DE2246309A1 - Anordnung zum schneiden oder markieren eines bandes - Google Patents

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: PR 971 002

Anordnung zum Schneiden oder Markieren eines Bandes

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schneiden oder Markieren eines Bandes in gleichmäßigen Abständen.

Stand der Technik

Zum Schneiden oder Markieren eines Bandes, beispielsweise aus Karton, wurden bereits rotierende Werkzeuge verwendet, die es ermöglichten, das Band mit hoher Geschwindigkeit durch diese Bearbeitungsstation zu bewegen. Solche Bearbeitungswerkzeuge sind den älteren Schneidvorrichtungen vorzuziehen, bei denen das Band auf einer flachen Bahn bewegt wird und sich senkrecht dazu ein Stempel hin- und herbewegt, weil hier das Band angehalten werden muß, wenn sich der Stempel durch das Band hindurchbewegt. Es ergibt sich daraus eine schrittweise Bewegung des Bandes mit geringer Durchschnittsgeschwindigkeit. Die deutsche Patentschrift 1 436 beschreibt eine Rotationsstanzvorrichtung zum Einstanzen von Löchern oder Randausschnitten in einem Band, während dieses sich zwischen zwei Rollen hindurchbewegt. Die eine der beiden Rollen hat eine Stempelpatrize, die andere eine Stempelmatrize, die in Vertiefungen im Umfang der Rollen angeordnet sind und beim Durchlaufen des Bandes eine Scherenwirkung erzeugen. Obwohl diese Vorrichtung zufriedenstellend arbeitet, erfordert sie exaktes Einjustieren von Stempelpatrize und Stempelmatrize. Die Lebensdauer ist beträchtlich länger als bei rotierenden Messern, die über den Umfang einer Rolle hinausragen und das Band schneiden, wenn es

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zwischen Messer und einer Gegendruckrolle hindurchläuft. Die Qualität der scherenartigen Schnitte und die Lebensdauer der hierbei verwendeten Werkzeuge ist jedoch beträchtlich schlechter als die, die man erzielt, wenn Stempelpatrize und Matrize geschliffene flache Oberflächen haben, die sich relativ zueinander mit nahezu keinem Spiel bewegen. Andererseits verursachen sich hin- und herbewegende Werkzeuge Trägheitsprobleme, die besonders schwerwiegend sind während der Beschleunigung und Verzögerung und der Umkehr der Bewegungsrichtung. Wenn ein sich hin- und herbewegendes Element zusätzlich rotiert, wird die Zentrifugalkraft zunehmen, die Belastung an dem Element ansteigen und die Trägheitsprobleme während der Bewegungsumkehr werden noch größer.

Aufgabe der Erfindung ist es_r eine billige und zuverlässige Anordnung zum Schneiden und Markieren zu schaffen, bei der ein Stempel mit vernachlässigbarem Spiel gegenüber einer Matrize bewegt wird, um fehlerfreie Schnitte oder Markierungen mit sich hin- und herbewegenden Werkzeugen zu erzeugen. Das Band soll mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt werden und gleichzeitig sollen die Trägheits- und Zentrifugalkräfte möglichst klein gehalten werden.

Zur Erzielung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle vorgesehen ist, die das Band teilweise umschlingt, daß in der Rolle wenigstens eine Führung für wenigstens einen Stanz- oder Markierungsstempel vorgesehen ist, der außerdem gelenkig an einem rotierenden Teil befestigt ist, dessen Drehachse parallel in einem Abstand zur Drehachse der Rolle verläuft und der mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie die Rolle rotiert.

Nachstehend soll die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine

Kantenschneidvorrichtung gemäß der Erfindung,

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Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der

Fig. 1, jedoch teilweise abgebrochen, um Einzelheiten einer Mitnehmervorrichtüng zu zeigen,

Fign. 3 und 4 sind Schnitte entlang der Linie 3-3 und 4-4 der

Fig. 1,

Fig. 5 . ist eine perspektivische Darstellung eines Stanz-

stempeis und zugehöriger Teile, die im Schnitt in den Fign. 1 und. 4 dargestellt sind,

Fig. 6 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Wirkungsweise

der Mitnehmer veranschaulicht.

In Fig. 1 ist gezeigt, daß die Anordnung gemäß der Erfindung von einem glockenförmigen Gehäuse 10 umgeben ist, das mittels Schrauben 12 an einer feststehenden Platte 11 befestigt ist. Ein Band 13 aus Karton oder ähnlichem wird über eine öffnung in dem Gehäuse 10 zu- und abgeführt und umschlingt den mittleren Teil 14a mit konstantem Durchmesser einer Rolle 14. Das Band wird an einer Längsverschiebung durch Flansche 14b und 14c der Rolle 14 gehindert. Jenseits der Flansche läuft die Rolle 14 in zwei Naben I4d und 14e aus. Die Nabe I4d ist in einem Lager 15 aufgehängt, das sich gegen das Gehäuse 10 abstützt, und die Nabe I4e läuft in einem Lager 16, das im Gehäuse 10 und in der Platte 11 befestigt ist.

Außerhalb des Bandes 13 die Naben I4d, I4e umgebend, sind Ringe 17, 18 angeordnet. Diese Ringe 17, 18 sind in Lagern 19, 20 drehbar gelagert und werden durch Drucklager 21, 22 an einer Längsverschiebung gehindert. An der Stirnseite 23 der Flansche 14b sind drei Mitnehmerbohrungen 24 angeordnet, die alle den gleichen Durchmesser und die gleichen radialen und winkelmäßigen Abstände aufweisen. Auf der äußeren Stirnseite 25 des Flansches 14c ist ein entsprechender Satz von Bohrungen 26 angeordnet. Die Bohrungen 24 und 26 weisen die gleiche Achse auf. Drei Mitnehmerrollen 27 und weitere drei Mitnehmerrollen 28, deren Achsen an den Ringen

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17 und 18 befestigt sind, ragen in die Bohrungen 24, 26 und haben Rollbertihrung mit den Wänden dieser Bohrungen. Die Drehachse a der Rolle 14 ist radial von der Drehachse der Ringe 17,

18 um eine Exzentrizität e verschoben. Der Durchmesser jeder der Bohrungen 24, 26 ist gleich dem Doppelten der Exzentrizität e plus dem Durchmesser der MitnehmerroIlen 27 dder 28.

Wie die Fign. 1, 4 und 5 zeigen, laufen drei Stempel 30 von dreieckigem Querschnitt in Führungen 31, die in einem Winkelabstand von 120 in der Rolle 14.zu beiden Seiten des Bandes 13 angeordnet sind. Jeder Stempel 30 hat zwei flachgeschliffene, gehärtete Schneidkanten 32, 33, die sich in gleitender Berührung mit entsprechenden, gehärteten, geschliffenen flachen Oberflächen 34a, 35a hin- und herbewegen. Diese Kanten werden durch zwei Hatrizenteile 34, 35 gebildet, die mittels Schrauben an den Flanschen 14b, 14c befestigt sind. Eine Feder 36 drückt über eine Platte 37 die Kanten 32, 33 jedes Stempele 30 ohne Spiel gegen die Flächen 34a, 35a.

Die Stempel 30 erstrecken sich vom Umfang der Flansche 14b, 14c im wesentlichen radial, jedoch unter einem schiefen Winkel gegen die Drehachse a der Rolle 14, so daß die innersten Enden jeder Schneidkante 32, 33 sich aus einer Lage radial außerhalb des mittleren Teiles 14a und außerhalb des Bandes 13 durch die äußere Kante des Bandes 13 in den Hittelteil 14a der Rolle 14 bewegen können. Dabei wird jeder Stempel 30 eine saubere V-förmige Ecke aus dem Band 13 schneiden, um in diesem einen V-förmigen Ausschnitt 38 (Fig. 1) in gleichen Abständen zu erzeugen.

Die Hin- und Herbewegung jedes Stempels 30 wird durch Kugelgelenke 40 bewirkt, die mit den Ringen 17, 18 verbunden sind. Jedes Kugelgelenk 40 besteht aus einer Kugel 41, die über eine Schraubverbindung 42 in eine um 45° gegenüber der Ebene des Ringes geneigte Abschrägung 43 eingeschraubt ist. Jede Kugel 41 ist in einem Sockel 44 gelagert, dessen unteres Ende in eine Gabel 44a ausläuft. Jeder Stempel 30 weist am äußeren Ende eine Gabel 30a auf, wobei die durch die Gabeln 44a und 30a gebildeten Schlitze im rechten Winkel

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zueinander stehen. Ein Verbindungsglied 45 ist über Stifte 46, 47 in den Gabeln 44a und 30a aufgehängt. Diese Verbindung ermöglicht eine Relativbewegung bis 10° zwischen dem Stempel 30 und dem Sockel 44, um die Exzentrizität der Ringe 17, 18 gegenüber der Rolle 14 auszugleichen.

Wirkungsweise

Ein Schaft 48, der die Verlängerung der Nabe I4e bildet, treibt die Rolle 14 derart an, daß sich das Band 13, wie in Fig. 2 gezeigt, im Uhrzeigersinn bewegt. Gleichzeitig mit der Bewegung der Rolle 14 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit werden auch die Ringe 17 und 18 trotz ihrer Exzentrizität mit der gleichen konstanten Winkelgeschwindigkeit durch aufeinanderfolgende Kraftübertragung von den Wänden jeder Bohrung 24, 26 zu den entsprechenden Mitnehmerrollen 27, 28 angetrieben. Durch die Bewegung der Ringe 17, 18 werden auch die Kugeln 41 der Kugelgelenke 40 auf exakt kreisförmigen Bahnen bewegt Obwohl sich die Sockel leicht gegenüber dem Verbindungsglied 44 neigen, werden sie sich im wesentlichen in einem konstanten Abstand von der Drehachse b der Ringe 17, 18 befinden. Ebenso bewegen sich auch die Matrizen 34, 35 nicht in radialer Richtung. Da aber die Ringe 17, 18 exzentrisch zu der Rolle 14 angeordnet sind, bewegt sich jeder Stempel 30 relativ zu den Matrizen 34, 35 hin- und her, wenn Rolle 14 und Ringe 17, 18 rotieren. Die Arbeitskanten 30b (Fig. 1) jedes Stempels 30 bewegen sich gegen und weg von der Drehachse a der Rolle 14 und damit senkrecht durch das Band 13, wodurch in gleichmäßigen Ab ständen Ecken 38 aus den Kanten des Bandes 13 geschnitten werden.

Auf jeder Seite der Rolle 14 sollten mindestens drei Bohrungen 24, 26 und drei Mitnehmerrollen 27, 28 vorgesehen sein. Bei der dargestellten Anordnung, wo die Drehachse b der Ringe 17, 18 unterhalb der Drehachse a der Rolle 14 liegt, werden die Mitnehmerrollen 27, 28 immer den Boden der Bohrungen 24, 26 berühren, wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt. Die Ringe 17, 18 werden mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben, die gleich der

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Winkelgeschwindigkeit der Rolle 14 ist. Die von den Mitnehmerrollen 28 auf die Ringe 17, 18 übertragene Kraft ist proportinal dem Abstand d (Fig. 2) von der Achse der entsprechenden Mitnehmerrolle 28 zu der Achse des entsprechenden Ringes 17, 18.

Wie am besten aus den Fign. 2 und 6 zu ersehen ist, wird die Kraft von der Rolle 14 auf den Ring 18 über die MitnehmerroIlen 28a, 28b, 28c jeweils dann übertragen, wenn diese sich von w über χ nach y bewegen, wobei die Kraftübertragung von w nach χ ansteigt, und von χ nach y wieder abfällt. Bei der Bewegung der Mitnehmerrolle von dem Totpunkt y (Kraftübertragung gleich O) über ζ zum Totpunkt w, wird sie (in Berührung mit der vorderen Wand der Bohrung 26) ein Voreilen des zugeordneten Ringes verhindern. Die Kraft zur Verhinderung der Voreilung steigt von y nach ζ an, und nimmt wieder ab von ζ nach w. Bei Verwendung dreier Bohrungen 24, 26 und entsprechender Mitnehmerrollen 27, 28 pro Ring 17, wird die Kraft gleichmäßig ohne toten Gang übertragen. Jede Mitnehmerrolle läuft durch die Totpunkte w, y zu verschiedenen Zeiten und durchläuft während jeder Umdrehung einen Antriebsbereich, einen toten Punkt, einen Bereich, in dem die Voreilung verhindert wird, und wieder einen toten Punkt. Würden im Gegensatz dazu auf jeder Seite nur zwei Mitnehmerrollen 27, 28 (180° auseinander) verwendet werden, so würden beide Mitnehmerrollen zur gleichen Zeit durch Totpunkte laufen.

Jeder Stempel 30 wird somit in nahezu harmonischer Bewegung relativ zu der Rolle 14 bewegt, da jeder Stempel 30 mit einem der Ringe 17, 18 verbunden ist, und die Ringe 17, 18 und die Rolle 14 mit der gleichen konstanten Winkelgeschwindigkeit rotieren. Die Bewegung ist wegen des Verbindungsgliedes 45 und der Stifte 46, 47, die dem Sockel 44 gestatten, vorwärts, rückwärts und seitlich relativ zur Achse des Stempels 30 zu kippen, nicht vollständig harmonisch. Die Relativbewegung jedes Stempels 30 und jeder Matrize 34, 35 weicht von der harmonischen ab. Wobei die Bewegung umso näher der rein harmonischen Bewegung ist, je weiter die Stifte 46, 47 auseinander liegen und je geringer die Exzentri-

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zität der Drehachsen ist. Die Hin- und Herbewegung jedes Stempels 30 relativ zu seiner Matrize 34, 35 und der Rolle 14 wird ohne merkliche Beschleunigungs- oder Verzögerungsträgheit erzielt.

Während das Ausführungsbeispiel eine rotierende Stanzvorrichtung für Karton oder ähnliches betraf, kann die Erfindung auch zur Steuerung anderer sich hin- und herbewegender Teile benutzt werden. Als sich hin- und herbewegendes Teil mit im wesentlichen harmonischer Bewegung kann außer dem im Ausführungsbeispiel erwähnten Stanzstempel auch ein anderes Werkzeug, wie z.B. eine Nadel oder ein Druckelement, Verwendung finden.

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Claims (7)

1. - 8 PATENTANSPRÜCHE

   Anordnung zum Schneiden oder Markieren eines Bandes in gleichmäßigen Abständen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (14) vorgesehen ist, die das Band (13) teilweise umschlingt, daß in der Rolle (14) wenigstens eine Führung (31) für wenigstens einen Stanz- oder Markierungsstempel (30) vorgesehen ist, der außerdem gelenkig an einem rotierenden Teil (17, 18) befestigt ist, dessen Drehachse (b) parallel in einem Abstand (e) zur Drehachse (a) der : Rolle (14) verläuft und der mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie die Rolle (14) rotiert.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   zur Erzielung gleicher Winkelgeschwindigkeit von Rolle (14) und rotierendem Teil (17, 18) an der Stirnseite der Rolle (14) mindestens drei Bohrungen (24, 26) vorgesehen sind, in die Mitnehmerrollen (27, 28) eingreifen, die an dem rotierenden Teil (17, 18) befestigt und kleiner sind als die Bohrungen (24, 25) um das durch die verschieden liegenden Drehachsen (a, b) verursachte Spiel auszugleichen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Teil (17, 18) wenigstens ein Ring (17, 18) ist.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur gelenkigen Lagerung der Stempel (30) an dem rotierenden Teil (17, 18) ein Kugelgelenk (40) vorgesehen ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stempel (30) und Kugelgelenk (4O) ein Verbindungsglied (45) vorgesehen ist, das an Stempel (30) und Kugelgelenk (40) in zueinander senkrechten Stiften (46, 47) gelenkig gelagert ist.

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6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (14) Flansche (14b, 14c) aufweist, und daß die Führungen (31) der Stempel (30) in den Flanschen (14b, 14c) vorgesehen sind.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Rolle (14) und rotierendes Teil (17, 1.8) in einem glockenförmigen Gehäuse (10) angeordnet und gegen dieses über Kugellager (19, 20) abgestützt sind und daß im Gehäuse (10) eine Öffnung zum Zu- und Abführen des Bandes (13) vorgesehen ist.

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