DE1092758B

DE1092758B - Vorrichtung zum Lochen von Papier

Info

Publication number: DE1092758B
Application number: DEH31338A
Authority: DE
Inventors: Gustav Sigvald Hellberg; Uno Allan Alfredeen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-10-11
Filing date: 1957-10-10
Publication date: 1960-11-10
Also published as: US2996959A; GB807910A; CH356347A; FR1187863A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lochen von Papier oder ähnlichen blatt- oder bandförmigen Stoffen, unter Förderung des Papiers in Berührung mit einer umlaufenden Patrize, die reliefartige Gebilde in Form von Absätzen od. dgl. mit einer den herzustellenden Löchern entsprechenden Form aufweist, und mit einem oder mehreren umlaufenden Werkzeugen, die das Papier auf den an den Endflächen der Absätze liegenden Stellen bearbeiten und dadurch die Löcher herstellen.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht das Werkzeug aus einem zylindrischen Fräser, der mit seinen Schneidkanten diejenigen Stellen des Papiers fortschneidet, die auf den Endflächen der Absätze aufliegen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung so abzuändern, daß sie keiner Schneidwerkzeuge bedarf, die leicht stumpf werden und häufig nachgeschliffen werden müssen.

Erfindungsgemäß weisen nun die Werkzeuge Rippen oder Nocken ohne scharfe Kanten auf. Das hat die Wirkung, daß das Papier zwischen den reliefartigen Absätzen der umlaufenden Patrize und den die Werkzeuge bildenden Rippen oder Nocken zusammengepreßt und dadurch längs der Umrißkanten der Absätze eingekerbt und geschwächt wird; und durch die in tangentialer Richtung wirkende, von den Rippen oder Nocken ausgeübte Reibungskraft entfernt wird.

Vorzugsweise hat die Vorrichtung nach der Erfindung zwei rotierende Werkzeuge, die längs des Umfanges der Patrizenwalze hintereinander angeordnet sind und von denen das zuerst wirksame Werkzeug gegensinnig zur Patrizenwalze, das andere aber gleichsinnig zur Patrizenwalze umläuft.

Die Endflächen der reliefartigen Gebilde sind vorzugsweise ringförmig und auf einer mit der Patrizenwalze koaxialen, zylindrischen Rotationsfläche gelegen. Dabei kann das rotierende Werkzeug eine glatte Arbeitsfläche in Form einer der Papierbahn tagentialen Rotationsfläche haben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht, in denen

Fig. 1 eine Seitenansicht in der gegenseitigen Anordnung der in der Lochvorrichtung enthaltenen, für die Erfindung wesentlichen Teile zeigt,

Fig. 2 und 3 in größerem Maßstab und im Schnitt die beiden Werkzeuge, mittels welcher das Papier bearbeitet wird, zusammen, mit den in Wirkstellung bezüglich diesen Werkzeugen befindlichen Stiften, darstellen,

Fig. 4 eine veränderte Ausführung eines Lochungsstiftes zeigt,

Vorrichtung zum Lochen von Papier

Anmelder:

Gustav Sigvald Hellberg,

Johanneshov,
und Uno Allan Alfredeen,
Saltsjö-Duvnäs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht, München 2, Sendlinger Str. 55,

und Dr. R. Schmidt, Oppenau (Renchtal),

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 11. Oktober 1956

Gustav Sigvald Hellberg, Johanneshov,

und Uno Allan Alfredeen, Saltsjö-Duvnäs (Schweden),

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 5 eine Seitenansicht des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Preßwerkzeuges zeigt und

Fig. 6 eine weitere Ausführung des rotierenden Anpreßwerkzeuges veranschaulicht.

Wie in der Fig. 1 ersichtlich, wird eine auf einer Vorratsspule 1 gewickelte Papierbahn 2 über eine frei laufende Rolle 3 und ferner um den Umkreis der zylindrischen Mantelfläche 5 der Patrizenwalze 4 vorwärts gefördert. Die Walze ist mit vorstehenden Absätzen und/oder Stiften 6 aus Stahl versehen, welche an Stellen vorgesehen sind, die den Stellen der in der Papierbahn herzustellenden Löcher entsprechen und welche der Form der Löcher entsprechende Endflächen besitzen. Diese Absätze oder Stifte besitzen eine Höhe bezüglich der zylindrischen Mantelfläche der Walze, die die Papierstärke nur wenig, z. B. um 0,1 mm übersteigt. In den; Zeichnungen wird jedoch die relative Papierstärke in einem übertriebenen Maßstab dargestellt. Die Absätze 6 besitzen eine zylindrische Mantelfläche und eine den herzustellenden Löchern entsprechende Querschnittsform. Die Patrizenwalze wird im Sinne des Pfeiles 7 in ununterbrochener Umdrehung gehalten und nimmt dabei durch die Reibung zwischen den Absätzen und dem Papier die Papierbahn, mit.

Während der Umdrehung der Walze 4 gelangt die Papierbahn zuerst an ein Preßwerkzeug 8 in Gestalt

009 647/163

einer zu der Patrizenwalze parallelen Walze, welche auf ihrer zylindrischen Mantelfläche starr angebrachte oder aus der Walze ausgefräste Anpreßorgane in der Form von vorstehenden Rippen 9, Nocken od. dgl. aus Stahl besitzt, welche eine abgerundete, zweckmäßigerweise halbzylindrische Endfläche aufweisen und dazu bestimmt sind, die gegen die Absätze 6 anliegenden Teile des Papiers zu bearbeiten. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, verlaufen diese Rippen parallel zueinander und schräg im Zickzack längs der Achsrichtung der Anpreßwalze, wodurch die durch die Schrägstellung der Rippen hervorgerufenen, seitlich gerichteten Kräfte sich gegenseitig ausgleichen. Die Anpreß walze 8 hat die entgegengesetzte Drehrichtung bezüglich derjenigen der Patrizenwalze, wie durch den Pfeil 10 angedeutet, wobei somit die Umkreise der beiden Walzen an deren Berührungsstelle sich in der gleichen Richtung bewegen. Die Anpreßwalze hat jedoch eine Umlaufgeschwindigkeit, die vielfach größer ist als die der Patrizenwalze.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, liegen die Endflächen 11 der Absätze oder Stifte 6 auf einer gemeinsamen, relativ zur Patrizenwalzenachse koaxialen, zylindrischen Fläche (wiegestrichelt angedeutet). Die Endflächen 11 besitzen jeweils eine kugelschalenförmige Vertiefung 12, wodurch eine ringförmige Randfläche 13 entsteht, welche außen eine scharfe Ecke und innen eine stumpfe oder abgerundete Ecke aufweist. Die Vertiefung 12 hat den Zweck, denjenigen gegen den satz anliegenden Papierteil, welcher zur Herstellung eines Loches bearbeitet werden muß, zu vermindern.

Wenn ein Absatz 6 in den Arbeitsbereich der An preßwalze 8 eintritt, wird der vom Absatz unterstützte Teil der Papierbahn einer intermittierenden Bearbeitung durch die abgerundeten Kanten der Rippen 9 unterworfen, wobei querverlaufende Streifen der Papierbahn allmählich zusammengepreßt oder verdichtet werden. Der von den Rippen bzw. Nocken beaufschlagte Teil der Papierbahn wird somit bis zu einer allmählich abnehmenden Stärke zusammengepreßt, welche dort am geringsten ist, wo die Stellung der Rippe mit der gemeinsamen Achsebene der Patrizen- und Anpreßwalzen zusammenfällt, wobei die Papierstärke dort einen Bruchteil der ursprünglichen Stärke beträgt. Durch diese Verdichtung wird das Papier geschwächt, und eine Bruchlinie bildet sich längs der scharfen Umrisse des Absatzes. Zugleich wird das Papier von einer durch den Anpreßdruck erzeugten, tangential gerichteten Reibungskraft beansprucht. Unter gewissen, durch die Stärke und Festigkeit sowie durch die Oberflächenbeschaffenheit des Papiers bedingten Umständen können die verdichteten Papierteilchen durch diese Reibungskraft von dem Absatz oder Stift weggerissen werden, wobei das Zerreißen teils quer über den Absatz, teils längs der geschwächten Randlinien erfolgt. Im folgenden wird zunächst angenommen, daß die Löcher auf diese Weise durch eine unmittelbare Beeinflussung der Anpreßwalze hergestellt werden. Derjenige Teil der Papierbahn, der über der auf die Anpreßwalze auftreffenden Rand- und Absatzfläche liegt, wird jedoch nicht immer auf diese Weise gleichmäßig längs der Randlinie des Absatzes abgeschnitten, sondern es kann geschehen, daß eine aufgerissene Zunge 14 an diesem Teil des Lochrandes noch sitzen bleibt. Um diese Zunge zu entfernen und im übrigen ein Abschlichten der Lochkanten zu erreichen, ist in einer bezüglich der Anpreßwalze 8 vorwärts winkelversetzten Stellung ein rotierendes Werkzeug 15 vorgesehen. Dieses Werkzeug besteht, ähnlich wie die Anpreßwalze, aus einem mit Rippen 16, die den Rippen 9 ähneln, versehenen Zylinderkörper. Die Außenkanten dieser Rippen 16 bewegen sich auf einer Zylinderiiäche, welche die Flächen 11 der Absätze nahezu t>erührt. Das Werkzeug 15 rotiert im Sinne des Pfeiles 17, so daß die Rippen 16 sich entgegen der Förderrichtung der Papierbahn 2 bewegen. Die Rippen 16 können, ähnlich wie die Rippen 9, eine abgerundete Außenkante besitzen, können aber auch in der Form von Messern mit Schneidkanten ausgebildet sein.

Wenn der bereits gelochte Teil der Papierbahn an das Werkzeug 15 langt, wird die noch anhängende Zunge 15 weggeschnitten, wodurch der Lochrand auch hier vollkommen geschlichtet wird. Um sicherzustellen, daß die Papierbahn sich an der Vorderkante des Absatzes in einer derartigen Stellung befindet, daß die Zunge von den Rippen 16 weggeschnitten werden kann, ist vor jedem Absatz ein keilförmiger Stützklotz 18 vorgesehen, welcher die Papierbahn in einer solchen Stellung unterstützt, daß der Lochrand nicht tiefer als ungefähr entsprechend der ursprünglichen Papierstärke herabgepreßt werden kann.

Nachdem die Papierbahn das zweite Werkzeug 15 passiert hat, wird sie um die Mantelfläche einer Leitrolle 19 und weiter bis zu einer nicht gezeigten Aufnahmetrommel geleitet. Die Leitrolle 19 kann zweckmäßigerweise einen Belag 20 aus nachgiebigem Material auf ihrer zylindrischen Mantelfläche besitzen und derart angeordnet sein, daß die Papierbahn durch diesen Belag gegen die zylindrische Mantelfläche 5 der Patrizenwalze 4 angepreßt wird, wodurch die Lochkanten um die Absätze ausgeglichen werden.

Die von der Anpreßwalze 8 ausgeübte, tangential gerichtete Reibungskraft sucht die Papierbahn bezüglieh der Absätze oder Stifte der Patrizenwalze in der Förderrichtung zu verschieben. Um eine derartige Verschiebung zu verhindern, kann die Papierbahn in ihrer Bewegung mittels einer zweckmäßigerweise bemessenen Bremskraft, z. B. durch Bremsen der Leitrolle 3 oder der Abwickelspule 1, gebremst werden. Es ist auch noch zweckmäßig, eine der Bremskraft entgegengesetzte Zugkraft auf die Papierbahn in der Förderrichtung, z. B. mittels der Leitrolle 19, auszuüben, um ein Gleiten der Papierbahn relativ zu der Patrizenwalze während der unwirksamen Bewegungsintervalle der Anpreßwalze zu verhindern.

Falls die von den Rippen der Anpreßwalze auf die Papierbahn, ausgeübte, tangential gerichtete Reibungskraft nicht ausreichen sollte, um die gegen die Außenfläche des Absatzes verdichteten Papierteilchen loszureißen, werden die Löcher dann geöffnet werden, wenn die Papierbahn das rotierende Werkzeug 15 passiert, welches derart angeordnet und ausgebildet ist, daß es die Papierbahn in Umfangsrichtung mit einer so großen Kraft beeinflussen kann, daß das durch die vorangehende Verdichtung geschwächte und auf der Absatzfläche¹ noch verharrende Papierteilchen von dem Absatz durch die Wirksamkeit der Rippen oder Messer 16 entfernt wird, wobei das Papierteilchen längs der um die Absatzkante verlaufenden Reiß- oder Bruchlinie weggerissen wird.

An der Stelle eines mit Rippen oder Messern ausgestatteten Werkzeuges 15 kann auch eine Walze aus Kautschuk mit einer glatten, zylindrischen Mantelfläche benutzt werden, wobei diese die zur Entfernung des lochabdeckenden Papierteilchens benötigte Reibung erzeugt.

Bei der l>eschriebenen Vorrichtung bearbeiten die Rippen 9 der Anpreßwalze 8 intermittierend die Papierbahn und üben dadurch eine schlagartige Wir-

1 092 75Ö

kung aus, welche das Losreißen der zusammengepreßten Papierstreifen, erleichtert. Es ist klar, daß eine derartige Wirkung auch dadurch erreicht werden kann, daß die Mantelfläche der Anpreßwalze geriffelt und mit abgerundeten Kanten der vorspringenden. Teile ausgebildet sein kann. Es ist aber auch möglich, die Anpreßwalze8 mit einer glatten, zylindrischen Arbeitsfläche von einem derartigen Durchmesser zu versehen,, daß diese Umfangsfläche die zylindrische Außenfläche 11 der Rippen 6 nahezu berührt. Unter gewissen Bedingungen kann auch eine solche Anpreßwalze mit glatter Umfangsfläche auf die Papierbahn eine ausreichende Reibungskraft ausüben, um die Bildung der Löcher durch Wegreißen der verdichteten Papierteilchen zu verwirklichen. Es kann aber in diesem Falle zweckmäßig sein, die Anpreßwalze nur eine derartige Zusammenpressung des Papiers ausführen zu lassen, daß die Lochstellen durch Eindrücken der Rippen ins Papier eingeprägt werden, wobei das Entfernen d:er verdichteten lochabdeckenden Papierteilchen durch das Werkzeug 15, ähnlich wie oben beschrieben, erfolgt. In diesem Falle braucht die Anpreßwalze 8 nicht eine größere Umlaufgeschwindigkeit zu haben als die Patrizenwalze, sondern sie kann die gleiche Umlaufgeschwindigkeit wie diese haben, so daß die beiden Walzen sich aneinander abrollen. Im letzten, Falle, ist es zweckmäßig, den Absatz oder Stift 6, wie in der Fig. 4 dargestellt, auszubilden. Zum Unterschied von den, Fig. 1 bis 3, in denen der ringförmige Flächenteil 13 ganz auf der zylindrischen Fläche 11 liegt, ist der entsprechende Randteil des Absatzes hier nach innen abgeschrägt, wodurch die auf der zylindrischen Fläche 11 liegende Kante 21 eine spitzwinklige Schneidkante bildet. In dem dargestellten Beispiel bildet die ringförmige Fläche 13 die Endfläche eines Hohlzylinders. Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß diese Schneidkante keinen Durchschnitt durch das Papier, sondern nur eine Bruchlinie bewirken soll. Demzufolge darf die Anpreßwalze, die Schneidkante nicht berühren, sondern es muß stets ein der bestimmten Verdichtung entsprechendes Spiel 22 zwischen der zylindrischen Oberfläche 23 und der Schneidkante bzw. der zylindrischen Fläche 11 vorhanden sein. Die Entfernung des verdichteten, Papierteils geschieht danach durch das andere Werkzeug 15.

Das in der Fig. 6 gezeigte Anpreßwerkzeug hat die Form einer flachen, kreisförmigen Scheibe 24, die um eine zu der Patrizenwalzenacb.se senkrecht stehende Achse 25 in Umdrehung versetzt werden kann und die auf ihrer der Patrizenwalze zugekehrten Seite mit radial angeordneten Rippen 26 der gleichen Ausbildung ausgestattet ist, wie sie die Rippen 9 der Anpreßwalze 8 aufweisen. Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, kann ein derartiges Werkzeug genau in der gleichen Weise wie das Anpreßwerkzeug 8 arbeiten, so daß das Papier gegen die Endflächen der Absätze allmählich verdichtet wird und Streifen der verdichteten Papierteilchen längs der durch die Verdichtung geschwächten Randlinie weggerissen werden. Das Werkzeug könnte gegebenenfalls kegelig ausgebildet werden, wobei die Rippen auf einer kegeligen Oberfläche genau wie die Zähne eines Kegelrades angeordnet werden.

Ein wesentliches Merkmal des Anpreß Werkzeuges besteht somit darin, daß seine wirksamen Teile auf einer die Papierbahn tangierenden Rotationsfläche liegen, wobei aber zwischen dieser Rotationsfläche und der Bewegungsbahn der Rippenendflächen ein Spiel entsprechend dem gewünschten Verdichtungsgrad vorhanden sein muß, so daß die Rippen das Papier nicht durchschneiden können, sondern nur eine Schwächung des Papiers längs dem Außenrand der Absätze erzeugen.

Die Erfindung ist auf die Lochung von Papier durchaus nicht beschränkt, sondern sie ist natürlich auch auf die Lochung von anderen Stoffen, z. B. Metallfolien in Bogen- oder Bandform, anwendbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Lochen von Papier oder ähnlichen blatt- oder bandförmigen Stoffen, unter Förderung des Papiers in Berührung mit einer umlaufenden Patrize, die reliefartige Gebilde in Form von Absätzen od. dgl. mit einer den herzustellenden Löchern entsprechenden Form aufweist, und mit einem oder mehreren umlaufenden Werkzeugen, die das Papier auf den an, den Endflächen der Absätze liegenden Stellen bearbeiten und dadurch die Löcher herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (8) Rippen oder Nocken (9) ohne scharfe Kanten aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei rotierende Werkzeuge (8, 15) nacheinander längs des Umfanges der Patrizenwalze angeordnet sind, von welchem das zuerst wirksame Werkzeug (8) gegensinnig (10) zur Patrizenwalze (4) und das andere gleichsinnig (17) mit der Patrizenwalze rotiert.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen der reliefartigen Gebilde (6) ringförmig sind und auf einer mit der Patrizenwalze (4) koaxialen, zylindrischen Rotationsfläche (11) liegen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Werkzeug (8) eine glatte Arbeitsfläche in Form einer der Papierbahn tangentialen Rotationsfläche hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßwerkzeug (24, 26) um eine mit, der Patrizenwalzenachse einen rechtem Winkel einschließende Achse (25) in der Weise umlaufend gelagert ist, daß die Arbeitsfläche des Preßwerkzeuges mit der Bewegungsbahn der Endflächen (13) der reliefartigen Gebilde in Berührung steht, und zwar so, daß diese Arbeitsfläche sich in einem dem gewünschten Zusammenpressen entsprechenden Abstand von den Endflächen (13) befindet (Fig.6).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 73 727; USA.-Patentschrift Nr. 2 218 674.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen