CS213303B2 - Kombinovaný rotační nařezávací, řezací a ohýbací nástroj - Google Patents

Description

Vynález se týká rotačního nařezávacího, řezacího a ohýbacího nástroje, zejména pro papírenské a typografické výrobky, k nařezávání etiket držených pod tlakem, k řezání a ohýbání krabic, přičemž nástroj má alespoň jednu příčně pracující a alespoň jednu podélně pracující jednotku opatřenou nástrojem podél jednoho společného nebo více samostatných, hnaných protiválců, kde příčně pracující jednotka má alelspoň jeden, s protiválcem společně poháněný válec s nožovými držáky, opatřený jako nástroj alespoň jedním křížovým nožem, zatímco podélně pracující jednotka má jako nástroj alespoň jeden podélný nůž, vytvořený jako volně otočný kruhový nůž, který je sklopný na nosné tyči v rovině kolmé k její geometrické ose a uložen posuvně ve směru osy, jaikož i nastavitelný k opěrné tyči a us-pořá-daný v nosné tyči, a konečně jsou nástroje namontovány navzájem na sobě vyměnitelně.

K postupům nařezávání, řezání a ohýbání v papírenských a typografických podnicích se používají různé kombinované rotační nástroje. V tomto· oboru se rozumí pod slovem nařezávání nástřih do nikoliv úplné tloušťky papírového materiálu, respektive ve smyslu tohoto popisu úplné prostřižení jedné ze dvou na sobě ležících vrstev papí2 ru bez poškození druhé vrstvy, pod řezáním se rozumí úplné přestřižení alespoň jedné vrstvy papíru, pod slovem ohýbání se rozumí prolomení neporušující strukturu materiálu, podél Čáry ohybu tlustého papírového materiálu. Průřez materiálu obsahuje v čáře ohybu část stlačenou ve tvaru V, jejímž okolí je materiál zhuštěn.

V popisu se výrazem „příčně, respektive podélně pracující'* označovalo uspořádání jednotky, nástroje atd., k provedení technologického postupu, kterážto jednotka je kolmá nebo téměř kolmá ke směru chodu zpracovávaného papíru, respektive je shodná nebo téměř shodná se směrem chodu papíru. V popisu se pod výrazem nástroj rozumí křížový nástroj, respektive kruhový nástroj bez ohledu na to, zda ss jedná o nařezávací, řezací nebo ohýbací element.

Jsou známé takové rotační nástroje, které jsou vytvořeny na plášti válce a v jednom postupu vykonávají podélná a křížová řezání.

Takovým nástroj-em je rotační nástroj na řezání etiket, vyrobený z plného materiálu, na jehož válcovém plášti jsou vytvořeny řezné hrany, které odpovídají rozměru etiket.

Nedostatky tohoto nástroje jsou následující:

Pro výrobu se vyžaduje zvláštní, dražší ná213303 rojový materiál a velmi nákladné zařízeKaždý rozměr etikety vyžaduje zvláštní ástroj.

Pro zpracování cca 150'—200 000 m mateiálu jsou řezné hrany opotřebeny a nemoou se znovu nabrousit.

Mezi jednotlivými řeznými hranami podél ;rajů etiket lze najít mezery, takže vzniká inačné množství odpadu — tak zvaný rastr.

Nemůže se ho vůbec použít u tvrdšího ma:eriálu, například u hliníkové folie.

Při poškození řezných hran v jednom bodě se celý nástroj stává nepotřebným.

Výměna válce způsobuje značnou dobu provozního klidu.

U jiného nástroje jsou nože se segmenty upnuty v nožovém držákovém válci. Nedostatky tohoto nástroje jsou:

Počet a dělení nástrojů, přesuvných na válci, je omezený.

Pro nepřesnost jednotlivých segmentů jsou také výšky řezu jednotlivých řezných hran odchylné.

Nože jsou opatřeny vrtáním, jejich náhrada je těžká, protože v obchodě dosažitelné, normě odpovídající nože jsou kalené a jejich navrtávání pro jednotlivé nástroje je velmi těžké.

Při změně oceli se má vyjmout celý válec, takže doba provozního klidu je velmi dlouhá.

Nože jiného známého nástroje jsou uloženy v tepelně kalitelném, umělém materiálu. Tato konstrukce má následující nedostatky:

K jeho výrobě se potřebuje drahé zařízení na zpracování umělé hmoty.

Nože se mohou vyměnit pouze po odstranění celé vrstvy umělé hmoty a po nové úpravě a uložení nožů v umělé hmotě.

Za účelem odstranění nedostatků známých rotačních nástrojů byla vypracována různá řešení. . · _; .

Jedno z nich je popsáno ve francouzském patentovém spise čís. 1 522 155, podle něhož se provádí podélné.nařezávání kruhovými noži naklínovanými na hřídelích, které jsou uspořádány navzájem rovnoběžně a přestavitelně, a protikotouči opatřenými pružným povlakem. Kruhové nože jsou ve směru průměru rozříznuty do dvou dílů, takže jsou vyměnitelné nezávisle na sobě.

Nedostatek řešení spočívá v tom, že průměry kruhových nožů by měly navzájem souhlasit s přesností setiny mm, ve zvláštním případě tisíciny mm a jejich nominální výška řezu se může měnit jen společně pro jejich vzájemné prokluzávání hřídelů. Nože nemohou dávat technologicky bezvadnou práci pro prakticky nevylučitelné odchylky průměrů. Konečně musí se dělené kruhové lože navrtat k vůli upevnění šrouby. Konečně se tímto provedením nemohou vůbec provádět příčné postupy.

Jiné řešení bylo zveřejněno v pat. spise NSR Čís. 1 257 006, podle něhož jsou podélné a příčné nástroje upevněny na společném pracovním válci a proti pracovnímu válci je uspořádán spoluobíhající protiválec, opatřeny pružným povlakem alespoň na místech určených pro nástroje, zatímco nože jsou vyměnitelné nezávisle navzájem na sobě.

Nedostatek těchto známých řešení spočívá v tom, že nástroje mají být nastaveny na pracovním válci na stejnou výšku řezu, požadovanou k provedení práce, a kde je nastavení poměrně nepřesné a nezměnitelné, musí se nástroje vyrábět pro danou práci jako jednotlivé kusy. Protože protiválec je opatřen pružným potahem umožňuje známé řešení pouze drážkování, ale vůbec ne nařezávání, řezání nebo ohýbání. Pod drážkováním se při zpracování papíru rozumí takový pracovní postup, podle něhož se v tenkém materiálu vytvoří drážka tvaru V, která materiál nezhušťuje, ale vystupuje z roviny původního materiálu.

Další známý nařezávací, řezací a ohýbací nástroj je složen z podélně a příčně pracujících jednotek, uspořádaných podél společného protiválce nebo více, samostatně poháněných protiválců, kde výška řezu volně obíhajících podélných nožů, upnutých v kvadratických, sloupovitých držácích nožů podélně pracující jednotky, nastavuje s jedné strany dorazovým šroubem, s druhé strany pružinou, přičemž je v podstatě nastavení omezeno na jednu stranu, zatímco Je ve válci pro držení nožů příčně pracující jednotky upnut křížový nůž.

Nevýhodná vlastnost tohoto nástroje spočívá v tom, že následkem únavy pružiny pro nastavení výšky řezu podélně pracující jednotky, dále vibrace zařízení atd. je výška řezu nestejnoměrná a není konstantní, následkem .Čehož například při nařezávání vznikne...mí sto výrobku zastřiženého do žádané;hloubky zcela přestřižený výrobek, dále je stranově měřené dělení podélných nožů omezeno strukturální šířkou držáku nože.'. Ve válci pro držení nožů příčně pracující jednotky mohou být upnuty nejvýše dva křížové nože, takže je podstatně omezen nejmenší vyrobitelný rozměr výrobku, dále se mohou křížové nože vyměnit pouze společně, respektive nastavení výšky řezu je nepřesné.

Společnou nevýhodou vlastností posledních tří řešení je to, že pro nepřesnost nastavení výšky řezu má být protikus v každém případě opatřen pružným potahem, aby se dala vynechat kovová narážka, dále pak v případě opotřebení se mají kvůli zajištění výšky řezu vyměnit všechny nože najednou, protože výšky řezu jednotlivých nástrojů se nemohou nastavovat nezávisle na sobě.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje kombinovaný nástroj podle vynálezu, jehož podstatou je, že nosné páky podélných nožů jsou nasazeny odděleně a ze dvou stran na nosné tyči mezi dvěma mezními polohami, křížové nože jsou oddělené a upnuty v radiálním směrů mezi dvěma mezními polohami, a upnuty ve válci pro držení nožů, v blízkosti dvou předních ploch válce pro držení nožů je naklínováno po jednom omezovacím kroužku a tyto kroužky jsou uloženy na plášti protiválce o kovovém povrchu.

Výhodou vynálezu je vypracování takového kombinovaného, rotačního nástroje, kterým se mohou vyrobit výrobky odchýlných rozměrů jednoduchým přestavením, bez odpadu a při nepřetržitém provozu.

Obr. 1 je schematickým, bočním pohledem na zařízení pro papírenský průmysl, které je vybaveno· nástrojem podle vynálezu.

Obr. 2 je bočním pohledem na podélně pracující jednotku nástroje podle vynálezu.

Obr. 3 ukazuje pohled zpředu na součást příčně pracující jednotky nástroje podle vynálezu.

Obr. 4 je bočním pohledem částečně v řezu na válec pro držení nožů jednotky podle obr. 3, ve zvětšeném měřítku.

Obr. 5—3 znázorňují profily nástrojů a zpracovávaného materiálu při jednotlivých technologických postupech, kde na obr. 5 je znázorněno řezání, na obr. 6 běžné nařezávání, na obr. 1 nařezávání podle vyhálezu a a obr. 8 ohýbání.

Na obr. 1 je znázorněn schematický boční pohled na zařízení pro papírenský průmysl, opatřené nástrojem podle vynálezu, které je v daném případě určeno k nařezá-. vání jednobarevně potištěných etiket. Na boční stěně 1 zařízení jsou za sebou uspořádány ve směru průchodu materiálu 2, označené šipkou 3, odváděči válec 3, tiskací jednotka, složená z barevného pásu 5, snímacího válce 6, předávacího válce 7, štočkového válce 8 a protiválce 9, sušicí jednotka, složena z ohřívacího tělesa 10 a odsávacího zařízení 11, podélně pracující jednotka, složená z podélně pracujícího nástroje 12 a z protiválce 13, příčně pracující jednotka, složená z válce 14 pro držení nožů a z protiválce 15, a konečně navíjecí válec 18.

Nástroj podle vynálezu se může samozřejmě namontovat na zařízení odchylné konstrukce pro papírenský růmysl, přičemž zůstává v rozsahu ochrany vynálezu. Hnací mechanismus, ovládací systém atd. zařízení nebyly na výkresech znázorněny.

Na obr. 2 je znázorněn boční pohled na příklad provedení podélně pracující jednotky rotačního nařezávacího, řezacího a ohýbacího nástroje podle vynálezu. Podélné nože 17 podélně pracující jednotky jsou uloženy odděleně volnoběžně v každé nosné páce 18 a jsou uspořádány podél protiválce

13.

Nosné páky 18 jsou upraveny na nosné tyči 19 a nataženy na podpěrnou tyč 20 s velkou vůlí. Nosné páky 18 jsou zpraveny kroužkem 21, upevněným stranou,, ale otočně, na nosné tyči 19. Do kroužků 21 je zašroubován stavěči šroub 23, opatřený kolíkem, který je zaveden do drážky nosné tyče 19. Tímto způsobem se může kroužek 21 na nosné tyči 19 posunout stranou, respekti-i ve upevnit utažením stavěcího šroubu 23. V obou případech se může nosná páka 18 na kroužku 21 sklopit. Sklopením nosné páky 18 ss mění výška řezu podélného nože 17.

Sklápění nosných pák 18, tj. výška řezu podélných nožů 17 se může omezeně nastavovat pomocí vrtání, uspořádaných na nosných pákách 18 a vytvořených v pláštích na podpěrné tyči 20 a nastavování z obou stran se děje omezeně stavěcími šrouby 22, které jsou postaveny navzájem proti sobě podél geometrické osy procházející podpěrnou tyčí 20.'

V nosné páce 18 je vyleptáno zakřivené vybrání, které zajišťuje vzhledem ke kroužku 21 a jeho stavěcímu šroubu 23 volné vyklápění.

Zde je třeba poukázat na to, že u příčně, respektive podélně pracujících jednotek se rozumí tak zvaná výška řezu jinak. U příčně pracující jednotky se rozumí pod výškou řezu průměr fiktivního válcového tělesa, dotýkajícího ss hran nástroje, zatímco u podélně pracující jednotky se rozumí výškou řezu průměr fiktivního válcového tělesa, uspořádaného souose s protiválcem 13 a dotýkajícího se podélných nožů. Označení se proto všeobecně používá, protože v obou případech se provede změna tvaru, realizovaná ve zpracovávaném materiálu, tj. znamená to například při nařezávání, že jak křížový nástroj, tak i podélné nože 17 provedou řez stejné hloubky.

Na obr. 2 je směr otáčení jednotlivých strojních elementů, respektive směr chodu papírového pásku označen šipkami.

Na obr. 3 je znázorněn pohled zpředu na příčně pracující jednotku nástroje podle vynálezu. Ve válci pro držení nožů 14, uspořádaných rovnoběžně s protiválcem 15, jsou upevněny křížové nože 24, respektive v blízkosti přední plochy válce pro držení nožů 14 je naklínováno po jednom omezovacím kroužku 25, jehož průměr· odpovídá nominální výšce řezu. Materiál 2 je veden mezi válci.

Na obr. 4 je znázorněn válec pro držení nožů 14 příkladu provedení příčně pracující jednotky rotačního, řezacího a ohýbacího bočním pohledu, částečně v řezu.

U příčně pracující jednotky rotačního nástroje podle vynálezu ja oddělen alespoň jeden válec pro· držení nožů 14 nebo uspořádán podél společného protiválce 15 a poháněn společně soustavou počítacího kola, dále mohou být také příčně, respektive podélně pracující jednotky uspořádány podél společného protiválce.

Podél pláště pro držení nožů 14, znázorněného na obr. 4, je vytvořeno alespoň jedno sedlo, v daném případě jsou tři sedla 25. V sedle 25 je upnut křížový nůž 24 klínem 27 a alespoň dvěma šrouby 28. Charakteristické rozměry válce pro držení nožů 14 jsou — mezi neznázorn&nými podélnými rozměry — následující:

) — průměr válce pro držení nožů

Jl — průměr pracovního bodu nebo výška fezu i — průměr nožového pásu t— dělení

Na obr. 4 je označen směr otáčení válce pro držení nožů 14 šipkou. Ve válci pro držení nožů 14 mohou být uspořádány podle provedení podle vynálezu více než dva, navzájem na sobě nezávisle namontovatelné a nastavitelné křížové nože 24.

Kvůli porozumění se ve třech sedlech 26, znázorněných na obr. 4, ukazují jako křížové nástroje 24, různé nástroje a sice ve smyslu chodu hodinových ručiček zdola nahoru — nařezávací nůž, ohýbací nůž a řezací nůž.

Protože podél daného protiválce IS může být uspořádáno více válců pro držení nožů 14 mohou se navzájem plynule přestavovat, může se dosažitelné, výsledné dělení, tj. rozměr vyrobeného produktu ve funkci dělení t, respektive počtu zabudovaných křížových nožů 24 a počtu válců pro držení nožů 14 zmenšit na zcela malé rozměry a tak se nastavovat v četných variantách.

Zde je třeba opakovat, že postup nařezávání podle tohoto popisu je třeba brát v dalším smyslu všeobecně než je tomu v papírenském nebo tiskařském průmyslu. Pod pojmem nařezávání je totiž třeba rozumět nejen úplné přestřižení vrstvy materiálu dané tloušťky, ale i při výrobě etiket pod tlakem, které jsou na nosné vrstvě, také takový postup, kdy se vrstva etiket zcela prostříhne, ale nosná vrstva nikoliv.

Na obr. 5—-7 jsou znázorněny profily nástrojů a zpracovávaného materiálu podle jednotlivých technologických postupů. Funkce podélných nožů 17, respektive křížových nožů 24 je na těchto obrázcích stejná. Na obr. 5 je znázorněno řezání, na obr. 6 nařezávání podle běžného slova smyslu, na obr. 7 nařezávání v dalším smyslu podle vynálezu, zatímco na obr. 8 je znázorněno ohýbání.

V dalším se budou popisovat výhodné vlastnosti rotačního nařezávacího, řezacího a ohýbací nástroje podle vynálezu.

Během provozu příkladmo znázorněného, v popise uváděného a uskutečněného provedení byly vyrobeny pod tlakem držené etikety o rozměrech 43X43 mm. Bylo zjištěno, že použitím nástroje podle vynálezu se zvýšila produktivita o cca 30 %, což lze vysvětlit zkrácením doby prostojů, protože se nože mohou vyměnit bez demontáže válce pro držení nožů. Při vynechání tvoření rastru vzniká úspora papírového materiálu ve výši cca 10 — 15 % ve srovnání s produkcí provedenou ss známým nástrojem na řezání etiket.

Zařízením vybaveným nástrojem podle vynálezu se mohou vyrábět etikety různých rozměrů jednoduchým přestavením. Použité nože odpovídají normě, jsou vyměnitelnými díly, jejich použití je nesrovnatelně lacinější než nože jednotlivě vyráběných známých malých nástrojů.

Claims (3)

1. Kombinovaný rotační nařezávací a ohýbácí nástroj, zejména pro malé papírenské a typografické výrobky, například pod tlakem upravených etiket, k řezání a ohýbání krabic, který má alespoň jednu příčně pracující a/nebo jednu vodorovně pracující, nástrojem opatřenou jednotku uspořádanou podél jednoho^ společného nebo více samostatně poháněných protiválců, kde má příčně pracující jednotka válec pro držení nožů, opatřený alespoň jedním křížovým nožem jako nástrojem a poháněným společně s protiválcem, zatímco podélně pracující jednotka má jako nástroj podélný nůž vytvořený jako volně otočný křížový nůž na nosné tyči, výkyvný v rovině kolmé k její geometrické ose, uložený posuvně ve směru osy, jakož i nastavitelný k opěrné tyči, konečně pak jsou. nástroje namontovány nezávisle navzájem vyměnitelně, vyznačující se tím, že nosné páky (18) podélných nožů (17) jsou nasazeny odděleně a ze dvou stran na nosné tyči (19) mezi svými dvěma mezními polohami, křížové nože (24) jsou upnuty odděleně a v radiálním směru mezi dvěma mezvynalezu nimi polohami nastavitelně ve válci pro držení nožů (14), přičemž v blízkosti dvou předních ploch válce pro držení nožů (14) je naklínováno po jednom omezovacím kroužku (25) a tyto kroužky (25) jsou uloženy na plášti (9) protiválce o kovovém povrchu.

2. Kombinovaný rotační nařezávací a ohýbací nástroj, podle bodu 1, vyznačující se tím, že jeho válec pro držení nožů (14) má alespoň jedno uložení (26) podél pláště, v němž je upevněn křížový nůž pomocí klínu (27) a pomocí alespoň dvou zatahovacích šroubů (28).

3. Kombinovaný rotační nařezávací a ohýbací nástroj podle bodu 1, vyznačující se tím, že má ve své nosné pásce (18) navzájem proti sobě postavené dva stavěči šrouby (22), které jsou kolmé k plášti vrtání, obklopujícímu opěrnou tyč (20) a jsou uspořádány podél geometrické osy protínající opěrnou tyč (20), přičemž jeho nosná páka (18) má stranou upevněný, ale výkyvně upnutý, na vrubované nosné tyči (19) posuvně uložený kroužek (21), v kroužku (21) s

je zašroubován stavěči šroub (23), opatřený kolíkem a v blízkosti stavěcího šroulbu (23) nosné tyče (18) je opatřen zakřiveným vybráním.