[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen Von Quervorbrüchen
an Zuschnitten und insbesondere an Briefumschlagzuschnitten mit Hilfe von mindestens
einer Messerwalze und einer Gegenwalze.
[0002] Die Erzeugung eines oder mehrerer Quervorbrüche an einem Briefumschlagrohling oder
auch an dem Zuschnitt eines Versandbeutels oder dergleichen ist grundsätzlich mit
besonderen Schwierigkeiten dann verbunden, wenn der Werkstoff in hohem Maße unelastisch
ist. Das Vorbruchmesser will zwar das Material des Zuschnittes in eine sich in einem
Gegenwerkzeug bzw. in einer Gegenwalze befindliche oder sich dort bildende Vertiefung
hineinziehen, doch ist z.B. Papier dazu wenig geeignet. Der Werkstoff wird aus diesem
Grund bei der Vorbruchbildung entweder gereckt oder, wenn er nicht nachgibt, verändert
der Zuschnitt seine Lage gegenüber dem Takt der Maschine. Der in der Regel weitgehend
starre und unelastische Zuschnitt wird daher auch meist in besonderer, aufwendiger
Art und Weise geführt, was sich am fertigen Produkt bemerkbar macht. Bei Briefumschlagzuschnitten
werden grundsätzlich zwei Quervorbrüche im Abstand voneinander entsprechend der Höhe
des Briefumschlages benötigt, die jeweils schlagartig erzeugt werden. Hierbei auftretende
Ungenauigkeiten müssen dann nach dem Abschalten der Maschine durch Korrektureinstellungen
an der Messerwalze von Hand behoben werden. Hierzu und zur Behebung von sonstigen
Störungen ist es üblich, die Messerwalze schwenkbar im Maschinengestell zu lagern.
Aufwendige Brückenkonstruktionen für die abschwenkbare und grundsätzlich angetriebene
Messerwalze sind hierbei üblich. Auch das registergenaue Wieder-In-Eingriffbringen
des Antriebsrades der Messerwalze in den Antriebsstrang der Maschine nach einer Fehlerbehebung
ist immer wieder aufwendig. Auch treten große Probleme beim ungeführten Auslauf aus
der Vorrichtung auf, vor allem bei Zuschnitten mit seitlichen Spitzen.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, mit deren Hilfe
die besagten Schwierigkeiten vermieden werden können.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teiles des Anspruches 1 vor, daß der Zuschnitt mindestens während der Herstellung
der Quervorbrüche in Transportrichtung gezogen wird und daß der in Transportrichtung
hinter dem Quervorbruch befindliche Teil des Zuschnittes lose mitgeführt wird, so
daß er für eine Ausgleichsbewegung während der Vorbruchbildung frei beweglich ist.
[0005] Während der Zuschnitt bisher bei der Vorbruchbildung zu beiden Seiten der Messerwalze
und ihres Gegenwerkzeuges eingespannt war und eine schiebende Kraft an dem Zuschnitt
im wesentlichen in Transportrichtung hinter dem zu erzeugenden Quervorbruch angreift,
wird der Zuschnitt nunmehr vor der Quervorbruchbildung im Bereich seines vorderen
Randes oder seiner Vorderkante erfaßt und während des Transportes dort gehalten sowie
geführt. Das hintere Ende des Zuschnittes wird nicht mehr gehalten und ist daher in
der Lage, notwendige Ausgleichsbewegungen durchzuführen, wenn der Werkstoff bei der
Erzeugung der Quervorbrüche in Richtung der registergenau laufenden Vorderkante des
Zuschnittes nachgeben muß. Die von Haus aus nachteiligen Werkstoffeigenschaften, wie
sie z.B. starres und unelastisches Papier besitzt, führen daher nicht mehr zu Produktionsschwierigkeiten
mit der Folge, daß es möglich ist, die Stückleistung einer Produktionsmaschine gegenüber
früher zu steigern.
[0006] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Quervorbrüchen an Zuschnitten
aus überwiegend unelastischem Werkstoff sieht ferner vor, daß die Messerwalze eine
Saugschale mit mehreren umfangsseitig angeordneten Saugöffnungen aufweist, die an
Unterdruck bzw. Saugluft anschließbar sind. In Weiterbildung der Erfindung, sind die
Saugöffnungen zu Gruppen zusammengefaßt und jeweils gezielt ansteuerbar. Zweckmäßig
ist es dabei, wenn die Saugöffnungen am Umfang der Saugschale zur Anpassung an unterschiedliche
Formate zu achsparallelen Gruppen zusammengefaßt sind und jeweils reihenweise an eine
Saugleitung anschließbar sind.
[0007] Die Saugschale weist zur Ansteuerung der Saugöffnungen eine Vielzahl achsparalleler
Saugkanäle auf, wobei ferner jeder achsparallele Saugkanal an einen in der Antriebswelle
der Messerwalze in axialer Richtung angeordneten Unterdruck-Hauptkanal in frei wählbarer
Weise angeschlossen werden kann. Hierzu ist ferner neben einem üblichen Saugluft-Steuerkopf
am einen Ende der Antriebswelle ein Saugluft-Wählring - vorzugsweise in der Mitte
der Messerwalze - vorgesehen, der einerseits einer in der Antriebswelle angeordneten
und zum Unterdruck-Hauptkanal führenden Radialbohrung und andererseits mit einer Innen-Umfangsnut
und mit einer Radialbohrung den Saugkanälen in der Saugschale zugeordnet ist. Mit
den besagten Merkmalen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
[0008] Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen sowie Vorteile, die sich aufgrund
der Erfindung ergeben, gehen aus Unteransprüchen und der Beschreibung sowie der Zeichnung
hervor.
[0009] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung
dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:
- Fig. 1:
- im Schnitt eine schematische Ansicht von wesentlichen Teilen der Vorrichtung;
- Fig. 2:
- einen Längsschnitt durch die Messerwalze;
- Fig. 3:
- einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;
- Fig. 4:
- einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2;
- Fig. 5:
- eine Ansicht längs der Linie V-V in Fig. 2;
- Fig. 6:
- eine Ansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 2 und
- Fig. 7:
- eine Ansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 2.
[0010] Eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von einem oder mehreren Quervorbrüchen 2 an einem
Zuschnitt 3 (Fig. 3) umfaßt ein Maschinengestell 4 (Fig. 1 und 2) und mindestens einen
Antrieb 5 für eine Messerwalze 6, der ein Gegenwerkzeug, insbesondere in Gestalt einer
Gegenwalze 7 mit einem elastischen Mantel zugeordnet ist. Die Messerwalze 6 ist mit
Hilfe einer Antriebswelle 8 in dem Maschinengestell 4 drehbar gelagert. Ferner sind
eine den Zuschnitt 3 transportierende Umlenkwalze 9 und eine den Zuschnitt 3 weitertransportierende
Umlenkwalze 10 der Messerwalze 6 zugeordnet und mit gesteuerten Saughaltern 11 in
grundsätzlich bekannter Weise ausgestattet.
[0011] Die Messerwalze 6 weist eine Saugschale 12 mit am Außenumfang angeordneten Saugöffnungen
13 auf. Diese Saugöffnungen 13 sind zu Gruppen zusammengefaßt und gruppenweise gezielt
ansteuerbar. Es lassen sich daher mit Unterdruck ansteuerbare Saugöffnungen 13 auf
das Format eines jeweils zu bearbeitenden Zuschnittes 3 anpassen.
[0012] Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind Saugöffnungen 13
in der Saugschale 12 zu achsparallelen Gruppen zusammengefaßt und entsprechend jeweils
reihenweise an eine Saugleitung 14 anschließbar. Hierzu weist die Saugschale 12 eine
Vielzahl achsparalleler Saugkanäle 15 auf, an die die umfangsseitig angeordneten Saugöffnungen
13 radial auswärts unmittelbar angeschlossen sind. Ferner läßt sich jeder achsparallele
Saugkanal 15 mit einem in der Antriebswelle 8 der Messerwalze 6 angeordneten Unterdruck-Hauptkanal
16 verbinden. Hierzu dient ein Saugluft-Wählring 17, der gemäß Ausführungsbeispiel
etwa in der Mitte der Messerwalze 6 (Fig. 2) z.B. mit Hilfe einer Schraube 18 fixiert
ist und die gezielte Versorgung der einzelnen Saugkanäle 15 mit Unterdruck sicherstellt.
Hierzu weist der Saugluft-Wählring 17 über einen Teil seines Umfanges ein Innen-Umfangsnut
19 und eine von dort radial nach außen gerichtete Radialbohrung 20 auf, die jeweils
den Saugkanälen 15 in der Saugschale 12 zugeordnet ist. Durch Verstellen des einstellbaren
Saugluft-Wählringes 17 ist es möglich, jeden der in Fig. 3 dargestellten Saugkanäle
15 an den in dem Unterdruck-Hauptkanal 16 herrschenden Unterdruck anzuschließen, wobei
gemäß Ausführungsbeispiel noch eine Radialbohrung 21 von dem Unterdruck-Hauptkanal
16 zu der Innen-Umfangsnut 19 führt. Die Lage sowie Form und Gestalt der Innen-Umfangsnut
19 ist schließlich so gewählt, daß durch Verstellen des Saugluft-Wählringes 17 jeder
Saugkanal 15 in der Saugschale 12 erreichbar ist.
[0013] Ebenso wie die Saugschale 12 von jedem Saugkanal 15 radial nach außen gerichtete
Saugöffnungen 13 aufweist, befindet sich eine radial nach innen gerichtete Anschlußöffnung
22 in jedem Saugkanal 15 und ist der Radialbohrung 20 im Saugluft-Wählring 17 zugeordnet.
Die Anschlußöffnungen 22 aller Saugkanäle 15, die nicht mit der Radialbohrung 20 des
Saugluft-Wählringes 17 verbunden sind, liegen an Atmosphärendruck, so daß auch in
den Saugkanälen 15 selbst und ihren Saugöffnungen 13 Atmosphärendruck herrscht.
[0014] Die Erzeugung des erforderlichen Unterdruckes in dem Unterdruck-Hauptkanal 16 in
der Antriebswelle 8 erfolgt in grundsätzlich bekannter Weise mit Hilfe eines Saugluft-Steuerkopfes
25. Die Antriebswelle 8 erstreckt sich mit ihrem Unterdruck-Hauptkanal 16 bis in den
Steuerkopf 25 und trägt dort eine drehfest verbundene Steuerscheibe 26. Die Steuerscheibe
26 weist eine radial gerichtete Bohrung 27 und ein axial gerichtetes, mit der Bohrung
27 verbundenes Fenster 28 auf. In einer dem Fenster 28 zugewandten Lage befindet sich
im Steuerkopf 25 ebenfalls ein Fenster 29, an das die Saugleitung 14 angeschlossen
ist. Das stirnseitig und der Steuerscheibe 26 zugewandte Fenster 29 erstreckt sich
in abgestimmter Weise mit dem Fenster 28 bogenförmig derart, daß in dem Unterdruck-Hauptkanal
16 und entsprechend in einem der Saugkanäle 15 ein Unterdruck herrscht, wenn über
den betreffenden Saugkanal 15 ein Zuschnitt 3 von der Übernahme von der Umlenkwalze
9 bis zur Abgabe an die Umlenkwalze 10 durch Saugluft von der Messerwalze 6 gehalten
und transportiert wird. Gemäß Fig. 1 ist dies über etwas mehr als 180° der Fall, wobei
die Achse der Messerwalze 6 tiefer liegt als die Achse der weitertransportierenden
Umlenkwalze 10. Die Achse der anderen Umlenkwalze 9 liegt nochmals etwas höher als
die der Umlenkwalze 10.
[0015] Die Befestigung der Saugschale 12 und ihre Lagerung auf der Antriebswelle 8 erfolgt
mit Hilfe von Trageringen 30. Sie befinden sich gemäß Fig. 2 jeweils axial außen.
Die Saugschale 12 ist mit Hilfe von Schrauben 31 am Umfang der Trageringe 30 befestigt.
Zweckmäßigerweise sind die Trageringe 30 zum Einstellen geteilt (Fig. 5) und mit Hilfe
einer Spannschraube 32 kraftschlüssig auf der Antriebswelle 8 befestigbar . Zur Erzeugung
von Vorbrüchen 2 sind gemäß Ausführungsbeispiel zwei Vorbruchmesser 33 und 34 vorgesehen.
Sie liegen am Umfang der Messerwalze 6 jeweils außerhalb der Saugschale 12 (Fig. 3).
Die Saugschale 12 erstreckt sich daher auch nur über einen Teil des Umfanges der Messerwalze
6 und gemäß Ausführungsbeispiel über etwa 120°. Im Bereich der anderen Hälfte der
Messerwalze 6 liegen die Vorbruchmesser 33 und 34. Die Saugschale 12 wird daher auch
nicht durch Kräfte belastet, die von den Vorbruchmessern 33 bzw. 34 herrühren.
[0016] Das eine Vorbruchmesser 33 ist ein auf der Messerwalze 6 fest eingestelltes Messer.
Das andere Vorbruchmesser 34 ist relativ zu dem Vorbruchmesser 33 in Umfangsrichtung
verstellbar.
[0017] Als Träger für das fest eingestellte Vorbruchmesser 33 dienen verschiedene Trageringe
36, 37, 38 und 39. Sie sind spiegelbildlich zu dem Saugluft-Wählring 17 im Abstand
voneinander auf der Antriebswelle 8 angeordnet und dort mit Hilfe von Schrauben 40
in axialer Richtung und in Umfangsrichtung fixiert. Während die beiden axial außen
sitzenden Trageringe 36 gemäß Fig. 6 einen kreisförmigen Umfang besitzen und zugleich
als Antrieb für die Gegenwalze 7 dienen, weisen die Trageringe 37, 38 und 39 einen
grundsätzlich gleichen Querschnitt wie der Tragering 38 gemäß Fig. 4 auf, dessen Außenkontur
jedoch von einer vollständigen Kreisform abweicht. Nur das in Umfangsrichtung der
Messerwalze 6 nicht einstellbare Vorbruchmesser 33 befindet sich mit seiner Klemmleiste
41 und einer Befestigungsschraube 42 in einem im Querschnitt flügelförmigen Vorsprung
43 mit kreisförmiger Außenkontur. Dieser flügelförmige Vorsprung erstreckt sich über
etwa 90°.
[0018] Der übrige Teil 44 des Trageringes 38 und der Tragering 37 sowie 39 weist eine kreisringförmige
Außenkontur 45 auf, die bei der Klemmleiste 41 allmählich und am anderen Ende mit
einem rechtwinkligen Absatz 46 in die Außenkontur 47 des Vorsprunges 43 übergeht.
[0019] Der um die Höhe des Absatzes 46 geringere Außendurchmesser des ringförmigen Teiles
44 des Trageringes 38, 37, 39 dient zur Schaffung eines Freiraumes 48, in dem das
einstellbare Vorbruchmesser 34 verstellbar ist. Ferner befindet sich in dem Freiraum
48 auch die Saugschale 12, wie aus Fig. 3 hervorgeht.
[0020] Die Befestigung des einstellbaren Vorbruchmessers 34 auf der Antriebswelle 8 erfolgt
mit Hilfe von Trageringen 50 und 51, die ebenfalls im Abstand voneinander sowie spiegelbildlich
zu dem Saugluft-Wählring 17 angeordnet sind.
[0021] Die Trageringe 50 und 51 sind geschlitzt wie die Trageringe 30 und auf der Antriebswelle
8 in Umfangsrichtung einstellbar und mit Hilfe einer Spannschraube 52 befestigbar.
Über den größten Teil ihres Umfanges weisen die Trageringe 50 und 51 denselben Außendurchmesser
auf wie die Trageringe 37, 38 und 39, wobei dies auch für Vorsprünge 53 und 54 gilt,
die sich zu beiden Seiten des Schlitzes 55 befinden. Der Vorsprung 54 trägt eine mit
Hilfe einer Schraube 57' befestigbare Klemmleiste 57 für das Vorbruchmesser 34. Vom
Sitz der Klemmleiste 57 fällt der Vorsprung 54 unmittelbar in den kleineren Außenumfang
58 des Trageringes 50, 51 ab.
[0022] Während die Messerwalze 6 gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 in dem Maschinengestell
4 drehbar sowie angetrieben gelagert ist, läßt sich die Gegenwalze 7 relativ zur Messerwalze
6 einerseits lagemäßig fixieren, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist und andererseits
ist sie abschwenkbar. Darüber hinaus ist die Gegenwalze 7 einstellbar, wozu mindestens
ein Gewinde 60 bzw. ein Schraubbolzen dient.
[0023] Die Gegenwalze 7 ist zusammen mit ihrem Lagerblock 61 um eine Achse 62 am Maschinengestell
4 schwenkbar gelagert. Bei Bedarf kann sie nach unten in Richtung des Pfeiles (Fig.
1) von der Messerwalze 6 weggeschwenkt werden.
[0024] Die verschiedenen Figuren zeigen deutlich, daß die Vorrichtung 1 zur Durchführung
des angestrebten Arbeitsverfahrens geeignet ist. Mit Hilfe von Saugluft an den Saugöffnungen
13 von einem der Saugkanäle 15 wird nämlich der zu bearbeitende Zuschnitt 3 gemäß
Fig. 1 von der Umlenkwalze 9 übernommen und erhält sodann bei einem Umlauf in Richtung
des Pfeiles in Fig. 1 einen Vorbruch 2, wenn das fest eingestellte Vorbruchmesser
33 über die Gegenwalze 7 läuft. Der in Transportrichtung hinter dem Quervorbruch 2
befindliche Teil 70 des Zuschnittes 3 wird zum Zeitpunkt der Bildung des Vorbruches
2 lose mitgeführt, so daß eine Ausgleichsbewegung durch das Teil 70 während der Vorbruchbildung
möglich ist. Dies gilt schließlich auch für das in Transportrichtung hintere Ende
71 des Zuschnittes 3.
[0025] Es versteht sich schließlich, daß jeder Zuschnitt 3 mit Hilfe von Unterdruck bzw.
Saugluft im Bereich seiner Vorderkante 72 (Fig. 1) erfaßt und weitertransportiert
sowie geführt werden muß. Im Falle eines Briefumschlages wird zweckmäßigerweise der
Rand seiner Rückenklappe erfaßt. Einen solchen Fall gibt auch die in den Figuren dargestellte
Vorrichtung 1 wieder.
[0026] Die Erfindung ist schließlich nicht auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, vielmehr sind auch noch Abwandlungen möglich, ohne von dem grundsätzlichen
Erfindungsgedanken abzuweichen.
1. Verfahren zum Herstellen eines Quervorbruches (2) an einem Zuschnitt (3), insbesondere
an einem Briefumschlagzuschnitt mit Hilfe einer Messerwalze (6) und einer Gegenwalze
(7),
dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt (3) mindestens während der Herstellung des
Quervorbruches (2) in Transportrichtung gezogen wird und
daß der in Transportrichtung hinter dem Quervorbruch (2) befindliche Teil (70) des
Zuschnittes (3) lose mitgeführt wird, so daß er für eine Ausgleichsbewegung während
der Vorbruchbildung frei beweglich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt (3) mit Hilfe
von Unterdruck/Saugluft im Bereich seiner Vorderkante (72) erfaßt und weitertransportiert
sowie geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt (3) für
einen Briefumschlag neben dem Rand seiner Rückenklappe erfaßt und weitertransportiert
sowie geführt wird.
4. Vorrichtung zum Herstellen eines Quervorbruches (2) an einem Zuschnitt (3), insbesondere
an einem Briefumschlagzuschnitt, die ein Maschinengestell (4), einen Antrieb (5) und
mindestens eine Messerwalze (6) sowie eine Gegenwalze (7) umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwalze (6) eine Saugschale (12) mit mehreren
umfangsseitig angeordneten Saugöffnungen (13) aufweist, die an Unterdruck/Saugluft
anschließbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (13) zu
einzelnen Gruppen zusammengefaßt und jeweils gezielt ansteuerbar sind.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugschale (12) auf der Antriebswelle (8) in Umfangsrichtung
einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (13) in der Saugschale (12) zu achsparallelen
Gruppen zusammengefaßt sind und jeweils reihenweise an eine Saugleitung (14) anschließbar
sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugschale (12) eine Vielzahl achsparalleler Saugkanäle (15)
mit jeweils umfangsseitig angeordneten Saugöffnungen (13) aufweist
und daß jeder achsparallele Saugkanal (15) an einen in der Antriebswelle (8) der Messerwalze
(6) angeordneten Unterdruck-Hauptkanal (16) anschließbar ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Vorbruchmesser (33, 34) vorgesehen sind und daß ein Vorbruchmesser
(33) in Umfangsrichtung starr und das andere Vorbruchmesser (34) in Umfangsrichtung
einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messerwalze (6) im Maschinengestell (4) drehbar sowie angetrieben
gelagert ist und daß die Gegenwalze (7) relativ zur Messerwalze (6) lagemäßig fixierbar
sowie einstellbar und abschwenkbar ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (7) von der Messerwalze (6) angetrieben ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Saugluft-Wählring (17) vorgesehen ist, der einerseits
einer zum Unterdruck-Hauptkanal (16) führenden Radialbohrung (21) in der Antriebswelle
(8) und andererseits mit einer Innen-Umfangsnut (19) und einer Radialbohrung (20)
den Saugkanälen (15) in der Saugschale (12) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugschale (12) und die Vorbruchmesser (33, 34) auf Trageringen
(30, 36-39 und 50, 51) angeordnet sind.