页张模切和压痕机

申请号 CN200710136976.1 申请日 2007-07-26 公开(公告)号 CN101112799A 公开(公告)日 2008-01-30
申请人 海德堡印刷机械股份公司; 发明人 H·弗兰克;
摘要 本 发明 涉及一种页张模切和压痕机,用于加工用纸、纸板和类似物制成的页张,该页张模切和压痕机具有多个模切和/或压痕站。这些模切和/或压痕站各具有一个相对于 机架 固定的平压盘和一个可横向进给的平压盘。另外,设置有一个输送装置,以便输送页张通过各个加工站。这些可横向进给的平压盘各通过单独的驱动装置由 位置 调节回路这样来控制,使得每一个模切和/或压痕站的可横向进给的平压盘的升降运动可个别地调节。
权利要求

1.页张模切和压痕机,用于加工用纸、纸板和类似物制成的页张, 该页张模切和压痕机具有多个加工站和一个用于输送页张通过各个 加工站的输送装置,这些加工站具有相对于机架固定的工具和可横向 进给的工具,其特征在于:这些可横向进给的工具各通过单独的驱动 装置运动,其中,这些单独的驱动装置通过位置调节回路这样来控制, 使得每一个加工站的可横向进给的工具的升降运动可个别地调节。
2.根据权利要求1的页张模切和压痕机,其特征在于:这些单独 的驱动装置是液压缸
3.根据权利要求1或2的页张模切和压痕机,其特征在于:这些 液压缸的活塞固定在所述可横向进给的工具上并且缸固定在机架上。
4.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 用于所述可横向进给的工具的运动的给定值个别地根据由给定值发 生器产生的全局的机器度来确定。
5.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 上工作台承载所述可横向进给的工具。
6.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 下工作台承载所述可横向进给的工具。
7.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 所述可横向进给的工具通过至少一个液压缸运动。
8.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 所述可横向进给的工具通过多个液压缸运动。
9.根据权利要求8的页张模切和压痕机,其特征在于:这些液压 缸关于它们的作用点可自由地定位在所述可横向进给的工具上。
10.根据权利要求8的页张模切和压痕机,其特征在于:这些液压 缸可不同强度地设计。
11.根据权利要求8的页张模切和压痕机,其特征在于:这些缸在 位置和压方面被个别地调节。
12.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 为了调节位置使用容积式控制装置。
13.根据权利要求1至10中一项的页张模切和压痕机,其特征在 于:为了调节位置使用阻抗式控制装置。
14.根据权利要求1的页张模切和压痕机,其特征在于:所述可横 向进给的工具总是通过飞轮驱动装置驱动。
15.根据权利要求14的页张模切和压痕机,其特征在于:功率流 从飞轮直接耦合到工具。
16.根据权利要求15的页张模切和压痕机,其特征在于:为了使 不同的驱动装置同步,设置有一个小的传动装置,该传动装置不必传 递大功率。
17.根据权利要求16的页张模切和压痕机,其特征在于:该传动 装置构造成主轴
18.根据权利要求15的页张模切和压痕机,其特征在于:所述同 步通过作为伺服驱动装置来调节的用于飞轮的各个驱动电动机来进 行。
19.根据权利要求1的页张模切和压痕机,其特征在于:至少一个 可横向进给的工具被机械地驱动。
20.根据权利要求1的页张模切和压痕机,其特征在于:至少一个 可横向进给的工具被液压地驱动。
21.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 所述用于输送页张通过各个加工站的输送装置由至少一个直线驱动 装置组成。
22.根据上述权利要求中一项的页张模切和压痕机,其特征在于: 这些加工站包括至少一个模切和/或压痕站。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种页张模切和压痕机。

背景技术

用本身闭合的几何的裁切模具进行裁切被称为模切,这些裁剪模 具可以是圆形的、椭圆形的或多边形的以及所有形式的假想形状。在 印后加工中所进行的处理如利用冲孔器进行模切、切和索引模切属 于该领域。模切对着模切底座或凸模进行,部分地也是剪切过程(参 见:印后加工,装订工人培训手册,联邦印刷协会,1996年,第351 页及以下)。
用纸、硬纸板、纸板或瓦楞纸板制成的包装材料主要以页张规格 模切。但在模切过程中也可附加地在有用部分中加工出槽线或拱花。 这种复杂的过程使得必须对页张逐个模切。因为最终产品涉及在技术 实施和图形实施方面要求高的包装(例如用于化妆品、香烟、药物、 食品等的包装),所以不仅对包装材料本身提出了特别的要求,而且 为了最佳结果还需要具有最小公差的模切工具和极其精密且可靠工 作的模切机。
平台模切机充分满足了这些要求。在此情况下,印刷好且堆叠在 托板上的页张输入给模切机。在该机器中,在分离装置中首先进行待 模切的页张的分离,这些页张于是接着在一个对准装置中配合精确地 对准,由一个叼纸牙托架接收并且精确地定位在该模切装置中。在环 形的链上,叼纸牙托架在此可运动通过机器或被直线驱动装置驱动。
模切装置通常由一个设置有配合板的静止的工作台和一个设置 有模切或压槽工具的可通过升降驱动装置垂直于配合板上下运动的 工作台组成。通过该上下运动,有用部分从被节拍式地引导穿过工作 台面之间的页张中模切出并且同时压制出整齐折叠所必需的槽。
在后面的清废装置中,废料通过清废工具机械地除去。视机器的 装备而定,最后可在一个为此设置的有用部分分开装置中将模切好的 有用部分分离。
由DE 30 44 083 A1公开了一种用于页张模切和压痕机的驱动装 置。在该文献中描述的机器具有一个固定的下工作台和一个可上下运 动的用于对用纸、纸板和类似物制成的页张进行模切的上工作台。可 上下运动的上工作台的运动通过滚子实现,这些滚子设置在两个设置 在该工作台上的偏心轴上。上工作台以弹簧靠置在偏心轴上的滚子 上。通过偏心轴的转动运动,上工作台垂直地朝下工作台运动。通过 该偏心驱动装置,随着时间的进展得到上工作台的基本上正弦形的升 降运动。
由DE 33 13 790 C2公开了另一种用于页张模切和压痕机的驱动 装置。该平压模切压力机具有一个固定地设置在机架中的第一平压盘 和一个对着可横向进给的第一平压盘的第二平压盘,该第二平压盘可 通过铰接地作用在该第二平压盘上的四个肘杆在横向进给方向上调 节。这些肘杆各通过一个支撑铰链支撑在机架上并且被凸轮驱动装置 加载。
在这些公知的驱动装置中,所产生的升降运动由于公用的驱动装 置而与输送运动相耦合。该解决方案的缺点是,在偏心系统或肘杆系 统的区域中由于结构而使用大的质量以及在升降运动的控制中相对 于输送运动灵活性低并且由此用于优化模切过程的可能性小。
DE-GM 76 11 968中描述了一种作为替换方案的用于施加模切力 的解决方案;但在此不输送页张。位于机器下部分中且相对于模切工 具设置在中部的液压缸借助于对称的杠杆并且借助于两个被导向的 杆作用在模切机的上工作台上。该解决方案的缺点是用于传递力的结 构昂贵以及用于匹配模切力的可能性小。

发明内容

本发明的任务在于,提供一种页张模切和压痕机,该页张模切和 压痕机具有多个加工站,这些加工站的行程与页张的输送路程无关。
该任务通过本发明的页张模切和压痕机来解决。
根据本发明,提出了一种页张模切和压痕机,用于加工用纸、纸 板和类似物制成的页张,该页张模切和压痕机具有多个加工站和一个 用于输送页张通过各个加工站的输送装置,这些加工站具有相对于机 架固定的工具和可横向进给的工具,其中,这些可横向进给的工具各 通过单独的驱动装置运动,其中,这些单独的驱动装置通过位置调节 回路这样来控制,使得每一个加工站的可横向进给的工具的升降运动 可个别地调节。
在根据本发明的一个实施形式中,可横向进给的工具通过单独的 驱动装置运动。这使得可分开地控制这些单独的驱动装置。通过位置 调节回路则可实现个别地控制每一个工具的升降运动。
在一个优选的实施形式中,这些单独的驱动装置是液压缸。为了 不使缸上的压力连接端一起运动,活塞固定在运动的部分上并且缸固 定在机架上。可横向进给的工具在此可通过一个或多个液压缸运动。 在缸为多个的情况下可使材料不平度或局部材料不足得到补偿,尤其 是当使得液压缸可自由地定位在可横向进给的平压盘上时以及这些 液压缸必要时被不同强度地设计时。个别的位置调节和压力调节也可 缩短任务转换时的机器装调时间。在此可通过液压缸或者驱动上工作 台或者驱动下工作台。
工具的个别调节有利地根据全局的机器角度来确定,该机器角度 例如通过给定值发生器产生。
为了调节位置例如可使用阻抗式控制装置,在该阻抗式控制装置 中通过调节到缸中的流入量。
在一个特别优选的实施形式中,为了调节位置使用容积式控制装 置,该容积式控制装置通过伺服调节到缸中的流入量。通过取消用 于调节压力介质到缸中的流入量或流出量的阀可改善效率。
在一个作为替换方案的实施形式中放弃该液压系统。可横向进给 的工具的升降运动以公知方式通过偏心驱动装置或肘杆驱动装置来 进行。大的功率流从压力机驱动装置到偏心轴;仅小部分功率必须通 过机械同步来传递。该同步有利地通过压力机驱动装置与主轴之间的 连接传动装置进行。
在一个作为替换方案的有利构型中,该同步通过作为伺服驱动装 置来调节的各个驱动电动机来进行。由此可实现简单的同步。
也可使被机械地和液压地驱动的工具相组合。
在一个特别优选的实施形式中,用于输送页张通过各个加工站的 输送装置构造成直线驱动装置。
有利的是,这些液压缸的活塞固定在所述可横向进给的工具上并 且缸固定在机架上。
有利的是,用于可横向进给的工具的运动的给定值个别地根据由 给定值发生器产生的全局的机器角度来确定。
有利的是,上工作台承载可横向进给的工具。
有利的是,下工作台承载可横向进给的工具。
有利的是,液压缸关于它们的作用点可自由地定位在可横向进给 的工具上。
有利的是,这些液压缸可不同强度地设计。
有利的是,这些缸在位置和压力方面被个别地调节。
有利的是,可横向进给的工具总是通过飞轮驱动装置驱动。
有利的是,功率流从飞轮直接耦合到工具。
有利的是,为了使不同的驱动装置同步,设置有一个小的传动装 置,该传动装置不必传递大功率。
有利的是,该传动装置构造成主轴。
有利的是,至少一个可横向进给的工具被机械地驱动。
有利的是,至少一个可横向进给的工具被液压地驱动。
有利的是,这些加工站包括至少一个模切和/或压痕站。
附图说明
附图中示出了根据本发明的页张模切和压痕机的优选实施形式。 附图表示:
图1  一个页张模切和压痕机的原理结构的示意性视图,
图2  具有被液压地驱动的可横向进给的平压盘的模切或压痕 站的示意性视图,
图3  具有被液压地驱动的可横向进给的工具的多个模切或压 痕站的各自的运动过程的示意性视图,
图4  控制各自的运动过程的示意性视图,
图5  被机械地驱动的压力机驱动装置的示意性视图,
图6  使被机械地驱动的压力机驱动装置同步的示意性视图,
图7  用于控制被机械地驱动的压力机驱动装置的闭合的调节 回路。

具体实施方式

图1中示出了一个用于对用纸、纸板和类似物制成的页张进行模 切、清废及收集的页张模切和压痕机100的原理结构。该页张模切和 压痕机100例如具有一个续纸装置1、两个模切和/或压痕站2、2′、 一个清废站3和一个收纸装置4,它们由一个公用的机器壳体5承载 和包围。
页张6通过续纸装置1从叠堆分离出、通过一个输入台16输入 给页张模切和压痕机100、由叼纸牙在它们的前棱边上叼持并且牵引 着间歇地在页张输送方向F上穿过页张模切和压痕机100的各个站2、 2′、3和4。叼纸牙在此固定在叼牙杆上,这些叼牙杆固定在叼纸牙托 架8上并且这些叼纸牙托架又固定在一个输送系统7上。
模切和/或压痕站2、2′由一个下工作台9及一个上工作台10组成。 下工作台9固定地支承在机架中并且设置有一个未详细示出的朝向模 切刀的配合板。该上工作台可上下垂直运动地被支承着并且设置有模 切和压槽刀。
具有叼纸牙的叼纸牙托架8将页张6从模切和压痕站2、2输送 到后面的清废站3中,该清废站装备有清废工具。在清废站3中借助 于清废工具将不需要的废料段从页张6上向下推出,由此使废料段11 落到推入在该站下方的容器式的车12中。
页张从清废站3到达收纸装置4中,在那里,页张或者仅简单地 被收集,或者同时进行各个有用部分的分离。收纸装置4也可包括一 个托板13,各个页张以叠堆14的形式堆叠在该托板上,由此在达到 确定的叠堆高度后可将带有堆叠的页张14的托板从模切和压痕机100 的区域中移出。
图2示出了根据本发明的页张模切和压痕机100的加工站2、2′ 例如模切和压痕站中的一个。待加工的页张6通过输送装置7、8在 页张输送方向F上输送到加工站2、2′中。这些加工站具有一个可横 向进给的上工作台10和一个相对于壳体固定的下工作台9。用于将模 切力施加在模切工具上的四个液压缸16位于机器下部分中。这些液 压缸16一方面与上工作台10相连接,另一方面支承在页张模切和压 痕机的机器壳体中。液压缸16引起模切行程h,上工作台10通过该 模切行程朝向固定的下工作台9运动。
图3示出了具有被液压地驱动的可横向进给的平压盘的多个加工 站的各自的运动过程。上工作台10、10′、10″各由一个或多个(在该 实施例中各画上了两个)液压缸16驱动。为了不使这些缸上的压力 连接端一起运动,活塞固定在运动的部分上(在此在上工作台10、10′、 10″上),缸固定在机架上。上工作台10、10′、10″各描述坐标系Z中 的一个运动,其中,运动z、z′、z″可根据加工站中的待加工的任务和 瞬时位置从一个上工作台到另一个上工作台个别地控制。叼纸牙托架 8、8′、8″的运动通过箭头x、x′、x″来表示。
图4中示意性地示出了对各个部件的控制。由产生涉及机器节拍 和机器位置的全局的机器参考角αref的给定值发生器17个别地产生给 定参考值:
z2,ref用于站2的上工作台10,
z2′,ref用于站2′的上工作台10′,
z2″,ref用于站2″的上工作台10″,等等。
由此,基于该中央的给定值发生器17定义了一个参考值“机器 角度”,该机器角度作为用于各个站以及驱动系统的个别调节的输入 参量服务于这些站以及该驱动系统,该驱动系统例如可由多个直线驱 动装置组成。于是上工作台在位置调节回路中被调节到所产生的给定 参考值。这样的单个静压驱动装置的调节已经公开并且例如已在液压 手稿中描述:Murrenhoff,H.:流体技术基础,第一卷:液压系统,2005 年第四版;Murrenhoff,H.:伺服液压系统,2002年第二版。
取代运动的上工作台10、10′、10″,也可使用运动的下工作台9、 9′、9″。取代两个缸16,可将一个缸或多于两个的缸用于驱动。缸16 可大体上自由地定位在上工作台上。这些缸可不同强度地设计。缸可 个别地在位置和压力方面调节,以便对不平度或局部材料不足作出反 应。为了调节位置,可使用容积式控制装置(通过伺服泵调节到缸中 的流入量)或阻抗式控制装置(通过阀调节到缸中的流入量)。
多个机械的且彼此同步化的压力机驱动装置的使用提供了一个 替换方案。
图5和图6示出了被机械地驱动的模切或压痕站2和2′的示意性 视图,在箭头方向A上在所述模切或压痕站的前面或在箭头方向B上 在所述模切或压痕站的后面各安置有其它任意的站。所示的模切或压 痕站2和2′以及可能的安置在前面或后面的站对于每一个可横向进给 的平压盘10、10′各具有一个压力机驱动装置19、19′,该压力机驱动 装置以未描述的公知方式由飞轮、耦合装置和连接到传动装置上的连 接装置组成,该传动装置通过偏心轴22、22′使上工作台10、10′运动。 压力机驱动装置在此例如通过减速传动装置20、20′由驱动电动机18、 18′驱动。功率流在此从飞轮直接到达平压盘。为了使各个压力机驱动 装置同步化,设置有小的传动装置26、26′,它不需传递大功率并且 使压力机驱动装置19、19′与例如主轴21相连接以便同步。
作为替换方案也可提出通过作为伺服驱动装置来调节的用于飞 轮的各个驱动电动机来进行同步化。
图7示出了用于控制压力机驱动装置的调节回路。如可看到的那 样,不仅进行转速调节,而且进行位置调节。
通过根据图7的调节回路使调节参量αex跟踪给定值αref。在此, 参量ωref以给定值接入的形式用于避免滞后误差。ωref是给定值αref对 时间的一阶导数。
值αex与αref的比较通过减法环节进行。调节偏差αdiff通过后面的 比例环节25放大并且作为ωref′加在上。从该总和中减去ωex,以 便产生调节偏差ωdiff。该调节偏差ωdiff例如通过用于避免保留的调节偏 差的比例积分环节23继续处理成电动机力矩给定值Mref。传递函数 27、28表征电流调节器(电动机调节器)和待调节的机械系统的动力 学特性。运动状态(αex和ωex)由位置传感器29检测。该位置传感器 的输出是位置值αex·αex,该位置值作为应答值输入给用于与αref相比较 的减法环节S1。另外,在微分器24中形成αref的时间导数,以便作为 输入给减法环节S2。
参考标号清单
1              续纸装置
2、2′、2″    加工站
3              清废站
4              收纸装置
5              机器壳体
6              页张
7              输送系统
8、8′、8″    叼纸牙托架
9、9′、9″    下工作台
10、10′、10″ 上工作台
11             废料段
12             车
13             托板
14             叠堆
15             页张行进平面
16、16′、16″ 液压缸
17            给定值发生器
18、18′      驱动电动机
19、19′      压力机驱动装置
20、20′      减速传动装置
21            主轴
22、22′      偏心轴
23            比例积分调节器
24            微分器
25            比例调节器
26、26′      压力机驱动装置与主轴之间的连接传动装置
27            电动机调节器
28            机械系统
29            位置传感器
100           页张模切和压痕机
A             箭头
B             箭头
F             页张输送方向
x、x′、x″   叼纸牙托架的运动
z、z′、z″   上工作台的升降运动
αref         机器参考角
αdiff        调节偏差
ωref         机器参考转速
ωdiff        调节偏差
αex          偏心轴角
ωex          偏心轴转速
S1、S2        减法环节
QQ群二维码
意见反馈