TWI796025B - 片材加工機 - Google Patents

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TWI796025B
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斯特凡 崔薩克
米迦納 卡爾斯 薩古斯
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瑞士商巴柏斯特麥克斯合資公司
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Abstract

一種片材加工機,其具有用於沿著該片材加工機之一處理方向移動片材的一傳送機構,且具有用於釋放該等片材之一廢物排放裝置(36)。該傳送機構包含用於移動一片材之一片材處理元件(28),該片材處理元件(28)包含至少一個滑動元件(54)。該片材處理元件(28)經調適以在通過該廢物排放裝置(36)時釋放該片材。該廢物排放裝置包含至少一個對準元件(38),其經調適以與該至少一個滑動元件(54)相互作用以用於使在通過該廢物排放裝置(36)時該片材處理元件(28)之變形最小化。

Description

片材加工機
本發明係關於一種具有廢物排放裝置(waste evacuation device)之片材加工機。
片材加工機(亦稱為轉換機(converting machine))在包裝行業中用於將例如卡紙板、紙張或箔片之原材料加工成中間產品或成品,典型地呈片材形式。轉換操作可例如包括印刷(printing)、切割(cutting)、起皺(creasing)、沖切(blanking)、衝壓(stamping)及/或摺疊膠合(folding-gluing)。典型地,個別操作在片材加工機之後續加工站中進行,其中片材藉由傳送機構自一個加工站輸送至後一個加工站。
舉例而言,在模切機中,所謂的坯料係自由原材料製成之片材獲得。舉例而言,沖切操作涉及藉由沖切工具使片材中之切口斷裂,其中切口已形成於先前加工步驟中,從而將坯料向下推動至用於收集坯料之堆放區域中。因此,在沖切操作之後,廢物片材保持連接至傳送機構,且需要在後續廢物排放站(亦稱為廢物排出站(waste ejection station))中移除。
現代片材加工機實現片材之高產量,亦即高加工速度。為達成此等加工速度,需要以動態方式自傳送機構釋放廢物片材,亦即,需要在不需要停止傳送機構之情況下釋放廢物片材。
然而,高加工速度產生作用於傳送機構之組件上的較高力,例如 傳送機構轉動時之離心力。待加工片材之大小愈大,此效果變得愈發明顯。因此,對於較大片材大小,已知系統涉及停止傳送機構且利用額外移動元件移除廢物片材。此限制了可用的最大加工速度且需要複雜機構。
WO 2017/153056 A1揭示了在片材加工機中用於即時移除廢物之排出器構件。排出器構件包含梳狀物,其經組態以在第一低速位置與第二高速位置之間切換。在高速位置中,梳狀物之中心靠後設置以補償待加工片材之變形及傳送機構之部件之變形。然而,具有此機構之排出器構件及片材加工機需要複雜且成本較高之設計。
本發明之目標為提供一種用於片材加工機中之廢物排出的簡單機構,較佳地即使針對較大片材大小亦允許高加工速度。
本發明之目標係藉由片材加工機解決,該片材加工機具有用於沿著片材加工機之處理方向移動片材的傳送機構,且具有用於釋放該等片材之廢物排放裝置。傳送機構包含用於移動片材之片材處理元件,該片材處理元件包含至少一個滑動元件。片材處理元件經調適以在通過廢物排放裝置時釋放片材。廢物排放裝置包含至少一個對準元件,其經調適以與至少一個滑動元件相互作用以用於使在通過廢物排放裝置時片材處理元件之變形最小化。
本發明係基於以下想法:提供用於在通過廢物排放裝置時維持片材處理元件之形狀的簡單且便宜之機械構件。傳送機構之至少一個滑動元件與廢物排放裝置之至少一個對準元件之間的滑動相互作用可使此等組件之磨損最小化,同時允許片材處理元件之形狀的可靠穩定,從而允許片材加工機之高加工速度。
藉由使片材處理元件之變形最小化,可減小片材處理元件中之機 械應力,從而使損壞及/或斷裂片材處理元件之風險降至最低,尤其係在使用高加工速度時。
至少一個滑動元件較佳地配置於片材處理元件之前緣處。術語「前緣(leading edge)」表示片材處理元件之相對於在片材加工機中進行加工之片材的處理方向配置於片材處理元件之前方處的部分。藉由在前緣處提供至少一個滑動元件,廢物排放裝置之至少一個對準元件可在片材處理元件之任何其他部分接觸廢物排放裝置之前與滑動元件相互作用。此允許簡化對準元件之形狀及大小,且確保一旦片材處理元件與廢物排放裝置接觸,便可最小化或甚至防止片材處理元件之任何變形。
前緣尤其界定片材處理元件之長度方向,且至少一個滑動元件尤其沿著該長度方向配置於片材處理元件的第一端與第二端之間,第二端沿著該長度方向與第一端相對。因此,尤其可防止或至少最小化沿著片材處理元件之前緣的變形。
片材處理元件尤其具有沿著106cm或更長之長度方向的長度,例如長度方向具有140至170cm之長度。
片材處理元件沿著長度方向之長度尤其對應於待由片材加工機加工之片材的大小。因此,根據本發明之片材加工機尤其允許加工較大大小之片材,此係因為片材處理元件可藉由廢物排放裝置之至少一個對準元件保持穩定。
為了進一步最小化片材處理元件之變形程度或完全防止此變形,片材處理元件可包含複數個滑動元件,該等滑動元件尤其關於至少一個片材處理元件之長度方向的中間對稱地配置。
換言之,複數個滑動元件尤其經配置以使得片材處理元件基本上具有相對於滑動元件之配置在長度方向之中心中且垂直於該長度方向的鏡面。
在一個變體中,滑動元件沿著前緣之長度方向彼此等距地配置。 此提供至少一個對準元件可與複數個滑動元件相互作用所在之部位的尤其均一分佈。
較佳地,至少一個滑動元件為輥。藉由使用輥作為滑動元件,作用於滑動元件上之任何力可轉換成輥之圓周運動,從而消除或至少最小化在與至少一個對準元件相互作用時損壞滑動元件之風險。
片材處理元件可包含可在片材夾持狀態與片材釋放狀態之間切換的至少一個夾持元件,該至少一個夾持元件尤其配置於片材處理元件之後緣處,該後緣與前緣相對。
當片材藉由傳送機構沿著處理方向移動通過片材加工機之加工站時,至少一個夾持元件可負責固定該片材。
因此,至少一個片材處理元件可尤其為夾持桿,較佳為包含複數個夾持元件之夾持桿。
類似於滑動元件,夾持元件可關於至少一個片材處理元件之長度方向的中間對稱地配置,以允許以均勻分佈方式夾持該片材。
藉由相對於至少一個滑動元件將至少一個夾持元件配置於片材處理元件之相對側處,至少一個夾持元件不干擾至少一個滑動元件。此外,可易於藉助於至少一個夾持元件來實現片材處理元件與片材之間的唯一接觸,亦即,片材根本不需要與片材處理元件的其他部分接觸。
廢物排放裝置之至少一個對準元件可包含用於與至少一個滑動元件相互作用之滑動表面。換言之,至少一個滑動元件且因此片材處理元件之移動方向可至少部分地由滑動表面之路線界定。
較佳地,滑動表面具有彎曲形狀。
舉例而言,滑動表面可經配置以使得與片材處理元件在通過廢物排放站時之行進方向成直線。此意謂傳送機構可圍繞環路行進,其中片材藉由片 材處理元件沿著處理方向移動環路之基本上一半,且可在不存在片材之情況下沿著反向方向行進該環路之基本上另一半而返回至起動位置,以用於夾持下一個待加工之片材。滑動表面可配置於廢物排放裝置處的環路之兩半之間的轉向點處。
較佳地,廢物排放裝置包含用於片材處理元件之每一滑動元件的一個對準元件,每一對準元件與一個滑動元件相關聯。因此,片材處理元件處存在的滑動元件中之每一者可有助於防止或至少最小化在通過廢物排放裝置時片材處理元件之變形。
至少一個對準元件可為凸輪。凸輪較便宜且有各種大小及形狀可用,以提供至少一個滑動元件與凸輪之間的所要相互作用。此外,其可經設計成使所需空間最小化。
廢物排放裝置可進一步包含梳狀物,其包含複數個齒狀物。梳狀物用於在允許片材處理元件通過的同時保留由傳送機構遞送至廢物排放裝置之廢物片材。因此,梳狀物之齒狀物尤其經配置以使得至少一個片材處理元件之至少一個夾持元件可通過梳狀物。
藉由使片材處理元件之變形最小化,廢物排放裝置可使用具有固定形狀之梳狀物。
傳送機構將片材自片材加工機之裝載站較佳移動至片材加工機之包含廢物排放裝置的廢物排放站。
較佳地,傳送機構包含複數個片材處理元件。此允許片材加工機之快得多的加工速度。
10:片材加工機
12:片材
14:裝載站
16:切割站
18:模具或平壓機
20:廢物移除站
22:坯料分離站
23:沖切工具
24:廢物排放站
26:傳送機構
28:片材處理元件
30:鏈條
32:從動輪
34:惰輪
36:廢物排放裝置
38:對準元件
40:滑動表面
41:框架
42:螺釘
44:梳狀物
46:齒狀物
48:第一片材
50:第二片材
52:固定元件
54:滑動元件
56:前緣
58:第一端
60:第二端
62:夾持元件
63:臂
64:後緣
66:打開機構
D:處理方向
L:縱向方向
T:橫向方向
V:垂直方向
本發明之其他優勢及特徵將自本發明之以下描述及自展示本發 明之非限制性例示性具體實例的隨附圖式而變得顯而易見,且在隨附圖式中:[圖1]示意性地展示根據本發明之片材加工機;[圖2]展示圖1之片材加工機之廢物排放裝置的透視圖;[圖3]展示在與片材處理元件相互作用時圖2之廢物排放裝置;[圖4]展示圖3之廢物排放裝置的剖視圖。
圖1示意性地展示片材加工機10,其有可能切割來自一連串片材12之坯料。此等坯料通常意欲隨後摺疊且結合以形成包裝盒。然而,片材12可通常由例如紙張、卡紙板、箔片、其複合材料或常用於包裝行業中之任何其他材料製成。
片材加工機10包含並列但彼此相依以便形成整體總成之一系列加工站。加工機10包括:裝載站14;接著為切割站16(亦通常命名為衝孔站(punching station)),其包含例如模具或平壓機18,其中片材12藉由切割而轉型;廢物移除站20,其中大部分廢物部件經去除;坯料分離站22(亦通常命名為接收站),其用於藉助於沖切工具23分離坯料(或進行沖切操作);及廢物排放站24,其用於移除經衝孔片材12之殘餘廢物片材。
加工站之數目及本質可視待對片材12執行之轉換操作的本質及複雜度而變化。
片材加工機10亦具有傳送機構26,其在所展示之具體實例中為輸送機,以使得有可能將每一片材12自裝載站14之出口個別地移動至廢物排放站24。
輸送機使用一系列片材處理元件28,其經安裝以便可藉助於鏈條30之兩個環路移動,一個環路側向置放於片材加工機10之每一側上。鏈條30之每 一環路圍繞允許片材處理元件28跟隨切割站16、廢物移除站20、坯料分離站22及排放站24相繼通過之軌跡的環路行進。
每一片材處理元件28在從動輪32與惰輪34之間的實質上水平面之通道中的向外路徑上行進其通道之基本上第一半,且接著在片材加工機10之頂部部分中的返迴路徑上行進其通道之基本上第二半。一旦返回至從動輪32,每一片材處理元件28接著能夠在片材12之前緣處夾持新片材12。
在所展示之具體實例中,片材處理元件28為所謂的夾持桿。
在圖1中,每一加工站以兩個矩形之形式圖示,分別表示定位於片材12之移動平面的每一側上之其頂部部分及其底部部分。
在圖1中,橫向(或側向)、縱向及垂直方向係由正交空間系統(T、L、V)指示。
術語「上游」及「下游」係參考片材12在如圖1中之箭頭D所圖示之處理方向上的移動方向來定義。
廢物排放站24進一步包含廢物排放裝置36,其用於釋放已自裝載站14移動至廢物排放站24之片材12,亦即用於移除廢物片材。
圖2展示廢物排放裝置36之透視圖。
廢物排放裝置36包含兩個對準元件38,對準元件38中之每一者為包含彎曲滑動表面40之凸輪。
對準元件38藉由螺釘42牢固地安裝至框架41,亦即,對準元件38在其位置中固定。
廢物排放裝置36進一步包含具有複數個齒狀物46之梳狀物44。
梳狀物44係由藉由複數個固定元件52連接之第一片材48及第二片材50形成。第一片材48係由塑膠材料製成以用於限制片材衝擊於梳狀物44上之雜訊,而第二片材50係由金屬製成以用於提供梳狀物44之足夠機械強度。當 然,替代地,第一片材48及第二片材50兩者可由塑膠製成或由金屬製成,只要達成梳狀物44之足夠機械強度即可。
圖3及圖4展示當片材處理元件28中之一者正通過廢物排放裝置36時的廢物排放裝置36。
片材處理元件28具有兩個滑動元件54,其在所展示之具體實例中為輥。片材處理元件28中之每一者與廢物排放裝置36的對準元件38中之一者相關聯。
更特定言之,滑動元件54中之每一者經調適以在片材處理元件28通過廢物排放裝置36時沿著相關聯的對準元件38之滑動表面40滾動。
當然,片材處理元件28原則上可僅具有一個或超過兩個滑動元件54。
滑動元件54配置於片材處理元件28之前緣56處。前緣56界定片材處理元件28之長度方向,其中滑動元件54在前緣56處配置於片材處理元件28之第一端58與第二端60之間。
長度方向沿著橫向方向T延伸且界定可由片材加工機10管理的沿著橫向方向T之片材12的大小。
與前緣56相對,片材處理元件28包含在片材處理元件28之後緣64處的複數個夾持元件62。
夾持元件62可在片材夾持狀態與片材釋放狀態之間切換,其中藉由片材處理元件28之打開機構66與廢物排放裝置36之(圖中未示)打開凸輪的相互作用在廢物排放站24處進行此等兩個狀態之間切換。
夾持元件62中之每一者包含兩個臂63,其例如藉由片材處理元件28之(圖中未示)彈簧機構所施加之力而在夾持狀態下彼此抵著按壓。在片材釋放狀態下,夾持元件62之臂63正彼此相隔移動以允許片材12置放於臂63之間。當 切換回夾持狀態時,片材12因此在臂63之間按壓且變得固定。
滑動元件54及夾持元件62兩者分別關於前緣56及後緣64之長度方向的中間對稱地配置。
在下文中,將更詳細地描述廢物排放裝置36之作用模式。
在片材加工機10之操作期間,片材處理元件28之夾持元件62用於在裝載站14之出口處夾持片材12之前緣(參見圖1),亦即,使夾持元件62變為其夾持狀態。
片材12接著藉由片材處理元件28沿著處理方向D通過加工站之移動而移動,從而使得當片材處理元件28藉由廢物排放裝置36達至廢物排放站24時,藉由夾持元件62夾持廢物片材。
如上文所描述,傳送機構26之鏈條30界定向外路徑及返迴路徑。向外路徑與返迴路徑之間的轉變係由通過由廢物排放裝置36處的惰輪34界定之轉向點界定。
因此,藉由鏈條30之移動,沿著轉向點牽引片材處理元件28。
歸因於片材加工機10之高加工速度,此產生作用於片材處理元件28上之離心力。離心力將引起片材處理元件28之變形。特定言之,片材處理元件28將變形為弓曲形狀,亦即,片材處理元件28沿著長度方向將不再為筆直的。
然而,當片材處理元件28通過廢物排放裝置36時,片材處理元件28之滑動元件54與相關聯的彎曲滑動表面40接觸,從而防止或至少最小化在通過廢物排放裝置36時片材處理元件28之變形。
換言之,片材處理元件28之滑動元件54與對準元件38之間的相互作用類似於片材處理元件28之加強構件起作用,從而確保片材處理元件28在通過廢物排放裝置36時沿著長度方向保持基本上筆直。
當片材處理元件28通過廢物排放裝置36時,後緣64處的夾持元件 62在梳狀物44的齒狀物46之間通過。
因此,當後緣64通過梳狀物44時,由夾持元件62固持之片材12(更精確而言,廢物片材)將衝擊齒狀物46。
同時,夾持元件62藉由打開機構66與廢物排放裝置36之(圖中未示)打開凸輪的相互作用而切換至其片材釋放狀態。
因此,當片材12衝擊梳狀物44時,片材12被保留,同時片材處理元件28可通過廢物排放裝置36。作為廢物之經保留片材12可收集於廢物排放站24中且被丟棄。
根據本發明之片材加工機允許以簡單且便宜方式防止或至少最小化片材處理元件28所經歷之變形。此使得片材加工機10能夠動態地(亦即,在不存在傳送機構26之任何停止之情況下)釋放廢物片材,即使在相對較大之片材12之情況下。此外,廢物排放裝置36中不需要移動部件來移除廢料片廢物片材。
28:片材處理元件
36:廢物排放裝置
38:對準元件
40:滑動表面
41:框架
42:螺釘
54:滑動元件
56:前緣
58:第一端
60:第二端
62:夾持元件
64:後緣
66:打開機構
L:縱向方向
T:橫向方向

Claims (13)

  1. 一種片材加工機,其具有用於沿著該片材加工機(10)之一處理方向移動片材(12)之一傳送機構(26),且具有用於釋放該等片材(12)之一廢物排放裝置(36),該傳送機構(26)包含用於移動一片材(12)之一片材處理元件(28),該片材處理元件(28)包含至少一個滑動元件(54),該至少一個片材處理元件(28)經調適以在通過該廢物排放裝置(36)時釋放該片材(12),該廢物排放裝置(36)包含具有一滑動表面(40)之至少一個對準元件(38),其經調適以與該至少一個滑動元件(54)相互作用以用於使在通過該廢物排放裝置(36)時該至少一個片材處理元件(28)之變形最小化。
  2. 如請求項1之片材加工機,其中該至少一個滑動元件(54)配置於該片材處理元件(28)之一前緣(56)處。
  3. 如請求項2之片材加工機,其中該前緣(56)界定該片材處理元件(28)之一長度方向,且該至少一個滑動元件(54)沿著該長度方向配置於該片材處理元件(28)之一第一端(58)與一第二端(60)之間,該第二端(60)沿著該長度方向與該第一端(58)相對。
  4. 如請求項3之片材加工機,其中該至少一個片材處理元件(28)包含複數個滑動元件(54),該等滑動元件(54)尤其關於該至少一個片材處理元件(28)之該長度方向的中間對稱地配置。
  5. 如請求項4之片材加工機,其中該等滑動元件(54)沿著該前緣(56)之該長度方向彼此等距地配置。
  6. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該至少一個滑動元件(54)為一輥。
  7. 如請求項2至5中任一項之片材加工機,其中該至少一個片材處理元件(28)包含可在一片材夾持狀態與一片材釋放狀態之間切換的至少一個夾持元件(62),該至少一個夾持元件(62)尤其配置於該至少一個片材處理元件(28)之一後緣(64)處,該後緣(64)與該前緣(56)相對。
  8. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該滑動表面(40)具有一彎曲形狀。
  9. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該廢物排放裝置(36)包含用於該至少一個片材處理元件(28)之每一滑動元件(54)的一個對準元件(38),每一對準元件(38)與一個滑動元件(54)相關聯。
  10. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該至少一個對準元件(38)為一凸輪。
  11. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該廢物排放裝置(36)進一步包含一梳狀物(44),其包含複數個齒狀物(46)。
  12. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該傳送機構(26)將該等片材(12)自該片材加工機(10)之一裝載站(14)移動至包含該廢物排放裝置(36)之該片材加工機(10)之一廢物排放站(24)。
  13. 如請求項1至5中任一項之片材加工機,其中該傳送機構(26)包含複數個片材處理元件(28)。
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