmeglied oder Amboß 10 durch ein verschwenkendes Bewegen des zweiten Arms 20 über den Verbindungsarm 24 gibt, wenn das Gleitglied 32 in einer Richtung nach rechts zu der Antriebsvorrichtung 29 durch die Antriebsvorrichtung 29 angetrieben wird. Wie dies in 6 gesehen werden kann, wird es, wenn das Schneidmesser oder die -klinge 22 in ihrem vollständig entladenen bzw. entlasteten oder zurückgezogenen Niveau positioniert ist, dort einen Spalt Tz zwischen dem Schneidmesser oder der -klinge 22 und dem Schneidmesseraufnahmeglied oder Amboß 10 geben, welcher durch ein Bewegen des Gleitglieds 32 in seine maximale rechte Richtung zu bzw. in Richtung der Antriebsvorrichtung 29 bewirkt ist.
Als solches kann das Schneidmesser oder die -klinge 22, das bzw. die auf dem zweiten Arm 20 montiert bzw. angeordnet ist, zwischen dem beladenen oder Betriebsniveau und dem entladenen oder zurückgezogenen Niveau hin- und hergehend relativ zu der Papierlinie PL des Kartonblatts S positioniert werden.
Wie dies in 4 gesehen werden kann, beinhaltet der Rotationsantriebsmechanismus für das Schneidmesser oder die -klinge 22 eine Schneidmesser- oder -klingen-Rotationsvorrichtung (nicht gezeigt), die auf einem Rahmen der Vorrichtung bzw. Maschine (nicht gezeigt) montiert bzw. angeordnet ist, eine Antriebswelle 41, die mit der Schneidmesser- oder -klingen-Rotationsvorrichtung verbunden ist und sich parallel in bezug auf die Gewindewelle 17a erstreckt, ein erstes Übertragungs- bzw. Getriebeglied 37, das auf der Antriebswelle 41 über ein erstes Montageglied 35 festgelegt ist, ein zweites Übertragungsglied 38, das an der Welle 34 über ein zweites Montageglied 36 festgelegt ist, wodurch eine Rotationsantriebskraft von dem ersten Übertragungsglied 37 auf das zweite Übertragungsglied 38 übertragen wird. Der erste Arm 19 und der zweite Arm 20 sind auf der Antriebswelle 41 über ein Lager montiert bzw. festgelegt, welches eine Rotationsbewegung dazwischen ermöglicht und einen Schwenkpunkt dazwischen umfaßt. Das Schneidmesser oder die -klinge 22 ist bzw. wird durch das zweite Übertragungsglied bzw. Getriebeglied 38 gedreht, welches durch das erste Übertragungsglied 37 gedreht ist bzw. wird, welches wiederum durch die Antriebswelle 41 gedreht ist. Die Antriebswelle 41 ist bzw. wird durch eine Schneidmesser-Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) angetrieben. Das erste Montageglied 35 wird entlang der Antriebswelle 41 bewegt werden, wenn die untere Schneideinrichtung 18 entlang der Gewindewelle 17 in der Breitenrichtung bewegt wird. Die Umfangsgeschwindigkeit des Schneidmessers oder der -klinge 22 ist geringfügig schneller als die Zufuhrgeschwindigkeit des Kartonblatts, wobei jedoch die Erstere mehr als das Doppelte der Letzteren gemäß der Herstellungsbedingung sein kann. Obwohl dieser Antriebsmechanismus für das Schneidmesser oder die -klinge 22 von einer konventionellen Art ist, solange das Schneidmesser oder die -klinge 22 zur Rotation angetrieben ist, ist jeglicher Antriebsmechanismus geeignet; beispielsweise kann das Schneidmesser oder die -klinge 22 unter Verwendung einer Rotationsvorrichtung gedreht werden, die direkt an dem Supportabschnitt 21 davon festgelegt ist.
Die Struktur der oberen Schneideinrichtung 2 ist ähnlich zu jener der unteren Schneideinrichtung 11 mit der Ausnahme, daß die untere Schneideinrichtung 11 ein Schneideinrichtungsaufnahmeglied oder einen Amboß umfaßt, welches(r) sich nicht zwischen einem beladenen Niveau und einem entladenen Niveau bewegt, so daß ihr Supportmechanismus und ihre Bewegung in der Breitenrichtung, die unten im Detail beschrieben wird, ähnlich zu jener der oberen Schneideinrichtung 2 ist.
Wie dies am besten in 3 gesehen werden kann, ist der obere Schneideinrichtungsrahmen 4 auf einem Paar von Führungsschienen 6a und 6b über Abstütz- bzw. Supportglieder 5a und 5b festgelegt. Die obere Schneideinrichtung 2, die an dem oberen Schneideinrichtungsrahmen 4 festgelegt ist, ist in einer Breitenrichtung bewegbar und positionierbar, um für eine gewünschte Produktionsbefehls-Spezifikation durch Verwenden eines Bewegungsmechanismus adaptierbar zu sein, der aus einem Lagerglied 7a und einer Gewindewelle 8a besteht, die darin in Eingriff ist. Gewindewellen 8b und 8c sind zum Bewegen von jeder der Schneideinrichtungen 1b und 1c jeweils in der Breitenrichtung vorgesehen, so daß jede der oberen Schneideinrichtungen über das Lagerglied 7b und 7c jeweils in Gewindeeingriff mit den Gewindewellen 8b und 8c bewegt werden kann.
Der obere Schneideinrichtungsrahmen 4 unterstützt das Schneidmesseraufnahmeglied oder den Amboß 10, welches(r) das Schneidmesser oder die -klinge 22 aufnimmt, um eine Rotationsbewegung des Ambosses 10 über einen Rotationssupport 9 zu ermöglichen. Da das Schneidmesseraufnahmeglied oder der Amboß 10 ein Glied ist, welches das Schneidmesser oder die -klinge 22 aufnimmt, wenn das Kartonblatt S ge schnitten wird, während das Kartonblatt entlang der Papierlinie zugeführt wird, ist das Schneidmesseraufnahmeglied oder der Amboß 10 vorzugsweise derart positioniert, daß es bzw. er in Kontakt mit der Oberfläche des Kartonblatts S gelangt. Das Schneidmesseraufnahmeglied oder der Amboß 10 kann eine Art sein, welche aktiv durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) gedreht ist bzw. wird, oder eine Art, welche passiv durch die Reibungskraft aufgrund des Kontakts zwischen dem Umfangsabschnitt des Schneidmesseraufnahmeglieds oder Ambosses 10 und dem Kartonblatt S bewegt wird, oder durch die Reibungskraft aufgrund des Kontakts zwischen dem Schneidmesser oder der -klinge 22 und dem Schneidmesseraufnahmeglied oder Amboß 10.
Die Struktur der Rilleinrichtung ist ähnlich zu jener der Schneideinrichtung und jene Elemente der Struktur der Rille ähnlich jenen der Schneideinrichtung sind, die zuvor geoffenbart wird, werden mit denselben Bezugszeichen wie jene bezeichnet, die das ähnliche Element der Schneideinrichtung bezeichnen. Der Unterschied zwischen der Rilleinrichtung und der Schneideinrichtung ist wie folgt.
Zuerst ist die Rilleinrichtung, welche die Oberfläche des Kartonblatts rillt bzw. kerbt, unterschiedlich von der Schneideinrichtung, welche das Kartonblatt schneidet, dahingehend, daß statt eines Beinhaltens des Schneidmessers oder der -klinge 22 in der unteren Schneideinrichtung und des Schneidmesseraufnahmeglieds oder Ambosses 10 in der oberen Schneideinrichtung, die untere Rilleinrichtung eine untere Rill- bzw. Kerbwalze 86 aufweist und die obere Rilleinrichtung eine obere Rill- bzw. Kerbwalze 65 aufweist. Zweitens hat die Schneideinrichtung Transfer- bzw. Übertragungsmittel, die an der Unterseite davon angeordnet sind, welche das Schneidmesser oder die -klinge 22 zwischen einem beladenen bzw. belasteten oder betätigbaren Niveau und einem entladenen bzw. entlasteten oder zurückgezogenen Niveau bewegt, während die Rilleinrichtung Übertragungsmittel aufweist, die an der Oberseite davon angeordnet sind, welche die obere Rillwalze 65 zwischen einem beladenen bzw. belasteten oder betätigbaren Niveau zum Kerben bzw. Rillen und einem entladenen bzw. entlasteten oder zurückgezogenen Niveau bewegt.
Die obere Rillwalze 65 ist eine aktive Rillwalze, während die untere Rillwalze 86 eine passive Rillwalze ist. Da die untere Rillwalze 86 die obere Rillwalze 65 aufnehmen wird, ist die untere Rillwalze 86 vorzugsweise angeordnet, um auf einem Niveau zu sein, wo die untere Oberfläche der Papierlinie PL des Kartonblatts S abgestützt ist. Die Rillwalzen erfordern keinen rotierenden Antriebsmechanismus, der in bezug auf die obere Schneideinrichtung beschrieben ist. Wenn es gewünscht ist, können jedoch sowohl die obere Rilleinrichtung als auch die untere Rilleinrichtung jeweils Rotationsantriebsvorrichtungen aufweisen, in welchem Fall das Kartonblatt S von sowohl der oberen als auch der unteren Oberfläche gekerbt wird.
Indem nun auf 8 Bezug genommen wird, beinhaltet eine Steuer- bzw. Regelschaltung 101 für die Schneid- und Rillmaschine 100 eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102, Breitenrichtungs-Übertragungsservoantriebseinheiten 104a, 104b und 104c, über welche Servo-Motoren 40a, 40b und 40c für die Schneideinrichtung 1a, 1b und 1c verbunden bzw. angeschlossen sind, und Vertikalrichtungs-Übertragungsservoantriebseinheiten 106a, 106b und 106c, über welche Servo-Motoren 29a, 29b und 29c für die Schneideinrichtung 1a, 1b und 1c entsprechend verbunden bzw. angeschlossen sind. Ein Positionssensor 108 ist an jedem der entsprechenden Servo-Motoren 40, 29 festgelegt und ist mit einer der entsprechenden Servoantriebseinheiten verbunden. Eine allgemeine Betätigungseinrichtung 110, beinhaltend eine Tastatur oder einen Berührungsschirm, die bzw. der auf einer Betätigertafel bzw. einem Betätigerpult der Schneid- und Rillmaschine 100 angeordnet ist, und eine bessere Produktions-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung 112 zum Steuern bzw. Regeln einer Wellenlinie sind mit der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102, einer Doppelseiteneinrichtung (nicht gezeigt) und einem Pulsgenerator 114 verbunden, um die tatsächliche Geschwindigkeit des Kartonblatts ebenfalls zu detektieren. Die allgemeine Betätigungseinheit 110 wird zum Eingeben von Daten verwendet, die Positionen für jede der Schneideinrichtungen und Rilleinrichtungen entsprechend der gewünschten Befehlsspezifikation für das Kartonprodukt verwendet, wobei die Daten zu der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102 von der oberen Produktions-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung 112 in der Form eines Betätigungsbefehls und Zufuhrgeschwindigkeits-Steuer- bzw. -Regelbefehls für das Kartonblatt gesandt werden. Jeder der Servo-Motoren für die entsprechenden Rilleinrichtungen 52a, 52b und 52c ist ebenfalls mit der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102 über eine entsprechende Servoantriebseinheit verbunden.
Wenn die Befehlsspezifikation eines Schneidens des Kartonblatts ge- bzw. verändert wird, werden Steuer- bzw. Regelbefehle, die den Zeitpunkt der Befehlsänderung, die Zufuhrgeschwindigkeit des Kartonblatts und Positionen für jede der Schneideinrichtungen und/oder Rilleinrichtungen identifizieren, in Übereinstimmung mit den Zufuhrgeschwindigkeitsdaten von der übergeordneten Produktions-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung 112 festgelegt, und diese Daten werden zu jeder der Servoantriebseinheiten 104 und 106 gesandt, nachdem sie in der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102 bearbeitet sind. Als solches wird jedes Schneidmesser oder jede -klinge an einem neuen gewünschten Ort neu positioniert, indem entsprechende Servo-Motoren angetrieben werden.
Das Verfahren zum Steuern bzw. Regeln der Schneid- und Rillmaschine, die oben beschrieben ist, wird nun im Detail geoffenbart. Da das Verfahren zum Steuern bzw. Regeln der Rilleinrichtung dasselbe wie jenes zum Steuern bzw. Regeln der Schneideinrichtung ist, wird lediglich das Verfahren zum Steuern bzw. Regeln der Schneideinrichtung nachfolgend erklärt.
Die obere bzw. übergeordnete Produktions-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung 112 stoppt Betätigungspositionsdaten und Bewegungspfaddaten für jede der Schneideinrichtungen im voraus. Die Betriebspositionsdaten beinhalten Breitenpositionsdaten und Vertikalpositionsdaten, welche die Betriebs- oder Arbeitsposition im dreidimensionalen Raum identifizieren. Die Bewegungspfaddaten identifizieren, wie die Schneideinrichtungen bewegt werden sollten. In dem Fall eines zick-zack-artigen Bewegungspfads, der unten im Detail beschrieben werden wird, beinhalten derartige Daten einen Abstand von der Oberfläche des Kartonblatts während einer Parallelbewegung der Schneideinrichtung entlang der Oberfläche des Kartonblatts, und einen Abstand einer diagonalen Bewegung während einer diagonalen Bewegung der Schneideinrichtung relativ zur Oberfläche des Kartonblatts.
Wenn die Befehlsspezifikation des Befehlsblatts verändert wird, wird eine der Schneideinrichtungen 1, welche in dem nachfolgenden Verfahren verwendet wird, basierend auf den Betriebspositionsdaten ausgewählt, die in der oberen bzw. übergeordneten Produktions-Steuer- bzw. -Regelvorrichtung 112 gespeichert sind. Vorzugsweise ist bzw. wird die Schneideinrichtung 1 derart gewählt, daß sie lediglich um einen minimalen Abstand zu der gewünschten Betriebsposition zu bewegen ist.
Die gegenwärtige Position der Schneideinrichtung 1 ist entweder in dem operativen bzw. Betriebsniveau oder dem zurückgezogenen Niveau. In jedem Fall ist es kritisch für ein Bestimmen der Setup-Zeit, um die Schneideinrichtung in einer Breitenrichtung von diesen Positionen zu einem anderen Betriebsniveau zu bewegen, und somit wird eine Bewegung einer derartigen Schneideinrichtung von einer Position zu dem anderen Betriebsniveau im Detail unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben.
Wie dies in 9 gesehen werden kann, beinhalten die Betriebspositionsdaten, die einen nächsten Befehl identifizieren, zweite Breitenpositionsdaten X₂, zweite Vertikalpositionsdaten Y₂, und die Bewegungspfaddaten beinhalten Vertikalpositionsdaten Y_m während einer Bewegung der Schneideinrichtung parallel zu der Kartonoberfläche, Vertikalabstandsdaten V_a für eine diagonal, abwärts gerichtete Bewegung der Schneideinrichtung und Vertikalabstandsdaten X_a für eine diagonale, nach oben gerichtete Bewegung der Schneideinrichtung.
Nach einem Entscheiden, ob irgendeine Befehlsänderung vorliegt (S1) in dem Fall einer Befehlsänderung, wird eine vertikale Bewegung der Schneideinrichtung gestartet (S2) und fortgesetzt, bis die vertikale Position der Schneid einrichtung Y_m–Y_a erreicht (S3). Spezifischer wird eine der Servoantriebseinheiten 104 über die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 102 basierend auf den Daten ausgewählt, die von der allgemeinen Betätigungs- bzw. Betriebseinheit 110 empfangen sind, und die gewählte Servoantriebseinheit 104 sendet einen Befehl zu dem entsprechenden Servomotor 29, wodurch das Schneidmesser oder die -klinge 22 der Schneideinrichtung 1 von einem Betriebsniveau P1 zu 22 transferiert wird, welches der Oberfläche des Kartonblatts entspricht, das in 10 gezeigt ist. Ein Bewegungsabstand des Schneidmessers oder der -klinge 22 wird durch eine Zählvorrichtung in jedem Moment gemessen. Da die Länge des Pfads des Schneidmessers oder der -klinge 22, welcher das Kartonblatt S kreuzt, minimiert werden kann, wird ein Mäandrieren des Kartonblatts S verhindert.
Spezifischer wird, wenn die Antriebsvorrichtung 29 aktiviert ist, die Gewindewelle 30 gedreht, das Gleitglied 32 gleitet entlang der Gleitschiene 28, und der zweite Arm 20, der das Schneidmesser oder die -klinge unterstützt, wird gedreht, wodurch das Schneidmesser oder die -klinge zu der Position P2 bewegt wird. Der Bewegungsabstand des Schneidmessers oder der -klinge 22 in bezug auf das Kartonblatt S wird durch den Gleitabstand des Gleitglieds 32 bestimmt. Die Position des Schneidmessers oder der -klinge in bezug auf das Kartonblatt S wird gemäß der Position des Gleitglieds 32 bestimmt, das durch die Antriebsvorrichtung 27 angetrieben ist.
Dann wird die Bewegung der Schneideinrichtung in der Breitenrichtung gestartet (S4) und fortgesetzt (S5), bis die vertikale Position der Schneideinrichtung Y_m erreicht (S6). Spezifischer ist bzw. wird eine der Servoantriebseinheiten über die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 102 basierend auf den Daten ausgewählt, die von der allgemeinen Betriebseinheit 110 erhalten sind, und die gewählte Servoantriebseinheit sendet einen Befehl zu den Servo-Motoren 29 und 40, wodurch das Schneidmesser oder die -klinge 22 der Schneideinrichtung 1 von einer Position P2 zu P3 transferiert wird, die in 10 gezeigt ist. Der Abstand "d" zwischen der Position P3 und der Oberfläche des Kartonblatts wird derart bestimmt, daß das Schneidmesser oder die -klinge in gleitenden Kontakt damit kommt oder geringfügig (beispielsweise weniger als 10 mm) von der Oberfläche des Kartonblatts S beabstandet ist.
Nachdem die Breitenposition X₂–X_a erreicht hat (S7), wird eine vertikale Bewegung der Schneideinrichtung gestartet (S8). Spezifischer wird eine der Servoantriebseinheiten 106 über die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 102 basierend auf den Daten ausgewählt, die von der allgemeinen Betriebseinheit 110 erhalten sind bzw. werden, und die gewählte Servoantriebseinheit 106 sendet einen Befehl zu dem entsprechenden Servo-Motor 40, wodurch die Schneideinrichtung von einer Position P3 zu P4 entlang eines Pfads bzw. Wegs transferiert wird, der allgemein parallel zur Oberfläche des Kartonblatts S ist, das in 10 gezeigt ist.
Nachdem die Breitenposition X₂ erreicht hat (S9), wird die Bewegung der Gleiteinrichtung in der Breitenrichtung gestoppt (S10). Spezifischer werden dann beide der Servoantriebseinheiten 104 und 106 über die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 102 basierend auf den Daten ausgewählt, die von der allgemeinen Betätigungseinheit 110 erhalten sind, und die gewählten Servoantriebseinheiten 104 und 106 senden einen Befehl zu den Servo-Motoren 29 und 40, wodurch die Schneideinrichtung diagonal nach oben von einer Position P4 zu 25 bewegt wird, welche dem Niveau der Oberfläche des Blatts entspricht, das in 10 gezeigt ist.
Nachdem die vertikale Position Y₂ erreicht (S11), wird die Bewegung in der Schneideinrichtung in der vertikalen Richtung gestoppt (S12). Spezifischer wird eine der Servoantriebseinheiten 104 über die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 102 basierend auf den Daten ausgewählt, die von der allgemeinen Betriebseinheit 110 erhalten sind, und die gewählte Servoantriebseinheit 104 sendet einen Befehl zu dem entsprechenden Servo-Motor 29, wodurch das Schneidmesser oder die -klinge 22 der Schneideinrichtung 1 von einer Position P5 zu dem Betriebsniveau P6 transferiert wird. Da die Länge des Pfads des Schneidmessers oder der -klinge 22, weiche(s) das Kartonblatt S kreuzt, minimiert werden kann, wird ein Mäandrieren des Kartonblatts S verhindert werden.
Wie dies in 12 und 13 gesehen werden kann, kann, da ein einzelnes bzw. einziges beschichtetes Kartonblatt Sa eine unterschiedliche Penetrationstiefe und einen unterschiedlichen Kontaktoberflächenbereich mit dem Schneidmesser oder der -klinge als jene(n) des doppelt beschichteten Kartonblatts Sb aufweist, das Betriebsniveau P6 des Schneidmessers oder der -klinge in Abhängigkeit von der Penetrationstiefe hb oder hc ausgewählt werden, wie dies gewünscht ist.
Auch kann das operative bzw. Betriebsniveau für die Schneideinrichtung 1 in Übereinstimmung mit der Tiefe des Verschleißes des Schneideinrichtungsaufnahmeglieds oder Ambosses in einem Fall eingestellt werden, wo das Schneid messer oder die -klinge ein Schneideinrichtungsaufnahmeglied oder einen Amboß aufweist, das bzw. der gegenüberliegend dazu angeordnet ist, und an dem Betriebsniveau in das Schneideinrichtungsaufnahmeglied oder den Amboß penetriert bzw. eindringt.
Zusammenfassend kann bzw. können die Schneideinrichtung und/oder die Rilleinrichtung von einem gegenwärtigen Betriebsniveau zu einem nächsten Betriebsniveau in einer derartigen Weise bewegt werden, daß die Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung entweder in gleitenden Kontakt mit der Oberfläche des Kartonblatts kommt (kommen) bzw. gelangt (gelangen) oder geringfügig davon entfernt ist (sind), wodurch ein erhältlicher Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts durch ein Reduzieren einer Aufbau- bzw. Setup-Zeit erhöht wird.
Es ist festzuhalten, daß das Verfahren zum Steuern bzw. Regeln der Rilleinrichtung ähnlich zu jenem der Schneideinrichtung ist, welches ein Einstellen einer Rillposition beinhaltet. Wie dies in 14 und 15 gesehen werden kann, kann, da die Rilleinrichtung eines einzeln beschichteten Kartonblatts Sa eine Rillpreßtiefe unterschiedlich von jener eines doppelt geschichteten Kartonblattes Sb aufweist, das Betriebsniveau P6 der Rilleinrichtung in Abhängigkeit von der Rilldrucktiefe T α oder T β, wie gewünscht, ausgewählt werden.
In dem Fall eines dünnen Kartonblatts S, wie dies in 11 gezeigt ist, kann die Position P2 in dem Kartonblatt S angeordnet sein bzw. werden, da ein Mäandrieren des Kartonblatts S weniger wahrscheinlich ist, wodurch das Schneidmesser oder die -klinge 22 ein Bewegen starten kann, bevor es bzw. sie von der Oberfläche des Kartonblatts S entfernt war. In diesem Fall wird die Länge des Bewegungspfads der Schneideinrichtung von einem Betriebsniveau zu einem anderen Betriebsniveau weiter verkürzt werden, ohne das Risiko eines Mäandrierens des Kartonblatts S, wodurch ein erhältlicher Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts durch ein weiteres Reduzieren der Setup-Zeit bzw. Aufbauzeit erhöht werden kann.
Es ist festzuhalten, daß jegliche Schneideinrichtung 1, welche nicht in dem nächsten Verfahren bzw. Prozeß verwendet wird, in einer Standby- bzw. Warteposition positioniert werden kann, welche näher zu der Oberfläche als das zurückgezogene Niveau davon ist. Der Abstand zwischen einer Schneideinrichtung in ihrem Warteniveau und der Oberfläche des Kartonblatts kann etwa 10 mm betragen.
Der Erfinder versuchte einen Leistungs- bzw. Benchmarktest, um den Effekt der oben erwähnten Vorrichtung zu bestätigen.
Unter der Annahme, daß eine Befehlsspezifikation eines Kerbens bzw. Rillens des Kartonblatts verändert wurde, wird eine Rilleinheit in sowohl vertikaler als auch Breitenrichtung bewegt, wie dies in 11 gezeigt ist, wodurch eine Rillbedingung auf, der Oberfläche des Kartonblatts, eine generierte Länge des entsorgbaren bzw. Wegwerfkartons und entsprechend bestimmt wurde, ob ein Mäandrieren des Kartonblatts aufgetreten ist.
Bedingungen für den Benchmarktest sind wie folgt:

(1) Getestetes Blatt: Kartonblatt mit 5 mm Dicke.
(2) Zufuhrgeschwindigkeit: 3000 mm/s
(3) Bewegungsabstand der Rilleinrichtung: in vertikaler Richtung: 10 mm in Breitenrichtung: 100 mm
(4) Maximale Geschwindigkeit der Rilleinrichtung: in vertikaler Richtung: 200 mm/s in Breitenrichtung: 1000 mm/s

Das Ergebnis des Tests ist in 16–18 gezeigt.
16 ist ein Graph, der den Bewegungspfad der Rilleinrichtung zeigt, wobei die Geschwindigkeit der Rilleinrichtung auf einer Y-Achse gezeigt ist, während die Zeit auf einer X-Achse gezeigt ist. 17 ist eine ähnliche Ansicht zu 11, welche den Bewegungspfad der Rilleinrichtung zeigt.
Wie dies in 16 und 17 gesehen werden kann, beginnt die Rilleinrichtung sich nach oben bei (t1) zu bewegen, wobei, nachdem sie sich um 10 mm in (t3) bewegt hat, die Bewegung derselben dann beendet wird. Während einer derartigen Bewegung der Rilleinrichtung beginnt, wenn sich die Rilleinrichtung nach oben um etwa 2 mm bewegt hat (t2), d.h. 8 mm des Hubs derselben verbleiben, sie sich in einer Breitenrichtung zu bewegen, bis sie sich um 100 mm bei (t5) bewegt hat. Zusätzlich beginnt, wenn sich die Rilleinrichtung von ihrem Startpunkt um 70 mm vorwärts bewegt wurde, d.h. 30 mm vor ihre abschließende Position bei (t4), sie sich vertikal nach unten zu bewegen, und stoppt bei (t6), nachdem sie sich um 10 mm bewegt hat.
Die resultierende Setup-Zeit für ein Neupositionieren der Rilleinrichtung, wenn ein Befehl bzw. Auftrag verändert wurde, ist die Zeitperiode von (t1) bis (t6), welche 0,25 s beträgt.
18 illustriert eine exemplarische bzw. beispielhafte Markierung, welche auf der Oberfläche des Kartonblatts erscheint, wenn die Rilleinrichtung bewegt wird, wie dies in 17 gezeigt ist. Wie dies in 18 gesehen werden kann, wurde gefunden, daß der Karton nicht während einer Bewegung der Rilleinrichtung mäandriert, insbesondere von dem Zeitpunkt (t1) bis (t2) und (t5) bis (t6), wo die Rilleinrichtung in dem Kartonblatt verbleibt.
Wie dies in 18 gesehen werden kann, entsprechen P1 und P2 jeweils den Zeitpunkten (t1) und (t2), die in 16 gezeigt sind, welche beide seichter als normal gekerbt bzw. gerillt wurden. Die darauffolgende Periode (m1) repräsentiert eine diagonale Bewegung der Rilleinrichtung nach dem Zeitpunkt (t2), der in 16 gezeigt ist, während die Periode (m2) eine Bewegung der Rilleinrichtung repräsentiert, bevor sie (t5) erreicht, die in 16 gezeigt ist.
P3 und P4 entsprechen den Zeitpunkten (t5) und (t6), welche beide seichter als normal gekerbt haben. Die Zufuhrlänge L von P1 bis P4 von etwa 750 mm wird in einem Fall einer Befehlsänderung verworfen, was der Gleichung 3000 mm/s X 0,25 s (t1 bis t6 in 16) entspricht.
Gemäß dem oben beschriebenen Benchmarktest wurde bestätigt, daß die Länge des verworfenen Kartonblatts reduziert werden wird, ohne daß das Kartonblatt mäandriert, wodurch ein erhältlicher Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts erhöht wird.
Ein Fachmann wird verstehen, daß diese spezifische Konfiguration als ein Beispiel gegeben ist und nicht die vorliegende Erfindung beschränken soll. Beispielsweise wird in der bevorzugten Ausbildung, die oben beschrieben ist, das Schneidmesser oder die -klinge gleichzeitig sowohl in der vertikalen als auch in der Breitenrichtung bewegt, indem beide Servo-Motoren dafür angetrieben werden, wobei es jedoch möglich sein könnte, das Schneidmesser oder die -klinge diagonal während entweder seiner Aufwärtsbewegung oder Abwärtsbewegung anzutreiben. Auch kann der Bewegungspfad der Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung eine gekrümmte Linie sein, beispielsweise eine Parabolkurve, welche von der oben beschriebenen Zick-Zack-Linie unterschiedlich ist.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine der vorliegenden Erfindung muß die Zufuhrlinie für das Kartonblatt nicht gestoppt werden, wenn eine Befehlsspezifikation eines Schneidens oder Kerbens bzw. Rillens des Kartonblatts verändert wurde, wodurch eine Setup-Zeit bzw. Aufbauzeit reduziert wird.
Darüber hinaus muß gemäß dem Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine der vorliegenden Erfindung die Zufuhrlinie bzw. -straße für das Kartonblatt nicht gestoppt werden, wenn eine Befehlsspezifikation eines Schneidens oder Kerbens für das Kartonblatt verändert wurde, und somit kann ein Mäandrieren des Kartonblatts vermieden werden, wodurch ein erhältlicher Ausbeuteprozentsatz des Kartonprodukts erhöht wird.
Auch kann gemäß dem Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid- und Rillmaschine der vorliegenden Erfindung das Betriebsniveau der Schneideinrichtung und/oder Rilleinrichtung präzise in Übereinstimmung mit der Änderung der Bedin gung eines Verarbeitens des Kartonblatts eingestellt werden.

Claims

Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Schneid-Rillen-Maschine (100), beinhaltend die Schritte eines Zuführens eines Karton- bzw. Pappblatts (S) entlang einer Zufuhrlinie und eines Bewegens einer Schlitz- bzw. Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) oder einer Rillen- bzw. Kerbeinrichtung (52a, 52b, 52c) in einer vertikalen und/oder Breitenrichtung zu einem operativen bzw. Betätigungsniveau, wo die Fläche bzw. Oberfläche des Kartonblatts (S) bearbeitet wird, wobei: eine Bewegung der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) derart gesteuert bzw. geregelt wird, daß die Schneideinrichtung und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) entweder in gleitenden Kontakt mit oder entfernt von der Oberfläche des Kartonblatts (S) gelangt (gelangen), wobei das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Antriebsvorrichtung (29), die einen Servomotor aufweist, um die Position eines Schneidmessers oder einer -klinge (22) mit hoher Auflösung zu regeln bzw. zu steuern, und Steuern bzw. Regeln der Vorrichtung (100) derart, daß der maximale Abstand zwischen der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) und der Fläche des Kartons (S) nicht mehr als 10 mm übersteigt, wenn die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) sich von einer ersten Breitenposition eines ersten Betriebsniveaus zu einer zweiten Breitenposition eines zweiten Betriebsniveaus bewegt (bewegen).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) gleichzeitig in der vertikalen Richtung und der Breitenrichtung derart bewegt wird bzw. werden, daß sich die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) diagonal zu der zweiten Breitenposition bewegt bzw. bewegen, wenn sich die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Kerbeinrichtung (52a, 52b, 52c) von der ersten Breitenposition des ersten Betriebsniveaus zu der zweiten Breitenposition des zweiten Betriebsniveaus bewegt (bewegen).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die diagonale Bewegung der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) auftritt, während die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) in dem Kartonblatt (S) positioniert wird bzw. werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Pfad einer Bewegung der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) eine Mehrzahl von geraden Linien ausbildet, welche eine allgemein konvexe Form aufweisen, welche in einer derartigen Weise ausgerichtet wird, daß, je näher die geraden Linien zu ihrer Spitze kommen, umsomehr sich die geraden Linien von der Fläche des Kartonblatts (S) entfernen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Bewegungspfad der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) eine gekrümmte Linie ausbildet, welche eine allgemein konvexe Form aufweist, welche in einer derartigen Weise orientiert wird, daß, je näher die geraden Linien zu ihrer Spitze kommen, umsomehr sich die geraden Linien von der Fläche des Kartonblatts (S) entfernen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schneideinrichtung einen Amboß bzw. Widerlager bzw. Unterwalze (10) aufweist, der relativ zu der Schneidklinge (22) der Schneideinrichtung so positioniert wird, daß das Kartonblatt (S) dazwischengeklemmt wird, und das Betriebs- bzw. Betätigungsniveau in Übereinstimmung mit der Tiefe des Verschleißes am Amboß (10) während eines Aufbauschritts des Betriebsniveaus so eingestellt wird, daß die Schneidklinge (22) in den Amboß (10) eindringt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend die Schritte: Bewegen der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) oder der Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) zwischen einem Betriebsniveau davon, wo das Kartonblatt (S) bearbeitet wird, und einem zurückgezogenen Niveau, wo ein Klemmen bzw. Blockieren bzw. Quetschen des Kartonblatts (S) vermieden wird, und Positionieren der Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) in einer Standby- bzw. Warteposition, welche näher zu der Fläche des Kartonblatts (S) als das zurückgezogene Niveau ist, während die Schneideinrichtung (1a, 1b, 1c) und/oder die Rilleneinrichtung (52a, 52b, 52c) nicht auf der Fläche des Kartonblatts (S) arbeitet (arbeiten).