DE1436912B - Rotationsstanze fur Papier - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsstanze für Papier, insbesondere für Briefumschlagzuschnitte, mit einem Tragzylinder, auf dem eine Schneidvorrichtung befestigt ist, die mit einem Gegenglied zusammenwirkt und eine Schneidklinge mit einem ersten, sich im wesentlichen parallel zur Achse des Tragzylinders erstreckenden Klingenstück mit im wesentlichen gerade verlaufender Schneidkante und einem zweiten, sich im wesentlichen quer zur Achse des Tragzylinders erstreckenden Klingenstück mit im wesentlichen gekrümmt verlaufender Schneidkante hat.

Bei derartigen Rotationsstanzen treten insofern Schwierigkeiten auf, als die Schneidklingen rasch stumpf werden, und zwar trifft dies auf die quer zur Achsrichtung angeordneten Schneidklingen in höherem Maße zu als auf die axial verlaufenden.

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bei einer bekannten Rotationsstanze die Schneidklinge auf dem Tragzylinder radial ausfedernd und schwimmend gelagert. Der wesentliche Nachteil einer derartigen Stanze besteht darin, daß sich die auf die Schneidklinge einwirkenden Federkräfte als Funktion der Drehzahl des Tragzylinders ändern, so daß eine definierte Beherrschung der auftretenden Kräfte nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Gesamtkonstruktion einer radial ausfedernd gelagerten Schneidklinge sehr kompliziert und aufwendig ist, wobei eine Anzahl von Präzisionsteilen erforderlich ist. Dieser letztgenannte Nachteil ist deshalb besonders erheblich, weil sich in der Praxis gezeigt hat, daß die Längs- und Querteile der Schneidklinge getrennt federnd gelagert werden müssen, da sonst eine einigermaßen brauchbare Einstellung überhaupt nicht möglich ist (deutsche Patentschrift 683 058).

Erwähnt sei noch, daß es auch bekannt ist, bei dem Schneiden von Dachpappe zur Schonung der Schneidklingen den Schnitt von der Trägerseite her vorzunehmen und ihn nur bis zu der harten Auflage gehen zu lassen. Das Trennen des betreffenden Dachpappenstückes geschieht dann mittels Trennfingern, die zwischen den Schneidklingen angebracht sind (USA.-Patentschrift 2 095 631).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung an einer Rotationsstanze zu schaffen, welche als Ganzes starr ist und damit wenig Teile besitzt und bei welcher der Druck auf die parallel und quer zur Achse gerichteten Schneidklingen angeglichen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Rotationsstanze gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Klingenstücke eine starre Schneidklinge mit ununterbrochener Schneidkante bilden und daß die Schneidkante des zweiten Klingenstückes von der Achse des Tragzylinders einen kleineren radialen Abstand hat als die des ersten Klingenstückes. Hierdurch wird der Druck auf die quer zur Achse angeordneten Schneidklingen herabgesetzt, ihr Verschleiß vermindert und so dem Verschleiß der parallel zur Achse angeordneten Klingen angepaßt.

Im Zusammenhang mit der besonderen Ausbildung der Schneidklingen gemäß der Erfindung sei noch erwähnt, daß es bekannt ist, die Schneidkanten einer Ritz- und Stanzvorrichtung von Kartonagen auf Schneidpresen konvex auszubilden. Hierdurch soll erreicht werden, daß auch bei sehr dünnem Papier die Ritzung oder Stanzung bis in die Ecken hinein gleichmäßig ist (deutsche Gebrauchsmusterschrift 1681347).

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Teils einer Rotationsstanze unter Darstellung der zum Ausschneiden der Fenster aus den Briefumschlagrohzuschnitten dienenden Schneidvorrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Stanze gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht des zerlegten Schneidzylinders,

F i g. 4 einen senkrechten Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2,

F i g. 5 einen senkrechten Teilschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 einen senkrechten Teilschnitt ähnlich F i g. 5 zur Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für die Schneidvorrichtung;

F i g. 7 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele für die Schneidklingenanordnung;

F i g. 9 zeigt eine in einem erheblich größeren Maßstab dargestellte schematische Ansicht zur Darstellung der kleinen Kontaktfläche zwischen der Klingenschneide und der Gegenwalze,

Fig. 10 eine Ansicht entsprechend Fig. 9 zur Darstellung der eine längliche Linie bildenden Berührungsfläche im niederen Druckbereich der Schneidklinge an den Seiten der Schneidvorrichtung,

Fig. 11 einen schematischen Querschnitt der Stanze zur Darstellung des Schneidklingenschliffs entlang einem Radius, der viel größer als der Radius von der Mitte der Trägerwalze zur Kante des Walzenmessers ist, wobei die Gegenwalze in einer solchen Lage ist, daß die Seiten des Walzenmessers das Feld ausschneiden, dies jedoch für die Enden des Walzenmessers nicht zutrifft,

Fig. 12 eine Ansicht entsprechend Fig. 11 zur Darstellung der Gegenwalze in einer Arbeitsstellung, in der sie sich in einem sehr kleinen Abstand von den Seiten der Schneidvorrichtung während der Drehung der letzteren befindet, und zwar ausreichend oder so nahe, um ein Trennen eines Feldes am gesamten Umfang des Walzenmessers zu bewirken, und

Fig. 13 eine Ansicht, teilweise geschnitten, zur Darstellung der Gegenwalze.

In der Zeichnung ist ein Teil einer Briefumschläge herstellenden Rotationsstanze dargestellt, die als Ganzes mit 10 bezeichnet ist und im Abstand angeordnete Bandförderer 12 und 14 aufweist, die über in seitlichem Abstand auf einer Welle 18 drehbar angeordnete Kettenräder 16,16 laufen. Die Bandförderer 12 und 14 werden ständig in einer Richtung auf einen unteren Walzenschneider 19 und auf eine obere mit diesem zusammenwirkende Gegenwalze 20 zu bewegt, um so Fensterstücke aus Briefumschlagrohzuschnitten herauszuschneiden, die als Ganzes mit 22 bezeichnet sind. Die Bandförderer 12 und 14 sind mit nach oben stehenden Mitnahmestiften 24 und 26 versehen, die sich hinter die seitlichen Kanten eines nacheilenden Klebefalzes 28 des Rohzuschnittes 22 anlegen und so die einzelnen Rohzuschnitte vor Erreichen der Stanzvorrichtung 19,20 genau ausrichten. Die Mitnahmestifte sind so angeordnet, daß die Rohzuschnitte unter einem kleinen Winkel a (Fig. 2) zur Längsbewegungsrichtung zugeführt werden.

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Die Stanze weist einen zentralen vakuum- und Mitnahmestifte 64 und 66 (F i g. 2) aufweisen, die druckgesteuerten Trägerzylinder 30 auf, der ein genau rechtwinklig zur Längs-Mittelachse der Vorhohles Mittelteil 32 hat, das über eine Leitung 34 schubbahn des Rohzuschnittes angeordnet sind, um mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle und über so den Rohzuschnitt in eine genaue Lage ent- -eine Leitung 35 mit einer nicht dargestellten Druck- 5 sprechend der Längsvorschubrichtung zu bringen, so luftquelle kommunizieren kann. Das eine Ende des daß er nun weiteren, den fertigen Umschlag her-Trägerzylinders 30 ist mit einem an sich bekannten stellenden, nicht dargestellten Vorrichtungen zuge-Drehventil 36 versehen, um die Verbindung zwischen führt werden kann. In dem Ausführungsbeispiel der Bohrung des Mittelteils 32 und den betreffenden gemäß F i g. 6 ist eine rechteckige Schneidklinge 68 Leitungen 34, 35 zu unterbrechen und damit die io vorgesehen, die eine entweder ununterbrochene oder Zeiten zu steuern, an denen die zentrale Bohrung unterbrochene Segmentform haben kann und auf des Mittelteils 32 entweder einem negativen oder einem Trägerblock 70 einer Messerhalteschale 72, positiven Druck unterworfen wird. Die Bohrung des ähnlich wie in dem vorherigen Ausführungsbeispiel, Mittelteils 32 führt durch einen radialen Durchbruch angeordnet ist. Im vorliegenden Fall ist jedoch die 38 und kleine Kanäle 40 (F i g. 3) zu einer Messer- 15 Schneidklinge 68 auf einer flachen Leiste 74 eines halteschale eines Paares von Messerhalteschalen 42, Ausschnittes des Trägerblockes 70 angeordnet. In die auf dem Trägerzylinder 30 in ihrer Lage gehalten diesem Fall sind die Schneidkanten der Schneid- und dort beispielsweise durch Schrauben 44 befestigt klinge 68 so konstruiert, daß sie von der radialen sind. Linie nicht in größerem Umfang abweichen.

In den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 1 bis 5 20 In den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 7 und 8 weist die Schneidvorrichtung eine ununterbrochene sind die Schneidklingen aus einer Vielzahl von rechteckige Schneidklinge 46 auf, die auf einer ge- Segmenten, beispielsweise zwei Segmenten 74 und 76 wölbten Fläche 48 eines als Ganzes mit 50 be- gemäß F i g. 7 oder drei Segmenten 78, 80 und 82 zeichneten Trägerblockes angeordnet ist. Die ge- gemäß Fig. 8, zusammengesetzt. Um die Segmente wölbte Fläche 48, die damit zusammenwirkende 25 einzustellen und so die gewünschte Breite des Aus-Unterfläche 52 der Schneidklinge 46 und die äußere schnittes zu erzielen, der aus dem Rohzuschnitt her-Oberfläche des Trägerzylinders 30 sind konzentrisch ausgeschnitten werden soll, können die inneren zur Achse des Trägerzylinders. Damit erstrecken sich Kanten der Segmente 74 und 76 so weit als erforder-Messerkante oder Schneidkante der Klinge 46 radial lieh weggeschnitten sein. In Verbindung mit der dreizur Drehachse nach außen. Die Schneidklinge 46 3° teiligen Konstruktion gemäß F i g. 8 kann der Mittelist beispielsweise durch Kleben am Trägerblock 50 teil 80 eine solche Länge aufweisen, daß sich die gebefestigt, der seinerseits an der Messerhalteschale 42 wünschte Rohzuschnittbreite ergibt. ^v
mittels Schrauben 54 fest angeordnet ist. Die Achsen In den F i g. 9 bis 13 ist ein weiteres Ausführungsdes Trägerblockes 50 und der Schneidklinge 46 sind beispiel dargestellt, bei dem die Schneidklinge genau in bezug auf die Achse des Trägerzylinders 30 ver- 35 geschliffen ist, um ein gleichmäßiges und genaues setzt. Die Kanäle 40 der Messerhalteschalen 42 korn- Schneiden der Ausschnitte aus den Rohzuschnitten munizieren mit kleinen Öffnungen 56 des Träger- zu erzielen. Es sei darauf hingewiesen, daß normalerblockes 50, so daß während der gewünschten Zeit- weise beim Ausschneiden mit Hilfe einer Schneidspanne Vakuum auf die Fläche innerhalb der recht- klinge 46 die Gegenwalze 20 mit den Enden der eckigen Schneidklinge 46 wirkt. 4° Schneidmesser entlang einer Fläche 90 gemäß F i g. 9

Die Schneidklinge 46 ist gegenüber der Zuführ- in Berührung kommt, während die Seiten entlang längsrichtung in der gleichen Richtung wie der Um- einer linienförmigen Berührungsfläche 92 gemäß schlagrohzuschnitt 22 um einen Winkel b gleich dem Fig. 10 berührt werden. Eine Erhöhung der BeWinkel α (Fig. 2) versetzt, um so einen Scherschnitt rührungsfläche an den Seiten über den Enden des des Rohzuschnittes zu bewirken und das auszu- 45 Messers rührt daher, daß das Schneidmesser mit schneidende Feld richtig anzuordnen. seiner Längsachse sowohl gegenüber der Achse der

Wenn die einzelnen Rohzuschnitte durch die Gegenrolle des Messers als auch der Rolle 19 versetzt Stanze 19,20 hindurchbewegt werden, werden sie ist und so ein Scherschnitt bei den Umschlagseitlich durch im Seitenabstand angeordnete Gummi- rohzuschnitten erzielt wird. Es ergibt sich nun ohne ringe 58 erfaßt und festgehalten, wenn das Feld aus 5° weiteres, daß die Seiten des Schneidmessers einem dem Rohzuschnitt durch die Drehung der Schneid- wesentlich geringeren spezifischen Kontaktdruck als klinge 46 ausgeschnitten wird. Das innerhalb des die Enden des Messers unterworfen sind und daß Trägerzylinders 30 vorhandene Vakuum wird zeitlich daher die Seiten weniger einer Beschädigung als die so gesteuert, daß während eines vorbestimmten Zeit- Enden unterliegen. Dieser Nachteil wird dadurch raumes ein Vakuum innerhalb des Bereiches der 55 überwunden und beseitigt, daß das Schneidmesser so Schneidklinge 46 herrscht, wenn nämlich die Schneid- geschliffen und angeordnet wird, daß die Enden des klinge auf den Rohzuschnitt einwirkt, so daß das Messers mehr Spiel mit der Gegenrolle während ausgeschnittene Feld aus dem Rohzuschnitt heraus- ihrer Drehung als die Seiten des Messers haben. In gehoben wird. Dieses Feld wird dann bis unterhalb Fig. 11 sind eine bevorzugte Querschnittsform und der Vorschubbahn mitgenommen und dem hohlen 60 Kontur des Schneidmessers 46 dargestellt, wobei das Trägerzylinder 30 ein positiver Druck zugeführt, um Messer entlang eines einen größeren Durchmesser so das Feld von der Stanze weg in einen nicht dar- aufweisenden Schleifradius geschliffen ist, der so angestellten Behälter zu blasen, der unterhalb der Vor- geordnet ist, daß er den Schneidradius des Schneidschubbahn angebracht ist. Nachdem das Feld aus messers 46 an den Stellen 94 bz%v. 96 schneidet. Die dem Rohumschlag herausgeschnitten ist, wird 65 Stellen 94 und 96 fallen mit der Lage der Seiten des letzterer einem zweiten Fördersystem zugeführt, das Schneidmessers 46 zusammen. Die Enden des zwei im Abstand voneinander angeordnete Band- Messers werden so geschliffen, daß sie sich nicht förderer 60 und 62 aufweist, die nach oben stehende nach außen um einen radialen Abstand gleich dem

Schneidradius an den Seiten des Messers erstrecken. Wenn die Gegenwalze20 in der in Fig. 11 angedeuteten Lage gelassen würde, so würden die Seiten des Schneidmessers an den bei 94 und 96 dargestellten Punkten von der Gegenwalze 20 freikommen, würden jedoch trotzdem einen dazwischen hindurchgehenden Rohzuschnitt schneiden. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß zur besseren Darstellung die Radien und auch die vorkommenden Stärken überdimensioniert sind. Die Fig. 11 soll darstellen, wie die Gegenwalze angeordnet wird, da in Fig. 11 der Rohzuschnitt wahrscheinlich nicht durch die Endteile des Schneiders 46 geschnitten wird, da das Spiel zwischen den Enden der Endstücke und der Gegenwalze 20 so groß ist, jedoch wird ein Schnitt an den Seitenteilen erzielt. Es ist deshalb notwendig, nach dem Schleifen der Schneidklinge entlang dem einen großen Radius aufweisenden Schleif kreis die Gegenwalze 20 um einen sehr kleinen Betrag nach unten zu bewegen, so daß sie nun mit ihren Enden dicht an der Schneidklinge angeordnet ist, um ein Schneiden des durchgehenden Ronzuschnittes zu bewirken. In dieser neuen Lage ist die Gegenwalze 20 immer noch um einen solchen Betrag vom Walzenschneider 19 entfernt, daß das Spiel an den Seiten der Schneidklinge 46 vorhanden ist, jedoch so dicht, daß ein Schneiden des Umschlagrohstückes erzielt wird. Es sei daran erinnert, daß es nicht notwendig ist, daß die Schneidklinge die ganze Dicke des Papierrohzuschnittes durchdringen muß, um eine vollständige Trennung zu erzielen. Im Gegensatz zu einem Querschnitt, wie er durch ein Paar von üblichen Scherklingen erzielt wird, wird das Schneiden des Rohzuschnittes dadurch bewerkstelligt, daß er zwischen der harten Oberfläche der Gegenwalze und einer relativ stumpfen, jedoch kräftig gehaltenen Klinge zerdrückt wird. Ein Schneiden wird dadurch bewerkstelligt, daß das Material bis zur Trennung durch Brüchigmachen der Fasern allein durch Druck zusammengepreßt wird. Eine Trennung von 60% oder mehr der Stärke des Rohstückes reicht aus, um dies zu erzielen. Der Hinterschnitt oder das erhöhte Spiel der Gegenwalze zur Schneidklinge an den Enden des Schneiders dienen dazu, um einen Teil des hohen unerwünschten Druckes an den Enden zu vermeiden, um so zu verhindern, daß dieser Teil der Schneidklinge vollständig das Material durchdringt und sich selbst und auch die Gegenwalze beschädigt. Die Versetzung der Schneidklinge zur Achse des Trägerzylinders ergibt eine progressive Punktberührung, an der diese Quetschwirkung stattfindet. Eine solche Schneidklingenkonstruktion gewährleistet, daß ein Fensterfeld aus den einzelnen Rohzuschnitten herausgeschnitten wird, wenn diese entsprechend vorwärtsbewegt oder vorgeschoben werden, und gewährleistet ferner, daß die Schneidklinge durch überhohen Druck nicht beschädigt wird, der an irgendeiner Stelle derselben wie bei den bekannten Konstruktionen auftreten könnte, wenn die hohe Druckberührung und Flächen sich radial um einen gewissen Betrag an den Seiten erstrecken. Beim Ausschneiden eines Feldes durch eine derart geschliffene Schneidklinge ergibt sich ein vollständiger Schnitt am ganzen Umfang des ausgeschnittenen Feldes. Die Enden der Schneidklinge, die von der Gegenwalze 20 weiter entfernt sind, sind dabei nicht mehr der hohen Druckberührung ausgesetzt, wie dies

ίο bei den Rohzuschnitten der Fall ist, die durch die bekannten Schneidklingen bearbeitet werden.

In Fig. 13 ist das Tragglied 98 dargestellt, das die Gegenwalze 20 auf einem Paar von nach unten hängenden Bolzengliedern 100 und 102 hält. Die Bolzenglieder 100 und 102 haben Keilnuten 104,104, in die ein Keilvorsprung 106 des Trägers 98 eingreift, und diese sind durch eine Ringmutter 108 hindurchgeführt, die gedreht werden kann, um die Bolzenglieder 100 und 102 entweder nach oben oder nach

so unten in der Ringmutter entlang den Keilnuten 104, zu bewegen, um so das Spiel zwischen der Gegenwalze 20 und der Schneidklinge 46 einzustellen.

Claims (4)

Patentansprüche: :

1. Rotationsstanze für Papier, insbesondere für Briefumschlagzuschnitte, mit einem Tragzylinder, auf dem eine Schneidvorrichtung befestigt ist, die mit einem Gegenglied zusammenwirkt und eine Schneidklinge mit einem ersten, sich im wesentliehen parallel zur Achse des Tragzylinders erstreckenden Klingenstück mit im wesentlichen gerade verlaufender Schneidkante und einem zweiten, sich im wesentlichen quer zur Achse des Tragzylinders erstreckenden Klingenstück mit im wesentlichen gekrümmt verlaufender Schneidkante hat, dadurchgekennzeichnet, daß die Klingenstücke eine starre Schneidklinge (46) mit ununterbrochener Schneidkante bilden und daß die Schneidkante des zweiten Klingenstückes von der Achse des Tragzylinders (30, 42) einen kleineren radialen Abstand hat als die des ersten Klingenstückes.

2. Stanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenradius der Schneidkante des zweiten Klingenstückes größer als der Radius des Kreises ist, der konzentrisch zum Tragzylinder (30, 42) ist und durch das Endstück des zweiten Klingenstückes geht (Fig. 11).

3. Stanze nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge

aus mindestens zwei (74,76), gegebenenfalls drei und mehr Teilen (78,80, 82) besteht, die zu einer geschlossenen Form zusammengefügt sind.

4. Stanze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der

Schneidvorrichtung (46) gegenüber der Achse des Tragzylinders (30, 42) winkelversetzt (windschief) ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen