DE69400542T2

DE69400542T2 - Papierschneidvorrichtung

Info

Publication number: DE69400542T2
Application number: DE69400542T
Authority: DE
Inventors: Gerard Cuir; Jean Pierre Cuir
Original assignee: Individual
Current assignee: Cuir Sa Carvin Fr Ets
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2014-04-15
Also published as: DE69400029T2; CN1117420A; EP0625411B1; EP0625411A1; EP0620088B1; ES2081725T3; ES2094630T3; DE69400542D1; EP0620088A1; CN1114925A; DE69400029D1; US5657677A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das einzelne Ausschneiden halbstarrer Bögen, vor allem aus Karton und insbesondere aus Wellpappe. Sie betrifft genauer eine perfektionierte Vorrichtung, die besonders für dieses Ausschneiden in Arbeitstakten geeignet ist, die entsprechend dem Format des auszuschneidenden Bogens und der Kinematik der Maschine optimiert ist.
Das Ausschneiden eines haibstarren Bogens aus insbesondere Wellpappe erfolgt bei klassischen Schneidmaschinen mit einem Schneidwerkzeug und einer Auflagefläche. Das Schneidwerkzeug umfaßt Messer oder oder Gewinde, die quer zu der Auflagefläche angeordnet sind, wenn der Bogen zwischen dieser und dem Schneidwerkzeug zusammengedrückt wird, so daß die Gewinde durch das Blatt geführt werden und den entsprechenden Ausschnitt machen.
Bei einem ersten Typ Schneidmaschine ist das Schneidwerkzeug liegend auf einer Werkzeugtragplatte angeordnet und ist die Auflagefläche eine ebene Fläche. In diesem Fall erfolgt der Schneidvorgang durch Drücken der Auflagefläche auf die Werkzeugtragplatte, auf welcher sich der auszuschneidende Bogen befindet. Der bei einer Schneidmaschine dieses Typs erforderliche Druck ist sehr hoch und kann bis zu mehrere tausend Kilonewton betragen.
Bei einem zweiten Typ Schneidmaschine ist das Schneidwerkzeug am Umfang eines Zylinders montiert und ist die Auflagefläche selbst eine zylindrische Fläche. Der Schneidvorgang erfolgt durch Einführen des Bogens zwischen die beiden drehend angetriebenen Zylinder. Der angewandte Druck ist geringer, da der Schnitt linear entlang der Berührungslinie zwischen den beiden Zylindern erfolgt. Die Formgebung des Schneidwerkzeugs hinsichtlich seiner Anbringung auf der äußeren Oberfläche eines Zylinders ist hingegen sehr schwierig. Außerdem kann es Probleme geben, wenn der zu schneidende Bogen sehr stark ist, da die Schneidgewinde radial montiert sind, besteht ein Umfangsabstand zwischen dem oberen und unteren Teil zweier angrenzender Gewinde.
Entsprechend einem dritten Typ Schneidmaschine, die beispielsweise aus dem Dokument US 3.765.286 bekannt ist, ist das Schneidwerkzeug auf eine Werkzeugtragplatte montiert, während die Auflagefläche eine zylindrische Fläche ist. Mit dieser besonderen Anordnung kann man den Nachteilen der beiden ersten Typen abhelfen. Die Werkzeugtragplatte muß in diesem Fall jedoch hin- und herbewegt werden, damit jeder Bogen einzeln aus einer Zuführposition des auszuschneidenden Bogens bis zu einer Austragposition des geschnittenen Bogens unter die Auflagewalze befördert werden kann. Da der auszuschneidende Bogen von einer vorherigen Station, nämlich einem Drucker oder einem Anlegeapparat, kommt, umfaßt die Schneidmaschine außerdem auch Zuführvorrichtungen, mit denen der Bogen bei seiner Beförderung unter die Auflagewalze genau in das Schneidwerkzeug eingeführt werden kann. Einerseits muß der Bogen nämlich genau am Schneidwerkzeug positioniert sein und andererseits darf der Bogen, wenn er unter die Auflagewalze geführt wird, nicht rutschen. In dem Dokument FR.2.527.573 bestehen diese Zuführvorrichtungen aus zwei Bogentransportsystemen. Das erste, Beförderungskasten genannt, übernimmt den Bogen von der vorgeschalteten Maschine, die beispielsweise ein Anlegeapparat oder ein Drucker sein kann. Er hat eine konstante lineare Geschwindigkeit, die gleich der dieser Maschinen ist. Das zweite, Freigabekasten genannt, übernimmt den Bogen von dem Beförderungkasten und führt ihn zwischen die Werkzeugtragplatte und die Auflagewalze ein Es hat am Anfang also eine Geschwindigkeit, die gleich der des Förderkastens ist, dann beschleunigt es den Bogen, um ihm eine Geschwindigkeit zu geben, die gleich der der Auflagewalze ist, und zwar folgt sie dem gleichen Beschleunigungsgesetz wie die Werkzeugtragplatte.
Bei Schneidmaschinen des dritten Typs weist die Auflagewalze einen Belag entweder aus Stahl oder einem weichen Material nach Art von Polyurethan auf. Die Verwendung des einen oder anderen dieser Beläge hängt von der angestrebten Schnittqualität ab. Der Schnitt ist gleichmäßiger, wenn der Belag aus Stahl ist; dies zieht jedoch eine schnellere Abnutzung der Schneidgewinde nach sich. Diese Abnutzung kann sehr schnell zur Bildung sogenannter Engelshaare, d.h. extrem schmaler Streifen von beispielsweise etwa einem Zehntelmillimeter führen, die dem Zusammendrücken des Bogens durch die abgenutzte Klinge entsprechen. Die Verwendung einer Auflagewalze mit Stahlbelag erfordert auch eine genauere Einstellung der Positionierung der Walze bezüglich der Werkzeugtragplatte.
Mit der Verwendung eines Belags aus weichem Material für die Auflagewalze kann man die Bildung von Engelshaar vermeiden und auf eine Feineinstellung verzichten. Die Schnittqualität ist jedoch schlechter, da die Schnittränder weniger sauber sind, da die Schneidgewinde relativ tief in den Belag der Auflagewalze eindringen.
Bei den herkömmlichen Anlagen hängt die Schnittqualität von der Art der Walze der Schneidmaschine ab. Der Benutzer hat also keine Möglichkeit, seine Schnittqualität entsprechend der zu bearbeitenden charge zu bestimmen.
Der erste Gegenstand der Erfindung besteht in einer Schneidvorrichtung, die dem vorgenannten Nachteil abhilft. Es ist dies eine Vorrichtung zum einzelnen Ausschneiden halbstarrer Bögen aus insbesondere Wellpappe, die ein Schneidwerkzeug umfaßt, das auf einer Werkzeugtragplatte angebracht ist, sowie einen Auflagewalze, wobei die Werkzeugtragplatte hin- und herbewegt wird zwischen einer ersten Position, in der sich das Schneidwerkzeug vor der Auflagewalze befindet, und einer zweiten Position, in der es sich hinter der Auflagewalze befindet, wobei der Bogen mittels Freigabevorrichtungen über dem Schneidwerkzeug zugeführt wird, wenn die Werkzeugtragplatte die erste Position verlassen hat, und geschnitten wird, wenn er unter die Auflagewalze kommt, dann aus dem Schneidwerkzeug ausgetragen wird, wenn sich die Werkzeugtragplatte in der zweiten Position befindet. In kennzeichnender Weise umfaßt die Auflagewalze
a) einen Rahmen und Auflagevorrichtungen, die geeignet sind, als Auflagefläche entweder einen Belag aus Stahl einer Stärke d&sub1; oder einen Belag aus einem weichen Material einer Stärke d&sub2; aufzunehmen,
b) eine Vorrichtung zur Höhenverstellung der Auflagewalze zwischen zwei Einstellpositionen zum Schneiden, wobei die erste der Stärke d&sub1; und die zweite der Stärke d&sub2; entspricht,
c) mindestens einen ersten getrennten Elektronikmotor, der eine doppelte Drehrichtung aufweist und die Werkzeugtragplatte zu einer Hin- und Rückbewegung antreibt, und einen zweiten getrennten Elektronikmotor, der den Freigabekasten antreibt,
d) und Vorrichtungen zur Überwachung der Drehung der Auflagewalze; außerdem sind der erste und der zweite Motor, die Überwachungsvorrichtungen und die Höhenverstellvorrichtung der Auflagewalze an eine Elektroniksteuerschaltung mit Vorrichtungen zur Eingabe von Betriebsparametern, darunter zumindest der Wert der Stärke des Belags d&sub1;, d&sub2;, angeschlossen und ist die Schaltung schließlich so programmiert, daß sie die Höhenverstellvorrichtung der Auflagewalze in Abhängigkeit von dem Wert des Parameters Stärke und den ersten und zweiten Motor so steuert, daß die lineare Geschwindigkeit des Freigabekastens und die der Werkzeugtragplatte gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze in dem Moment sind, in dem das Schneidwerkzeug den Bogen unter die Auflagewalze führt, und daß die lineare Geschwindigkeit der Werkzeugtragplatte gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze ist, solange das Schneidwerkzeug 16 in Kontakt mit der Auflagewalze ist.
Auf diese Weise ist ein Auswechseln des Belags der Auflagewalze zwischen zwei Schnittchargen möglich. Nach diesem Wechsel braucht der Bediener den der Stärke des gewählten Belags entsprechenden Parameter nur in die Elektronikschaltung einzugeben. Dadurch bewegt sich die Auflagewalze automatisch in die vorbestimmte Einstellposition und werden die Bewegungsgeschwindigkeiten des Freigabekastens und der Werkzeugtragplatte so bestimmt, daß sie dem Außendurchmesser des Belags Rechnung tragen, der die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze bestimmt, da diese immer gleich der linearen Geschwindigkeit der Werkzeugtragplatte und des auszuschneidenden Bogens sein
Vorzugsweise ist die Länge l des Schneidwerkzeugs ein Betriebsparameter der Elektroniksteuerschaltung und ist diese so programmiert, daß der Umfang der Hin- und Herbewegung der Werkzeugtragplatte abhangig ist von diesem Parameter l.
Dank der Erfindung kann somit der Hub der Werkzeugtragplatte verringert werden, wenn das Format des zu schneidenden Bogens und also die Länge l des Schneidwerkzeugs unter der von dem Konstrukteur vorgesehenen maximalen Abmessung L liegen. Entsprechend kann also die Produktionsleistung der Schneidmaschine erhöht oder unter Beibehaltung der gleichen Leistung die verbrauchte elektrische Leistung verringert werden.
Beim gewöhnlichen Betrieb von Schneidmaschinen des dritten Typs treten gelegentlich Probleme beim Auswurf der ausgeschnittenen Bögen auf. Das Schneidwerkzeug umfaßt ein System, mit dessen Hilfe der Bogen beim Ausschneiden festgehalten werden und ausgestoßen werden kann, wenn sich die Werkzeugtragplatte in der zweiten Position befindet. Dieses System funktioniert mittels biegsamer Stutzen, die bei der Hin- und Herbewegung wie Sauger und wie Auswurfstutzen durch Druckluftstöße funktionieren, wenn sich die Werkzeugtragplatte in der zweiten Position befindet. Der ausgeworfene, ausgeschnittene Bogen wird von einer Austragvorrichtung übernommen.
Probleme ergeben sich durch den zeitlichen Abstand zwischen dem Auswurf der geschnittenen Bögen und ihrer Übernahme durch das Austragsystem. Dadurch kommt es vor, daß die zu schneidenden Bögen schlecht am Übernahmesystem ankommen und anschließend ungleichmäßig gestapelt werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schneidmaschine vorzuschlagen, die dem vorstehenden Nachteil abhilft. In kennzeichnender Weise ist die Elektroniksteuerschaltung so programmiert, daß die Werkzeugtragplatte in ihrer zweiten Position während einer bestimmten Zeit t angehalten werden kann, die als Betriebsparameter in den Eingabevorrichtungen eingegeben wird.
Auf diese Weise können der Auswurf durch Wirkung von Druckluft in den Stutzen des Schneidwerkzeugs und die Übernahme durch das Austragsystem gleichzeitig während der Stillstandszeit t stattfinden. Bei den herkömmlichen Schneidmaschinen war ein solcher Stillstand nicht möglich. Die Stillstandszeit dauert vorzugsweise einige Hundertstelsekunden.
Ein weiteres Problem, das sich bei Schneidmaschinen des dritten Typs stellt, besteht in der vorzeitigen Abnutzung bestimmter Elemente, wenn die Schneidmaschine leer läuft, d.h., wenn sich beim Fahren der Werkzeugtragplatte aus der ersten in die zweite Position kein Bogen auf dem Schneidwerkzeug befindet. Da nämlich die Schneidkräfte eine leichte Verformung der Auflagewalze und der Werkzeugtragplatte bewirken, gleicht man diese Verformung in der Regel so aus, daß man den Abstand zwischen der Werkzeugtragplatte und der Auflagewalze etwas geringer bemißt als die Höhe der Schneidmesser. Dadurch wird im Leerlauf der Schneidmaschine die zu dieser Verformung aufgebrachte Kraft ausschließlich auf die Schneidmesser übertragen, wodurch diese sich abnutzen. Falls die Auflagewalze mit einem weichen Belag versehen wäre, würde sich dieser vorzeitig durch die Wirkung der Schneidmesser abnutzen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schneidmaschine zu liefern, die diesen Nachteil nicht hat.
In kennzeichnender Weise weist sie einen Sensor auf, der das Vorhandensein von Bögen anzeigt, vor der Auflagewalze angeordnet und mit der Elektroniksteuerschaltung verbunden ist; außerdem ist diese so programmiert, daß sie die Werkzeugtragplatte in ihrer ersten Position in dem Fall hält, daß der Sensor keinen Bogen entdeckt.
Dank dieser besonderen Anordnung kommt das Schneidwerkzeug nicht mit der Auflagewalze in Kontakt, wenn von dem Sensor vor dem Zylinder kein Bogen entdeckt wird.
Eine weitere Schwierigkeit kann sich bei Schneidmaschinen des dritten Typs stellen, wenn der von einer vorherigen Station kommende, auszuschneidende Bogen durch die Freigabevorrichtungen gegenüber seiner normalen Position beim Eintritt in die Schneidmaschine zu weit vorne oder zu weit hinten ist. Eine solche Abweichung gibt es dann auch beim Positionieren des Bogens auf dem Schneidwerkzeug: der Schnitt wird bezüglich dem Bogen nicht ordnungsgemäß gesetzt, was dazu führen kann, daß der Kunde die Annahme verweigert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einer Vorrichtung, die ohne diesen Nachteil ist.
In kennzeichnender Weise weist die Vorrichtung ein Positionserkennungssystem für ein vorbestimmtes Element des Bogens auf, das sich vor der Auflagewalze des Bogens befindet und mit einem eigenen Elektronikmotor ausgerüstet ist, der ebenso wie das Positionserkennungssystem mit der Elektroniksteuerschaltung verbunden ist; außerdem ist diese so programmiert, daß die Abweichung zwischen der theoretischen und der tatsächlichen Position des Bogenrands, die von dem Erkennungssystem festgestellt wird, durch einen ent sprechend geänderten Antrieb des Motors korrigiert wird, der die Freigabevorrichtung ausrüstet.
Dank dieser besonderen Anordnung wird die Zuführgeschwindigkeit des nicht weit genug oder zu weit beförderten, von der vorherigen Station kommenden Bogens verringert oder erhöht, so daß er genau unter den erforderlichen Bedingungen in das Schneidwerkzeug eingeführt wird. Somit erfolgt eine automatische Korrektur der positiven oder negativen, durch die vorherige Station bedingten Abweichung.
Nach einer ersten Variante ist das vorbestimmte Element der vordere oder hintere Rand des Bogens; in diesem Fall besteht das Posititionserkennungssystem vorzugsweise aus einem Positionsfühler.
Nach einer zweiten Variante ist das vorbestimmte Element ein gegebener, bedruckter Bereich des Bogens; in diesem Fall besteht das Erkennungssystem vorzugsweise aus einer Kamera, die geeignet ist, den bedruckten Bereich abzusuchen.
Die Höhenverstellvorrichtung der Auflagewalze ist vorzugsweise geeignet, die Auflagewalze zwischen der unteren Position - die je nach Einstellung abhängig ist von dem Parameter d&sub1; oder d&sub2; -, die der Schneidposition entspricht, und einer oberen Position hin- und herzubewegen, die der eingezogenen Position entspricht; in dem Fall ist die Elektroniksteuerschaltung so programmiert ist, daß sich die Auflagewalze bei der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte aus der ersten in die zweite Position in der unteren Position und die übrige Zeit in der oberen Position befindet.
Diese Anordnung wird vorgezogen, wenn die Auflagewalze auf ihrem ganzen Umfang einen weichen Belag nach Art von Polyurethan aufweist.
Eine weitere Schwierigkeit kann sich bei Verwendung von Schneidmaschinen des dritten Typs beim Schneiden von Bögen ergeben, die an mehreren Stellen ausgeschnitten werden, wodurch nach Entfernung der Schnittreste unabhängige Bogenteilstücke übrigbleiben. Die Schwierigkeit dabei besteht in der mangelnden Stabilität dieser Teilstücke bei ihrem Stapeln am Ausgang der Schneidmaschine. Dies kommt dadurch, daß ihre Auflagefläche gegenüber der Größe des Ausgangsbogens wesentlich kleiner ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schneidmaschine vorzuschlagen, die dem festgestellten Nachteil abhilft.
In kennzeichnender Weise ist die Elektroniksteuerschaltung so programmiert, daß sie die Auflagewalze bei der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte aus der ersten in die zweite Position periodisch in der oberen Position hält, und zwar mit einer Frequenz, die ein in den Eingabevorrichtungen der Elektronikschaltung eingegebener Betriebsparameter ist.
Beim Hochfahren der Auflagewalze wird der Bogen, der auf die Werkzeugtragplatte mitgenommen wird, nicht ausgeschnitten und wird auf dem bereits aus verschiedenen Stücken gebildeten Stapel abgelegt. Durch Dazwischenlegen eines nicht ausgeschnittenen Bogens stellt man somit in gewisser Weise Versteifungen zwischen den einzelnen Stapeln von Stücken her, was zu deren Stabilisierung beiträgt.
Die Schneidmaschinen des dritten Typs sind meistens in komplette Anlagen integriert, die einen Anlegeapparat und möglicherweise Drucker umfassen. In diesem Fall ist der Antriebsmechanismus der Schneidmaschine nur ein Teil des gesamten Antriebsmechanismus der ganzen Anlage. Daher ist es bisher nicht sinnvoll, in einer Anlage eine Schneidmaschine vorzusehen, die nicht mit der übrigen Anlage zusammen funtionieren kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schneidmaschine vorzuschlagen, die dem vorgenannten Nachteil abhilft.
In kennzeichnender Weise umfaßt die Vorrichtung in aus dem Dokument FR.2.527.573 bekannter Weise nicht nur Freigabevorrichtungen für den Bogen zu dessen Positionierung auf dem Schneidwerkzeug und seiner Einführung unter die Auflagewalze, sondern ebenfalls Fördervorrichtungen, welche den Bogen von der vorangehenden Station bis zu den Freigabevorrichtungen transportieren. In kennzeichnender Weise verfügt die Fördervorrichtung über einen eigenen Elektronikmotor, der an eine Elektronikschaltung angeschlossen ist. Außerdem ist eine Kontrollvorrichtung auf die Fördervorrichtung des Bogens an der vorangehenden Station montiert, wobei die Kontrollvorrichtung mit der Elektronikschaltung verbunden ist. Diese ist so programmiert, daß einerseits die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung ständig gleich der Geschwindigkeit des aus der Fördervorrichtung der vorangehenden Station austretenden Bogens ist und andererseits die Freigabevorrichtung abhängig von dieser Geschwindigkeit so gesteuert wird, daß der Bogen eine der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze entsprechende Geschwindigkeit hat, wenn er auf dem Schneidwerkzeug ankommt.
Auf diese Weise kann die perfektionierte Schneidmaschine der Erfindung in eine bestehende Anlage eingebaut werden. Die Schneidmaschine nimmt die Bögen mit der linearen Geschwindigkeit auf, die durch die vorangehende Station bestimmt ist, ohne daß dies die gewünschte Arbeitsleistung der Schneidmaschine beeinträchtigt.
Schließlich ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Schneidmaschine vorzuschlagen, bei welcher der Wechsel des Belags der Auflagewalze automatisch ohne manuellen Eingriff durchgeführt werden kann.
In kennzeichnender Weise ist die Auflagewalze gleichzeitig mit zwei Arten von Belägen ausgestattet; die ersten Tragvorrichtungen, die geeignet sind, den Belag aufzunehmen, der beim Schneiden die Auflagefläche bildet, bestehen in einem gebogenen Blech, das entsprechend einem ersten Winkelabschnitt in einem Abstand R von der Drehachse der Walze angeordnet ist; die zweiten Tragvorrichtungen, die geeignet sind, den Belag, der sich in Wartestellung befindet, aufzunehmen, bestehen in einem gebogenen Blech, das entsprechend einem zweiten Winkelabschnitt angeordnet ist, und zwar in einem Abstand r von der Drehachse der Walze; die Vorrichtung weist eine Vorrichtung zum radialen Versetzen der beiden Beläge aus ihrer jeweiligen Tragvorrichtung und für ihre winklige Versetzung zueinander zu ihrem Auswechseln untereinander auf.
Vorzugsweise sind die Beläge fest mit jedem Ende des Rahmens verbunden, und zwar mittels mehrerer Stangen, an deren Enden sich Rollen befinden; die Außenstützen des Rahmens umfassen eine konzentrische Schiene, die für diese Rollen eine Rollbahn bildet; die Vorrichtung zum radialen Versetzen bestehen aus Zylindern, deren Stangen am Ende Führungen aufweisen, die aus zwei übereinander angeordneten und konzentrischen Schienenabschnitten bestehen, wobei die Rollen in den der Drehachse der Auflagewalze am nächsten liegenden Abschnitten untergebracht sind und die Zylinder betätigt werden können zwischen einer ersten Position, in der die Beläge bei eingefahrener Stange an ihre jeweiligen Tragbleche und die Abschnitte gedrückt sind, welche die unter der Bahn versenkten Rollen umfassen, während die Schienen der Abschnitte ohne Rollen auf die Schienen der Stützen des Rahmens ausgerichtet sind, und einer zweiten Position, in der die Beläge bei ausgefahrenen Stangen von ihren Tragbiechen getrennt sind und die Schienen der Abschnitte mit Rollen auf die Schienen der Stützen des Rahmens ausgerichtet sind. Auf diese Weise können sich die Rollen winklig entlang der Rollbahnen bewegen, während die Beläge nicht mehr an die Tragbleche gedrückt werden. Durch diese doppelte Versetzung kann somit der zweite, wartende Belag von den zweiten Tragvorrichtungen herangeführt werden, bis er den Platz des ersten Belags auf den ersten Tragvorrichtungen einnimmt.
Die Vorrichtungen zur winkligen Versetzung können in einem eigenen Elektronikmotor bestehen, der die Auflagewalze drehend antreibt, sowie in Vorrichtungen zur vorübergehenden Blockierung der Beläge. Zum Wechseln der Beläge genügt es - nach der radialen Höhenversetzung der Tragbleche -, die Beläge bezüglich dem Rahmen fest blockiert zu halten und dann die Walze um beispielsweise 180º zu drehen, wobei die Rollen in der Rollbahn um sich selbst drehen.
Vorzugsweise sind der separate Motor, die Blockierungsvorrichtungen und die Zylinder an die Elektroniksteuerschaltung angeschlossen und ist diese so programmiert, daß sie nacheinander zuerst das Ausfahren der Stangen der Zylinder, dann die Blockierung der Beläge, dann die Drehung der Walze, dann die Freigabe der Beläge und schließlich das Einfahren der Stangen der Zylinder steuert.
Die vorliegende Erfindung wird besser durch die Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer perfektionierten, automatisch funktionierenden Schneidmaschine verständlich, die anhand der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Anlage, in welcher sich die perfektionierte Schneidmaschine befindet,
Fig. 2A bis D zeigen die einzelnen Arbeitsschritte der Schneidmaschine nach einer Teildarstellung der Fig. 1, und Fig. 2E zeigt den der Fig. 2D entsprechenden Arbeitsschritt mit einer herkömmlichen Schneidmaschine.
Fig. 3 ist eine Teilansicht der Schneidmaschine, wenn sich die Werkzeugtragplatte in Auswurfposition für den ausgeschnittenen Bogen befindet.
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht der Auflagewalze mit zwei gegeneinander austauschbaren Belägen.
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht der in Fig. 4 gezeigten Auflagewalze entlang der Linie 5-5, und
Fig. 6 ist die gleiche Ansicht der Auflagewalze wie in Fig. 5, wobei der Belag jedoch von seinem Tragbiech getrennt ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Anlage 1 ist eine Anlage zum Drucken und einzelnen Ausschneiden von Wellpappebögen.
Diese Anlage 1 umfaßt in Bewegungsrichtung des Bogens von vorne nach hinten nacheinander einen Anlegeapparat 2, einen Drucker 3, die Schneidmaschine 4, einen Austragkasten für die Schnittreste 5 und die Stapel- und Aufnahmestation 6.
Die Schneidmaschine umfaßt einen Förderkasten 7 und einen Freigabekasten 8, eine Auflagewalze 9 und eine Werkzeugtragplatte 10, die zu einer abwechselnden Hin- und Herbewegung angetrieben wird, und zwar in Pfeilrichtung F bei der Hin- und in Pfeilrichtung F' bei der Herbewegung.
Die Werkzeugtragplatte 10 weist der Länge nach nicht dargestellte Zahnstangen auf und wird zu ihrer Hin- und Herbewegung durch Drehung von Zahnrädern angetrieben, die in diese Zahnstangen eingreifen. Die Zahnräder werden mittels mindestens eines Elektronikmotors 11 des Typs BL-Motor angetrieben.
Der Austragkasten 5 für die Schnittreste weist einen Ansaugkanal 12 direkt am Ausgang der Walze 9 und eine Fördereinrichtung 13 für die Stücke auf, die jenseits des Ansaugkanals 12 angeordnet ist und aus Rollen 14 besteht, die bezüglich der Beförderungsrichtung des Bogens quer angeordnet und voneinander durch Freiräume getrennt sind. In dem Kasten 5 sind Ansaugvorrichtungen in einem ersten Kreislauf vorgesehen, der in den Ansaugkanal 12 mündet, wobei dieser Kreislauf dem Austrag der Schnittreste 15 entspricht, sowie ein zweiter Ansaugkreislauf, der in dem Stückeförderer 13 mündet. Die Rollen 14 werden mit nicht dargestellten Mitteln drehend angetrieben. Durch diese Drehung können, wie dies in der weiteren Beschreibung noch näher ausgeführt sein wird, die Stücke zur Aufnahme- und Stapelstation 6 hin ausgetragen werden.
Figuren 2A bis 2D veranschaulichen die einzelnen Arbeitsschritte der Schneidmaschine 4, wenn sich die Werkzeugtragplatte 10 aus ihrer ersten, vorderen Positon (Fig. 2A) in ihre zweite, hintere Position (Fig. 2D) bewegt. Auf der Werkzeugtragplatte 10 ist ein Schneidwerkzeug 16 angebracht. An diesem Schneidwerkzeug 16 sind je nach auszuschneidender Form Ausschneidgewinde oder -schneiden 17 vertikal angebracht. Dieses Schneidwerkzeug 16 weist gleichfalls Ansaugstutzen 18 und Ausstoßgebläse 19 auf, die auf jede der einem Stück 20 entsprechenden Zone verteilt sind. Man bezeichnet hiermit alle Bogenstücke, die beim Zerschneiden des ursprünglichen Bogens entstehen.
Wenn sich die Werkzeugtragplatte 10 in der ersten Position befindet, die sich am weitesten vorne in der Schneidmaschine befindet, befindet sie sich ebenso wie das Schneidwerkzeug 16 unter dem Förderkasten 7 und dem Freigabekasten 8. Von der vorangehenden Station, beispielsweise dem Drucker 3 in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, wurde ein auszuschneidender Bogen 21 herantransportiert. Dieser Bogen 21 befindet sich quer auf dem Förderkasten 7 und dem Freigabeband 8. Er ist schräg zur Innenfläche der Walze 9 gerichtet.
Bei dem in Fig. 2B dargestellten Schritt hat die Werkzeugtragplatte 10 ihre Hinbewegung in Pfeilrichtung F begonnen und hat sich der Bogen 21 selbst durch Wirkung des Freigabekastens 8 bewegt und hat sich die Walze 9 selbst um einen bestimmten Winkel gedreht. Alle diese Bewegungen sind in der Weise aufeinander abgestimmt, daß der Rand 21a des Bogens 21 genau an den Vorderrand 16a des Schneidwerkzeugs 16 gedrückt wird, wenn der Bogen in Kontakt mit der Außenfläche der Walze 9 kommt.
Dieser erste Schritt zwischen der ersten, in Fig. 2A dargestellten und dieser Zwischenposition der Fig. 2B stellt den Freigabeschritt der Werkzeugtragplatte 10 dar. Wenn die Werkzeugtragplatte 10 in der Position der Fig. 2B ankommt, muß sie eine Geschwindigkeit V&sub1; erreicht haben, die gleich der linearen Geschwindigkeit der Außenfläche der Walze 9 sein muß, die in Kontakt mit dem Bogen 21 kommt.
Letzterer muß durch den Freigabekasten 8 ebenfalls die gleiche Fördergeschwindigkeit V&sub1; erreicht haben.
Die Werkzeugtragplatte 10 muß die gleiche Geschwindigkeit V&sub1; bis zu der Position halten, die sie in Fig. 2C hat, d.h., wenn der hintere Rand 16b des Schneidwerkzeugs 16 die Außenfläche der Walze 9 verläßt.
Der letzte Schritt der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte 10 endet in der zweiten, in Fig. 2D dargestellten Position, in der sich das Schneidwerkzeug 16 nach seinem Passieren unter dem Ansauqkanal 12 unter den Rollen 14 des Stückeförderers 13 befindet. Diese Phase entspricht der Abbremsung der Werkzeugtragplatte 10 bis zu ihrem Stillstand und dem Zeitpunkt vor der Rückbewegung in Pfeilrichtung F'. Die Höhe des Schneidwerkzeugs 16 im Bereich der Schneidmesser ist gleich dem Abstand zwischen der Außenfläche der Auflagewalze 9 und der Werkzeugtragplatte 10 in der Weise, daß der Bogen 21 nach und nach in die Schneidmesser eindringt, wenn er lotrecht zur Drehachse 22 der Walze 9 liegt.
Dadurch, daß das Schneidwerkzeug 16, das den ausgeschnittenen Bogen trägt, unter den Ansaugkanal 12 geführt wird, können die Schnittreste 15 durch den Kanal 12 abgezogen werden. Der ausgeschnittene Bogen, der sich auf dem Schneidwerkzeug 16 befindet, wenn sich die Werkzeugtragplatte 10 in der in Fig. 2D dargestellten zweiten Position befindet, wird aus dem Schneidwerkzeug 16 durch Ausblasen von Druckluft durch die Austraggebläse 19 ausgetragen, während das Ansaugen, das durch die Stutzen 18 erfolgte, eingestellt wird. Dieser in dem Förderer 13 mit dem Ansaugen kombinierte Austrag erlaubt das Andrücken der Stücke 20 auf die Rollen 14. Diese werden in Drehung versetzt, um die Stücke 20 zur Aufnahme- und Stapelstation hin auszutragen.
Die Werkzeugtragplatte 10 wird durch mindestens einen Elektronikmotor mit doppelter Drehrichtung 11 zu ihrer wechselnden Bewegung angetrieben. Außerdem weist die Schneidmaschine 4 Vorrichtungen 23 zum Steuern der Drehung der Auflagewalze 9 auf. Der Motor 11 vom Typ BL-Motor und die Kontrollvorrichtungen 23 sind an eine Elektroniksteuerschaltung 24 angeschlossen, die Eingabevorrichtungen 25 beispielsweise in Form einer Tastatur umfaßt.
Die Kontrollvorrichtungen 23 können beispielsweise in einem Koder bestehen, der an die Drehwelle der Walze 9 montiert ist. Der Bediener gibt vor seinem Produktionsstart die Funktionsparameter in den Eingabevorrichtungen ein. Zu den Parametern zählen zumindest die Länge 1 des Schneidwerkzeugs 16, die im Grund dem Format des auszuschneidenden Bogens entspricht.
Die Elektroniksteuerschaltung 24 ist so programmiert, daß folgende Bedingung erfüllt ist. Die lineare Geschwindigkeit der Werkzeugtragplatte muß ständig gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze 9 sein, solange sich das Schneidwerkzeug 16 in Kontakt mit der Auflagewalze 9 befindet. Diese Bedingung kann durch Momentüberwachung der Drehung der Auflagewalze 9 durch die Kontrollvorrichtungen 23 und durch Kenntnis der Länge 1 des Schneidwerkzeugs 16 erfüllt werden.
Außerdem ist die Elektroniksteuerschaltung 24 so programmiert, daß sie entsprechend der Länge l des Schneidwerkzeugs 16 den Umfang der Hin- und Herbewegung der Werkzeugtragplatte 10 variieren kann. Dieser Umfang ist bezüglich des Höchstwertes, für den die Maschine ausgelegt wurde, umso kleiner, wie die Länge l des auszuschneidenden Bogens von der maximal möglichen Ausschnittlänge L der Maschine abweicht.
Bei den herkömmlichen Schneidmaschinen werden alle angetriebenen Teile, nämlich die Auflagewalze, die Werkzeugtragplatte, der Förder- und der Freigabekasten von einer einzigen Antriebsvorrichtung aus mit Vorrichtungen wie Nocken, Ritzeln und Zahnstangen angetrieben. Der Hub der Werkzeugtragplatte war für das maximale Format auszuschneidender Bögen ausgelegt. So war die zweite Position des Werkzeugtragplatte, wie dies Fig. 2E zeigt, erst erreicht, wenn sich der hintere Rand 10b der Werkzeugtragplatte 10 unter dem Förderer 13 befand.
Aus dem Vergleich zwischen den Figuren 2D und 2E geht klar hervor, wie das Ausmaß der Hin- und Herbewegung der Werkzeugtragplatte 10 entsprechend der Länge l des Schneidwerkzeugs 16 verringert werden kann.
Durch dieses geringere Ausmaß der Bewegung kann entweder die gleiche Produktionsgeschwindigkeit beibehalten, aber die eingesetzte Leistung verringert, oder können im Gegenteil die Produktionsgeschwindigkeiten erhöht werden.
Vorzugsweise ist die Elektroniksteuerschaltung 24 so programmiert, daß, daß der Motor 11 die Werkzeugtragplatte bei deren Rückwärtsbewegung nach einem einfachen Gesetz antreibt, das sich zusammensetzt aus einer Beschleunigung, die unmittelbar von einer Abbremsung gefolgt ist, in der Weise, daß die Rückwärtsbewegung von kürzerer Dauer ist als die Hinbewegung. Die Produktionsgeschwindigkeit kann somit bei der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte 10 erhöht werden, ohne daß die Schnittbedingungen verändert werden.
Die Auflagewalze 9 ist geeignet, entweder mit einer Auflagefläche aus Stahl oder einer Auflagefläche aus einem weichen Material, insbesondere aus Polyurethan, zusammenzuwirken. Hierzu umfaßt die Auflagewalze 9 einen Rahmen, der Tragvorrichtungen aufweist, die geeignet sind, als Auflagefläche entweder den Belag aus Stahl oder den weichen Belag aufzunehmen. Im Falle eines Belags aus Stahl ist dessen Stärke d&sub1; geringer als die Stärke d&sub2; des Belags aus weichem Material. Die Schneidmaschine 4 umfaßt eine Höhenverstellvorrichtung 30, die mit der Elektroniksteuerschaltung 24 verbunden ist. Der Bediener gibt in den Eingabevorrichtungen 25 die Information ein, daß es sich um den einen oder anderen Belag handelt, oder er gibt den Wert der Stärke d&sub1; oder d&sub2; ein.
Damit der Schneidvorgang unter günstigen Bedingungen stattfindet, muß also die Außenfläche der Auflagewalze 9 bezüglich dem Schneidwerkzeug 16 genau eingestellt sein. Diese Einstellung wird von der Elektroniksteuerschaltung 24 automatisch vorgenommen, welche die Höhenverstellvorrichtung 30 der Auflagewalze 9 in Abhängigkeit von dem Wert des Parameters steuert, der von dem Bediener eingegeben wurde. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Auflagewalze 9 und ihr Radius in Höhe der Auflagefläche bestimmen die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Walze.
Die Elektroniksteuerschaltung berücksichtigt diese Parameter, die abhängig von der Stärke d&sub1; oder d&sub2; sind, um die Werkzeugtragplatte 10 durch den Motor 11 und den Bogen 21 durch den Freigabekasten 8 freizugeben, damit sie eine lineare Geschwindigkeit aufweisen, die gleich der der Auflagewalze 9 ist, wobei dennoch die Abstimmung aufeinander gewährleistet bleibt, wenn sich die Einheit in der in Fig. 2B dargestellten Position befindet.
Durch diese besondere Steuerung kann auf den Rahmen und die Tragvorrichtungen der Walze der eine oder andere Belag aufgebracht werden, ohne daß die Einstellungen der Schneidmaschine 4 besonders verändert werden.
Der Elektroniksteuerschaltung 24 ist vorzugsweise so programmiert, daß die Werkzeugtragplatte 10 angehalten wird, wenn sie sich in der in Fig. 2D dargestellten zweiten Position befindet. Während dieses Stillstands wird einerseits das Ansaugen durch die Stutzen 18 und andererseits die Versorgung der Auswurfgebläse 19 mit Druckluft unterbrochen. Dadurch, daß dies stattfindet, während das Schneidwerkzeug 16 unter den Rollen 14 des Stückeförderers 13 stillsteht, ist ein perfekter Austrag der Stücke 20 und ihre Aufnahme durch den Förderer 13 gewährleistet. Die Stillstandszeit t&sub1;, die von dem Bediener in den Eingabevorrichtungen 25 als Betriebsparameter eingegeben wird, wird vorzugsweise in der Größenordnung einiger Hundertstelsekunden gewählt.
Natürlich verlängert diese Stillstandszeit, die es bei den herkömmlichen Schneidmaschinen nicht gibt, die Zeit für einen Hin- und Herbewegungszyklus der Werkzeugtragplatte 10. Durch die Verkürzung des Hubs in Anpassung an das Format macht sich diese Verlängerung jedoch kaum negativ bemerkbar, vor allem, da eine perfekte Aufnahme der Stücke und ihre spätere Stapelung gewährleistet ist.
Die Schneidmaschine 4 weist außerdem einen Sensor 26 auf, der das Vorhandensein von Bögen anzeigt und vor der Auflagewalze 9 über dem Förderkasten 7 angeordnet ist. Dieser Sensor 26 ist mit der Elektroniksteuerschaltung 24 verbunden. Diese ist außerdem so programmiert, daß sie die Werkzeugtragplatte 10 in ihrer ersten, in Fig. 2A dargestellten Position für den Fall hält, daß der Sensor 26 kein Vorhandensein eines Bogens anzeigt. Wenn kein Bogen vorhanden oder die Versorgung von dem Drucker 3 aus unterbrochen ist, bleibt die Werkzeugtragplatte 10 so in ihrer ersten Position und führt ihre Hin- und Herbewegung nicht aus. Dadurch wird ein Leerlauf der Schneidmaschine vermieden, denn ein solcher Betrieb würde eine zu schnelle Abnutzung der Schneidmesser oder möglicherweise des weichen Materials nach sich ziehen, das die Außenfläche der Walze 9 bildet.
Der gleiche Sensor 26 kann auch als Erkennungsvorrichtung für den Vorderrand 21a des auszuschneidenden Bogens 21 verwendet werden. In diesem Fall werden der Förderkasten 7 und der Freigabekasten 8 jeweils von einem Elektronikmotor des Typs BL-Motor 27 bzw. 28 angetrieben. Auch die beiden Motoren 27, 28 sind an die Elektroniksteuerschaltung 24 angeschlossen.
Damit sichergestellt ist, daß die Förderung des Bogens 21, die Funktion des Förderkastens 7, des Freigabekastens 8, der Walze 9 und der Werkzeugtragplatte 10 gemäß der Darstellung in Fig. 2B aufeinander abgestimmt sind, muß der Vorderrand 21a des Bogens 21 zu einem bestimmten Zeitpunkt des Funktionszyklus unter dem Sensor 26 eintreffen. Wenn die Elektroniksteuerschaltung 24 ausgehend von der Information, die sie von dem Sensor 26 erhält, feststellt, daß eine positive oder negative Abweichung zwischen der theoretischen Lage des Vorderrands 21a und der tatsächlichen Lage dieses Rands besteht, sorgt die Elektronikschaltung 24 entsprechend dafür, daß sich der Motor 28 in Gang setzt, der den Freigabekasten 8 antreibt, um diese Abweichung zu korrigieren, damit der Vorderrand 21a entsprechend der Konfiguration der Fig. 2B genau abgestimmt auf die Werkzeugtragplatte 10 ist.
Dadurch wird eine genaue Positionierung des Bogens 21 auf der Werkzeugtragplatte 10 und somit eine perfekte Wiederholbarkeit der Schnittpositionierung sichergestellt.
Bei der Rückwärtsbewegung der Werkzeugtragplatte 10 in Pfeilrichtung F' dürfen die Schneidmesser 17 nicht in Kontakt mit der Außenfläche der Auflagewalze 9 kommen, weil sich die Schneidmesser sonst zu schnell abnutzen würden, insbesondere, wenn die Außenfläche der Walze aus Stahl besteht, oder weil sich die Außenfläche der Auflagewalze 9 zu schnell abnutzen würde, wenn diese aus weichem Material besteht.
Um diesen Kontakt zu vermeiden, kann mit Hilfe der Höhenverstellvorrichtung 30 der Auflagewalze 9 die Auflagewalze 9 aus einer unteren Position, die der Schneidposition entspricht, in eine obere Position gefahren werden, die einer Einziehposition entspricht, in welcher die Außenfläche der Walze 9 von dem Schneidwerkzeug 16 bei der Rückwärtsbewegung der Werkzeugtragplatte 10 getrennt ist.
Die Elektroniksteuerschaltung 24 ist so programmiert, daß sich die Auflagewalze 9 bei der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte 10 in ihrer unteren Position und die übrige Zeit in ihrer oberen Position befindet. Bei dieser Ausführungsform der Schneidmaschine 4, bei der die Auflagewalze 9 mit einer Höhenverstellvorrichtung 30 ausgerüstet ist, ist die Elektroniksteuerschaltung 24 vorzugsweise so programmiert, daß sie die Höhenverstellvorrichtung 30 periodisch so steuert, daß die Auflagewalze 9 während der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte 10 in der oberen, eingezogenen Position bleibt. Diese Steuerung sowie die Frequenz, mit der sie erfolgen soll, beispielsweise alle fünfzig Bögen, sind Betriebsparameter, die von dem Bediener in den Eingabevorrichtungen 25 der Elektroniksteuerschaltung 24 eingegeben werden.
Diese Steuerung bewirkt, daß der entsprechende Bogen, der von dem Förderkasten 7 und dem Freigabekasten 8 zugeführt wird, auf dem Schneidwerkzeug 16 angeordnet wird und aus der ersten in die zweite Position gelangt, ohne daß die Auflagewalze 9 auf die Schneidmesser drückt. So ist der Bogen, der aus dem Schneidwerkzeug 16 ausgeworfen und von dem Förderer 13 übernommen wird, ein nicht ausgeschnittener Bogen. Diese Vorgehensweise ist insbesondere vorteilhaft bei Bögen, bei denen bei ein- und demselben Bogen mehrere Ausschnitte vorgenommen werden. Der nicht ausgeschnittene, regelmäßig eingelegte Bogen dient der Stabilisierung der einzelnen Bogenstapel 20 und hat gewissermaßen die Funktion einer Versteifung.
Vorzugsweise sind die Fördervorrichtungen für den Bogen 21 in der der Schneidmaschine 4 vorangehenden Station mit Kontrollvorrichtungen 31 ausgerüstet, die mit der Elektroniksteuerschaltung 24 verbunden sind. Der Förderkasten 7 und der Freigabekasten 8 werden von Elektronikmotoren 27 bzw. 28 des Typs BL-Motor angetrieben, die selbst mit der Elektroniksteuerschaltung 24 verbunden sind. Die Schaltung ist so programmiert, daß die Geschwindigkeit des aus der vorangehenden Station austretenden und von den Kontrollvorrichtungen 31 entdeckten Bogens immer gleich der Geschwindigkeit des Bogens auf dem Förderkasten 7 ist. Außerdem wird der Motor 28, der den Freigabekasten 8 antreibt, abhängig von der vorgenannten Geschwindigkeit so gesteuert, daß der Bogen in der Weise zur Auflagewalze 9 freigegeben wird, daß er eine der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze 9 entsprechende Geschwindigkeit hat, wenn er die in Fig. 2B dargestellte Position erreicht hat.
In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, bei dem die vorangehende Station ein Drucker 3 ist, bestehen die Kontrolivorrichtungen 31 beispielsweise aus einem Koder, der auf der Drehachse des Formzylinders 32 montiert ist.
Mit dieser besonderen Anordnung wird der Betrieb der Schneidmaschine 4 vollkommen unabhängig von der Zuführgeschwindigkeit der Bögen 21 aus der vorangehenden Station.
Wenn diese Geschwindigkeit zeitlich nicht variieren kann, kann es ausreichen, ohne daß Kontrollvorrichtungen 31 notwendig sind, in den Eingabevorrichtungen 25 einen Betriebsparameter einzugeben, der einer Information entspricht, die sich auf die Fördergeschwindigkeit des aus der vorangehenden Station kommenden Bogens bezieht. In diesem Fall findet die Einstellung der Geschwindigkeit des Förderkastens 7 und des Freigabekastens 8 automatisch entsprechend dem Wert dieses Parameters statt.
In dem Beispiel, das in den Figuren 4 bis 6 dargestellt ist, ermöglicht die Vorrichtung der Erfindung einen automatischen Wechsel des Belags ohne manuellen Eingriff. Hierzu ist die Auflagewalze 33 ständig mit zwei Belägen 34, 35 versehen, von denen der eine 34 mit einer Stärke d&sub1; ein Stahlbelag ist; der andere mit einer Stärke d&sub2; welche die Stärke d&sub1; übersteigt, ist ein Belag aus einem weichen Material, beispielsweise auf eine Metallfolie aufgezogen.
Wie dies in Fig. 4 zu sehen ist, weist die Auflagewalze 33 zwei verschiedene Winkelhälften mit Radien R bzw. r auf, wobei r kleiner ist als R. Auf die erste Winkelhälfte mit dem Radius R wird der erste Belag 34 aufgebracht, der als Schnittfläche dient, während auf die zweite Winkelhälfte der zweite Belag 35 aufgebracht wird, der sich in Wartestellung befindet. Die Auflagewalze 33 wird während des Schneidvorgangs kontinuierlich drehend angetrieben, doch wird nur der erste Belag im Zusammenwirken mit der Werkzeugtragplatte verwendet.
Die Beläge 34, 35 sind an ihren Außenrändern 36 fest mit dem Rahmen 37 der Auflagewalze 33 verbunden. Genauer gesagt, sind die Ränder 36 an mehreren Stangen 38 befestigt, an deren zum Rahmen 37 hin umgebogenen freien Enden sich Rollen 39 befinden. Diese Rollen 39 sind dazu bestimmt, in einer U-formigen Schiene zu liegen, die bezüglich der Drehachse 22 der Walze 33 konzentrisch an dem Rahmen 37 angebracht ist, wobei die Schiene eine Rollbahn bildet.
Die Schiene weist Abschnitte 40 auf, die an dem Rahmen 37 angebracht sind, sowie Abschnitte 41 geringerer Größe, die an den Enden der Stangen 42 der Zylinder 43 angebracht sind, die selbst an dem Rahmen 37 befestigt sind. Genauer gesagt, weist jede Stange 42 eines Zylinders 43 zwei Abschnitte 41a und 41b auf, die übereinander angeordnet und konzentrisch sind. Die Rollen 39 sind in den der Drehachse 22 der Walze 33 am nächsten liegenden Abschnitten 41a untergebracht. Die Abschnitte 41a sind so vorgesehen, daß sie genau zwischen die Abschnitte 40 passen, wenn die Stange 42 des Zylinders 43 in ausgefahrener Stellung ist, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Die Abschnitte 41b sind so vorgesehen, daß sie genau zwischen die Abschnitte 40 passen, wenn die Stange 42 des Zylinders 43 in eingefahrener Position ist, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Vorrichtung der Erfindung weist ebenfalls Positionsblockiervorrichtungen für die Beläge 34 und 35 auf, wenn sie sich in der oberen Position befinden, d.h., wenn die Stangen 42 der Zylinder 43 ausgefahren sind, wie dies in Fig.6 dargestellt ist. Außerdem wird die Drehachse 22 der Walze 33 von einem eigenen Elektronikmotor angetrieben, insbesondere einem BL-Motor, der wie alle Zylinder 43 an die Elektroniksteuerschaltung angeschlossen ist. Der Belagwechsel erfolgt in den folgenden Schritten, die durch die Elektronikschaltung automatisch gesteuert werden, wenn man als Betriebsparameter den Belagwechsel eingibt. Die Anordnung der einzelnen Elemente der Walze 33 ist normalerweise die Position, die in Fig. 4 dargestellt ist, in der die stangen 42 der Zylinder 43 eingefahren sind und die Schienenabschnitte 41a mit Rollen 39 in die untere Position geglitten sind, d.h. bezüglich der Rollbahn versenkt sind, wobei die Beläge 34 und 35 auf die halbrunden Bleche 44, 45 aufgebracht sind, die als Tragbieche für die Beläge 34, 35 dienen. Die Walze 33 kann im übrigen ein internes Ansaugsystem aufweisen, das dazu bestimmt ist, die Beläge 34, 35 auf die Bleche 44, 45 zu drücken, wie dies in dem Dokument FR.8209702 beschrieben ist.
Der erste Schritt des Wechsels besteht in der Betätigung der Zylinder 43, damit die Stangen 42 ausgefahren werden und die Schienenabschnitte 41a mit den Rollen 39 fluchtend zu den Abschnitten 40 positioniert werden, damit eine durchgehende Rollbahn für die Rollen 39 entsteht. Dabei werden die Beläge 34, 35 von den gebogenen Blechen 44, 45 getrennt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird das Ansaugsystem natürlich ausgeschaltet.
Der zweite Schritt besteht in der Betätigung der Blockiervorrichtungen der Beläge 34, 35, um diese bezüglich der Drehachse 22 fest in ihrer Winkelposition zu halten.
Der dritte Schritt besteht im Antrieb des separaten Motors, damit sich der Rahmen 37 der Walze 33 um einen Winkel von 180º dreht. Während dieser Drehung drehen sich die Rollen 39 in der Rollbahn r um sich selbst, wodurch sie den Belägen 34, 35 ermöglichen, trotz der Drehung des Rahmens 37 in der gleichen Lage zu bleiben.
Der vierte Schritt besteht in der Freigabe der Beläge 34, 35 und der fünfte in der Betätigung der Zylinder zum Einfahren der Stangen 32, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt.
Bei der Drehung des Rahmens 37 um 180º hat sich der Belag 34 über den Winkelbereich des Radius r gesetzt, wäh rend der Belag 35 sich über den Winkelbereich mit Radius R gesetzt hat. Nach dem Einfahren der Stangen 42 der Zylinder 43 werden die Beläge 34 und 35 wieder auf die entsprechenden Tragbleche 45, 44 gedrückt. Der Belag 35 ist dann als Auflagefläche für das Schneiden positioniert, während sich der Belag 34 in Wartestellung befindet.
Diese Möglichkeit des Versetzens der Beläge 34 und 35 zueinander kann auch genutzt werden, wenn eine Unterkeilung der Beläge 34, 35 erforderlich wird, d.h., wenn zwischen das Tragblech 44 und den Belag 34 Keile gesetzt werden müssen, die eine Feineinstellung ermöglichen, die mögliche Oberflächenunebenheiten ausgleicht. Hierzu genügt es, die Elektronikschaltung 24 so zu programmieren, daß nur die Zylinder betätigt werden, die einem gegebenen Winkelbereich entsprechen, und daß nur die Blockiervorrichtungen betätigt werden, die einem gegebenen Belag entsprechen, um nach Drehung des Rahmens 37 für den Bediener die Außenfläche des von seinem Belag 34 getrennten Tragblechs 44 zugänglich zu machen.

Claims

1. Vorrichtung zum getrennten Ausschneiden halbstarrer Bögen (21), insbesondere aus Wellpappe, die ein Schneidwerkzeug (16) umfaßt, das auf einer Werkzeugtragplatte (10) angebracht ist, sowie eine Auflagewalze (9), wobei die Werkzeugtragplatte (10) hin- und herbewegt wird zwischen einer ersten Position, in der sich das Schneidwerkzeug (16) vor der Auflagewalze (9) befindet, und einer zweiten Position, in der es sich hinter der Auflagewalze (9) befindet, wobei der Bogen (21) mittels Freigabevorrichtungen über dem Schneidwerkzeug (16) zugeführt wird, wenn die Werkzeugtragplatte (10) die erste Position verlassen hat, und ausgeschnitten wird, wenn er unter die Auflagewalze (9) kommt, dann aus dem Schneidwerkzeug (16) entfernt wird, wenn sich die Werkzeugtragplatte (10) in der zweiten Position befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagewalze (9) einen Rahmen und Auflagevorrichtungen aufweist, die geeignet sind, als Auflagefläche entweder einen Belag aus Stahl einer Stärke d&sub1; oder einen Belag aus einem weichen Material einer Stärke d&sub2; aufzunehmen, dadurch, daß sie Vorrichtungen zur Höhenverstellung (30) der Auflagewalze (9) zwischen zwei Einstellpositionen zum Ausschneiden aufweist, wobei die erste der Stärke d&sub1; und die zweite der Stärke d&sub2; entspricht, daß sie mindestens einen ersten getrennten Elektronikmotor (11) umfaßt, der eine doppelte Drehrichtung aufweist und die Werkzeugtragplatte (10) zu einer Hin- und Rückbewegung antreibt, und einen zweiten getrennten Elektronikmotor, der die Freigabevorrichtungen (8) und Vorrichtungen zur Kontrolle (23) der Drehung der Auflagewalze (9) umfaßt, wobei der erste und der zweite Motor, die Kontrollvorrichtungen (23) und die Höhenverstell vorrichtung (30) der Auflagewalze an eine Elektroniksteuerschaltung (24) mit Vorrichtungen (25) zur Eingabe von Betriebsparametern, darunter zumindest der Wert der Stärke (d&sub1;, d&sub2;) des Belags, angeschlossen sind, und daß die Schaltung (24) so programmiert ist, daß sie die Höhenverstellvorrichtung (30) der Auflagewalze (9) in Abhängigkeit von dem Wert des Parameters Stärke und den ersten und zweiten Motor so steuert, daß die lineare Geschwindigkeit des Freigabekastens (8) und die der Werkzeugtragplatte (10) gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze (9) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, daß die Länge l des Schneidwerkzeugs (16) ein Betriebsparameter ist, die Elektronikschaltung (24) so programmiert ist, daß der Umfang der Hin- und Rückbewegung der Werkzeugtragplatte (10) abhängig ist von dem Parameter 1.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroniksteuerschaltung (24) so programmiert ist, daß die Werkzeugtragplatte (16) in ihrer zweiten Position während einer bestimmten Zeit t angehalten wird, die als Betriebsparameter in den Eingabevorrichtungen eingegeben wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor (26) aufweist, der das Vorhandensein von Bögen anzeigt, vor der Auflagewalze (9) angeordnet und mit der Elektroniksteuerschaltung (24) verbunden ist; und daß diese so programmiert ist, daß sie die Werkzeugtragplatte (10) in ihrer ersten Position in dem Fall hält, daß der Sensor (26) kein Vorhandensein eines Bogens anzeigt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Positionserkennungssystem für ein vorbestimmtes Element des Bogens (21) aufweist, das sich vor der Auflagewalze (9) befindet und mit der Elektroniksteuerschaltung (24) verbunden ist, sowie dadurch, daß diese so programmiert ist, daß die Abweichung zwischen der theoretischen und der tatsächlichen Position des Randes (21a) des Bogens (21), die von dem Sensor (26) erfaßt wird, durch eine entsprechende Änderung des Antriebs des Motors (28) korrigiert wird, der den Freigabekasten (8) ausrüstet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellvorrichtung (30) der Auflagewalze (9) geeignet sind, sie zwischen der unteren Position, die der Schneidposition entspricht, und einer oberen Position, die der eingefahrenen Position entspricht, hin- und herzubewegen, sowie dadurch, daß die Elektroniksteuerschaltung (24) so programmiert ist, daß sich die Auflagewalze (9) bei der Bewegung des Schneidwerkzeugs (16) aus der ersten in die zweite Position in der unteren Position und die übrige Zeit in der oberen Position befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroniksteuerschaltung (24) so programmiert ist, daß sie die Auflagewalze (9) bei der Hinbewegung der Werkzeugtragplatte aus der ersten in die zweite Position periodisch in der oberen Position hält, und zwar mit einer Frequenz, die ein in den Eingabevorrichtungen (25) der Elektronikschaltung (24) eingegebener Betriebsparameter ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fördervorrichtung (7) aufweist, die den Bogen (21) von der vorhergehenden Station (3) zu der Freigabevorrichtung (8) transportiert, daß die Fördervorrichtung (7) über einen eigenen Elektronikmotor (27, 28) verfügt, der an die Elektronikschaltung (24) angeschlossen ist, daß die Kontrollvorrichtung (31) auf die Fördervorrichtung (32) des Bogens (21) an der vorangehenden Station (3) montiert ist, wobei die Kontrollvorrichtung (31) mit der Elektronikschaltung (24) verbunden ist, und daß letztere so programmiert ist, daß einerseits die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung (7) ständig gleich der Geschwindigkeit des aus der Fördervorrichtung (32) der vorangehenden Station (3) austretenden Bogens ist und andererseits die Freigabevorrichtung (8) entsprechend dieser Geschwindigkeit so gesteuert wird, daß der Bogen (21) eine der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Auflagewalze (9) entsprechende Geschwindigkeit (v&sub1;) hat, wenn er auf der Werkzeugtragplatte (16) ankommt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das vorbestimmte Element der Vorderrand (21a) oder Hinterrand des Bogens ist, die Erkennungsvorrichtung ein Positionsfühler (26) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das vorbestimmte Element ein vorbestimmter und bedruckter Bereich des Bogens ist, die Erkennungsvorrichtung eine Kamera ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagewalze (33) gleichzeitig mit zwei Arten von Belägen (34, 35) versehen ist, daß die ersten Tragvorrichtungen, die geeignet sind, den Belag (34) aufzunehmen, der beim Schneiden die Auflagefläche bildet, in einem gebogenen Blech (44) bestehen, das entsprechend einem ersten Winkelausschnitt in einem Abstand R von der Drehachse (22) des Zylinders (34) angeordnet ist, und die zweiten Tragvorrichtungen, die geeignet sind, den Belag (35), der sich in Wartestellung befindet, aufzunehmen, in einem gebogenen Blech (45) bestehen, das entsprechend einem zweiten Winkelausschnitt angeordnet ist, und zwar in einem Abstand r von der Drehachse (22) des Zylinders, der kleiner ist als R; dadurch, daß sie eine Vorrichtung zum radialen Versetzen der beiden Beläge (34, 35) aus ihrer jeweiligen Tragvorrichtung (44, 45) und zu ihrer winkligen Versetzung zueinander zu ihrem Auswechseln aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge (34, 35) fest mit jedem Ende des Rahmens (37) verbunden sind, und zwar mittels mehrerer Stangen (38), an deren Ende sich Rollen (39) befinden, dadurch, daß die Außenstützen des Rahmens (37) eine konzentrische Schiene (40) umfassen, die für diese Rollen eine Rollbahn bildet, dadurch, daß die Vorrichtungen zur radialen Bewegung aus Zylindern (43) bestehen, deren Stangen (42) am Ende Führungen aufweisen, die aus zwei übereinander angeordneten und konzentrischen Schienenabschnitten (41a, 41b) bestehen, und daß die Zylinder (43) betätigt werden können zwischen

a) einer ersten Position, in der die Stange (42) eingefahren ist und sich die Rollen (39) in dem Abschnitt (41a) befinden, das sich am nächsten der Drehachse (22) der Auflagewalze befindet; die Beläge (34, 35) auf ihre jeweiligen Tragbleche (44, 45) gedrückt sind und die Abschnitte (41a) mit Rollen unter der Bahn (40b) versenkt sind,

b) und einer zweiten Position, in der die Stangen (42) ausgefahren sind, die Beläge (34, 35) von ihren Tragblechen (44, 45) entfernt sind und die Schienen der Abschnitte (41a) mit Rollen auf die Schienen (40) der Stützen des Rahmens (37) ausgerichtet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum winkligen Versetzen in einem eigenen Elektronikmotor bestehen, der die Auflagewalze (33) drehend antreibt, und in Vorrichtungen zur vorübergehenden Blockierung der Beläge.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennte Motor, die Blockierungsvorrichtungen und die Zylinder (43) an die Elektroniksteuerschaltung angeschlossen sind und daß diese so programmiert ist, daß sie nacheinander zuerst das Ausfahren der Stangen (42) der Zylinder (43), dann die Blockierung der Beläge (34, 35), dann die Drehung der Walze (33), dann die Freigabe der Beläge (34, 35) und schließlich das Einfahren der Stangen (42) der Zylinder (43) steuert.