CH494095A - Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von Werkstoffen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von Werkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren von Werkstoffen wie Papier, Karton, Pressspan oder Kunststoffen und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.



   Es sind Verfahren bekannt, mit denen Perforationslinien als Schlitz- oder Lochperforation in Papierbogen angebracht werden. Das Perforieren erfolgt dabei mit Stanz- und Schneidwerkzeugen. Die Perforationslinien dienen als Trennlinien. Teilweise werden sie gleichzeitig beim Bedrucken von Papier angebracht.



   Die bekannten Perforationsverfahren haben technische und ökonomische Nachteile. Zum Perforieren muss das Material in Bogen geschnitten werden. Ein oder mehrere Bogen werden in die Perforiervorrichtung eingelegt und mit Schnittnadeln oder -stempeln gelocht oder geschlitzt. Das Anbringen von mehreren Perforationslinien erfordert meistens erneutes Einlegen der Bogen. Ein kontinuierlicher Durchlauf beim Perforieren ist also nicht gewährleistet.



   An bekannten Feindrahtwickelmaschinen für Mehrfachwicklungen von flanschlosen Spulen sind Vorrichtungen zum Einschuss von Isolationszwischenlagen angebracht. Der Einschuss einer Zwischenlage wird durch rotierende Walzen vorgenommen, welche den Papierzuschnitt während des Wickelvorganges zwischen dem Drahtablauf und dem Spulenwickel transportieren. Die Perforation der Isolationszwischenlagen wird zur Trennung der einzelnen Spulen angewendet, welche durch die Zwischenlagen nach dem Wickelvorgang fest miteinander verbunden sind.

  Es ist bekannt, die Isolationszwischenlagen getrennt von der Mehrfachwickelmaschine auf herkömmlichen Perforationsmaschinen entsprechend der Spulenlänge zu lochen und der herzustellenden Spulenwicklung während des Wickelvorganges durch eine   Zwischenlageneinschussvorrichtung    zuzuführen, so dass die Trennlinien der einzelnen Zwischenlagen übereinander liegen. An diesen Trennstellen wird durch Knicken bzw. Brechen der zusammenhängenden Spulen ein Durchreissen der Isolationszwischenlagen auf Spulenlänge erreicht. Ferner ist bekannt, die Trennung von nichtperforierten Isolationszwischenlagen während des Wickelvorganges auf Feindrahtwickelmaschinen durchzuführen, wobei die Zwischenlagen einzeln durch herangeführte Schneidmesser getrennt werden.

  Bekannt ist auch die Trennung der Zwischenlagen unabhängig von Feindrahtwickelmaschinen mittels rotierender Schneidwerkzeuge oder glühender Widerstandsdrähte.



   Die bekannten Trennverfahren von Mehrfachwicklungen sowie das Perforieren unabhängig von Feindrahtwickelmaschinen haben technische und ökonomische Nachteile. Die spanlosen Verfahren eignen sich nur zum Abtrennen von jeweils einer Spule oder beim Mehrfachtrennen nur für einzelne Isolationszwischenlagen, da beim Trennen der gesamten Zwischenlagen eine Verklemmung der Werkstücke zwischen den Werkzeugen erfolgt. Spanende Trennverfahren haben ein Einreissen der Zwischenlagen zur Folge. Trennen mit glühenden Widerstandsdrähten lässt zwar ein Mehrfachtrennen zu, jedoch entstehen auch hierbei unsaubere Trennstellen, welche noch mit Kohlerückständen behaftet sind und damit die Isolationsfestigkeit der Isolierstoffe herabsetzen.

  Die vorgenannten Verfahren bewirken auf Grund von Fertigungstoleranzen eine mehr oder weniger starke Qualitätsminderung der Spulen durch eine Beschädigung von Isolationszwischenlagen, Drahtlagen, Spulenanschlussdrähten und deren Isolation sowie der Spulenkörper aus Hartpapier. Ferner ergeben bei der diskontinuierlichen Perforation und bei der Verarbeitung von perforierten Isolationszwischenlagen Einlegefehler des Bedienungspersonals und ungleichmässiger Transport durch die Walzen ebenfalls schlechte Trennstellen, da die Trennlinien in den einzelnen Zwischenlagen versetzt zueinander im Wickelkörper angeordnet sind. Insgesamt bedeutet dieses erhöhte Material- und Fertigungskosten für die Herstellung von flanschlosen Spulen.



   Die Erfindung hat den Zweck, ein Verfahren anzugeben, das gestattet, die oben aufgeführten Nachteile zu beseitigen und Perforationen in Werkstoffen ohne zusätzlichen Aufwand an Arbeitszeit einzudrücken, so  wie eine Vorrichtung zu schaffen, mit der diese Perforationen auf rationelle Weise hergestellt werden können.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein spitzverzahntes Ritzel durch das Material sticht und dabei eine Schlitzperforation anbringt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Ritzel mit spitzen Zähnen, durch ein Gegenstück mit zwei quer zur Ritzelachse verlaufenden, gegenüber dem Ritzel verstellbaren Schnittkanten und durch einen Abstreifer zum Lösen des Werkstoffes aus den in ihn eingepressten Zähnen des Ritzels.



   Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.



  Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Perforieren eines folienartigen Werkstoffes in prinzipieller Darstellung teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine ähnliche Vorrichtung wie in der Fig. 1, jedoch mit zwei Ritzeln in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 3 eine Teilansicht eines Ritzels mit einer entsprechend geformten Andruckwalze,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Perforieren eines folienartigen Werkstoffes in prinzipieller Darstellung, teilweise geschnitten und
Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Perforieren von Isolationszwischenlagen an einer Feindrahtwickelmaschine teilweise im Schnitt.



   In der Fig. 1 ist eine der Möglichkeiten zur Perforation eines Werkstoffes 3 dargestellt. Die Zähne eines Ritzels 1 greifen in einen Schlitz 4 der Unterlage 2 ein und durchstechen den Werkstoff 3, wobei ein Abstreifer 5 den Werkstoff aus der Verzahnung des Ritzels 1 drückt. Fig. 2 zeigt die Anordnung mehrerer Perforationen 6 im Werkstoff 3, die nebeneinander durch mehrere Ritzel 1 eingedrückt werden.



   Die Möglichkeit der Kombination eines Ritzels 1 mit einer rotierenden Andruckwalze 7 ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist in die Walze 7 eine Rille 8 eingedreht.



   Des weiteren ist in Fig. 4 die Möglichkeit, das Abstreifen des Werkstoffes durch eine Zuführebene 2 zu übernehmen, indem das Ritzel 1 mit seinen Zähnen durch einen Schlitz 4 in der Zuführebene 2 greifend den Werkstoff 3 in eine Rille 8 einer darüber laufenden Walze 7 oder in einen Schlitz einer darüber befindlichen, nicht gezeichneten Deckplatte drückt, dargestellt.



   Das Perforieren des Werkstoffes 3, wie beispielsweise Papier, erfolgt im Durchlauf. Das spitzverzahnte Ritzel 1 drückt Schlitze 6 in den Werkstoff 3 ein, deren Länge davon abhängig ist, wie weit die Zähne des Ritzels 1 in den Schlitz 4 in der Unterlage 2 bzw.



  in die Rille 5 der Walze 7 eingreifen. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung so auszuführen, dass das Ritzel 1 nicht auf dem gesamten Umfang Zähne aufweist oder Ritzel 1 und Schlitz 4 bzw. Rille 8 nicht ständig im Eingriff sind. Damit erhält man Perforationen entsprechender Länge. Der Werkstoff 3 kann von nicht dargestellten Rollen abgezogen und anschliessend erneut aufgewickelt bzw. weiterverarbeitet werden. Die Zähne des Ritzels 1 greifen durch den Werkstoff 3 in den Schlitz 4 der Unterlage 2 bzw. in die Rille 8 der sich in gegenläufigem Drehsinn zum Ritzel 1 drehenden Walze 7 ein. Schlitz 4 bzw. Rille 8 sollen dabei scharfkantig sein, um ein sauberes und tiefes Perforieren zu erreichen. Die Breite des Schlitzes 4 darf besonders bei weichen Werkstoffen nur wenig grösser sein als die Breite des Ritzels 1.



   Das Ritzel 1 kann angetrieben werden und damit gleichzeichzeitig den Transport des Materials übernehmen oder durch den Werkstoff selbst bewegt werden.



   Werden zwei oder mehrere Ritzel nebeneinander angeordnet, so erfolgt gleichzeitiges Perforieren mehrerer Trennlinien.



   Bei entsprechender Ausbildung des Ritzels kann die Perforation auch kurvenförmig angebracht werden.



   Das Perforieren quer zur Transportrichtung des Werkstoffbandes kann bei kurzzeitigem Stillstand des Werkstoffes durch Bewegen des Ritzels quer über das Band erfolgen. Die Kombination von Längs- und Querperforation ist dadurch möglich.



   Durch das oben beschriebene Verfahren ist es möglich, kontinuierlich Perforationen als Trennlinien in Bänder, Streifen und Bogen von beispielsweise Papier einzudrücken. Der Aufwand an Vorrichtungen oder Werkzeugen ist gering. Die Verbindung des Perforierens mit dem Transport des Werkstoffes ermöglicht die Einsparung an Arbeitslohn und verringert den technischen Aufwand.



   In der Fig. 5 ist eine Vorrichtung zum Perforieren von Isolationszwischenlagen 9 zum Wickeln von Mehrfachspulen prinzipiell dargestellt.



   Die Isolationszwischenlage 9 wird zwischen Gummiwalzen 10 und 11 geschoben, wobei die Gummiwalze 2 als Transportwalze dient und von einer Wickelmaschine zum Zeitpunkt des Isolationszwischenlageneinschusses angetrieben wird. Die Zwischenlage 9 wird durch ein Leitblech 12 zu einer Ritzelwelle 13 transportiert und von dieser erfasst. Die Zähne eines Ritzels 14 greifen durch die Zwischenlage 9 in Schlitze 15 des Leitbleches 12. Da die Ritzelwelle 13 ebenfalls von der Wickelmaschine angetrieben wird, wird die Zwischenlage 9 bis zum Wickeldorn mit den darauf befindlichen Spulen 16 transportiert. Ein Abstreifer 17 hebt dabei die Zwischenlage 9 aus den Zähnen der Ritzel 14. Er kann so ausgebildet werden, dass er gleichzeitig als Berührungsschutz dient.



   Die Trennlinienbreite ergibt sich aus der Ritzelbzw. Schlitzbreite. Der von den Ritzeln 14 durchstochene Werkstoff 9, z.B. Isolierpapier, welcher kettenartig in der Verzahnung liegt, wird durch den Abstreifer 17 aus der Verzahnung gelöst. Die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffes entspricht der Umfangsgeschwindigkeit der Ritzel. Der Antrieb und die Steuerung einer derartigen Perforationswalze kann mit den an den Feindrahtwickelmaschinen vorhandenen oder allgemein bekannten Maschinenelementen erfolgen. Die Zuführung des Werkstoffes kann ebenfalls - wie bekannt - mechanisch oder von Hand erfolgen.

 

   Durch diese Vorrichtung kann auf unkomplizierte und wirtschaftliche Weise des Perforierens von Isolationszwischenlagen direkt an Feindrahtwickelmaschinen mit Vorrichtungen zum Einschuss von Isolierpapier verbunden werden. Die Nachteile der bekannten Perforations- und Trennverfahren für Isolationszwischenlagen werden dadurch beseitigt. Einsparungen an Arbeitslohn werden erreicht und die Qualität der Spulenwickel bedeutend erhöht.



   PATENTANSPRUCH I
Verfahren zum Perforieren von Werkstoffen wie Papier, Karton, Pressspan oder Kunststoffen, dadurch 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. wie eine Vorrichtung zu schaffen, mit der diese Perforationen auf rationelle Weise hergestellt werden können.

   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein spitzverzahntes Ritzel durch das Material sticht und dabei eine Schlitzperforation anbringt.

   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Ritzel mit spitzen Zähnen, durch ein Gegenstück mit zwei quer zur Ritzelachse verlaufenden, gegenüber dem Ritzel verstellbaren Schnittkanten und durch einen Abstreifer zum Lösen des Werkstoffes aus den in ihn eingepressten Zähnen des Ritzels.

   Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

   Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Perforieren eines folienartigen Werkstoffes in prinzipieller Darstellung teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine ähnliche Vorrichtung wie in der Fig. 1, jedoch mit zwei Ritzeln in schaubildlicher Darstellung, Fig. 3 eine Teilansicht eines Ritzels mit einer entsprechend geformten Andruckwalze, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Perforieren eines folienartigen Werkstoffes in prinzipieller Darstellung, teilweise geschnitten und Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Perforieren von Isolationszwischenlagen an einer Feindrahtwickelmaschine teilweise im Schnitt.

   In der Fig. 1 ist eine der Möglichkeiten zur Perforation eines Werkstoffes 3 dargestellt. Die Zähne eines Ritzels 1 greifen in einen Schlitz 4 der Unterlage 2 ein und durchstechen den Werkstoff 3, wobei ein Abstreifer 5 den Werkstoff aus der Verzahnung des Ritzels 1 drückt. Fig. 2 zeigt die Anordnung mehrerer Perforationen 6 im Werkstoff 3, die nebeneinander durch mehrere Ritzel 1 eingedrückt werden.

   Die Möglichkeit der Kombination eines Ritzels 1 mit einer rotierenden Andruckwalze 7 ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist in die Walze 7 eine Rille 8 eingedreht.

   Des weiteren ist in Fig. 4 die Möglichkeit, das Abstreifen des Werkstoffes durch eine Zuführebene 2 zu übernehmen, indem das Ritzel 1 mit seinen Zähnen durch einen Schlitz 4 in der Zuführebene 2 greifend den Werkstoff 3 in eine Rille 8 einer darüber laufenden Walze 7 oder in einen Schlitz einer darüber befindlichen, nicht gezeichneten Deckplatte drückt, dargestellt.

   Das Perforieren des Werkstoffes 3, wie beispielsweise Papier, erfolgt im Durchlauf. Das spitzverzahnte Ritzel 1 drückt Schlitze 6 in den Werkstoff 3 ein, deren Länge davon abhängig ist, wie weit die Zähne des Ritzels 1 in den Schlitz 4 in der Unterlage 2 bzw.

   in die Rille 5 der Walze 7 eingreifen. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung so auszuführen, dass das Ritzel 1 nicht auf dem gesamten Umfang Zähne aufweist oder Ritzel 1 und Schlitz 4 bzw. Rille 8 nicht ständig im Eingriff sind. Damit erhält man Perforationen entsprechender Länge. Der Werkstoff 3 kann von nicht dargestellten Rollen abgezogen und anschliessend erneut aufgewickelt bzw. weiterverarbeitet werden. Die Zähne des Ritzels 1 greifen durch den Werkstoff 3 in den Schlitz 4 der Unterlage 2 bzw. in die Rille 8 der sich in gegenläufigem Drehsinn zum Ritzel 1 drehenden Walze 7 ein. Schlitz 4 bzw. Rille 8 sollen dabei scharfkantig sein, um ein sauberes und tiefes Perforieren zu erreichen. Die Breite des Schlitzes 4 darf besonders bei weichen Werkstoffen nur wenig grösser sein als die Breite des Ritzels 1.

   Das Ritzel 1 kann angetrieben werden und damit gleichzeichzeitig den Transport des Materials übernehmen oder durch den Werkstoff selbst bewegt werden.

   Werden zwei oder mehrere Ritzel nebeneinander angeordnet, so erfolgt gleichzeitiges Perforieren mehrerer Trennlinien.

   Bei entsprechender Ausbildung des Ritzels kann die Perforation auch kurvenförmig angebracht werden.

   Das Perforieren quer zur Transportrichtung des Werkstoffbandes kann bei kurzzeitigem Stillstand des Werkstoffes durch Bewegen des Ritzels quer über das Band erfolgen. Die Kombination von Längs- und Querperforation ist dadurch möglich.

   Durch das oben beschriebene Verfahren ist es möglich, kontinuierlich Perforationen als Trennlinien in Bänder, Streifen und Bogen von beispielsweise Papier einzudrücken. Der Aufwand an Vorrichtungen oder Werkzeugen ist gering. Die Verbindung des Perforierens mit dem Transport des Werkstoffes ermöglicht die Einsparung an Arbeitslohn und verringert den technischen Aufwand.

   In der Fig. 5 ist eine Vorrichtung zum Perforieren von Isolationszwischenlagen 9 zum Wickeln von Mehrfachspulen prinzipiell dargestellt.

   Die Isolationszwischenlage 9 wird zwischen Gummiwalzen 10 und 11 geschoben, wobei die Gummiwalze 2 als Transportwalze dient und von einer Wickelmaschine zum Zeitpunkt des Isolationszwischenlageneinschusses angetrieben wird. Die Zwischenlage 9 wird durch ein Leitblech 12 zu einer Ritzelwelle 13 transportiert und von dieser erfasst. Die Zähne eines Ritzels 14 greifen durch die Zwischenlage 9 in Schlitze 15 des Leitbleches 12. Da die Ritzelwelle 13 ebenfalls von der Wickelmaschine angetrieben wird, wird die Zwischenlage 9 bis zum Wickeldorn mit den darauf befindlichen Spulen 16 transportiert. Ein Abstreifer 17 hebt dabei die Zwischenlage 9 aus den Zähnen der Ritzel 14. Er kann so ausgebildet werden, dass er gleichzeitig als Berührungsschutz dient.

   Die Trennlinienbreite ergibt sich aus der Ritzelbzw. Schlitzbreite. Der von den Ritzeln 14 durchstochene Werkstoff 9, z.B. Isolierpapier, welcher kettenartig in der Verzahnung liegt, wird durch den Abstreifer 17 aus der Verzahnung gelöst. Die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstoffes entspricht der Umfangsgeschwindigkeit der Ritzel. Der Antrieb und die Steuerung einer derartigen Perforationswalze kann mit den an den Feindrahtwickelmaschinen vorhandenen oder allgemein bekannten Maschinenelementen erfolgen. Die Zuführung des Werkstoffes kann ebenfalls - wie bekannt - mechanisch oder von Hand erfolgen.

   Durch diese Vorrichtung kann auf unkomplizierte und wirtschaftliche Weise des Perforierens von Isolationszwischenlagen direkt an Feindrahtwickelmaschinen mit Vorrichtungen zum Einschuss von Isolierpapier verbunden werden. Die Nachteile der bekannten Perforations- und Trennverfahren für Isolationszwischenlagen werden dadurch beseitigt. Einsparungen an Arbeitslohn werden erreicht und die Qualität der Spulenwickel bedeutend erhöht.

   PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Perforieren von Werkstoffen wie Papier, Karton, Pressspan oder Kunststoffen, dadurch

   gekennzeichnet, dass ein spitzverzahntes Ritzel durch das Material sticht und dabei eine Schlitzperforation anbringt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Perforierwerkzeug über das Material bewegt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ritzel das Perforieren gleichzeitig durchführen.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Perforieren geradlinig oder kurvenförmig in der Bewegungsrichtung des Werkstoffes oder quer dazu erfolgt.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport des Werkstoffes durch das oder die Ritzel mit übernommen wird.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Ritzel (1) mit spitzen Zähnen, durch ein Gegenstück (2, 7, 12) mit zwei quer zur Ritzelachse verlaufenden, gegen über dem Ritzel verstellbaren Schnittkanten und durch einen Abstreifer (5, 17) zum Lösen des Werkstoffes aus den in ihn eingepressten Zähnen des Ritzels.

   UNTERANSPRÜCHE 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenstück eine ebene Platte (2) mit einem Schlitz (4) ist, wobei die Längskanten dieses Schlitzes mit den Zähnen des Ritzels zus ammen- wirken (Fig. 1).

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenstück eine Walze (7) mit einer Nute (8) ist, wobei die Aussenkanten dieser Nute mit den Zähnen des Ritzels zusammenwirken (Fig. 4).

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenstück ein gebogenes Leitblech (12) mit einem Schlitz (15) ist, wobei die inneren Längskanten dieses Schlitzes mit den Zähnen des Ritzels (14) zusammenwirken, und dass der Abstreifer (17) als Berührungsschutz ausgebildet ist (Fig. 5).

   PATENTANSPRUCH III Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I in einer Mehrfachspulenwickelmaschine zum Perforieren der Isolationszwischenlagen unmittelbar vor dem Einschuss dieser Zwischenlagen in die Spulenwicklung, um die fertig gewickelten Spulen sauber voneinander trennen zu können.