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Werkzeug zum Schneiden und/oder Kerben eines Kartonzuschnittes
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Schneiden und/oder Kerben eines Kartonzuschnittes, mit einem Paar gegenüberliegender, zusammenwirkender Werkzeugteile, die jedes ein oder mehrere
Arbeitselemente besitzen, welche auf dem einen der Teile ein positives Kerbelement und auf dem andern der Teile ein negatives Kerbelement aufweisen, die eine Nut bilden, und/oder auf dem einen der
Teile ein erstes Schneidelement und auf dem andern Teil ein mit dem ersten zusammenwirkendes zweites Schneidelement besitzen.
Viele Jahre lang bestanden die Schneid-und Kerbwerkzeuge, die gewöhnlich zur Herstellung von
Kartonrohlingen aus Pappe verwendet wurden, aus einer Reihe einzelner Schneid-und Kerbschablonen oder Messern, die von Hand in vorbestimmte Umrisse geformt und zwischen einzelnen von Hand geschnittenen Holzblöcken gehalten wurden, die gewöhnlich als"Furnitur"bezeichnet werden, wobei sich die Schablonen über die obere Fläche der Blöcke erheben, so dass sie ein Stück Pappe schneiden oder falten, das auf ihre freiliegenden Kanten aufgelegt und einem nach unten gerichteten Druck ausgesetzt wird. In der üblichen Praxis haben die hölzernen"Furnitur"-Blöcke eine Dicke von 19 mm und die Messer eine Höhe im Bereich von 23 bis 25, 4 mm, so dass sich die Messer über die Blockoberfläche um 3, 9 bis 6, 3 mm erheben.
Bei der Vorbereitung des Werkzeugs für die Arbeit in einer Presse, um Kartonrohlinge auszustanzen, wird die aus Messern, Schablonen und Holzblöcken bestehende Zusammenstellung auf der Pressenplatte befestigt und der gegenüberliegende Pressenteil, bei dem es sich um eine Platte oder einen Zylinder handeln kann, der mit einem harten schweren sogenannten Gegenpapier bedeckt ist, mit dem Schneid-und Kerbwerkzeug in Berührung gebracht, wodurch sich in dem Gegenpapier ein Eindruck der Schneid-und Kerbschablonen in ihrer genauen Anordnung ausbildet. Das Gegenpapier wird dann von Hand an den Flächen beschnitten, an denen die Schneid-und Kerbschablonen einen Eindruck hinterliessen, wodurch ein negatives Gegenstück für die positiven Schneid-und Kerbschablonen im Gegenpapier gebildet wird.
Diese herkömmliche Werkzeugvorbereitung und Einrichtung der Presse erfordert sehr viel Arbeit, ist zeitraubend und teuer wegen der vielen Handarbeit, die zur Vorbereitung, zur Zusammenstellung und zum Verschliessen der Messer, Kerbschablonen und hölzernen Furnitur der positiven Form notwendig ist, und auch wegen der Vorbereitung des negativen Gegenpapier-Gegenstücks von Hand.
Darüber hinaus hängt die Genauigkeit, mit der Kartonrohlinge mit einem Werkzeug dieser Art geschnitten und gekerbt werden können, in gleichem Masse von der Fähigkeit und der Kunstfertigkeit, mit der die einzelnen Schablonen und Messer vorbereitet und gebogen sowie die einzelnen hölzernen Furnitur-Blöcke geschnitten und eingepasst werden, um die positive Form des Werkzeugs zu bilden, von der Sorgfalt ab, mit der das Gegenpapier von Hand gerillt wird, um mit den Messern und Schablonen des positiven Werkzeugs zusammenzuarbeiten. Da jedes Stück von jedem Werkzeug einzeln und von Hand hergestellt werden muss, ist eine genaue Reproduzierbarkeit zwischen irgendwelchen zwei Werkzeugen kaum zu erreichen.
Die Vielzahl der getrennten Stücke, die in einem Rahmen gehalten werden, wird verschiedenen Verformungsspannungen auf der Presse unterworfen und gerät häufig ausser Deckung. Daraus ergibt sich ein nicht zufriedenstellendes Schneiden und Kerben des Pappmaterials.
Gelegentlich springt das gesamte Werkzeug aus dem Halterahmen und zerfällt in seine einzelnen
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Bestandteile. Dadurch wird eine mühsame arbeitsreiche Wiederzusammenstellung und Einrichtung der
Presse notwendig.
Zur Behebung dieser Nachteile ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass jedes Arbeitselement der
Werkzeugteile mit diesem aus einem Stück besteht, wobei die Schneidelemente beider Werkzeugteile sich zum Teil überdecken. Solche Werkzeuge können wirtschaftlich hergestellt werden, indem Teile einer dünnen Platte entfernt werden, um die Hintergrundflächen oder vertieften Flächen der Platte zu bilden, wobei die Kerb-und Schneidkanten über die so geformten Hintergrundflächen vorstehen.
Damit ist die bisherige zeitaufwendige Zusammensetzung der Schneidmesser aus vielen kleinen
Stücken, mittels derer eine grosse Anzahl von nicht durchlaufenden Schnitten erzeugt werden, überflüssig ; die mit erfindungsgemässen Werkzeugen hergestellten Schnitte weisen keine Diskontinuitäten auf.
Solche erfindungsgemässe Werkzeuge können vorzugsweise dadurch hergestellt werden, dass auf entsprechend lichtempfindliche Teile Planbilder der zusammengehenden positiven und negativen
Kerbelemente und/oder zusammenarbeitenden Teile paarweiser Schneidelemente in Übereinstimmung gelegt werden und chemisch Material von den entsprechenden Teilen entfernt wird, ausser in den
Bereichen, die die photomechanisch aufgebrachten Bilder tragen, um positive und negative
Werkzeugteile zu erhalten, die Kerb-und/oder Schneidelemente aufweisen, die in einem flachen Relief über den Hintergrundflächen der Teile mit diesen aus einem Stück bestehen.
Es wird eine Linienzeichnung des gewünschten Linienmusters, das die Arbeitsoberflächen der
Werkzeugteile festlegt, hergestellt, wobei die Arbeitsoberflächen des einen der Werkzeugteile in den
Zeichnungen mit einem ersten Anzeigemedium markiert sind und die Arbeitsoberflächen des andern
Werkzeugteiles in den Zeichnungen mit einem zweiten Anzeigemedium markiert sind, und das erste und das zweite Anzeigemedium optisch voneinander trennbar sind, das Planbild des ersten Anzeigemediums wird optisch auf eine lichtempfindliche Oberfläche übertragen, während das Bild des zweiten Mediums praktisch ausgeschlossen wird, das Planbild des zweiten Anzeigemediums wird optisch auf eine zweite lichtempfindliche Oberfläche übertragen, wobei das Bild des ersten Mediums praktisch ausgeschlossen wird, mit chemischen Mitteln wird Material von den Werkzeugteilen entfernt, ausser in den Bereichen,
die die aufgebrachten Bilder tragen, um ein Paar zusammenpassender gegenüberliegender Werkzeugteile herzustellen, bei denen die Arbeitsoberflächen in einem flachen Relief über den Hintergrundflächen der Werkzeugteile sich erheben und mit diesen aus einem Stück bestehen.
Die verbesserten Werkzeuge gemäss der Erfindung sind besonders geeignet zum Schneiden, Kerben und/oder Prägen von z. B. Pappe, zur Herstellung von Kartonrohlingen. Die Erfindung wird hauptsächlich in Verbindung damit beschrieben werden. Diese verbesserten Werkzeuge können jedoch auch zum Schneiden, Kerben und/oder Prägen von Bögen aus andern Materialien, wie Leder, Folien, Kunststoffilme und Metallbleche, verwendet werden.
Die Werkzeugelemente der Erfindung können bei der Herstellung von Kartonrohlingen in Pressen mit flachem Bett und in solchen mit einem flachen Bett und einem rotierenden Gegenstück sowie in Pressen, bei denen beide Arbeitsteile rotieren, verwendet werden, wie genauer beschrieben werden wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen erläutert : Fig. 1 und 2 sind vergrösserte perspektivische Ansichten zusammengehöriger Teile fertiger positiver und negativer Werkzeugteile die entsprechend die erhöhten, mit der Platte aus einem Stück bestehenden Schneid-und Kerbelemente in sehr flachem Relief über dem geätzten Plattenhintergrund zeigen, Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Verschiebung des einen Werkzeugteiles aus der über dem komplementären Werkzeugteil in Übereinstimmung liegenden Stellung in die Arbeitsstellung am Stützzylinder einer Presse zeigt, Fig. 4 ist eine auseinandergenommene perspektivische Ansicht, die das Werkzeugteilpaar nach den Fig.
l und 2 teilweise weggeschnitten zeigt, wie es für die Arbeit an einem Kartonzuschnitt angeordnet ist, welcher dazwischengelegt wird, und zeigt das Schneiden und Kerben des Kartons, Fig. 5 ist eine teilweise Schnittansicht einer bevorzugten Form der Erfindung, in der jeder Werkzeugteil an der äusseren Oberfläche eines zylindrischen oder drehkörperförmigen Pressenteiles festgeklemmt ist, Fig. 6 ist eine stark vergrösserte Querschnittsansicht eines Teiles der positiven und negativen Werkzeugteile in Übereinstimmung, die sowohl ein positives als auch ein negatives Kerbelement und ein zusammengehöriges Paar von Schnitteilen zeigt, Fig. 7 ist eine abgeänderte Ansicht eines Teiles der Fig. 6, der ein Paar Schneidelemente zeigt, Fig.
8 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht einer positiven und einer negativen Kerbform gemäss der Erfindung, die in Verbindung mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen verwendet wird.
Wie in Fig. l und 2 dargestellt wird, die zusammengehörige Abschnitte fertiger positiver bzw. negativer Werkzeugteile zeigen, besitzt der positive Werkzeugteil der allgemein mit--101m--
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bezeichnet ist, aus einem Stück bestehende erhöhte Abschnitte, die positive Kerbelemente--161, 162 und 142-und Schneidelemente-151, 193, 194, 152, 171, 176, 185 und 186--in-, einem flachen
Relief über dem geätzten Hintergrund --102m-- bilden. Die platte --101m-- trägt auch Zentrieröffnungen--103m--, die mechanisch in die Platte an Punkten gebohrt sind, welche vorher photographisch aufgebrachten Zentrierpunkten entsprechen.
Auf gleiche Weise trägt die negative Werkzeugplatte-lOlf-zu Paaren geordnete negative Kerbelemente--161a und 161b, 162a und
162b und 142a und 142b-sowie Schneidelemente-151a, 193a, 194a, 152a, 171a, 176a, 185a und 186a--und Zentrieröffnungen--103b--, die an Punkte in die Platte gebohrt sind, welche vorher photographisch aufgebrachten Zentrierpunkten entsprechen. Bei Inversion der negativen Platte - lOlf--in Überlagerung auf der positiven Platte--101m--, wobei die entsprechenden paarweise angeordneten Punkte--103m und 103f-- (u. ähnl.
Paare von Zentrieröffnungen in andern
Abschnitten der Platte) in Übereinstimmung liegen, werden die positiven und negativen Kerbelemente und die entsprechenden Paare der Schneidelemente für Schneid-und Kerbarbeitsgänge in Übereinstimmung miteinander angeordnet sein.
Bei der Zusammenstellung des Werkzeugs in einer Presse bei der Einrichtung für seine
Verwendung beim Schneiden und Kerben von z. B. Kartonzuschnitten wird der eine von dem Paar komplementärer Werkzeugteile in der genauen Stellung auf der Bettplatte oder dem Basiszylinder der
Presse angeordnet und durch einen geeigneten Klebstoff oder durch Klemmen oder andere herkömmliche Mittel befestigt, und der komplementäre Werkzeugteil wird auf den ersten Teil in Übereinstimmung gebracht.
Ein geeigneter Klebstoff wird dann entweder auf die freiliegende
Rückfläche des darüberliegenden Werkzeugteiles oder auf den tragenden oder gegenüberliegenden Pressenteil oder auf beide aufgebracht, und die Presse wird dann daraufgelegt, wodurch der zweite Werkzeugteil klebend an dem Trag-oder gegenüberliegenden Pressenteil befestigt wird, bei dem es sich entweder um eine flache Platte oder einen Drehzylinder handeln kann.
Die Übertragung der Werkzeugteile die unter den dynamischen Arbeitsbedingungen der Presse gemacht wurde, in eine Stellung, bei der die beiden Werkzeugplatten in perfekter Übereinstimmung liegen, ist sehr rasch durchführbar, Fig. 3 zeigt das Einrichten der Presse bei der Übertragung der Werkzeugplatte auf den Tragzylinder, und Fig. 4 zeigt die Tätigkeit der Schneid-und Kerbelemente an einem Stück dazwischengelegten Kartons--180--.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass ein doppelseitiges druckempfindliches Zellophanband, das auf die Rückseite des darüberliegenden Werkzeugteiles aufgebracht wird, als sehr zufriedenstellendes Medium wirkt, um die Übertragung und das Anhaften dieser Platte auf bzw. an dem Tragende oder gegenüberliegendem Pressenteil zu bewirken. Dieser Art der Übertragung des in Übereinstimmung liegenden Werkzeugs ist gleichfalls bei Pressen anwendbar, die eine ebene Tragplatte oder einen sich drehenden Tragzylinder aufweisen, da der metallische Werkzeugteil dünn genug hergestellt werden kann, um ausreichend biegsam zu sein, damit er sich selbst entweder einer ebenen oder gekrümmten Oberfläche anpasst, um fest an beide Typen von Pressteilen angeklebt zu werden, und er wird unter allen normalen Arbeitsbedingungen der Presse daran haften bleiben.
Die geringe Dicke und das sich daraus ergebende leichte Gewicht des Werkzeugteiles machen es ihm möglich, die anhaftende Stellung in absolut genauer Übereinstimmung auf dem Tragzylinder einer Presse selbst dann beizubehalten, wenn mit hohen Drehgeschwindigkeiten gearbeitet wird. Wenn der Werkzeugteil an einen ebenen Pressenteil angeklebt werden muss, braucht er selbstverständlich nicht so dünn zu sein, dass er leicht gebogen werden kann.
Als allgemeine Regel kann gesagt werden, dass die Dicke der Werkzeugteile gemäss der Erfindung nicht nur von der besonderen Pressentype, an der sie verwendet werden sollen, sondern auch von dem Kaliber und der Art des Kartons oder sonstigen Bogenmaterial abhängt, welches geschnitten oder gekerbt werden soll.
Die Werkzeugteile gemäss der Erfindung sind sowohl beim Schneiden und Kerben von
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Vinylverbindungen, überzogenen Kartons wirksam.
Die praktische Mindestdicke der Werkzeugteile ist um etwa 0, 13 mm grösser als die Höhe der kerbenden und schneidenden Elemente über dem geätzten Hintergrund. So wird für die Verwendung beim Schneiden und Falten von Karton mit 0, 25 mm Dicke die Gesamtwerkzeugteildicke nur etwa 0, 33 mm betragen. Zum Schneiden und Kerben von Karton von 0, 432 mm Dicke wird die Gesamtwerkzeugteildicke im Bereich oberhalb von etwa 0, 5 mm liegen, und Plattendicke von etwa 0, 66 mm sind zufriedenstellend für die Herstellung von Werkzeugen zum Schneiden und Kerben von
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0, 66 mm dickem Karton, wobei in jedem Fall eine geätzte Tiefe angenommen wird, die etwa der
0, 8fachen Dicke des behandelten Kartons entspricht. Ähnliche Verhältnisse bestehen bei Karton mit andern Dicken.
Die nach diesem Verfahren hergestellten Werkzeuge haben bewiesen, dass sie zufriedenstellend Bleche mit geringem Dickenmass wie auch Karton schneiden.
Es ist zu bemerken, dass die Schneid-und Kerbwerkzeuge sehr viel dünner und infolgedessen biegsamer sein können als herkömmliche Schneid-und Kerbwerkzeuge, die aus einer
Zusammenstellung einzelner Schablonen mit einem Furnitur-Block bestehen, wobei eine grösste
Plattendicke von 1, 02 mm in der Lage ist, Schneid-und Kerbelemente mit bestmöglichen
Abmessungen für alle normalen Arbeitsgänge selbst bei sehr schwerem Karton zu liefern. Im allgemeinen ist es vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit und Verwendbarkeit zweckmässig,
Werkzeugteile zu verwenden, deren Dicke nahe dem Mindestmass liegt. Die sehr dünnen Platten gemäss der Erfindung sind ausreichend leicht im Gewicht, um klebend sowohl an ebenen oder zylindrischen
Pressenteilen befestigt zu werden, ohne dass Klemmen oder Schrauben notwendig wären.
Ein bevorzugter Arbeitsgang ist es, jeden der Werkzeugteile auf der Aussenoberfläche eines zylindrischen
Pressenteiles festzuklemmen, wie es in Fig. 5 gezeigt wird.
In Fig. 5 haben die zusammenarbeitenden zylindrischen Pressenteile--11 und 12-- zusammenarbeitende Werkzeuge--13 und 14--gemäss der Erfindung, die an ihren Oberflächen festgeklemmt sind. Diese Werkzeuge arbeiten an einem Stück Karton--15--, das dazwischenliegt ; die führende Kante des Kartons wird von einem Greifgerät--16--in dem den Karton tragenden Zylinder--11--gehalten.
Wenn die zusammenarbeitenden positiven und negativen Werkzeugteile gemäss der Erfindung jeweils an einem zylindrischen Pressenteil festgeklemmt sind, müssen sie selbstverständlich so geformt sein, dass sie sich nicht aus der Übereinstimmung miteinander verschieben, wenn sie um Zylinder mit gleichem Durchmesser gebogen sind. Dies kann erreicht werden, indem nicht-funktionelle Abschnitte des Werkzeugs entfernt werden, um die Querschnittsflächen der Werkzeuge auszugleichen. Wenn die
Werkzeuge praktisch die gleiche Querschnittsfläche haben, wird jedes Verschieben der Werkzeugteile praktisch das gleiche bleiben, so dass sie in Übereinstimmung bleiben. Die nicht-funktionellen Abschnitte des Werkzeugs können durch Ätzen oder andere geeignete Verfahren, wie maschinelles oder chemisches Herausfräsen, entfernt werden.
Das geringe Gewicht und die Biegsamkeit der Werkzeugteile sind von besonderem Wert bei Pressen, bei denen mindestens eines der Hauptarbeitsteile ein rotierender Zylinder ist. Werkzeugteile, die auf ebenen Flächen ruhen sollen, können von grösserer Dicke sein, da die Biegsamkeit in diesem Fall keine Rolle spielt und es kann gegebenenfalls zweckmässig sein, Platten mit einer Dicke von 12, 7 bis 25, 4 mm und mehr zu verwenden oder die Dicke eines dünneren Werkzeugteiles durch Ankleben einer Unterlage aus Metall, Kunststoff, Holz od. dgl. zu vergrössern.
Bei Pressen, die einen Plattenteil für ein ebenes Bett mit einem zylindrischen Teil kombinieren, ist es oft bequem, einen Werkzeugteil mit Mindestdicke oder nahezu mit Mindestdicke auf dem Zylinder und einen etwas dickeren zusammenpassenden Werkzeugteil auf dem ebenen Bett zu verwenden, wo die Biegsamkeit keine Rolle spielt.
Es ist oft zweckmässig, auch Löcher in den Platten vorzusehen, um die Platten auf den Pressenteilen genau in Übereinstimmung anordnen zu können. Dies kann bequem erreicht werden, indem die Lage der Löcher in den Zeichnungen mit einem Anzeigemittel eingezeichnet wird, das auf jedes hergestellte photographische Negativ aufgebracht wird. Die Löcher können dann genau am gleichen Punkt in jeder Platte gebohrt werden, wobei die photographisch aufgebrachten Zeichen auf den Platten zur Anordnung der Löcher verwendet werden.
Wenn es zweckmässig ist, können Arbeitselemente direkt auf der Oberfläche eines Paares von Metallzylindern des gleichen Durchmessers anstatt auf dünnen biegsamen Platten geätzt werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Schneid-und Kerbwerkzeugen für Karton, bei denen die Schneid-und Kerbschablonen getrennte Einheiten sind, die in ihrer richtigen Anordnung nur durch die Reibung an der dazwischenliegenden Furnitur gehalten werden, sind die Schneid-und Kerbelemente der Werkzeuge der Erfindung mit dem Werkzeugteil selbst aus einem Stück bestehende Teile. Jedes Element der Platte ist mit äusserst möglicher Genauigkeit der photographischen Reproduktion abgemessen und angeordnet und wird dauerhaft in einer Stellung gehalten, die in perfekter Übereinstimmung mit dazugehörigen Elementen ist.
Dadurch wurde zum ersten Mal die Herstellung und Vorbereitung von Schneid-und Kerbwerkzeugen möglich, bei denen die Abmessungen und besonderen räumlichen Zuordnungen der verschiedenen Schneid-und Kerbelemente genau zugeschnitten werden können, um die bestmögliche Wirksamkeit bei Schneid-und Kerbarbeitsgängen für die bestimmte Art
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und das bestimmte Kaliber von Karton, zu Kartonrohlingen verarbeitet werden soll, zu erzielen. Da die Werkzeugelemente darüber hinaus photographisch zusammengesetzt sind, kann jede Anzahl von Werkzeugteilen hergestellt werden, die absolut identisch sind. Diese perfekte Reproduzierbarkeit der Werkzeugteile stellt einen sehr wichtigen Vorteil der Erfindung dar.
Es wurde gefunden, dass die Höhe des positiven Kerbelements, die Breite des positiven Kerbelements, die Breite der Nut in dem negativen Kerbelement und die Tiefe der negativen Nut Faktoren sind, die alle die Qualität einer Kerbung beeinflussen, die in einem Kartonzuschnitt durchgeführt wird. Diese Faktoren beziehen sich auch auf die bestimmte Art und das bestimmte Kaliber des Kartons oder eines sonstigen behandelten Bogens.
Um zufriedenstellende Kerblinien in Karton zu erhalten, sollte die Höhe --h-- in Fig. 6 des positiven Kerbelements--161-im Bereich von 0, 13 bis 0, 88 mm über dem Werkzeugplattenhintergrund liegen, abhängig von dem Kaliber des behandelten Kartonbogens. Und die Höhe des positiven Kerbelements-161-sollte vorteilhaft zwischen der 0, 5- und 2fachen, insbesondere zwischen der 0, 5- und 1,1fachen Dicke des Kartons liegen. Die günstigste Höhe des positiven Kerbelements liegt bei der 0, 8fachen Dicke des Kartons. Die günstigste Höhe--h--des positiven Kerbelements zum Kerben von Karton mit einer Dicke von 0, 25 mm beträgt z. B. 0, 203 mm, bei Karton mit 0, 432 mm Dicke etwa 0, 39 mm und bei 0, 66 mm dickem Karton etwa 0, 558 mm.
Die Breite-w-in Fig. 6 des positiven Kerbelements-161-kann in dem Bereich liegen, der gleich dem 0, 5- bis 2, Ofachen der Dicke des Kartons ist, wobei die günstigste Breite zwischen etwa dem 0, 8- bis 1, 2fachen der Kartondicke liegt.
Zufriedenstellende Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Breite--k--der Nut zwischen den paarweise angeordneten erhöhten Abschnitten --161a und 161b--des negativen Kerbelements im Bereich der etwa 2, 0- bis 4, Ofachen Dicke des behandelten
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5- bis 3, 5facheDie Tiefe-d--der Nut zwischen den erhöhten Abschnitten--161a und 161b--kann günstigenfalls im Bereich der etwa 0, 5- bis 1, 5fachen Dicke des Kartons liegen oder sogar etwas tiefer sein, obwohl eine grössere Tiefe keinen zusätzlichen Vorteil bietet. Die negative Tiefe der negativen Nut sollte vorzugsweise mindestens gleich der Höhe-h--des positiven Kerbelements--161--sein.
Der vertikale Spalt--v--zwischen den Platten (d. h. der geringste vertikale Abstand zwischen den erhöhten Abschnitten der positiven Werkzeugplatte und den erhöhten Abschnitten der negativen Werkzeugplatte, wenn die Presse zusammendrückt) übt beträchtlichen Einfluss auf die Arbeitsweise der
Schneidelemente aus. Ein weiterer, eng damit zusammenhängender Faktor ist der horizontale Spalt - oder der seitliche Abstand zwischen den zusammenarbeitenden Schneidkanten--181 und
182-eines Paares von Schneidelementen-171 und 171a--, von denen das eine mit dem positiven Werkzeugteil und das andere mit dem negativen Werkzeugteil aus einem Stück besteht.
Es hat sich herausgestellt, dass es, um zufriedenstellend saubere und genaue Schnittlinien in dem Pappmaterial bei Verwendung der Schneidelemente der Erfindung zu erhalten, notwendig ist, dass der horizontale Spalt-g--zwischen den Schneidkanten--181 und 182--der Schneidelemente nicht grösser als etwa 20% der Dicke des Pappmaterials, wie in Fig. 6 gezeigt, ist, wobei die besten Schneidbedingungen bestehen, wenn die Schneidelemente sich um einen geringen Grad überlappen, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wobei dieser überlappungsgrad normalerweise etwa 50% der Kartondicke nicht überschreiten sollte.
Wenn die überlappung zu gross ist, kann der Karton bloss zusammengedrückt und nicht geschnitten werden, d. h., wenn der Karton 0, 25 mm dick ist und geschnitten und gekerbt werden soll, sollte der horizontale Spalt--g--zwischen den Schneidelementen in der Arbeitsstellung in der Presse in dem Bereich zwischen-0, 13 mm (was eine kombinierte Überlappung der Schneidelemente um 0, 13 mm bedeutet) und +0, 05 mm liegen. Zum Schneiden von Karton mit 0, 4 mm Dicke sollte der horizontale Spalt zwischen-0, 203 und +0, 076 mm liegen. Der zweckmässige Spaltenbereich zum Schneiden von Karton mit 0, 63 mm Dicke liegt zwischen-0, 3 und +0, 13 mm ; und eine entsprechende Bezugsangabe wird für Karton mit andern Dicken zu berechnen sein.
Der vertikale Spalt--v--zwischen den positiven und negativen Werkzeugteilen, wenn die Presse sich in zusammendrückender Stellung befindet, kann von einer geringen überlappung, die einen guten glatten Schnitt ergibt, bis zu einem positiven Spalt von bis zu 50% der Dicke des zu schneidenden Kartons reichen. Es ist selbstverständlich unmöglich, unter den besonderen Bedingungen zu arbeiten, bei denen die Schneidelemente sowohl horizontal als auch vertikal überlappen, so dass sowohl-g und v-negative Werte haben.
Die bevorzugte Kombination der horizontalen und vertikalen Beziehungen zwischen Schneidelementen zur Herstellung eines sauberen Schnittes in Karton von einer Vielzahl von Dicken
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kombiniert einen vertikalen Spalt von 0, 076 bis 0, 13 mm, mit einer horizontalen überlappung von 0, 05 bis 0, 1 mm. Das heisst, wenn sich die Presse in der zusammendrückenden Stellung befindet, liegt der vertikale Abstand zwischen den Schneidelementen des Werkzeugs zwischen 0, 76 und 0, 13 mm und die
Schneidelemente überlappen horizontal um 0, 05 bis 0, 1 mm, wobei jede Schneidkante die tatsächlich gewünschte Schnittlinie um 0, 025 bis 0, 05 mm überlappt.
Es können Werkzeuge hergestellt werden, die entweder Schneid-oder Kerbelemente allein aufweisen und keine Kombination dieser Elemente, wie es bisher beschrieben wurde. So können z. B.
Kerbwerkzeuge, bestehend aus zusammengehörigen positiven und negativen Werkzeugteilen, gemäss der
Erfindung hergestellt werden. Der eine Werkzeugteil, z. B. der positive Teil kann von geeigneter Dicke sein, so dass bei der Zusammenstellung mit herkömmlicher Furnitur und Schneideschablonen die erhöhten Abschnitte der flachgeätzten Platte sich in der richtigen Arbeitshöhe mit den Normaleinheiten befinden.
Nach einer andern Möglichkeit, die im Querschnitt in Fig. 8 dargestellt ist, kann der positive
Kerbwerkzeugteil eine dünne flachgeätzte platte --201-- sein, die auf geeignete Weise in der Dicke vergrössert wird, indem sie klebend auf eine Unterlage geeigneter Dicke aus Holz, Metall, Kunststoff oder einem andern Material befestigt wird, das mit--202--gekennzeichnet, und danach zusammen mit herkömmlichen Schneidmessern--203--und Furniturblöcken--204--in einem
Standardrahmen zusammengesetzt wird, um ein zusammengesetztes positives Schneid-und
Kerbwerkzeug zu ergeben, bei dem die Schneidelemente erkömmliche einzelne Schneideschablonen --203-- sind, die reibend zwischen herkömmlichen Furniturblöcken--204--gehalten werden, und die positiven Kerbelemente--205--die erhöhten,
mit der geätzten Metallplatte --201-- aus einem
Stück bestehenden Abschnitte sind, die wie oben beschrieben hergestellt wurden. Bei der Einrichtung der Presse wird das zusammengesetzte positive Schneid-und Kerbwerkzeug auf der Bettplatte --210-- befestigt, die negative Kerbwerkzeugplatte--211--genau auf die positive Kerbplatte - aufgebracht, doppelseitiges Klebeband auf die freie Rückfläche des negativen Werkzeugs gelegt und die Presse in die Pressenstellung gebracht, wodurch die in Übereinstimmung liegende Übertragung des negativen Kerbwerkzeugteiles auf den Pressentragteil--212--bewirkt wird, bei dem es sich um eine Platte oder um einen Zylinder handeln kann.
Das Kerben von Karton wird dann zwischen den positiven Kerbelementen--205--und den negativen Kerbelementen--213-- bewirkt, während das Schneiden von den herkömmlichen Schneidemessern--203--durchgeführt wird, die gegen den geätzten Abschnitt des negativen Kerbwerkzeugs--211--oder gegen den Zylindermantel selbst arbeiten.
Bei einer andern Ausbildung, die im Querschnitt in Fig. 9 dargestellt ist, kann der geätzte positive Kerbwerkzeugteil--220--, der wie oben beschrieben hergestellt wurde, zusätzlich zu den erhöhten positiven Kerbelementen--221--, die wie oben beschrieben hergestellt werden, maschinell erzeugte Nuten--222--von einer Breite und Tiefe und in richtiger Stellung tragen, um einzelne Schneideschablonen--223--aufzunehmen, die in die gezogenen Nuten eingefügt und in der gewünschten Schneidstellung befestigt werden, indem die die Schneideschablone umgebende Nut mit einem selbsthärtenden Kunststoff --224-- oder einem geschmolzenen Metall gefüllt wird, das sich beim Abkühlen verfestigt.
Nach einer andern Möglichkeit können die Schneideschablonen--223eine solche Breite haben, dass sie fest in die maschinell gezogenen Nuten--225--passen und durch Reibung an den Seiten der Nuten gehalten werden oder indem das Metall der Platte in dichte reibende Berührung mit der Schneideschablone geschlagen wird. Der zusammenarbeitende negative Werkzeugteil --230-- in dieser Ausführungsform würde nur die negativen Kerbelemente--231--enthalten, wobei die Schnittlinien von den herkömmlichen einzelnen Schneideschablonen--223--erzeugt werden, welche gegen geätzte Flächen des negativen Werkzeugteiles oder gegen den Mantel des Pressenzylinders selbst arbeiten.
Die Prinzipien der Erfindung können dazu verwendet werden, Werkzeuge herzustellen, welche Mittel für einen Kerbschnitt und für Perforationen sowie herkömmliches Schneiden und Kerben, wie hier oben beschrieben, aufweisen. In einer weiteren Abänderung dieser Erfindung kann das Prägen auf ähnliche Weise gleichzeitig mit dem Schneiden und Kerben bewirkt werden.
Bei der Herstellung eines zum Prägen sowie zum Schneiden und Kerben geeigneten Werkzeugs wird eine positive Positivaufnahme der photozusammengesetzten positiven Kerbelemente und Schneidteile, wie oben beschrieben, hergestellt. Ein Photobild der positiven Prägeelemente irgendeines gewünschten Prägemusters wird dann auf die positive Positivaufnahme aufgebracht, die die Kerbelemente und die Bilder der Schneidteile trägt. Das zusammengesetzte sich ergebende Positiv, das positive Kerbelementbilder, Prägeelementbilder und Schneidteilbilder trägt, wird dann mit Hilfe eines geeigneten Negativs auf einen lichtempfindlichen ätzbaren Werkzeugteil übertragen, der danach, wie
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oben beschrieben, entwickelt und geätzt wird.
Der fertige positive Präge-, Schneid-und
Kerbwerkzeugteil enthält die für die Arbeitsgänge notwendigen positiven Elemente von denen alle in einem sehr flachen Relief auf der Platte liegen. Wie im Querschnitt in Fig. 15 gezeigt, enthält das positive Werkzeug --240-- positive Kerbelemente --241--, ein Schneidelement --242-- und ein Prägeelement --243--.
Der negative Werkzeugteil--250--, der im Querschnitt in Fig. 10 gezeigt ist, wird auf die vorher für Schneid-und Kerbwerkzeugplatten beschriebene Weise hergestellt. Die sich ergebende negative Platte trägt negative Kerbelemente-251-und das Schneidelement --252-- in einem flachen Relief über dem geätzten Plattenhintergrund. An dem geätzten Hintergrund der negativen Platte wird in den Flächen, die den Prägeelementen--243--an der positiven Werkzeugplatte--240-- entsprechen, ein dünner Bogen aus Kork--253--oder einem ähnlichen federnden Material befestigt, u. zw. vorzugsweise mit einem doppelseitigen Klebeband.
Nach einer andern Möglichkeit kann der negative Plattenhintergrund in dieser Fläche weggeschnitten und das federnde Material direkt auf dem Tragzylinder der Presse selbst befestigt sein. Die Dicke des Korks sollte ausreichen, um seine freie Oberfläche praktisch in die gleiche Höhe der oberen Fläche der Schneid-und Kerbelemente zu bringen.
Beim Betrieb auf der Presse arbeiten die Schneid-und Kerbelemente auf die oben beschriebene Weise, und das positive Prägeelement-243--, das zusammen mit der federnden Einlage-253in dem negativen Werkzeugteil --250-- arbeitet, drückt das gewünschte Prägemuster in den Karton.
Es ist auch ein wichtiger Vorteil, dass die verbesserten Werkzeuge dieser Erfindung umgekehrte Kerblinien bilden, d. h. Werkzeuge, die positive Kerbelemente auf jedem der Werkzeugteile in Übereinstimmung mit entsprechenden negativen Elementen auf dem andern Werkzeugteil tragen. Dieses Ergebnis kann bei herkömmlichen Werkzeugen, bei denen das eine der Werkzeugteile alle Arbeitselemente enthält und die entsprechenden negativen Elemente in der Form von Eindrücken auf einem Bogen Gegenpapier oder einer mit Nuten versehenen Metallplatte sind, nicht erzielt werden, es sei denn, der Bogen wird durch zwei aufeinanderfolgende unterschiedliche Werkzeuge geführt, von denen das erste auf der einen Oberfläche und das zweite auf der andern Oberfläche presst.