DE19936854C1 - Vorrichtung zum Einschneiden von Löchern in eine laufende Bahn und zum Entfernen der Ausschnitte - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Einschneiden von Löchern in eine laufende Bahn und zum Entfernen der Ausschnitte besteht aus in einem Maschinengestell drehbar gelagerten und mit einem Antrieb versehenen segmentförmigen Backen, zwischen denen die Bahn hindurchläuft und von denen eine mit einem konturförmigen Messer versehen ist und die andere ein Widerlager für dieses bildet und eine den Ausschnitt aufspießende und mitnehmende Nadel trägt. Um ein sicheres Abwerfen des Ausschnitts auch bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten zu gewährleisten, ist die die Nadel tragende Backe mit dieser fest verbunden und mit einem von einem Antrieb bewegbaren Abstreifer versehen, der nach jedem Schnitt den Ausschnitt von der Nadel abstreift und über den von der Nadel beschriebenen Hüllkreis hinaushebt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschneiden von Löchern in eine lau­ fende Bahn und zum Entfernen der Ausschnitte bestehend aus in einem Maschi­ nengestell drehbar gelagerten und mit einem Antrieb versehenen segmentförmigen Backen, zwischen denen die Bahn durchläuft und von denen eine Backe mit einem kon­ turförmigen Messer versehen ist und die andere Backe ein Widerlager für dieses bildet und eine den Ausschnitt aufspießende und mitnehmende Nadel trägt.

Bei einer aus der Praxis bekannten und nachstehend anhand der Fig. 3 und 4 be­ schriebenen Vorrichtung dieser Art durchsetzt die Nadel den in der Hüllfläche des diese tragenden Backens liegenden Boden einer Hülse in einer Bohrung, wobei die Nadel an dem Kolben einer Druckmittelkolbenzylindereinheit befestigt und durch diese zum Lösen von dem ausgestanzten Abschnitt bis hinter die Hüllfläche des Backens zurückziehbar ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung spießt die Nadel beim Ausschneiden des Ausschnitts den freigeschnittenen Schnippel auf und fixiert die­ sen dadurch an dem rotierenden das Widerlager für das konturförmige Schneid­ messer bildenden Backen. Nach dem Schnitt wird die Nadel bis hinter die Hüllflä­ che des Backens zurückgezogen, so daß der Schnippel frei auf dem Backen liegt und unter der Wirkung der Schwerkraft in einen an der Abwurfstelle angeordneten Auffangtrichter fällt.

Die bekannte Vorrichtung dient dazu, beispielsweise in Papier- oder Kunststoffbah­ nen bei der Herstellung von Beuteln oder Säcken Daumenlöcher oder Handgriffe bildende Löcher einzustanzen.

Bei der bekannten Vorrichtung ergeben sich jedoch bei höheren Produktionsge­ schwindigkeiten dadurch Schwierigkeiten, daß die Zeit zum Abfallen des Schnip­ pels nach dem Zurückziehen der Nadel zu kurz werden kann, so daß der Schnippel an der Oberfläche des rotierenden Backens haften bleibt und erneut durch den Schneidbereich läuft. Die Folge ist, daß der Schnippel den Schneidbereich ver­ stopfen und z. B. in den Konturspalt der die Nadel tragenden Backe eingedrückt werden kann, in den das Schneidmesser der Gegenbacke beim Schnitt eintaucht. Schwierigkeiten ergeben sich bei der bekannten Vorrichtung insbesondere dann, wenn der von der Backe nicht gelöste Schnippel während des Umlaufs verrutscht, so daß er in der beschriebenen Weise in den Konturspalt eingedrückt werden kann.

Aus US 34 65 634 ist eine Stanzvorrichtung zum Stanzen von Löchern in flaches Material bekannt, bei der der Stanzstempel mit einer zentralen Bohrung versehen ist, in der ein Abstreifer axial verschieblich geführt ist, der an seinem vorderen Ende eine Nadel trägt, die dazu dient, den ausgestanzten Schnippel sicher durch die eine Schneidkante bildende Bohrung des Gegenwerkzeugs abzuführen.

Aus US 36 83 736 ist eine Stanzvorrichtung bekannt, bei der die von dem Stanz­ stempel ausgestanzten Stücke von einem Finger ausgehoben und anschließend von einer Saugeinrichtung abgesaugt werden.

Aus US 45 34 248 ist eine Stanzvorrichtung bekannt, bei der die ausgestanzten Schnippel aus der Matrize der Stanze durch einen Kolben ausgeschoben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß sich die ausgeschnittenen Aus­ schnitte oder Schnippel auch dann sicher von der Nadelbacke lösen, wenn die Vor­ richtung mit höheren Produktionsgeschwindigkeiten läuft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Nadel tragende Backe mit dieser fest verbunden und mit einem von einem Antrieb bewegbaren Ab­ streifer versehen ist, der nach jedem Schnitt den Ausschnitt von der Nadel abstreift und über den von der Nadel beschriebenen Hüllkreis hinaushebt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Schnippel ebenfalls sicher aus der Schnittstelle herausbewegt, weil die Nadel über den von der Nadelbacke beschrie­ benen Hüllkreis herausragt und aufgrund der Rotation der Backen durch die Mate­ rialbahn in den Hüllkreis der Gegenbacke eindringt und den späteren Schnippel aufspießt. Durch die Drehbewegung des Nadelbackens wird der Schnippel aus der Schnittstelle herausgetragen. An einem definierten Punkt wird der Schnippel von der Nadel durch den Abstreifer abgestriffen, so daß sich der über die Hüllfläche der Nadelbacke hinausbewegte Schnippel von der Oberfläche der Nadelbacke und der Nadel selbst löst und unter der Wirkung der Schwerkraft und Zentrifugalkraft in den Auffangtrichter fällt. Das Abtrennen des Schnippels von dem Abstreifer wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich noch durch den durch die Rotation ver­ ursachten "Fahrtwind" begünstigt, der unter den Schnippel greift und diesen gleich­ sam von dem Abstreifer abschält. Je höher die Produktionsgeschwindigkeit, also die Drehzahl der Backen ist, desto besser wird die Schnippelabfuhr durch den Fahrtwind unterstützt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit nicht notwendig, auf die Ober­ fläche des Backens wirkende Abstreifeinrichtungen, z. B. Bürsten, wirken zu lassen. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Schnippel durch den Abstreifer oder Auswerfer von der Nadel abgestriffen und über die Hüllfläche der Nadelbacke hinaus gehoben wird, ist immer ein relativ lagegenauer Abwurf des Schnippels in den Auffangtrichter gewährleistet.

Der Antrieb kann aus einer Druckmittelkolbenzylindereinheit bestehen, die von ei­ ner Steuereinheit gesteuert ist und den Abstreifer im Takt der Umdrehung der Bac­ ken über die Nadel hinausführt und wieder zurückbewegt.

Als Antrieb des Abstreifers bzw. Auswerfers kann auch ein Kurvenantrieb vorgese­ hen sein, wobei der Stößel des Abstreifers mittels einer als Nocke ausgebildeten Kurve zwangsgeführt wird.

Zweckmäßigerweise besteht der Abstreifer aus einem die Nadel einfassenden Ring, der über ein Stößel mit der Kolbenstange der Druckmittelkolbenzylinderein­ heit verbunden ist. Der Ring kann einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser auf­ weisen, so daß der Schnippel weit über diesen übersteht und dadurch verstärkt unter der Wirkung des "Fahrtwindes" von dem Abstreifer abgelöst wird.

Der vorbekannte Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung in dem Zustand, in dem der Ausschnitt des Schnippels erfolgt,

Fig. 2 die Nadelbacke nach Fig. 1 in einem um einen vorbestimmten Win­ kel weitergedrehten Zustand, in dem der Abstreifer den abzuwer­ fenden Schnippel über die Nadel hinausgehoben hat,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer bekannten Vor­ richtung und

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der bekannten Vorrich­ tung.

Anhand der Fig. 3 und 4 wird zunächst eine aus der Praxis bekannte Vorrichtung beschrieben. An synchron angetriebenen Wellen, von denen nur eine Welle 1 dar­ gestellt ist, sind über Klemmbacken 2, 3, die beispielsweise durch Spannschrauben gegeneinander verspannbar sind, Träger 4, 5 befestigt. Um eine Drehung der Bac­ ken 2, 3 auf den Wellen 1 zu verhindern, können diese gegen ein Verdrehen durch Nut-Feder-Verbindungen 6 gesichert sein. Die Träger 4, 5 tragen Backen 7, 8 die mit zumindest nahezu aufeinander abwälzenden zylindrischen Hüllflächen 9, 10 versehen sind. Die Hüllflächen 9, 10 weisen dabei einen Krümmungsradius auf, der gleich oder vorzugsweise kleiner ist als der kleinste Radius, auf den die Backen 7, 9 einstellbar sind. Zur Einstellung des radialen Abstands der Backen 7, 8 von den Drehachsen der Wellen 1 sind zwischen den Klemmbacken 3 und den Trägern 4, 5 Stelleinrichtungen 11, 12 angeordnet, wobei die Verstellmöglichkeit durch die Dop­ pelpfeile angedeutet ist.

Die Backe 8 trägt in üblicher Weise ein ringförmiges gezacktes Messer 13, dessen Ringform dem auszuschneidenden bzw. auszustanzenden Loch in der zwischen den Backen 7, 8 durchlaufenden Materialbahn 14 entspricht.

Die untere Nadelbacke 7 ist mit einer Bohrung versehen, deren äußerer Bereich über eine Stufe 15 in einen schwalbenschwanzförmig hinterschnittenen Bohrungs­ abschnitt 16 übergeht. In die Bohrung ist eine Hülse 17 eingesetzt, deren oberer Boden in der Hüllfläche des Backens 7 liegt. Der Boden der Hülse 17 ist mit einer Bohrung 18 versehen, die eine Nadel 19 durchsetzen kann, die von einer pneuma­ tischen Druckmittelkolbenzylindereinheit 20 in Richtung des Doppelpfeils 21 in ihre aus Fig. 3 ersichtliche Aufnadelstellung und in ihre aus Fig. 4 ersichtliche zurückge­ zogene Stellung verfahrbar ist. Der Kolben 22 der Druckmittelkolbenzylindereinheit 20 ist in der Bohrung der Hülse 17 geführt. Die Nadel 19 ist in die Stirnfläche des Kolbens 22 bzw. der Kolbenstange eingeschraubt.

Der Druckmittelkolbenzylindereinheit 20, bei der es sich vorzugsweise um einen Pneumatikzylinder handelt, wird das Druckmedium über die Leitungen 23, 24 zu­ geführt und von dieser wieder abgeführt. Die Zu- und Abführung erfolgt in üblicher Weise durch eine Drehdurchführung.

Zwischen dem äußeren Rand der Hülse 17 und dem Rand des Bohrungsabschnitts 16 ist ein Raum gebildet, in den das Konturmesser 13 bei dem Ausschnitt in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise eintauchen kann.

Die Messerbacke 8 ist in der dargestellten Weise mit einer mittleren Bohrung 25 versehen, in die die Nadel beim Durchlauf der Bahn 14 eingreifen kann.

Die von der Nadel 19 aufgespießten Schnippel 26 werden von dieser mitgenom­ men und nach Rückzug der Nadel 19 freigegeben, so daß sie in einen an geeigne­ ter Stelle der Vorrichtung angeordneten Auffangtrichter fallen können.

Die Fig. 4 zeigt die Vorrichtung in einem Zustand, in der sich die Nadelbacke 7 um einen vorbestimmten Winkel aus der aus Fig. 3 ersichtlichen Schneidstellung wei­ tergedreht hat und sich in einem Bereich befindet, in dem der Schnippel 26 abfallen soll.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, wobei nur die Teile der Vorrichtung erläutert werden, die sich von der bekannten Vorrichtung unterscheiden.

Die Art der Befestigung der Nadelbacke 7 und der Messerbacke 8 an den Wellen 1 und die Art von deren radialen Verstellung ist in beiden Fällen gleich und wird daher hier nicht erneut beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von der bekannten im we­ sentlichen nur dadurch, daß die Nadel 30 fest mit der Nadelbacke 7 verbunden und ein Abstreifring 31 vorgesehen ist, der den Schnippel 26 von der Nadel 30 abstreift und über die Hüllfläche der Backe 7 in der dargestellten Weise hinaushebt.

In einem die Nadelbacke 7 und den diese tragenden Träger 4 durchsetzenden Boh­ rung ist ein etwa zylindrisches Halteteil 32 eingesetzt, das mit oberen und unteren Ausdrehungen 33, 34 versehen ist. Zwischen den Ausdrehungen 33, 34 befindet sich ein Boden 35, der mit einer Gewindebohrung versehen ist, in die der mit einem Gewinde versehene Haltezapfen der Nadel 30 eingeschraubt ist. Das zylindrische Halteteil 32 ist fest und in radialer Richtung unbeweglich in den die Backe 7 und den Träger 4 durchsetzende Bohrung eingesetzt.

Der Boden 35 ist in seinem linken Bereich angrenzend an die Bohrungswandung mit einem etwa halbkreisförmigen Durchbruch versehen, in dem ein etwa schalen­ förmiger Stößel 36 in radialer Richtung zur Welle 1 verschiebbar geführt ist. Der Stößel 36 weist entsprechend dem Durchbruch die Form einer etwa halbzylindri­ schen Schale auf. An seinem oberen Ende ist der Stößel 36 mit dem Abstreifring 31 in der dargestellten Weise verbunden, dessen Bohrung 37 so zu der Nadel 30 aus­ gerichtet ist, daß diese die Bohrung durchsetzen kann.

An seinem unteren Ende ist der Stößel 36 über eine Stufe mit einer Abflachung und einer Bohrung versehen, die eine Halteschraube 38 durchsetzt, die der Befestigung des Stößels 36 an einem Halteteil 39 dient, das mit einem Gewindezapfen 40 ver­ sehen ist, der in eine Gewindebohrung in der Stirnseite des Kolbens 41 einge­ schraubt ist. Der Backen 7, der Halter 4 und die Bohrung 34 des Halteteils 32 sind auf ihren linken Seiten mit Freischnitten versehen, so daß die Befestigungs­ schraube 38 von außen her zugänglich ist.

Die Druckmittelkolbenzylindereinheit 20 wird von einer nicht dargestellten Steuer­ einrichtung im Takt der Umdrehung der Backen 7, 8 mit einem Druckmedium, vorzugs­ weise Druckluft, versorgt, so daß der ringförmige Abstreifer 31 während der aus Fig. 1 ersichtlichen Schnittstellung in den schwalbenschwanzförmig hinterschnittenen Bohrungsabschnitt 16 eingezogen ist und während der aus Fig. 2 ersichtlichen Ab­ streifstellung bis über die Spitze der Nadel 30 ausgefahren ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ruht nach dem Abstreifen der Schnippel 26 auf dem im Durchmesser kleineren Abstreifring 31 in einer von der Hüllfläche der Nädelbac­ ke 7 abgehobenen Stellung, so daß er unterstützt von dem Fahrtwind unter Schwerkraftwirkung in einen bereitgehaltenen Auffangtrichter fällen kann.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Einschneiden von Löchern in eine laufende Bahn und zum Entfernen der Ausschnitte bestehend aus in einem Maschinengestell drehbar gelagerten und mit einem Antrieb ver­ sehenen segmentförmigen Backen (7, 8), zwischen denen die Bahn (14) durchläuft und von denen eine Backe (8) mit einem konturförmigen Messer (13) ver­ sehen ist und die andere Backe (7) ein Widerlager für dieses bildet und eine den Ausschnitt (26) aufspießende und mitnehmende Nadel (30) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Nadel (30) tragende Backe (7) mit dieser fest verbunden und mit einem von einem Antrieb bewegbaren Abstreifer (31) versehen ist, der nach jedem Schnitt den Ausschnitt (26) von der Nadel abstreift und über den von der Nadel (30) beschriebenen Hüllkreis hinaushebt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einer Druckmittelkolbenzylindereinheit (20) besteht, die von einer Steuerein­ richtung gesteuert ist und den Abstreifer (31) im Takt der Umdrehung der Backen (7, 8) über die Nadel (30) hinausfährt und wieder zurückbewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ streifer (31) aus einem die Nadel (30) einfassenden Ring besteht, der über ein Stößel (36) mit der Kolbenstange (40) der Druckmittelkolbenzylindereinheit (20) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Kurvenantrieb ist, wobei der Abstreifer (31) durch eine als Nocke ausgebildete Kurve zwangsgeführt ist, und wobei die Zwangsführung den Abstreifer (31) im Takt der Umdrehung der Backen (7, 8) über die Nadel (30) hinausführt und wieder zurückbewegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (31) aus einem die Nadel (30) einfassenden Ring besteht, der über einen Stößel (36) zwangsgeführt ist.