Werkwijze en inrichting voor het machinaal snijden van elementen.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het machinaal snijden van elementen.
In het algemeen heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het snijden van elementen die van verschillende aard kunnen zijn, doch in de eerste plaats is zij wel bedoeld voor het snijden van drukwerk, en meer in het bijzonder nog voor het snijden van ingebonden bundels bladen tot kleine boekjes.
Dergelijke kleine boekjes worden bijvoorbeeld aangewend voor bijsluiters met verbruikersinformatie. In geval van kleine verpakkingen, zoals onder andere voorkomt bij pharmaceutische produkten, dienen deze boekjes dan ook zeer klein te worden uitgevoerd.
Het is bekend dat dergelijke boekjes worden gevormd door het samenbrengen van verschillende bedrukte bladen, het bijeenbinden van deze bladen aan één zijde, zodanig dat een rug wordt gevormd, en het vervolgens doorsnijden van de gevormde bundel, één en ander zodanig dat boekjes van de gewenste afmetingen ontstaan.
Om verschillende redenen kunnen de voornoemde bundels niet in één keer worden gesneden. Een van deze redenen bestaat erin dat bepaalde delen van zulke bundel zouden ingeklemd raken tussen de messen , wegens de dikte van deze messen.
Tot nu toe worden dergelijke bundels dan ook hoofdzakelijk gesneden door ze manueel in verschillende posities onder een kapmes te positioneren. Deze werkwijze heeft echter als nadelen dat grote snijtoleranties in acht dienen te worden genomen en dat zij tijdrovend is.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het machinaal snijden van elementen, in de eerste plaats vlakke elementen, zoals bundels bladen, waarbij de voornoemde nadelen zich niet voordoen en grote produktiesnelheden kunnen worden bereikt.
Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het machinaal snijden van elementen, daardoor gekenmerkt, dat zij bestaat in het stapsgewijs doorsnijden van de te snijden elementen, waartoe deze opeenvolgend onder verschillende messen van éénzelfde snijkop worden gebracht. Doordat alle messen zich op éénzelfde snijkop bevinden kunnen de optredende snijtoleranties zeer beperkt worden gehouden.
Doordat de elementen stapsgewijs worden gesneden, kan vermeden worden dat bepaalde delen van de te snijden elementen zich tussen de messen vast zetten. Nog een voordeel van deze techniek bestaat erin dat de sneden zeer dicht bij elkaar kunnen worden gevormd, daar de messen en hun bevestigingen zodanig kunnen worden geplaatst dat zij elkaar in hun bewegingen niet hinderen, zelfs wanneer twee sneden zeer dicht tegen elkaar dienen te worden gerealiseerd.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting om de voornoemde werkwijze te realiseren, met het kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat uit een frame, een snijkop met verschillende messen, aandrijfmiddelen die in de snijbeweging voorzien en aandrijfmiddelen om de te snijden elementen onder de snijkop te verplaatsen, zodanig dat de te snijden elementen opeenvolgend aan telkens een aantal messen worden gepresenteerd.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
figuur 1 een voorbeeld weergeeft van een te snijden element; figuur 2 schematisch de werkwijze van het snijden volgens de uitvinding weergeeft; figuur 3 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 4 op een grotere schaal een zicht weergeeft van het gedeelte dat in figuur 3 met F4 is aangeduid; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 4, waarbij duidelijkheidshalve slechts een beperkt aantal onderdelen is weergegeven; figuren 6, 7 en 8 voor verschillende standen een geschematiseerde doorsnede weergeven volgens lijn VI-VI in figuur 5.
In de eerste plaats is de uitvinding bedoeld voor het snijden van drukwerk in de vorm van boekjes. In figuur 1 is dan ook een te snijden element 1 weergegeven, waaruit zoals bekend, meerder boekjes 2 kunnen worden gevormd.
Hierbij worden deze boekjes 2 zoals bekend gevormd door het samenbrengen van verschillende bedrukte bladen 3, het samenbinden van deze bladen 3 aan één zijde 4, zodanig dat een rug 5 wordt gevormd, en het vervolgens doorsnijden van de gevormde bundel, volgens sneden 6-16, één en ander zodanig dat boekjes 2 van de gewenste afmetingen ontstaan.
Naast de boekjes 2 worden afhankelijk van de toepassing soms ook randen of resten 17-21 afgesneden, welke afval vormen.
Het bijzondere van de huidige uitvinding bestaat er in de eerste plaats in dat zij voorziet in een werkwijze voor het machinaal snijden van zulke elementen 1, met als kenmerk dat zij, zoals schematisch in figuur 2 is afgebeeld, bestaat in het machinaal stapsgewijs doorsnijden van de te snijden elementen 1, waartoe deze opeenvolgend onder verschillende messen 22-32 van eenzelfde snijkop 33 worden gebracht.
Volgens een bijzonder kenmerk van de voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de te snijden elementen 1 op meerdere plaatsen door middel van parallelle sneden 7-16 doorgesneden en worden de elementen 1, of althans de telkens overblijvende gedeelten ervan, hiertoe stapsgewijs volgens pijl V voortbewogen, waarbij zij per snijcyclus maximaal op twee plaatsen van parallelle sneden worden voorzien, in dit geval respektievelijk de sneden 7-16, 8-15, 9-14, 10-13 en 11-12, welke in dit geval verwezenlijkt worden door middel van de messen 22-23,
24-25, 26-27, 28-29 en 30-31. Hierbij worden per snijcyclus gelijktijdig maximaal twee boekjes 2 of twee resten 18-19, 20-21 van ieder element 1 afgesneden, waarbij deze passend zoals aangeduid met pijlen A worden afgevoerd.
De verschillende sneden 7-16 worden bij voorkeur systematisch in zijwaarts voortschreidende richting gerealiseerd. Meer speciaal nog geniet het de voorkeur dat de sneden opeenvolgend van buiten uit naar binnen worden uitgevoerd. Hiermee wordt bedoeld dat, zoals afgebeeld in figuur 2, eerst de twee buitenste sneden 7 en 16 worden gerealiseerd, vervolgens de daarop volgende sneden 8 en 15 en daarna opeenvolgend op dezelfde wijze de sneden 9-14,
10-13 en 11-12. Hierdoor kunnen de zijdelings afgesneden delen, welke bestaan uit afgesneden randen of boekjes telkens vlot worden afgevoerd en kan het resterende gedeelte van het element 1 probleemloos tot aan de volgende reeks messen worden gebracht.
In het geval van het snijden van elementen 1 die bestaan uit ingebonden bundels, worden deze elementen 1 met hun rug 5 loodrecht op de verplaatsingsrichting V verplaatst. Dit gebeurt bijvoorbeeld door middel van een stapsgewijs aangedreven meeneemelement 34 dat de te snijden elementen 1 met zich meevoert, en dat hiertoe midden tussendoor de reeksen messen 22-23, 24-25, 26-27, 28-29 en 30-31 passeert.
Het voornoemde mes 32 is facultatief. Het betreft hierbij een dwarsgericht mes dat eveneens op de snijkop 33 is aangebracht en dat bedoeld is om de elementen 1 recht en op maat af te snijden aan de zijde 35 die zich tegenovereenliggend aan de rug 5 bevindt, meer speciaal volgens de in figuur 1 aangeduide snede 6. Voor het realiseren van de snede 6, wordt het element 1 gepositioneerd tegen één of meer aanslagen 36 die tijdelijk in de door de elementen 1 gevolgde baan worden gebracht.
Zoals weergegeven in figuren 3 tot 8 heeft de uitvinding eveneens betrekking op een inrichting 37, meer speciaal een snijmachine, voor het verwezenlijken van de voornoemde werkwijze.
Zoals weergegeven in figuren 3, 4 en 5 bestaat deze inrichting 37 hoofdzakelijk uit een frame 38, één snijkop
33 met verschillende messen 22-32, aandrijfmiddelen 39 die in de snijbeweging voorzien en aandrijfmiddelen 40 om de te snijden elementen 1 onder de snijkop 33 te verplaatsen, zodanig dat de te snijden elementen 1 opeenvolgend aan telkens een aantal messen worden gepresenteerd.
Bij voorkeur bevat de snijkop 33 meerdere in rijen 41-45 parallel opgestelde messen 22-31, welke zich tevens parallel aan de bewegingsrichting V van de te snijden elementen 1 bevinden. Elke rij, respektievelijk 41-45, bestaat hierbij uit slechts één of twee messen. De snijkop
33 die in figuren 3, 4 en 5 is weergegeven, voorziet, bij wijze van voorbeeld, in dezelfde opstelling van messen als is weergegeven in figuur 2.
De messen 22-31 zijn bij voorkeur in de breedterichting instelbaar, met andere woorden, elk van de messen 22-31 kan volgens de in figuur 2 aangeduide richting B worden ingesteld. Dit biedt het voordeel dat de onderlinge afstanden tussen de sneden 7-8, 8-9, 9-10, 10-11, 11-12,
12-13, 13-14, 14-15 en 15-16 en dus ook de afmetingen van de boekjes 2 kunnen worden gewijzigd in funktie van de gewenste grootte.
Teneinde de messen 22-31 op de voornoemde wijze aan de snijkop 33 te kunnen bevestigen, en de voornoemde instelling toe te laten, bestaat deze snijkop bij voorkeur uit een geraamte 46 met een aantal parallelle geleidingen
47-51 die zich loodrecht op de voornoemde richting V uitstrekken. De messen 22-31 zijn hierbij aan sleden bevestigd die langs de geleidingen 47-51 verplaatsbaar zijn. In het weergegeven voorbeeld is ieder van de geleidingen 47-51 voorzien van twee sleden 52 en 53.
Elk der beide sleden 52 en 53 bestaat uit een ondergedeelte
54 en een bovengedeelte 55. De ondergedeelten 54 zijn verschuifbaar over vaste geleidingen 56-60, terwijl de bovengedeelten 55 verschuifbaar zijn bevestigd aan de voornoemde geleidingen 47-51. De bovengedeelten 55 zijn daarenboven in de hoogte verschuifbaar aan de ondergedeelten 54 gekoppeld, door middel van vertikale geleidingsstangen 61.
Om de messen in de voornoemde richting B in te stellen wordt gebruik gemaakt van instelmiddelen die in de weergegeven uitvoeringsvorm hoofdzakelijk bestaan uit draadstangen 62 die met de ondergedeelten 54 samenwerken en die door hun verdraaiing in de verplaatsing van de sleden
52-53 voorzien. Bij voorkeur wordt , zoals weergegeven in figuur 5, gebruik gemaakt van één gemeenschappelijke draadstang 62 per twee naast elkaar gemonteerde sleden 52 en 53, waarbij de schroefdraadgedeelten die respektievelijk met de sleden 52 en 53 samenwerken tegengesteld zijn, zodanig dat de sleden 52 en 53 door de verdraaiing van de bijhorende draadstang 62 in de éne of andere draaizin, gelijktijdig ofwel naar elkaar toe ofwel uit elkaar worden bewogen.
De verdraaiing kan gebeuren door middel van zwengels 63. In de plaats hiervan kan ook gebruik gemaakt worden van koppelstukken die het aanbrengen van een zwengel toelaten.
Het is duidelijk dat de sleden 52 en 53 van spanmiddelen kunnen worden voorzien, die de vastkleming ervan op de geleidingen 47-51 toelaten nadat zij in de gewenste positie zijn ingesteld.
Zoals weergegeven in figuur 5 zijn de messen 30 en 31 zodanig aan de bovengedeelten 55 bevestigd dat hun schuine snijkanten naar buiten zijn gericht zodanig dat het zich nog tussen deze messen bevindende gedeelte van het te snijden element 1 niet ingeklemd raakt tussen de messen 30 en 31, doch dat daarentegen de afgesneden gedeelten, in dit geval de in figuur 5 ter verduidelijking met 2A en 2B aangeduide boekjes, door de dikte van de messen 30 en 31 naar buiten worden gedrukt, wat geen enkel probleem stelt. Hetzelfde geldt voor de overige messen 22-29.
Zoals nog is weergegeven in figuur 5 zij n aan iedere slede
52-53, naast de betreffende messen, aandrukmiddelen voorzien, die het te snijden element 1 inklemmen, alvorens de betreffende gedeelten eraf te snijden. Deze aandrukmiddelen kunnen bestaan uit een vaste klemschoen 64 die gemonteerd is aan het ondergedeelte 54 van de betreffende slede 52-53, en een door de snijkop 33 aangedreven beweegbare klemschoen 65 die op zich verschuifbaar bevestigd is aan het bijhorende bovengedeelte
55 en die door middel van een veer 66 steeds naar zijn laagste stand wordt gedrukt, één en ander zodanig dat, zoals stapsgewijs is afgebeeld in figuren 6 tot 8, bij het naar beneden bewegen van de snijkop 33, eerst de klemschoen
65 in kontakt komt met het te snijden element 1, deze vervolgens het te snijden element 1 aandrukt op de klemschoen 64, onder invloed van de bijhorende veer 66,
en vervolgens pas het betreffende mes in kontakt komt met het te snijden element 1.
Zoals nog is weergegeen in de figuren 6 tot 8 vertonen de messen 22-32 bij voorkeur een schuin oplopende onderrand
67. Dit biedt het voordeel dat de snijkrachten verpreid worden over een bepaalde periode, waardoor het vermogen van de aandrijfmiddelen 39 beperkt kan worden gehouden.
In het geval dat de inrichting 37 wordt aangewend voor het snijden van boekjes wordt aan de snijkop 33 tevens het reeds genoemde mes 32 gemonteerd. Zoals weergegeven in figuur 4 wordt dit mes 32 aan een profiel 68 van de snijkop
33 bevestigd, dat zich evenwijdig bevindt aan de geleidingen 47-51. Het mes 32 is hierbij bevestigd in een houder 69. Analoog als voor de ander messen kunnen hierbij ook aandrukmiddelen worden voorzien die gevormd zijn uit een vaste klemschoen 70 en een beweegbare klemschoen 71, waarbij de beweegbare klemschoen 71 belast wordt door middel van een veer 72.
De positionering onder het mes 32 gebeurt door middel van de voornoemde aanslagen 36, die op de geschikte ogenblikken door middel van een aandrijfelement 73 in en uit worden bewogen.
De aandrijfmiddelen 39 voor de beweging van de snijkop 33 bestaan zoals weergegeven in figuur 3 hoofdzakelijk uit een door middel van een motor 74 aangedreven excentriek 75. Het excentriek 75 voorziet in een op- en neergaande beweging, die op de snijkop 33 wordt overgedragen door middel van elementen 76 en 77 en hieraan bevestigde stangen 78 waarop de snijkop 33 is gemonteerd. De stangen 78 zijn hierbij vertikaal verschuifbaar in geleidingen 79.
De aandrijfmiddelen 40 om de te snijden elementen 1 stapsgewijs voort te bewegen, worden hoofdzakelijk gevormd door het reeds vernoemde meeneemelement 34. Dit meeneemelement 34 bestaat, zoals weergegeven in figuren 3 tot 8, bijvoorbeeld uit twee parallel boven elkaar opgestelde eindloze banden 80 en 81, die worden aangedreven door middel van een stappenmotor 82 of dergelijke. De banden 80 en 81 zijn hierbij zodanig opgesteld en werken zodanig met elkaar samen dat de te snijden elementen die hiertussen worden aangebracht, met de banden 80 en 81 worden meegenomen.
Het is duidelijk dat de inrichting 37 nog van de nodige afvoermiddelen is voorzien voor het afvoeren van de eindprodukten en desgevallend de snijresten. In de weergeven uitvoeringsvorm bestaan deze afvoermiddelen uit eindloze riempjes die de afgesneden boekjes 2 opvangen, hellende geleidingen 84 en een gemeenschappelijke tranportband 85, één en ander zodanig dat de afgesneden boekjes via de bijhorende geleidingen 84 in rijen op de transportband 85 neerkomen. De snijresten 17-21 kunnen eventueel afzonderlijk worden afgevoerd.
De werking van de inrichting 37 kan eenvoudig uit de figuren worden afgeleid. De te snijden elementen 1 worden hierbij via een transportmechanisme 86 aangevoerd. Elk element 1 wordt hierbij eerst tot tegen de aanslagen 36 gebracht, waarbij dan de snede 6 wordt gerealiseerd. In een volgende stap wordt dit element 1 tot onder de messen 22 en
23 gebracht, waar de sneden 7 en 16 worden gerealiseerd. Op analoge wijze worden de snijcyclussen dan voortgezet.
Het is duidelijk dat bij het doorschuiven van een element 1 tot onder de volgende reeks messen, de plaats hiervan onmiddellijk door het volgend element 1 wordt ingenomen, wat betekent dat in de weergegeven snijinrichting 37 gelijktijdig zes elementen 1 op bepaalde plaatsen worden doorgesneden.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het machinaal snijden van elementen kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.