TWI494261B

TWI494261B - 用於轉換網狀基材，進料站及包裝生產機之保護轉換單元的方法

Info

Publication number: TWI494261B
Application number: TW100121954A
Authority: TW
Inventors: Philippe Clement
Original assignee: Bobst Sa
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2015-08-01
Also published as: KR101453699B1; EP2593388B1; ES2731912T3; US20170057771A1; JP5662572B2; WO2012007092A1; JP2013536136A; US10829331B2; CN102985346A; US20130112728A1; KR20130057457A; TW201206770A; CN102985346B; EP2593388A1

Description

用於轉換網狀基材，進料站及包裝生產機之保護轉換單元的方法

本發明有關一種用於保護網狀基材之轉換單元的方法。本發明亦有關用於進給一具有網狀基材之轉換單元的工作站。本發明亦有關一包括進料站及轉換單元之包裝生產機。

包裝生產機被設計用於箱子之製造，該等箱子將為適合用於藉由摺疊及膠黏來形成各種包裝。於此包裝生產機中，該生產以一最初之網狀基材、也就是說一未曾用過的條片、譬如紙板來開始，該網狀基材係以連續之方式鬆開、藉由一或多個印刷單元印刷、選擇性地壓花、且接著在鋼刀切壓式壓臺板壓印機切割。

在被逐排地堆疊之前，以藉由切割所獲得之胚料或箱子的形式被轉換之基材接著被擠壓，以便為著要儲存它們或運送它們離開該包裝生產機之目的，在一運送及堆積站中形成堆疊。

鋼刀切壓式壓臺板壓印機或一印刷壓臺板亦為一轉換單元，其在該轉換期間於該網狀基材之前進中需要一暫時的擋止件。基於該連續之在上游的進料，在此發生呈上游迴圈之形式的基材之累積。

一進料站首先被使用於將該印刷品放置成與該切割件縱向及橫側對準。該進料站之另一功能係循環往復地建立及隨時控制此迴圈，該迴圈於該停機期間由於該壓印機之工作而加長，且一經該壓印機之進料重新開始用於該隨後的轉換之目的時就縮短。在該轉換單元之每一工作循環上，該進料站將該基材之連續的前進轉換成間歇式前進，同時在該迴圈控制將該基材保持於拉緊中。

於該進料站中加速、減速該基材、與在該單元中被準確地進行之轉換的各相位對於該網狀基材之品質及型式係很敏感的。當作一範例，在一捲軸的開始處之基材不會與在一捲軸之末端的基材具有相同之物理品質，且這對於在該包裝生產機之入口開捲的同一捲軸之基材係同樣如此。儘管一條片捲曲消除器之存在，在該轉換單元中發生堵塞。

瑞士專利文件第CH-602.462號及第CH-618.660號敘述一用於鋼刀切壓式壓臺板壓印機之進料站，包括一拉動構件及一牽引基材(feathering)驅動器，該牽引基材驅動器引導該基材環繞著一安裝在二旋轉式板件之間的偏離中央之滾子的圓周。

這些現存結構出自調整及亦相當迅速地磨損，其導致該基材於該進料站中及於藉由該壓印機所形成的轉換單元中之堵塞。

亦根據歐洲專利文件第EP-742.170號及世界專利文件第WO-2010/063.353號已知者為用於以基材進料一轉換單元之裝置及工作站，當停止時，該單元在該基材上加工。此裝置包括被稱為驅動滾子之第一滾子，亦已知為拉紙滾子或牽引基材驅動器，在此於該上游方向中且接著於該下游方向中環繞著該第一滾子循環往復地振動；被稱為衛星滾子之第二滾子。被設計成進給一轉換單元之橫切進給裝置係安裝在該牽引基材驅動器的下游。該橫切進給裝置包括一被旋轉驅動之底部滾子。

如果該基材在該轉換單元內側堵塞，具有該轉換單元及該進料站之整個機器係以用於偵測該堵塞的機構之輔助自動地停止，用於偵測該堵塞的機構被放置在該單元之下游。然而，基於該驅動器之慣性，該網狀基材將持續進入該單元，直至該網狀基材之前進被完全地停止。該基材將形成一堵塞。

為了移除已累積在該單元內側、譬如在該壓印機內側之網狀基材，該操作員必需介入上及下橫桿間之很狹窄的區域、以及壓臺板橫切進給之壓塊中。已結塊及壓實之材料形成非常緊密的插塞。該機器操作員必需接著抽出該材料及清潔該單元，最時常用手。於此長時期的停機期間，該包裝生產機不再生產。

因為藉由進入該單元的基材所施加之很高的壓力，其結果係該單元的轉換工具、於此案例中為該等切割工具及彎折之相對應的零件、與某些機械零件、及可能的電零件之扭曲或甚至破壞。用於切割之準確性，所有這些工具必需被替換及再次調整。此修理該單元之操作費時及係非常昂貴的。

本發明之一主要目的係開發一種用於保護網狀基材之轉換單元的方法。第二目的係如果堵塞時防止損壞存在於該轉換單元中之轉換工具。第三目的係在該進料及該轉換之間保持該基材的縱向及橫側對準，同時停止該轉換單元、該進料站及該包裝生產機。第四目的係生產一允許基材之轉換的包裝生產機，該包裝生產機包括一進料站及一用於轉換該基材之單元、與保護機構。又另一目的係提供修改，用於保護一具有網狀基材的轉換單元之進料站。

根據本發明，一用於保護網狀基材之轉換單元的方法被設計來限制用於轉換該網狀基材之單元內側的網狀基材之堵塞，此用於轉換該網狀基材之單元於一包裝生產機轉換當被停止時之網狀基材。該方法包括該等連續步驟，在於：-在用於轉換該網狀基材的單元之出口，偵測該被轉換之基材未出現；-停止一橫切進給裝置之馬達，以便防止該網狀基材進入用於轉換該網狀基材之單元；-在該進料站中停止一牽引基材驅動器之馬達；及同時地停止該包裝生產機。

換句話說，該第一步驟被使用於偵測一被轉換之基材是否出自該轉換單元。如果該被轉換之基材未出現，同時該單元、該進料站、及該包裝生產機器係在操作中，對應於堵塞故障之信號被發出。該基材之堵塞如此馬上被偵測且接著被處理。

以在於停止一橫切進給裝置之馬達的第二步驟，該基材朝向該單元及在該單元內側之移動被即刻地中止。在該單元內側之堵塞馬上被停止，且不會變糟。

以在於停止一牽引基材驅動器之馬達的第三步驟，與該第二步驟分開，該基材之前進被逐漸地停止。這使得同時停止該整個包裝生產機成為可能。該基材在該進料站及在該轉換單元之抵達被停止。

以此逐漸之停機，該對準被保持在一可接受之範圍中。對照於本發明，太快速之停止或緊急狀態停止被發現為過度突然之停止，其因此造成破壞之風險、或甚至該網狀基材之斷裂的風險。以慢一點之停止，被使用於控制該包裝生產機之調整及參數被保留。

由於本發明，該單元及該工作站中之堵塞被減至最小。一經操作員已移除小量之網狀基材及清潔該單元與該工作站，該操作員因此迅速地持續進行該整個包裝生產機之隨後的重新開始。

於該整個敘述中，該縱長方向係參考該包裝生產機、該進料站、與該轉換單元之中央軸界定。此方向係藉由該網狀基材之驅動器的方向所決定。該橫亙及橫側方向被界定為垂直於該基材之驅動的方向之方向。該等上游與下游方向係分別在該進料站及該轉換單元之前及之後藉由參考該基材於該縱長方向中之前進的方向所界定。

於本發明之另一態樣中，能夠以網狀基材進給一轉換單元之工作站包括一牽引基材驅動器、一迴圈控制、及一橫切進給裝置，而該轉換單元轉換當被停止時之網狀基材。該進料站之特徵為其包括用於該網狀基材之累積機構。

根據本發明之又另一態樣，包裝生產機包括：-用於轉換網狀基材之單元，其能夠轉換當被停止時之網狀基材；及-用於以該網狀基材進給該單元之工作站，其具有一牽引基材驅動器及一橫切進給裝置。

該包裝生產機之特徵為其包括：-機構，用於偵測該轉換單元內側的網狀基材之堵塞、及送出一對應於該轉換單元內側的網狀基材之堵塞的堵塞信號，這些機構被定位在該單元之出口；及-機構，用於處理該堵塞信號，並能夠產生分別意欲用於該橫切進給裝置、用於該牽引基材驅動器、及用於該包裝生產機之停止信號。

如於該圖面中所顯示，包裝生產機1包括一轉換單元，於此案例中，該轉換單元係鋼刀切壓式壓臺板壓印機2。該壓印機2轉換一材料或一網狀基材3。於此範例中，該網狀基材3係平坦之硬紙板，且此硬紙板係在該壓印機2中切割。進料站4被定位在該壓印機2之上游。該進料站4在上游接受該網狀基材3，抵達一恆定之速率。

在該進料站4之上游，該包裝生產機1具有當作一範例之印刷單元、用於監視該印刷之品質及對準的機構、以及用於壓花的機構或用於修改該網狀基材3的表面之任何其他機構(未示出)。

該進料站4在間歇式速率往下游運送此相同之網狀基材3至該壓印機2。該壓印機2切割當被停止時之網狀基材3，且運送呈胚料6之形式的網狀基材。該基材、那就是說該網狀基材3由未被轉換之基材狀態變化至一被轉換的基材狀態、亦即該等胚料6。該等胚料6在該壓印機2之下游出現。該網狀基材3與該等胚料6於該縱長方向中之行進或前進的方向(箭頭F)指示該上游方向及該下游方向。

為了確保該壓印機2之最佳操作，該進料站4可由上游至下游依次包括：-橫側網狀基材導引件7，如果需要被使用來校正該網狀基材3之對準；-跳動滾子8，被設計成建立該網狀基材3之恆定的張力；-網狀基材矯直器9，亦已知為“捲曲消除器”，被設計成矯直該硬紙板之曲線；-牽引基材驅動器11；-壓按滾子12，被定位抵靠著該牽引基材驅動器11，以便固持該網狀基材3抵靠著該牽引基材驅動器11；及-迴圈控制器13。

用於導引、驅動及納入該網狀基材3進入該壓印機2之第一橫切進給裝置14被定位在該牽引基材驅動器11與該迴圈控制器13之下游及該壓印機2之上游。該橫切進給裝置14係藉由緊固在該進料站4中來安裝。用於導引、驅動及帶來該被切割胚料6離開該壓印機2之第二出口裝置 16被定位在該壓印機2的下游。

該牽引基材驅動器係藉由一在主要軸桿(箭頭R)上轉動之主要驅動滾子11所形成。該主要軸桿與因此該主要滾子11大體上被安裝在該水平面上，且垂直於該網狀基材3之前進的方向。該主要滾子11因此由上游至下游不斷地驅動該網狀基材3。一主要電驅動馬達17旋轉該主要滾子11。

該迴圈控制器係一與該主要滾子11並排放置及與該主要滾子11平行的衛星滾子13。該網狀基材3被嚙合於該主要滾子11及此衛星滾子13之間；且其當能夠被驅動時被保持在此處。該網狀基材3形成大約蓋住該主要滾子11之圓周的四分之三及該衛星滾子13之圓周的一半之一路徑。

該衛星滾子13係能夠由上游至下游及反之亦然地由下游至上游環繞著該主要驅動滾子11振動(箭頭O)。於該圖示中，該衛星滾子13被顯示在該極端之下游位置中。第二電驅動馬達18造成該衛星滾子13振動。

該衛星滾子13的振動O之頻率產生該網狀基材3的速率中之變動。該網狀基材3由恆定速率至零速率、且反之亦然地由零速率至恆定速率循環往復地改變。這些速率變動及因此該等振動O之頻率被選擇為坐落在下游的壓印機2之切割刺穿速率的函數。

該橫切進給裝置14包括一底部滾子19及一系列頂部壓力滾子21。該網狀基材3於該滾子19及該等壓力滾子 21之間被嚙合、固持及驅動進入該壓印機2。該滾子19係藉由一電動馬達22可旋轉地驅動。用於該等胚料6之出口裝置16大體上具有與用於該網狀基材3的橫切進給裝置14相同之機械結構。

該橫切進給裝置14亦已知為被調整的橫切進給滾子(MIR)。該出口裝置16亦被已知為被調整的出口滾子(MOR)。該橫切進給裝置14及該出口裝置16係譬如大體上類似於世界專利文件第WO-2010/066.325號中所敘述者。

根據本發明，用於偵測一堵塞且有利地係呈偵測單元23之形式的機構，係藉由在下游及直接在該壓印機2之出口定位而安裝在該包裝生產機1中。此單元23監視出來之胚料6及計數該等胚料6。該單元23在該表面上辨識離開該壓印機2之胚料6的存在或不存在。如果沒有胚料6出現，該單元23產生及送出一被轉變成堵塞信號24的計數信號。

用於處理該堵塞信號24之機構、譬如呈用於控制該壓印機2之保護的信號處理系統26之形式者，被提供於該包裝生產機1及該進料站4中。該系統26係能夠產生停止信號27、28、29及31。

該第一停止信號27係意欲用於該橫切進給裝置14，且包括一用於該滾子19的馬達22之即時停止的指令。該第二停止信號28係意欲用於該牽引基材驅動器11，且包括一用於該牽引基材驅動器11的馬達17之逐漸停止的指令。該第三停止信號29係意欲用於該迴圈控制器13，且包括一用於該衛星滾子13的馬達18之即時停止的指令。該第三停止信號29亦包括一將該衛星滾子13停放於不礙事位置中之指令。該第四停止信號31係意欲用於該包裝生產機1，且包括一停止所有被包括於該包裝生產機1的單元之指令，且該等單元係位在該壓印機2與其進料站4之上游及下游。

該進料站4較佳地係包括呈容器或儲存器32之形式的累積之機構，用於在該橫切進給裝置14之停止與該牽引基材驅動器11的停止之間的過渡相位期間容納該網狀基材3之殘餘部分。該網狀基材3被插入及放置於此儲存器32中，直至該牽引基材驅動器11已完全地停止。該儲存器32被配置在該進料站4之頂部中。此儲存器32具有一面向該迴圈控制器13與該牽引基材驅動器11的方向朝下之開口。

機械式保護機構被設在該進料站4。這些機械式保護機構採取導引機構33與阻障機構34之形式。

用於導引該網狀基材3朝向該儲存器32之導引機構33被有利地提供及向上導向，以致該網狀基材3之殘餘部分在該儲存器32之開口的方向中滑動，且接著被導入此儲存器32。這些導引機構33採取保護及導引網狀基材之金屬薄片之形式。

用於該網狀基材3之阻障機構34被有利地提供及導向，以致該網狀基材3之殘餘部分不會進給進入該進料站4 之其他部份。這些阻障機構34防止該網狀基材3之殘餘部分損壞形成該進料站4、且更特別地是該迴圈控制器13、該壓按滾子12、及該牽引基材驅動器11之零件。

根據本發明用於保護該壓印機2免於該網狀基材3之堵塞的方法包括數個連續之步驟。對應於該堵塞信號24之第一步驟在於以與用於處理該信號26之系統有關聯的單元23之輔助偵測沒有任何胚料6出自該壓印機2。

對應於該第一停止信號27之第二步驟在於即刻地停止該橫切進給裝置14的馬達22，以便防止該網狀基材3之任何部分進入該壓印機2。然後，該壓印機2之內側僅只包含已造成該堵塞之胚料6。此堵塞係更加易於清除，因為該壓印機2僅只包含依然平坦之硬紙板。以該橫切進給裝置14的馬達22之停止，該壓印機2被保護免於任何更多之網狀基材3的抵達。

分別對應於該第二及該第四停止信號28及31之第三步驟在於逐漸地停止及慢下來該牽引基材驅動器11之馬達17，且同時停止該整個包裝生產機器1。

有利地係，該方法包括一額外之步驟，其在於計算一在於停止該橫切進給裝置14的馬達22之步驟與在於停止該牽引基材驅動器11之馬達17的步驟間之等候時間。此等候與因此該網狀基材3之前進的時間使漸獑地停止該網狀基材3之前進而不會打破此網狀基材3成為可能。此等候時間亦使保護該壓印機2與該進料站4之機械式零件成為可能。

對應於該第三停止信號29之額外的步驟與在於停止該橫切進給裝置14的馬達22之步驟同時發生，且為在於停止該牽引基材驅動器11之馬達17的步驟之前。此步驟在於停止該迴圈控制器13之馬達18。此步驟亦在於馬上以其衛星滾子13將該迴圈控制器放置於一停放位置中。

於此位置中，該衛星滾子13係在左邊(看該圖示)、於該下游位置中、抵靠著該阻障機構34。當該牽引基材驅動器11之馬達17仍然正運轉時，此位置一方面保護此相同之迴圈控制器13免於正抵達之網狀基材3。在另一方面，此位置將有助於在該儲存器32之底部開口接近至該網狀基材3。

該方法包括一額外之步驟，其在於停止該橫切進給裝置14之馬達22的步驟之後、及在於停止該牽引基材驅動器11之馬達17的步驟之前發生。當該牽引基材驅動器11之馬達17仍然正運轉時，此步驟在於以該適當之保護、導引及阻障機構33及34導引該網狀基材3朝向該儲存器32。

由於本發明，當該操作員已經由該壓印機2抽出網狀基材3或胚料6之小堵塞部時、及當該操作員已經藉由取出該網狀基材3來排空該儲存器32時，該包裝生產機器1與該壓印機2之重新開始將為非常快速的。

本發明不被限制於所敘述及說明之具體實施例。很多修改可被作成，雖然如此，未由申請專利之設定的範圍所界定之情況脫離。

1‧‧‧包裝生產機

2‧‧‧壓臺板壓印機

3‧‧‧網狀基材

4‧‧‧進料站

6‧‧‧胚料

7‧‧‧橫側網狀基材導引件

8‧‧‧跳動滾子

9‧‧‧網狀基材矯直器

11‧‧‧牽引基材驅動器

12‧‧‧壓按滾子

13‧‧‧衛星滾子

14‧‧‧橫切進給裝置

16‧‧‧第二出口裝置

17‧‧‧主要電驅動馬達

18‧‧‧第二電驅動馬達

19‧‧‧底部滾子

21‧‧‧頂部壓力滾子

22‧‧‧電動馬達

23‧‧‧偵測單元

24‧‧‧堵塞信號

26‧‧‧信號處理系統

27‧‧‧停止信號

28‧‧‧停止信號

29‧‧‧停止信號

31‧‧‧停止信號

32‧‧‧儲存器

33‧‧‧導引機構

34‧‧‧阻障機構

本發明將被清楚地了解，且參考所附之概要圖面，其各種優點及特色將由該非限制性示範具體實施例之以下敘述較佳地顯現，其中該圖示代表包括進料站及轉換單元之包裝生產機的一部份之概要側視圖。