Maschine zum Trennen von Stapeln dünnwandigen Materials, insbesondere Papierstapeln Das Schneiden homogener Werkstücke, wie z. B. Holz, Metall, Steine oder Kunststoff, bietet im allge meinen keine Schwierigkeiten, vorausgesetzt, dass ein geeignetes Schneideorgan verwendet wird. Als solche kommen je nach dem Werkstoff im allgemeinen Bandmesser, Bandsägen, Trennscheiben, Kreissägen und gegebenenfalls auch Stahldrähte in Betracht. Mit solchen Schneideorganen können unter Umständen auch Werkstoffstapel geschnitten werden. So erfolgt beispielsweise das Zuschneiden in der Konfektionsin dustrie mit Kreismessern oder Bandmessern, an wel che ein Stoffstapel, d. h. in Lagen aufeinander ge schichtete Gewebebahnen, herangeführt und ge schnitten wind.
Zum Beschneiden von Papier oder Kunststoffo lien, auch wenn es sich um dicke Stapel handelt, kön nen in der Regel Schneidapparate bzw. Schneidema schinen verwendet werden, deren Messer scherenför- mig oder guillotinearlig gegeneinander bewegt wer den. Es ist jedoch dabei so, dass nur eine der beiden Trennflächen sauber ausgeführt werden kann, wäh rend die zweite Trennfläche unregelmässig oder aus gerissen ist. Dies liegt daran, dass die zur Verwen dung gelangenden Messer zwar mit einer ihrer Flä chen in der Schnittebene liegen, also in der Ebene, in der auch die Schneidkante liegt, sich nach der ande ren Seite hin jedoch keilförmig verdicken.
Beim Be schneiden von Papier- oder sonstigen Stapeln spielt dies keine Rolle, weil die der Schnittebene abge wandten Trennflächen dem Abfall zugehörig sind. Anders verhält es sich jedoch, wenn man Stapel praktisch abfallfrei trennen will, wie dies z. B. in der Buchbinderei wünschenswert ist. Wenn nämlich bei spielsweise zwei auf zusammenhängenden Blättern gedruckte Buchstämme bzw. zwei Buchblocks mitein ander derart gebunden werden, dass auch der Rük- ken des, einen Buchstammes die Fortsetzung des Rückens des anderen Buchstammes bildet, dann soll die Trennung dieser beiden Buchstämme praktisch abfallfrei und möglichst in einem Arbeitsgang erfol gen. Mit denn bisherigen Mitteln war dies nicht mög lich.
Wollte man die Buchstämme mit einem Fall messer auseinanderschneiden, so könnte nur bei dem einen Buchstamm eine saubere Schnittfläche erzielt werden, während der andere Buchstamm durch den Messerrücken abgedrängt und verzogen und der Buchrücken beschädigt würde. Die Verwendung von Kreissägen einerseits, die nur in gegenläufiger Bewe gung versucht wurde, und von Bandsägen anderer seits kommt nicht in Frage, da sich die Sägezähne mit Papier füllten und daher keinen sauberen Schnitt mehr zu leisten vermochten, was zu ständigem Aus reissen der Papierränder und zur Beschädigung der Buchrücken führte.
Es hat sich nun aber gezeigt, dass unter gewissen Voraussetzungen ein sägendes Trennen von Stapeln möglich ist. Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Maschine zum Trennen von Stapeln dünn wandigen Materials zu schaffen, die in der Lage ist, einen Stapel in einem Arbeitsgang sauber und prak tisch ohne Materialverlust zu zerschneiden. Diese Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sie min destens ein Schneideorgan mit in einer Richtung be wegter Schneidelinie besitzt, welche sich in einem spitzen Winkel gegen den zu trennenden Stapel be wegt und mit diesem einen spitzen Winkel ein schliesst. Als Schneideorgan kann sowohl ein Band messer als auch eine Bandsäge oder ein rotierendes Kreismesser verwendet werden, vorzugsweise aber eine Kreissäge.
Dabei kann sowohl das Schneideor gan ortsfest angeordnet sein und der zu trennende Stapel sich auf das Schneideorgan zu bewegen, oder das Schneideorgan kann an den zu trennenden Stapel herangeführt werden, oder aber auch Schneideorgan und zu trennender Stapel können gegeneinander be wegt werden. Bei der in jedem Fall vorhandenen Relativbewegung zwischen zu trennendem Stapel und Schneideorgan bewegen sich der Stapel und die Schneidelinie des Schneideorgans annähernd in der gleichen Richtung, d. h. gegen den Scheitel des spit zen Winkels zu, in welchem sich die Schneidelinie gegen den zu trennenden Stapel bewegt.
Einzelheiten gehen aus den Zeichnungen und deren nachstehender Beschreibung hervor, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge- mässen Maschine beispielsweise dargestellt ist.
Fig.1 ist eine Seitenansicht der Maschine, Fig.2 zeigt ihren Grundriss und Fig.3 ist eine Frontalansicht der Einlaufseite im Aufriss.
Die Fig.4 und 5 zeigen in grösserem Massstab im Aufriss und in einem Querschnitt eine Anordnung beweglicher Anschläge der Maschine und deren Füh rung.
Fig.6 schliesslich veranschaulicht ein besonderes Detail der Transportvorrichtung in einem schemati schen Aufriss.
In diesen Figuren ist 1 das Gestell der Maschine, in dessen Innerem das Förderantriebsaggregat 2 un tergebracht ist. Dieses besteht aus dem Motor 3, an dessen beiden Wellenenden Untersetzungsgetriebe 4 und 5 angekuppelt sind, die über Kettentriebe 6 und 7 die einzelnen Fördereinrichtungen betätigen. 8 ist der Tisch, auf welchem die zu trennenden Stapel 9 die Maschine durchlaufen. Oberhalb des Tisches 8 ist die Kreissäge 10 angeordnet, deren Schneidelinie sich in der Richtung des Pfeiles x bewegt und mit den Sta peln 9 einen spitzen Winkel a einschliesst. Der An, trieb der Kreissäge 10 erfolgt über Keilriemen 11 durch einen separaten Motor 12, der auf einer Welle 13 vorzugsweise selbstspannend gelagert ist.
Die Fördereinrichtung für den Transport der zu trennenden Stapel 9, die sich in Richtung des Pfeiles y bewegen, zerfällt in einen unteren und einen oberen Teil und ist wie folgt ausgebildet: Im unteren Teil sind in der in den Figuren 1 und 2 links dargestellten Zufuhrstrecke drei Transportbänder 14, 15 und 16 vorgesehen, die auf dem Tisch 8 gleiten und denen die Stapel entweder von Hand oder durch eine belie bige Speisevorrichtung 17 zugeführt werden. Diese drei Transportbänder 14, 15, 16 werden nach etwa einem Drittel der Maschinenlänge durch andere Transportbänder 18, 19, 20 und 21 abgelöst, die sich mit den ersten Transportbändern überlappen und mit gleicher Geschwindigkeit wie diese vorwärtsbewegen.
Diese Transportbänder 18 bis 21, die vorzugsweise breiter und kräftiger ausgebildet sind, besorgen den Vorschub der zu trennenden Stapel 9 an der Kreis säge 10 vorbei über die Arbeitsstrecke der Vorrich tung. Parallel mit den Transportbändern 14 bis 16 und 18 bis 21 laufen über die Zufuhr- und Arbeits strecke zwei weitere Förderorgane 22 und 23, vor- zugsweise Ketten, die im Tisch 8 mindestens teilweise versenkt sind und mach oben über den Tisch 8 her vorragende Anschläge 24 und 25 besitzen. Diese An schläge, die sich an der Oberseite des Tisches 8 mit ihren. Antriebsorganen, ebenso wie die Förderbänder 14 bis 16 und 18 bis 21 in Richtung des Pfeiles y be wegen, laufen langsamer als die Förderbänder.
Dies hat zur Folge, dass die zu trennenden Stapel 9 wäh rend der Zuführung zu der Kreissäge 10 an die An schläge 24 und 25 herangeführt werden, bis sie an diesen anliegen.
Sobald die Stapel die Arbeitsstrecke durchlaufen haben, also bereits durch die Kreissäge 10 in zwei Teile getrennt sind, werden sie von einer weiteren Gruppe über den Tisch laufender Transportbänder 30, 31 und 32 übernommen, die sich mit den Trans portbändern 18 bis 21 überlappen und die getrennten Stapel dem in den Fig.1 und 2 rechts dargestellten Auslauf der Vorrichtung zuführen.
Auf der etwa in der Mitte der Maschine gelege nen Arbeitsstrecke befindet sich der obere Teil der Fördereinrichtung. Dieser besteht aus vier oberen Transportbändern 26, 27, 28 und 29, deren untere Trumme in gleicher Richtung und mit gleicher Ge schwindigkeit bewegt werden, wie die oberen Trumme der übrigen Transportbänder und unter einer Pressplatte 33 laufen. Diese und die oberen Transportbänder 26 bis 29 sind mittels des Handra des 34 höhenverstellbar, so dass eine Anpassung an die Dicke der zu trennenden Stapel vorgenommen werden kann. Sobald die Stapel 9 sich in der Arbeitsstrecke der Vorrichtung befinden, werden sie also nicht nur von unten, sondern auch von oben an die Anschläge 24, 25 herangeführt und fest an diese angepresst.
Wenn nun die Kreissäge 10, deren nicht dargestellter Tragarm durch das Handrad 35 verstellt werden kann, von oben her und im Gleichlauf mit der Bewegung der Stapel 9 zu schneiden beginnt, so wirken die Anschläge 24 und 25 als langsam weiter wandernde Gegenstützen, an die die Kreissäge 10 die zu trennenden Stapel 9 andrückt. Die Anschläge 24 und 25 stehen dabei genügend nahe beieinander, um eine Deformierung der Stapel durch den von, der Kreissäge 10 ausgeübten Druck und eine Beschädi gung der einzelnen Stapellagen zu verhindern.
Der Antrieb der ganzen, soeben beschriebenen Fördereinrichtung erfolgt vom Untersetzungsgetriebe 5 aus über die Kette 7. Diese ist zunächst über ein, Spannrad 36 geführt, das unter dem Einfluss einen Zugfeder 37 steht und horizontal beweglich ist, um die Kettenlänge den verschiedenen Höhenlagen des oberen Teiles der Fördereinrichtung anzupassen. Hierauf umgreift die Kette 7 das Kettenrad 38, das auf der Antriebswelle für die Transportbänder 18 bis 21 sitzt, und zum Schluss wird die Kette 7 noch über das Kettenrad 39 geführt, das den Antrieb der oberen Transportbänder 26 bis 29 bewirkt.
Auf der dem Kettenrad 38 gegenüberliegenden Seite des Tisches 8 ist ein weiterer kurzer Kettentrieb angeordnet, der aus der Kette 40 und den Kettenrädern 41 und 42 besteht. Das Kettenrad 41 sitzt dabei auf der gleichen Welle 43 wie das Kettenrad 38 und treibt über die Kette 40 das Kettenrad 42 an, welches auf der nicht sichtbaren Antriebswelle für die Transportbänder 30 bis 32 angeordnet ist. Die von der Welle 43 angetrie benen Transportbänder 18 bis 21 treiben ihrerseits eine Welle 44 an, auf welcher ein weiteres Kettenrad 45 befestigt ist. Dieses überträgt seine Bewegung über eine kurze Kette 46 auf ein Kettenrad 47, wel ches auf der die Transportbänder 14 bis 16 betäti- genden Welle 48 befestigt ist.
Auf diese Weise wer den von dem Kettenrad 38 aus über die Kettentriebe 40 bis 42 und 45 bis 47 sämtliche Transportbänder des unteren Teils der Fördereinrichtung angetrieben. Die Transportbänder 14 bis 16 werden dabei noch über die Spann- und Umlenkrollen, 49, 50 und, 51 und die Transportbänder 30 bis 32 über die Spann rollen 52 geführt.
Der Antrieb der oberen Transportbänder 26 bis 29, die durch Spannrollen 53 und 54 gestreckt gehal ten werden, erfolgt durch das Kettenrad 39 über die Welle 55, während am gegenüberliegenden Ende der Pressplatte 33 die Transportbänder 26 bis 29 über Umlenkrollen 56 geführt werden.Um das durch den Schnitt anfallende Mehl zu entfernen, ist eine Ab saugvorrichtung 57 vorgesehen.
Die die Anschläge 24 und 25 tragenden Ketten 22 und 23, die eine wesentliche Ergänzung der För dereinrichtung darstellen, sind im nachstehenden, zusammen mit einer Beschreibung der Führung für die Anschläge 24 und 25, anhand der Figuren 1 bis 3 und insbesondere 4 und 5, noch eingehender be schrieben: Die Ketten 22 und 23 laufen einerseits über Kettenräder 58, die auf der gleichen Welle 59 sitzen, welche die Umlenkrollen 49 für die Trans portbänder 14 bis 16 trägt. Andererseits werden die Ketten 22 und 23 über in der Zeichnung nicht Sicht bare Kettenräder geführt, die auf der Welle 43 ange ordnet sind, und durch diese letztere angetrieben. An einzelnen Gliedern 60 der Ketten 22 und 23 können in wählbarem Abständen, die der Breite der zu tren nenden Stapel entsprechen, die Anschläge 24 und 25 befestigt werden.
Diese bestehen aus einem im Auf- riss vorteilhaft trapezoidalen Tragblech 61, dessen untere Kanten 62 nach aussen abgewinkelt sind und das an seiner den Stapeln zugekehrten Seite den eigentlichen Anschlag 63 trägt. Die Ketten 22 und 23 werden in Nuten 64 geführt, die in den Tisch 8 einge lassen sind. Die Seitenflächen der Nuten 64 enthalten Führungen 65, in welche die abgewinkelten Ränder 62 der Tragbleche 61 eingreifen. Diese Führungen 65 reichen an beiden Enden bis in die Nähe der Ketten räder, um welche die Ketten 22 und 23 geführt sind, so dass die Tragbleche 61 während der Umlenkung um die Kettenräder und während der Rückführung zum Ausgangspunkt unter dem Tisch 8 sich ohne Führung bewegen.
Am linken Ende des Tisches sind die Führungen 65 etwas aufgeweitet, um den abge winkelten Kanten 62 der Tragbleche 61 den Eintritt in die Führungen 65 zu erleichtern. Damit die Stapel 9 während der ganzen Bewe gungszeit auf der Arbeitsstrecke, d.h. auf jener Strecke, auf der sie sowohl durch die unteren Trans portbänder 18 bis 21 als auch durch die oberen Transportbänder 26 bis 29 gehalten werden, einem sicheren Vorschub unterworfen sind, ist es zweck- mässig, die eine der beiden Transportbändergruppen, also entweder die unteren Transportbänder 18 bis 21, vorteilhafterweise aber die oberen Transportbänder 26 bis 29, mindestens teilweise aus einem elastischen d.h. kompressiblen Werkstoff herzustellen oder über einen solchen Werkstoff zu führen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist in Figur 6 in einem Teilschnitt durch die erfindungsgemässe Maschine dargestellt. Auf dem Arbeitstisch 8 gleitet unten das Transport band 21, während sich unter der Pressplatte 33 das Transportband 29 bewegt. Dieses liegt jedoch nicht direkt an der Pressplatte 33 an. Die Pressplatte ist an ihrer Unterseite mit einer Schaumgummischicht 66 versehen, die ihrerseits an der den Transportbändern zugewendeten Unterseite durch eine schmiegsame, aber glatte Werkstoffschicht 67, beispielsweise eine Kunststoffolie abgedeckt ist. Würde nämlich den Schaumgummi 66 oder ein geschäumtes Kunststoff produktdirekt mit den Transportbändern in reibende Berührung kommen, so würde nicht nur eine wesent liche Bremswirkung entstehen, sondern der Schaum gummi würde durch die Transportbänder nach kurzer Zeit abgerieben werden.
Auf der glatten Unterlage 67 gleiten jedoch die Transportbänder eben so mühelos wie auf dem Tisch 8 bzw. der Pressplatte 33. Gelangt nun ein Stapel 9 auf der Arbeitsstrecke zwischen die unteren und oberen Transportbänder, so drückt er den Schaumgummi zusammen, der seinerseits einen elastischen Druck auf den Stapel 9 ausübt, der da durch zwischen den oberen und unteren Transport bändern festgehalten ist und insbesondere an der Stelle, an der der Schnitt vorgenommen wird, dem Schneideorgan gleichmässig zugeführt und gut zu sammengehalten wird.
Die beschriebene Maschine arbeitet wie folgt: Die zu trennenden Stapel werden auf die Zuführstrecke durch die Speisevorrichtung 17 aufgebracht und von den Transportbändern 14 bis 16 übernommen, die die Stapel gegen die Arbeitsstrecke zu in Richtung des Pfeiles y bewegen. Die Aufbringung der Stapel 9 erfolgt dabei in der Weise, dass sie zwischen die in entsprechenden Abständen angeordneten Anschläge 24, 25 zu liegen kommen. Dadurch, dass sich die Transportbänder schneller bewegen. als die An schläge 24, 25, werden die Stapel 9 an die Anschläge herangetragen.
Die Geschwindigkeitsdifferenz zwi schen den Transportbändern einerseits und den An schlägen andererseits muss dabei so bemessen sein, dass die Stapel 9 Spätestens in dem Augenblick an den Anschlägen 24, 25 bereits fest anliegen, in dem der Schnitt beginnt. Dieses feste Anliegen wird einer seits dadurch gefördert, dass auf der Arbeitsstrecke die oberen. Transportbänder 26 bis 29 am Vorschub unter Druck mitwirken und ist andererseits erforder- lich,um die Gleichmässigkeit des Schnittes zu ge währleisten.
Da der Drehsinn der Kreissäge 10 ent sprechend dem Pfeil x dem Vorschub der Stapel 9 gleichlaufend ist, werden diese in einem spitzen Win kel angegriffen, was sowohl die Sauberkeit des Schnittes günstig beeinflusst, als auch verhindert, dass die Sägezähne sich verstopfen, wobei die Ab saugvorrichtung 57 das anfallende Schnittmehl konti nuierlich absaugt. Nach erfolgtem Schnitt verschwin den die Anschläge 24, 25 bei der Welle 43 unter dem Tisch 8, und die fertig getrennten Stapel werden über den Auslauf durch die Transportbänder 30 bis 32 an das Ende des Tisches 8 gebracht, wo sie entweder von einer anderen Transportvorrichtung übernom men oder von Hand weiterbefördert werden.
Der Stapeldicke kann sowohl durch die Möglichkeit der Höhenverstellung der Pressplatte 33 durch das Handrad 34 Rechnung getragen werden, als auch durch die durch das Handrad 35 bewirkbare Verstel lung des Tragarms für die Säge 10, wobei diese Trag armverstellung es ermöglicht, Kreissägen verschie denen Durchmessers zu verwenden.
Es versteht sich von selbst, dass die Ausbildung der erfindungsgemässen Maschine und ihre Anwen dung in zahlreichen Varianten vorgenommen werden kann, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, die Maschine in mehr oder weniger als drei Transportstrecken zu unterteilen und auf jeder der Transportstrecken eine grössere oder kleinere Anzahl von Transportbändern zu verwenden als im dargestellten Beispiel. Auch der obere Teil der Fördereinrichtung könnte mehr als eine Transportstrecke beinhalten und mehr oder weniger als vier Transportbänder.
In gleicher Weise können auch mehr als zwei Reihen Anschläge vorge sehen werden, wenn entweder Stapel aus sehr wei chem Material geschnitten werden sollen, die sich beidseits des Schneideorgans an mehr als einer Stelle abstützen müssen, oder wenn der Stapel in mehr als zwei Teile zerlegt werden soll, in welch letzterem Falle auch mehr als ein Schneideorgan angewendet werden muss. Ebenso ist es möglich, statt einer Kreissäge beispielsweise eine Bandsäge als Schnei deorgan zu verwenden, deren Schneidelinie dann ge genüber dem Tisch geneigt anzuordnen wäre, damit sie mit den zu trennenden Stapeln ebenfalls einen spitzen Winkel einschliesst.
Schliesslich können auch, beispielsweise an den Enden der Wellen für die Transportbänder, zusätzli che Kreissägen zum Beschneiden der Stapelränder angeordnet werden. Die erfindungsgemässe Maschine kann sowohl als unabhängige Vorrichtung für sich arbeiten oder aber in einer Arbeitsstrasse aufgestellt werden, in der sie beispielsweise zusammenhängende Buchstämme von einer Buchbindemaschine über nimmt und die geschnittenen Buchstämme an eine weitere Buchbindereimaschine abgibt.
Durch die Möglichkeit, Stapel aus dünnwandigem Material sauber und einwandfrei und ohne übermäs- sigen Verschleiss der Schneideorgane zu schneiden, erlaubt die erfindungsgemässe Maschine ein unver gleichlich wirtschaftlicheres Arbeiten, als es bisher möglich war, unter Vermeidung von unnützen Abfäl len.