EP3098040B1 - Vorrichtung und verfahren zum ausbrechen von nutzen aus einem bogen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ausbrechen von nutzen aus einem bogen Download PDF

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EP3098040B1
EP3098040B1 EP16170955.5A EP16170955A EP3098040B1 EP 3098040 B1 EP3098040 B1 EP 3098040B1 EP 16170955 A EP16170955 A EP 16170955A EP 3098040 B1 EP3098040 B1 EP 3098040B1
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EP
European Patent Office
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sheet
breaking
holding element
break
conveying
Prior art date
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Application number
EP16170955.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3098040A1 (de
Inventor
Iwan Bochsler
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Bograma AG
Original Assignee
Bograma AG
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Publication date
Application filed by Bograma AG filed Critical Bograma AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP3098040B1 publication Critical patent/EP3098040B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1836—Means for removing cut-out material or waste by pulling out
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out

Definitions

  • the invention relates to the field of sheet processing. It relates to an apparatus and method for breaking at least one benefit limited by a stripping line from a sheet while the sheet is being conveyed.
  • the apparatus includes a breakout means for breaking at least one benefit from a sheet in a breakaway zone.
  • the apparatus includes a feed device for feeding the sheet in a feed direction to the breaking-out device. The breaking-out device deflects the sheet out of the feed direction, forming the breaking zone.
  • the break-out zone thus corresponds to that area in which the sheet is deflected out of the feed direction while the benefits break out.
  • the breaking away of benefits from a bow is referred to in professional circles alsohereby constitutrennung.
  • the basic principle, according to which these devices are constructed, is to obtain by mechanical means a deflection or bending of the bow.
  • the mechanical means act exclusively on arc areas outside the benefits, which form the later sheet waste.
  • Ausbrechrollen instead of fingers or circumferential Entgittanss-belt also lowerable Ausbrechrollen are known, which are lowered upon arrival of a bow on this.
  • the Ausbrechrollen form in the lowered position with counter-rollers on which rests the sheet, a nip, which is arranged below the conveying plane of the sheet.
  • the stripping rollers introduce the sheet into the clamping gap and deflect it in this way from the Zu arturgi down.
  • the Ausbrechrollen act exclusively on the side and between the benefits in the conveying direction continuously extending arcuate webs of the grating.
  • the above-mentioned devices have the disadvantage that the sheet must have at least one continuous area in the conveying direction, in particular web, outside the benefits on which said mechanical Means for the purpose of deflection of the sheet from its feed direction can act permanently.
  • the sheet should be optimally utilized and the sheet waste be kept as low as possible by a clever arrangement of the benefits.
  • the benefits on the sheet can be placed in a toothed arrangement. This may be the case in particular with asymmetrically designed benefits. As a result, no continuous arc regions or webs are formed in the conveying direction. The arch areas are rather broken in the conveying direction by benefit sections.
  • the device and the associated method have the disadvantage that the clocked control of Ausbrechrollen is quite complex and must be adapted in each case in a new series of sheets with differently designed benefits. Furthermore, the clocking, discontinuous "up” and “down” movement of the stripping rollers limits the processing speed. Furthermore, the maintenance and wear is increased in fast strokes.
  • the publication DE 601 19 288 T2 now describes an "up” and “down” movable removal roller, which is arranged following a pair of rollers.
  • the pair of rollers comprises a top and bottom roller, which form a conveying gap through which the sheet is conveyed in the feed direction in the breaking zone.
  • the removal roller is controlled so that it is moved at the exit of the leading edge of the sheet from the conveying nip of the pair of rollers down.
  • the removal roller hits the front edge of the sheet, which is part of the curved grille, and deflects it downwards.
  • the removal roller hits in the lower end position on the lower roller of the roller pairing and forms with this another, arranged below the conveying plane conveying gap in which the deflected down, front sheet edge is clamped.
  • the benefits are now broken out of the deflected bow and passed above the removal roller. After completion of the Ausbrechvorganges the removal roller is raised back to its upper end position.
  • the device has the disadvantage that a comparatively complicated mechanism for lowering and lifting the removal roller must be provided and operated. Further, since the lifting speed of the removal roller are limited, the processing speed is limited here as well.
  • the device should be simpler to construct and operate. Furthermore, the device should allow high processing speeds. In particular, discontinuous movements of parts of the breakout such. B. strokes are avoided.
  • the breaking-out device contains at least one retaining element arranged on a transporting element, which is movable in the breaking zone by means of the conveying member along a curved path, wherein the breaking-out device is capable of conveying a curved edge of a curved edge by means of the at least one holding member To detect sheet and deflect the sheet by moving the at least one holding member along the sheet path from its feed direction, whereby the at least one benefit is broken out of the sheet.
  • the transport member is a rotatable about a rotation axis rotary body on which the at least one holding member is arranged.
  • the breakout device is capable of detecting the edge of the sheet by means of the at least one holding member and deflecting the sheet from its feeding direction by rotating the rotating body about the rotation axis, whereby the at least one benefit is broken out of the sheet.
  • the at least one retaining member is thus arranged or mounted on the transport member.
  • the holding member is moved along with the transport member - rotated in a rotary body in particular.
  • the transport member is guided by at least one deflection body flexible, endless belt body.
  • the wrapping body may be, for example, a chain, a rope or a belt.
  • the sheet consists of or contains in particular paper or cardboard.
  • the sheet may in particular also be a laminate containing a layer of paper or cardboard.
  • the sheet may for example have a basis weight of 200-300 g / m 2 .
  • the sheet may also be made of a metal sheet or a metal foil or contain these. Furthermore, the sheet may also be made of plastic or contain this.
  • the sheet is composed prior to breaking the at least one benefit from the at least one benefit and the sheet drop which at least partially surrounds the at least one benefit.
  • the sheet contains a plurality of benefits. These are usually optimized so arranged on the sheet that the sheet waste as minimal as possible.
  • the benefits may be, for example, an intermediate for the manufacture of cartons.
  • the holding member is for detecting and holding the edge of the sheet in a later-explained sheet receiving position.
  • edge or "bow edge” is to be understood as an arc section which adjacent to the geometric edge of the arch.
  • the geometric edge of the bow corresponds to a linear conclusion of the bow.
  • the breakout device is particularly designed, viewed in the conveying direction, the leading edge of the sheet, i. to detect the leading in the conveying direction edge of the sheet. In principle, however, it is also conceivable that the breakout device is designed to detect one or both side edges in the region of the front edge of the sheet.
  • edges of the sheet are generally not part of or benefit but belong to the later sheet waste. Therefore, the sheets can always always hold on a curved edge, in particular on the front edge of the sheet, without acting on the benefit of the holding member.
  • a rotating body rotatable about a rotation axis means that the rotation body is at least rotatable by an angle of greater than 0 ° (degrees), in particular by an angle of greater than 20 °.
  • the rotary body is rotatable about an angle of greater than 0 °, but smaller than 360 ° about the axis of rotation, it is also spoken of a pivoting. That is, the rotary body is moved back and forth with the at least one holding member in a pivoting movement about the axis of rotation, so that the holding member can be returned to its sheet receiving position.
  • the rotary body is designed as a rotary body.
  • the rotary body can thus perform complete rotations of 360 ° about the axis of rotation.
  • the at least one holding member thus forms by a same direction rotation of the rotating body about the axis of rotation a closed Trajectory out.
  • the at least one retaining member is returned to the sheet receiving position after a full revolution.
  • the transport member is arranged relative to the feed device in particular such that the at least one holding member assumes a sheet receiving position in a defined rotational position or movement position of the transport member.
  • the holding member is in the sheet receiving position capable of detecting a sheet edge of a conveyed from the feed device sheet.
  • the holding member forms a holding region, in which the sheet edge can be detected and held.
  • the holding region of the holding member is now in the sheet receiving position with the conveyed through the feed device sheet in particular in a common plane.
  • the holding region of the holding member is in the sheet receiving position, in particular with a support surface of the feed device in a common plane.
  • the at least one holding member may be formed as a separate organ, which is mounted on the transport member.
  • the at least one holding member can also be formed or mitausge stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricture stricturethane, a separate organ, which is mounted on the transport member.
  • the at least one holding member can also be formed or mitausge stricturethane, a separate organ, which is mounted on the transport member.
  • the at least one retaining member is designed in particular as a gripper.
  • the gripper in particular contains at least one gripper limb.
  • Under gripper are in particular any forms of holding organs to understand, by means of which the sheet edge can be clamped.
  • Corresponding Under a gripper arm in particular to understand any forms of clamping elements, which can move in interaction with a counter-element of a holding position, ie clamping position, in a release position, ie open position, and vice versa.
  • the gripper can z. B. also be a clip.
  • the term pliers is also used.
  • the at least one gripper limb is in particular pivotally mounted about a pivot axis.
  • the gripper limb can be designed as a finger or as a bar extending in particular parallel to the axis of rotation of the rotary body.
  • the at least one gripper leg can cooperate with a stationary relative to the gripper arm member of the transport member, in particular a rotary body, such as Ausbrechzylinders, and with this a holding area, i. Clamping area, for detecting and holding a sheet edge form.
  • a stationary relative to the gripper arm member of the transport member in particular a rotary body, such as Ausbrechzylinders, and with this a holding area, i. Clamping area, for detecting and holding a sheet edge form.
  • the gripper can also form a second, likewise pivotable about a pivot axis gripper legs, wherein the two gripper legs a holding area, i. Clamping area, for detecting and holding a sheet edge form.
  • the at least one holding member may also be otherwise formed, provided that this can apply a sufficient holding force for holding a curved edge. So it is z. B. conceivable that the edge of the sheet by means of at least one vacuum or vacuum organ on the transport member, which forms a suction, sucked, in particular to a rotary body, such as breakout cylinder, sucked and held.
  • the breaking-out device can have a plurality of retaining members for holding a bow.
  • the rotary body at its outer periphery transverse to the direction of rotation, i. in particular parallel to the axis of rotation, a plurality of juxtaposed holding members included.
  • the transport member may include a plurality of juxtaposed holding members. It can also be arranged side by side, two or more transport members, each with at least one holding member. The holding members of the plurality of transport members can be moved in particular isochronous to each other.
  • the breakout device may include a plurality of holding members for holding a plurality of consecutive sheets.
  • the rotary body in the direction of rotation along its outer circumference contain a plurality of successively arranged holding members.
  • the transport member may include a plurality of successively arranged holding members in the direction of movement.
  • the holding members may be formed in the manner described above.
  • the feed device forms a bearing surface on which the sheet is conveyed in the feed direction of the breaking-out device.
  • the support surface is particularly flat.
  • the support surface can, for. B. be horizontal.
  • the flat bearing surface can be formed by the conveyor belt of a belt conveyor, which is part of the feed device.
  • the rotary body is a breakout cylinder.
  • the breakout cylinder is also called breakout drum.
  • the at least one retaining member is arranged on the outer circumference of the Ausbrechzylinders.
  • the breaking-out device contains a pressure roller, also called a pressure roller.
  • the pressure roller forms with the breakout cylinder in the Bogenauslenkung outside the Ausbrechzone a conveying gap for further conveying the deflected sheet.
  • the conveying gap is also called clamping gap, since the sheet is guided or conveyed by the clamping gap by clamping.
  • the conveying gap lies outside the plane in which the sheet support surface of the feed device is located.
  • the conveying gap can be arranged above or below this sheet support surface.
  • the pressure roller is in particular spring-mounted.
  • the pressure roller is used in particular for conveying away the sheet or sheet waste from the breakout zone.
  • the pressure roller ensures that the sheet or the sheet waste is conveyed further through the at least one holding member via the conveying gap during and after the breaking-out process even after the sheet edge has been released.
  • the breaking-out device is designed so that the at least one holding member releases the sheet edge as soon as it has passed the conveying gap or subsequently.
  • the at least one retaining member can so be moved back to the sheet receiving position, while the sheet waste is conveyed independently of the holding member.
  • the wrapping body according to the second embodiment is in particular circulating, that is, guided along a closed path of movement about the at least one deflecting body.
  • the at least one retaining member forms by the circulating transport member from a closed path of movement.
  • the at least one retaining member is thus returned to the sheet receiving position after a complete circulation.
  • the wrapping body is guided around at least two along the feeding direction of the sheet spaced deflecting body.
  • One of the two or the at least one deflection body forms in the region of the break-away zone an arc path for the belt body and, correspondingly, the arc path of the support member.
  • the deflecting body may be a rotary body which is rotatably mounted about a rotation axis and is at least partially wrapped around the wrapping body.
  • the feed device viewed in the conveying direction, forms a conveying gap generated by a roller pairing in front of the breakaway zone and, if given, in particular in front of the rotary body, through which the sheet leaves the feed device in the feed direction and is conveyed to the at least one holding member.
  • the conveying gap lies with a bearing surface of the feed device, in particular in a common plane.
  • the device contains in particular a control device.
  • the sheets are conveyed to the breakout device via the control device in particular clocked.
  • the movement of the at least one holding member between a holding and releasing position is controlled by the control device in particular isochronous to sheet conveying.
  • the control device in particular isochronous to sheet feeding.
  • the device may include an arc detector which detects the conveyed sheet.
  • the arc detector thus supplies the necessary information to the control device for an isochronous control of the movement of the holding member.
  • the device also contains a transfer device for taking over the at least one benefit that has broken out of the sheet.
  • the transfer device is in particular a removal device for conveying away the at least one broken benefit.
  • the removal device may, viewed in the conveying direction, have, after the breaking-out device or the transporting member, ie after the break-out zone, a conveying gap formed by a pairing of rolls over which the at least one broken-out benefit is conveyed away from the breakaway zone.
  • the Ausbrechlinien the benefits are in particular punched lines.
  • the bow is accordingly a punched sheet.
  • the device viewed in the conveying direction before the feed device include a punching device for punching the sheet.
  • the punching device may in particular be a rotary punching machine.
  • the punching device may also be a flatbed punching machine or a blanking punching machine.
  • the break-out lines of the benefits can also be embossed lines.
  • the bow is accordingly an embossed bow.
  • the device can contain an embossing device for embossing the sheet in front of the feed device.
  • the deflection of the sheet is effected in particular by the co-rotating with the rotary body about the axis of rotation holding member.
  • the rotary body is a breakout cylinder
  • the sheet is in contact with an arc section, in particular the outer circumference of the breakout cylinder.
  • the arc section has in the stripping zone corresponding to a bend whose radius corresponds to the radius of the Ausbrechzylinders.
  • the at least one benefit is not retained by the at least one retaining member. Since the at least one benefit is associated with the sheet via the break-out line, the bending forces acting on the sheet are also transferred to the at least one benefit. The residual stress of the sheet material, however, counteracts this bending force. Now, if the Ausbrechline weak enough, what is usually taken care of, breaks the benefits along the Ausbrechline due to the sheet tension out of the bow. The residual stress of the sheet material returns the broken benefits back into its flatness or keeps it in the flat position, while the sheet waste is deflected from its flatness.
  • the residual stress of the sheet material also called stiffness, is greater the thicker the sheet is.
  • the internal stress is particularly high with thick paper and cardboard and correspondingly effective.
  • the at least one benefit broken out of the sheet is taken over in particular by a transfer device of the type described above and led away from the breakaway zone or conveyed away.
  • the sheet waste is in particular transported away, inter alia, by the transport member from the breakaway.
  • the rotary body is a breakout cylinder. This interacts with a pressure roller also already described above.
  • the promotion or removal of the sheet or bow drop is now done in a first funding phase on the holding of the sheet edge by the at least one holding member on the rotating rotating body.
  • the deflected sheet or sheet waste is now drawn after the Ausbrechzone in the conveying gap between stripping cylinder and pressure roller and further promoted in a second phase by means of the pairing Ausbrechzylinder and pressure roller.
  • the at least one holding member releases the sheet edge again.
  • the holding member is now returned to the release of the sheet edge by the further rotating stripping cylinder along its closed orbit again in the sheet receiving position.
  • the sheet waste is conveyed away from the stripping cylinder following the conveying gap by the further rotating stripping cylinder.
  • the sheet waste following the conveying gap can in particular be conveyed away substantially tangentially from the breaking cylinder.
  • the drive for conveying the punching sheet takes place through the conveying gap.
  • the conveyance of the sheet waste takes place in particular in a direction different from the feed direction.
  • the stripping cylinder with integrated gripper system allows a compact and simple design of the stripping device. This no longer contains any mechanical break-out components which perform lifting movements. This allows the device to operate at higher speeds.
  • the retainer can already be moved back towards the sheet transfer position while the sheet is still moved with an end portion through the break-out.
  • the device 1 according to FIGS. 1a to 1f comprises a feed device 20 with a belt conveyor 21, via which a sheet 2, in particular a punching sheet, a breaking-out device 10 in the feed direction F Z is conveyed.
  • the conveyor belt 22 of the belt conveyor 21 forms a flat sheet support surface B from.
  • the feed device 20 forms the breaking-out device 10 with a lower deflection roller 23 of the belt conveyor 21 and a spring-mounted pressure roller 24 arranged above a conveying gap S1, through which the sheet 2 is discharged to the breakout device 10 out of the feed device 20.
  • a gripper 12 On the outer circumference of the Ausbrechzylinders 11, a gripper 12 is arranged with a pivotable about a pivot axis A gripper arms 13 which is capable of, with the breakout cylinder 11 in a Clamping H to form a clamp.
  • the gripper 12 rotates with the rotation of the Ausbrechzylinders 11 corresponding to the rotation axis D.
  • the device 1 further comprises a removal device 30 for conveying away the broken-out use 3.
  • the removal device 30 comprises a belt conveyor 31 with a circulating conveyor belt 32.
  • the conveyor belt 32 forms a flat support surface for the broken benefits 3 from.
  • the support surface is located at the height of the sheet support surface B of Feed device 21. However, it can also be arranged deeper than the sheet support surface B of the feed device 21.
  • the removal device 30 forms the breakout device 10 with a lower guide roller 33 of the belt conveyor 31 and a spring-mounted pressure roller 34 arranged above a conveying gap S2, through which the benefits 3 are drawn by the removal device 30.
  • the gripper 12 is located at the beginning of Ausbrechreaes in a sheet transfer position P.
  • the holding portion H is between the gripper 12 in the release position and formed the breakout cylinder 11.
  • the gripper 12 is closed in the closing direction K.
  • the gripper arm 13 is pivoted to the breakout cylinder 11, whereby a clamping is formed (see Figure 1c ).
  • the breakout device 10 further includes a spring-mounted pressure roller 14, which forms a conveying gap S3 together with the breakout cylinder 11.
  • the conveying nip S3 is disposed at a lower level than the sheet supporting surface B of the feeding device 20.
  • the gripper 12 is opened by pivoting the gripper arm 13 in the release position again and the front sheet edge 6 is released. This is done according to the present embodiment after a rotation angle of 90 ° (degrees), starting from the sheet transfer position P (see Figure 1e ).
  • the gripper 12 is meanwhile returned to the sheet receiving position P by the revolving breaking-out cylinder 11 along its closed orbit around the rotation axis R (see FIG FIG. 1f ).
  • the FIG. 2 showed the device 1 described above in the process position according to Figure 1d ,
  • the device 1 comprises in addition to the already described devices upstream in the processing direction or conveying direction F, rotary punching device 40 with a punching cylinder 41 and a counter cylinder 42.
  • the punching sheets 2 are fed by a feeder 50 of the rotary punching device 40, punched and then the feed device 20th for further promotion.
  • FIG. 3 shows by way of example a sheet 2 with a plurality of circular benefits 3, which are bounded by circular punch lines 5.
  • the area surrounding the benefits 3 forms a so-called arched grid 4, which is disposed of after breaking the benefits 3 as waste.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bogenverarbeitung. Sie betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen von wenigstens einem durch eine Ausbrechlinie begrenzten Nutzen aus einem Bogen während der Bogen gefördert wird. Die Vorrichtung enthält eine Ausbrecheinrichtung zum Ausbrechen wenigstens eines Nutzens aus einem Bogen in einer Ausbrechzone. Ferner enthält die Vorrichtung eine Zufördereinrichtung zum Zufördern des Bogens in einer Zuförderrichtung zur Ausbrecheinrichtung. Die Ausbrecheinrichtung lenkt den Bogen unter Ausbildung der Ausbrechzone aus der Zuförderrichtung aus.
  • Die Ausbrechzone entspricht also jenem Bereich, in welchem der Bogen unter Ausbrechen der Nutzen aus der Zuförderrichtung ausgelenkt wird. Das Ausbrechen von Nutzen aus einem Bogen wird in Fachkreisen auch Nutzentrennung bezeichnet.
  • Es sind im Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, gemäss welchen durch Umlenken, das heisst Biegen des Bogens während seiner Förderung die Nutzen aus dem Bogen heraus gebrochen und getrennt vom Bogenabfall weggefördert werden.
  • Das Grundprinzip, gemäss welchen diese Vorrichtungen aufgebaut sind, besteht darin, durch mechanische Mittel eine Auslenkung bzw. Biegung des Bogens zu erwirken. Die mechanischen Mittel wirken dabei ausschliesslich auf Bogenbereiche ausserhalb der Nutzen ein, welche den späteren Bogenabfall ausbilden.
  • So werden diese mechanischen Mittel in der Publikationsschrift GB 1 377 443 durch Finger ausbildet, welche auf die seitlich und zwischen den Nutzen in Förderrichtung durchgehend verlaufenden Bogenstege einwirken. Die Bogenstege bilden Teile eines Bogengitters aus, welches nach der Nutzentrennung als Abfall anfällt. Die Finger lenken nun den Bogen aufgrund ihrer besonderen Ausgestaltung aus seiner Zuförderrichtung heraus. Dabei werden die Nutzen aus dem ausgelenkten Bogen herausgebrochen.
  • Gemäss der Publikationsschrift US 5,197,938 werden die mechanischen Mittel durch umlaufende, schmale Entgitterungs-Riemen ausbildet, welche auf die seitlich und zwischen den Nutzen in Förderrichtung durchgehend verlaufenden Bogenstege eines die Nutzen umgebenden Bogengitters einwirken. Die Entgitterungs-Riemen lenken durch die Riemenführung den Bogen aus seiner Zuförderrichtung heraus. Dabei werden die Nutzen aus dem ausgelenkten Bogen herausgebrochen.
  • Anstelle von Fingern oder umlaufende Entgitterungs-Riemen sind auch absenkbare Ausbrechrollen bekannt, welche beim Eintreffen eines Bogens auf diesen abgesenkt werden. Die Ausbrechrollen bilden in der abgesenkten Stellung mit Gegenwalzen, auf welchen der Bogen aufliegt, einen Klemmspalt aus, welcher unterhalb der Förderebene des Bogens angeordnet ist. Die Ausbrechrollen führen den Bogen in den Klemmspalt ein und lenken diesen auf diese Weise aus der Zuförderrichtung nach unten aus. Die Ausbrechrollen wirken dabei ausschliesslich auf die seitlich und zwischen den Nutzen in Förderrichtung durchgehend verlaufenden Bogenstege des Bogengitters ein.
  • Die oben genannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass der Bogen wenigstens einen in Förderrichtung durchgehenden Bereich, insbesondere Steg, ausserhalb der Nutzen aufweisen muss, auf welchem die genannten mechanischen Mittel zwecks Auslenkung des Bogens aus seiner Zuförderrichtung permanent einwirken können.
  • Bei der Herstellung von Stanzprodukten soll die Abfallproduktion aus Kostengründen und auch aus ökologischen Gründen möglichst tief gehalten werden. Dies heisst, der Bogen soll optimal ausgenutzt und der Bogenabfall durch eine geschickte Anordnung der Nutzen möglichst gering gehalten werden. So können die Nutzen auf dem Bogen beispielsweise in einer verzahnenden Anordnung platziert sind. Dies kann insbesondere bei asymmetrisch ausgestalteten Nutzen der Fall sein. Dadurch werden in Förderrichtung keine durchgehende Bogenbereiche bzw. Stege mehr ausgebildet. Die Bogenbereiche werden in Förderrichtung vielmehr durch Nutzenabschnitte durchbrochen.
  • Folglich sind die oben erwähnten Vorrichtungen nicht mehr geeignet, um Nutzen aus solchen Bogen auszubrechen.
  • Die Publikationsschrift WO 2014/177713 A2 schlägt nun zur Behebung dieses Nachteils vor, die weiter oben beschriebenen Ausbrechrollen während der Förderung des Bogens und Ausbrechen der Nutzen getaktet auf und ab zu bewegen, derart dass die Ausbrechrollen beim Passieren eines Bogengitterabschnittes in die Ablenkposition auf den Bogen abgesenkt und beim Passieren eines Nutzens wieder angehoben werden. Auf diese Weise lassen sich Nutzen aus Bogen ausbrechen, welche in Förderrichtung keine durchgehenden Stege aufweisen.
  • Die Vorrichtung und das dazugehörige Verfahren weisen allerdings den Nachteil auf, dass die getaktete Steuerung der Ausbrechrollen recht aufwändig ist und bei einer neuen Bogenserie mit anders gestalteten Nutzen jeweils angepasst werden muss. Ferner ist durch die getaktete, diskontinuierliche "Auf" und "Ab" Bewegung der Ausbrechrollen die Verarbeitungsgeschwindigkeit begrenzt. Im Weiteren ist bei schnellen Hubbewegungen auch der Wartungsaufwand und Verschleiss erhöht.
  • Die Publikationsschrift DE 601 19 288 T2 beschreibt nun eine "Auf" und "Ab" bewegbare Entnahmerolle, welche im Anschluss an eine Walzenpaarung angeordnet ist. Die Walzenpaarung umfasst eine Ober- und Unterwalze, die einen Förderspalt ausbilden, durch welchen der Bogen in Zuförderrichtung in die Ausbrechzone gefördert wird.
  • Die Entnahmerolle wird so gesteuert, dass diese beim Austritt der vorderen Bogenkante aus dem Förderspalt der Walzenpaarung nach unten bewegt wird. Dabei trifft die Entnahmerolle auf die vordere Bogenkante, welche Teil des Bogengitters ist, und lenkt diese nach unten aus. Die Entnahmerolle trifft in der unteren Endposition auf die Unterwalze der Walzenpaarung und bildet mit dieser einen weiteren, unterhalb der Förderebene angeordneten Förderspalt auf, in welcher die nach unten ausgelenkte, vordere Bogenkante geklemmt wird. Die Nutzen werden nun aus dem ausgelenkten Bogen ausgebrochen und oberhalb der Entnahmerolle hindurch geführt. Nach Abschluss des Ausbrechvorganges wird die Entnahmerolle wieder in ihre obere Endposition angehoben.
  • Die Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass eine vergleichweise aufwendige Mechanik zum Absenken und Anheben der Entnahmerolle bereit gestellt und betrieben werden muss. Da ferner der Hubgeschwindigkeit der Entnahmerolle Grenzen gesetzt sind, ist auch hier die Verarbeitungsgeschwindigkeit begrenzt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche die oben genannten Nachteile behebt.
  • Die Vorrichtung soll insbesondere, einfacher in der Konstruktion sowie im Betrieb sein. Ferner soll die Vorrichtung hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten erlauben. Dabei sollen insbesondere diskontinuierliche Bewegungen von Teilen der Ausbrecheinrichtung, wie z. B. Hubbewegungen, vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruchs 1 sowie durch das dazugehörige Verfahren gemäss Anspruch 13 gelöst. Besondere Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit Merkmalen der Vorrichtungsansprüche kombinierbar und umgekehrt.
  • Die Erfindung zeichnet sich also dadurch aus, dass die Ausbrecheinrichtung wenigstens ein an einem Transportorgan angeordnetes Halteorgan enthält, welches in der Ausbrechzone mittels des Transportorgans entlang einer Bogenbahn bewegbar ist, wobei die Ausbrecheinrichtung in der Lage ist, mittels des wenigstens einen Halteorgans eine Bogenkante eines zugeförderten Bogens zu erfassen und den Bogen durch Bewegen des wenigstens einen Halteorgans entlang der Bogenbahn aus seiner Zuförderrichtung auszulenken, wodurch der wenigstens eine Nutzen aus dem Bogen ausgebrochen wird.
  • Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Transportorgan ein um eine Drehachse drehbarer Drehkörper, an welchem das wenigstens eine Halteorgan angeordnet ist. Die Ausbrecheinrichtung ist in der Lage, die Kante des Bogens mittels des wenigstens einen Halteorgans zu erfassen und den Bogen durch Drehen des Drehkörpers um die Drehachse aus seiner Zuförderrichtung auszulenken, wodurch der wenigstens eine Nutzen aus dem Bogen ausgebrochen wird.
  • Das wenigstens eine Halteorgan ist also am Transportorgan angeordnet bzw. angebracht. Das Halteorgan wird entsprechend mit dem Transportorgan mitbewegt - bei einem Drehkörper im Speziellen mitgedreht.
  • Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Transportorgan ein um wenigstens einen Umlenkkörper geführter flexibler, endloser Umschlingungskörper. Wie weiter unten noch näher beschrieben, kann der Umschlingungskörper z.B. eine Kette, ein Seil oder ein Riemen sein.
  • Der Bogen besteht aus oder enthält insbesondere Papier oder Karton. Der Bogen kann insbesondere auch ein Laminat, enthaltend eine Schicht aus Papier oder Karton sein. Der Bogen kann beispielsweise ein Flächengewicht von 200-300 g/m2 aufweisen.
  • Der Bogen kann allerdings auch aus einem Metallblech bzw. einer Metallfolie sein oder diese enthalten. Ferner kann der Bogen auch aus Kunststoff sein oder diesen enthalten.
  • Der Bogen setzt sich vor dem Ausbrechen des wenigstens einen Nutzens aus dem wenigstens einen Nutzen sowie dem Bogenabfall zusammen, welcher den wenigstens einen Nutzen wenigstens teilweise umgibt.
  • Der Bogen enthält insbesondere eine Mehrzahl von Nutzen. Diese sind in der Regel derart optimiert auf dem Bogen angeordnet, dass der Bogenabfall möglichst minimal ausfällt.
  • Nach dem Ausbrechen der Nutzen bleibt häufig ein gitterartiger Bogenrest übrig, welcher dem Bogenabfall entspricht. Dieser Bogenabfall wird aufgrund der gitterartigen Struktur in Fachkreisen auch Bogengitter genannt.
  • Die Nutzen können beispielsweise ein Zwischenprodukt zur Herstellung von Faltschachteln sein.
  • Das Halteorgan befindet sich zum Erfassen und Halten der Kante des Bogens in einer weiter unten noch erläuterten Bogenaufnahmeposition. In diesem Kontext ist unter dem Begriff "Kante" bzw. "Bogenkante" ein Bogenabschnitt zu verstehen, welcher an die geometrische Kante des Bogens angrenzt. Die geometrische Kante des Bogens entspricht dabei einem linienförmigen Abschluss des Bogens.
  • Die Ausbrecheinrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, in Förderrichtung betrachtet die vordere Bogenkante, d.h. die in Förderrichtung vorlaufende Kante des Bogens, zu erfassen. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Ausbrecheinrichtung dazu ausgelegt ist, eine oder beide Seitenkanten im Bereich der vorderen Bogenkante zu erfassen.
  • Die Kanten des Bogens, insbesondere die vordere Bogenkante, sind in der Regel nicht Teil des oder der Nutzen sondern gehören zum späteren Bogenabfall. Deshalb lassen sich die Bogen grundsätzlich immer an einer Bogenkante, insbesondere an der vorderen Bogenkante halten, ohne mit dem Halteorgan auf einen Nutzen einzuwirken.
  • Mit Bezugnahme auf die erste Ausführungsform bedeutet ein um eine Drehachse drehbarer Drehkörper, dass der Drehkörper wenigsten um einen Winkel von grösser 0° (Winkelgrade) insbesondere um einen Winkel von grösser 20° drehbar ist.
  • Ist der Drehkörper um einen Winkel von grösser 0° jedoch von kleiner 360° um die Drehachse drehbar, so wird auch von einem Schwenken gesprochen. Das heisst, der Drehkörper wird mit dem wenigstens einen Halteorgan in einer Schwenkbewegung um die Drehachse vor- und zurückbewegt, so dass das Halteorgan wieder in seine Bogenaufnahmeposition zurückgeführt werden kann.
  • Gemäss einer besonderen Ausführungsvariante ist der Drehkörper als Rotationskörper ausgebildet. Der Drehkörper kann also vollständige Drehungen von 360° um die Drehachse ausführen. Das wenigstens eine Halteorgan bildet folglich durch eine gleichsinnige Drehung des Drehkörpers um die Drehachse eine geschlossene Bewegungsbahn aus. Das wenigstens eine Halteorgan wird so nach einer vollen Umdrehung wieder in die Bogenaufnahmeposition zurückgeführt.
  • Das Transportorgan ist relativ zur Zufördereinrichtung insbesondere derart angeordnet, dass das wenigstens eine Halteorgan in einer definierten Drehposition bzw. Bewegungsposition des Transportorgans eine Bogenaufnahmeposition einnimmt. Das Halteorgan ist in der Bogenaufnahmeposition in der Lage, eine Bogenkante eines aus der Zufördereinrichtung zugeförderten Bogens zu erfassen.
  • Das Halteorgan bildet einen Haltebereich aus, in welchem die Bogenkante erfasst und gehalten werden kann. Der Haltebereich des Halteorgans liegt nun in der Bogenaufnahmeposition mit dem durch die Zufördereinrichtung zugeförderten Bogen insbesondere in einer gemeinsamen Ebene.
  • Der Haltebereich des Halteorgans liegt in der Bogenaufnahmeposition insbesondere mit einer Auflagefläche der Zufördereinrichtung in einer gemeinsamen Ebene.
  • Auf diese Weise wird die zu haltende Bogenkante des zugeförderten Bogens insbesondere umlenkungsfrei in den Haltebereich hinein bewegt.
  • Das wenigstens eine Halteorgan kann als separates Organ ausgebildet sein, welches am Transportorgan angebracht ist. Das wenigstens eine Halteorgan kann auch durch das Transportorgan selbst oder durch Teile des Transportorgans ausgebildet bzw. mitausgebildet werden.
  • Das wenigstens eine Halteorgan ist insbesondere als Greifer ausgebildet. Der Greifer enthält insbesondere wenigstens einen Greiferschenkel.
  • Unter Greifer sind insbesondere jegliche Formen von Halteorganen zu verstehen, mittels welchen die Bogenkante klemmend gehalten werden kann. Entsprechend sind unter einem Greiferschenkel insbesondere jegliche Formen von Klemmelementen zu verstehen, welche sich im Zusammenspiel mit einem Gegenelement von einer Halteposition, d.h. Klemmposition, in eine Freigabeposition, d.h. Offenposition, und umgekehrt bewegen lassen.
  • Der Greifer kann z. B. auch eine Klammer sein. Im Zusammenhang mit einem Greifersystem wird auch der Begriff Zange verwendet.
  • Der wenigstens eine Greiferschenkel ist insbesondere um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Der Greiferschenkel kann als Finger oder als eine, sich insbesondere parallel zur Drehachse des Drehkörpers erstreckende, Leiste ausgebildet sein.
  • Der wenigstens eine Greiferschenkel kann mit einem relativ zum Greiferschenkel stationären Element des Transportorgans, insbesondere eines Drehkörpers, wie Ausbrechzylinders, zusammenwirken und mit diesem einen Haltebereich, d.h. Klemmbereich, zum Erfassen und Halten einer Bogenkante ausbilden.
  • Der Greifer kann jedoch auch einen zweiten, ebenfalls um eine Schwenkachse schwenkbaren Greiferschenkel ausbilden, wobei die beiden Greiferschenkel einen Haltebereich, d.h. Klemmbereich, zum Erfassen und Halten einer Bogenkante ausbilden.
  • Das wenigstens eine Halteorgan kann jedoch auch anderweitig ausgebildet sein, sofern dieses eine genügende Haltekraft zum Halten einer Bogenkante aufbringen kann. So ist es z. B. denkbar, dass die Kante des Bogens mittels wenigstens eines Unterdruck- bzw. Vakuumorgans am Transportorgan, welches einen Saugzug ausbildet, angesaugt, insbesondere an einen Drehkörper, wie Ausbrechzylinder, angesaugt und so gehalten wird.
  • Die Ausbrecheinrichtung kann mehrere Halteorgane zum Halten eines Bogens aufweisen. So kann der Drehkörper an seinem Aussenumfang quer zur Drehrichtung, d.h. insbesondere parallel zur Drehachse, mehrere nebeneinander angeordnete Halteorgane enthalten.
  • In gleicher Weise kann das Transportorgan mehrere nebeneinander angeordnete Halteorgane enthalten. Es können auch zwei, oder mehrere Transportorgane mit jeweils wenigstens einem Halteorgan nebeneinander angeordnet sein. Die Halteorgane der mehreren Transportorgane können insbesondere taktsynchron zueinander bewegt werden.
  • Die Ausbrecheinrichtung kann mehrere Halteorgane zum Halten mehrerer hintereinander folgenden Bogen enthalten. So kann der Drehkörper in Drehrichtung entlang seines Aussenumfanges mehrere hintereinander angeordnete Halteorgane enthalten.
  • In gleicher Weise kann das Transportorgan in Bewegungsrichtung mehrere hintereinander angeordnete Halteorgane enthalten.
  • Die Halteorgane können in der oben beschriebenen Art ausgebildet sein.
  • Gemäss einer besonderen Ausführungsvariante der Erfindung bildet die Zufördereinrichtung eine Auflagefläche aus, auf welcher der Bogen in Zuförderrichtung der Ausbrecheinrichtung zugefördert wird. Die Auflagefläche ist insbesondere eben ausgebildet. Die Auflagefläche kann z. B. horizontal sein.
  • Die ebene Auflagefläche kann durch das Förderband eines Bandförderers ausgebildet werden, welcher Teil der Zufördereinrichtung ist.
  • Gemäss einer besonderen Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform ist der Drehkörper ein Ausbrechzylinder. Der Ausbrechzylinder wird auch Ausbrechtrommel genannt.
  • Das wenigstens eine Halteorgan ist dabei am Aussenumfang des Ausbrechzylinders angeordnet.
  • Gemäss einer Weiterbildung dieser Ausführungsvariante enthält die Ausbrecheinrichtung eine Andrückwalze, auch Andrückrolle genannt. Die Andrückwalze bildet mit dem Ausbrechzylinder in der Bogenauslenkung ausserhalb der Ausbrechzone einen Förderspalt zum Weiterfördern des ausgelenkten Bogens aus. Der Förderspalt wird auch Klemmspalt bezeichnet, da der Bogen durch den Klemmspalt klemmend geführt bzw. gefördert wird.
  • In der Bogenauslenkung bedeutet insbesondere, dass der Förderspalt ausserhalb der Ebene liegt, in welcher die Bogenauflagefläche der Zufördereinrichtung liegt. Je nach Auslenkung des Bogens kann der Förderspalt oberhalb oder unterhalb dieser Bogenauflagefläche angeordnet sein.
  • Die Andrückwalze ist insbesondere federnd gelagert. Die Andrückwalze dient insbesondere dem Wegfördern des Bogens bzw. Bogenabfalls aus der Ausbrechzone.
  • Die Andrückwalze sorgt nämlich dafür, dass der Bogen bzw. der Bogenabfall während dem und im Anschluss an den Ausbrechprozess auch nach Freigabe der Bogenkante durch das wenigstens eine Halteorgan über den Förderspalt weitergefördert wird.
  • Die Ausbrecheinrichtung ist gemäss dieser Ausführungsform so ausgelegt, dass das wenigstens eine Halteorgan die Bogenkante freigibt, sobald diese den Förderspalt passiert hat oder im Anschluss daran. Das wenigstens eine Halteorgan kann so wieder zurück in die Bogenaufnahmeposition bewegt werden, während der Bogenabfall unabhängig vom Halteorgan weitergefördert wird.
  • Der Umschlingungskörper gemäss der zweiten Ausführungsform ist insbesondere umlaufend, das heisst entlang einer geschlossenen Bewegungsbahn, um den wenigstens einen Umlenkkörper geführt.
  • Das wenigstens eine Halteorgan bildet durch das umlaufende Transportorgan eine geschlossene Bewegungsbahn aus. Das wenigstens eine Halteorgan wird so nach einem vollständigen Umlauf wieder in die Bogenaufnahmeposition zurückgeführt.
  • Gemäss einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Umschlingungskörper um wenigstens zwei entlang der Zuführrichtung der Bogen voneinander beabstandete Umlenkkörper geführt.
  • Einer der beiden bzw. der wenigstens eine Umlenkkörper bildet im Bereich der Ausbrechzone eine Bogenbahn für den Umschlingungskörper und entsprechend die Bogenbahn des Halterungsorgans aus.
  • Der Umlenkkörper kann ein Rotationskörper sein, welcher um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist und vom Umschlingungskörper wenigstens teilumfänglich umschlingt wird.
  • Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung bildet die Zufördereinrichtung in Förderrichtung betrachtet vor der Ausbrechzone, und falls gegeben insbesondere vor dem Drehkörper, einen durch eine Walzenpaarung erzeugten Förderspalt aus, durch welchen der Bogen die Zufördereinrichtung in Zuförderrichtung verlässt und dem wenigstens einen Halteorgan zugefördert wird.
  • Der Förderspalt liegt mit einer Auflagefläche der Zufördereinrichtung insbesondere in einer gemeinsamen Ebene.
  • Die Vorrichtung enthält insbesondere eine Steuerungseinrichtung. Die Bogen werden der Ausbrecheinrichtung über die Steuerungseinrichtung insbesondere getaktet zugefördert.
  • Entsprechend wird die Bewegung des wenigstens einen Halteorgans zwischen einer Halte- und Freigabestellung durch die Steuerungseinrichtung insbesondere taktsynchron zur Bogenförderung gesteuert.
  • Ferner wird die Bewegung des wenigstens einen Halteorgans entlang seiner Bewegungsbahn, insbesondere um die Drehachse des Drehkörpers, durch die Steuerungseinrichtung insbesondere taktsynchron zur Bogenförderung gesteuert.
  • Die Vorrichtung kann einen Bogendetektor enthalten, welcher den zugeförderten Bogen detektiert. Der Bogendetektor liefert so die notwenigen Informationen an die Steuerungseinrichtung für eine taktsynchrone Steuerung der Bewegung des Halteorgans.
  • Die Vorrichtung enthält insbesondere auch eine Übernahmeeinrichtung zum Übernehmen des wenigstens einen aus dem Bogen ausgebrochenen Nutzens.
  • Die Übernahmeeinrichtung ist insbesondere eine Wegfördereinrichtung zum Wegfördern des wenigstens einen ausgebrochenen Nutzens. Die Wegfördereinrichtung kann in Förderrichtung betrachtet nach der Ausbrecheinrichtung bzw. dem Transportorgan, d.h. nach der Ausbrechzone, einen durch eine Walzenpaarung ausgebildeten Förderspalt aufweisen, über welchen der wenigstens eine ausgebrochene Nutzen aus der Ausbrechzone weggefördert wird.
  • Die Ausbrechlinien der Nutzen sind insbesondere Stanzlinien. Beim Bogen handelt es sich entsprechend um einen gestanzten Bogen.
  • So kann die Vorrichtung in Förderrichtung betrachtet vor der Zufördereinrichtung eine Stanzeinrichtung zum Stanzen der Bogen enthalten.
  • In der Stanzeinrichtung werden also die Nutzen in den Bogen gestanzt. Die Stanzeinrichtung kann insbesondere eine Rotationsstanzmaschine sein. Die Stanzeinrichtung kann auch eine Flachbettstanzmaschine bzw. Hubstanzmaschine sein.
  • Die Ausbrechlinien der Nutzen können auch Prägelinien sein. Beim Bogen handelt es sich entsprechend um einen geprägten Bogen.
  • So kann die Vorrichtung in Förderrichtung betrachtet vor der Zufördereinrichtung eine Prägeeinrichtung zum Prägen des Bogens enthalten.
  • Das dazugehörige Verfahren zum Ausbrechen von wenigstens einem durch eine Ausbrechlinie begrenzten Nutzen aus einem Bogen mit einer oben beschriebenen, erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnet sich durch folgende Schritte aus:
    • Fördern eine Bogens mit wenigstens einem, durch eine Ausbrechlinie begrenzten Nutzen in einer Zuförderrichtung zu einer Ausbrecheinrichtung;
    • Erfassen einer Kante des Bogens durch das wenigstens eine Halteorgan in der Bogenaufnahmeposition;
    • Auslenken des Bogens durch Bewegen des Halteorgan entlang einer Bogenbahn aus der Zuförderrichtung und dadurch
    • Ausbrechen des wenigstens einen Nutzens aus dem, aus der Zuförderrichtung ausgelenkten Bogen in der Ausbrechzone.
  • Die Auslenkung des Bogens erfolgt insbesondere durch das sich mit dem Drehkörper um die Drehachse mitdrehende Halteorgan.
  • Durch das Auslenken des Bogens aus der Zuförderrichtung wird dieser in der Ausbrechzone insbesondere aus einer Flach- bzw. Planlage gebogen.
  • Ist der Drehkörper ein Ausbrechzylinder, so liegt der Bogen während des Ausbrechprozesses mit einem Bogenabschnitt insbesondere dem Aussenumfang des Ausbrechzylinders an. Der Bogenabschnitt weist in der Ausbrechzone entsprechend eine Biegung auf, deren Radius dem Radius des Ausbrechzylinders entspricht.
  • Der wenigstens eine Nutzen wird wie oben bereits erörtert, durch das wenigstens eine Halteorgan nicht gehalten. Da der wenigstens eine Nutzen über die Ausbrechlinie mit dem Bogen verbunden ist, werden die auf den Bogen wirkenden Biegekräfte auch auf den wenigstens einen Nutzen übertragen. Die Eigenspannung des Bogenmaterials wirkt jedoch dieser Biegekraft entgegen. Ist nun die Ausbrechlinie schwach genug, wofür in der Regel gesorgt ist, so bricht der Nutzen entlang der Ausbrechlinie aufgrund der Bogeneigenspannung aus dem Bogen heraus. Die Eigenspannung des Bogenmaterials führt den ausgebrochenen Nutzen zurück in seine Planlage bzw. hält ihn in der Planlage, während der Bogenabfall aus seiner Planlage ausgelenkt wird.
  • Die Eigenspannung des Bogenmaterials, auch Steifigkeit genannt, ist umso grösser je dicker der Bogen ist. So ist die Eigenspannung bei dickem Papier und Karton besonders hoch und entsprechend effektiv.
  • Der wenigstens eine aus dem Bogen ausgebrochene Nutzen wird insbesondere durch eine Übernahmeeinrichtung der oben beschriebenen Art übernommen und aus der Ausbrechzone weggeführt bzw. weggefördert.
  • Der Bogenabfall wird insbesondere unter anderem durch das Transportorgan aus der Ausbrechzone weggefördert.
  • In einer bereits weiter oben beschriebenen Weiterbildung der Erfindung ist der Drehkörper ein Ausbrechzylinder. Dieser wirkt mit einer ebenfalls bereits weiter oben beschriebenen Andrückwalze zusammen.
  • Die Förderung bzw. Wegförderung des Bogens bzw. Bogenabfalls geschieht nun in einer ersten Förderphase über das Halten der Bogenkante durch das wenigstens eine Halteorgan an dem sich drehenden Drehkörper.
  • Der ausgelenkte Bogen bzw. Bogenabfall wird nun im Anschluss an die Ausbrechzone in den Förderspalt zwischen Ausbrechzylinder und Andrückwalze eingezogen und in einer zweiten Förderphase mittels der Paarung Ausbrechzylinder und Andrückwalze weitergefördert. Sobald oder nachdem die zweite Förderphase eingeleitet ist, d. h. der Bogen bzw. Bogenabfall vom Förderspalt erfasst wird, gibt das wenigstens eine Halteorgan die Bogenkante wieder frei.
  • Das Halteorgan wird nun im Anschluss an die Freigabe der Bogenkante durch den sich weiterdrehenden Ausbrechzylinder entlang seiner geschlossenen Umlaufbahn wieder in die Bogenaufnahmeposition zurückgeführt. Der Bogenabfall wird dahingegen im Anschluss an den Förderspalt durch den sich weiterdrehenden Ausbrechzylinder vom Ausbrechzylinder weggefördert. So kann der Bogenabfall im Anschluss an den Förderspalt insbesondere im Wesentlichen tangential vom Ausbrechzylinder weggefördert werden. Der Antrieb zur Förderung des Stanzbogens erfolgt dabei durch den Förderspalt.
  • Die Wegförderung des Bogenabfalls erfolgt insbesondere in eine von der Wegführrichtung bzw. Wegförderrichtung des Nutzens unterschiedliche Richtung.
  • Die Wegförderung des Bogenabfalls erfolgt insbesondere in eine von der Zuförderrichtung unterschiedliche Richtung.
  • Der Ausbrechzylinder mit integriertem Greifersystem erlaubt eine kompakte und einfache Bauweise der Ausbrecheinrichtung. Diese enthält keine mechanischen Ausbrech-Bauteile mehr, welche Hubbewegungen durchführen. Dies erlaubt den Betrieb der Vorrichtung mit höheren Geschwindigkeiten.
  • So kann beispielsweise das Halteorgan bereits wieder in Richtung Bogenübernahmeposition zurückbewegt werden während der Bogen immer noch mit einem Endabschnitt durch die Ausbrechzone bewegt wird.
  • Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
    • Figur 1a:
    eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung vor der Zuförderung eines Bogens in die Ausbrecheinrichtung;
    Figur 1b:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1a zum Zeitpunkt der Zuförderung des Bogens zum Greifer;
    Figur 1c:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1a und 1b zum Zeitpunkt der Klemmung des Bogens durch den Greifer;
    Figur 1d:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1a bis 1c bei fortschreitender Auslenkung des Bogens durch den Ausbrechzylinder;
    Figur 1e:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1a bis 1d zum Zeitpunkt der Freigabe der Bogenkante durch den Greifer;
    Figur 1f:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1a bis 1e nach Freigabe der Bogenkante durch den Greifer;
    Figur 2:
    die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Figur 1d in Kombination mit einer rotativen Stanzeinrichtung;
    Figur 3:
    eine Draufsicht eines gestanzten Bogens.
  • Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel steht beispielhaft für den Erfindungsgegenstand oder dient seiner Erläuterung und hat keine beschränkende Wirkung.
  • Die Vorrichtung 1 gemäss Figur 1a bis 1f umfasst eine Zufördereinrichtung 20 mit einem Bandförderer 21, über welchen ein Bogen 2, insbesondere ein Stanzbogen, einer Ausbrecheinrichtung 10 in Zuförderrichtung FZ zugefördert wird. Das Förderband 22 des Bandförderers 21 bildet eine ebene Bogenauflagefläche B aus. Die Zufördereinrichtung 20 bildet zur Ausbrecheinrichtung 10 hin mit einer unteren Umlenkwalze 23 des Bandförderers 21 und einer oberhalb angeordneten federnd gelagerten Andrückwalze 24 einen Förderspalt S1 aus, durch welchen der Bogen 2 zur Ausbrecheinrichtung 10 hin aus der Zufördereinrichtung 20 entlassen wird.
  • Die Ausbrecheinrichtung 10 enthält einen um eine Drehachse D in Drehrichtung R drehbar gelagerten Ausbrechzylinder 11. Am Aussenumfang des Ausbrechzylinders 11 ist ein Greifer 12 mit einem um eine Schwenkachse A schwenkbar gelagerten Greiferschenkel 13 angeordnet, welcher in der Lage ist, mit dem Ausbrechzylinder 11 in einen Klemmbereich H eine Klemmung auszubilden. Der Greifer 12 rotiert mit der Drehung des Ausbrechzylinders 11 entsprechend um die Drehachse D.
  • Die Vorrichtung 1 enthält im Weiteren eine Wegfördereinrichtung 30 zum Wegfördern der ausgebrochenen Nutzen 3. Die Wegfördereinrichtung 30 umfasst einen Bandförderer 31 mit einem umlaufenden Förderband 32. Das Förderband 32 bildet eine ebene Auflagefläche für die ausgebrochenen Nutzen 3 aus. Die Auflagefläche befindet sich auf der Höhe der Bogenauflagefläche B der Zufördereinrichtung 21. Sie kann jedoch auch tiefer als die Bogenauflagefläche B der Zufördereinrichtung 21 angeordnet sein.
  • Die Wegfördereinrichtung 30 bildet zur Ausbrecheinrichtung 10 hin mit einer unteren Umlenkwalze 33 des Bandförderers 31 und einer oberhalb angeordneten federnd gelagerten Andrückwalze 34 einen Förderspalt S2 aus, durch welchen die Nutzen 3 von der Wegfördereinrichtung 30 eingezogen werden.
  • Gemäss der Figur 1a befindet sich der Greifer 12 zu Beginn des Ausbrechprozesses in einer Bogenübernahmeposition P. In der Bogenübernahmeposition P liegt der Haltebereich H des Greifers 12 mit der Bogenauflagefläche B der Zufördereinrichtung 20 in einer gemeinsamen Ebene E. Der Haltebereich H wird zwischen dem Greifer 12 in der Freigabestellung und dem Ausbrechzylinder 11 ausgebildet.
  • Auf diese Weise wird der Bogen 2 nach Verlassen des Förderspaltes S1 im Anschluss an die Zufördereinrichtung 20 mit seiner vorderen Bogenkante 6 in Zuförderrichtung FZ direkt und umlenkungsfrei in den Haltebereich H des Greifers 12 geführt (siehe auch Figur 1b).
  • Sobald die vordere Bogenkante des Stanzbogens 2 in den besagten Haltebereich H eingeführt ist, wird der Greifer 12 in Schliessrichtung K geschlossen. Dabei wird der Greiferschenkel 13 zum Ausbrechzylinder 11 hin geschwenkt, wodurch eine Klemmung ausbildet wird (siehe Figur 1c).
  • Durch Drehung des Ausbrechzylinders 11 in Drehrichtung R wird der durch den Greifer 12 klemmend gehaltene Bogen 2 aus der Zuförderrichtung FZ ausgelenkt. Der Bogen 2 liegt dabei am Aussenumfang des Ausbrechzylinders 11 an. Der Bogen 2 wird quasi teilumfänglich um den Ausbrechzylinder 11 gewickelt (siehe Figur 1d). Durch die Auslenkung des Bogens 2 werden die Nutzen 3 in der Ausbrechzone Z ausgebrochen. Die ausgebrochenen Nutzen 3 werden in einer der Zuförderrichtung FZ entsprechenden Wegförderrichtung FW durch die Wegfördereinrichtung 30 weggefördert. Dabei werden die Nutzen durch den Förderspalt S2 der Wegfördereinrichtung 30 eingezogen und auf dem Förderband 32 der Wegfördereinrichtung 30 abgelegt (siehe Figur 1d).
  • Die Ausbrecheinrichtung 10 enthält im Weiteren eine federnd gelagerte Andrückwalze 14, welche zusammen mit dem Ausbrechzylinder 11 einen Förderspalt S3 ausbildet. Der Förderspalt S3 ist auf einem tieferen Niveau als die Bogenauflagefläche B der Zufördereinrichtung 20 angeordnet.
  • Der durch die Klemmung des Greifers 12 um den Ausbrechzylinder 11 ausgelenkte Bogen 2 bzw. Bogenabfall 4 wird nun durch den Förderspalt S3 geführt (siehe Figur 1d).
  • Nachdem der Bogen 2 durch den Förderspalt S3 geführt worden ist, wird der Greifer 12 durch Schwenken des Greiferschenkels 13 in die Freigabestellung wieder geöffnet und die vordere Bogenkante 6 wird freigegeben. Dies geschieht gemäss vorliegendem Ausführungsbeispiel nach einem Drehwinkel von 90° (Winkelgrade) ausgehend von der Bogenübernahmeposition P (siehe Figur 1e).
  • Der Bogen 2, respektive mittlerweile der Bogenabfall 4 wird durch den Förderspalt S3 weitergefördert und aus der Ausbrechzone Z abgeführt. Der freigegebene Bogenabfall 4 wird im Anschluss an den Förderspalt S3 tangential vom Ausbrechzylinder 11 weggeführt (siehe Figur 1e).
  • Der Greifer 12 wird derweil durch den weiterdrehenden Ausbrechzylinder 11 entlang seiner geschlossenen Umlaufbahn um die Drehachse R wieder in die Bogenaufnahmeposition P zurückgeführt (siehe Figur 1f).
  • Sobald der Greifer 12 wieder seine Bogenaufnahmeposition P gemäss Figur 1a erreicht hat, wird ein neuer Bogen 2 zugeführt und durch den Greifer 12 geklemmt. Ein neuer Ausbrechzyklus kann eingeleitet werden.
  • Die Figur 2 zeigte die zuvor beschriebene Vorrichtung 1 in der Prozessstellung gemäss Figur 1d. Die Vorrichtung 1 umfasst neben den bereits beschriebenen Einrichtungen eine in Verarbeitungsrichtung bzw. Förderrichtung F vorgelagerte, rotative Stanzeinrichtung 40 mit einem Stanzzylinder 41 und einem Gegenzylinder 42. Die Stanzbogen 2 werden durch eine Zuführeinrichtung 50 der rotativen Stanzeinrichtung 40 zugeführt, gestanzt und anschliessend der Zufördereinrichtung 20 zur Weiterförderung übergeben.
  • Die Figur 3 zeigt beispielhaft einen Bogen 2 mit einer Mehrzahl von kreisförmigen Nutzen 3, welche durch kreisförmige Stanzlinien 5 begrenzt sind. Der die Nutzen 3 umgebende Bogenbereich bildet ein so genanntes Bogengitter 4 aus, welches nach dem Ausbrechen der Nutzen 3 als Abfall entsorgt wird.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Ausbrechen von wenigstens einem durch eine Ausbrechlinie (5) begrenzten Nutzen (3) aus einem Bogen (2) während der Bogen (2) gefördert wird, enthaltend:
    - eine Ausbrecheinrichtung (10) zum Ausbrechen wenigstens eines Nutzens (3) aus dem Bogen (2) in einer Ausbrechzone (Z),
    - eine Zufördereinrichtung (20) zum Zufördern eines Bogens (2) in einer Zuförderrichtung (FZ) zur Ausbrecheinrichtung (10),
    wobei die Ausbrecheinrichtung (10) den Bogen (2) aus der Zuförderrichtung (FZ) auslenkt und so die Ausbrechzone (Z) ausbildet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ausbrecheinrichtung (10) wenigstens ein an einem Transportorgan (11) angeordnetes Halteorgan (12) enthält, welches in der Ausbrechzone (Z) mittels des Transportorgans (11) entlang einer Bogenbahn bewegbar ist, wobei die Ausbrecheinrichtung (10) in der Lage ist, mittels des wenigstens einen Halteorgans (12) eine Bogenkante (6) eines zugeförderten Bogens (2) zu erfassen und den Bogen (2) durch Bewegen des wenigstens einen Halteorgans (12) entlang der Bogenbahn aus seiner Zuförderrichtung (FZ) auszulenken, wodurch der wenigstens eine Nutzen (3) aus dem Bogen (2) ausgebrochen wird.
  2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteorgan (12) ein Greifer mit wenigstens einem Greiferschenkel (13) ist.
  3. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufördereinrichtung (20) eine ebene Bogenauflagefläche (B) ausbildet, auf welcher der Bogen (2) in Zuförderrichtung (FZ) der Ausbrecheinrichtung (10) zugefördert wird.
  4. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufördereinrichtung (20), in Förderrichtung (F) betrachtet, vor der Ausbrechzone (Z) einen durch eine Walzenpaarung (23, 24) erzeugten Förderspalt (S1) ausbildet, durch welchen der Bogen (2) die Zufördereinrichtung (20) in Zuförderrichtung (FZ) verlässt und der Ausbrechzone (Z) zugefördert wird.
  5. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des wenigstens einen Halteorgans (12) zwischen einer Halte- und Freigabeposition sowie entlang seiner Bewegungsbahn getaktet gesteuert werden kann.
  6. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteorgan (12) ein Greifer mit wenigstens einem um eine Schwenkachse (S) schwenkbaren Greiferschenkel (13) enthält, welcher mit dem Transportorgan (11) einen Klemmbereich (H) zum Halten der Bogenkante (6) ausbildet.
  7. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan (11) relativ zur Zufördereinrichtung (20) derart angeordnet ist, dass ein durch das Halteorgan (12) ausgebildeter Haltebereich (H), in welchem die Bogenkante (6) erfasst und gehalten wird, in einer Bogenaufnahmeposition (P) mit dem durch die Zufördereinrichtung (20) zugeförderten Bogen (2) in einer gemeinsamen Ebene (E) liegt, so dass die zu haltende Bogenkante (6) des zugeförderten Bogens (2) in Zuförderrichtung (FZ) umlenkungsfrei in den Haltebereich (H) hinein bewegt werden kann.
  8. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan ein um eine Drehachse (D) drehbarer Drehkörper (11) ist, an welchem das wenigstens eine Halteorgan (12) angeordnet ist, wobei die Ausbrecheinrichtung (10) in der Lage ist, die Bogenkante (6) mittels des wenigstens einen Halteorgans (12) zu erfassen und den Bogen (2) durch Drehen des Drehkörpers (11) um die Drehachse (D) aus seiner Zuförderrichtung (FZ) auszulenken, wodurch der wenigstens eine Nutzen (3) aus dem Bogen (2) ausgebrochen wird.
  9. Vorrichtung gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (11) ein Ausbrechzylinder ist und das wenigstens eine Halteorgan (12) insbesondere am Aussenumfang des Ausbrechzylinders (11) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbrecheinrichtung (10) eine Andrückwalze (14) enthält, welche mit dem Ausbrechzylinder (11) in der Bogenauslenkung einen Förderspalt (S3) zum Weiterfördern des ausgelenkten Bogens (2) ausbildet.
  11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (11) vollständig um die Drehachse (D) rotierend ausgebildet ist, so dass das wenigstens eine Halteorgan (12) in Drehrichtung (R) eine geschlossene Bewegungsbahn um die Drehachse (D) ausführen kann.
  12. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan ein um wenigstens einen Umlenkkörper geführter flexibler, endloser Umschlingungskörper ist.
  13. Verfahren zum Ausbrechen von wenigstens einem durch eine Ausbrechlinie (5) begrenzten Nutzen (3) aus einem Bogen (2) mit einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    - Fördern eine Bogens (2) mit wenigstens einem, durch eine Ausbrechlinie (5) begrenzten Nutzen (3) in einer Zuförderrichtung (FZ) zu einer Ausbrecheinrichtung (10);
    - Erfassen einer Bogenkante (6) durch das wenigstens eine Halteorgan (12) in der Bogenübernahmeposition (P);
    - Auslenken des Bogens (2) durch Bewegen des Halteorgan (12) entlang einer Bogenbahn aus der Zuförderrichtung (FZ) und dadurch
    - Ausbrechen des wenigstens einen Nutzens (3) aus dem aus der Zuförderrichtung (FZ) ausgelenkten Bogen (2) in der Ausbrechzone (Z).
  14. Verfahren gemäss Anspruch 13, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
    - Übernehmen des wenigstens einen ausgebrochenen Nutzens (3) durch die Übernahmeeinrichtung (30) und Wegführen aus der Ausbrechzone (Z);
    - Wegfördern des Bogenabfalls (4) aus der Ausbrechzone (Z) durch das Transportorgan (11).
  15. Verfahren gemäss Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Ausbrechzylinder (11) ausgelenkte Bogen (2) zwecks Wegförderung in den durch die Andrückwalze (14) und den Ausbrechzylinder (11) ausgebildeten Förderspalt (S3) eingezogen wird und anschliessend das Halteorgan (12) die Bogenkante (6) freigibt, und das Halteorgan (12) im Anschluss an die Freigabe der Bogenkante (6) entlang seiner geschlossenen Umlaufbahn in die Bogenübernahmeposition (P) zurückgeführt wird während der Bogen (2) im Anschluss an den Förderspalt (S3) vom Ausbrechzylinder (11) weggefördert wird.
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