DE3927563A1 - Vorrichtung zum herausschneiden von materialstreifen aus laufenden materialbahnen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herausschneiden von Materialstreifen aus laufenden Materi­ albahnen, welche sich vorzugsweise für die Verarbeitung von Endlosformularen eignet.

Beim Bedrucken von Materialbahnen im Offset-Druck und mittels vergleichbarer Verfahren entstehen aus drucktech­ nischen Gründen zwischen den einzelnen bedruckten Ab­ schnitten, die die später voneinander zu trennenden Blät­ ter oder Bogen bilden, Zwischenbereiche, die entweder un­ bedruckt oder nicht sauber bedruckt sind. Beim nachfolgen­ den Zuschneiden der Materialbahn in die Einzelblätter oder -bogen müssen nun diese Zwischenbereiche weggeschnitten werden. Daneben ist es auch oft erwünscht, bei in Quer­ richtung gefalteten bzw. perforierten Materialbahnen beim Schneiden derselben in Einzelblätter oder -bogen die Be­ reiche der Falz- bzw. Perforationslinien wegzuschneiden.

In diesem Sinne liegt der vorliegenden Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, eine störungsunanfällige Vorrichtung zu schaffen, die mit sauberem Schnitt und auf rationelle Wei­ se Materialstreifen aus laufenden Materialbahnen herauszu­ schneiden in der Lage ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nach dem Prin­ zip an sich bekannter Querschneidapparate. Jedoch erzeugen im Zuge des Drehens der Halter die beiden wirkungsmäßig einander zugeordneten Schneidwerkzeuge in Zusammenwirkung mit der zugehörigen Schneidauflage an der Materialbahn zwei querverlaufende Schnitte, die in einem Abstand von­ einander verlaufen und die den wegzutrennenden Zwischenbe­ reich festlegen. Hiezu ist nur ein Halterpaar nötig und die Materialbahn muß nicht angehalten werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die beiden Schneidwerkzeuge in einer derartigen gegenseitigen Lage angeordnet sind, daß sie kurz nacheinander zur Schnitteinwirkung mit der zugeordne­ ten Schneidauflage kommen.

Ein ungestörtes Wegführen der abgetrennten Materialstrei­ fen aus dem Schneidbereich ist ganz besonders bei den Aus­ führungsformen gemäß den Ansprüchen 3 bis 8 gewährlei­ stet. Die Gefahr einer Ansammlung von Materialstreifen im Schneidbereich, welche zu Störungen führen könnte, kann dadurch vermieden werden.

Mit einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen 10 bis 14 definiert ist, wird eine besonders hohe Schnittqualität erreicht und zudem ein zeit- und arbeitssparendes Austauschen von Schneidwerkzeu­ gen und Schneidauflagen ermöglicht.

In folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbei­ spiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt rein schematisch:

Fig. 1 im Querschnitt die beiden Messerhalter einer Querschneidvorrichtung,

Fig. 2 im Querschnitt und in gegenüber Fig. 1 vergrö­ ßertem Maßstab den Schneidbereich der Quer­ schneidvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung das eine Ende des einen Messerhalters der Querschneidvorrich­ tung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 einen Teil des Messerhalters gemäß Fig. 3 in einem Längsschnitt.

Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Querschneidvorrichtung 1 weist zwei zylindrische Messerhalter 2, 3 auf, die in Richtung der Pfeile A bzw. B um ihre zueinander parallelen Längsachsen 2a, 3a gegensinnig umlaufend angetrieben sind. Zwischen den beiden Messerhaltern 2, 3 verläuft die zu schneidende Papierbahn 4, welche in Richtung des Pfeiles C kontinuierlich zugeführt wird (Fig. 1 und 2). In jedem Messerhalter 2, 3 sind zwei sich gegenüberliegende Schneidklingen 5, 6 bzw. 7, 8 festgehalten, die sich in Richtung der Längsachen 2a, 3a der Messerhalter 2, 3 er­ strecken. Jede Schneidklinge 5, 6, 7, 8 verläuft in einer sich in Richtung der Längsachse 2a, 3a der Messerhalter 2, 3 erstreckenden Längsnut 9, 10, 11 bzw. 12 und ist durch ein Klemmelement 13, 14, 15 bzw. 16 entfernbar festge­ klemmt, welches mittels Klemmschrauben 17 vor dem Heraus­ fallen aus der Längsnut 9, 10, 11 bzw. 12 gesichert ist.

Jedes Klemmelement 13, 14, 15, 16 weist eine sich in Achs­ richtung 2a, 3a der Messerhalter 2, 3 erstreckende Schneidleiste 18, 19, 20 bzw. 21 aus verschleißfestem Ma­ terial (z.B. Hartmetall oder gehärteter Stahl) auf, welche auf noch näher zu beschreibende Weise als mit einer zuge­ ordneten Schneidklinge 5, 6, 7 bzw. 8 zusammenwirkende Schneidauflage dient. Jede Schneidleiste 18, 19, 20, 21 ist auf einer mit ihr verbundenen Unterlage aus einem ela­ stisch nachgiebigen Material, vorzugsweise einem Elastomer wie beispielsweise Polyurethan oder Kautschuk, abgestützt. Die Unterlage 23 ist mit einer Trägerschiene 24, 25, 26 bzw. 27 fest verbunden, an der die Klemmschrauben 17 an­ greifen.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, ist die An­ ordnung der Schneidklingen 5, 6, 7, 8 und der Klemmelemen­ te 13, 14, 15, 16 so getroffen, daß in Drehrichtung A, B des jeweiligen Messerhalters 2, 3 gesehen, beim oberen Messerhalter 2 die Schneidleisten 18, 19 vor der Schneid­ klinge 5 bzw. 6 liegen, während beim unteren Messerhalter 3 die Schneidleisten 20, 21 hinter den Schneidklingen 7 und 8 angeordnet sind. Dies bedeutet, daß die wirkungs­ mäßig einander zugeordneten Schneidklingen 5 und 7 bzw. 6 und 8 in der jeweiligen Drehrichtung A, B der Halter 2, 3 gesehen gegeneinander versetzt sind. Wie die Fig. 1 und 2 ebenfalls zeigen, verlaufen die Schneidklingen 5, 6 bzw. 7, 8 parallel zu einer Durchmesserebene D bzw. D′ des zu­ geordneten Messerhalters 2, 3, sind jedoch gegenüber die­ ser Durchmesserebene D, D′ versetzt. Die Schneidklingen 5, 6, 7, 8 eines Halters 2, 3 wirken mit den Schneidauflagen 20, 21, 18, 19 am anderen Halter 3, 2 zusammen, wobei beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Schneidklingen 7, 8 des unteren Messerhalters 3 zuerst mit der zugeordneten Schneidleiste 18 bzw. 19 zur Schneidwirkung kommen, worauf dann die Schneidklingen 5, 6 des oberen Messerhalters 2 auf die zugeordnete Gegenauflage 20 bzw. 21 auftreffen, wie das besonders deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, in der die Einwirkungsstelle der Schneidklinge 5 auf die Schneid­ leiste 20 mit 20a bezeichnet ist.

Die Klemmelemente 15, 16 des unteren Messerhalters 3 sind mit einer Ansauganordnung 28 (Fig. 2) versehen. Diese be­ steht aus einem in der Trägerschiene 26 bzw. 27 verlaufen­ den, sich in Richtung der Längsachse 3a des Messerhalters 3 erstreckenden Saugluftkanal 29, an den eine Anzahl Saug­ löcher 30 angeschlossen sind, die sich zur Oberfläche der zugeordneten Schneidleiste 20, 21 erstrecken. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Sauglöcher 30 in Längserstreckung der Klemmelemente 15 bzw. 16 verteilt angeordnet. Der Saugluftkanal 29 ist, wie das nun anhand der Fig. 3 und 4 erläutert werden wird, an eine nicht dargestellte Unter­ druckquelle anschließbar.

Einer Stirnseite 3′ des Messerhalters 3 gegenüberliegend ist ein ringförmiger Bauteil 31 mit einer Nut 32 vorgese­ hen, die gegen diese Stirnseite 3′ offen ist und sich ent­ lang eines zur Drehachse 3a des Messerhalters 3 konzentri­ schen Kreisbogens 33 erstreckt und zwar von einem Schneid­ bereich E (Fig. 2 und 3) zu einem Abgabebereich F (Fig. 1 und 3) für die geschnittenen Papierstreifen 4a. Die Nut 32 steht mit einem Anschlußstutzen 34 in Verbindung der über eine nicht dargestellte Leitung mit der erwähnten Unter­ druckquelle verbunden ist. Der ringförmige Bauteil 31 ist in einem ortsfesten Haltering 35 gelagert, und mittels ei­ nes Befestigungsringes 36 an diesem befestigt.

Zur besseren Übersichtlichkeit ist in den Fig. 3 und 4 die aus Bauteil 31, Haltering 35 und Befestigungsring 36 bestehende Baugruppe in einem deutlichen Abstand von der Stirnfläche 3′ des Messerhalters 3 angeordnet dargestellt. In Wirklichkeit ist dieser Abstand äußerst gering, damit die in der Stirnseite 3a des Messerhalters 3 liegende Öffnung 29a des Saugluftkanales 29 so nah wie möglich an die Nut 32 zu liegen kommt.

Im ringförmigen Bauteil 31 ist eine zweite Nut vorhanden, die ebenfalls gegen die Stirnseite 3′ des Halters 3 hin offen ist und die an die erste Nut 32 anschließt. Auch diese zweite Nut 32 erstreckt sich in Richtung desselben Kreisbogens 33 wie die erste Nut 32. Die zweite Nut 37 ist mit einem zweiten Anschlußsstutzen 38 verbunden, der über eine ebenfalls nicht gezeigte Verbindungsleitung mit einer Druckluftquelle verbunden ist.

Schließlich ist in den Fig. 1 und 3 noch eine Auffang­ wanne 39 für die abgetrennten Papierstreifen 4a gezeigt.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ohne weiteres ersichtlich ist, kommt beim Drehen des Messerhalters 3 die Öffnung 29a des Saugluftkanals 29 gegenüber die Nut 32 zu liegen sobald die entsprechende Schneidklinge 5 bzw. 6 in den Schneidbe­ reich E (siehe Fig. 2) gelangt. Dies bedeutete, daß im Saugluftkanal 29 und in den Sauglöchern 30 ein Unterdruck besteht, durch den die weggeschnittenen Papierstreifen 4a festgehalten werden. Der Saugluftkanal 29 liegt der Nut 32 solange gegenüber, bis die entsprechende Schneidklinge 7 bzw. 8 und die Schneidleiste 20 bzw. 21 in den Abgabebe­ reich F (Fig. 1 und 3) gelangen. Dann wird die Verbindung des Saugluftkanals 29 mit der Nut 32 und damit der Unter­ druckquelle unterbrochen. Beim Weiterdrehen des Messerhal­ ters 3 kommt die Öffnung 29a des Saugluftkanales 29 ge­ genüber die zweite Nut 37 zu liegen, über die dem Saug­ luftkanal und somit den Sauglöchern 30 Druckluft zugeführt wird, durch die die Papierstreifen 4a von der Schneidauf­ lage 20, 21 weggedrückt werden und in die Auffangwanne 39 fallen.

Die Fig. 1 und 2 lassen nun ohne weiteres erkennen, wie das Herausschneiden der Papierstreifen 4a erfolgt.

Die zwischen den Messerhaltern 2, 3 hindurchlaufende Pa­ pierbahn 4 wird erstmals geschnitten, wenn eine Schneid­ klinge 7 oder 8 im unteren Messerhalter 3 mit der zugeord­ neten Schneidleiste 18 bzw. 19 am oberen Messerhalter 2 zusammentrifft. Etwas später erfolgt der zweite Schnitt, nämlich dann, wenn wie in Fig. 2 gezeigt die Schneidklinge 5 bzw. 6 des oberen Messerhalters 2 mit der zugeordneten Schneidleiste 20 bzw. 21 zusammentrifft. Die beiden Schnitte liegen in Laufrichtung C der Papierbahn 4 gesehen in einem Abstand hintereinander. Die Größe dieses Abstan­ des und damit die Breite des weggeschnittenen Papierstrei­ fens 4a kann durch gegenseitiges Verdrehen der beiden Mes­ serhalter 2, 3 innerhalb gewisser Grenzen eingestellt wer­ den.

Der weggeschnittene Papierstreifen 4a, der unter Bezugnah­ me auf die Fig. 2 zwischen der Schneidklinge 7 und der Einwirkungsstelle 20a der Schneidklinge 5 auf die Schneid­ leiste 20 liegt, wird wie bereits beschrieben mittels Un­ terdruck auf der Schneidleiste 20 solange festgehalten, bis beim Weiterdrehen des Messerhalters 3 diese Schneid­ leiste 20 in den Abgabebereich E gelangt, in dem wie eben­ falls bereits erwähnt den Sauglöchern 30 über den Saug­ luftkanal 29 Druckluft zugeführt wird. Auf diese Weise werden die weggeschnittenen Papierstreifen 4a sicher und auf direktestem Weg aus dem Schneidbereich E weggeführt und an einer festgelegten Stelle abgegeben, wodurch ver­ hindert wird, daß diese Papierstreifen 4a im Schneidbe­ reich E verbleiben und den nächstfolgenden Schneidvorgang stören können.

Da wie bereits erwähnt die Schneidleisten 18, 19, 20, 21 auf elastisch nachgiebigen Unterlagen 23 abgestützt sind, werden allfällige Ungenauigkeiten der Schneidklingen 5, 6, 7, 8 oder Montageungenauigkeiten derselben durch geringfü­ giges Nachgeben der Schneidleisten 18, 19, 20 bzw. 21 aus­ geglichen. Bezüglich Aufbau der aus den Teilen 18, 19, 21; 23; 24, 25, 26, 27 bestehenden Baueinheiten und die sich daraus ergebenden Vorteile wird auf die am 11. August 1989 eingereichte deutsche Patentanmeldung Nr. P 18.716-/pa verwiesen. Dadurch wird das Einspannen der Schneidklingen 5, 6, 7, 8 erleichtert, da aufwendige Einstellarbeiten entfallen können. Im weitern kann die Halterung der Schneidklingen 5, 6, 7, 8 wie gezeigt einfach ausgebildet werden. Zum Auswechseln der Schneidklingen 5, 6, 7, 8 ge­ nügt es, die Klemmschrauben 17 zu lösen und die Schneid­ klingen 5, 6, 7, 8 und gegebenenfalls auch die Klemmele­ mente 13, 14, 15 bzw. 16 herauszunehmen und eine neue Schneidklinge einzusetzen.

Es versteht sich, daß die beschriebene Querschneidvor­ richtung in verschiedenen Belangen anders als wie gezeigt und beschrieben ausgebildet werden kann. Von den verschie­ denen möglichen Varianten werden im folgenden nur die wichtigsten kurz erlautert.

Zum Ablösen der weggeschnittenen Papierstreifen 4a von den Schneidleisten 18, 19, 20, 21 kann auch eine Absaugvor­ richtung vorgesehen werden, die an die Stelle der beschriebenen Druckluftablöseanordnung tritt. Unter Umständen kann auch auf eine besondere Ablösevorrichtung verzichtet werden, nämlich dann, wenn sich die ab­ geschnittenen Papierstreifen 4a durch ihr Eigengewicht sicher von selbst lösen können.

Die weggeschnittenen Papierstreifen 4a können, statt wie beschrieben durch Saugwirkung, auch durch mechanische Mittel festgehalten werden. So ist es beispielsweise möglich, an einem Messerhalter, vorzugsweise am unteren Messerhalter 3, Nadeln vorzusehen, welche in den Papierstreifen 4a einstechen und diesen so festhalten. Die Freigabe des Papierstreifens 4a kann dann z.B. durch Zurückziehen der Nadeln erfolgen.

Auf die elastische Federung der Schneidleisten 18, 19, 20, 21 mittels der Unterlagen 23 aus elastisch nachgiebigem Material kann verzichtet werden, was jedoch bedeutet, daß auch die beschriebenen Vorteile entfallen.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß das Messer­ halterpaar 2, 3 statt wie gezeigt mit zwei Paaren von zu­ sammenwirkenden Schneidklingen 5, 7 und 6, 8 nur mit einem solchen Schneidklingenpaar ausgerüstet werden können.

Mit der beschriebenen Querschneidvorrichtung 1 können nicht nur Streifen aus ein- oder mehrlagigen Papierbahnen 4, sondern auch aus Materialbahnen aus anderen Werkstoffen geschnitten werden.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Herausschneiden von Materialstreifen aus laufenden Materialbahnen, gekennzeichnet durch zwei sich bezüglich der Materialbahn (4) gegenüberliegende Hal­ ter (2, 3), die um je eine sich quer zur Laufrichtung (C) der Materialbahn (4) erstreckende Achse (2a, 3a) gegensin­ nig drehend antreibbar sind und von denen jeder Halter (2, 3) ein sich in Richtung dessen Längsachse (2a, 3a) er­ streckendes Schneidwerkzeug (5, 6; 7, 8) trägt, das zum Schneiden mit einer am andern Halter (3, 2) vorgesehenen Schneidauflage (20, 21; 18, 19) zusammenwirkt, wobei in der jeweiligen Drehrichtung (A, B) der Halter (2, 3) gese­ hen die Schneidauflage (20, 21) am einen Halter (3) hinter dem in letzterem eingespannten Schneidwerkzeug (7, 8) und die Schneidauflage (18, 19) am andern Halter (2) vor dem in letzterem eingespannten Schneidwerkzeug (5, 6) angeord­ net ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneidwerkzeuge (5, 7; 6, 8) in einer derartigen gegenseitigen Lage angeordnet sind, daß die Schneidwerkzeuge (5, 7; 6, 8) nacheinander zur Schnittein­ wirkung mit der zugeordneten Schneidauflage (20, 18; 21, 19) kommen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am einen Halter (3) im Bereich der an die­ sem angeordneten Schneidauflage (20, 21) zwischen dem Schneidbereich (E) der Schneidwerkzeuge (5, 6; 7, 8) und einem Abgabebereich (F) für die abgetrennten Material­ streifen (4a) wirksame Mittel (28) zum vorübergehenden Festhalten der abgetrennten Materialstreifen (4a) vorgese­ hen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum vorübergehenden Festhalten der Mate­ rialstreifen (4a) durch eine Ansauganordnung (28) gebildet sind, die während des Umlaufens des Halters (2, 3) jeweils während eines Zeitabschnittes an eine außerhalb des Hal­ ters (2, 3) angeordnete Unterdruckquelle anschließbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansauganordnung (28) einen im Halter (3) sich in dessen Achsrichtung (3a) erstreckenden, an die Unterdruck­ quelle anschließbaren Saugluftkanal (29) aufweist, an den Sauglöcher (30) angeschlossen sind, die in Achsrichtung (3a) dieses Halters (3) verteilt angeordnet sind und die im Bereich zwischen dem in diesem Halter (3) festgehalte­ nen Schneidwerkzeug (7, 8) und der Einwirkungsstelle (20a) des am andern Halter (2) gehaltenen Schneidwerkzeuges (5, 6) auf die ihm zugeordnete Schneidauflage (20, 21) ausmün­ den.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugluftkanal (29) an einer Stirnseite (3′) des zylindrischen Halters (3) eine Öffnung (29a) aufweist, die mit einer in einem ortsfesten Bauteil (31) vorgesehe­ nen, gegen die Stirnseite (3′) des Halters (3) offene, entlang eines zur Drehachse (3a) des Halters (3) konzen­ trischen Kreisbogens (33) verlaufende Nut (32) in Verbin­ dung bringbar ist, die an die Unterdruckquelle angeschlos­ sen ist und die sich vom Schneidbereich (E) gegen den Ab­ gabebereich (F) erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Anprüche 3 bis 6, gekenn­ zeichnet durch eine Ablösevorrichtung (37, 38) zum Ablösen der abgetrennten Materialstreifen (4a) vom Halter (3) nach deren Freigabe durch die Festhaltemittel (28).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im ortsfesten Bauteil (31) eine zweite, ebenfalls ge­ gen die Stirnseite (3′) des Halters (3) hin offene und mit der Öffnung (29a) des Saugluftkanals (29) in Verbindung bringbare Nut (37) vorgesehen ist, die in Drehrichtung (B) des Halters (3) an die erste Nut (32) anschließt, sich im Abgabgebereich (F) in Richtung desselben Kreisbogens (33) erstreckt wie die erste Nut (32) und an eine Druckluft­ quelle angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekenn­ zeichnet durch einen Auffangbehälter (39) zum Auffangen der abgetrennten Materialstreifen (4a) nach deren Freigabe durch die Festhaltemittel (28).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeuge (5, 6; 7, 8) im zugeordneten Halter (2, 3) mittels eines lösbar in diesem festgehaltenen, sich in Richtung der Längsachse (2a, 3a) des entsprechenden Halters (2, 3) erstreckenden Klemmele­ mentes (13, 14;15, 16) gehalten sind, an dem die Schneid­ auflage (18, 19; 20, 21) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Saugluftkanal (29) und die Sauglö­ cher (30) im Klemmelement (15, 16) des einen Halters (3) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidauflage durch eine Schneidleiste (18, 19; 20, 21) aus verschleißfestem Material gebildet ist, die auf auf einer Unterlage (23) aus elastisch nachgiebigem Material abgestützt ist, die mit einem schienenförmigen Träger (24, 25; 26, 27) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Träger (26, 27) des Klemmelementes (15, 16) des einen Halters (3) der Saugluftkanal (29) ausgebil­ det ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmelemente (13, 14; 15, 16) zusammen mit den Schneidwerkzeugen (5, 6; 7,8) in eine in den zy­ lindrisch ausgebildeten Haltern (2, 3) vorgesehene, gegen deren Umfang hin offene Nut (9, 10; 11, 12) entfernbar eingesetzt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklingen (5, 6; 7, 8) parallel zu einer Durchmesserebene (D, D′) des zugeordneten Halters (2, 3) verlaufen und gegenüber dieser Durchmesserebene (D, D′) versetzt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung (A, B) der Halter (2, 3) gesehen die beiden Schneidklingen (5, 7; 6, 8) in entgegengesetzen Richtungen gegenüber der entsprechenden Durchmesserebene (D, D′) versetzt sind.