阅读说明：本技术 用于操作由包装材料制成的坯件的方法和设备 (Method and apparatus for handling blanks made of packaging material ) 是由 F·奥伯舍尔普 B·罗斯勒 于 2019-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于操作由包装材料制成的坯件(33、36)的方法和设备,给所述坯件(33、36)设置拱形(31),其特征在于,所述坯件(33、36)沿坯件轨道(39)运动通过变形站(34、38),所述拱形(31)在坯件(33、36)沿坯件轨道(39)于变形站(34、38)中运动期间产生。(The invention relates to a method and a device for handling blanks (33, 36) made of packaging material, said blanks (33, 36) being provided with a camber (31), characterized in that the blanks (33, 36) are moved along a blank track (39) through a deformation station (34, 38), said camber (31) being produced during the movement of the blanks (33, 36) along the blank track (39) in the deformation station (34, 38).)

用于操作由包装材料制成的坯件的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1和13前序部分的、用于操作由包装材料制成的坯件的方法。

本发明还涉及一种根据权利要求15和21前序部分的相应设备。

背景技术

在实践中已知用于香烟的带肩盒(Kappenschachtel)，其设有一个或多个拱形壁。通常在带肩盒中这种拱形设置在大面积壁上、如上盖壁和/或下底壁上。在此盖壁通常设有凸拱形和/或底壁设有凹拱形。原因在于例如改进包装的堆叠形成，尤其是为了包装机中的进一步处理。也可以这种方式改善包装的外观。

如已知的，通过冲头在用于带肩盒的、由包装材料制成的坯件的壁上设置这种拱形，所述冲头压到坯件上。冲头在此通常与凹模一起使用。此外，有时也使用热量和/或蒸汽供应。通常，坯件被冲头压入模具中并且短暂地保持，以便设置拱形。

用于在由包装材料制成的坯件的壁上设置拱形的已知解决方案的缺点在于，该方法十分耗时，因为坯件必须静置一段时间，以便借助冲头和凹模设置拱形(必要时在热量和/或蒸汽的附加作用下)。

发明内容

在此基础上，本发明所基于的任务是改进开头所提类型的方法和设备，尤其是在更快的制造和/或更低的能量消耗方面。本发明不应局限于与带肩盒生产相关的应用。

一种用于解决所述任务的方法具有权利要求1的特征。据此规定，所述坯件沿坯件轨道运动通过变形站，所述拱形在坯件沿坯件轨道于变形站中运动期间产生。

已表明，这种制造方式更快速地工作，因为无需为了设置拱形使坯件静止。还可省却热量和/或蒸汽供应，从而节省能源。

在本发明的一种优选实施方式中规定，为了设置拱形，坯件围绕压力刚性体的弯曲表面被引导，由此在坯件中引起弯曲应力，其导致坯件的拱形形式的永久的塑性变形。

一个特殊之处可在于所述至少部分拱形的坯件在变形站之后在偏转站中沿弯曲的运输路径被输送，所述运输路径的弯曲方向相应于坯件的拱形方向。已表明，保持坯件的弯曲半径是将坯件供应给后续加工的一种好方法。这种解决方案尤其是优于部分拱形的坯件的直线继续运输，因为这可导致拱形减小。

优选规定，弯曲的运输路径的半径至少部分地相应于所述至少部分拱形的坯件的半径。以这种方式可确保坯件的拱形不减小或消失。

在本方法的一种优选扩展方案中可规定，弯曲的运输路径这样相交，使得所述至少部分拱形的坯件在偏转站之后基本上在与变形站中相同的运输方向上被输送。以这种方式可在该方法中整体上保持材料流。

在本发明的一种优选实施方式中可规定，偏转站中的运输路径的长度大于坯件在运输方向上的长度。以这种方式可防止坯件与其自身碰撞。

此外可规定，所述至少部分拱形的坯件在弯曲的运输路径中在保持运动方向的情况下被输送。

优选规定，所述拱形的坯件在偏转站之后沿直线运输路径被输送。

一个特殊之处可在于所述至少部分拱形的坯件在弯曲的运输路径和/或直线运输路径中在坯件的侧向相对置边缘的区域中、尤其是在坯件的沿输送方向定向的边缘区域中在运输期间至少部分地通过侧向导向装置被引导。该措施可有助于抑制拱形的消失。

优选这样操作，所述至少部分拱形的坯件沿所述至少部分弯曲的运输路径和/或沿侧向导向装置无应力地被输送，且没有破坏拱形的外力作用在坯件上。

在本方法的一种优选扩展方案中可规定，坯件在变形站中被设置二维拱形并且在此之后通过折叠坯件的侧壁产生坯件的三维拱形。

另一种根据本发明的、也可以是上述解决方案的扩展方案的方法具有权利要求13的特征。据此规定，至少一个第一侧壁相对于壁折叠>90°的角度并且随后被折回，使得该角度≤90°并且在此之后至少一个第二侧壁相对于壁折叠>90°的角度。

侧壁的所谓“过度折叠”(überbrechen)减小坯件的材料相关的复位力并且因此抑制坯件展开的风险。

优选这样操作，两个第一侧壁设置在所述壁的相对置侧面上并且一起被折叠和折回并且两个第二侧壁设置在壁的另外的相对置侧面上并且一起被折叠。以这种方式避免了相邻的第一和第二侧壁的碰撞。最优选侧壁设置在矩形壁的不同侧面上。

用于解决开头所提任务或用于实施该方法的设备具有权利要求15的特征。据此设置变形站，坯件可沿坯件轨道运动通过该变形站，所述变形站构造用于在坯件沿坯件轨道运动期间通过塑性变形在坯件上加设拱形。

在本发明的一种优选实施方式中规定，在变形站中设置至少两个相互配合的辊，它们定位在坯件轨道的不同侧上并且(优选未折叠的)坯件可在这些辊之间这样运动通过，使得在坯件中产生弯曲应力，以用于在坯件的至少一个壁上设置拱形。

在所述设备的一种优选扩展方案中可规定，所述辊之一、即模制辊具有压力弹性表面并且另一辊、即成型辊具有压力刚性表面。

此外可规定，所述辊之间的距离可调节，其方式优选为通过用杠杆系统支承成型辊，所述辊之间的压紧力可调节，以影响坯件的拱形的明显程度。

在本发明的一种优选实施方式中可规定，所述辊可彼此远离运动。

此外可规定，在变形站之后设置偏转站，该偏转站构造用于沿弯曲的运输路径输送拱形的坯件，运输路径的弯曲方向至少部分地相应于坯件的拱形方向。

辊之间的距离和端部止挡的位置或调节可以机械、气动或电气的方式实现。此外，这可集成到控制系统中。

另一种根据本发明的设备(其也可以是上述设备的扩展方案)具有权利要求21的特征。据此规定，所述设备包括至少一个机构，用于将至少一个第一侧壁相对于壁折叠>90°的角度，并且所述设备包括至少一个机构，用于随后将所述至少一个第一侧壁折回，使得该角度≤90°，并且所述设备包括一个机构，用于在此之后将至少一个第二侧壁相对于壁折叠>90°的角度。

本发明的其它优选实施方式可在从属权利要求及说明中给出。

附图说明

下面参照附图阐述本发明的优选实施例。附图如下：

图1以空间图示出带肩盒的结构；

图2以空间图示出封闭的带肩盒；

图3示出沿图2中的剖面线III-III的带肩盒的竖直剖视图；

图4示出带肩盒的制造或相应设备的示意图；

图5以相应于图4中的箭头V的侧视图示出设备局部；

图6示出图5的区域VI中的设备的细节放大图；

图7示出图6的区域VII中的设备的细节放大图；

图8示出图7的区域VIII中的设备的细节放大图；

图9示出图5的区域IX中的设备的细节放大图；

图10示出沿图6中的剖面线X-X的设备局部的竖直剖视图；

图11示出沿图9中的剖面线XI-XI的设备局部的竖直剖视图；

图12示出沿图9中的剖面线XII-XII的设备局部的竖直剖视图；并且

图13示出沿图6中的剖面线XIII-XIII的设备局部的剖视图。

具体实施方式

下面参考用于烟草产品的带肩盒和用于制造这种带肩盒的设备来说明本发明。应理解的是，本发明也可用于其它包装类型，甚至也可用于烟草加工业之外。

图2示出的包装10根据图1和3主要包括四个部分、即底部11、框架12、盖部13和外包套14。

包装10的底部11具有五个壁、即一个构成包装10下侧的大面积底壁15和四个以90°相对于底壁15折叠的窄侧壁16。

框架12具有四个窄侧壁17，它们在内侧并且环绕地沿底部11的侧壁16延伸。框架12在上侧突出于底部11并且构成用于盖部13的肩部。框架12通过粘合固定在底部11上。在当前情况下是通过环绕的胶迹18。通过粘合条19连接两个相邻的侧壁17，以便封闭框架12。

包装10的盖部13具有五个壁、即一个构成包装10上侧的大面积盖壁20和四个以90°相对于盖壁20折叠的窄侧壁21。侧壁21在包装10封闭时包围框架12(图3)。

底部11和盖部13通过外包套14彼此连接。外包套14与包装10的上述组成部分一样由一体的坯件22制成，该坯件在纵向方向上依次具有底部叠片23、侧叠片24、盖部叠片25和侧叠片26。角叠片27、28横向于坯件22纵向方向设置在侧叠片24、26上，并且另外的侧叠片29、30设置在盖部叠片25上。外包套14的各个壁通过折叠线彼此界定，所述壁沿折叠线如图2和3所示折叠。这主要是指侧叠片24、26、29、30以90°相对于盖部叠片25折叠并且底部叠片23以90°相对于侧叠片24折叠。角叠片27、28用于连接侧叠片24、26、39、30。

包装10的一个特殊之处在于盖壁20具有凹拱形31，即向外拱曲。此外，底壁15具有向内或向包装10内部定向的凸拱形31。在两种情况下，拱形31基本上在整个盖壁20和底壁15上延伸。但也可想到，拱形31仅在这些壁的部分上延伸。由于本发明不限于用于带肩盒，因此在本发明范围内当然也可想到，其它壁、仅单个壁或多于两个壁可设有拱形31。

下面尤其是在设置拱形31方面说明包装10的制造：

从第一坯件库32中提取用于底部11的单个坯件33并且在第一变形站34中为其设置拱形31。在随后的站中竖起底部11的侧壁16。这可通过冲压坯件33来完成。之后推出竖起的坯件33并供应给框架12，框架可被冲压到竖起的底部11中。然后将如此形成的包括底部11和框架12的单元推入转塔35中并且随后与盖部13组合。从第二坯件库37提取用于盖部13的坯件36并且在第二变形站38中为其设置拱形31。之后，将坯件36竖起并供应给包括底部11和框架12的单元(图5)。除了变形站34、38之外，上述各个站和方法步骤由本申请人的申请EP 3299158 A1和EP 3299159 A1已知，为了完整公开参见所述申请。

各坯件36单独地且彼此间隔开地沿坯件轨道39被供应给变形站38。在所示实施例中，坯件36在未折叠的情况下被处理。但可想到，坯件36也可在已部分折叠的情况下被处理。坯件36沿坯件轨道39在变形站38区域中的运输优选连续进行。

术语“连续”在本申请范围中用于与“节拍”或“步进”式运输区分。如果速度和/或加速度不恒定，只要坯件不停止，则仍视为连续运输。

在变形站38中，两个辊设置在坯件轨道39的不同侧上，即模制辊40设置在坯件轨道39的一侧上并且成型辊41设置在坯件轨道39的另一侧上。模制辊具有压力弹性表面，而成型辊41具有压力刚性或基本上压力刚性的表面。这两个辊以压力相互贴靠，使得在这些辊之间被引导通过的坯件36在运动期间通过辊发生塑性变形，以形成希望的拱形31。图8示出成型辊41如何以其压力刚性表面将坯件36压入模制辊40的压力弹性表面中，由此在坯件36上产生拱形31。模制辊40的压力弹性表面可通过模制辊40的护套42形成，该护套由相应材料、如Zellvulkolan制成。

辊之间的距离和压力可调节。在当前情况下，成型辊41支承在杠杆系统43上，该杠杆系统能实现向模制辊40的可变进给。以这种方式可调节两个辊之间的压紧力，从而可影响拱形31的程度或深度。当然也可以想到模制辊的相应支承(附加或替代地)。

成型辊41支承在杠杆系统43的杠杆44的一端上，该杠杆可围绕轴承45枢转。在杠杆44的另一端上调节单元46起作用，以便通过枢转杠杆44来控制压紧力的变化以及拱形31的明显程度。此外，也可为杠杆44的该端部配置(可调节的)端部止挡47，该端部止挡限制枢转。

成型辊41向模制辊40的进给以及端部止挡47的调节都能够以机械、气动或电气的方式实现。此外，进给和端部止挡47也可以是控制系统的一部分。

此外，成型辊41的可调节性(枢转到一边和因此减小压力)可用于保护模制辊40的压力弹性表面，因为其可在较长的静止状态和持续的压力负荷下在表面上产生变形。

此外，成型辊41的直径可选择得如此之小，使得在最大进给时不超过极限，在该极限时将损坏坯件36(如脱层)。

在变形站38之后，设有拱形31的坯件36在侧壁21被折叠之前被引导通过偏转站48。在此坯件36在相对置的、平行于坯件运输方向定向的侧边缘上至少部分或在部分区段上通过侧向导向装置49保持并且以保持不变的弯曲半径被输送，以维持拱形31。

偏转站48的一个特殊之处在于坯件36沿弯曲的运输路径50被输送，运输路径50的弯曲方向对应于坯件36的拱形31方向。

根据图7的显示，在变形站38之后运输路径50首先向下定向并且随后围绕偏转辊51延伸，直到运输路径50最后相交并且过渡到直线区段中，一对输送辊52邻接该直线区段。侧向导向装置49也存在于该直线区段的区域中。

在图7中示出侧向导向装置49的布置或延伸。侧向导向装置49在两侧在运输路径50上方和下方延伸，以便从上方和下方保持坯件36的相对置的侧边缘。在偏转辊51的圆周上坯件36通过循环带53保持，该循环带通过多个偏转辊54被引导。

一个特殊之处在于所述至少部分拱形的坯件36基本上无应力地被输送，即不仅通过偏转站48而且也在侧向导向装置49区域中。这可通过运输路径50的相应延伸或通过侧向导向装置49的相应距离来确保。

在偏转站48或偏转辊51之后，坯件36在与变形站38之后或在从坯件库37供应时相同的方向上被输送。

为了使坯件36在偏转站48中不相交，坯件36的长度不能大于偏转辊51的区域中的运输路径50。

在运输路径50之后，拱形的坯件36被供应给折叠竖井55，在该折叠竖井中通过冲头56预折叠坯件36(图10)。在此坯件36的侧壁21被折叠大约90°并且因此坯件36的二维弯曲变成三维拱形31。

在折叠竖井55的区域中，预折叠的坯件36随后通过冲头56被压入传送带58的两个相邻带动器57之间并且借助作为输送机的传送带被侧向运走。

上述在坯件36上设置拱形31的过程相应地在变形站34中对坯件33执行。

用于盖部13的坯件36在与底部11和框架12组合之前还经过另一特殊处理。这涉及在装置59中的处理，所述装置用于过度折叠向坯件36的侧壁21过渡的折叠边缘。

在装置59的第一站60中，沿坯件36运输方向延伸的侧壁21通过旋转的折叠机构61被压入盖部13的内部并且在此折叠超过90°。通过侧壁21的这种“过度折叠”减小坯件36的与材料相关的复位力并且防止折叠的侧壁21回弹。

在装置59的下一站62中，对另外两个侧壁21、即横向于运输方向定向的侧壁21执行相同的过程。但为此首先通过复位机构63使已经折叠的侧壁21重新运动到90°位置，使得另外两个侧壁21在被“过度折叠”时不与已经“过度折叠”的侧壁21“碰撞”。为了“过度折叠”另外两个侧壁21，设置两个另外的折叠机构64，它们可枢转地设置在传送带58下方。在当前情况下不再、但可设置另外两个侧壁21的往回运动。

折叠机构61侧向地设置在用于坯件36的运输路径的两侧并被旋转驱动，折叠机构61的折叠突鼻65与侧壁21接触并且在进一步旋转期间使侧壁枢转。

复位机构63在当前情况下构造为钩状机构，它们可围绕轴线66来回枢转。所述机构的自由端部从内侧移动到侧壁21上，以便将其往回折叠。

折叠机构64基本上与复位机构63相同地构造，但在此将侧壁21的自由端部压向盖部13的内部，以便过度折叠侧壁21或坯件36。

附图标记列表

10 包装

11 底部

12 框架

13 盖部

14 外包套

15 底壁(底部)

16 侧壁(底部)

17 侧壁(框架)

18 胶迹

19 粘合条

20 盖壁(盖部)

21 侧壁(盖部)

22 坯件(外包套)

23 底部叠片

24 侧叠片

25 盖部叠片

26 侧叠片

27 角叠片

28 角叠片

29 侧叠片

30 侧叠片

31 拱形

32 坯件库(底部)

33 坯件(底部)

34 变形站(底部)

35 转塔

36 坯件(盖部)

37 坯件库(盖部)

38 变形站(盖部)

39 坯件轨道

40 模制辊

41 成型辊

42 护套

43 杠杆系统

44 杠杆

45 轴承

46 调节单元

47 端部止挡

48 偏转站

49 侧向导向装置

50 运输路径

51 偏转辊

52 输送辊

53 循环带

54 偏转辊

55 折叠竖井

56 冲头

57 带动器

58 传送带

59 装置

60 站

61 折叠机构

62 站

63 复位机构

64 折叠机构

65 折叠突鼻

66 轴线