Способ и устройство для изготовления коробок из бумаги или картона

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРОБОК ИЗ БУМАГИ ИЛИ КАРТОНА Предметом изобретения является способ изготовления коробок из бумаги или картона, причем коробки имеют дно (2) или крышку с наклеенной боковой стенкой, а боковые стенки выполнены из полосы (1), имеющей начало (4), конец и соединительные язычки (3) на продольной стороне. Сначала соединительные язычки (3) загибаются примерно на 90. Затем начало (4) полосы прикладывается к боковой поверхности (11) цилиндрической матрицы (10), поперечное сечение которой соответствует поперечному сечению коробки, с помощью патрицы (20) и фиксируется посредством вакуума. Затем матрица (10) начинает вращаться. При этом полоса (1) посредством вакуума присасывается к боковой поверхности (11) и фиксируется. После нанесения клея на начало(4) или конец полосы (1) начало (4) и конец полосы склеиваются друг с другом. Затем дно, по периферии которого нанесен валик клея, прижимается к соединительным язычкам (3). После затвердения клея готовая коробка отводится от матрицы (10). Изобретение относится к способу изготовления коробок из бумаги или картона, причем коробки имеют дно или крышку с наклеенной боковой стенкой, а боковые стенки выполнены из полосы, имеющей начало, конец и соединительные язычки на продольной стороне. Кроме того, изобретение относится к устройствам для изготовления таких коробок, причем коробки имеют дно и/или крышку с наклеенной боковой стенкой, боковые стенки выполнены из полосы, имеющей начало, конец и соединительные язычки на продольной стороне, а поперечное сечение коробок имеет по меньшей мере один вогнутый и один выпуклый участок. Изготовление коробок из бумаги или картона кубической формы с помощью полностью автоматизированных машин для складывания коробок уже решено весьма успешно. Однако проблематичным, попрежнему, является изготовление коробок некубической формы, в частности, если поперечное сечение имеет по меньшей мере один вогнутый и по меньшей мере один выпуклый участки. Такие коробки описаны, например, в DE 202006014009 U1, в DE 102006028824 А 1 и в DE 102005054982 А 1. Изготовление этих коробок осуществляется таким образом, что вытянутая в длину полоса бумаги или картона, образующая боковую стенку, наклеивается на дно, состоящее из бумаги или картона. Для этого полоса бумаги или картона имеет длину, соответствующую длине периферии дна. На продольной стороне полосы,образующей боковую стенку, выполнены соединительные язычки, соединенные с полосой линией изгиба. Для изготовления этих коробок полоса, образующая боковую стенку, сначала склеивается в кольцо,после этого соединительные язычки загибаются внутрь. Затем это кольцо вручную укладывается и фиксируется на форме, соответствующей желательной форме коробки. Вслед за этим на это закрепленное в форме кольцо наклеивается дно. После съема склеенного блока в него вклеивается так называемое внутреннее зеркало, перекрывающее соединительные язычки. Поскольку описанный способ изготовления является ручной работой, он мало эффективен. Это неудовлетворительно. Другие машины для изготовления сердцевидных коробок описаны в US 1664739, US 2240445 иUS 3643554. В US 4395253 описана машина для изготовления коробок из гофрированного картона. В основу настоящего изобретения положена задача создания способа, с помощью которого коробки из бумаги и картона с нерегулярным поперечным сечением могли бы изготавливаться полностью автоматически. Эта задача решается с помощью способа со следующими признаками: загибание соединительных язычков (3) примерно на 90; приложение начала (4) полосы к боковой поверхности (11) цилиндрической матрицы (10), поперечное сечение которой соответствует поперечному сечению коробки, с помощью патрицы (20); закрепление полосы (1) с помощью вакуума на участке боковой поверхности (11), причем соединительные язычки (3) укладываются на донную поверхность матрицы (10); вращение матрицы (10), причем полоса (1) присасывается и фиксируется на выпуклом участке матрицы (10); нанесение клея на начало (4) или конец полосы (1); склеивание начала (4) полосы с концом; нанесение валиком (нитки) клея по периметру дна (2); прижатие дна (2) и клея к соединительным язычкам (3) и снятие готовой коробки с матрицы (10). Существенным преимуществом способа согласно изобретению является полный отказ от ручной работы, поскольку весь процесс протекает полностью автоматически. Оказалось, что полоса при вращении матрицы аккуратно прилегает не только к выпуклым, но и к вогнутым участкам матрицы, в частности, поскольку этому прилеганию может способствовать патрица. При этом патрица гарантирует точное начальное позиционирование матрицы, точное позиционирование начала полосы, прижатие полосы в вогнутых участках матрицы и, наконец, правильное склеивание начала и конца полосы. Согласно одному варианту выполнения изобретения у коробок более чем с одним вогнутым и выпуклым участками этапы "вращение" и "закрепление" повторяются столько раз, сколько вогнутых участков имеется на периметре коробки. Это означает, что способ пригоден для коробок, поперечное сечение которых соответствует сердцу, звезде, елке и т.п. Предметом изобретения являются также устройства для изготовления таких коробок. Эта задача решается с помощью устройств со следующими признаками: цилиндрическая матрица (10), основание которой соответствует форме изготавливаемой коробки; патрица (20), перемещающаяся в направлении по меньшей мере одной оси; в боковой поверхности (11) матрицы (10) предусмотрены отверстия (12), соединяемые с источником вакуума и, таким образом, удерживающие полосу (1) на матрице (10); матрица (10) установлена с возможностью вращения; патрица (20) имеет рабочую поверхность (21), действующую сообща с боковой поверхностью (11) матрицы (10) и, таким образом, приближающую, или прикладывающую, полосу (1) к матрице (10). Благодаря комбинированному действию патрицы и матрицы полоса бумаги или картона, образую-1 018051 щая боковую стенку, присасывается с помощью вакуумных присосов к боковой поверхности матрицы,фиксируется и приводится в форму, пока не приклеятся дно, соответственно крышка коробки. Этот процесс осуществляется под программным управлением в кратчайшее время без необходимости приложения ручного труда со стороны оператора. Разумеется, что точное подведение полосы к матрице имеет особую важность. По этой причине согласно одному усовершенствованию изобретения перед матрицей располагается устройство для точной подачи полосы к матрице. Кроме того, перед матрицей может быть включено устройство, загибающее предпочтительно на 90 соединительные язычки продольной стороны полосы бумаги или картона. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения предусмотрен также упор,позиционирующий начало полосы точно относительно матрице. Этот упор может быть реализован в виде фоторелейного барьера. Для поддержания незначительной необходимой мощности вакуума отверстия в боковой поверхности согласно одному усовершенствованию изобретения распределяются группами, причем каждая группа соединена с источником вакуума с помощью управляемого вакуумного соединения. Высота боковой поверхности предпочтительно соответствует высоте полосы. Это обеспечивает оптимальное позиционирование полосы, образующей боковую стенку коробки. Согласно одному усовершенствованию изобретения в донной поверхности матрицы также выполнены всасывающие отверстия. С помощью этих всасывающих отверстий возможно предусмотренное внутреннее зеркало позиционируется, до того как будет намотана полоса, образующая боковую стенку. Для обеспечения достаточной мощности вакуума в подводящие линии от источника вакуума к матрице могут быть включены датчики давления. Согласно одному предпочтительному выполнению изобретения матрица разъемно закреплена на оси вращения, причем ось вращения одновременно является вакуумным вращающимся вводом. Таким образом, вакуумные рукава, мешающие вращению, становятся излишними, и матрица может вращаться бесконечно. Согласно одному варианту выполнения изобретения патрица представляет собой подъемный толкатель с заостренной кромкой, подогнанной к вогнутому участку матрицы. Это означает, что заостренная кромка выполнена таким образом, что полоса при вкладывании в вогнутый участок при необходимости изгибается, но не отделяется. Разумеется, что матрица и/или патрица предпочтительно являются сменными, чтобы изготавливать коробки различных видов и размеров без больших затрат времени на переналадку. Согласно одному усовершенствованию изобретения перед матрицей располагается устройство для прижатия покрытых клеем дна или крышки коробки к боковой стенке, образованной из полосы, к соединительным язычкам и/или к возможному внутреннему зеркалу. Для нанесения клея, будь то начало или соответственно конец полосы, или дно, или, соответственно, крышка коробки, предпочтительно предусмотрены клеевые форсунки. Для улучшения позиционирования полосы на матрице на боковой поверхности может быть предусмотрена направляющая кромка. Изобретение в виде чисто схематически изображенного примера выполнения более подробно поясняется со ссылкой на чертежи, на которых: фиг. 1 - нижняя часть коробки в форме сердца,фиг. 2 - существенные для понимания изобретения элементы устройства для изготовления сердцевидных бумажных или картонных коробок согласно фиг. 1. На фиг. 1 чисто схематически показана нижняя часть бумажной или картонной коробки в форме сердца. Такие формы коробок часто используются для пралин. Коробки могут иметь также форму елки,деда мороза, пасхального зайца, пасхального яйца, яблока или звезды. Общим для всех этих форм коробок является то, что они не могут быть изготовлены с помощью обычных складывающих устройств, известных и успешно зарекомендовавших себя для кубических коробок. Как показано на фиг. 1, изображенная нижняя часть коробки состоит из бумажного или картонного дна (2), на котором держится боковая стенка, состоящая из вытянутой полосы (1) из бумаги или картона,склеенной путем перекрытия в начале (4) полосы в кольцо, а затем наклеенной на дно (2). Для наклеивания предусмотрены соединительные язычки (3). Однако полосу (1) можно наклеивать на дно встык. Если нужно, чтобы соединительные язычки (3) не были видны, вклеивается так называемое внутреннее зеркало (5) (показано лишь местами). Изготовление соответствующей крышки коробки в принципе осуществляется таким же способом,подгоняться должны лишь размеры. Устройство для изготовления показанной на фиг. 1 коробки, чисто схематически изображенное на фиг. 2, в качестве существенных составных частей имеет матрицу (10) и патрицу (20). Матрица (10) образует сердцевидный элемент устройства. Виден цилиндр, основание которого соответствует изготавливаемой коробке (1, 2), являющейся, таким образом, также сердцевидной. В боковой поверхности (11) матрицы (10) в отдельных областях предусмотрены отверстия (12). Они с помощью вакуумных подключений могут соединяться с (не показанным) источником вакуума. Таким образом, с помощью вакуума из полосы (1) на боковой поверхности (11) матрицы (10) можно формировать боковую стенку и фиксировать ее, пока не будет приклеено дно (2). Направляющая кромка (15) обеспечивает точное положение полосы (1) на матрице (11). Для определения правильности прилегания полосы (1) к боковой поверхности (11) и для закрытия ею отверстий в вакуумпроводах устанавливаются датчики давления. Как можно увидеть на фиг. 2, полоса (1) с соединительными язычками (3), уже загнутыми примерно на 90, проталкивается вперед до тех пор, пока начало (4) ленты не упрется в упор (30). После этого патрица (20) опускается вниз и позиционирует начало (4) полосы точно в вогнутый вырез сердцевидной матрицы (10). Там начало (4) полосы фиксируется вакуумным присосом. Затем матрица (10) вращается с помощью своей соединительной оси (14), на которой она закреплена, с возможностью смены. При этом полоса (1) наматывается на боковую поверхность (11). В случае необходимости намотка поддерживается за счет управляемого движения патрицы (20) вперед и назад. Как только полоса (1) полностью намотается на матрицу (1), конец полосы с помощью патрицы (20) прижимается к началу (4) полосы, пока предварительно нанесенный клей не затвердеет. Затем дно коробки (не показано) самим по себе известным образом с помощью вакуумного манипулятора извлекается из магазина (накопителя), и на него по периферии с помощью клеевой форсунки наносится валик клея. Потом это дно с помощью вакуумного манипулятора прижимается к матрице (10),к соединительным язычкам (3) и к полосе (1), образующей боковую стенку, пока клей не затвердеет. Затем готовая коробка с помощью того же или другого вакуумного манипулятора отводится от матрицы(10), причем процесс отведения может быть поддержан за счет выдувания воздуха из вакуумных присосов (12, 13). Вакуумные присосы (13), предусмотренные в дне матрицы (10), выполняют задачу по удержанию внутреннего зеркала (5), укладываемого на матрицу (10), до того как полоса (1) будет намотана на боковую поверхность. Подведение вакуума к вакуумным присосам (12, 13) осуществляется с помощью интегрированного в ось вращения вакуумного вращающегося ввода. На фигурах не показаны магазины, в которых хранятся заготовки для боковой стенки, дна и внутреннего зеркала. Точно также мало показаны устройства, извлекающие заготовки из магазинов и подающие их к местам обработки. Точно также мало показан источник вакуума. Эти функциональные элементы реализованы по традиционной технологии. Их изображение на чертеже делало бы последний неясным и потому непонятным. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления коробок из бумаги или картона, причем коробки имеют дно (2) или крышку с наклеенной боковой стенкой, а боковая стенка выполнена из полосы (1), имеющей начало (4), конец и соединительные язычки (3) на продольной стороне, содержащий следующие признаки: загибание соединительных язычков (3) примерно на 90; приложение начала (4) полосы к боковой поверхности (11) цилиндрической матрицы (10), поперечное сечение которой соответствует поперечному сечению коробки, с помощью патрицы (20); закрепление полосы (1) с помощью вакуума на участке боковой поверхности (11), причем соединительные язычки (3) укладываются на донную поверхность матрицы (10); вращение матрицы (10), причем полоса (1) присасывается и фиксируется на выпуклом участке матрицы (10); нанесение клея на начало (4) или конец полосы (1); склеивание начала (4) полосы с концом; нанесение валиком клея по периферии дна (2) или крышки; прижатие дна (2) или крышки и клея к соединительным язычкам (3) и снятие готовой коробки с матрицы (10). 2. Способ по п.1 для изготовления коробок, поперечное сечение которых имеет более одного вогнутого участка и более одного выпуклого участка, отличающийся следующими признаками: прижатие полосы (1) к вогнутому участку боковой поверхности (11) с помощью патрицы (20); вращение матрицы (10) до очередного вогнутого участка боковой поверхности (11); повторение этапов "прижатие" и "вращение" в соответствии с количеством вогнутых участков по периферии коробки. 3. Устройство для изготовления коробок из бумаги или картона, причем коробки имеют дно (2) и/или крышку с наклеенной боковой стенкой, боковые стенки выполнены из полосы (1), имеющей начало (4), конец и соединительные язычки (3) на продольной стороне, а поперечное сечение коробок имеет по меньшей мере один вогнутый и по меньшей мере один выпуклый участок, содержащее цилиндрическую матрицу (10), основание которой соответствует форме изготавливаемой коробки; патрицу (20), подвижную в направлении по меньшей мере одной оси; отверстия (12) в боковой поверхности (11) матрицы (10), соединяемые с источником вакуума для удерживания полосы (1) на матрице (10), при этом матрица (10) установлена с возможностью вращения и патрица (20) имеет рабочую поверхность (21), которая может действовать сообща с боковой поверхностью (11) матрицы (10) и, таким образом, приближать или прикладывать полосу (1) к матрице(10). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что перед матрицей (10) расположено устройство для точной подачи полосы (1) к матрице (10). 5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что перед матрицей (10) включено устройство, загибающее соединительные язычки (3). 6. Устройство по пп.3, 4 или 5, отличающееся тем, что содержит упор (30), например, в виде фоторелейного барьера, который позиционирует начало полосы (1) точно относительно матрицы (10). 7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что отверстия (12) в боковой поверхности (11) матрицы распределены группами,каждая группа соединена с источником вакуума с помощью управляемого вакуумного подключения. 8. Устройство по одному из пп.3-7, отличающееся тем, что высота боковой поверхности (11) настроена на высоту полосы (1). 9. Устройство по одному из пп.3-8, отличающееся тем, что в донной поверхности матрицы (10) предусмотрены всасывающие отверстия (13). 10. Устройство по одному из пп.3-9, отличающееся тем, что в подводящие линии от источника вакуума к матрице (10) включены датчики давления. 11. Устройство по одному из пп.3-10, отличающееся тем, что матрица (10) разъемно закреплена на оси (14) вращения, ось (14) вращения одновременно является вакуумным вращающимся вводом. 12. Устройство по одному из пп.3-8, отличающееся тем, что патрица (20) является подъемным толкателем с заостренной кромкой (21), подогнанной к вогнутым участкам матрицы (10). 13. Устройство по одному из пп.3-12, отличающееся тем, что перед матрицей (10) расположено по меньшей мере одно устройство для прижатия покрытых клеем дна (2) и/или крышки коробки к соединительным язычкам боковой стенки, образованной из полосы (1), и к возможному внутреннему зеркалу. 14. Устройство по одному из пп.3-13, отличающееся тем, что для нанесения клея предусмотрены клеевые форсунки. 15. Устройство по одному из пп.3-14, отличающееся тем, что на боковой поверхности (11) матрицы(10) предусмотрена направляющая кромка (15) для полосы (1).