Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Es sind verschiedene Vorschläge für das zonenweise fortschreitende Stanzen zur Verringerung der Stanzkraft gemacht worden. Dazu zählen zunächst Einrichtungen, bei denen das Stanzen durch das Abwälzen eines Zylindersegmentes an einem ebenen Widerlager ausgeführt wird (DT-PS 938 697, 1 088 332 u. a.). Eine weitere Gruppe umfasst Verfahren und Vorrichtungen, bei denen ein Zylinder an dem festen Widerlager entlang bewegt und an diesem abgewälzt wird (DT-PS 1 044 583, 1 101 930, 1 209 864 u. a.). Die deutsche Auslegeschrift 1 204 060 beschreibt eine Vorrichtung, in der zwei Stanzformen in geschlossener Bahn zwischen zwei Zylindern durchgeführt werden und dabei das Material zonenweise fortschreitend stanzen.
Alle diese Vorschläge setzen die intermittierende Förderung des Materials voraus, die infolge der geringen Festigkeit des gestanzten Materials und der dadurch bedingten Gefahr des Zerfalls durch die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte während der Förderung nach dem Stanzen der Mengenleistung der Maschinen eine natürliche Grenze setzt. Soweit ein Zylinder, der zur Aufnahme des Stanzdrucks ein beträchtliches Gewicht haben muss, am festen Widerlager hin und her bewegt wird, begrenzen schon die Massenkräfte aus dieser Bewegung die Mengenleistung.
Ausserdem wird bei den bekannten Bauarten durch die Verwendung nur eines Zylinderpaares bzw. Wälzpunktes zwischen einem Zylinder und einer Ebene ein grosser Zeitanteil für das Abwälzen der vollen Stanzlänge auf Kosten des Zeitanteils für die sonstigen Funktionen wie Materialförderang, Rückhub usw. beansprucht, was die Zahl der erreichbaren Arbeitsspiele in der Zeiteinheit ebenfalls beschränkt.
Es ist auch eine Vorrichtung zum Stanzen und Rillen und/ oder Prägen von Bogen oder Bandabschnitten aus Papier, Karton oder ähnlichen Werkstoffen, vorzugsweise für die Herstellung von Faltschachteln oder vergleichbaren Werkstücken, bekannt (DT-OS 2 232 906), bei der das Material von einer biegeweichen, mit Materialgeschwindigkeit bewegten Werkzeugeinheit erfasst wird, die zwischen mindestens zwei Walzenpaaren hindurchläuft, deren Umfangsgeschwindigkeit gleich der Materialgeschwindigkeit ist, wobei die Werkzeuge infolge elastischen Ausweichens der plattenförmigen Elemente der Werkzeugeinheit nur zwischen jedem Walzenpaar in voller Tiefe in das Material eindringen, und wobei der Hub der Werkzeugeinheit mindestens etwa gleich dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der Walzen zweier benachbarter Walzenpaare ist.
Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht es, in einem einheitlichen Prinzip die Vorteile des störungsfreien Laufes des mit hoher Geschwindigkeit stetig geförderten Materials und des zonenweise fortschreitenden Stanzens mit verringertem Druck zu verbinden.
Die Erfindung geht von der zuletzt genannten Vorrichtung aus, und es wird die Aufgabe gelöst, die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen und zugleich den mechanischen Aufbau und die Bewegungsabläufe der Vorrichtung zu vereinfachen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die mit Materialgeschwindigkeit drehenden Umfangsflächen der Walzenpaare auf den für die Dauer des Stanzens notwendigen Zentriwinkel beschränkt sind.
Durch die Beschränkung der zylindrischen Umfangsfläche auf den für das Stanzen notwendigen Winkel wird ausserhalb der Stanzperiode die Öffnung der Wekzeugeinheit für ihren Rückhub möglich, ohne dass dafür eine gesonderte senkrechte Hubbewegung der oberen oder unteren Zylinder notwendig ist. Mit der Öffnung der Werkzeugeinheit wird zugleich der senkrechte Abstand zwischen Stanzwerkzeug und Gegenstanzplatte für den Durchlass der Greiferstange bei Maschinen für das Stanzen von Bogen hergestellt.
Eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung bietet das Stanzen von Bogen, wozu ein System von umlaufenden Greiferstangen für den Transport der Bogen durch die Vorrichtung angeordnet und der Abstand der Greiferstangen untereinander vorzugsweise gleich dem Umfang des wirksamen Zylinders der Walzen bemessen sein kann.
Wenn der Abstand der Greiferstangen untereinander gleich dem Umfang des beim Stanzen wirksamen Zylinders gewählt wird, können die Bogen mit konstanter Geschwindigkeit durch die Vorrichtung gefördert werden, was den störungsfreien Lauf der Bogen begünstigt und den Antrieb der Greiferstangen einfach gestaltet. Es ist auch möglich, den Abstand der Greiferstangen untereinander und den Umfang des wirksamen Zylinders der Walzen unterschiedlich zu bemessen. Dann muss entweder die Geschwindigkeit der Greiferstangen oder die Winkelgeschwindigkeit der Walzen ausserhalb der Gleichlaufperiode, in der das Stanzen erfolgt, ver ändert werden.
Zweckmässig kann für das Stanzen von Bogen innerhalb der biegeweichen Werkzeugeinheit mindestens eine Abstandsplatte angeordnet sein.
Durch die Einfügung einer Abstandsplatte von geringem Gewicht, niedriger Biegesteifigkeit und ausreichender Druckfestigkeit in die biegeweiche Werkzeugeinheit kann in der Höhe der Raum für das Verweilen der Greiferstangen innerhalb der Werkzeugeinheit während der Dauer des Stanzens gewonnen werden. Die Abstandsplatte, die vom zu stanzenden Material aus gesehen hinter dem Stanzwerkzeug oder der Gegenstanzplatte liegt, kann auch hinter beiden Werkzeugen, also zweifach, angeordnet werden.
Eine weitere wichtige Ausbildung der Vorrichtung gestattet das Stanzen von bandförmigem Material, wozu die Vorrichtung mit einer Zuführeinrichtung ausgerüstet wird, die der biegeweichen Werkzeugeinheit je Arbeitshub einen Bandabschnitt von einstellbarer Länge zuführt, während der Hub der Werkzeugeinheit unveränderlich für das Stanzen des längsten einstellbaren Bandabschnitts bemessen und die Geschwindigkeit des Bandabschnitts während des Stanzens bei jeder Länge des Bandabschnitts gleich der Geschwindigkeit der Werkzeugeinheit ist, in der der Abschnitt von der Bahn getrennt wird.
Mit der Einstellung der Abschnittslänge können die verschiedenen Grössen der Werkstücke berücksichtigt werden.
Obgleich die Materialbahn vor der Vorrichtung mit wechselnder Geschwindigkeit bewegt wird, kann der gestanzte Bahnabschnitt doch mit konstanter Geschwindigkeit aus der Vorrichtung befördert werden, so dass die Gefahr von Störungen, hervorgerufen durch die Wirkung von Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften auf den gestanzten Bahnabschnitt, nicht besteht.
In der Vorrichtung sind die folgenden Vorteile vereinigt:
Die Beschränkung der zylindrischen Umfangsfläche der Walzen kann einen einfachen Antrieb der Stanzeinheit ergeben, der nur noch die Drehbewegung der Walzen erfordert.
Durch die Anordnung mehrerer Zylinderpaare und das geringe Gewicht der biegeweichen Werkzeugeinheit kann eine grosse Hubzahl der Werkzeugeinheit in der Zeiteinheit und damit eine hohe Materialgeschwindigkeit ermöglicht werden.
Die zonenweise Verteilung der Stanzkraft erlaubt den Bau einer leichten und preiswerten Maschine. Die stetige Förderung mit Wegfall aller auf das gestanzte Material wirkenden Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte kann den störungsfreien Lauf des Materials sichern.
Nachfolgenden wird als ein Ausführungsbeispiel der Erdindung eine Vorrichtung zum Stanzen und Rillen und/oder Prägen von Bogen anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigen die Maschine im Längs- und Querschnitt.
Fig. 3 und 4 sind vergrösserte Ausschnitte zur besseren Erläuterung der Werkzeugeinheit.
Fig. 5 bis 7 bringen in schematischer Darstellung drei Phasen eines Arbeitsspiels zur Verdeutlichung der Funktion.
In Gestellteilen 1 und 2 sind Walzen 3 drehbar gelagert, zwischen denen eine biegeweiche Werkzeugeinheit 4 längsbeweglich angeordnet ist, deren Einzelheiten unten beschrieben werden. Der Antrieb der Maschine erfolgt von einem Schwungrad 5 aus über ein Ritzel 6 und Zwischenräder 7 und 8 zu Stirnrädern 9, die drehfest mit den Zapfen der Walzen 3 verbunden sind.
Über Zwischenräder 10 wird eine Welle 11 angetrieben, die Teil einer rotierenden Ausbrechvorrichtung 12 bekannter Bauart ist. Die Welle 11 trägt ausserdem Kettenräder 13, die eine Kette 14 mit daran befestigten Greiferstangen 15 antreibt. Die Kette 14 wird in Schienen 16 geführt und umschlingt Kettenräder 17, die auf einer Welle 18 befestigt sind.
Von dieser Welle 18 wird über ein nicht gezeichnetes Getriebe die Bewegung einer schematisch dargestellten Schwinganlage 19 gesteuert, die die zu stanzenden Bogen von dem Anlegetisch 20 übernimmt.
Eine der Walzen 3 trägt auf ihrem verlängerten Zapfen einen Kurvensatz 21, der die Bewegung eines Doppelrollenhebels 22 steuert. Dieser ist drehfest aufgesetzt auf eine Steuerwelle 23, die im Gestellteil 1 und einem Lagerbock 24 auf einer Traverse 25 gelagert ist und am anderen Ende in Maschinenmitte einen drehfest verbundenen Hebel 26 trägt.
In den Gestellteilen 1 und 2 ist eine weitere Welle 27 gelagert, auf der in Maschinenmitte ein Hebel 28 und an den Enden je ein Hebel 29 befestigt sind. Eine Schubstange 30 verbindet die beiden Hebel 26 und 28 in Maschinenmitte, während zwei Schubstangen 31 die Hebel 29 mit der Werkzeugeinheit 4 verbinden.
Die biegeweiche Werkzeugeinheit, in Fig. 1 insgesamt mit 4 bezeichnet, besteht nach Fig. 3 und 4 aus Stahlplatten 32, die an Querträgern 33 und 34 befestigt sind, diese sind mit Längsträgern 35 und 36 verschraubt. Die Querträger 34 tragen in Führungen einen Schliessrahmen 37 mit einem Stanzwerkzeug (Bandstahlschnitt) 38. Auf der unteren Stahlplatte 32 ist eine Abstandsplatte 39 mit einer Gegenstanzplatte 40 befestigt.
Die Querträger 33 und die Längsträger 35 bilden einen unteren, die Querträger 34 und die Längsträger 36 einen oberen Rahmen. Rundführungen 41, die in dem oberen Rahmen befestigt und im unteren Rahmen beweglich sind, lassen senkrechte Bewegungen der beiden Rahmen zu und sichern die passgenaue Lage des Stanzwerkzeugs 38 und der Gegenstanzplatte 40 zueinander.
An den Gestellteilen 1 und 2 sind je vier Hebel 42 gelagert, die paarweise Schienen 43 und 44 führen, die senkrechte, von den an die Walzen 3 angeschraubten Kurven 45 gesteuerte Bewegungen ausführen. Druckfedern 46 versuchen den Abstand zwischen dem unteren und dem oberen Rahmen mit den Werkzeugen zu vergrössern. Diesem Bestreben wirken die Schienen 43 und 44 entgegen, auf die die Kraft der Druckfedern 46 über Rollen 47 wirkt, die an den Längsträgern 35 und 36 befestigt sind. Die Höhenlage des unteren und oberen Teils der Werkzeugeinheit und ihr Abstand voneinander werden also von den Kurven 45 in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Walzen 3 bestimmt. Die Längsbeweglichkeit der ganzen Werkzeugeinheit ist durch die Führung der Rollen 47 in den Schienen 43 und 44 gegeben.
Nachfolgend wird die Funktion der Vorrichtung beschrieben. Die Stanzeinheit, bestehend aus den in den Gestellteilen 1 und 2 gelagerten Walzen 3 mit ihrem Antrieb, wird vom Schwungrad 5 her in gleichförmige Umdrehung versetzt, ebenso auch die Welle 11, die über Zwischenräder 10 mit der Stanzeinheit verbunden ist. Die auf der Welle 11 befestigten Kettenräder 13 bewegen die Kette 14 mit den Greiferstangen 15 mit konstanter Geschwindigkeit, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit des in Fig. 6 mit 48 bezeichneten wirksamen Zylinders der Walzen 3 ist.
Der Abstand der Greiferstangen 15 untereinander ist gleich dem Umfang des wirksamen Zylinders 48, so dass jede Greiferstange 15 mit dem von ihr geführten Bogen während des Durchlaufens der Stanzeinheit immer mit der gleichen Winkelstellung der Walzen 3 zusammentrifft.
Der waagrechte Abstand der Walzen ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit zwei Walzenpaaren gleich der halben Länge des längsten zu stanzenden Bogens in Förderrichtung gemessen.
Der zum Stanzen notwendige Winkel ist in Fig. 6 mit 49 bezeichnet und wird dadurch bestimmt, dass die zugehörige Bogenlänge auf dem Umfang des wirksamen Zylinders 48 mindestens gleich dem waagrechten Abstand der Walzen 3 sein muss.
Die vom Kurvensatz 21 bestimmte waagrechte Bewegung der Werkzeugeinheit 4 setzt sich vom rechten Totpunkt aus betrachtet zusammen aus einer Periode der Beschleunigung auf die Geschwindigkeit der Greiferstange 15 mit dem Bogen 50, einer Periode konstanter Geschwindigkeit für das Stanzen, einer Periode der Verzögerung bis zum linken Totpunkt und der Beschleunigung und Verzögerung des Rückhubes in die Ausgangslage im rechten Totpunkt. In der Periode konstanter Geschwindigkeit muss mindestens ein Weg gleich dem waagrechten Abstand der Walzen 3 zurückgelegt werden.
Die von den Kurven 45 gesteuerte senkrechte Bewegung des Unter- und Oberteiles der Werkzeugeinheit bewirkt das Zusammenführen der Werkzeuge zum Beginn des Stanzens und das Öffnen der Werkzeuge nach erfolgtem Stanzen. Die Dauer des Stanzens ist bestimmt durch das Abwälzen des Winkels 49 der Walzen 3 auf den Stahlplatten 32, die die Stanzkraft auf die Werkzeuge übertragen.
Das Zusammenwirken der waagrechten und senkrechten Bewegungen des Unter- und Oberteiles der biegeweichen Werkzeugeinheit ist in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 5 zeigt die Werkzeugeinheit im rechten Totpunkt, die Werkzeuge haben sich bereits einander genähert. In Fig. 1 und 3 ist der Beginn des Stanzens dargestellt, die Werkzeuge sind geschlossen und bewegen sich waagrecht mit der Geschwindigkeit der Greiferstangen. In Fig. 6 ist die Mittelstellung der Stanzeinheit erreicht, hier ist die Hälfte des Winkels 49 der Walzen 3 abgewälzt. In Fig. 7 ist diejenige Stellung gezeichnet, in der die Werkzeuge ihren grössten senkrechten Abstand erreicht haben. Das ist kurz hinter dem linken Totpunkt während des Rückhubes der Werkzeugeinheit. Die nächste Greiferstange kann nun auf ihrem Wege nach links die nach rechts bewegte Werkzeugeinheit durchlaufen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel führen das Unter- und das Oberteil der Werkzeugeinheit senkrechte Bewegungen aus. Es sind auch weitere Lösungen möglich, bei denen nur das Unterteil oder das Oberteil senkrecht bewegt wird.
Es soll nun der Lauf eines Bogens durch die Maschine verfolgt werden. Ein nicht gezeichneter, vor der Maschine aufgestellter handelsüblicher Bogenanleger fördert die Bogen einzeln zum Anlegetisch 20, wo sie ausgerichtet, von der Schwinganlage 19 ergriffen, auf die Geschwindigkeit der Greiferstange beschleunigt und an diese übergeben werden. Mit jeder Greiferstange durchläuft ein Bogen die Werkzeugeinheit und wird dabei gestanzt und gerillt und/oder geprägt.
Anschliessend fördert die Greiferstange den Bogen in die Ausbrechvorrichtung 12, wo er von den Greifern freigegeben und vom Stanzabfall befreit wird. In einer folgenden, nicht gezeichneten Ablegevorrichtung werden die bearbeiteten Bogen gesammelt.
Es ist auch möglich, die Bogen unter Wegfall des Bogenanlegers direkt aus den Greiferstangen einer Druckmaschine in die Greiferstangen der Stanzmaschine zu übergeben. Anstelle der Ablage in Bogenform kann hinter der Ausbrechvorrichtung auch eine Vereinzelung der in einem Bogen enthaltenen Werkstücke vorgenommen werden.
Das Stanzwerkzeug 38 und die Gegenstanzplatte 40 können in der Mittelstellung der Werkzeugeinheit während des Rückhubes, wenn die Werkzeuge ihren grössten senkrechten Abstand haben, durch eine Öffnung im Gestell 2 quer zur Materialförderrichtung ein- und ausgebaut werden.
The invention relates to a device according to the preamble of the patent claim.
Various proposals have been made for zoning progressive punching to reduce the punching force. This includes devices in which the punching is carried out by rolling a cylinder segment on a flat abutment (DT-PS 938 697, 1 088 332 and others). Another group includes methods and devices in which a cylinder is moved along the fixed abutment and rolled on it (DT-PS 1 044 583, 1 101 930, 1 209 864 and others). The German Auslegeschrift 1 204 060 describes a device in which two punching forms are carried out in a closed path between two cylinders and in the process punch the material progressively in zones.
All these proposals require the intermittent conveyance of the material, which, due to the low strength of the punched material and the risk of disintegration caused by the acceleration and deceleration forces during the conveyance after the punching, sets a natural limit to the volume output of the machines. If a cylinder, which must have a considerable weight to absorb the punching pressure, is moved back and forth on the fixed abutment, the inertia forces from this movement limit the output.
In addition, the use of only one pair of cylinders or rolling point between a cylinder and a plane means that in the known designs, a large amount of time is required for rolling the full punching length at the expense of the amount of time for other functions such as material conveyance, return stroke, etc., which is the number of achievable work cycles in the time unit are also limited.
There is also a device for punching and creasing and / or embossing sheets or tape sections made of paper, cardboard or similar materials, preferably for the production of folding boxes or comparable workpieces, known (DT-OS 2 232 906), in which the material of a flexible tool unit moving at material speed is detected, which passes between at least two pairs of rollers, the peripheral speed of which is equal to the material speed, whereby the tools penetrate the material to the full depth only between each pair of rollers due to elastic evasion of the plate-shaped elements of the tool unit, and the The stroke of the tool unit is at least approximately equal to the distance between the centers of the rollers of two adjacent roller pairs.
This known device makes it possible, in a uniform principle, to combine the advantages of the trouble-free running of the material, which is continuously conveyed at high speed, and of the punching progressing in zones with reduced pressure.
The invention is based on the device mentioned last, and the object is achieved of increasing the processing speed and at the same time simplifying the mechanical structure and the movement sequences of the device.
The object is achieved according to the invention in that the circumferential surfaces of the roller pairs rotating at the material speed are limited to the central angle necessary for the duration of the punching.
By limiting the cylindrical circumferential surface to the angle required for punching, the opening of the tool unit for its return stroke is possible outside the punching period, without a separate vertical stroke movement of the upper or lower cylinder being necessary. When the tool unit is opened, the vertical distance between the punching tool and the counter-punching plate for the passage of the gripper bar in machines for punching sheets is created.
An advantageous application of the device according to the invention is the punching of sheets, for which a system of rotating gripper bars is arranged for the transport of the sheets through the device and the distance between the gripper bars can preferably be equal to the circumference of the effective cylinder of the rollers.
If the distance between the gripper bars is chosen to be equal to the circumference of the cylinder effective during punching, the sheets can be conveyed through the device at a constant speed, which promotes the smooth running of the sheets and makes the drive of the gripper bars easy. It is also possible to measure the distance between the gripper bars and the circumference of the effective cylinder of the rollers differently. Then either the speed of the gripper bars or the angular speed of the rollers must be changed outside of the synchronous period in which the punching takes place.
For the purpose of punching sheets, at least one spacer plate can expediently be arranged within the flexible tool unit.
By inserting a spacer plate of low weight, low flexural rigidity and sufficient compressive strength in the pliable tool unit, the space for the gripper bars to stay inside the tool unit during the punching can be gained at the height. The spacer plate, which is located behind the punching tool or the counter-punching plate when viewed from the material to be punched, can also be arranged behind both tools, that is to say twice.
Another important design of the device allows the punching of strip-shaped material, for which the device is equipped with a feed device that feeds a strip section of adjustable length to the flexible tool unit per working stroke, while the stroke of the tool unit is invariably dimensioned and dimensioned for punching the longest adjustable strip section the speed of the section of tape during punching for any length of section of tape is equal to the speed of the tool unit at which the section is separated from the web.
With the setting of the section length, the different sizes of the workpieces can be taken into account.
Although the web of material in front of the device is moved at varying speeds, the punched web section can be conveyed out of the device at a constant speed so that there is no risk of interference caused by the effect of acceleration or deceleration forces on the punched web section.
The following advantages are combined in the device:
The limitation of the cylindrical circumferential surface of the rollers can result in a simple drive of the punching unit which only requires the rotation of the rollers.
The arrangement of several pairs of cylinders and the low weight of the flexible tool unit enables a large number of strokes of the tool unit in the unit of time and thus a high material speed.
The zonal distribution of the punching force allows the construction of a light and inexpensive machine. The constant conveyance with the elimination of all acceleration or deceleration forces acting on the punched material can ensure that the material runs smoothly.
In the following, a device for punching and creasing and / or embossing sheets is described with reference to the drawings as an embodiment of the earth connection.
1 and 2 show the machine in longitudinal and cross-section.
FIGS. 3 and 4 are enlarged sections for a better explanation of the tool unit.
FIGS. 5 to 7 show three phases of a work cycle to illustrate the function in a schematic representation.
In frame parts 1 and 2, rollers 3 are rotatably mounted, between which a flexible tool unit 4 is arranged to be longitudinally movable, the details of which are described below. The machine is driven by a flywheel 5 via a pinion 6 and intermediate gears 7 and 8 to form spur gears 9 which are non-rotatably connected to the journals of the rollers 3.
A shaft 11, which is part of a rotating stripping device 12 of known design, is driven via intermediate gears 10. The shaft 11 also carries chain wheels 13 which drive a chain 14 with gripper rods 15 attached thereto. The chain 14 is guided in rails 16 and wraps around chain wheels 17 which are fastened on a shaft 18.
This shaft 18 controls the movement of a schematically illustrated oscillating system 19 via a gear (not shown), which takes over the sheets to be punched from the feed table 20.
One of the rollers 3 carries a set of cams 21 on its extended journal, which cam controls the movement of a double roller lever 22. This is placed non-rotatably on a control shaft 23, which is mounted in the frame part 1 and a bearing block 24 on a cross member 25 and at the other end in the center of the machine carries a non-rotatably connected lever.
A further shaft 27 is mounted in the frame parts 1 and 2, on which a lever 28 is attached in the middle of the machine and a lever 29 is attached at each end. A push rod 30 connects the two levers 26 and 28 in the middle of the machine, while two push rods 31 connect the lever 29 to the tool unit 4.
The pliable tool unit, designated as a whole by 4 in FIG. 1, consists according to FIGS. 3 and 4 of steel plates 32 which are fastened to cross members 33 and 34; these are screwed to longitudinal members 35 and 36. The cross members 34 carry a closing frame 37 with a punching tool (strip steel cut) 38 in guides. A spacer plate 39 with a counter punching plate 40 is attached to the lower steel plate 32.
The cross members 33 and the longitudinal members 35 form a lower frame, the cross members 34 and the longitudinal members 36 form an upper frame. Round guides 41, which are fastened in the upper frame and movable in the lower frame, allow vertical movements of the two frames and ensure that the punching tool 38 and the counter-punching plate 40 are precisely positioned relative to one another.
On each of the frame parts 1 and 2, four levers 42 are mounted, which guide rails 43 and 44 in pairs, which execute vertical movements controlled by the cams 45 screwed to the rollers 3. Compression springs 46 try to increase the distance between the lower and the upper frame with the tools. This tendency is counteracted by the rails 43 and 44, on which the force of the compression springs 46 acts via rollers 47 which are attached to the longitudinal beams 35 and 36. The height of the lower and upper part of the tool unit and their distance from one another are therefore determined by the curves 45 as a function of the angle of rotation of the rollers 3. The longitudinal mobility of the entire tool unit is given by the guidance of the rollers 47 in the rails 43 and 44.
The function of the device is described below. The punching unit, consisting of the rollers 3 with their drive mounted in the frame parts 1 and 2, is set in uniform rotation by the flywheel 5, as is the shaft 11, which is connected to the punching unit via intermediate gears 10. The chain wheels 13 fastened on the shaft 11 move the chain 14 with the gripper rods 15 at a constant speed which is equal to the peripheral speed of the effective cylinder of the rollers 3, denoted by 48 in FIG.
The distance between the gripper bars 15 is equal to the circumference of the active cylinder 48, so that each gripper bar 15 always meets with the sheet guided by it with the same angular position of the rollers 3 as it passes through the punching unit.
The horizontal distance between the rollers is measured in the described embodiment with two roller pairs equal to half the length of the longest sheet to be punched in the conveying direction.
The angle required for punching is designated by 49 in FIG. 6 and is determined by the fact that the associated arc length on the circumference of the effective cylinder 48 must be at least equal to the horizontal distance between the rollers 3.
The horizontal movement of the tool unit 4 determined by the set of curves 21, viewed from the right dead center, is composed of a period of acceleration to the speed of the gripper bar 15 with the sheet 50, a period of constant speed for punching, a period of deceleration to the left dead center and the acceleration and deceleration of the return stroke to the starting position in the right dead center. In the period of constant speed, at least a distance equal to the horizontal distance between the rollers 3 must be covered.
The vertical movement of the lower and upper part of the tool unit controlled by the curves 45 brings about the merging of the tools at the beginning of the punching and the opening of the tools after the punching has taken place. The duration of the punching is determined by the rolling of the angle 49 of the rollers 3 on the steel plates 32, which transmit the punching force to the tools.
The interaction of the horizontal and vertical movements of the lower and upper part of the flexible tool unit is shown in the drawings. Fig. 5 shows the tool unit in the right dead center, the tools have already approached each other. In Fig. 1 and 3, the start of punching is shown, the tools are closed and move horizontally at the speed of the gripper bars. In Fig. 6, the center position of the punching unit is reached, here half of the angle 49 of the rollers 3 is rolled off. In Fig. 7 that position is drawn in which the tools have reached their greatest vertical distance. This is just after the left dead center during the return stroke of the tool unit. The next gripper bar can now pass through the tool unit moved to the right on its way to the left.
In the embodiment described, the lower and upper parts of the tool unit perform vertical movements. Other solutions are also possible in which only the lower part or the upper part is moved vertically.
The course of a sheet through the machine is now to be followed. A commercially available sheet feeder (not shown), set up in front of the machine, conveys the sheets individually to the feed table 20, where they are aligned, gripped by the oscillating system 19, accelerated to the speed of the gripper bar and transferred to it. With each gripper bar, a sheet passes through the tool unit and is punched, grooved and / or embossed in the process.
The gripper rod then conveys the sheet into the break-out device 12, where it is released by the grippers and freed from the punching waste. The processed sheets are collected in a subsequent, not shown depositing device.
It is also possible to transfer the sheets directly from the gripper bars of a printing machine to the gripper bars of the punching machine, eliminating the need for the sheet feeder. Instead of depositing in the form of a sheet, the workpieces contained in a sheet can also be separated behind the break-out device.
The punching tool 38 and the counter punching plate 40 can be installed and removed in the middle position of the tool unit during the return stroke, when the tools are at their greatest vertical distance, through an opening in the frame 2 transversely to the material conveying direction.