Schneidemaschine zum selbsttätigen Beschneiden von Broschüren an drei Seiten
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Schneidemaschine zum selbsttätigen Beschneiden von derselben einzeln zugeführten Broschüren an drei Seiten mit drei kontinuierlich auf und ab bewegbaren Messern, wobei jedem Messer eine federnd nach unten gedrückte Pressleiste zugeordnet ist, die zwischen einer unteren und oberen Endlage bewegbar ist und während der Abwärtsbewegung des Messers dieses bis zum Schnittbeginn nach unten überragt, so dass die Pressleiste vor Beginn des Schnittes auf die Broschüre drückt.
Derartige Schneidmaschinen sind bekannt. Insbesondere ist von der schweiz. Patentschrift Nr. 340 479 eine Schneidemaschine zum selbsttätigen Beschneiden von derselben einzeln zugeführten Broschüren auf drei Seiten bekannt, bei der durch einen kontinuierlich auf und ab bewegbaren Schneideblock mit drei Messern, die auf zwei bezüglich der Bewegungsrichtung der Broschüren hintereinander angeordnete Schnittstellen derart verteilt sind, dass an der einen Schnittstelle die Ober- und Unterseite einer Brochüre und an der anderen Schnittstelle die Vorderseite einer anderen, der erstgenannten vorangehenden Broschüren gleichzeitig beschnitten werden.
Diese Schneidemaschine ist mit einer Transportvorrichtung versehen, welche die Broschüren in einer der Hubfrequenz des Schneideblockes entsprechenden Folgefrequenz an die Schnittstellen heran- und nach dem Schneidevorgang von diesen wegführt und Mittel zum Ausrichten der Broschüren aufweist.
Bei derartigen Vorrichtungen ist jedem Messer eine Pressleiste zugeordnet. Die Pressleisten sind je an den Messern vertikal verschiebbar gelagert und durch Federorgane in eine untere Endlage gedrückt, in der sie gegen eine am Messer befestigte Nocke anliegen und dieser in Schneidrichtung nach unten überragen. Wird das Messer für einen Schneidtakt gesenkt, so wird vorerst mit vorgegebener Federkraft die Pressleiste auf die Broschüre aufgepresst. Danach erst berührt das Messer die Broschüre und beginnt den Schneidvorgang, der, sobald die Schneidkante des Messers unter der Broschüre liegt, abgeschlossen ist. Von diesem Augenblick weg ist die Broschüre für den Weitertransport frei.
Sie wird indessen durch die Pressleisten so lange festgehalten, bis der Schneidblock seinen unteren Umkehrpunkt etreicht hat und in der Aufwärtsbewegung mit der erwähnten Nocke die Pressleiste von der Broschüre abhebt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung der Schneidemaschine bekannter Art, die eine höhere Schnittfrequenz erlauben.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass die Messer von einer Hauptwelle durch einen Kurvenantrieb oder einen Kurbelantrieb auf und ab bewegbar sind, dass ein von der Hauptwelle angetriebener, dem Kurvenoder Kurbelantrieb vorauseilender Exzenterantrieb vorgesehen ist, der über einen Hebelmechanismus mit den Pressleisten in Wirkverbindung steht, um diese nach beendigtem Schnitt von der Broschüre abzuheben.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Schneidemaschine zum selbsttätigen Beschneiden von Broschüren an drei Seiten, wobei Teile weggelassen sind,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit dem Schneideblock in vergrösserter Darstellung,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Schneideblock längs der Linie III-III nach Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV nach Fig. 3 und
Fig. 5 ein Bewegungsdiagramm zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 4.
Im Ständer 1 einer Schneidemaschine ist ein Motor 2 angebracht, der über einen Riemenantrieb 3 eine Hauptwelle 4 antreibt. Die Schneidemaschine weist weiter einen Schneideblock 5 auf, der zwei Führungsschienen 6 besitzt. Der Schneideblock 5 ist mit den Führungsschienen 6 am Ständer 1 vertikal beweglich gelagert und über einen Kurvenantrieb 7 mit der Hauptwelle 4 verbunden, so dass dem Schneideblock 5 im Betrieb eine kontinuierliche Hub- und Senkbewegung erteilt wird. Der Kurvenantrieb 7 kann durch einen Kurbelantrieb ersetzt sein. Der Schneideblock 5 besitzt drei Messer, die auf zwei Schnittstellen verteilt sind, welche bezüglich der Bewegungsrichtung (Pfeil 11) der Broschüren hintereinander angeordnet sind.
An der ersten Schnittstelle befinden sich zwei Messer 8, die mit den am Ständer 1 fixierten Gegenmessern 12 zusammenwirken und zum Beschneiden der Ober- und Unterseite der Broschüren dienen. Die zweite Schnittstelle, an der die Vorderseite der Broschüren beschnitten wird, bildet ein Messer 10, das mit einem feststehenden Gegenmesser 14 zusammenarbeitet. Dem Messer 10 ist eine Pressleiste 15 zugeordnet, die am unteren Ende eines Schiebers 16 befestigt ist. Der Schieber 16 ist in zwei Führungen 17, die fest mit dem Schneideblock 5 verbunden sind, vertikal verschiebbar gelagert. Hierdurch ist die Pressleiste 15 relativ zum Messer vertikal verschiebbar. Der Schieber 16 ist mit einem Schlitz 18 versehen, in den ein Anschlag 19 greift, der fest mit dem Schneideblock 5 verbunden ist.
Die Länge des Schlitzes 18 ist derart gewählt, dass, wenn während eines Schneidtaktes der Schneideblock 5 seine tiefste Stellung einnimmt, der Anschlag 19 die untere Begrenzung des Schlitzes 18 nicht berührt und dass er während der Aufwärtsbewegung des Schneidblockes gegen die obere Begrenzung des Schlitzes 18 zu liegen kommt und den Schieber 16 mit der Leiste 15 von der beschnittenen Broschüre 20 abhebt. Der Schieber 16 ist mit der Kolbenstange 21 eines in einem Pneumatikzylinder 22 verschiebbar gelagerten Kolbens verbunden.
Der Pneumatikzylinder 22 ist mit Druckluft gefüllt und drückt den Schieber 16 und damit die Pressleiste 15 federnd nach unten.
Den Messern 8 sind in analoger Weise je eine Pressleiste 23 zugeordnet. Die beiden Pressleisten 23 sind in gleicher Weise gesteuert. Deren Steuerung wird somit lediglich mit Bezug auf eine der Pressleisten 23 beschrieben und die entsprechenden Teile bei der anderen Pressleiste mit gleichen Hinweisziffern versehen. Die Messer 8 sind an Messerträgern 24 befestigt, die ihrerseits am Schneidblock 5 festgeschraubt sind. Am Messerträger 24 sind zwei Führungen 25 befestigt, in denen ein Schieber 26 vertikal verschiebbar gelagert ist.
Die Pressleiste 23 ist fest mit dem Schieber 26 verbunden, der einen Schlitz 27 aufweist, in den ein Anschlag 28 des Messerträgers 24 eingreift. Die Länge des Schlitzes 27 ist so gewählt, dass der Anschlag 28 die untere Begrenzung des Schlitzes 27 nicht berührt, wenn die Pressleiste 23 auf einer Broschüre 29 aufliegt und sich der Schneideblock 5 in der untersten Stellung befindet. Bewegt sich indessen der Schneideblock 5 nach oben, so kommt der Anschlag 28 gegen die obere Begrenzung des Schlitzes 27 zu liegen und hebt die Pressleiste 23 von der Broschüre 29 ab. Der Schieber 26 ist an seinem oberen Ende mit der Kolbenstange 30 eines in einem pneumatischen Zylinder 31 verschiebbar gelagerten Kolbens verbunden. Der pneumatische Zylinder 31 wird mit Druckluft gefüllt und drückt den Schieber 26 mit der Pressleiste 23 federnd nach unten.
Die pneumatischen Zylinder 22 und 31 sind über ein nicht dargestelltes Druckregulierorgan an einer Druckluftquelle angeschlossen, so dass in beiden Zylindern stets ein steuerbarer Überdruck herrscht.
Befindet sich der Schneideblock 5 in seiner oberen Endlage, so werden die Schieber 16 und 26 unter der Wirkung der Druckluft nach unten gepresst, so dass die obere Begrenzung der Schlitze 18 bzw. 27 gegen die Anschläge 19 bzw. 28 anliegen. Wird nun der Schneideblock 5 gesenkt, so bewegen sich die Pressleisten 15 und 23 synchron mit den Messern 10 und 8 nach unten, wie dies in Fig. 5 schaubildlich dargestellt ist. In dieser Darstellung entspricht die Kurve X der Bewegungsbahn des Punktes X des Messers 8 und die Kurve Y der Bewegungsbahn des Punktes Y des gleichen Messers.
Der Synchronismus der Bewegung der Pressleisten 15 und 23 sowie der Schneidmesser 10 und 8 bleibt so lange erhalten, bis die Pressleisten 15 und 23 auf eine darunterliegende Broschüre 20 bzw. 29 aufsetzen und entsprechend dem Über- druck in den pneumatischen Zylindern 22 und 31 gegen diese gepresst werden. Sobald der höchste Punkt Y des Messers 8 unter die Broschüre 29 zu liegen kommt, ist der Schnitt beendet und die Broschüre kann weiter transportiert werden, sofern die Pressleisten 15, 23 von dieser abgehoben werden.
Zu diesem Zweck ist im Schneideblock 5 eine Welle 32 schwenkbar gelagert. An einem Ende ist drehfest mit der Welle 32 ein Schwenkarm 33 verbunden, an dessen Enden je eine Nockenrolle 34 und 35 drehbar gelagert ist. Die Nockenrolle 34 untergreift einen Anschlag 36, der mit dem Schieber 16 fest verbunden ist. Parallel zur Welle 32 ist im Schneideblock 5 eine Achse 37 einer Wippe 38 schwenkbar gelagert. Die Nockenrolle 35 greift in eine Nut 39 in der Wippe 38 und ist darin verschiebbar gelagert. Im Bereich der Nockenrolle 35 ist am Schwenkarm 33 das eine Ende einer auf Zug vorgespannten Schraubenfeder 40 befestigt, die mit ihrem anderen Ende am Schneideblock 5 befestigt ist. Unter der Wirkung der vorgespannten Schraubenfeder 40 wird die Nockenrolle 35 nach unten gezogen, so dass einerseits die Nockenrolle 34 den Nocken 36 und anderseits das äussere Ende der Wippe 38 angehoben wird.
An diesem äusseren Ende weist die Wippe 38 einen zur Achse 37 parallelen Vierkantstab 41 auf. Der Vierkantstab 41 ragt durch eine Öffnung 42 im Schieber 26 hindurch und untergreift eine am Schieber 26 drehbar gelagerte Rolle 43. Unter der Wirkung der Schraubenfeder 40 wird der Vierkantstab 41 in Berührungskontakt mit der Rolle 43 gehalten. An der Welle 32 ist weiter ein Hebel 44 befestigt, der an seinem freien Ende eine Rolle 45 trägt. Wird die Rolle 45 und damit der Hebel 44 nach oben verschwenkt, so wird gleichzeitig mit der Welle 32 der Schwenkarm 33 verschwenkt, derart, dass sich die Rolle 35 senkt und die Schraubenfeder 40 entspannt. Hierdurch werden im Zusammenwirken der Rolle 34 mit dem Anschlag 36 einerseits die Pressleiste 15 und im Zusammenwirken der Rolle 43 mit dem Vierkantstab 41 die Pressleiste 26 angehoben.
Um nun die Pressleisten 15 und 23 nach erfolgtem Schnitt, d.h. wenn der höchste Punkt (Punkt Y) des Messers 8 die Broschüre durchschnitten hat. von den Broschüren abzuheben, ist auf der Hauptwelle 4 eine Exzenterscheibe 46 aufgekeilt, die eine Hubstange 47 antreibt. Die Hubstange 47 ist zwischen zwei am Schneideblock 5 drehbar gelagerten Rollen geführt und weist an ihrem oberen Ende einen Anschlag 49 auf, der mit der Rolle 45 zusammenwirkt. Die Exzenterscheibe 46 eilt dem Kurventrieb 7 um 60 voraus.
Befindet sich somit der Schneideblock 5 und damit der Kurventrieb 7 in seiner tiefsten Stellung, so stösst die Schubstange 47 mit dem Anschlag 49 gegen die Rolle 45 und verschwenkt die Welle 32 und hebt dadurch, gegen die Wirkung des Druckmediums in den pneumatischen Zylindern 22 und 31, die Pressleisten 15 und 23 von den Broschüren 20 und 29 ab, so dass diese für den Weitertransport frei sind.
Fig. 5 zeigt den Bewegungsablauf der Messer 10 und 8 einerseits und der Pressleisten 15 und 23 anderseits. Die Kurve Y entspricht dem Weg des höchsten Punktes Y der drei Schneidmesser. Die Kurve X entspricht dem Weg des tiefsten Punktes X der drei Schneidmesser, während die Kurve P den Weg der untersten Kante der Pressleisten 15 und 23 darstellt.
Zur Zeit Null befindet sich der Schneideblock 5 in seiner obersten Endlage und in den Schneidstationen befinden sich die Broschüren 20 und 29. Mit dem Schneideblock 5 senken sich die Messer 10 und 8 entsprechend den Kurven X und Y in die untere Endlage, wobei sie die Broschüren 20 und 29 durchschneiden. Die Pressleisten 15 und 23 folgen dieser Bewegung, bis sie auf den Broschüren 20 und 29 aufliegen und unter der Wirkung der pneumatischen Zylinder 22 und 31 darauf gepresst werden. Zum Zeitpunkt A bis zum Zeitpunkt D werden die Broschüren gepresst. Zum Zeitpunkt B setzen die Messer 10 und 8 auf den Broschüren auf und beginnen den Schneidvorgang, der zum Zeitpunkt C beendet ist. Anschliessend werden zum Zeitpunkt D die Pressleisten 15 und 23 von den Broschüren 20 und 29 abgehoben.
Je grösser der Winkel a gewählt wird, umso näher verschiebt sich der Zeit punkt D gegen den Zeitpunkt C. Je näher der Zeitpunkt D beim Zeitpunkt C liegt, umso schneller sind die Broschüren 20 und 29 für den Weitertransport frei. Der Zeitpunkt D darf indessen keinesfalls vor dem Zeitpunkt C liegen. Nachdem der Schneideblock 5 die tiefste Endlage durchlaufen hat, werden die Messer 10 und 8 wieder angehoben, worauf diese die in der Bewegung vorauseilenden Pressleisten 15 und 23 zum Zeitpunkt E einholen. In diesem Augenblick liegen die Nocken 19 und 25 gegen das obere Ende der Schlitze 18 bzw.
27, so dass die Pressleisten 15 und 23 anschliessend synchron mit der Bewegung der Messer 10 und 8 in die obere Endlage bewegt werden.