[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herausschneiden von Materialstreifen
aus laufenden Materialbahnen, welche sich vorzugsweise für die Verarbeitung von Endlosformularen
eignet.
[0002] Beim Bedrucken von Materialbahnen im Offset-Druck und mittels vergleichbarer Verfahren
entstehen aus drucktechnischen Gründen zwischen den einzelnen bedruckten Abschnitten,
die die später voneinander zu trennenden Blätter oder Bogen bilden, Zwischenbereiche,
die entweder unbedruckt oder nicht sauber bedruckt sind. Beim nachfolgenden Zuschneiden
der Materialbahn in die Einzelblätter oder -bogen müssen nun diese Zwischenbereiche
weggeschnitten werden. Daneben ist es auch oft erwünscht, bei in Querrichtung gefalteten
bzw. perforierten Materialbahnen beim Schneiden derselben in Einzelblätter oder -bogen
die Bereiche der Falz- bzw. Perforationslinien wegzuschneiden.
[0003] In diesem Sinne liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine störungsunanfällige
Vorrichtung zu schaffen, die mit sauberem Schnitt und auf rationelle Weise Materialstreifen
aus laufenden Materialbahnen herauszuschneiden in der Lage ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Anspruches 1 gelöst.
[0005] Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet nach dem Prinzip 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 voneinander
verlaufen und die den wegzutrennenden Zwischenbereich 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 zugeordneten Schneidauflage
kommen.
[0006] Ein ungestörtes Wegführen der abgetrennten Materialstreifen aus dem Schneidbereich
ist ganz besonders bei den Ausführungsformen gemäss den Ansprüchen 3 bis 8 gewährleistet.
Die Gefahr einer Ansammlung von Materialstreifen im Schneidbereich, welche zu Störungen
führen könnte, kann dadurch vermieden werden.
[0007] 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 Schneidwerkzeugen und Schneidauflagen
ermöglicht.
[0008] In folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel 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 vergrössertem Massstab den Schneidbereich
der Querschneidvorrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung das eine Ende des einen Messerhalters der Querschneidvorrichtung
gemäss Fig. 1, und
Fig. 4 einen Teil des Messerhalters gemäss Fig. 3 in einem Längsschnitt.
[0009] Die in den Figuren 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 erstrecken. 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 festgeklemmt,
welches mittels Klemmschrauben 17 vor dem Herausfallen aus der Längsnut 9, 10, 11
bzw. 12 gesichert ist.
[0010] Jedes Klemmelement 13, 14, 15, 16 weist eine sich in Achsrichtung 2a, 3a der Messerhalter
2, 3 erstreckende Schneidleiste 18, 19, 20 bzw. 21 aus verschleissfestem Material
(z.B. Hartmetall oder gehärteter Stahl) auf, welche auf noch näher zu beschreibende
Weise als mit einer zugeordneten Schneidklinge 5, 6, 7 bzw. 8 zusammenwirkende Schneidauflage
dient. Jede Schneidleiste 18, 19, 20, 21 ist auf einer mit ihr verbundenen Unterlage
aus einem elastisch 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 angreifen.
[0011] Wie insbesondere die Figuren 1 und 2 zeigen, ist die Anordnung der Schneidklingen
5, 6, 7, 8 und der Klemmelemente 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 Schneidklinge 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 wirkungsmässig 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 Figuren 1 und 2 ebenfalls zeigen, verlaufen die Schneidklingen
5, 6 bzw. 7, 8 parallel zu einer Durchmesserebene D bzw. D′ des zugeordneten Messerhalters
2, 3, sind jedoch gegenüber dieser 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 Figur 2 hervorgeht, in der die Einwirkungsstelle der Schneidklinge 5 auf die Schneidleiste
20 mit 20a bezeichnet ist.
[0012] Die Klemmelemente 15, 16 des unteren Messerhalters 3 sind mit einer Ansauganordnung
28 (Fig. 2) versehen. Diese besteht aus einem in der Trägerschiene 26 bzw. 27 verlaufenden,
sich in Richtung der Längsachse 3a des Messerhalters 3 erstreckenden Saugluftkanal
29, an den eine Anzahl Sauglöcher 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 Figuren 3 und 4 erläutert werden
wird, an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle anschliessbar.
[0013] Einer Stirnseite 3′ des Messerhalters 3 gegenüberliegend ist ein ringförmiger Bauteil
31 mit einer Nut 32 vorgesehen, die gegen diese Stirnseite 3′ offen ist und sich
entlang eines zur Drehachse 3a des Messerhalters 3 konzentrischen Kreisbogens 33
erstreckt und zwar von einem Schneidbereich 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 Unterdruckquelle verbunden ist. Der ringförmige Bauteil 31 ist in einem
ortsfesten Haltering 35 gelagert, und mittels ei nes Befestigungsringes 36 an diesem
befestigt.
[0014] Zur besseren Uebersichtlichkeit ist in den Figuren 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
Oeffnung 29a des Saugluftkanales 29 so nah wie möglich an die Nut 32 zu liegen kommt.
[0015] 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 Anschlussstutzen 38 verbunden,
der über eine ebenfalls nicht gezeigte Verbindungsleitung mit einer Druckluftquelle
verbunden ist.
[0016] Schliesslich ist in den Figuren 1 und 3 noch eine Auffangwanne 39 für die abgetrennten
Papierstreifen 4a gezeigt.
[0017] Wie aus den Figuren 3 und 4 ohne weiteres ersichtlich ist, kommt beim Drehen des
Messerhalters 3 die Oeffnung 29a des Saugluftkanals 29 gegenüber die Nut 32 zu liegen
sobald die entsprechende Schneidklinge 5 bzw. 6 in den Schneidbereich 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 Abgabebereich F (Fig.
1 und 3) gelangen. Dann wird die Verbindung des Saugluftkanals 29 mit der Nut 32 und
damit der Unterdruckquelle unterbrochen. Beim Weiterdrehen des Messerhalters 3 kommt
die Oeffnung 29a des Saugluftkanales 29 gegenüber die zweite Nut 37 zu liegen, über
die dem Saugluftkanal und somit den Sauglöchern 30 Druckluft zugeführt wird, durch
die die Papierstreifen 4a von der Schneidauflage 20, 21 weggedrückt werden und in
die Auffangwanne 39 fallen.
[0018] Die Figuren 1 und 2 lassen nun ohne weiteres erkennen, wie das Herausschneiden der
Papierstreifen 4a erfolgt.
[0019] Die zwischen den Messerhaltern 2, 3 hindurchlaufende Papierbahn 4 wird erstmals
geschnitten, wenn eine Schneidklinge 7 oder 8 im unteren Messerhalter 3 mit der zugeordneten
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 Abstandes und damit die Breite des weggeschnittenen
Papierstreifens 4a kann durch gegenseitiges Verdrehen der beiden Messerhalter 2,
3 innerhalb gewisser Grenzen eingestellt werden.
[0020] Der weggeschnittene Papierstreifen 4a, der unter Bezugnahme auf die Figur 2 zwischen
der Schneidklinge 7 und der Einwirkungsstelle 20a der Schneidklinge 5 auf die Schneid
leiste 20 liegt, wird wie bereits beschrieben mittels Unterdruck auf der Schneidleiste
20 solange festgehalten, bis beim Weiterdrehen des Messerhalters 3 diese Schneidleiste
20 in den Abgabebereich E gelangt, in dem wie ebenfalls bereits erwähnt den Sauglöchern
30 über den Saugluftkanal 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 verhindert wird,
dass diese Papierstreifen 4a im Schneidbereich E verbleiben und den nächstfolgenden
Schneidvorgang stören können.
[0021] 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 geringfügiges Nachgeben der
Schneidleisten 18, 19, 20 bzw. 21 ausgeglichen. 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 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 genügt es, die Klemmschrauben 17 zu lösen und die Schneidklingen
5, 6, 7, 8 und gegebenenfalls auch die Klemmelemente 13, 14, 15 bzw. 16 herauszunehmen
und eine neue Schneidklinge einzusetzen.
[0022] Es versteht sich, dass die beschriebene Querschneidvorrichtung in verschiedenen
Belangen anders als wie gezeigt und beschrieben ausgebildet werden kann. Von den verschiedenen
möglichen Varianten werden im folgenden nur die wichtigsten kurz erläutert.
[0023] Zum Ablösen der weggeschnittenen Papierstreifen 4a von den Schneidleisten 18, 19,
20, 21 kann auch eine Absaugvorrichtung 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 abgeschnittenen
Papierstreifen 4a durch ihr Eigengewicht sicher von selbst lösen können.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass das Messerhalterpaar 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.
[0027] Mit der beschriebenen Querschneidvorrichtung 1 können nicht nur Streifen aus ein-
oder mehrlagigen Papierbahnen 4, sondern auch aus Materialbahnen aus anderen Werkstoffen
geschnitten werden.
1. Vorrichtung zum Herausschneiden von Materialstreifen aus laufenden Materialbahnen,
gekennzeichnet durch zwei sich bezüglich der Materialbahn (4) gegenüberliegende Halter
(2,3), die um je eine sich quer zur Laufrichtung (C) der Materialbahn (4) erstreckende
Achse (2a, 3a) gegensinnig drehend antreibbar sind und von denen jeder Halter (2,
3) ein sich in Richtung dessen Längsachse (2a, 3a) erstreckendes 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) gesehen 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) angeordnet 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 Schnitteinwirkung mit der zugeordneten Schneidauflage
(20, 18; 21, 19) kommen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am einen Halter
(3) im Bereich der an diesem angeordneten Schneidauflage (20, 21) zwischen dem Schneidbereich
(E) der Schneidwerkzeuge (5, 6; 7, 8) und einem Abgabebereich (F) für die abgetrennten
Materialstreifen (4a) wirksame Mittel (28) zum vorübergehenden Festhalten der abgetrennten
Materialstreifen (4a) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum vorübergehenden
Festhalten der Materialstreifen (4a) durch eine Ansauganordnung (28) gebildet sind,
die während des Umlaufens des Halters (2, 3) jeweils während eines Zeitabschnittes
an eine ausserhalb des Halters (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 Unterdruckquelle
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) festgehaltenen Schneidwerkzeug (7, 8)
und der Einwirkungsstelle (20a) des am andern Halter (2) gehaltenen Schneidwerkzeuges
(5, 6) auf die ihm zugeordnete Schneidauflage (20, 21) ausmünden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugluftkanal (29)
an einer Stirnseite (3′) des zylindrischen Halters (3) eine Oeffnung (29a) aufweist,
die mit einer in einem ortsfesten Bauteil (31) vorgesehenen, gegen die Stirnseite
(3′) des Halters (3) offene, entlang eines zur Drehachse (3a) des Halters (3) konzentrischen
Kreisbogens (33) verlaufende Nut (32) in Verbin dung bringbar ist, die an die Unterdruckquelle
angeschlossen ist und die sich vom Schneidbereich (E) gegen den Abgabebereich (F)
erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem der Anprüche 3 bis 6, gekennzeichnet 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 gegen die Stirnseite (3′) des Halters (3) hin offene
und mit der Oeffnung (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 Druckluftquelle angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet 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 Klemmelementes (13, 14;15, 16) gehalten sind, an dem
die Schneidauflage (18, 19; 20, 21) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugluftkanal
(29) und die Sauglöcher (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 gekennzeichnet, dass im Träger (26,
27) des Klemmelementes (15, 16) des einen Halters (3) der Saugluftkanal (29) ausgebildet
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente
(13, 14; 15, 16) zusammen mit den Schneidwerkzeugen (5, 6; 7,8) in eine in den zylindrisch
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.