DE19851091A1

DE19851091A1 - Verfahren zum Formen geschlitzter und gefalzter Schachtel-Zuschnitte

Info

Publication number: DE19851091A1
Application number: DE19851091A
Authority: DE
Inventors: Jerald D Bidlack; Igor Shmelkin
Original assignee: Griffin Automation Inc
Current assignee: Griffin Automation Inc
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2018-11-06
Also published as: GB2331041A; JPH11300853A; GB9824286D0; US5964686A; DE19851091B4; GB2331041B

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Schachteln formenden Ma schinen und im besonderen auf ein verbessertes Verfahren zum Herstellen geschlitz ter und gefalzter Schachtelzuschnitte aus im wesentlichen viereckigen Bögen von Wellpappe-Material.

Wellpappe-Schachteln stellen eine bequeme Form von Verpackungen dar. Deshalb treten solche Schachteln in einer Myriade unterschiedlicher Formen, Größen und Konfigurationen auf. Jedoch sind ihre Herstellung und ihre Zusammensetzungen mit bestimmten Problemen verbunden. Beispielsweise kann ein spezieller Geschäfts zweig unterschiedliche Größen von Schachteln benötigen und diese auch in unter schiedlichen Quantitäten bereitzustellen haben. Man könnte, natürlich, die bereits zu sammengefalteten Schachteln von einer passenden Quelle beschaffen. Dann bean sprucht jedoch jede zusammengefaltete Schachtel ein bestimmtes Volumen. Dieses Volumen, multipliziert mit der Anzahl der zusammengefalteten Schachteln muß jedoch gelagert werden und erfordert deshalb erheblichen Raum.

Eine andere Lösung wäre es, einfach bestimmte Menge vorgeformter flächiger Schachtel-Zuschnitte zu beschaffen, die dann erst zusammengefaltet werden, wenn sie benötigt werden. Obwohl diese flachen Zuschnitte weniger Volumen beanspru chen würden als gefaltete dreidimensionale Schachteln, müßte dieses Geschäft den noch eine adäquate Anzahl von Zuschnitten der gewünschten Abmessungen in den Lagerbestand aufnehmen. Die sich dadurch ergebenden Probleme sind sofort sicht bar, denn die gewünschte Schachtel kann leicht bei Bedarf gar nicht im Bestand sein oder kann beschädigt sein oder es kann schwierig sein, sie im Lagerbestand aufzu finden, und dgl.

Wegen dieser Probleme wäre es für bestimmte Geschäftszweige wünschenswert, so zusagen "im Hause" eine Möglichkeit zur Schaffung unterschiedlicher Größen und Konfigurationen von gefalzten und geschlitzten Schachtel-Zuschnitten aus vierecki gen Bögen von Karton zu haben. Es brauchten dann nur viereckige Bögen aus Kar ton oder Wellpappe im Bestand gehalten zu werden. Diese Bögen können in die rich tige Größe geschnitten und geschlitzt und gefalzt werden, um die benötigten und kor rekt dimensionierten sowie richtig konfigurierten Schachtelzuschnitte zu formen. Diese Zuschnitte können dann bei Bedarf gefaltet, geklebt, mit Klebestreifen oder Klammern fixiert werden, um die dreidimensionalen Schachteln zu formen. Ein Beispiel hierfür ist die US-A-5 624 369.

Jedoch scheint der gegenwärtige Stand der Technik kein Verfahren zum Formen sol cher Zuschnitte in einer vollständigen und endgültigen Form bereitzustellen. Zunächst haben Zuschnitte, die gemäß US-A-5 624 369 geformt wurden, zwei überflüssige La schen, die während eines späteren Zeitpunkts manuell entfernt werden müssen. Dar aus resultieren zusätzliche Kosten und Verzögerungen, ehe die Schachtel zusam mengefaltet werden kann. Zusätzlich kann die manuelle Entfernung dieser Laschen das Erscheinungsbild des Zuschnittes verschlechtern. Es wäre deshalb wünschens wert, Zuschnitte mit hoher Qualität zu schaffen, die ohne zusätzliche Kosten oder Ver zögerungen direkt in die dreidimensionalen Schachteln geformt werden können.

Als nächstes erfordert es der gegenwärtige Stand der Technik, daß die viereckigen Materialbögen, die zum Formen der Schachtelzuschnitte verwendet werden, in einem separaten Arbeitsschritt beschnitten werden auf die passenden Dimensionen für die gewünschte Form. Auch daraus resultieren zusätzliche Kosten und eine Verzögerung. Es wäre deshalb wünschenswert, vollständige Schachtelzuschnitte aus Bögen zu formen, die physikalisch größer sind als die minimalen erforderlichen Dimensionen, und zwar zur Bildung der gewünschten Form. Es wäre auch wünschenswert, aus ei nem langen Bogen oder einer Materialrolle eine Vielzahl von Schachtelzuschnitten zu formen.

Die vorliegende Erfindung würde solchen Geschäften die Möglichkeit geben, voll ständige Zuschnitte auf kosteneffektivere Weise und mit weniger Arbeitseinsatz zu formen.

Die vorliegende Erfindung stellt allgemein ein verbessertes Verfahren zum wahlwei sen Formen geschlitzter und gefalzter Schachtelzuschnitte aus rechteckigen Material bögen wie aus Wellpappe oder Karton oder dgl. dar, und zwar nachstehend unter Be zug auf korrespondierende Teile, Bereiche oder Oberflächen bei einer offenbarten Ausführungsform, die nur den Zweck der Illustration hat und die Erfindung nicht be schränken soll.

Das Verfahrens wird typischerweise durchgeführt mittels einer Vorrichtung 26 zum Formen eines Schachtel-Zuschnittes 20 aus einem im wesentlichen viereckigen Bo gen aus Material, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Rahmen 28 zum Abstützen und Führen des Bogens; Vorschubeinrichtungen 31 zum gesteuerten Bewegen des Bo gens relativ zum Rahmen und durch die Vorrichtung; Führungseinrichtungen, die zwei Führungsschienen 32 umfassen, welche sich im allgemeinen quer zu dem Bogen er strecken; einen Schneidkopf-Träger 34, der für eine relative horizontale Bewegung an den Führungsschienen montiert ist; einen Schneidkopf-Servomotor 33 zum Bewegen des Schneidkopf-Trägers relativ zu den Führungsschienen; eine Schneidklinge 35, die mit dem Träger horizontal bewegbar ist und um eine Achse rotiert werden kann; einen Aktuator 36 für die Schneidklinge zum wahlweisen Bewirken, daß die Klinge ei ne vertikale Bewegungskomponente relativ zum Träger erhält; eine Stanzeinrichtung 38, die an dem Träger montiert ist und wahlweise betätigt werden kann zum Stanzen eines Loches oder Schlitzes in den Bogen; eine Quer-Falz-Rolle 39, die an dem Trä ger montiert ist, und wenigstens eine Längs-Falz-Rolle 40, die an dem Träger montiert ist; wobei bei einer Bewegung des Bogens relativ zum Rahmen die Quer-Falz-Rolle wahlweise den Bogen in einer Querrichtung falzt oder markiert, während jede Längs- Falz-Rolle wahlweise den Bogen in einer Längsrichtung falzt und die Schneidklinge wahlweise Schlitze von beiden Längsrändern aus in den Bogen zu schneiden ver mag.

Die Erfindung schafft auch ein verbessertes Verfahren zum Formen eines oder meh rerer Schachtelzuschnitte 20 aus einem im allgemeinen rechteckigen Bogen aus Ma terial, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Bereitstellen eines Rahmen 28 zum Abstützen und Führen des Bogens; Plazieren ei nes Materialbogens auf dem Rahmen, gesteuertes Bewegen des Bogens in einer Längsrichtung relativ zum dem Rahmen; Ausbilden wenigstens einer Längs-Falz-Linie 21 an dem Bogen, falls sich der Bogen relativ zum Rahmen bewegt; Stanzen eines ersten Loches in den Bogen; Schneiden eines ersten Schlitzes 23 in den Bogen zwi schen einem seiner Längsränder und dem ersten Loch; Stanzen eines zweiten Lo ches in den Bogen an einer Position, die von dem ersten Loch in Querrichtung beab standet ist; Schneiden eines zweiten Schlitzes 23 in den Bogen zwischen dessen an deren Längsrand und dem zweiten Loch; Bilden einer Quer-Falz-Linie 22 in dem Bo gen zwischen den ersten und zweiten Löchern; Ausstanzen von längsverlaufenden Schlitzen in dem Bogen, um die Laschen 24 von einer Klebelasche 27 zu trennen; und Beschneiden des Bogens auf die Länge, die für die gewünschte Form und die Dimensionen der Schachtel gewünscht werden, um auf diese Weise einen gefalzten und geschlitzten Schachtel-Zuschnitte bereitzustellen.

Demzufolge ist es ein allgemeines Ziel dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Formen eines geschlitzten und gefalzten Schachtelzuschnittes anzugeben.

Dieses und weitere Ziele und Vorteile werden sichtbar aus der weiteren Beschreibung, den Zeichnungen und den anhängigen Ansprüchen.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen geschlitzten und gefalzten, viereckigen Schachtelzuschnitt vor dem Zusammenfalten und der Formung einer dreidimensionalen Schachtel,

Fig. 2 eine Perspektivansicht einer einfachen viereckigen Schachtel, die durch Zusammensetzen des Zuschnitts von Fig. 1 geformt ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die verbesserte Vorrichtung,

Fig. 4 eine fragmentarische Vertikalschnittansicht der Vorrichtung in der Schnittebene IV-VI von Fig. 3,

Fig. 5 eine fragmentarische Vertikalschnittansicht in Transverrichtung in der Schnittebene V-V von Fig. 3,

Fig. 6 eine vergrößerte fragmentarische Ansicht der Vorrichtung und Ver deutlichung eines Trägers und einer Schneideinrichtung in Seitenan sicht, und zwar entsprechend den angedeuteten Linien in Fig. 4,

Fig. 7 ein Schema zu unterschiedlichen Dimensions-Parametern, die be rücksichtigt werden beim Schneiden eines proximativen Schlitzes und Ausstanzen einer proximativen Lasche,

Fig. 8 ein Schema zu unterschiedlichen Dimensions-Parametern, die be rücksichtigt werden beim Schneiden eines distalen Schlitzes und Stan zen einer distalen Lasche, und

Fig. 9 ein simplifiziertes Computersteuer-Blockdiagramm.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß gleiche Bezugszeichen beabsichtigt sind zur Identifikation gleicher struktureller Elemente, Bereiche oder Oberflächen, die in den unterschiedlichen Zeichnungsfiguren wiederholt auftauchen, wobei diese Elemente, Abschnitte oder Oberflächen weiter beschrieben werden können durch die gesamte Beschreibung, von der diese detaillierte Beschreibung ein integraler Teil ist. Sofern nicht anders angedeutet, sind die Zeichnungen zu verstehen (z. B. durch Schraffie rungen, die Anordnung von Teilen, Proportionen, Ausmaße, und dgl.) im Zusam menwirken mit der Beschreibung, wobei diese Details aufgefaßt werden sollen als ein Teil der gesamten Beschreibung dieser Erfindung. Wo in der nachfolgenden Be schreibung die Ausdrücke "horizontal, vertikal, links, rechts, oben und unten" wie auch Adjektive und adverbielle Ableitungen davon, z. B. horizontal, rechtsseitig, aufwärts, und dgl. benutzt werden, so beziehen sich diese nur auf die Orientierung der illustrier ten Struktur so wie die jeweilige Zeichnung dem Leser zugewandt ist. In ähnlicher Weise beziehen sich die Ausdrücke "einwärts und auswärts" allgemein auf die Orien tierung einer Oberfläche relativ zu ihrer Längsachse oder Drehachse, wie dies jeweils zweckmäßig ist.

Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 1, ist ein in horizontaler Richtung langgestreck ter, im allgemeinen viereckiger und ebener Schachtelzuschnitt 20 gezeigt. Dieser Zu schnitt ist so geformt, daß er zwei in Querrichtung beabstandete, Längs-Falz-Linien oder Markierungen 21, ferner eine Vielzahl von in Längsrichtung beabstandeten Querfalzlinien oder Markierungen 22 besitzt, von denen einige Schlitze 23 schneiden, die in den Zuschnitt von dessen beiden Längsrändern eingeschnitten sind. Der Zu schnitt 20 ist gezeigt mit einer Weite von H+W, und einer Länge von 2,L + 2W + 0, wobei 0 die Überlappungstoleranz zum Kleben zeigt. Die Dimensionen der unter schiedlichen Klappen und Laschen sind in den Zeichnungen hervorgehoben. Die bei den ganz links angeordneten Laschen sind mit 24 angedeutet, während eine ganz links angeordnete Klebelasche mit 27 bezeichnet ist. Die nominalen Dimensionen können geringfügig vergrößert werden, um der Materialdicke und Faltzugaben Rech nung zu tragen.

Der in Fig. 1 gezeigte Zuschnitt wird dann um seine Falzlinien gefaltet, um die in Fig. 2 gezeigte, dreidimensionale Schachtel 25 zu formen. Zusammengefaltet wird die Schachtel eine Länge L, eine Weite W und eine Höhe H haben. Die unterschiedlichen Laschen, die zwischen den Schlitzen und Falzlinien definiert sind, sind auf bekannte Weise gefaltet und mit Hilfe von Klebstoff, Klebeband, Klammern oder dgl. passend in ihren Positionen festgelegt.

Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren zum Formen von Schachtelzuschnitten, wie beispielsweise repräsentativ bei 20 in Fig. 1 gezeigt, aus einem im wesentlichen viereckigen Bogen aus Material bereit. Wie am besten aus den Fig. 3 bis 6 zu entnehmen ist, wird das Verfahren typischerweise durchgeführt mit seiner Vorrichtung, von der eine gegenwärtig bevorzugte Form mit 26 angedeutet ist, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Rahmen 28 mit horizontalen Zuführ- und Ab führ-Tischbereichen 29, 30 zum Abstützen und Führen des Bogens; Vorschubeinrich tungen 31 zum gesteuerten Bewegen des Bogens relativ zum Rahmen und durch die Vorrichtung; Führungsschienen 32, die sich allgemein transvers zum Bogen erstrec ken; einen Schneidkopf-Servomotor 33 zum wahlweisen Bewegen eines Schneid kopf-Trägers relativ zu den Führungsschienen; einen Schneidkopf-Träger 34, der an den Führungsschienen 32 montiert ist und sich relativ zu diesen und entlang dieser bewe gen läßt; eine drehbare Schneid-Klinge 35, die zu einer Translationsbewegung mit dem Träger angebracht und um eine Achse operativ drehbar ist; einen Klingen-Aktuator 36 (Fig. 6) zum wahlweisen Bewirken, daß die Klinge eine vertikale Bewe gungskomponente relativ zum Träger ausführt; einen an dem Träger montierten Stanzer 38 (Fig. 6), der wahlweise bedienbar ist zum Stanzen eines Loches oder Schlitzes in den Bogen; eine Quer-Falz-Rolle 39 (Fig. 6), die am Träger montiert ist; und Längs-Falz-Rollen 40, die verstellbar montiert sind an den Führungsschienen, so daß, sobald der Bogen relativ zum Rahmen bewegt wird, die Quer-Falz-Rolle wahl weise den Bogen in einer transversen Richtung falzt oder markiert, während jede Längs-Falz-Rolle wahlweise den Bogen in einer Längsrichtung falzt, und die Schneidklinge wahlweise Querschlitze in den Bogen schneiden kann, und zwar von beiden Längsrändern ausgehend.

Gemäß den Fig. 4 und 5 umfassen die Vorschub-Einrichtungen 31 einen endlosen Riemen 41, der durch einen Motor 42 angetrieben wird. Der Riemen 41 umfaßt eine vom Motor getriebene Antriebsscheibe und eine Zuführriemenscheibe 43, eine Leer laufscheibe 44 und eine Abführ-Riemenscheibe 45. Unmittelbar oberhalb der Zu führ- und Abführriemenscheiben ist eine Vielzahl frei drehbarer Räder 46 positioniert, der art, daß der Bogen ergriffen und durch die Vorrichtung hindurchgeführt wird, sobald ein Materialbogen in den Spalt zwischen der Zuführ-Riemenscheibe und den Rollen eingeführt wird.

Jede Führungsschiene 32 ist nur einfach dargestellt als eine horizontale langgestreck te und rohrförmige Stange mit im wesentlichen viereckigem Querschnitt. Der Schneid kopf-Träger 34 wird mittels eines endlosen Riemens 52 (Fig. 3) entlang den Füh rungsschienen bewegt und angetrieben in Richtung durch den Schneidkopf-Servo motor 33. Der Träger 34 ist an den Führungsschienen so montiert, daß er eine Translationsbewegung den Führungsschienen entlang auszuführen vermag.

Gemäß Fig. 6 ist die Schneidklinge an einem Arm 47 montiert, der seinerseits zu einer Schwenkbewegung um eine Achse 48 angeordnet ist. Die Schneidklinge ist am ande ren Ende des Armes so angebracht, daß sie um eine Achse 49 zu rotieren vermag.

Der Schneidklingen-Aktuator 36 wirkt zwischen dem Schneidkopf-Träger und dem Arm 47, um wahlweise die vertikale Position der Schneidklinge relativ zum Schnitt zu variieren. Der Träger stützt auch den Stanzer 38, der wahlweise betätigbar ist, um in den Karton-Bogen ein Loch oder einen Schlitz zu stanzen. Die Stanzung kann jede beliebige Form haben und kreisförmig, viereckig, quadratisch sein oder eine Schneid kante oder dgl. bilden. Die Quer-Falz-Rolle 39 ist direkt am Träger zur gemeinsamen Bewegung mit diesem montiert. Die Falz-Rolle kann relativ zum Bogen durch einen Aktuator 53 angehoben und abgesenkt werden.

Die Längs-Falz-Rollen 40 sind an der innenliegenden Führungsschiene 32 montiert, welche sich im allgemeinen parallel zum Träger erstreckt. An dieser Seite ist an dem Träger ein Aktuator 50 angebracht zum wahlweisen Eingriff an diesen Längs-Falz-Rollen. Insbesondere besitzt der Aktuator 50 einen konischen Endteil, der wahlweise ausgefahren und eingezogen werden kann in Relation zum den Falz-Rollen. Diesbe züglich kann der Aktuator 50 so weit ausgefahren werden, daß sein konisches Ende oder seine konische Spitze wahlweise in eine Vertiefung oder eine Bohrung 51 in je dem Falz-Rollen-Mechanismus eingreift. Diese Ausfahrbewegung kann das Glied versetzen, in dem die Vertiefung 51 vorgesehen ist, um wahlweise eine Bremse zu lö sen, derart, daß nach diesem Lösevorgang der Träger und die Längs-Falz-Rolle mit einander als eine Einheit von einer Stelle zu einer anderen bewegt werden kann.

Sobald die gewünschte Stelle erreicht ist, wird der Aktuator 50 wieder eingezogen, um es der Bremse zu gestatten, wieder in Eingriff zu treten, so daß die Längs-Falz-Rolle danach wieder an der gewünschten Position relativ zum Rahmen festgehalten bleibt. In dieser Weise umfaßt der Träger Translations- oder Verstelleinrichtungen wie den Betätiger 50 zum wahlweisen Bewegen jeder Längs-Falz-Rolle in eine gewünschte Position in Relation zum Rahmen.

Um eine in Fig. 2 gezeigte Schachtel zu formen, muß ein viereckiger Zuschnitt mit der nominalen Weite H + W und der Länge 2L + 2W + O an sechs Stellen gefalzt, an acht Stellen geschlitzt werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Die überlappenden Laschen 24 müs sen entfernt werden, und der Bogen muß quer zur korrekten Länge zu 2L + 2W + O geschnitten werden. Anderen Arten von Schachteln können mehr oder weniger Schlitze und Falzungen haben. Nachdem der Zuschnitte geschlitzt und gefalzt ist und die überlappenden Laschen entfernt sind, und der Bogen in die korrekte Länge be schnitten wurde, wird die dreidimensionale Schachtel in üblicher Weise geformt durch Falten um die Falze und durch Ankleben des verbleibenden Bereiches der überlap penden Lasche, die auch als die Klebelasche 27 hervorgehoben ist, und auch der Grundlaschen entlang deren erforderlichen Oberflächenteile. Die Falt- und Klebe-Operationen werden nicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung durchgeführt.

Die Vorrichtung wird durch einen Computer gesteuert, der in simplifizierter und sche matischer Form in Fig. 9 gezeigt ist. Der Computer informiert die Bedienungsperson über die erforderlichen Zuschnittdimensionen, um einen definierten Satz an Schach teldimensionen zu erzielen. Die Bedienungsperson gibt den gewünschten Stil und die Dimensionen (d. h. L, W und H) ein. Die vom Computer dann bestimmten, exakten Zuschnittdimensionen umfassen Inkremente für jede gewünschte und endgültige Schachteldimension, welche der Bogendicke und den Faltmaßen Rechnung tragen.

Ein typischer Maschinenzyklus beginnt damit, daß die Bedienungsperson den ge wünschten Schachteltyp und die Dimensionen in den Computer eingibt. Dies wird nur einmal pro Schachteltyp und Größe gemacht. Der Computer zeigt die Zuschnittsweite und die Zuschnittslänge an, die gebraucht werden zum Formen der gewünschten Form, und zwar auf einem zweckmäßigen Monitor. Die Bögen können an anderer Stelle auf die angezeigte Weite und auf eine Länge beschnitten werden, die gleich oder größer ist als die angezeigte Länge, beispielsweise in einer Schlitz-Maschine. Sobald die Bögen auf diese Dimensionen beschnitten sind, werden sie auf einmal durch die Bedienungsperson einfach in die Vorrichtung oder Maschine eingeführt. Die Maschine nimmt die angebotenen Zuschnitte auf und gibt automatisch Kommandos an die unterschiedlichen Vorrichtungen der Maschine. Diese Kommandos umfassen "Aktiviere den Stanz-Aktuator", "Greife an den oder der Längs-Falz-Rolle an", "Senke/Hebe Quer-Falz-Rolle", "Senke/Hebe Schneidklinge" und "Schalte Klingen-Motor ein". Diese Kommandos werden an den Schneidkopfträger übermittelt. Die ge wünschte Querposition des Schneidkopfes wird an einen Schneidkopf-Positionsservo übermittelt, der eine Encoder-Schleife besitzt, die darum geschlossen ist und verwen det wird zum Positionieren des Schneidkopf-Trägers. Die gewünschte Längsposition wird an einen Positions-Servo für die Längszuführbewegung übermittelt, der eine dar um geschlossene Encoder-Schleife hat, die verwendet wird zum Steuern der Operati on der Zuführrollen. Die Operationssequenz ist dabei wie folgt:

(1) Nur für den ersten Zuschnitt werden die Längs-Falz-Rollen durch die Aktuatoren 54 angehoben und der Träger wird bewegt um jede der beiden Längs-Falz-Rollen in Querrichtung relativ zum Zuschnitt zu positionieren. Wie oben erwähnt wurde, wird der Träger entlang der innen liegenden Führungsschiene zur Position einer Längs- Falz-Rolle verstellt. Dann wird der Aktuator 50 betätigt, um den Träger mit der Falzrol le in Eingriff zu bringen, und um die Falz-Rollen-Bremse zu lösen. Der Träger wird dann, zusammen mit der Falzrolle, an die gewünschte Stelle bewegt, ehe der Aktuator 50 dann wieder ausgerückt wird. Unter der Annahme, daß die untere, rechtsseitige Ec ke des Zuschnittes in Fig. 1 als Ausgangspunkt genommen ist, dann würde die Längs-Falz-Rolle bewegt in die Positionen W/2 und H + W/2. Sobald der Aktuator 50 angezogen ist, hält der automatische Verriegelungsmechanismus jede Längs-Falz-Rolle an ihrer neuen Stelle fest. Dann werden die Längs-Falz-Rollen abgesenkt, um am Zuschnitt anzugreifen. Sie bleiben abgesenkt, bis die Maschine wieder umgerüstet wird für unterschiedliche Zuschnittsdimensionen.
(2) Danach gibt die Bedienungsperson die ordnungsgemäß auf die richtige Weite be schnittenen Bögen auf den Zuführtisch. Die Bögen werden in den Spalt der Zuführrol len und der benachbarten Leerlaufrollen eingebracht. Die Vorschub-Einrichtung er greift dann den jeweiligen Bogen und führt ihn mit der Vorschubbewegung durch die Maschine, wobei an jeder Position angehalten wird, in der Querschlitze und Falzun gen erforderlich sind. Um den in Fig. 1 gezeigten Zuschnitt zu formen, wird der Zu schnitt viermal an den Längspositionen W, W + L, 2W + L und 2W + 2L jeweils ange halten.
(3) An jedem Längs-Anhalte-Punkt stellt der Träger die Querfalzungen und die ge wünschten Schnitte durch eine Serie von Operationen her, die nachstehend be schrieben werden.
- (a) Die Schneidklinge und die Quer-Falz-Rolle werden zunächst abgesenkt, um am Zuschnitt anzugreifen. Die Schneidklinge wird zu einer Drehung um ihre Achse 49 gebracht. Die rotierende Klinge und die Quer-Falz-Rolle wer den vorwärts bewegt, um mit dem Schneiden des ersten Schlitzes zu begin nen. In Fig. 7 ist es erforderlich, daß X < W/2 - X₃ ist, so daß die Falzung am oder vor der Wurzelposition des ersten Schlitzes beginnt.
- (b) Der Träger wird dann in Querrichtung vorwärts bewegt, während der Schlitz geschnitten wird. Der Träger wird in eine Position bewegt und dann angehalten, so daß der Stanzer unmittelbar oberhalb der Wurzel des ersten Schlitzes positioniert ist bei X = W/2 - X₂ gemäß Fig. 7.
- (c) Der Stanzer wird betätigt, um ein Loch oder einen Schlitz an der Stelle der Wurzel des ersten Schlitzes zu stanzen.
- (d) Der Träger wird vorwärts bewegt, so daß die rotierende Schneidklinge zu schneiden beginnt und jegliches Material bis zur ersten Schlitzwurzel bei X = W/2 - X₁ entfernt.
- (e) Der Schneidklingen-Aktuator 36 wird dann betätigt, um die Schneidklinge bis über die Oberfläche des Zuschnitts anzuheben, wobei die Quer-Falz-Rolle 39 nach wie vor in falzendem Kontakt mit dem Zuschnitt bleibt.
- (f) Der Träger wird vorwärts bewegt in die Position, in der der Stanzer an der Wurzelposition des distalen Schlitzes steht (d. h. bei X = W/2 + H - X₂ in Fig. 8). Während dieser Translationsbewegung formt die Quer-Falz-Rolle 39 ei nen Querfalz in dem Zuschnitt.
- (g) Der Stanzer 39 wird betätigt, um ein Loch oder einen Schlitz an der zwei ten Wurzel zu formen.
- (h) Der Träger wird dann weiter vorwärts bewegt über eine Distanz X₂ und über die zweite Schlitzposition, so daß durch einfaches Absenken der Schneidklinge (d. h. durch einen eintauchenden Schnitt) die Klinge zurück schneidet bis zur Wurzel ohne die Klingenposition weiter vorwärts zu bewe gen, und wie in Fig. 8 gezeigt (d. h., X = W/2 + H + X₁).
- (i) Falls notwendig, wird der Träger vorwärts bewegt, um den Rest des zwei ten Schlitzes zu schneiden. Sofern X = W/2 + H + X₁ und wenn 2X₁ ≧ W/2, dann wird der Schlitz vervollständigt durch einfaches Absenken der Klinge ohne weitere Translationsbewegung des Trägers relativ zu den Führungs schienen. Alternativ wird, falls 2X₁ < W/2, der zweite Schlitz dann geschnitten indem zunächst die Schneidklinge abgesenkt wird und danach die Schneid klinge auch in Querrichtung bewegt wird, bis X = W + H - X₁.
- (j) Die Hebe-Aktuatoren 36, 53 werden dann betätigt, um die Schneidklinge anzuheben und auch die Quer-Falz-Rolle, ehe der Träger zurückgestellt wird in seine Ausgangsposition (d. h., X ≦ W/2 - X₃).
(4) Nach Vervollständigung der ersten Falzung und der Anbringung der ersten Schlit ze, schiebt die Maschine automatisch den Zuschnitt in Längsrichtung weiter zur nächsten Schlitzposition, worauf die Querbewegungen wiederholt werden, die erfor derlich sind zum Erzeugen einer zweiten Falzung und eines zweiten Paares von Schlitzen. Diese Vorgangsweise wird fortgesetzt, bis alle Schlitze mit Falzungen ge formt sind.
(5) Nach der Vervollständigung des letzten Schlitzes werden die Laschen 4 durch ei ne Reihe von Operationen entfernt, wie nachstehend beschrieben wird.
- (a) Die Maschine bewegt den Zuschnitt um eine Längsdistanz vorwärts, die gleich oder kleiner ist als die Längsweite des Stanzers.
- (b) Der Träger wird bewegt, um den Stanzer in Längsrichtung parallel mit der Wurzel des proximativen Schlitzes in Übereinstimmung zu positionieren (d. h. bei X = W/2 - X₂ in Fig. 7).
- (c) Der Stanzer wird betätigt, um ein Loch oder einen Schlitz zu stanzen.
- (d) Der Träger wird weiter bewegt, um den Stanzer in Längsrichtung parallel mit der Wurzel des distalen Schlitzes ausgerichtet zu positionieren (d. h., bei X = W/2 + H-X₂ in Fig. 8).
- (e) Der Stanzer wird betätigt, um ein Loch oder einen Schlitz zu stanzen.
- (f) Die Maschine schiebt den Zuschnitt über einen Längsabstand weiter, der gleich oder kleiner ist wie bzw. als die Längsweite des Stanzers.
- (g) Der Stanzer wird erneut betätigt, um ein Loch oder einen Schlitz zu stan zen.
- (h) Der Träger wird bewegt, um den Stanzer in Längsrichtung parallel mit der Wurzel des proximativen Schlitzes ausgerichtet zu positionieren (d. h., bei X = W/2 -X₂ in Fig. 7).
- (i) Der Stanzer wird betätigt, um einen Schlitz oder ein Loch zu stanzen.
(6) Der Ablauf von § (5) wird wiederholt, bis die Laschen 24 von der Klebelasche oder der Klebeklappe 27 entfernt sind (d. h., bei einem Abstand O in Fig. 1 wird ein Längs schlitz gestanzt).
(7) Ausgehend von der rechten unteren Ecke des Zuschnitts in Fig. 1 als Ausgangs punkt, hat die Maschine den Zuschnitt so weit vorwärts gefördert, daß der Träger und die rotierende Schneidklinge 35 positioniert sind bei 2L + 2W + O, sobald die Laschen von der Klebelasche entfernt worden sind.
(8) Die Klinge wird dann abgesenkt, um am Zuschnitt anzugreifen, ehe die Schneid klinge zu einer Drehung um die Achse 49 angetrieben wird und dann während der Rotation vorwärts fährt, um den Bogen transvers bei 2L + 2W + O von einem Längs rand bis zu anderen abzuschneiden.
(9) Der fertiggestellte Zuschnitt wird aus der Maschine herausgeführt und das Verfah ren der §§ (3) bis (8) kann wiederholt werden. Der Ablauf sollte dann wiederholt wer den, wenn beispielsweise die Zuschnitte geformt werden aus einem langen Bogen oder einer Materialrolle.

Alle Maschinenbewegungen (d. h. Positionierungen, Geschwindigkeiten, Beschleuni gungen) werden automatisch gesteuert durch Servo-Mechanismen unter Verwendung des Längsförder-Servomotors 42 und des Träger-Führungs-Servomotors 33. Alle Kommandos für die Versetzungen, Geschwindigkeit und die Beschleunigung werden in dem Computer auf der Basis der von der Bedienungsperson eingegebenen Infor mationen generiert. Der Computer steuert auch automatisch den Maschinenzyklus.

Bei seiner Verwendung ermöglicht die Vorrichtung ein verbessertes Verfahren zum Formen eines oder mehrerer Schachtel-Zuschnitte 20 aus einem im Grundzug vier eckigen Materialbogen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Rahmens 28 zum Abstützen und Führen des Bogens; Plazieren eines Material bogens auf dem Rahmen; gesteuertes Bewegen des Bogens in einer Längsrichtung relativ zum Rahmen; Vorsehen wenigstens einer Längs-Falz-Linie 21 an dem Bogen, wenn sich der Bogen relativ zum Rahmen bewegt; Stanzen eines ersten Loches in den Bogen; Schneiden eines ersten Schlitzes 23 in den Bogen zwischen einem seiner Längsränder und dem ersten Loch. Stanzen eines zweiten Loches in den Bogen an einer Stelle, die in Querrichtung beabstandet ist von dem ersten Loch; Schneiden ei nes zweiten Schlitzes 23 in den Bogen zwischen dessen anderem Längsrand und dem zweiten Loch; Anbringen einer transversen Falzlinie 22 auf dem Bogen zwischen den ersten und zweiten Löchern; Ausstanzen längsliegender Schlitze aus dem Bogen zum Abtrennen der Laschen 24 von der Klebelasche 27; und Beschneiden des Bo gens auf die Länge, die für die gewünschte Form und die Dimensionen der Schachtel erforderlich sind, um auf diese Weise einen gefalzten und geschlitzten Schachtelzu schnitt zu schaffen.

Modifikationen

Bei der vorliegenden Erfindung wird vorausgesetzt, daß viele Änderungen und Modifi kationen gemacht werden können. Beispielsweise könnte die Vorrichtung ausgestattet sein mit passenden Schneidmessern zum Beschneiden überdimensionierter vierecki ger Bögen auf die korrekte Weite, vor den vorerwähnten Operationen. Zweitens könnte die Vorrichtung ausgestattet sein mit automatischen Einrichtungen zum Bewe gen der Längs-Falz-Rollen, und zum Zurücksetzen dieser Rollen automatisch allein durch Ausrücken des Aktuators 50. Alternativ können diese Rollen auch manuell ge setzt oder eingestellt werden. Die Vorschubeinrichtungen können das gezeigte End losriemen-Arrangement umfassen, oder eine andere Ausbildung, falls gewünscht. Die Einrichtungen oder Mechanismen zum Bewegen des Trägers entlang der Führungs schienen können ebenfalls variiert werden. Die Schneidklinge könnte eine einzelne Klinge mit der gewünschten Krümmung sein, oder kann die Form zweier horizontal beabstandeter Klingen haben, falls erwünscht. Der Klingenaktuator kann ebenfalls viele unterschiedliche und abgewandelte Formen haben. Der Stanzer kann pneuma tisch oder elektrisch angetrieben oder betätigt werden. Der Stanzer kann jede ge wünschte Gestalt haben, einschließlich die Gestalt einer dünnen Messerklinge, und kann damit einen Schlitz oder ein Loch jeder gewünschten Form bilden. Ferner kann nur eine Längs-Falz-Rolle vorgesehen sein, oder mehrere davon, wie dies eben zweckmäßig ist.

Die Klinge muß nicht notwendigerweise eine Klinge mit gleichbleibender Dicke und von einem drehbaren Typ sein. In manchen Anwendungsfällen kann ein Doppel-Klin genmesser benutzt werden, das zwei dünne Klingen besitzt, die voneinander beab standet sind, um die Schlitzweite zu schneiden. Anstelle eines rotierenden Messers und des Stanzers kann auch ein Sägeblatt benutzt werden. Eine fixierte Schneidklin ge kann auch verwendet werden. Auch ist es denkbar, eine nicht angetriebene, nur drehbare Klinge zu verwenden. Bereits vorgefalzte Zuschnitte würden die Notwendig keit der Längs-Falz-Rollen eliminieren. Die Falze könnten geformt werden unter Ver wendung eines Formwerkzeugs anstelle einer Rolle. Die Zuschnitte müssen nicht notwendigerweise viereckig oder rechteckig sein. Viele andere Schachteltypen, ver schieden von der einfachen viereckigen Schachtel von Fig. 2, sind möglich. Der ge samte Prozeßablauf ist computergesteuert. Die Bedienungsperson spezifiziert die Zu schnittsgröße und kann wählen, ob die Laschen 24 zu entfernen sind oder nicht, und kann auch bestimmten, abhängig von der Länge des zu verarbeitenden Bogens, wie viele Zuschnitte ausgeschnitten werden. Der Computer speichert die Schachtel art-Informationen, stellt die Maschine ein und steuert die Maschine während der aufein anderfolgenden Operationen.

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt und beschrieben wurde, und nur einige mögliche Modifikationen dafür diskutiert wurden, ist für Fachleu te auf diesem Gebiet ohne weiteres erkennbar, daß verschiedene zusätzliche Ände rungen und Modifikationen durchaus gemacht werden können, ohne den Schutzbe reich der Erfindung zu verlassen.

Fig. 9 linke zwei große Kästchen:
Bediener-Eingabe-Paneel; digitaler Computer;
kleine Kästchen, im Uhrzeigersinn beginnend mit dem Kästchen "Displaymonitor:
Displaymonitor; Servo für Schneidkopf-Position, darunter: Encoder; Schneidkopf träger; Zuführrollen; Servo für Längs-Zuführ-Position; darunter: Encoder.
links zwischen Displaymonitor und Digitalcomputer:
Eingaben; Zuschnitts-Größe
oben, in der Mitte, freistehend:
Querposition
Beschriftungen auf den fünf horizontalen Linien:
Betätige Stanzer-Aktuator; Stelle Eingriff her mit Längs-Falz-Rolle (N); Senke/Hebe Quer-Falz-Rolle; Senke/Hebe Messer; Schalte Klingenmotor ein;
untere freistehende Beschriftung:
Längsposition.

Claims

1. Verfahren zum Formen eines gefalzten und geschlitzten Schachtel-Zuschnitts aus einem im allgemeinen rechteckigen Bogen aus Material, gekennzeichnet durch fol gende Schritte:
Bereitstellen eines Rahmens zum Abstützen und Führen des Bogens;
Plazieren eines Bogens aus dem Material auf den Rahmen, wobei der Bogen erste und zweite Längsränder aufweist;
Bereitstellen von Führungseinrichtungen, die sich transvers zu den Längsrändern des Bogens erstrecken;
Anordnen eines an den Führungseinrichtungen montierten Trägers für eine transver se Bewegung entlang der Führungseinrichtungen;
Anordnen von Stanzeinrichtungen, die zum wahlweisen Stanzen von Schlitzen in den Bogen an dem Träger montiert werden;
Steuern der Stanzeinrichtungen zum Stanzen eines ersten Schlitzes an einer trans versen Position in dem Bogen;
gesteuertes Bewegen des Bogens in einer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen;
Steuern der Stanzeinrichtungen zum Stanzen eines zweiten Schlitzes, der den ersten Schlitz in Längsrichtung überlappt;
um auf diese Weise in dem Bogen einen Längsschlitz zu stanzen, der größer ist als die Längsweite der Stanzeinrichtungen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Montieren einer Schneideinrichtung für einen transversenen Schlitz an dem Träger zu einer transversalen Bewegung mit dem Träger zum transversalen Schneiden und Formen vorbestimmter Schlitze in dem Bogen, wobei diese Schlitze eine Lasche, eine erste Klappe und eine zweite Klappe formen;
Betätigen der Stanzeinrichtungen zum Stanzen eines längsgerichteten Schnittes in den Bogen, welcher Schnitt die erste Klappe von der Lasche trennt;
Betätigen der Stanzeinrichtungen zum Stanzen eines Längsschnittes in den Bogen, welcher Längsschnitt die zweite Klappe von der Lasche trennt.

3. Verfahren zum Formen eines Zuschnitts aus einem im wesentlichen rechteckigen Materialbogen gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellen eines Rahmens zum Abstützen und Führen des Bogens;
Plazieren des Materialbogens auf dem Rahmen, wobei der Bogen erste und zweite Längsränder aufweist;
Bereitstellen von Führungseinrichtungen, die sich transversal zu den Längsrändern des Bogens erstrecken;
Anbringen eines Trägers, der für eine transversale Bewegung entlang der Führungs einrichtungen an den Führungseinrichtungen montiert wird;
Bereitstellen einer Transversal-Schneideinrichtung, die an dem Träger montiert wird für eine transversale Bewegung mit dem Träger zum transversalen Beschneiden des Bogens;
gesteuertes Bewegen des Bogens in einer Längsrichtung relativ zu dem Rahmen; und
Steuern der Transversal-Schneideinrichtungen zum transversalen Schneiden quer über den Bogen, um auf diese Weise einen Zuschnitt mit einer eingestellten Längs dimension zu formen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Anordnung einer Transversal-Schneideinrichtung, die für eine transversale Bewegung an den Träger montiert ist, um den Bogen zusammen mit dem Träger transversal-zu schneiden;
Steuern der Transversal-Schneideinrichtungen zum transversalen Schneiden quer über den Bogen.

5. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch:
Steuern der Transversal-Schneideinrichtungen zum transversalen Schneiden quer über den Bogen.