EP4725687A2

EP4725687A2 - Bearbeitungseinrichtung zum rillen einer kartonbahn sowie maschine zur bearbeitung einer kartonbahn sowie verfahren zur bearbeitung einer kartonbahn

Info

Publication number: EP4725687A2
Application number: EP25197515.7A
Authority: EP
Inventors: Jan Bröckelmann; Stefan Lüning
Original assignee: G Kraft Maschinenbau GmbH
Current assignee: G Kraft Maschinenbau GmbH
Priority date: 2024-09-23
Filing date: 2025-08-22
Publication date: 2026-04-15
Also published as: DE102024127390A1

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung (1) zum Rillen einer Kartonbahn (2), die zu einem Karton gefaltet werden soll, umfassend ein Trägergestell (3) und ein an dem Trägergestell angeordnetes Rillwerkzeug (4), wobei das Rillwerkzeug (4) ein Rillelement (6) umfasst, wobei das Rillwerkzeug (4) dazu vorgesehen und eingerichtet ist, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) das Rillelement (6) in einen drückenden Kontakt mit der Kartonbahn (2) treten und hierdurch eine Rilllinie (9) in die Kartonbahn (2) einbringen kann, entlang der die Kartonbahn (2) anschließend gefaltet werden kann.

Um eine Bearbeitungseinrichtung bereitzustellen, mittels der eine mechanische Rillung möglich ist und die das Problem der Rückstellneigung des Kartonmaterials löst, wird erfindungsgemäß eine an dem Trägergestell (3) angeordnete Ausbringeinheit (11) zum Ausbringen einer Flüssigkeit auf die Kartonbahn (2) vorgeschlagen, wobei die Ausbringeinheit (11) derart an dem Trägergestell (3) angeordnet und ausgerichtet ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) die Flüssigkeit entweder auf einen Bereich der Kartonbahn (2), in dem anschließend noch mittels des Rillelements (6) die Rilllinie (9) erzeugt wird, oder auf die bereits mittels des Rillelements (6) erzeugte Rilllinie (9) ausbringbar ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung zum Rillen einer Kartonbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung eine Maschine zur Bearbeitung einer Kartonbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16. Schließlich betrifft die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zur Bearbeitung einer Kartonbahn gemäß Anspruch 17.
Die Bearbeitung der jeweiligen Kartonbahn bezieht sich für die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung von Schachteln und Kartons für die Verpackung von Packgut. Bei der Verarbeitung einer Kartonbahn zu Kartons sind einerseits verschiedene Arbeitsschritte bzw. Arbeitsverfahren und andererseits verschiedene Vorrichtungen zur mechanischen Bearbeitung durch Verformung ohne Materialwegnahme vorgesehen. Die Vorrichtungen sind insbesondere mit verschiedenen Werkzeugen zum Rillen, Schneiden, Perforieren und/oder Ritzen der jeweiligen Kartonbahn ausgestattet. Unter dem "Rillen" einer Kartonbahn wird dabei im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine drückende Bearbeitung des jeweiligen Kartonmaterials verstanden, bei der die Kartonbahn in ihrer Dickenrichtung gedrückt wird, im Übrigen jedoch unbeschädigt bleibt. Demgegenüber wird bei einem "Ritzen" die Kartonbahn zumindest eingeschnitten. Beispielsweise wird mindestens eine Lage einer mehrlagigen Kartonbahn durchgeschnitten, während mindestens eine weitere Lage intakt bleibt. Beim "Schneiden" wird die Kartonbahn vollständig durchgeschnitten, sodass zwei benachbarte Bereich voneinander abgetrennt werden. Das "Perforieren" meint eine abschnittsweise Bearbeitung, bei der voneinander beabstandete Ritzen oder Schnitte in die Kartonbahn eingebracht werden, um diese gezielt zu schwächen.
Die Kartonbahn kann beispielsweise von Wellpappe oder von ein- oder mehrlagiger Vollpappe gebildet sein. Hochwertiges Kartonmaterial besteht beispielsweise aus drei Lagen, wobei außenliegende Außenlagen auf Festigkeit und eine zwischen den Außenlagen befindliche innere Lage auf Volumen optimiert sind. Für die Verpackung von Packgut sind Kartons aus Wellpappe üblich.
Unter einer "Kartonbahn" wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung beispielsweise eine "endlose" Kartonbahn verstanden, deren Länge deutlich größer ist als deren Breite. Beispielsweise kann eine Kartonbahn eine Länge von 50 m und eine Breite von 2 m oder weniger aufweisen. Solche endlose Kartonbahnen werden typischerweise in Form einer Leporellofaltung vorgehalten, beispielsweise in einem Magazin einer Maschine, mittels der die Kartonbahn verarbeitet wird. Ebenfalls kann unter einer Kartonbahn im Sinne der vorliegenden Anmeldung - sofern nicht anders beschrieben - ein endlicher Kartonabschnitt verstanden werden, der zu einem Karton verarbeitet werden soll. Vor der Bearbeitung der Kartonbahn ist diese typischerweise ungefaltet.
Zur Herstellung von Erzeugnissen aus Kartonmaterial, insbesondere aus Wellpappe oder Vollpappe, werden in die jeweilige Kartonbahn typischerweise Rillen, Schlitze und/oder Perforationen eingebracht. Beim Schlitzen werden schmale Vertiefungen in die Kartonbahn geschnitten, wobei beispielsweise zumindest eine obere Lage eines mehrlagigen Kartonmaterials durchgeschnitten wird. Das Rillen beschreibt demgegenüber ein lokales Zusammendrücken der Kartonbahn in Dickenrichtung der Kartonbahn. Dies erfolgt entlang in sich gerader Linien, sodass sich sog. "Rilllinien" ergeben. Entlang dieser Rilllinien wird die Kartonbahn später abgewinkelt bzw. gefaltet, um aus der flächigen Kartonbahn beispielsweise einen Karton herzustellen.
Um eine für einen Karton geeignete Kontur der Kartonbahn herzustellen, kann die Kartonbahn geschnitten werden. Insbesondere kann eine Vereinzelung einer endlosen Kartonbahn zu einzelnen Kartonbahnabschnitten stattfinden, wobei die Kartonbahn mittels einer Bearbeitungseinrichtung in eine Richtung quer zur Vorschubrichtung der Kartonbahn durchgeschnitten wird, sodass von der Kartonbahn ein einzelner Kartonbahnabschnitt abgetrennt wird. Dieser kann sodann weiter zu einem Karton verarbeitet werden.
In herkömmlichen Maschinen zur Bearbeitung einer Kartonbahn wird die Kartonbahn aus einem Magazin der Maschine entnommen und mittels einer Zuführeinrichtung einer ersten Bearbeitungsstation zugeführt, mittels der zumindest ein erster Bearbeitungsschritt vorgenommen wird. Typischerweise umfassen solchen Maschinen eine Mehrzahl von Bearbeitungsstationen, die in eine Vorschubrichtung betrachtet in Reihe hintereinander angeordnet sind, sodass die Kartonbahn nacheinander die einzelnen Bearbeitungsstationen passiert. Dabei sind die Bearbeitungsstationen jeweils für einen oder mehrere der oben genannten Bearbeitungsschritte zuständig, wobei beispielsweise die Bearbeitungsstationen nach einer Bearbeitungsrichtung aufgeteilt sein können. Somit kann eine Bearbeitungsstation für eine Querbearbeitung (quer zur Vorschubrichtung der Kartonbahn) und eine weitere Bearbeitungsstation für eine Längsbearbeitung (parallel zur Vorschubrichtung der Kartonbahn) verantwortlich sein.

Stand der Technik

Eine gattungsgemäße Bearbeitungseinrichtung ist beispielsweise dem deutschen Patent DE 10 2015 011 399 B4 entnehmbar. Dort ist die Bearbeitungseinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet, eine Kartonbahn zu rillen und zu schneiden. Hierzu trägt die Bearbeitungsstation sowohl ein Rillwerkzeug als auch ein Schneidwerkzeug. Indem die Werkzeuge relativ zueinander bewegbar sind, können sie wahlweise in Eingriff mit der Kartonbahn gebracht werden. Auf diese Weise ist es mittels einer Bearbeitungseinrichtung möglich, die Kartonbahn entweder mittels des Rillwerkzeugs zu rillen oder mittels des Schneidwerkzeugs zu schneiden, zu perforieren oder zu ritzen. Die bekannte Bearbeitungseinrichtung nutzt für den Arbeitsschritt des Rillens kein drehantreibbares Element, sondern ein feststehendes Element, nämlich eine Gleitkufe mit einer daran angeordneten oder ausgebildeten Profilierung. Das Rillen findet hierbei durch einen Arbeitsvorgang statt, bei dem eine linienförmige Stoffverdrängung über einen aufgebrachten Druck erfolgt, um die Rilllinie und mithin eine Biegefähigkeit für den Karton zu schaffen.
Für die Bearbeitung von Kartons ist es nachteilig, dass das Kartonmaterial trotz eingebrachter Rilllinien nach einer erfolgten Faltung entlang der jeweiligen Rilllinie bestrebt ist, sich zurückzubewegen, das heißt wieder zurück zu falten. Eine einmal aufgebrachte Abwinkelung bzw. Faltung entlang einer Rilllinie, beispielsweise um einen Faltwinkel von 90°, bleibt daher in der Regel ohne Unterstützung oder Arretierung nicht bestehen, sondern bildet sich in Abwesenheit äußerer Einflüsse zumindest teilweise eingeständig aufgrund der Materialeigenschaften des Kartonmaterials wieder zurück. Wenn der Karton entlang einer Verarbeitungsstraße geführt wird, kann es daher vorkommen, dass eine Faltung der Kartonbahn bei der Ankunft der an einer Bearbeitungsstation, die einer Faltstation nachfolgt, bereits nicht mehr in der gewünschten Weise bzw. dem gewünschten Ausmaß vorhanden ist. Beispielsweis kann ein Faltung eines Kartonabschnitts gegenüber einem angrenzenden Kartonabschnitt um eine Winkel von 90° bei Ankunft an der nachfolgenden Bearbeitungsstation bereits auf einen Winkel von 70° "zurückbewegt" haben. Dies kann die weitere Bearbeitung des Kartons behindern. Entsprechend ist es wünschenswert, wenn die rückstellenden Eigenschaften des Kartonmaterials nicht vorhanden wären, um eine aufgebrachte Faltung besser für den Zweck der weiteren Bearbeitung des jeweiligen Kartons beibehalten zu können.

Aufgabe

Der vorliegenden Anmeldung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungseinrichtung bereitzustellen, mittels der eine mechanische Rillung möglich ist und die das Problem der Rückstellneigung des Kartonmaterials löst.

Lösung

Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Bearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen, der Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel.
Die Bearbeitungseinrichtung ist dazu vorgesehen und eingerichtet, eine Kartonbahn zu rillen. Entlang einer solchen Rille, die in die Kartonbahn eingebracht worden ist, soll der Karton zu einem späteren Zeitpunkt gefaltet werden.
Die Bearbeitungseinrichtung umfasst ein Trägergestell sowie ein an dem Trägergestell angeordnetes Rillwerkzeug. Das Trägergestell kann beispielsweise und vorzugsweise von Metall gebildet sein. Vorzugsweise ist das Trägergestell einstückig ausgebildet. Das Trägergestell kann beispielsweise und vorzugsweise nach Art eines Rahmens ausgebildet sein, an dem besonders einfach weitere funktionale Organe der Bearbeitungseinrichtung befestigt bzw. gelagert werden können. Das Trägergestell begrenzt vorzugsweise eine Mehrzahl von Aufnahmekammern, in denen die funktionalen Organe der Bearbeitungseinrichtung aufgenommen sind. Vorzugweise übersteigt eine parallel zu einer Hochachse der Bearbeitungseinrichtung gemessene Höhe des Trägergestells deutlich eine quer zu der Hochachse sowie quer zu einer Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung (parallel zu einer Querachse der Bearbeitungseinrichtung) gemessene Breite des Trägergestells.
Das Rillwerkzeug umfasst ein Rillelement. Hiermit ist es Rillwerkzeug dazu vorgesehen und eingerichtet, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung das Rillelement in einen drückenden Kontakt mit der Kartonbahn treten kann. Hierdurch ist das Rillwerkzeug dazu in der Lage, eine Rilllinie in die Kartonbahn einzubringen, entlang der die Kartonbahn anschließen gefaltet werden kann. Das Rillelement ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es durch seine Form eine Bearbeitungsrichtung vorgibt, in die mittels des Rillelements in die jeweilige Kartonbahn die Rilllinie eingebracht werden kann, wenn die Bearbeitungseinrichtung bei ihrem bestimmungsgemäßem Betrieb relativ zu einer jeweiligen Kartonbahn bewegt wird. An welchen Stellen und auf welcher jeweiligen Länge eine Rilllinie in die jeweilige Kartonbahn eingebracht werden soll bzw. wird, wird anhand des Designs des zu erzeugenden Kartons bestimmt. Das Rillelement kann beispielsweise und vorzugsweise von einer nachstehend gesondert beschriebenen Gleitkufe gebildet sein. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Bearbeitungsrichtung parallel zur Längsrichtung der Gleitkufe orientiert. Ebenfalls ist eine Ausgestaltung in Form eines runden Rillrads denkbar, das um eine parallel zur Querachse der Bearbeitungseinrichtung orientierte Drehachse drehbar gelagert ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Bearbeitungsrichtung senkrecht zu der Drehachse des Rillrads orientiert. Andere Ausgestaltungen sind ebenfalls denkbar. Wesentlich ist die Eignung, mit der Kartonbahn in drückenden Kontakt zu treten, infolgedessen das Kartonmaterial verdrängt wird und sich dadurch die Rilllinie ergibt.
In einer Ausgestaltung, in der die Bearbeitungseinrichtung in einer übergeordneten Maschine verbaut ist, kann das Rillwerkzeug beispielsweise Teil einer Bearbeitungsstation der Maschine sein, mittels der die Kartonbahn bearbeitet werden kann. Hierbei kann es sich um eine Längsbearbeitung (parallel zur Vorschubrichtung der Kartonbahn) und/oder eine Querbearbeitung (quer zur Vorschubrichtung der Kartonbahn) handeln. Stromabwärts dieser Bearbeitungsstation kann beispielsweise eine weitere Bearbeitungsstation in Form einer Faltstation angeordnet sein, mittels der die Kartonbahn gefaltet und auf diese Weise das Endprodukt hergestellt werden kann. In der Faltstation werden Abschnitte der Kartonbahn relativ zueinander abgewinkelt bzw. gefaltet, wobei eine oder mehrere zuvor eingebrachte Rilllinien dazu dienen, die Faltung entsprechend vorzubereiten. Mithin wird bei einer solchen Ausgestaltung der Karton entlang zuvor in die Kartonbahn eingebrachter Rilllinien gefaltet. Dort ist die Kartonbahn bzw. das Kartonmaterial der Kartonbahn infolge des drückenden Kontakts mit dem Rillelement geschwächt bzw. geprägt, sodass das Kartonmaterial entlang der Rilllinien unter Aufbringung einer Kraft nachgibt und hierdurch die definierte Faltung erzeugt.
Für das Zusammenspiel der Bearbeitungseinrichtung mit einer jeweiligen Kartonbahn bedarf es einer zumindest abschnittsweise linearen Relativbewegung zwischen beiden Teilen. Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, ob die Kartonbahn stillsteht und die Bearbeitungseinrichtung aktiv relativ linear zu der Kartonbahn bewegt wird oder umgekehrt die Bearbeitungseinrichtung stillsteht und die Kartonbahn aktiv linear bewegt wird. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, dass sowohl die Kartonbahn als auch die Bearbeitungseinrichtung gleichzeitig aktiv bewegt werden, wobei sich diese Bewegungen derart voneinander unterscheiden, dass die Bearbeitungseinrichtung und die Kartonbahn sich relativ zueinander bewegen. Insbesondere bei einer Querbearbeitung, bei der eine Rilllinie quer in Richtung zu einer Vorschubrichtung der Kartonbahn in die Kartonbahn eingebracht wird, steht in aller Regel die Kartonbahn still, während die Bearbeitungseinrichtung als Teil einer Bearbeitungsstation quer zur Kartonbahn bewegt wird und im Zuge dessen mittels drückenden Kontakts des Rillelements des Rillwerkzeugs die Rilllinie in die Kartonbahn einbringt. Hierbei kann die Bearbeitungseinrichtung beispielsweise und vorzugsweise an einer sich quer über die Kartonbahn erstreckenden Traverse der Bearbeitungsstation angeordnet sein und mittels eines Antriebsmittels entlang der Traverse bewegbar sein.
Erfindungsgemäß umfasst die Bearbeitungseinrichtung ferner eine Ausbringeinheit, die an dem Trägergestell angeordnet ist. Die Ausbringeinheit ist dazu vorgesehen und eingerichtet, eine Flüssigkeit auf die Kartonbahn auszubringen. Hierbei ist die Ausbringeinheit derart an dem Trägergestell angeordnet und ausgerichtet, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung die Flüssigkeit entweder auf einen Bereich der Kartonbahn ausgebracht werden kann, in dem anschließend noch mittels des Rillelements die Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht wird, oder auf die bereits mittels des Rillelements erzeugte Rilllinie ausgebracht werden kann. Mit anderen Worten ist es gleichermaßen denkbar, entweder die Flüssigkeit "vor" dem Rillelement auszubringen, wobei die Kartonbahn sodann in dem Bereich gerillt wird, in dem der Auftrag der Flüssigkeit bereits stattgefunden hat, oder die Flüssigkeit "hinter" dem Rillelement auszubringen, sodass die Flüssigkeit auf die bereits erzeugte Rilllinie aufgetragen wird. Im Ergebnis ist liegt nach der Bearbeitung eine Kartonbahn mit einer Rilllinie vor, entlang der die Kartonbahn mit Flüssigkeit beaufschlagt ist. Der Auftrag der Flüssigkeit kann insbesondere anhand des Designs des zu erzeugenden Kartons berechnet werden.
Bei dieser Flüssigkeit kann es sich im einfachsten Fall um Wasser handeln. Gleichwohl sind jedoch auch andere Flüssigkeiten denkbar, insbesondere solche, die sich schnell verflüchtigende Eigenschaften aufweisen. Somit kann die Flüssigkeit beispielsweise und vorzugsweise zumindest einen Anteil an Alkohol aufweisen.
Vorzugsweise ist die Ausbringeinheit in Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung betrachtet in Reihe vor oder hinter dem Rillwerkzeug angeordnet. Sofern das Rillelement in der vorstehend beschriebenen Weise eine Bearbeitungsrichtung vorgibt, ist diese Bearbeitungsrichtung vorzugsweise parallel zu der Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung orientiert.
Bei der Anordnung der Ausbringeinheit in Reihe vor dem Rillwerkzeug wird bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung mittels der Ausbringeinheit die Flüssigkeit auf die noch "ungerillte" Kartonbahn aufgetragen, bevor anschließend mittels des Rillelements die Rilllinie erzeugt wird. Aufgrund der Anordnung der Ausbringeinheit "in Reihe vor dem Rillwerkzeug" findet das Erzeugen der Rilllinie entlang der Linie statt, entlang der unmittelbar zuvor die Flüssigkeit auf die Kartonbahn ausgebracht wurde.
Umgekehrt findet das Ausbringen der Flüssigkeit erst nach dem Erzeugen der Rilllinie statt, wenn die Ausbringeinheit in Reihe hinter dem Rillwerkzeug angeordnet ist. Hierbei wird demzufolge zunächst die Rilllinie erzeugt und sodann entlang der bereits gebildeten Rilllinie mittels der Ausbringeinheit die Flüssigkeit auf die Kartonbahn ausgebracht. Aufgrund der Anordnung der Ausbringeinheit "in Reihe hinter dem Rillwerkzeug" findet der Auftrag der Flüssigkeit auf die Kartonbahn genau entlang der Linie statt, entlang der unmittelbar zuvor die Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht wurde. Diese Ausgestaltung und Vorgehensweise ist grundsätzlich zu bevorzugen, da davon auszugehen ist, dass die noch "trockene" Kartonbahn besser mit dem Rillelement bearbeitet werden kann, ohne im Zuge dessen das Kartonmaterial in ungewünschter Weise zu beschädigen. Grundsätzlich ist gleichwohl die Variante des Ausbringens der Flüssigkeit vor der Erzeugung der Rilllinie gemäß vorstehender Erläuterung ebenfalls denkbar.
Die Ausbringeinheit kann beispielsweise und vorzugsweise eine Auftragsdüse umfassen, über die die Flüssigkeit in Form eines Sprühkegels ausgebracht wird, der sich kegelförmig um eine Hauptabstrahlrichtung erstreckt. Die Ausbringung der Flüssigkeit in Form eines Sprühkegels hat zur Folge, dass ein linienförmiger Auftrag der Flüssigkeit auf der Kartonbahn, der sich im Zuge der Ausbringung der Flüssigkeit bei gleichzeitiger Bewegung der Bearbeitungseinrichtung relativ zu der Kartonbahn auf der Kartonbahn ergibt, eine gewisse quer zu einer Längsrichtung des linienförmigen Auftrags gemessene Breite aufweist. Bevorzugt ist die Ausbringeinheit derart ausgebildet, dass der Sprühkegel auf das Rillwerkzeug bzw. des Rillelements abgestimmt ist, sodass eine quer zu einer Längsrichtung der Rilllinie betrachtete Breite der Rilllinie zumindest im Wesentlichen einer Breite des linienförmigen Auftrags der Flüssigkeit auf der Kartonbahn entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nach der Bearbeitung mittels der Bearbeitungseinrichtung die Rilllinie zumindest im Wesentlichen vollständig mit der ausgebrachten Flüssigkeit beaufschlagt ist. Mit anderen Worten sind die Rilllinie und die Linie des Flüssigkeitsauftrags bevorzugt "deckungsgleich", nämlich sowohl in ihrer Länge als auch in ihrer Breite.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung hat viele Vorteile. Insbesondere ermöglicht sie eine Bearbeitung einer jeweiligen Kartonbahn zum Einbringen einer Rilllinie sowohl mittels einer mechanischen Bearbeitung mittels des Rillwerkzeugs als auch unterstützend mittels des Ausbringens der Flüssigkeit. Auf diese Weise kann in einem einzigen Arbeitsgang mittels der Bearbeitungseinrichtung das Ergebnis erzeugt werden, dass nach der Bearbeitung der Kartonbahn mit einer mit Flüssigkeit benetzten bzw. beaufschlagten Rilllinie versehen ist. Eine sich anschließende Faltung der Kartonbahn entlang dieser Rilllinie ist daraufhin nicht wie im Stand der Technik einer Rückstellung unterworfen, bei der das Kartonmaterial bestrebt ist, der eingebrachten Faltung entgegenzuwirken und sich zurückzuverformen. Stattdessen bleibt die eingebrachte Faltung, die entlang der Rilllinie aufgebracht wird, stabil, sodass die gefaltete Kartonbahn besonders gut einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung im Zuge des Einbringens einer jeweiligen Rilllinie relativ zu einer stillstehenden Kartonbahn bewegt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausbringeinheit mittels einer flexiblen Leitung, beispielsweise und vorzugsweise mittels eines flexiblen Schlauchs, an eine Flüssigkeitspumpe angeschlossen ist, mittels der die Flüssigkeit aus einem Reservoir kommend mit Druck beaufschlagt und auf diese Weise der Ausbringeinheit zuführbar ist. Mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Ausbringeinheit kann beispielsweise und vorzugsweise ein Ventil der Ausbringeinheit bedarfsgerecht geschaltet werden, sodass das Ausbringen der Flüssigkeit in abgestimmter Weise zu dem erzeugen einer jeweiligen Rilllinie erfolgt. Das Ventil ist beispielsweise und vorzugsweise in Form eines Magnetventils ausgebildet und als integraler Bestandteil der Ausbringeinheit ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung ist das Rillelement von einer parallel zu der Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung langgestreckten Gleitkufe gebildet. Hierbei ist die Gleitkufe an ihrer Unterseite, die beim bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung der Kartonbahn zugewandt ist, mit einer Profilierung versehen. Diese Profilierung kann beispielsweise und vorzugsweise von einer Rillkante oder einer Rillfläche gebildet sein. Bei der Ausgestaltung als Rillkante kann diese beispielsweise und vorzugsweise ballig, insbesondere konvex gekrümmt, ausgebildet sein und sich in Längsrichtung an der Unterseite der Gleitkufe erstrecken. Sofern das Rillelement von einer solchen Gleitkufe gebildet ist, wird für das Erzeugen einer jeweiligen Rilllinie die Gleitkufe mit einer Oberseite der jeweiligen Kartonbahn in Kontakt gebracht, wobei die Profilierung an der Unterseite der Gleitkufe in drückenden Kontakt mit der Kartonbahn tritt und diese hierdurch in Dickenrichtung eindrückt. Bei einer Relativbewegung zwischen Bearbeitungseinrichtung und Kartonbahn wird auf diese Weise die Kartonbahn entlang einer Linie eingedrückt, die sodann die Rilllinie bildet. Das als Gleitkufe ausgebildete Rillelement gibt durch ihre längliche Erstreckung eine Bearbeitungsrichtung vor, in der geeignet ist, die jeweilige Rilllinie in die Kartonbahn einzubringen. Diese Bearbeitungsrichtung ist parallel zu der Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung orientiert.
Sofern das Rillelement in der beschriebenen Weise von einer Gleitkufe gebildet ist, kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn die Ausbringeinheit in längsachsparallele Richtung der Gleitkufe betrachtet zumindest im Wesentlichen fluchtend mit der Profilierung angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Ausbringen der Flüssigkeit besonders einfach übereinstimmend mit der Erzeugung der Rilllinie erfolgen kann. Mit anderen Worten verhilft diese Ausgestaltung dazu, dass die Flüssigkeit genau auf solche Weise relativ zu der Rilllinie ausgebracht werden kann, dass nach erfolgter Bearbeitung der jeweiligen Kartonbahn die Kartonbahn eine mit Flüssigkeit beaufschlagt Rilllinie aufweist. Gemäß vorstehender Beschreibung ist es hierbei sowohl denkbar, dass die Flüssigkeit vor dem Erzeugen der Rilllinie oder nach dem Erzeugen der Rilllinie auf die Kartonbahn aufgebracht wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung ist die Ausbringeinheit derart an dem Trägergestell angeordnet, dass eine endseitige Auftragsdüse der Ausbringeinheit, durch die die Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Ausbringeinheit aus selbiger austreten kann, sich bezogen auf die Hochachse der Bearbeitungseinrichtung betrachtet zumindest im Wesentlichen auf demselben Höhenniveau befindet, auf dem sich auch das Rillelement befindet. Diese Ausgestaltung soll sicherstellen, dass die Ausbringeinheit in solcher Weise möglichst nahe zu der zu bearbeitenden Kartonbahn angeordnet ist, dass die endseitige Auftragsdüse, der die Flüssigkeit effektiv abgegeben wird, sich bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung in unmittelbarer Nähe oberhalb der Kartonbahn befindet. Auf diese Weise kann bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung die Flüssigkeit besonders präzise auf die Kartonbahn aufgetragen werden. Das Höhenniveau, auf dem sich das Rillelement befindet, befindet sich bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung ebenfalls in unmittelbarer Nähe oberhalb der Kartonbahn.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung weist das Trägergestell eine zumindest zweiseitig eingefasste Aufnahmekammer auf, in der die Ausbringeinheit angeordnet bzw. aufgenommen ist. Vorzugsweise weist Aufnahmekammer eine in Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung betrachtet vordere Wandung und eine in Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung betrachtet hintere Wandung auf. Hierbei ist die Ausbringeinheit zwischen der vorderen und der hinteren Wandung innerhalb der Aufnahmekammer aufgenommen. Beispielsweise und vorzugsweise kann die Ausbringeinheit mit einer der beiden Wandungen verschraubt und auf diese Weise innerhalb der Aufnahmekammer fixiert sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung ist die Ausbringeinheit derart an dem Trägergestell angeordnet, dass eine Hauptabstrahlrichtung der Ausbringeinheit, in die die Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Ausbringeinheit hauptsächlich aus einer endseitigen Auftragsdüse der Ausbringeinheit ausgebracht wird, bezogen auf eine Querebene der Bearbeitungseinrichtung in einem Abstrahlwinkel schräg auf das Rillelement zu geneigt ist. Die Querebene ist hierbei derart definiert, dass sie parallel zu der Hochachse der Bearbeitungseinrichtung beinhaltet und orthogonal zu der Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung orientiert ist. Die beschriebene Anordnung der Ausbringeinheit hat den Vorteil, dass die Flüssigkeit besonders nah zu dem Rillelement bzw. der erzeugten oder noch zu erzeugenden Rilllinie auf die Kartonbahn aufgebracht werden kann. Mithin wird durch die schräge Neigung der Hauptabstrahlrichtung erreicht, dass die ausgebrachte Flüssigkeit ausgehend von einer distalen Spitze der Auftragsdüse eine in Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung horizontale, parallel zu einer Ebene der jeweiligen Kartonbahn orientierte Bewegungskomponente aufweist. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit in horizontale Richtung ausgehend von der Auftragsdüse näher an das Rillelement des Rillwerkzeugs herangebracht werden, bevor die Flüssigkeit auf die Oberfläche der Kartonbahn trifft. Aufgrund von Restriktionen im Bauraum der Bearbeitungseinrichtung kann die Ausbringeinheit in der Regel nicht beliebig nah zu dem Rillelement an dem Trägergestell angeordnet werden. Die schräge Neigung der Hauptabstrahlrichtung kann einen bauraumbedingten Abstand zwischen dem Rillelement und der Ausbringeinheit zumindest teilweise überwinden und dafür sorgen, dass das Einbringen der Rilllinie in die jeweilige Kartonbahn und das Auftragen der Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung unmittelbar nacheinander stattfinden.
In bevorzugter Ausgestaltung beträgt der Abstrahlwinkel zwischen 1° und 40°, vorzugsweise zwischen 10° und 40°, weiter vorzugsweise zwischen 20° und 30°.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung umfasst die Bearbeitungseinrichtung ein Rill-Verstellelement, das mit dem Rillwerkzeug zusammenwirkt. Das Rill-Verstellelement ist dazu vorgesehen und eingerichtet, zumindest Teile des Rillwerkzeugs relativ zu dem Trägergestell zu bewegen. Diese Bewegung findet vorzugsweise zumindest anteilig in eine Richtung parallel zu der Hochachse der Bearbeitungseinrichtung statt. Mittels des Rill-Verstellelements kann mithin das Rillwerkzeug zwischen einer Aktivstellung und einer Inaktivstellung überführt werden. Bei Vorliegen in der Aktivstellung ist zumindest das Rillelement derart in Richtung parallel zu der Hochachse der Bearbeitungseinrichtung nach unten "abgesenkt", dass das Rillelement in drückenden Eingriff mit der Kartonbahn tritt und hierdurch die Rilllinie erzeugt. Demgegenüber findet ein solcher Eingriff bei Vorliegen des Rillwerkzeugs in seiner Inaktivstellung nicht statt. Mithin erlaubt das Rill-Verstellelement die bedarfsweise Erzeugung von Rilllinien in der jeweiligen Kartonbahn, ohne dass die Bearbeitungseinrichtung als Ganze parallel zu der Hochachse bewegt werden muss. Somit können Rilllinien beispielsweise und vorzugsweise abschnittsweise in die Kartonbahn eingebracht werden, nämlich insbesondere nur entlang solcher Strecken, entlang der die Kartonbahn später gefaltet werden soll. Das Rill-Verstellelement kann beispielsweise und vorzugsweise einen pneumatischen, einen hydropneumatischen, einen hydraulischen oder einen elektrischen Antrieb aufweisen. Das Rill-Verstellelement kann beispielsweise und vorzugsweise über eine Hebelmechanik mit dem Rillwerkzeug verbunden sein bzw. zusammenwirken.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung ein solches Rill-Verstellelement umfasst, kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn beim bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung die Überführung des Rillwerkzeugs in seine Aktivstellung steuerungstechnisch mit dem Ausbringen der Flüssigkeit mittels der Ausbringeinheit synchronisiert wird. Somit kann es vorteilhaft sein, wenn das Ausbringen der Flüssigkeit immer nur dann stattfindet, wenn eine Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht wird. Mit anderen Worten findet der Auftrag von Flüssigkeit auf die Kartonbahn nur entlang solcher Strecken statt, entlang der entweder bereits eine Rilllinie erzeugt wurde oder noch erzeugt wird. Die ausgebrachte Flüssigkeit und die erzeugte Rilllinie sind bei dieser Betriebsweise mithin nach erfolgter Bearbeitung einer Kartonbahn mittels der Bearbeitungseinrichtung übereinstimmend bzw. überdeckend auf bzw. in der Kartonbahn vorhanden. Der Auftrag der Flüssigkeit und das Einbringen von Rilllinien in die jeweilige Kartonbahn wird anhand des Designs des zu erzeugenden Kartons berechnet. Dies ermöglicht eine präzise und gezielte Behandlung der Kartonbahn, um die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu gewährleisten.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung das beschriebene Rill-Verstellelement umfasst, kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn das Rillelement gelenkig an das Trägergestell angeschlossen ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das Rillelement mittels des Rill-Verstellelements relativ zu dem Trägergestell um eine parallel zu einer Querachse der Bearbeitungseinrichtung orientierte Schwenkachse verschwenkt werden. Eine solche Schwenkbewegung ist besonders gut dazu geeignet, dass Rillelement bedarfsweise abzusenken, das heißt in Eingriff mit der jeweiligen Kartonbahn zu bringen (Aktivstellung des Rillwerkzeugs) oder umgekehrt das Rillelement anzuheben, das heißt einen zuvor bestehenden Eingriff mit der jeweiligen Kartonbahn aufzuheben (Inaktivstellung des Rillwerkzeugs). Die gelenkige Anordnung des Rillelements an dem Trägerelement ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Rillelement von der vorstehend beschriebenen Gleitkufe gebildet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung weist diese ein an dem Trägergestell angeordnetes Schneidwerkzeug auf. Das Schneidwerkzeug umfasst ein Schneidelement, das vorzugsweise in Form eines Kreismessers ausgebildet ist. Das Schneidwerkzeug ist dazu vorgesehen und eingerichtet, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung das Schneidelement in Kontakt mit der Kartonbahn treten und die Kartonbahn entlang einer Arbeitslinie bearbeiten kann. Beispielsweise und vorzugsweise kann die Kartonbahn entlang der Arbeitslinie mittels des Schneidelements geschnitten, geritzt oder perforiert werden. Dies kann sowohl von der Ausgestaltung des Schneidelements als auch einer Betriebsweise des Schneidwerkzeugs abhängen. Beispielsweise kann das Schneidelement von einem Kreismesser gebildet sein, das eine durchgehende oder gezackte Schneidkante aufweist. Eine durchgehende Schneidkante ist beispielsweise für einen schneidenden Eingriff mit einer jeweiligen Kartonbahn besonders gut geeignet, während eine gezackte Schneidkante besser für ein Perforieren der jeweiligen Kartonbahn geeignet ist. Ein Schneidwerkzeug, dass eine Mehrzahl von Schneidelementen umfasst, ist ebenfalls denkbar. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Schneidelemente unterschiedlich ausgestaltet sind, sodass ein möglichst großer Funktionsumfang für die Bearbeitung von Kartonbahnen realisiert werden kann.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung ein Schneidwerkzeug umfasst, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Bearbeitungseinrichtung ferner ein Schneid-Verstellelement umfasst, das mit dem Schneidwerkzeug zusammenwirkt. Die Zusammenwirkung des Schneid-Verstellelements mit dem Schneidwerkzeug ist von solcher Natur, dass zumindest Teile des Schneidwerkzeugs mittels des Schneid-Verstellelements relativ zu dem Trägergestell bewegbar sind. Die Bewegung ist vorzugsweise zumindest anteilig in eine Richtung parallel zu der Hochachse der Bearbeitungseinrichtung realisierbar. Das Schneid-Verstellelement bietet analog zu dem vorstehend beschriebenen Rill-Verstellelement den Vorteil, dass das Schneidelement bedarfsweise Kontakt mit der Kartonbahn gebracht werden kann. Mithin kann das Schneidwerkzeug mittels des Schneid-Verstellelements wechselweise zwischen einer Aktivstellung und einer Inaktivstellung überführt werden. Bei Vorliegen in der Aktivstellung ist zumindest das Schneidelement derart in Richtung parallel zu der Hochachse der Bearbeitungseinrichtung nach unten abgesenkt, dass es bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung in Kontakt mit der Kartonbahn tritt und diese schneidet, ritzt oder perforiert. Bei Vorliegen in der Inaktivstellung des Schneidwerkzeugs ist das Schneidelement hingegen in Richtung parallel zu der Hochachse so weit angehoben, dass das Schneidelement bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung nicht in Kontakt mit der Kartonbahn tritt und mithin keine Bearbeitung erfolgt. Das Schneid-Verstellelement kann beispielsweise und vorzugsweise einen pneumatischen, einen hydropneumatischen, einen hydraulischen oder einen elektrischen Antrieb aufweisen. Das Schneid-Verstellelement kann beispielsweise und vorzugsweise über eine Hebelmechanik mit dem Schneidwerkzeug verbunden sein bzw. zusammenwirken.
Die Anordnung sowohl eines Schneidwerkzeugs als auch eines Rillwerkzeugs an der Bearbeitungseinrichtung erweitert den Funktionsumfang der Bearbeitungseinrichtung. Somit ist es bei dieser Ausgestaltung sowohl möglich, eine jeweilige Kartonbahn mittels des Rillwerkzeugs zu rillen und unterstützend mittels der Auftragseinheit die Flüssigkeit auf die Kartonbahn auszubringen oder die Kartonbahn mittels des Schneidwerkzeugs zu bearbeiten, das heißt insbesondere zu schneiden, zu ritzen oder zu perforieren. Grundsätzlich ist ein Auftrag von der Flüssigkeit auf die Kartonbahn auch denkbar, wenn das Schneidwerkzeug genutzt wird.
In bevorzugter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung weist das Schneidwerkzeug einen Lagerarm auf, an dem das Schneidelement angeordnet ist, wobei der Lagerarm gelenkig an das Trägergestell angeschlossen und mittels des Schneid-Verstellelements relativ zu dem Trägergestell um eine parallel zu einer Querachse der Bearbeitungseinrichtung orientierte Schwenkachse verschwenkbar ist.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung das beschriebene Schneidwerkzeug aufweist und sofern das Rillelement des Rillwerkzeugs von der vorstehend beschriebenen Gleitkufe gebildet ist, kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn die Gleitkufe einen von ihrer Oberseite zu ihrer Unterseite durchgehenden, langgestreckten Schlitz aufweist. Dieser Schlitz erstreckt sich in Längsrichtung der Bearbeitungseinrichtung und mithin in Längsrichtung der Gleitkufe. Bei dieser Ausgestaltung ist das Rillwerkzeug derart relativ zu dem Schneidwerkzeug angeordnet und der Schlitz derart auf das Schneidelement abgestimmt dimensioniert, dass das Schneidelement ausgehend von der Oberseite Gleitkufe durch den Schlitz hindurch zu der Unterseite der Gleitkufe hindurchtreten kann. Auf diese Weise kann das Schneidelement bedarfsgerecht in bearbeitenden Eingriff mit der Kartonbahn treten bzw. gebracht werden, sodass die Kartonbahn mittels des Schneidelements bearbeitet werden kann. Diese Ausgestaltung ist insbesondere hinsichtlich ihrer besonders kompakten Bauweise vorteilhaft, da das Schneidwerkzeug und das Rillwerkzeug nicht nebeneinander, sondern gewissermaßen übereinander angeordnet werden können.
Für die Überführung des Schneidwerkzeugs in seine Aktivstellung wird das Schneidelement durch den Schlitz der Gleitkufe hindurch mittels des Schneid-Verstellelements abgesenkt und somit das Schneidwerkzeug in seine Aktivstellung überführt. Hierbei ist es grundsätzlich denkbar, dass das Rillwerkzeug in seiner Aktivstellung verbleibt, das heißt die Profilierung der Gleitkufe gleichzeitig zum Eingriff des Schneidelements mit der Kartonbahn in drückenden Kontakt mit der Kartonbahn tritt. Typischerweise wird jedoch das Rillwerkzeug mittels des Rill-Verstellelements in seiner Inaktivstellung überführt, wenn das Schneidelement in Eingriff mit der Kartonbahn treten soll. Mit anderen Worten sind bevorzugt das Schneidwerkzeug und das Rillwerkzeug entgegengesetzt abwechselnd in ihrer jeweiligen Aktiv- und Inaktivstellung. Nach alldem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bearbeitungseinrichtung in Kombination das Schneidwerkzeug, das Schneid-Verstellelement und das Rill-Verstellelement umfasst, wobei das Rillelement von der beschriebenen Gleitkufe gebildet ist. Die auf diese Weise ausgebildete Bearbeitungseinrichtung ist besonders platzsparend ausgebildet und hat einen vorteilhaften Funktionsumfang.
In bevorzugter Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung ist diese in Form einer Baugruppe ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, als Ganze an einer übergeordneten Maschine angeordnet zu werden. Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungseinrichtung bei dieser Ausgestaltung mindestens einen Verbindungsabschnitt, mittels dessen die Bearbeitungseinrichtung an der übergeordneten Maschine, beispielsweise einer Traverse einer Bearbeitungsstation der Maschine, angeordnet werden kann. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise und vorzugsweise eine Linearführung umfassen, mittels der die Bearbeitungseinrichtung insgesamt an einer übergeordneten Traverse linear bewegt werden kann. Der Verbindungsabschnitt ist bevorzugt an einer dem Rillwerkzeug abgewandten Oberseite des Trägergestells angeordnet. Die Ausgestaltung als Baugruppe ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise sowie einen leichten Austausch einer jeweiligen Bearbeitungseinrichtung im Fall einer Wartung oder Reparatur.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ferner mittels einer Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel.
Die Maschine ist zur Bearbeitung einer Kartonbahn eingerichtet, wobei die Kartonbahn zu einem Karton gefaltet werden soll. Die Faltung der Kartonbahn kann vorzugsweise ebenfalls mittels der Maschine vorgenommen werden.
Die Maschine umfasst mindestens ein Magazin zur Vorhaltung einer in Leporellofaltung gefalteten Kartonbahn. Ferner umfasst die Maschine eine Zuführeinrichtung zur Zuführung der Kartonbahn von dem Magazin zu mindestens einer Bearbeitungsstation der Maschine. Die Maschine umfasst entsprechend mindestens eine Bearbeitungsstation, vorzugsweise eine Mehrzahl von Bearbeitungsstationen.
Der Vorschub der Kartonbahn wird beispielsweise und vorzugsweise von den Bearbeitungsstationen bewirkt, die beispielsweise in an sich bekannter Weise Antriebsmittel aufweisen, beispielsweise und vorzugsweise aktiv antreibbare Antriebsrollen, die mit der Kartonbahn in Kontakt stehen und daher geeignet sind, diese in die Vorschubrichtung anzutreiben. Hierbei kann die Kartonbahn grundsätzlich kontinuierlich oder getaktet vorgeschoben werden. Sofern eine Querbearbeitung vorgenommen wird, erfolgt der Vorschub in der Regel in getakteter Weise, sodass die Kartonbahn stillsteht, während das Querwerkzeug die Kartonbahn in Richtung quer zur Vorschubrichtung bearbeitet. Bei einer Längsbearbeitung mittels des Längswerkzeugs muss die Kartonbahn nicht stillstehen.
Sofern mehrere Bearbeitungsstationen vorgesehen sind, sind diese in Vorschubrichtung in Reihe hintereinander entlang einer Bearbeitungsstrecke der Maschine angeordnet. Diese Anordnung der Bearbeitungsstationen bedingt, dass die Kartonbahn im Zuge ihres Vorschubs entlang der Bearbeitungsstrecke nacheinander die einzelnen Bearbeitungsstationen erreicht und jeweils mittels dieser bearbeitet werden kann.
Die mindestens eine Bearbeitungsstation weist mindestens ein Längswerkzeug auf, mittels dessen die Kartonbahn entlang mindestens einer parallel zu der Vorschubrichtung orientiert Bearbeitungslinie bearbeitet werden kann. Die Bearbeitung kann darin bestehen, dass die Kartonbahn entlang der Bearbeitungslinie gerillt, geschnitten, geritzt und/oder perforiert wird. Ferner weist entweder dieselbe Bearbeitungsstation oder eine andere Bearbeitungsstation mindestens ein Querwerkzeug auf, mittels dessen die Kartonbahn entlang mindestens einer quer zu der Vorschubrichtung orientiert Bearbeitungslinie bearbeitet werden kann. Auch mittels des Querwerkzeug kann die Bearbeitung darin bestehen, dass die Kartonbahn entlang der Bearbeitungslinie gerillt, geschnitten, geritzt und/oder perforiert wird. Die Bearbeitungsstation, die das mindestens eine Querwerkzeug umfasst, kann dieselbe Bearbeitungsstation sein, die auch das mindestens eine Längswerkzeug umfasst. Ebenfalls ist es denkbar, dass es sich hierbei um verschiedene Bearbeitungsstationen handelt. Auch ist es denkbar, dass verschiedene Bearbeitungsstationen jeweils ein Längswerkzeug und/oder ein Querwerkzeug umfassen.
Weiterhin kann beispielsweise und vorzugsweise mindestens eine Bearbeitungsstation der Maschine von einer Faltstation gebildet sein, an der die Kartonbahn gefaltet werden kann. Vorzugsweise umfasst die Maschine eine Mehrzahl solcher Faltstationen, um eine Mehrzahl von Faltvorgängen sukzessive nacheinander vornehmen zu können. Sofern mindestens eine solche Faltstation vorhanden ist, ist diese bevorzugt in Vorschubrichtung stromabwärts mindestens einer vorausgehenden Bearbeitungsstation angeordnet, mittels der die Kartonbahn gerillt, geritzt, geschnitten und/oder perforiert werden kann. Vorzugsweise sind sämtliche Bearbeitungsstationen, an denen die Kartonbahn gerillt, geritzt, geschnitten und/oder perforiert werden kann, stromaufwärts einer ersten und ggf. weiterer Faltstationen angeordnet. Auf diese Weise wird die Kartonbahn zunächst geschnitten, gerillt, geritzt und/oder perforiert, bevor ein erster und ggf. weitere Faltvorgänge stattfinden.
Erfindungsgemäß weist das mindestens eine Längswerkzeug und/oder das mindestens eine Querwerkzeug eine Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen auf. Bevorzugt umfasst die Maschine insgesamt eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen. Bevorzugt weist sowohl das mindestens eine Längswerkzeug als auch das mindestens eine Querwerkzeug jeweils mindestens eine Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen auf. Weiter vorzugsweise weisen sämtliche Längswerkzeuge und sämtliche Querwerkzeuge jeweils mindestens eine Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen auf.
Die Vorteile der Maschine ergeben sich analog zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung. Insbesondere kann im Zuge einer Rillung einer jeweiligen Kartonbahn unterstützend zu der mechanischen Erzeugung einer jeweiligen Rilllinie die Flüssigkeit mittels der Ausbringeinheit auf die Kartonbahn aufgetragen werden, um die Rückstelleigenschaften des Kartonmaterials der Kartonbahn aufzuheben. Für einen sich anschließenden Faltvorgang, der entlang der jeweiligen Rilllinie stattfindet, bleibt die Kartonbahn im Anschluss an die Faltung stabil in ihrer vorgesehenen Stellung, ohne dass sich die Kartonbahn in ungewollter Weise zurückverformt. Dies ermöglicht eine präzise und gezielte Behandlung der Kartonbahn, um die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu gewährleisten.
In bevorzugter Ausgestaltung der Maschine umfasst diese eine Steuerungseinrichtung, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, das Ausbringen von Flüssigkeit mittels der Ausbringeinheit zu steuern, und zwar bevorzugt in Abhängigkeit davon, ob mittels des Rillelements des Rillwerkzeugs der mindestens einen Bearbeitungsrichtung eine Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht wird oder nicht. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass nur dann Flüssigkeit ausgebracht wird, wenn auch eine Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht wird. Dies folgt dem vorstehend beschriebenen Gedanken, dass das Ausbringen der Flüssigkeit bevorzugt übereinstimmend mit der Erzeugung einer jeweiligen Rilllinie erfolgt, sodass die die Flüssigkeit nach erfolgter Bearbeitung der jeweiligen Kartonbahn lediglich entlang der Rilllinie auf die Kartonbahn aufgebracht ist.
Sofern die Bearbeitungseinrichtung gemäß vorstehender Erläuterung ein Rill-Verstellelement und/oder ein Schneid-Verstellelement umfasst, ist es bei dieser Ausgestaltung besonders vorteilhaft, wenn die Steuerungseinrichtung ferner dazu vorgesehen und eingerichtet ist, das Rill-Verstellelement bzw. das Schneid-Verstellelement anzusteuern. Auf diese Weise kann die Betriebsweise der Bearbeitungseinrichtung besonders gut mittels der Steuerungseinrichtung gesteuert werden.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und dem Ausführungsbeispiel.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Bearbeitung einer Kartonbahn mittels einer Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen. Das Verfahren sieht vor, dass zur Erzeugung einer Rilllinie in der jeweiligen Kartonbahn das Rillelement des Rillwerkzeugs in drückenden Kontakt mit der Kartonbahn tritt und hierdurch eine Rilllinie in die Kartonbahn einbringt. Ferner ist vorgesehen, dass mittels der Ausbringeinheit die Flüssigkeit auf die Kartonbahn aufgebracht wird, und zwar in solcher Weise, dass die Flüssigkeit entweder vor der Erzeugung der Rilllinie auf die noch unbearbeitete Kartonbahn aufgetragen wird (und zwar dort, wo anschließend die Rilllinie in die Kartonbahn eingebracht werden wird) oder die Flüssigkeit nach der Erzeugung der Rilllinie entlang der bereits erzeugten Rilllinie auf die Kartonbahn aufgetragen wird. In jedem Fall findet bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine "doppelte" Bearbeitung der Kartonbahn mittels der Bearbeitungseinrichtung statt, bei der sowohl mechanisch infolge des drückenden Kontakts zwischen Rillelement und Kartonbahn eine Rilllinie erzeugt als auch Flüssigkeit auf die Kartonbahn ausgebracht wird, sodass im Ergebnis nach erfolgter Bearbeitung der Kartonbahn mittels der Bearbeitungseinrichtung die Rilllinie vorliegt und die Kartonbahn entlang dieser Rilllinie mit der Flüssigkeit beaufschlagt ist.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1:: Seitenansicht einer Bearbeitungseinrichtung,
Fig. 2:: Isometrische Ansicht der Bearbeitungseinrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 3:: Weitere isometrische Ansicht der Bearbeitungseinrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 4:: Weitere isometrische Ansicht der Bearbeitungseinrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 5:: Abschnitt einer Kartonbahn, der mittels drei Bearbeitungseinrichtungen bearbeitet wird,
Fig. 6:: Isometrische Ansicht einer Maschine.

Ein Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 1 bis 5 dargestellt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung 1. Diese umfasst ein Trägergestell 3, das hier von einem einstückigen, metallischen Rahmen gebildet ist. Die Bearbeitungseinrichtung 1 weist eine Hochachse 15 sowie eine Längsrichtung 12 auf, wobei die Hochachse 15 senkrecht zu der Längsrichtung 12 orientiert ist. Bei Anordnung der Bearbeitungseinrichtung 1 in einer zur bestimmungsgemäßen Verwendung befindlichen Ausrichtung ist die Hochachse 15 vertikal orientiert. Diese Ausrichtung ist in Figur 1 dargestellt. Die Längsrichtung 12 erstreckt sich demzufolge bei bestimmungsgemäßer Ausrichtung der Bearbeitungseinrichtung 1 in horizontale Richtung. Das Trägergestell 3 ist in Richtung senkrecht zu einer von der Längsrichtung 12 und der Hochachse 15 aufgespannten Ebene schmal ausgebildet, wie sich besonders gut anhand der Figuren 2 bis 5 ergibt. Mit anderen Worten weist das Trägergestell 3 eine geringe, in Richtung parallel zu einer Querachse 37 der Bearbeitungseinrichtung 1 gemessene Breite auf. Hierdurch nimmt die Bearbeitungseinrichtung 1 an einer übergeordneten Maschine 27, der sie bevorzugt angeordnet ist, lediglich einen geringen Bauraum in diese (Breiten-)Richtung ein.
Die Bearbeitungsrichtung 1 ist in dem gezeigten Beispiel in Form einer Baugruppe 25 ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, als Ganze an einer übergeordneten Maschine 27 angeordnet werden. Hierzu umfasst die Bearbeitungseinrichtung 1 an ihrem oberen Ende eine Verbindungsabschnitt 26, mittels dessen die Bearbeitungseinrichtung 1 an der übergeordneten Maschine 27 angeordnet werden kann.
Die Bearbeitungseinrichtung 1 umfasst ein Rillwerkzeug 4, das ein Rillelement 6 umfasst. Mittels des Rillelements 6 ist das Rillwerkzeug 4 dazu geeignet, bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 eine Rilllinie 9 in eine jeweilige Kartonbahn 2 einzubringen. Hierbei tritt das Rillelement 6 in drückenden Kontakt mit der Kartonbahn 2, wodurch Kartonmaterial verdrängt wird und sich hierdurch die Rilllinie 9 ausbildet. Das Rillelement 6 weist eine Bearbeitungsrichtung auf, in die bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 die Rilllinie 9 in der jeweiligen Kartonbahn 2 erzeugt wird. In dem gezeigten Beispiel ist diese Bearbeitungsrichtung des Rillelements 6 parallel zu der Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientiert.
In dem gezeigten Beispiel ist das Rillelement 6 von einer Gleitkufe 6' gebildet, die langgestreckt ausgebildet und parallel zu der Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientiert ist. Die Gleitkufe 6' weist an ihrer Unterseite 7 eine Profilierung 8 auf, die bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 dazu geeignet ist, in unmittelbaren drückenden Kontakt mit der jeweiligen Kartonbahn 2 zu treten. Die Unterseite 7 bezeichnet dabei diejenige Seite der Gleitkufe 6', die bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 der Kartonbahn 2 zugewandt ist. Die Profilierung 8 ist hier und vorzugsweise in Form einer Rillkante ausgebildet, die langgestreckt ausgebildet und im Querschnitt ballig bzw. konvex gekrümmt geformt ist.
Die Bearbeitungseinrichtung 1 umfasst ferner eine Ausbringeinheit 11, die an dem Trägergestell 3 angeordnet ist. Die Ausbringeinheit 11 ist dazu vorgesehen und eingerichtet, eine Flüssigkeit auf die Kartonbahn 2 aufzubringen. Die Flüssigkeit kann der Ausbringeinheit 11 über einen in den Figuren nicht gesondert dargestellten Flüssigkeitsschlauch 40 zugeführt werden. Dieser ist bevorzugt von einem flexiblen Material gebildet. Ebenfalls ist es bevorzugt, wenn die Ausbringeinheit 11 über ein in den Figuren nicht dargestelltes Ventil, insbesondere in Form eines Magnetventils, verfügt, mittels dessen das Ausbringen der Flüssigkeit steuerbar ist. Das Ventil ist hier und vorzugsweise als integraler Teil der Ausbringeinheit 11 ausgebildet.
Für eine gerichtete Ausbringung der Flüssigkeit umfasst die Ausbringeinheit 11 in dem gezeigten Beispiel in vorteilhafter Weise eine Auftragsdüse 35, die ein distales Ende der der Ausbringeinheit 11 bildet. Die Auftragsdüse 35 ist dazu vorgesehen und eingerichtet, die Flüssigkeit gerichtet in eine Hauptabstrahlrichtung 13 auszubringen. Hierbei bewirkt die Auftragsdüse 35 in dem gezeigten Beispiel eine gewisse Auffächerung der Flüssigkeit nach Art eines Sprühkegels. Hierdurch bedingt wird die Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 mit einer gewissen parallel zu einer Querachse 37 der Bearbeitungseinrichtung 1 gemessenen Breite auf die Kartonbahn 2 aufgebracht.
Hier und vorzugsweise ist die Ausbringeinheit 11 derart an dem Trägergestell 3 angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung 13 der Ausbringeinheit 11, in die die Flüssigkeit mittels der endseitigen Auftragsdüse 35 ausgehend von der Ausbringeinheit 11 ausbringbar ist, bezogen auf eine Querebene 14 der Bearbeitungseinrichtung 1 in einem Abstrahlwinkel 16 schräg auf das Rillelement 6 zu geneigt ist. Die Querebene 14 ist parallel zu der Hochachse 15 orientiert und erstreckt sich in Querrichtung zu der Bearbeitungseinrichtung 1. Mithin ist die Querebene 14 ferner parallel zu einer Querachse 37 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientiert. Entsprechend ist die Querebene 14 orthogonal zu der Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientiert.
Der Abstrahlwinkel 16 beträgt in dem gezeigten Beispiel etwa 25°. Hierdurch wird erreicht, dass die Flüssigkeit ausgehend von dem distalen Ende der Auftragsdüse 35 in horizontale Richtung betrachtet (das heißt in Richtung parallel zu der Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1) in Richtung auf das Rillelement 6 zu ausgebracht wird. Hierdurch wird ein horizontaler Abstand zwischen der Ausbringeinheit 11 und dem Rillelement 6 zumindest teilweise überwunden, sodass die Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe zu einem hinteren Ende des Rillelements 6 auf die Kartonbahn 2 aufgebracht werden kann.
Die Ausbringeinheit 11 ist derart an dem Trägergestell 3 angeordnet und ausgerichtet, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 die Flüssigkeit auf die Kartonbahn 2 ausbringbar ist. Dies kann entweder in solcher Weise erfolgen, dass die Flüssigkeit auf die noch mittels des Rillelements 6 zu erzeugende Rilllinie 9 aufgebracht wird oder auf die bereits mittels des Rillelements 6 erzeugte Rilllinie 9. Bei der erstgenannten Variante meint der Auftrag der Flüssigkeit auf "die noch zu erzeugende Rilllinie 9" einen Auftrag der Flüssigkeit auf einen Bereich der Kartonbahn 2, in dem anschließend mittels des Rillelements 6 die Rilllinie 9 in die Kartonbahn 2 eingebracht wird.
In dem gezeigten Beispiel ist die Ausbringeinheit 11 in vorteilhafter Weise in Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1 betrachtet in Reihe hinter dem Rillelement 6 angeordnet. Entsprechend findet bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 der Auftrag der Flüssigkeit auf die Kartonbahn 2 erst nach der Erzeugung der Rilllinie 9 statt, sodass die Flüssigkeit 2 direkt auf die bereits erzeugte Rilllinie 9 aufgetragen wird. Im Betrieb ist der Auftrag der Flüssigkeit bevorzugt auf die Erzeugung einer jeweiligen Rilllinie 9 abgestimmt, sodass die Flüssigkeit nur dort aufgebracht wird, wo auch eine Rilllinie 9 in die Kartonbahn 2 eingebracht wird.
In dem gezeigten Beispiel ist die Ausbringeinheit 11 in längsachsparallele Richtung des als Gleitkufe 6' ausgebildeten Rillelements 6 betrachtet zumindest im Wesentlichen fluchtend mit der Profilierung 8 angeordnet. Dies ergibt sich besonders gut anhand von Figur 3 , an der ein distales Ende einer Auftragsdüse 35 der Ausbringeinheit 11 erkennbar ist. Dieses distale Ende der Auftragsdüse 35 ist in Längsrichtung 12 betrachtet fluchtend mit der Profilierung 8 an der Unterseite 7 der Gleitkufe 6' angeordnet.
Ferner ist die Ausbringeinheit 11 in dem gezeigten Beispiel in bevorzugter Weise derart an dem Trägergestell 3 angeordnet, dass die endseitige Auftragsdüse 35 der Ausbringeinheit 11 bezogen auf die Hochachse 15 der Bearbeitungseinrichtung 1 zumindest im Wesentlichen auf demselben Höhenniveau angeordnet ist, auf dem sich auch das Rillelement 6 befindet. Entsprechend befindet sich die Auftragsdüse 35 bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung 1 in unmittelbarer Nähe oberhalb der Kartonbahn 2, sodass die Flüssigkeit besonders präzise auf die Kartonbahn 2 aufgebracht werden kann.
Die Ausbringeinheit 11 ist in dem gezeigten Beispiel in einer Aufnahmekammern 36 des Trägergestells 3 angeordnet, wobei die Aufnahmekammer 36 in dem gezeigten Beispiel zweiseitig eingefasst ist. Entsprechend weist die Aufnahmekammer 36 hier und vorzugsweise in Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung 1 betrachtet eine vordere Wandung 38 und eine hintere Wandung 39 auf. In bevorzugter Weise kann die Aufnahmekammer 36 mittels ergänzender Seitenabdeckungen 34 abgedeckt sein, um die Ausbringeinheit 11 vor Verschmutzungen und Beschädigungen zu schützen. Dies ergibt sich besonders gut anhand der Figuren 3 bis 5 .
Zusätzlich zu dem Rillwerkzeug 4 umfasst die Bearbeitungseinrichtung 1 in dem gezeigten Beispiel ferner ein Schneidwerkzeug 5, das dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Kartonbahn 2 zu schneiden oder zu ritzen. Hierzu umfasst das Schneidwerkzeug 5 ein Schneidelement 21, das hier und vorzugsweise von einem Kreismesser mit einer durchgehenden bzw. unprofilierten Schneidkante gebildet ist. Für den Eingriff des Schneidwerkzeugs 5 mit der Kartonbahn 2 tritt das Schneidelement 21 in Kontakt mit der Kartonbahn 2 und bearbeitet diese entlang einer Arbeitslinie 10. Sofern die Kartonbahn 2 beispielsweise von einer dreilagigen Wellpappe gebildet ist, kann das Schneidelement 21 derart in Kontakt mit der Kartonbahn 2 gebracht werden, dass zumindest eine obere, der Bearbeitungseinrichtung 1 zugewandte Lage des Kartonmaterials mittels des Schneidelements 21 durchgeschnitten wird, während mindestens eine andere Lage des Kartonmaterials intakt bleibt. Diese Bearbeitung entspricht einem Ritzen der Kartonbahn 2 entlang der jeweiligen Arbeitslinie 10. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Schneidelement 21 die Kartonbahn 2 auf ihrer gesamten Dicke durchschneidet, was einem Schneiden der Kartonbahn 2 entspricht. In Abgrenzung dazu wird mittels des Rillwerkzeugs 4 das Kartonmaterial lediglich in seine Dickenrichtung gedrückt und dadurch wunschgemäß geschwächt, wobei die einzelnen Lagen jedoch unbeschädigt bleiben.
In bevorzugter Weise umfasst die Bearbeitungseinrichtung 1 in dem gezeigten Beispiel zwei Verstellelemente 17, 18, nämlich ein Rill-Verstellelement 17 und ein Schneid-Verstellelement 18.
Das Rill-Verstellelement 17 wirkt derart mit dem Rillwerkzeug 4 zusammen, dass hier und vorzugsweise das Rillelement 6 relativ zu dem Trägergestell 3 bewegbar ist. Diese Bewegung kann insbesondere in Richtung parallel zu der Hochachse 15 stattfinden. Das Rill-Verstellelement 17 ist hier und vorzugsweise über eine Hebelmechanik mit dem Rillelement 6 verbunden. In dem gezeigten Beispiel ist das als Gleitkufe 6' ausgebildete Rillelement 6 gelenkig an das Trägergestell 3 angelenkt und auf diese Weise um eine parallel zu der Querachse 37 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientierte Schwenkachse 19 relativ zu dem Trägergestell 3 verschwenkbar. Die Bewegung des Rillelements 6 findet demzufolge auf einer Kreisbahn um die Schwenkachse 19 statt. Aufgrund der zumindest im Wesentlichen horizontalen (das heißt parallel zu der Längsrichtung 12 orientierten) Ausrichtung des Rillelements 6 findet eine Bewegung des Rillelements 6 infolge einer Verstellung mittels des Rill-Verstellelements 17 zumindest im Wesentlichen in vertikale Richtung, das heißt in Richtung parallel zu der Hochachse 15, statt. Mittels des Rill-Verstellelements 17 kann das Rillelement 6 wechselweise angehoben und abgesenkt werden, wodurch das Rillwerkzeug 4 wechselweise in eine Aktivstellung und eine Inaktivstellung überführbar ist. Auf diese Weise ist das Rillwerkzeug 4 derart einstellbar, dass das Einbringen einer Rilllinie 9 in die jeweilige Kartonbahn 2 lediglich an Stellen stattfindet, die für das jeweilige Design des zu erzeugenden Endprodukts erforderlich sind.
Das Schneid-Verstellelement 18 ist analog dazu eingerichtet, mit dem Schneidwerkzeug 5 zusammenzuwirken. Hierzu umfasst das Schneidwerkzeug 5 in dem gezeigten Beispiel einen Lagerarm 20, der gelenkig an das Trägergestell 3 angeschlossen ist. Somit ist der Lagerarmen 20 um eine parallel zu der Querachse 37 der Bearbeitungseinrichtung 1 orientierte Schwenkachse 22 relativ zu dem Trägergestell 3 verschwenkbar. Die Schwenkachse 22 des Lagerarms 20 ist in dem gezeigten Beispiel deckungsgleich mit der Schwenkachse 19 des Rillelements 6. An dem Lagerarm 20 ist das Schneidelement 21 gelagert, sodass mittels einer Verschwenkung des Lagerarms 20 um die Schwenkachse 22 das Schneidelement 21 auf einer Kreisbahn um die Schwenkachse 22 bewegbar ist. Infolge der zumindest im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung des Lagerarms 20 schlägt sich diese Bewegung analog zu dem Rillelement 6 zumindest im Wesentlichen in einer Bewegung in vertikale bzw. parallel zu der Hochachse 15 orientierte Richtung nieder. Auf diese Weise kann das Schneidwerkzeug 5 wechselweise zwischen einer Aktivstellung und einer Inaktivstellung überführt werden. Bei Ersterer befindet sich das Schneidelement 21 in Kontakt mit der Kartonbahn 2 und kann diese entsprechend entlang einer Arbeitslinie 10 bearbeiten. Je nach Grad der Absenkung des Schneidelements 21 kann die Kartonbahn 2 bei Vorliegen des Schneidwerkzeugs 5 in seiner Aktivstellung geritzt oder geschnitten werden.
In besonders bevorzugter Weise weist das als Gleitkufe 6' ausgebildete Rillelement 6 in dem gezeigten Beispiel einen sich parallel zu der Längsrichtung 12 der Bearbeitungseinrichtung erstreckenden, langgestreckten Schlitz 24 auf. Dieser durchdringt die Gleitkufe 6' von ihrer Oberseite 23 hin zu ihrer Unterseite 7. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Schneidelement 21 unmittelbar oberhalb des Rillelements 6 angeordnet werden kann. Um das Schneidelement 21 in Kontakt mit der Kartonbahn 2 zu bringen, kann selbiges durch Wirkung des Schneid-Verstellelements 18 durch den Schlitz 24 hindurch abgesenkt werden. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders platzsparende Ausführung der Bearbeitungseinrichtung 1 in Richtung der Querachse 37 (Breitenrichtung).
In Figur 6 ist schließlich eine Maschine 27 veranschaulicht, die zur Bearbeitung von Kartonbahnen 2 vorgesehen und eingerichtet ist. Hierzu umfasst die Maschine 27 in dem gezeigten Beispiel über eine Mehrzahl von Magazinen 28, in denen jeweils eine oder mehrere Kartonbahnen 2 jeweils in Form einer Leporellofaltung vorgehalten sind. Ausgehend von den Magazinen 28 wird eine jeweilige Kartonbahn 2 mittels einer Zuführeinrichtung 29 einer ersten Bearbeitungsstation 31 zugeführt, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Kartonbahn 2 zu bearbeiten. Zusätzlich zu der ersten Bearbeitungsstation 31 verfügt die Maschine 27 ferner über eine zweite Bearbeitungsstation 32, die ebenfalls zur Bearbeitung der Kartonbahn 2 vorgesehen und eingerichtet ist. Die Bearbeitungsstationen 31, 32 weisen jeweils Antriebsmittel auf, die mit der Kartonbahn 2 zusammenwirken und letztere auf diese Weise in eine Vorschubrichtung 30 antreiben. Die Antriebsmittel können beispielsweise und vorzugsweise von Antriebsrollen gebildet sein, die aktiv drehantreibbar sind, wobei Drehachsen der Antriebsrollen quer zu der Vorschubrichtung 30 orientiert sind. Die zweite Bearbeitungsstation 32 ist in Vorschubrichtung 30 betrachtet in Reihe der ersten Bearbeitungsstation 31 nachgeschaltet.
Die erste Bearbeitungsstation 31 ist in dem gezeigten Beispiel für eine Querbearbeitung der Kartonbahn 2 vorgesehen und umfasst als solche eine Mehrzahl von nicht gesondert dargestellten Querwerkzeugen, mittels derer die Kartonbahn 2 entlang von quer zu der Vorschubrichtung 30 orientierten Bearbeitungslinien bearbeitet werden kann. Mit anderen Worten findet die Bearbeitung der Kartonbahn 2 mittels der Querwerkzeuge parallel zu einer Querrichtung 33 statt, die quer zu der Vorschubrichtung 30 orientiert ist. Insbesondere sind die Querwerkzeuge jeweils dazu geeignet, die Kartonbahn 2 zu schneiden, zu rillen, zu ritzen und/oder zu perforieren.
Die zweite Bearbeitungsstation 32 ist in dem gezeigten Beispiel für eine Längsbearbeitung der Kartonbahn 2 vorgesehen und umfasst als solche eine Mehrzahl von nicht gesondert dargestellten Längswerkzeugen. Mittels dieser Längswerkzeuge kann die Kartonbahn 2 entlang von parallel zu der Vorschubrichtung 30 orientierten Bearbeitungslinien bearbeitet werden. Insbesondere sind die Längswerkzeuge jeweils dazu geeignet, die Kartonbahn zu schneiden, zu rillen, zu ritzen und/oder zu perforieren.
Hier und vorzugsweise weisen sämtliche Längswerkzeuge und sämtliche Querwerkzeuge jeweils eine Bearbeitungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen auf. Auf diese Weise ist die Maschine 27 dazu geeignet, die durch die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung 1 bewirkten Vorteile bei der Bearbeitung der Kartonbahn 2 zu verwirklichen bzw. umzusetzen.

Bezugszeichenliste

1: Bearbeitungseinrichtung
2: Kartonbahn
3: Trägergestell
4: Rillwerkzeug
5: Schneidwerkzeug
6: Rillelement
6': Gleitkufe
7: Unterseite der Gleitkufe
8: Profilierung
9: Rilllinie
10: Arbeitslinie
11: Ausbringeinheit
12: Längsrichtung
13: Hauptabstrahlrichtung
14: Querebene
15: Hochachse
16: Abstrahlwinkel
17: Rill-Verstellelement
18: Schneid-Verstellelement
19: Schwenkachse des Rillelements
20: Lagerarm
21: Schneidelement
22: Schwenkachse des Lagerarms
23: Oberseite der Gleitkufe
24: Schlitz
25: Baugruppe
26: Verbindungsabschnitt
27: Maschine
28: Magazin
29: Zuführeinrichtung
30: Vorschubrichtung
31: Bearbeitungsstation
32: Bearbeitungsstation
33: Querrichtung
34: Seitenabdeckung
35: Auftragsdüse
36: Aufnahmekammer
37: Querachse
38: vordere Wandung
39: hintere Wandung
40: Flüssigkeitsleitung

Claims

Bearbeitungseinrichtung (1) zum Rillen einer Kartonbahn (2), die zu einem Karton gefaltet werden soll, umfassend
- ein Trägergestell (3),

- ein an dem Trägergestell angeordnetes Rillwerkzeug (4),

wobei das Rillwerkzeug (4) ein Rillelement (6) umfasst,

wobei das Rillwerkzeug (4) dazu vorgesehen und eingerichtet ist, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) das Rillelement (6) in einen drückenden Kontakt mit der Kartonbahn (2) treten und hierdurch eine Rilllinie (9) in die Kartonbahn (2) einbringen kann, entlang der die Kartonbahn (2) anschließend gefaltet werden kann,

gekennzeichnet durch

eine an dem Trägergestell (3) angeordnete Ausbringeinheit (11) zum Ausbringen einer Flüssigkeit auf die Kartonbahn (2),

wobei die Ausbringeinheit (11) derart an dem Trägergestell (3) angeordnet und ausgerichtet ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) die Flüssigkeit entweder auf einen Bereich der Kartonbahn (2), in dem anschließend noch mittels des Rillelements (6) die Rilllinie (9) erzeugt wird, oder auf die bereits mittels des Rillelements (6) erzeugte Rilllinie (9) ausbringbar ist,

wobei die Bearbeitungseinrichtung (1) in Form einer Baugruppe (25) ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, als Ganze an einer übergeordneten Maschine (27) angeordnet zu werden.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (11) in Längsrichtung (12) der Bearbeitungseinrichtung (1) betrachtet in Reihe vor oder hinter dem Rillelement (6) angeordnet ist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillelement (6) von einer parallel zu der Längsrichtung (12) der Bearbeitungseinrichtung (1) langgestreckten Gleitkufe (6') gebildet ist, wobei die Gleitkufe (6') an ihrer Unterseite (7), die bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) der Kartonbahn (2) zugewandt ist, eine Profilierung (8), insbesondere eine Rillkante oder Rillfläche, aufweist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (11) in längsachsparallele Richtung der Gleitkufe (6') betrachtet zumindest im Wesentlichen fluchtend mit der Profilierung (8) angeordnet ist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (11) derart an dem Trägergestell (3) angeordnet ist, dass eine endseitige Auftragsdüse (35) der Ausbringeinheit (11), durch die die Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Ausbringeinheit (11) aus selbiger austreten kann, bezogen auf eine Hochachse (15) der Bearbeitungseinrichtung (1) betrachtet zumindest im Wesentlichen auf einem Höhenniveau angeordnet ist, auf dem sich auch das Rillelement (6) befindet.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (11) in einer zumindest zweiseitig eingefassten Aufnahmekammer (36) des Trägergestells (3) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Aufnahmekammer (36) eine in Längsrichtung (12) der Bearbeitungseinrichtung (1) betrachtet vordere Wandung (38) und eine hintere Wandung (39) aufweist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (11) derart an dem Trägergestell (3) angeordnet ist, dass eine Hauptabstrahlrichtung (13) der Ausbringeinheit (11), in die die Flüssigkeit bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Ausbringeinheit (11) hauptsächlich aus einer endseitigen Auftragsdüse (35) der Ausbringeinheit (11) ausgebracht wird, bezogen auf eine Querebene (14) der Bearbeitungseinrichtung (1) in einem Abstrahlwinkel (16) schräg auf das Rillelement (6) zu geneigt ist, wobei die Querebene (14) parallel zu einer Hochachse (15) der Bearbeitungseinrichtung (1) und orthogonal zu der Längsrichtung (12) der Bearbeitungseinrichtung (1) orientiert ist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rill-Verstellelement (17), das mit dem Rillwerkzeug (4) derart zusammenwirkt, dass zumindest Teile des Rillwerkzeugs (4) mittels des Rill-Verstellelements (17) relativ zu dem Trägergestell (3) bewegbar sind, vorzugsweise zumindest anteilig in eine Richtung parallel zu einer Hochachse (15) der Bearbeitungseinrichtung (1).
Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillelement (6) gelenkig an das Trägergestell (3) angeschlossen und mittels des Rill-Verstellelements (17) relativ zu dem Trägergestell (3) um eine parallel zu einer Querachse (37) der Bearbeitungseinrichtung (1) orientierte Schwenkachse (19) verschwenkbar ist.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an dem Trägergestell (3) angeordnetes Schneidwerkzeug (5), wobei das Schneidwerkzeug (5) ein Schneidelement (21) umfasst, vorzugsweise in Form eines Kreismessers, wobei das Schneidwerkzeug (5) dazu vorgesehen und eingerichtet ist, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Bearbeitungseinrichtung (1) das Schneidelement (21) in Kontakt mit der Kartonbahn (2) treten und die Kartonbahn (2) entlang einer Arbeitslinie (10) bearbeiten kann, insbesondere die Kartonbahn (2) entlang der Arbeitslinie (10) schneiden, ritzen oder perforieren kann.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Schneid-Verstellelement (18), das mit dem Schneidwerkzeug (5) zusammenwirkt, wobei zumindest Teile des Schneidwerkzeugs (5) mittels des Schneid-Verstellelements (18) relativ zu dem Trägergestell (3) bewegbar sind, vorzugsweise zumindest anteilig in eine Richtung parallel zu einer Hochachse (15) der Bearbeitungseinrichtung (1).
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, soweit diese auf Anspruch 3 rückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitkufe (6') einen von ihrer Oberseite (23) bis zu ihrer Unterseite (7) durchgehenden, langgestreckten Schlitz (24) aufweist, der in Längsrichtung (12) der Bearbeitungseinrichtung (1) verläuft, wobei das Rillwerkzeug (4) derart relativ zu dem Schneidwerkzeug (5) angeordnet ist, dass das Schneidelement (21) des Schneidwerkzeugs (5) ausgehend von der Oberseite (23) der Gleitkufe (6') durch den Schlitz (24) zu der Unterseite (7) der Gleitkufe (6') hindurchtreten und hierdurch in Eingriff mit der Kartonbahn (2) treten kann, sodass die Kartonbahn (2) mittels des Schneidelements (21) bearbeitet werden kann.
Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungsabschnitt (26), in dem die Bearbeitungseinrichtung (1) an der übergeordneten Maschine (27) angeordnet werden kann, an einer dem Rillwerkzeug (4) abgewandten Oberseite des Trägergestells (3) angeordnet ist.
Maschine (27) zur Bearbeitung einer Kartonbahn (2), die zu Kartons gefaltet werden soll, umfassend
- mindestens ein Magazin (28) zur Vorhaltung einer in Leporellofaltung gefalteten Kartonbahn (2),

- mindestens eine Bearbeitungsstation (31, 32), mittels der die Kartonbahn (2) bearbeitet werden kann,

- mindestens eine Zuführeinrichtung (29), mittels der die Kartonbahn (2) aus dem mindestens einen Magazin (28) entnehmbar und der mindestens einen Bearbeitungsstation (31, 32) zuführbar ist,

wobei die mindestens eine Bearbeitungsstation (31) mindestens ein Querwerkzeug aufweist, mittels dessen die Kartonbahn (2) entlang mindestens einer quer zu der Vorschubrichtung (30) orientierten Bearbeitungslinie bearbeitet, insbesondere geschnitten, gerillt, geritzt oder perforiert, werden kann,

wobei dieselbe Bearbeitungsstation (31) oder eine andere Bearbeitungsstation (32) mindestens ein Längswerkzeug aufweist, mittels dessen die Kartonbahn (2) entlang mindestens einer parallel zu einer Vorschubrichtung (30) orientierten Bearbeitungslinie bearbeitet, insbesondere geschnitten, gerillt, geritzt oder perforiert, werden kann,

dadurch gekennzeichnet, dass

das mindestens eine Längswerkzeug und/oder das mindestens eine Querwerkzeug eine Bearbeitungseinrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Verfahren zur Bearbeitung einer Kartonbahn (2) mittels einer Bearbeitungseinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei in die Kartonbahn (2) mittels eines Rillwerkzeugs (4) der Bearbeitungseinrichtung (1) eine Rilllinie (9) eingebracht wird, wobei mittels einer Ausbringeinheit (11) der Bearbeitungseinrichtung (1) eine Flüssigkeit auf die Kartonbahn (2) ausgebracht wird, wobei entweder
- die Flüssigkeit zeitlich vor der Einbringung der Rilllinie (9) auf die Kartonbahn (2) aufgebracht wird und die Rilllinie (9) anschließend übereinstimmend mit dem Auftrag der Flüssigkeit in die Kartonbahn (2) eingebracht wird
oder

- die Rilllinie (9) zeitlich vor der Ausbringung der Flüssigkeit in die Kartonbahn (2) eingebracht wird und die Flüssigkeit anschließend übereinstimmend mit der Einbringung der Rilllinie (9) auf die Kartonbahn (2) aufgebracht wird.