PL173966B1

PL173966B1 - Cardboard shearing die

Info

Publication number: PL173966B1
Application number: PL94310999A
Authority: PL
Inventors: Michael Paul
Original assignee: Mead Corp
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1998-05-29
Also published as: NO953966L; PL310999A1; AU6555694A; WO1994022644A1; EP0693020A4; GB9307211D0; EP0693020B1; NO308512B1; GR3033320T3; EP0693020A1; PT693020E; HUT72690A; NZ265188A; FI954740A0; FI112335B; NO953966D0; ATE190893T1; DK0693020T3; RU2126319C1; SK124995A3

Abstract

A blanking unit (10, 10a) for striking carton blanks from a sheet(s) of material comprises a top blanking frame (12) and a bottom blanking frame (14). The top blanking frame is vertically reciprocal relative to the bottom blanking frame so as to strike blanks from the sheet material when interposed between the frames. The bottom frame is formed with cutting edges (W1-W6; R1, R2) to shear through the sheet and the top frame is furnished with a number of profile plates (P1-P4) one for each blank (B1-B4) to be struck. Each profile plate conforms substantially to the general profile of the blank it is to strike and is adjustable in relation to that blank and relative to the remainder of the sheet.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wykrojnik do kartonu lub tektury złożony z ramy górnej, zaopatrzonej w płaskie płyty o kształcie wycinanego z arkusza wykroju, której to ramie jest nadawany ruch postępowo-zwrotny oraz z współdziałającej z nią nieruchomej ramy dolnej, zaopatrzonej w układ ostrzy, na którą nakłada się arkusz kartonu przeznaczonego do wycięcia wykroju.The subject of the invention is a cardboard or cardboard die, consisting of an upper frame, provided with flat plates of the shape of a blank cut from a sheet, the frame of which is given a reciprocating movement, and a fixed lower frame interacting with it, provided with a system of blades, on which it is placed a sheet of cardboard to be cut out.

Działanie znanych wykrojników tego rodzaju polega na tym, że w uniesionym położeniu górnej ramy, wkłada się arkusz kartonu lub tektury i układa go na dolnej ramie, a następnie uruchamia się górną ramę, która naciskając na arkusz powoduje rozcięcie go przez układ ostrzy na wiele wykrojów. Praca wykrojnika jest cykliczna, a jej wynikiem jest stos wykrojów kartonowych leżących pod dolną ramą. Wykrojnik tego typu pracuje zwykle z szybkością 5000 - 8000 arkuszy na godzinę.The operation of known dies of this type is that in the raised position of the upper frame, a sheet of cardboard or cardboard is inserted and placed on the lower frame, and then the upper frame is actuated, which by pressing on the sheet causes it to be cut by the blade array into a plurality of blanks. The work of the die is cyclical, and its result is a pile of cardboard blanks lying under the lower frame. A die of this type usually works at a speed of 5,000 - 8,000 sheets per hour.

Arkusz przeznaczony do wykrawania jest zwykle uprzednio nacięty albo karbowany w odpowiednich miejscach, tworząc łamliwe linie, ułatwiające wycinanie z niego wykroju. Dolna rama jest wyposażona w układ ostrzy, stanowiących zwykle rzędy poprzecznych i podłużnych drutów, naciągniętych i zamocowanych do bocznych i podłużnych listew tworzących ramę.The sheet to be cut out is usually pre-scored or crimped at the appropriate places to form frangible lines that facilitate the cutting of the blank from it. The lower frame is provided with a system of blades, typically rows of transverse and longitudinal wires, stretched and attached to the side and longitudinal slats forming the frame.

173 966173 966

Natomiast górna rama jest wyposażona w przymocowane do niej na stałe elementy kształtowe, przeciskające się przez płaszczyznę arkusza, wskutek czego druty tnące przecinają arkusz wzdłuż łamliwych linii, wycinając wykrój, który układa się na stosie pod dolną ramą.The upper frame, on the other hand, has moldings permanently attached thereto, forcing through the plane of the sheet, whereby the cutting wires cut the sheet along the frangible lines, cutting a blank that stacks under the lower frame.

W innych rozwiązaniach wykrojmków, zwłaszcza do wykrojów o bardziej skomplikowanych kształtach, górna rama jest wyposażona w ostrza w postaci zaostrzonych, tnących blaszek o kształcie odpowiadającym kształtowi wykroju.In other solutions of the blanks, especially for blanks with more complex shapes, the upper frame is equipped with blades in the form of sharpened cutting plates with a shape corresponding to the shape of the blank.

Zasadniczą wadą konstrukcji tych znanych wykrojników jest niemożność ich dostosowania do zmiennych kształtów i wymiarów wykroju, zwłaszcza zaś regulacja położenia płyt kształtowych.The main disadvantage of the construction of these known punches is the inability to adapt them to the variable shapes and dimensions of the blank, especially the adjustment of the position of the shaped plates.

Znane są również wykrojniki, w których elementy kształtowe, osadzone w górnej ramie, są mocowane za pomocą regulowanych ramion, przymocowanych do układu nośnego ramy. Ramiona te ustawia się w ten sposób, aby naciskały na odpowiedni element kształtowy i właściwą dla niego część powierzchni arkusza. Tego rodzaju wieloramienne wykrojniki są oczywiście bardzo skomplikowane, a przygotowanie ich do pracy jest bardzo pracochłonne.Also known are punching dies in which shaped elements embedded in the upper frame are fastened by means of adjustable arms attached to the support system of the frame. These arms are positioned so as to press against the respective shaped body and its specific surface part of the sheet. Of course, these types of multi-arm dies are very complicated, and preparing them for work is very laborious.

Przedmiotem przeciwstawionego opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 5087236 jest automatyczna maszyna wykrawającą, złożona z zespołu transportowego w postaci przenośnika taśmowego, napędzanego oddzielnym silnikiem elektrycznym, z zespołu wykrawającego, złożonego z matrycy i tłocznika, oraz z prasy hydraulicznej, w której zamocowany jest tłocznik. Matryca ma postać płyty o grubości t, z wykonanymi za pomocą lasera otworami w kształcie wykrawanego papieru lub kartonu, natomiast tłoczniki mają kształt otworów matrycy i takie wymiary, które między współpracującymi powierzchniami tłoczników i otworów matrycy tworzę, szczelinę ścinania, zwykle mniejsza od grubości wykrawanego kartonu. Stos utworzony z arkuszy papieru lub kartonu o grubości t układa się na matrycy i transportuje się razem z nią do prasy pod tłocznik. Po włączeniu prasy hydraulicznej tłocznik wchodzi w otwory matrycy i następuje wycięcie papieru o żądanym kształcie. Tłoczniki są połączone z płytą prasy za pomocą elektromagnesów umieszczonych w płycie prasy.The subject of US Pat. No. 5,087,236, in contrast, is an automatic punching machine, consisting of a conveyor belt conveyor driven by a separate electric motor, a punching unit consisting of a die and a die, and a hydraulic press in which a die is mounted. The die is in the form of a plate with a thickness of t, with holes made by laser in the shape of punched paper or cardboard, while the dies have the shape of the die holes and such dimensions that between the cooperating surfaces of the dies and the die holes create a shear gap, usually smaller than the thickness of the punched cardboard . A stack made of sheets of paper or cardboard with a thickness of t is placed on a die and transported with it to the press for the die. After switching on the hydraulic press, the die enters the holes of the die and the paper of the desired shape is cut. The stamping dies are connected to the press plate by means of electromagnets located in the press plate.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji wykrojnika, która zachowując zalety znanych rozwiązań, umożliwi bieżącą regulację zarówno położenia ostrzy w płycie dolnej, jak i położenia kształtowych elementów naciskowych w płycie górnej wykroju, a tym samym jego łatwe dostosowanie do zmiennych kształtów i wymiarów wykroju.The aim of the invention is to develop such a die construction which, while maintaining the advantages of known solutions, will enable the current adjustment of both the position of the blades in the bottom plate and the position of the pressure elements in the upper plate of the blank, and thus its easy adaptation to the changing shapes and dimensions of the blank.

Cel ten realizuje wykrojnik do kartonu według wynalazku, którego rama górna jest wyposażona w nastawny układ płaskich, kształtowych płyt naciskowych o kształcie poszczególnych części wycinanego z arkusza wykroju i wymiarach nieco mniejszych od wymiarów tych części wykroju, natomiast rama dolna jest wyposażona w nastawny układ cienkich, napiętych ostrzy przecinających arkusz kartonu, złożony z zespołu osadzonych w niej poprzecznych członów łączących oraz z zespołu osadzonych przesuwnie na tych członach kabłąków I ze śrubami s, służących do zamocowania w nastawionym położeniu kształtowych płyt naciskowych.This goal is achieved by a cardboard die according to the invention, the upper frame of which is equipped with an adjustable arrangement of flat, shaped pressure plates with the shape of individual parts of the blank cut from the sheet and dimensions slightly smaller than the dimensions of these parts of the blank, while the lower frame is equipped with an adjustable system of thin, of tensioned blades cutting a sheet of cardboard, composed of a set of transverse connecting members embedded therein, and a set of bows I slidably mounted on these members with screws s, used to fix the shaped pressure plates in a preset position.

Dolna rama wykrojnika jest wyposażona w zespół osadzonych przesuwnie na członach podłużnych i członach poprzecznych ramy elementów naciągowych t do napinania i mocowania ostrzy.The lower die frame is provided with a set of tension elements t slidably mounted on the longitudinal members and the cross members of the frame for tensioning and fixing the blades.

Kształtowe płyty naciskowe są korzystnie wykonane z grubej sklejki i pokryte od dołu warstwą gąbki, przy czym każda z tych płyt jest zaopatrzona przynajmniej w jeden otwór odpowietrzający. Grubość sklejki wynosi korzystnie 25 mm.The shaped pressure plates are preferably made of thick plywood and covered on the bottom with a layer of sponge, each plate provided with at least one vent hole. The thickness of the plywood is preferably 25 mm.

Między obrysem kształtowej płyty naciskowej a obrysem odpowiedniej części wykroju, wytworzonym przez układ ostrzy, utworzona jest szczelina o szerokości około 1 mm.A gap of about 1 mm is formed between the contour of the shaped pressure plate and the contour of the corresponding part of the blank, produced by the blade arrangement.

Układ ostrzy dolnej płyty jest korzystnie wykonany z cienkiego, napiętego drutu stalowego albo z cienkiej, napiętej i zaostrzonej taśmy, ewentualnie blachy stalowej.The blade arrangement of the lower plate is preferably made of a thin, tensioned steel wire or of a thin, tensioned and sharpened strip, possibly a steel sheet.

Dzięki opisanej konstrukcji zarówno górna, jak i dolna rama wykrojnika może być łatwo dostosowana do zmienionych kształtów i wymiarów wykroju przez zamocowanie w istniejącym układzie ram odpowiednich kształtowych płyt naciskowych oraz odpowiadającego im układu ostrzy.Due to the described structure, both the upper and lower frames of the punch can be easily adapted to the changed shapes and dimensions of the blank by fixing in the existing frame system the respective shaped pressure plates and the corresponding arrangement of the blades.

173 966173 966

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia górną ramę wykrójnika, arkusz wykrawanej tektury oraz dolną ramę wykrójnika, w widoku perspektywicznym; fig. 2 - arkusz wykrawanej tektury, dolną ramę wykrojnika według fig. 1 oraz stos wyciętych z tektury wykrojów, w widoku perspektywicznym, a fig. 3 - górną ramę wykrojnika z kształtowymi płytami wykrawającymi w rzucie z góry na wykrawany arkusz tektury i dolną ramę.The invention is explained, for example, in the drawing, in which: Fig. 1 - shows the upper frame of the punch, the sheet of punched cardboard and the lower frame of the punch in a perspective view; Fig. 2 is a perspective view of a die-cut cardboard sheet, the lower die frame of Fig. 1 and a stack of cut cardboard blanks, and Fig. 3 is a top view of the punch frame with shaped punching plates in a plan view of the punched cardboard sheet and the lower frame.

Figura 1 i 2 przedstawiają wykrojnik 10, składający się z górnej ramy 12 i z ramy dolnej 14. , Górnej ramie 12 wykrojnika nadawany jest ruch postępowo-zwrotny, w kierunku pionowym, wzdłuż strzałek R, natomiast dolna ramajest nieruchoma. W czasie ruchu roboczego górnej ramy 12 do dołu, wykrojnik wycina wykroje B 1do B8 z arkusza 5 tektury, uprzednio nałożonego na dolną ramę 14, w kierunku strzałki F.Figures 1 and 2 show a die 10 consisting of an upper frame 12 and a lower frame 14. The upper frame 12 of the punch is reciprocated vertically along the arrows R, while the lower frame is stationary. During the downward working movement of the upper frame 12, the die cuts blanks B 1 to B8 from the cardboard sheet 5 previously applied to the lower frame 14 in the direction of arrow F.

Górna rama 12 składa się z obrzeżnych członów podłużnych 16, z obrzeżnych członów poprzecznych 18, tworzących prostokątną ramę, oraz z poprzecznych członów łączących 20 do 26, umieszczonych wewnątrz tej ramy i stanowiących wsporniki dla ustawionych w dwóch rzędach kształtowych płyt naciskowych P1, P3, P5, P7 oraz P2, P4, P6 i P8. Położenie kształtowych płyt naciskowych P1 do P8 może być indywidualnie regulowane za pomocą kabłąków, osadzonych przesuwnie na poprzecznych członach łączących 20 do 26 i unieruchamiane w nastawionym położeniu za pomocą śrub mocujących, które umożliwiają również pewien niewielki ruch obrotowy kabłąków 1 względem swej osi. Możliwe są także podłużne przesunięcia kształtowych płyt P1 do P8 w ramie przez przesuwanie poprzecznych członów łączących 20 do 26 wzdłuż podłużnych członów obrzeżnych 16, do których są one przesuwnie przymocowane.The upper frame 12 consists of border longitudinal members 16, border cross members 18, forming a rectangular frame, and transverse connecting members 20 to 26 arranged inside the frame and supporting the arranged in two rows of shaped pressure plates P1, P3, P5 , P7 and P2, P4, P6 and P8. The position of the shaped pressure plates P1 to P8 can be individually adjusted by means of the bows slidably mounted on the transverse connecting members 20 to 26 and fixed in a set position by means of fixing screws which also allow some slight rotation of the bows 1 with respect to their axis. Longitudinal displacements of the shaped plates P1 to P8 in the frame are also possible by sliding the transverse connecting members 20 to 26 along the longitudinal rim members 16 to which they are slidably attached.

W wyniku tego położenie każdej płyty wykrawającej P 1do P8 może być ustawione według żądanego położenia odpowiedniego wykroju względem innych wykrojów na arkuszu. Płyty kształtowe są wykonane ze sklejki o grubości 25 mm, przy czym na ich dowolnej powierzchni jest przyklejona gąbka o zamkniętych komórkach zewnętrznych, co umożliwia lepsze układanie wykrojów w stos i zabezpiecza przed uszkodzeniami nadruku na wykrojach. Kształtowe płyty P1 do P8 są zaopatrzone przynajmniej w jeden otwór, zmniejszający wartość podciśnienia występującego zwykle między arkuszem 5 i piankową powierzchnią tych płyt, a ponadto ułatwiający regulację ich położenia.As a result, the position of each punching plate P 1 to P8 can be set to the desired position of the respective blank with respect to the other cutouts on the sheet. The shaped plates are made of plywood 25 mm thick, with a sponge with closed external cells glued to any of their surfaces, which allows for better stacking of the blanks and protects against damage to the print on the blanks. The shaped plates P1 to P8 are provided with at least one opening to reduce the negative pressure usually present between the sheet 5 and the foam surface of these plates and, moreover, to facilitate the adjustment of their position.

Dolna rama 14 wykrojnika składa się z obrzeżnych członów podłużnych 28 i obrzeżnych członów poprzecznych 30 oraz z rozpiętych między tymi członami ostrzy podłużnych W1 do W5 oraz ostrzy poprzecznych W6. W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 1 i 2 ostrzami są noże taśmowe lub druty W 1do W6, napięte za pomocą elementów naciągowych t. Ostrza te przecinają nałożony na ramę 14 arkusz 5 kartonu lub tektury wzdłuż utworzonych przez nie linii, wtedy gdy kształtowe płyty wykrawające przechodzą przez obszary powierzchni między nożami.The lower die frame 14 consists of peripheral longitudinal members 28 and peripheral cross members 30, and the longitudinal blades W1 to W5 and the transverse blades W6 spanned between these members. In the solution shown in Figs. 1 and 2, the blades are band knives or wires W 1 to W6, tensioned by tension elements t. These blades cut the sheet 5 of cardboard 5 placed on the frame 14 along the lines formed by them, when the shaped punching plates pass through through the surface areas between the knives.

Figura 3 przedstawia odmianę wykrojnika 10a z dość skomplikowanymi kształtowymi wykrojami B1 do B4, wycinanymi z jednego arkusza tektury. Płyty kształtowe P1 do P4 (których powierzchnie są na rysunku kropkowane), o kształcie zbliżonym do kształtu każdego wykroju, są przymocowane w sposób umożliwiający regulację ich położenia do górnej ramy 12 wykrojnika, na przykład płyta P1 jest przymocowana w miejscach oznaczonych ± do członów poprzecznych 24, 26 (fig. 1) górnej ramy 12. Każda z kształtowych płyt wykrawających P1 do P4 jest zaopatrzona w otwory odpowietrzające A1, A2, eliminujące możliwość powstania podciśnienia między płytą i wykrojem oraz ułatwienia ustawienia płyty. Zamocowanie płyt kształtowych odbywa się w ten sposób, że górna ramę 12 umieszcza się na rysunku wykroju na arkuszu tektury i reguluje się przez przesunięcie kabłąków położenie każdej płyty kształtowej tak, by znalazła się dokładnie na odpowiadającym jej wykroju. Płyty kształtowe P1 do P4 mają kształt odpowiadający kształtowi wykrawanego przez nie wykroju, a wymiary obrzeżne przesunięte o 5 mm do 25 mm do środka w stosunku do wymiarów tych wykrojów B1 do B4. W celu umieszczenia płyt kształtowych w górnej ramie 12 na odpowiedniej wysokości, nakłada się na wykroje narysowane na arkuszu odpowiednie podkładki.Figure 3 shows a variation of the punch 10a with rather complicated shaped blanks B1 to B4 cut from one sheet of cardboard. Shaped plates P1 to P4 (the surfaces of which are dotted in the figure), having a shape similar to the shape of each blank, are adjustable in their position to the upper frame 12 of the die, e.g. the plate P1 is attached at the positions marked ± to the cross members 24 , 26 (Fig. 1) of the upper frame 12. Each of the shaped punching plates P1 to P4 is provided with vent holes A1, A2 to eliminate the possibility of negative pressure between the plate and the blank and to facilitate the positioning of the plate. The shaped plates are fastened in such a way that the upper frame 12 is placed on the cardboard sheet on the drawing of the blank and the position of each shaped plate is adjusted by shifting the bows so that it fits exactly on the corresponding blank. The shaped plates P1 to P4 have a shape that corresponds to the shape of the blank they cut, and the peripheral dimensions are shifted from 5 mm to 25 mm to the center in relation to the dimensions of these cuts B1 to B4. In order to place the shaped plates in the upper frame 12 at the appropriate height, suitable washers are applied to the blanks drawn on the sheet.

173 966173 966

Dolna rama 14 wykrojnika przedstawionego na fig.3 jest wyposażona w podłużne i poprzeczne ostrza kształtowe R1 i R2, wykonane z pospawanych ze sobą stalowych, zaostrzonych u góry blach o grubości 3 mm i wysokości 20 mm. Ostrza te przecinają arkusz ściśle wzdłuż konturu wykroju.The lower frame 14 of the die shown in Figure 3 is provided with longitudinal and transverse shaped blades R1 and R2, made of steel sheets welded together, sharpened at the top, 3 mm thick and 20 mm high. These blades cut the sheet strictly along the contour of the blank.

Górna rama 12 jest ponadto wyposażona w przymocowane do obrzeżnych członów poprzecznych 18 elementy zaciskowe E1 ze sklejki 18 mm, których obrzeże jest odsunięte o 1 mm od krawędzi wykrawanego arkusza. Elementy te są zaopatrzone w układ prowadnic, przymocowanych do sklejki i służących do prowadzenia krawędzi arkusza. Również elementy obrzeżne 16 i 18 ramy górnej 12 są zaopatrzone w prowadnice G i GL, wyznaczające tor ruchu opadających wykrojów i ułatwiające dokładne układanie ich w stosy. Współdziałanie płyt kształtowych, przymocowanych do górnej ramy, z ostrzami tnącymi, z równoczesnym prowadzeniem krawędzi arkusza przez prowadnice, umożliwia szybkie i bardzo dokładne wykrawanie.The upper frame 12 is further provided with 18 mm plywood clamping members E1 fixed to the border cross members 18, the periphery of which is spaced 1 mm from the edge of the sheet being punched. These elements are provided with a system of guides, attached to the plywood and used to guide the edge of the sheet. Also, the peripheral members 16 and 18 of the upper frame 12 are provided with guides G and GL to define the path of movement of the falling blanks and to facilitate their accurate stacking. The interaction of the shaped plates attached to the upper frame with the cutting blades, while guiding the edge of the sheet through the guides, enables fast and very accurate punching.

173 966173 966

FIG. 3FIG. 3

10a10a

173 966173 966

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. A die for cardboard or cardboard consisting of an upper frame, provided with flat plates in the shape of a blank cut from the sheet, the frame of which is given a reciprocating movement, and a fixed lower frame interacting with it, provided with a system of blades, on which it is placed a sheet of cardboard intended for cutting a blank, characterized in that its upper frame (12) is equipped with an adjustable system of flat, shaped pressure plates (Pl, P2, P3, P4, P5, P6) with the shape of individual parts of the blank cut out of the sheet and dimensions slightly smaller than the dimensions of these parts of the blank, while the lower frame (14) is equipped with an adjustable system of thin, tense blades cutting through the cardboard sheet, consisting of a set of transverse connecting members (20, 22, 24, 26) embedded therein and a set of slidably mounted on these bow members I with screws s, used to fix the shaped pressure plates (P1, P2, P3, P4, P5, P6) in the set position.

2. The die according to claim Device according to claim 1, characterized in that its lower frame (14) is provided with a set of tension elements t for tensioning and fixing the blades (W1, W2, W3, W4) slidably mounted on the longitudinal members (28) and transverse members (30) of the frame (14). , W5, W6).

3. The die according to claim 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the shaped pressure plates (Pl, P2, P3, P4, PS, P6) are made of thick plywood and covered at the bottom with a layer of sponge, each of these plates (Pl, P2, P3, P4, PS , P6) is provided with at least one vent hole (Al, A2, A3, A4, A5, A6).

4. The die according to claim A method according to claim 3, characterized in that the boards (Pl, P2, P3, P4, P5, P6) are made of plywood with a thickness of about 25 mm.

5. Die according to claim 1, 2 or 4, characterized in that a gap approximately 1 mm wide is formed between the contour of the shaped pressure plate and the contour of the corresponding part of the blank, produced by the blade arrangement (W1, W2, W3, W4, W5, W6).

6. Die according to claim The method of claim 2, characterized in that the blade arrangement (W1, W2, W3, W4, W5, W6) is made of a thin tensioned steel wire.

The die according to claim The method of claim 2, characterized in that the arrangement of shaped blades (W1, W2, W3, W4, W5, W6) is made of a thin, taut and sharpened strip, possibly a steel sheet.