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Stanzvorrichtung für bahnförmiges Material aus Papier, Pappe od. dgl.
Die Erfindui#g betrifft eine Stanzvorrichtung für bahnförmiges Material aus Papier,
Pappe od. dgl. mit beweglicher Stanzplatte, einer Klemmvorrichtung für den Bahntransport
und einer zwischen der Stanzplatte und der Klemmvorrichtung angeordneten, intermittierend
arbeitenden Fördereinrichtung.
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Das Stanzen von Bahnen oder Blättern aus verschiedenen Materialien,
insbesondere Papier, durch Stanzplatten wird im allgemeinen mit einer Plattenpresse
großer Leistung, mittels eines Zylinders oder eines schwingenden Balkens ausgeführt,
der auf einer Schneide rollt, ohne zu gleiten. In den meisten Fällen muß hierbei
eine Entlastung des Druckorgans vorgesehen werden, um das Vorrücken der zu stanzenden
Bahn zu ermöglichen. Die hierzu verwendeten diskontinuierlich arbeitenden Steuervorrichtungen
müssen erhebliche Trägheitskräfte bewältigen, so daß diese bekannten Maschinen nur
mit begrenzter Geschwindigkeit arbeiten können.
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Bekannt sind auch Rotationsstanzvorrichtungen mit zwei Zylindern,
von denen der eine das Messer trägt, das durch Druck auf den Gegenzylinder schneidet.
Diese Vorrichtungen sind kostspielig und empfindlich, da die Leisten in den Zylinder
eingearbeitet sind. Sobald sie beschädigt werden, muß der ganze Zylinder ersetzt
werden. Allerdings können derartige Rotationsstanzvorrichtungen mit großer Geschwindigkeit
arbeiten, da die in Bewegung befindlichen Teile nur geringe Trägheit haben.
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Weiterhin sind Vorrichtungen zum Drucken von Blättern bekannt, bei
denen ebene Druckblöcke parallel zu sich selbst entlang einer geschlossenen Kurve
verschoben werden, die zwei geradlinige parallele Teile besitzt, die durch zwei
gekrümmte Teile verbunden sind. Während der Verschiebung gehen die Druckblöcke durch
den Zwischenraum zwischen einem Druckzylinder und einem Gegendruckzylinder hindurch,
wobei die zu druckenden Blätter am Umfang des Druckzylinders vorgeschoben werden.
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Es ist schließlich eine intermittierend arbeitende Fördereinrichtung
für Papierbahnen für eine Stanze od. dgl. bekannt, die eine über eine Nockenscheibe
synchron mit dem Arbeitstakt der Stanze gesteuerte Klemmvorrichtung zum Festhalten
der Bahn während der Bearbeitung aufweist.
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Gemäß der Erfindung soll nun eine Stanzvorrichtung für eine fortlaufende
Bahn geschaffen werden, die unter Verwendung des Prinzips der beschriebenen Druckvorrichtung
in der Weise betätigt wird, daß die Bahn ohne jeden Papierverlust zwischen zwei
Arbeitsgängen abgeschnitten werden kann.
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Gemäß der Erfindung sind zwei Stanzplatten entlang einer geschlossenen
Kurve parallel zu sich selbst in der Weise bewegbar angeordnet, daß sie beim Stanzen
zwischen einem Druckzylinder und einem Gegendruckzylinder hindurchgehen und daß
sie an ihren Enden Führungsrollen aufweisen, die in entsprechenden Ausnehmungen
der ihre Abheb- bzw. Absenkbewegung bewirkenden Transporträder eingreifen, wobei
über und unter dem am Gegendruckzylinder angeordneten Transportrad bewegliche Führungen
mit nach innen gekrümmten Armen für die Führungsrollen vorgesehen sind, die von
einem Nokkenmechanismus steuerbar sind, durch den auch die Klemmvorrichtung und
die intermittierend arbeitende Fördereinrichtung steuerbar sind.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet insbesondere den Vorteil,
daß die Stanzplatten leicht herzustellen sind, da die Messer in einen Sockel aus
Holz oder ähnlichem Material eingesetzt werden können. Die Ersatzkosten sind somit
sehr gering.
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Außerdem sind die zu überwindenden Trägheitskräfte der sich bewegenden
Teile gering, da die Stanzplatten kontinuierlich bewegt werden.
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Da eine positive Verbindung zwischen den beweglichen Führungen und
dem Steuermechanismus besteht, der die Bahnzuführung intermittierend steuert, wird
die Bahn schlagartig stillgelegt, ohne daß ein Papierverlust entsteht, sobald die
Stanzplatte ihre aufsteigende Translationsbewegung beginnt, während die Bahn ihre
Bewegung augenblicklich
fortsetzt, sobald die Stanzplatte ihre absteigende
Translationsbewegung beendet hat.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung rotieren der
Druckzylinder und der Gegend,#tic'zx-Z3#linder mit einer konstanten peripheren Geschwindigkeit,
die gleich ist der Translationsgeschwindigkeit der Stanzplatten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
die Klemmvorrichtung um eine zur Bewegungsrichtung der Bahn senkrechte Achse schwenkbar
und kann mit einem Tisch in Berührung gelang b
Cr gen, auf dem die Bahn -leitet.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindungsform beispielsweise
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach
der Erfindung während des Stanzens einer Bahn, Fi-. 2 einen ähnlichen Län-sschnitt
zwischen zwei Stanzvorgängen, wobei die Fördervorrichtung der Bahn we-Clelassen
ist, Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht, die die verschiedenen Elemente
der kinematischen Kette zeigt, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV
in im
F i 1,
F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in
Fig. 1 und Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. Die
1 " Vorrichtung nach der Erfindung besitzt ein Gestell 1, das aus
zwei seitlichen Wänden gebildet wird. Die Stanzplatten 2 haben ebene Form und besitzen
eine Platte 2 a, auf der der Sockel 2 b sitzt, der die Leiste 20 trägt.
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Jede Stanzplatte 2 sitzt auf zwei seitlichen Zahnstangen
3 und 4, die an ihrer oberen und unteren Fläche bei 3a, 3b
bzw. 4a, 4b ausgeschnitten sind. Die Zalmstangen 3 und 4 sind untereinander
durch zwei Querträger 5 so verbunden, daß ein starrer Rahmen gebildet wird;
außerdem besitzen sie seitliche Führuncen 38.
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Die Zahnstangen 3 und 4 werden während des geradlinigen Weges
der Stanzplatten 2 durch die Ritzel 6 vorgeschoben. Die Stanzplatten 2 werden
auch bei einer Rotationsbewegung durch drei Paare von Transporträdern
7, 8, 9 vorgeschoben, wobei sie zu sich selbst parallel bleiben. In jedem
Radpaar sind zwei Ausschnitte 7 a, 8 a und 9 a vorgesehen,
die - ge geneinander um 180' versetzt sind. Die Radpaare 7 und
9 sind symmetrisch in bezug auf die Achse des mittleren Radpaares
8 angeordnet.
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Die Ritzel 6 besitzen Wellen 10, die von der Antriebswelle
11 (F i g. 3) über die Zahnradgetriebe 12, 13 14,
15, 16, 17, 6a für den rechten Teil und 12, 13 14,
15, 18, 20, 6 a für den linken Teil in Drehung versetzt werden.
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Die Zahnräder 7 und 9 rechts und links drehen sich auf
den Achsen 21, die im Gestell 1 sitzen, um den Durchgang der Stanzplatten
2 während ihrer Drehbewegung freizugeben. Zu den Zahnrädern 7
und
9 gehören Ritzel 22, die von der Antriebswelle 11 aus gedreht werden
(F i g. 3), und zwar das linke Rad über das Zahnrädergetriebe 12,
13, 14, 15, 16,
17, 23, 22 und das rechte Rad über das
Zahnrädergetriebe 12, 13, 14, 15, 19, 18, 20, 24, 22.
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Die beiden zentralen Räder 8 drehen sich auf Hohlachsen
25, die am Gestell 1 sitzen. Sie gehören zu Ritzeln 19 und
werden von der Antriebswelle 11
aus über Zahnrädergetriebe 12, 13,
14, 15, 16, 17,
18 a, 19 in Drehung versetzt.
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Die Zahnstangen 3 und 4 tragen jede an ihren beiden Längsenden
ein Paar Führungsrollen 26 und 29,
die sich um dieselbe Welle drehen,
und in der Mitte eine Führungsrolle 29 a, die in derselben Längsebene liegt
wie die Führungsrollen 29.
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Der Antrieb der Zahnstangen 3 und 4 bei ihrer Drehbewegung
erfolgt über die Führungsrollen 26,
die in die Ausnehmungen 7 a,
8 a, 9 a der Zahnräder 7, 8, 9 eingreifen.
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Es ist eine zentrale Steuervorrichtung vorgesehen, um das Eingreifen
der Führungsrollen 26 in die zentralen Räder 8 für die Rotationsbewegung
zu unterstützen oder um den Durchgang der Führungsrollen 26 für die geradlinige
Verschiebung zuzulassen. Diese Vorrichtung besitzt ein Paar bewegliche obere Führungen27
und ein Paar bewegliche untere Führungen 27 a, die auf den Achsen
28 bzw. 28 a sitzen.
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Die beweglichen oberen und unteren Führungen 27, 27a sind durch
Stangen70 miteinander verbunden. Jede bewegliche obere Führung 27 besitzt
ein Zahnsegraent 80, das mit einem Antriebssektor 71 im Eingriff ist,
der auf einer Querwelle 72 sitzt. Die Drehung der Welle 72 und folglich
diejenige der Führungen27 und 27a wird durch Nocken73 und 73 a gesteuert,
die um die Achse 74 durch ein Ritzel 75 gedreht werden, das mit dem Ritzel
16 im Eingriff ist. Zu diesem Zweck sitzt auf der Welle 72 eine Muffe
76, die durch zwei Arme 77 und 78 verlängert ist, welche Führungsrollen
79 und 90 tragen, die mit den Nocklen 73 und 73 a zusammenarbeiten.
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Die Längsführung der Zahnstangen 3 und 4 wird durch Führungsroffen
29 und 29 a gesichert, die sich zwischen den oberen Schienen
30 und den zentralen Schienen 31, 32, 33, 34 im oberen Teil und zwischen
den unteren Schienen 35 und den zentralen Schienen 31, 32, 33, 34
im unteren Teil während der geradlinigen Verschiebung verschieben.
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Während der Drehbewegung (F i g. 2) wird die Führung durch
die gekrümmten Schienen 36 an beiden Enden der Rollbahn gesichert.
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Die transversale Führung der Zahnstangen 3 und 4 erfolgt durch
Führungsrollen 37, die sich um Achsen drehen, welche von den oberen Schienen
30 und unteren Schienen 35 getragen werden und auf welcher. die seitlichen
Führungen 38 der Zahnstangen 3 und 4 sitzen.
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Die Stanzplatten 2, die auf den Zahnstangen 3
und 4 sitzen,
passieren den Zwischenraum zwischen den Zylindern 39 und 40. Der untere Druckzylinder
39 sitzt auf der Antriebswelle 11 und dreht sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit.
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Die Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders 39, dessen Durchmesser
dem Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 12 entspricht, ist gleich der linearen Geschwindigkeit
der Zahnstangen 3 und 4 und folglich gleich der Translationsgeschwindigkeit
der Stanzplatten 2. Die Abwicklung des Druckzylinders 39 ist gleich der Entfernung
zwischen den Achsen der Zahnräder 7 rechts und 9 links plus der Länge
des Umfanges beim Wälz-Teilkreisdurchmesser eines Zahnrades, wobei dieser gleich
der Hälfte der Entfernung zwischen den Rädern 7 und 9 und gleich der
Hälfte der Entfernung zwischen den Rädern 7 und 9
und gleich dem Wälzkreisdurchmesser
der Zahnräder 19 und 22 ist. Das zentrale Rad 8 ist von den Rädern
7 und 9 gleich weit entfernt. Der obere Gegendruckzylinder
40
gehört zu dem Zahnrad 15, und er wird von der Antriebswelle 11 aus
über das Zahnrädergetriebe 12, 13, 14, 15 gedreht, wobei der Wälzkreisdurchmesser
des Zahnrades 15 gleich dem Durchmesser des Gegendruckzylinders 40 ist. Dieser
wird also mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die gleich derjenigen des
Druckzylinders 39,
gleich der Geschwindigkeit der Stanzplatte 2 ist.
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Die vertikale Abmessung der Welle 11 kann in geeignetster Weise
so modifiziert werden, daß die Einstellung des zwischen den Zylindern
39 und 40 vorhandenen Zwischenraums als Funktion der Dicke der Stanzplatten
2 möglich ist.
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Zu diesem Zweck kann die Welle 11, so wie sie dargestellt ist,
von exzentrierten Hülsen 41 und 42 getragen werden, die in der entsprechenden Stellung
bei einem gewünschten Zwischenraum zwischen den Zylindern 39 und 40 festgelegt
sind. Selbstverständlich können auch andere Mittel gewählt werden, um die vertikale
Stellung der Welle 11 zu ändern.
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Die auszustanzende Bahn 43 wird mit einem vorbestimmten Format von
einem Paar von Zylindern 44 und 45 zugeführt, die sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit
drehen und so der Bahn eine konstante lineare Geschwindigkeit erteilen, welche immer
kleiner ist als die lineare Geschwindigkeit der Stanzplatten 2 mit den Messern.
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Die Vorrichtung besitzt im übrigen zwei Paare von Zugzylindern für
das Band, d. h. die Zylinder 46,47 einerseits und 49, 49 andererseits. Die
Achsen 46a und 48 a der unteren Zylinder 46 und 48 (F i g. 3)
sitzen
auf Zahnrädern 50 und 51, deren Wälzkreisdurchmesser gleich dem der
Zylinder ist. Der Zylinder 46 wird von der Antriebswelle 11 aus über das
Zahnrädergetriebe 12, 52, 50 gedreht. Der Zylinder 48 wird von dem linken
Rad 9 aus über das Zahnrädergetriebe 22, 53, 54,
51 in Drehung versetzt. Die oberen Zylinder 47 und 49 werden von Hebeln
55
bzw. 56 gehalten, welche an Achsen 55 a bzw.
56 a
an dem Gestell sitzen. Die Zylinder 46, 47, 48, 49 haben wegen
der übersetzungsverhältnisse der Zahnräder eine Umfangsgeschwindigkeit, die der
Vorrückgeschwindigkeit der Stanzplatten 2 gleich ist.
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Die Vorrichtung besitzt außerdem nach dem Eintritt des Bandes 43 hin
Klemmeinrichtungen 57, die auf der Welle 58 sitzen, die in dem Gestell
1 lagert. Die Klemmeinrichtungen können mit einem Tisch 59 in Berührung
kommen, auf dem die Bahn 43 gleitet, oder von dem Tisch entfernt werden.
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Die Bewegung der Klemmvorrichtungen 57 kann zyklisch durch
geeignete mechanische, elektrische oder elektronische Mittel gesteuert werden, um
das Vorrücken der Bahn 43 in der Stanzvorrichtung während der Zeitintervalle einzustellen,
während der keine Stanzplatte 2 zwischen den Zylindern 39 und 40 hindurchgeht.
In dem dargestellten Beispiel wird die Bewegung der Klemmvorrichtung 57 durch
ein Paar Nocken 60 und 61 bestimmt, die auf einer Welle
62 sitzen, die zu dem Zahnrad 52 gehört. Der Wälzkreisdurchmesser
des Zahnrades 52 ist gleich der Hälfte desjenigen des Zahnrades 12. Auf die
Nocken 60 und 61 stützt sich eine Führungsrolle 63,
die an einem
Ende eines Hebels 64 angeordnet ist, der auf der Welle 58 sitzt.
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Die beiden Nocken 60 und 61 zeigen jeweils ein Segment
von geringem Durchmesser und ein Segment von großem Durchmesser und können gegeneinander
im Winkel verschoben werden. Man kann so das Zeitintervall, währenddessen die Zungen
57 die Bahn 43 freigeben, variieren, und zwar als Funktion des gewünschten
Formats.
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Im folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung nach der Erfindung
beschrieben.
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Solange sich keine Stanzplatte in Arbeitsstellung zwischen den Zylindern
39 und 40 befindet (Rotationsphase der Platten 2), halten die Klemmeinrichtungen
die Bahn 43 fest. Bei Beginn der Translationsphase, wenn die erste Stanzplatte 2
zwischen die Zylinder 39 und 40 gelangt, d. h. wenn die Stanz-oder
Prägeleisten dieser Platte mit dem Druckzylinder 39 in Kontakt kommen, drehen
die Nocken 60,
61, die zu diesem Zweck verkeilt sind, den Hebel 64
und heben die Kleinmeinrichtungen 57. Diese geben dann die Bahn 43 frei,
die mit der gewünschten Geschwindigkeit in die Vorrichtung einläuft. Dies ist möglich,
weil die Bahn 43, die während der Rotationsphase der Stanzplatten 2 stillsteht,
eine Schleife 43a von variabler Länge zwischen den Zuführungszylindern 44, 45 und
dem ersten Paar von Zugzylindern 46, 47 bildet. Diese Schleife vergrößert sich,
wenn die Klemmeinrichtungen 57 den Einlauf der Bahn in die Stanzvorrichtung
stoppen, und verringert sich, wenn die Klemmvorrichtungen gehoben sind. Die Schleife
43 a wird im Prinzip niemals vollständig beseitigt-Jede Stanzplatte geht
zwischen den Zylindern 39
und 40 hindurch und bewirkt das Stanzen der Bahn
auf Format. Wenn die Stanzplatte den zwischen den Zylindern 39 und 40 eingeschlossenen
Zwischenraum passiert hat, bewirken die Nocken 60 und 61 das Zurückfallen
des Hebels 64 und folglich das Festhalten der Bahn durch die Klemmeinrichtungen
57.
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Von diesem Augenblick an beginnt die Schleife 43a sich wieder zu vergrößern.
Die Klemmeinrichtungen 57 setzen die Bahn 43 fest bis zur Ankunft der folgenden
Stanzplatte.
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Nach dem Ausstanzen durch die Stanzplatten wird die Bahn in eine umlaufende
Abstreifvorrichtung bekannter Art eingeführt.