Vorrichtung zum wahlweisen Einschneiden, Abschneiden oder Perforieren

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Einschneiden, Abschneiden oder Perforieren von Papier, Pappe oder ähnlichen vorzugsweise film- oder bandartig aufgewickelten Materialien, bestehend aus einem in einem Gehäuse geführten Schneidwerkzeug und in ggf. einer Papierführung für die im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs zugeführten Materialien. Ein mechanisch antreibbares Exzenterrad (4) ist mit einem exzentrisch angeordnetem Zapfen als Exzenterbolzen (5) im Gehäuse (1) auf eine Exzenterachse (9) gelagert, wobei das Exzenterrad (4) in Bewegungsrichtung der zu schneidenden Materialien bzw. senkrecht zur Schneidebene rotiert und den Exzenterbolzen (5) bei Rotation um die Exzenterachse (9) eine über eine Drehachse (2) mit dem beweglichen Schneidwerkzeug (10) verbundenen Schwinge (3) anhebt, wobei die Drehachse (2) der Schwinge (3) achsparallel zur Exzenterachse (9) verläuft und der Hub der Schwinge (3) und damit der Hub des beweglichen Schneidwerkzeuges (10) je nach Drehrichtung des Exzenterbolzens (5) unterschiedlich ausgebildet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Einschneiden, Abschneiden oder Perforieren von Papier, Pappe oder ähnlichen, vorzugsweise film- oder bandartig aufgewickelten Materialien, bestehend aus einem in einem Rahmen geführten Schneidwerkzeug und ggf. einer Papierführung oder -auflage für die im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs zugeführten Materialien.

[0002] Bekannt sind Abschneider bei Papierstreifen, die als rollenförmiges Material geliefert und zu Karten, Marken oder ähnlichen Papierabschnitten abgetrennt werden. Beispielsweise werden in automatischen Abschneidern Fahrkarten, Briefmarken oder Eintrittskarten in verschiedener Größe und mit unterschiedlichem Zuschnitt abgetrennt.

[0003] In den meisten Fällen wird beim Schneidvorgang der Vorschub des Papiermaterials unterbrochen, so daß ein gerader Trennschnitt ausgeführt werden kann. Dadurch wird ein schneller Durchlauf des Materials behindert und die Mechanik des Abschneiders durch hohe Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte einem starken Verschleiß unterworfen.

[0004] In manchen Fällen ist es erforderlich, den Schneidvorgang nicht vollständig durchzuführen, sondern die Papierrollen nur anzuschneiden oder teilweise durchzutrennen bzw. zu perforieren. Hierzu ist bei herkömmlichen Automaten ein Wechsel des Schneidmessers oder eine besondere Einstellung der Schneidvorrichtung erforderlich. Dies kann nur bei stehendem Automaten erfolgen, so daß die Rüstzeiten entsprechend verlängert sind.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen automatisch arbeitenden Abschneider bzw. eine Vorrichtung zum wahlweisen Einschneiden, -schneiden oder Perforieren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ohne Umrüstung der Maschine verschiedene Abschneidepositionen erreicht werden können und ein schneller Durchlauf der Materialien mit einem Drehwinkel von 360° ohne Stoppen/Starten in der Schneidposition erzielt wird.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0007] Es hat sich gezeigt, daß durch eine mechanische Steuerung des Schneidwerkzeuges über ein im Rahmen gelagertes Exzenterrad 4 mit exzentrisch angeordnetem Exzenterbolzen 5 eine exakte Bewegung des Messers in verschiedene Abschneidepositionen erreicht werden kann. Hierzu verläuft die Lagerachse des Kulissenrades in Vorschubrichtung des zu schneidenen Materiales bzw. senkrecht zur Schneidebene, so daß der Exzenterbolzen 5 bei Rotation um die Exzenterachse 9 eine über eine Drehachse 2 mit dem beweglichen Schneidwerkzeug verbundenen Schwinge anhebt.

[0008] Je nachdem, in welche Bewegungsrichtung das Exzenterrad 4 und damit die Schwinge 3 gedreht wird, können verschiedene Hubhöhen in Abhängigkeit von der in der Schwinge 3 angeordneten Kulisse 6 erreicht werden.

[0009] Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

Längsschnitt durch eine vereinfachte Schneidvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 2

Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneidevorrichtung gemäß Figur 1;

Fig. 3

Auschnitt in Höhe des Schneidewerkzeuges aus dem Längsschnitt gemäß Figur 1;

Fig. 4

Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5

Längsschnitt gemäß Figur 4 mit geänderter Drehrichtung des Kulissenrades;

Fig.6

zeigt eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung nach Figur 4, in der das Schneidwerkzeug die untere Position eingenommen hat;

Fig. 7

zeigt einen Teilquerschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene der Figuren 4 bis 6.

[0010] Gemäß Figur 1 ist das Schneidwerkzeug 10 in seitlichen Führungen 12, 13 des Gehäuses 1 beweglich angeordnet. Das Gehäuse 1 kann bei einem automatischen Abschneider als nahezu geschlossenes Gehäuse ausgebildet sein. Für das Zuführen bzw. Abführen der Papiermaterialien sind in der Fig. 1 nicht dargestellten Papierführungen, sowie senkrecht zur Bildebene entsprechend ausgebildete Schlitze 17 bzw.26 (Fig. 4-6) oder Führungsrollen vorgesehen.

[0011] Im Gehäuse 1 ist ferner eine Exzenterachse 9 angeordnet, auf der ein Exzenterrad 4 drehbar gelagert ist. Die Exzenterachse 9 verläuft parallel zur Materialbahn, so daß das Exzenterrad 4 parallel zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs 10 rotiert.

[0012] Im Abstand von der Exzenterachse 9 befindet sich auf der Radscheibe ein Exzenterbolzen 5, der bei einer Umdrehung des Exzenterrades 4 um die Exzenterachse 9 rotiert.

[0013] An einer Verlängerung 15 des beweglichen Schneidwerkzeuges 10 befindet sich eine über eine Drehachse 2 befestigte Schwinge 3. Die Schwinge 3 erstreckt sich von dem unteren Teil der Verlängerung 15 des Schneidwerkzeugs 10 bis in der Bereich der Exzenterachse 9. Hier ist in der Schwinge 3 eine Kulisse 6 eingeformt, die den Exzenterbolzen 5 aufnimmt und nahezu spielfrei führt.

[0014] Sobald das Exzenterrad 4 und damit der Exzenterbolzen 5 um die Exzenterachse 9 dreht, wird die Schwinge 3 über die Kulisse 6 angehoben bzw. abgesenkt. Das Ausmaß der Hubbewegung hängt von der Drehrichtung des Exzenterbolzens 5 ab, da die Kulisse 6 in ihren oberen Endbereichen 6.1, 6.2 unsymmetrisch in Bezug auf die Mittelachse M ausgebildet ist.

[0015] Figur 2 zeigt die Verhältnisse an der Schwinge in einen Querschnitt gemäß Figur 1. In der Ausgangsstellung befinden sich die Schwinge 3 und der Exzenterbolzen 5 in der Mittellage M. Bei einer Drehung des Exzenterrades 4 im Uhrzeigersinn wird der Exzenterbolzen 5 in die obere Position 6.1 der Kulisse 6 gebracht. Bei der Bewegung des Exzenterbolzens 5 entgegen dem Uhrzeigersinn wird dieser in die Position 6.2 der Kulisse 6 gebracht. Man erkennt, daß die Hubdifferenz zwischen der Lage 6.1 und 6.2 aus der Änderung der Drehrichtung des Exzenterbolzens 5 resultiert. Mit der Schwinge 3 wird über die Drehachse 2 das Schneidwerkzeug 10 mitgenommen, so daß sich die Änderung der Drehrichtung und damit die Hubdifferenz auch auf die Bewegung des Schneidwerkzeugs 10 auswirkt.

[0016] In Figur 3 ist das Schneidwerkzeug 10 mit seitlichen Führungsabschnitten 10.1, 10.2 und der unteren Verlängerung 15 als Ausschnitt aus Figur 1 dargestellt. Man erkennt ferner die Bewegung der Schwinge 3 um die Drehachse 2, wobei die Bewegung der Schwinge 3 durch eine zusätzliche Feder 16 in der Mittelachse M stabilisiert wird. Durch den Federdruck wird ferner eine spielfreie formschlüssige Anlage zwischen Exzenterbolzen 5 und Kulisse 6 erreicht.

[0017] In den vorgenannten Beispielen kann der Antrieb des Exzenterrades 4 über einen Motor 7 und eine Schnecke 8 erfolgen. Der Motor kann für einen Rechts- oder Linkslauf oder für beide Drehrichtungen eingerichtet sein oder aber über eine Kupplung und ggf. über ein Getriebe mit der Schnecke bzw. dem Exzenterrad verbunden sein.

[0018] Eine Variante zur erfindinngsgemäßen Vorrichtung gemäß Figuren 1 bis 3 zeigt die Figur 4, wobei zur Kraftübertragung vom Schneckenrad bzw. Kulissenrad 22 auf eine Schwinge 36 eine zusätzlichen Geradführung im Gehäuse 34 verwendet wird. Die Verwendung einer Geradführung gestattet bei Bedarf die Anwendung von reibungsarmen Gleitfolien zwischen den bewegten Teilen.

[0019] Das abzuschneidende Material, wie z.B. Rollenpapier oder Kunststoffolien wird durch einen Schlitz 26 im Gehäuse 34 bewegt, wobei die Papier- bzw. Folienführung senkrecht zur Darstellungsebene erfolgt. Die aus den Figuren 4 und 5 ersichtlichen Positionen des Schneidwerkzeuges 27 stellt die maximale Schnittiefe beim größten Hub dar.

[0020] In Figur 5 ist die maximale Schnittiefe der alternativen Schneidvorrichtung beim kleinen Hub in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn dargestellt. Die unterschiedliche Hubbewegung wird durch die Ausbildung der halbkreisförmigen Nut 28 im Kulissenrad 22 herbeigeführt. Die halbkreisförmige Nut 28 hat einen linken und rechten Endpunkt 28a, 28b, so daß je nach Drehrichtung der Zapfen 29 entweder gegen den einen oder den anderen Endpunkt anschlägt. Hieraus resultiert die unterschiedliche Hubbewegung.

[0021] Figur 6 zeigt die Stellung des Schneidwerkzeugs 27 in der unteren Position, in der der Papierschlitz 26 vollständig freigegeben ist. Im Vergleich zu Figur 5 hat der Zapfen 29 nun seine untere Position erreicht, so daß er formschlüssig an der Nutbegrenzung 28b anliegt. Weitere Einzelheiten, insbesondere die Position des Befestigungspunktes 30 im Schneidwerkzeug 27, Distanzstück 30 und Gegenstück 33 sind aus Figur 7 zu entnehmen.

[0022] In Figur 7 ist zunächst die Befestigung des Kulissenrades 22 über eine Lagerachse 32 am Gehäuseoberteil 34 zu erkennen. Im Kulissenrad 22 befindet sich drehbar ein Zapfen 29, der an der Schwinge 36 befestigt ist. Die Schwinge 36 wiederum ist am Schneidwerkzeug 27 über ein Schwingenlager 38 drehbar befestigt.

[0023] Die Kraftübertragung von Schneckenrad bzw. Kulissenrad 22 zur Schwinge 36 erfolgt über einen mit der Schwinge fest verbundenen Zapfen 29. Die Schwinge 36 ist über das Schwingenlager 38 mit dem Schneidwerkzeug 27 drehbar verbunden. Das Schwingenlager 38 dient gleichzeitig in Verbindung mit der Ansatzschraube 30 als Befestigungspunkt des Schneidwerkzeuges 27 mit einer Geradführung, bestehend aus einem Distanzstück 39 und einem Gegenstück 33. Das Distanzstück 39 gleitet in einer Ausnehmung 31 des Gehäuses 34.

Bezugszeichenliste

[0024] 

1

Gehäuse

2

Drehachse

3

Schwinge

4

Exzenterrad

5

Exzenterbolzen

6

Kulisse

6.1

oberer Endbereich

6.2

oberer Endbereich

7

Motor

8

Schneckenrad

9

Exzenterradachse

10

Schneidwerkzeug

10.1

seitlicher Führungsabschnitt

10.2

seitlicher Führungsabschnitt

11

-----

12

seitliche Führung

13

seitliche Führung

14

Gehäuseoberteil

15

untere Verlängerung

16

Feder

17

Papierschlitz

18-21

-----

22

Kulissenrad

23

Schwinge

24

Geradführung

25

Gehäuse

26

Papierschlitz

27

Schneidwerkzeug

28

halbkreisförmiger Nut

28a

linker Endpunkt der Nut

28b

rechter Endpunkt der Nut

29

Zapfen

30

Distanzstück

31

Ausnehmung im Gehäuse

32

Lagerachse

33

Gegenstück

34

Gehäuse

35

-----

36

Schwinge

37

-----

38

Schwingenlager

39

Distanzstück

M

Mittelachse

Ansprüche

1. Vorrichtung zum wahlweisen Einschneiden, Abschneiden oder Perforieren von Papier, Pappe oder ähnlichen vorzugsweise film- oder bandartig aufgewickelten Materialien, bestehend aus einem in einem Gehäuse geführten Schneidwerkzeug und in ggf. einer Papierführung für die im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs zugeführten Materialien,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mechanisch antreibbares Exzenterrad (4) mit einem exzentrisch angeordnetem Zapfen als Exzenterbolzen (5) im Gehäuse (1) auf eine Exzenterachse (9) gelagert ist, wobei das Exzenterrad (4) in Bewegungsrichtung der zu schneidenden Materialien bzw. senkrecht zur Schneidebene rotiert und den Exzenterbolzen (5) bei Rotation um die Exzenterachse (9) eine über eine Drehachse (2) mit dem beweglichen Schneidwerkzeug (10) verbundenen Schwinge (3) anhebt, wobei die Drehachse (2) der Schwinge (3) achsparallel zur Exzenterachse (9) verläuft und der Hub der Schwinge (3) und damit der Hub des beweglichen Schneidwerkzeuges (10) je nach Drehrichtung des Exzenterbolzens (5) unterschiedlich ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Exzenterbolzen (5) in eine Kulisse (6) der Schwinge (3) eingreift, wobei die Form der Kulisse in Bezug auf die Rotationsbewegung des Exzenterrades (5) um die Exzenterachse (9) unsymmetrisch ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Form der Kulisse (6) herzförmig, nierenförmig oder L-förmig ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidwerkzeug aus einem beweglichen und einem feststehenden Messer besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Schneidwerkzeug (10) beim Anheben zwischen zwei Papierführungen (11a, 11b) eintaucht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb des Kulissenrades über einen im Rahmen (1) angeordneten Motor (7) und ein Schneckenrad (8) erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Exzenterrad (4) gleichzeitig als Schneckenrad ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kulisse (6) der Schwinge (3) durch eine Feder (16) kraftschlüssig mit dem Exzenterbolzen (5) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Exzenterbolzen (5) und die Kulisse (6) in Bewegungsrichtung des Exenterrades (4) einen Formschluß bilden.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Exzenterrad (4) in Umkehrung der Wirkungsweise gemäß Anspruch 1 bis 9 eine halbkreisförmige Nut aufweist, die versetzt zur Exzenterachse (9) angeordnet ist, und deren Endpunkte unterschiedliche Entfernungen zur Exzenterachse (9) des Exzenterrades (4) aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwinge (36) in einer Geradführung (31) im Gehäuse (41) drehbar angeordnet ist, wobei die Richtung der Geradführung parallel zur Mittelachse T der Schneidvorrichtung (27) verläuft.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schnecke (21) zwischen der Exzenterachse (32) und dem Befestigungspunkt (30) der Schwinge (36) angeordnet ist.

Zeichnung