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Vorrichtung zum Erzeugen von Schlitzen an Pappezuschnitten für Kartons
od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bzw. weitere Ausbildung der Vorrichtung
nach dem Hauptpatent 1182 038,
Das Hauptpatent 1182 038 betrifft eine
Vorrichtung zum Erzeugen von Schlitzen an Pappezuschnitten für Kartons od. dgl.
mit mindestens einem Paar in Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneter
und antreibbarer Wellen, auf denen je-
weils erste und zweite Schlitzköpfe
zum Umlaufen mit der jeweiligen Welle in deren Längsrichtung einstellbar angeordnet
sind, wobei jeder erste Schlitzkopf einen Nabenteil mit einem vorstehenden Schlitzmesser
aufweist, das an der Peripherie des Nabenteils angebracht ist, und jeder zweite
Schlitzkopf ein auf der Welle befestigtes Nabenglied aufweist, das aus einem Paar
paralleler, in Abstand voneinander angeordneter ringförmiger metallischer Schneidscheiben
besteht, und die Anordnung so getroffen ist, daß das vorstehende Messer intermittierend
zwischen den Schneidscheiben hindurchtritt, wobei das vorstehende Schlitzmesser
an seinem vorderen Ende Führungsmittel aufweist, die es mit Ab-
stand von
den Schneidscheiben zwischen diesen hindurchtreten lassen, und daß (in Bewegungsrichtung
des Schlitzmessers gesehen) hinter den Führungsmitteln Ausrichtungsmittel vorgesehen
sind, die selbsttätig das Schlitzmesser und die Schneidscheiben mit jeder Umdrehung
des Messers miteinander fluchtend ausrichten, nachdem die Führungsmittel zwischen
die Schneidscheiben getreten sind, wobei hinter den Ausrichtungsmitteln Schneidmittel
vorgesehen sind, die mit den Schneidscheiben unter Vermeidung einer Metallberührung
in Verbindung treten.
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Im Hauptpatent wurde im Gegensatz zu der in der einschlägigen Technik
vertretenen Ansicht" zur Erzeugung eines sauberen Schlitzes bzw. Schnittes sei während
des Schnittes eine Metallberührung zwischen dem Schlitzmesser des ersten Schlitzkopfes
und den Schneidscheiben des zweiten Schlitzkopfes unbedingt erforderlich, offenbart,
daß die Schlitze bzw. Einschnitte sauberer und besser als bisher angebracht werden
können, wenn die zugeordneten Schneidwerkzeuge unter Vermeidung einer Metallberührung
zusammenwirken.
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Es wurde nun im Sinne einer Verbesserung und weiteren Ausbildung der
Vorrichtung nach dem Hauptpatent gefunden, daß die Schlitze bzw. Schnitte dann besonders
sauber und gut geführt werden können, wenn der Abstand zwischen dem Schlitzmesser
und den Schneidscheiben in bestimmten Grenzen gehalten wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die den
Führungsmitteln folgenden Schneidmittel von den Schneidscheiben einen
Ab-
stand von etwa 0,075 bis 0,175 mm haben.
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Die Bemessung dieses Spielraumes ist ausschlaggebend für die Qualität
des Schnittes, weil sich bei einem Abstand von weniger als 0,075 mm der Schnitt
verschlechtert und die Möglichkeit einer Metallberührung zwischen den Schneidwerkzeugen
infolge von Unwuchten und Wellendurchbie unaen besteht. 9 Z,
Diese Metallberührung
ergibt einerseits einen starken Verschleiß der Schneidwerkzeuge und kann andererseits
bei zu starker Metallberührung zu einer gegenseitigen Beschädigung der Werkzeuge
führen. Bei Abständen von mehr als 0,175 mm verringert sich die Qualität
des Schnittes dadurch, daß z. B. bei mehrlagiger Pappe bzw. Wellpappe die Deckschicht
zu zerreißen droht.
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Die erfindungsgemäße Schlitzvorrichtung zeichnet sich insbesondere
durch eine hohe Standdauer der Schneidwerkzeuge aus. Der Verschleiß der Schneidwerkzeuge
rührt lediglich vom eigentlichen Schlitzen
bzw. Schneiden der Pappe
her, Das ist in Pappeverarbeitungsanlagen von ganz besonderem Vorteil, weil die
Stillstandszeiten derartiger umfangreicher und entsprechend teuerer Anlagen dadurch
wesentlich verringert werden. Ein Zusammenstoßen der miteinander in Eingriff tretenden
Schneidwerkzeuge ist, da keine Metallberührung stattfindet, ausgeschaltet.
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Im folgenden ist, die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine Teilansicht einer Schlitz- bzw.
Schneidvorrichtung nach dem Hauptpatent, bei der die vorstehenden Schlitzmesser
und die aufnehmenden Schneidscheiben der jeweils zusammenwirkenden Schlitzköpfe
teilweise im Schnitt dargestellt sind, F i g. 2 eine Seitenansicht von zwei
zusammenwirkenden Schlitzköpfen gemäß F i g. 1,
F i g. 3 eine Dratifsicht
auf die Schneidkante des Schlitzmessers nach F i g. 2, F i g. 4 einen
Sch n i itt durch das hintere Segment des Schlitzmessers längs der
Linie IV-IV in F i g. 2 und F i g. 5 in größerem Maßstab eine Darstellung
derjenigen Größen und Abmessungen, die bei der Ermittlung der Berührungsfläche zwischen
den am Schlitzmesser vorgesehenen Ausrichtungsmitteln und den Innenflanken der Schneidscheiben
von Bedeutung sind.
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In F i g. 1 ist eine uffilaufende Schlitzvorrichtung
10 nach dem Hauptpatent dargestellt, die mehrere paarweise zusammenwirkende,
vorstehende Schlitzmesser 11 und aufnehmende Schneidscheiben 12 auf-,veist
die an den oberen Messerköpfen 13 bzw. den unteren Messerköpfen 14 befestigt
sind. Die Messerköpfe sind auf Wellen 16 und 17 im Abstand voneinander
lösbar befestiat. Die Wellen 16 und 17
sind in einem Rahmen 21 in Lagern
18 und 19 gelagert. Eine Hauptantriebswelle 22 treibt diese Wellen
16 und 17 über ein Zahnrad 25 und ein Getriebe an, das ein
in dem Rahmenteil 21 gelagertes Zahnrad 24 und Zahnräder 26 und
27 aufweist. Bei jeder Umdrehung der Messerköpfe 13 und 14 greifen
die vorstehenden Schlitzmesser 11 in die von den ringförmigen, aufnehmenden
Schneidscheiben 12 und den Ab-
standsringen 31 am Umfang gebildeten
Nuten 29 ein und schneiden (in Pappvorschubrichtung gesehen) in die vorderen
und hinteren Enden der Pappezuschnitte 28 ein.
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Die Länge der in einem Pappezuschnitt 28 angebrachten Schlitze
bzw. Einschnitte und der Abstand (in Pappvorschubrichtung gesehen) zwischen aufeinanderfolgenden
Schlitzen wird durch die Umfangslänge und die Anzahl der an den Messerköpfen
13
befestigten vorstehenden Schlitzmesser 11 bestimmt. Wie in F i
g. 2 gezeigt ist, sind ein oder mehrere vorstehende Schlitzmesser
11 so an dem Messerkopf 13
befestigt, daß der Bogenabstand zwischen
der hinteren (nacheilenden) und der vorderen (voraneilenden) Kante der aufeinanderfolgenden
Messer 11
C,1 Cr eich der gewünschten Tiefe der aus dem Zuschnitt herzustellenden
Schachtel ist.
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Gewöhnlich werden drei zusammenwirkende Paare vorstehender Schlitzmesser
11 und aufnehmender Schneidscheiben 12 verwendet, jedoch sind zur Vereinfachung
der Darstellung nur zwei solcher Paare in F i g. 1 gezeigt. Die durch die
vorstehenden Schlitzmesser angebrachten sechs Schlitze in dem Behälterzuschnitt
grenzen die acht Lappen ab. Diese wer-den anschließend gefaltet und bilden den Deckel
und den Boden der Schachtel. Die paarweise zusammenwirkenden Schlitzköpfe
13, 14 mit den Schlitzmessem 11 bzw. den aufnehmenden Schneidscheiben
12 sind in Abstand voneinander längs der Wellen 16 und 17 entsprechend
der gewünschten Länge und Breite der herzustellenden Schachtel angeordnet.
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Das eigentliche Schlitzmesser (Schneidmittel 39)
ist vorzugsweise
aus einem Segment 33 hergestellt, das seitlich am Messerkopf 13 mit
Kopfschrauben befestigt ist. Wie in F i g. 3 gezeigt, ist dieses Segment
dünner als der Abstand zwischen den Schneidscheiben, so daß in der von den Schneidscheiben
gebildeten Nut ein Zwischenraum zwischen einer Seitenfläche des Schneidmessers und
der benachbarten, die Nut begrenzenden Innenflanke der aufnehmenden Schneidscheibe
entsteht.
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Das Schlitzmesser 11 weist ferner ein als voreilendes Teil
angeordnetes Segment 32 auf, das als Ausrichtungsmittel 38 und Führungsmittel
37 ausgebildet ist. Das Ausrichtungsmittel 38 dient zum Ausrichten
des Schlitzmessers 11 auf die zugeordnete, von den Schneidscheiben 12 gebildete
Nut 29 im Messerkopf 14. Die Führungsmittel 37 weisen eine herkömmliche
dornartige Spitze auf und haben die Aufgabe, das Anbringen der Schlitze im Pappezuschnitt
28 einzuleiten.
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Das Führungsmittel 37 ist, wie in F i g. 3 gezeigt,
nach Art eines Keiles beidseitig abgeschrägt, wobei die Keilspitze in Umlaufrichtung
zeigt. Um einen guten Übergang zu dem (entgegen der Umlaufrichtung gesehen) hinter
dem Führungsmittel 37 angeordrieten Ausrichtungsmittel 38 zu schaffen,
verbreitert sich das abgeschrägte Führungsmittel (entgegen der Umlaufrichtung gesehen)
und geht in das Ausrichtungsmittel 38 über, dessen Dicke im wesentlichen
ei 1
Er eich der Bre-*te der zwischen den Schneidscheiben 12 gebildeten Nut
29 ist. Somit ist die Dicke b des in F i g. 3 gezeigten Ausrichtungsmittels
38 im wesentlichen gleich dem in F i g. 1 gezeigten Abstand c der
Seitenflanken der zwischen den Schneidscheiben gebildeten Nut 29.
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Die Abmessungen der Berührungsfläche bzw. der überdeckungsfläche des
Ausrichtungsmittels 38 am vorstehenden Messer 11 mit den Innenflanken
der Schneidscheiben 12 können aus folgender Formel berechnet werden: A = 14
[ri 11 - C, (r1 - hl)] + Ih., [r212
- c. (r. - h2)] Darin ist A die Berührungsfläche
bzw. Deckfläche zwischen dem Ausrichtungsmittel 38 am Schlitzmesser und den
Schneidscheiben, r derKrümmunolsradius derPeripherie derSchneidscheibe bzw.
des Schlitzmessers, 1 die Länge des Bogens, gemessen zwischen den beiden
Schnittpunkten der durch die Peripherie der Schneidscheiben und des Schlitzmessers
verlaufenden Krümmungskreise, c der Abstand zwischen den Schnittpunkten der
durch die Peripherie der Schneidscheiben und des Schlitzmessers verlaufenden Krümmungskreise,
h der lotrechte Abstand eines Schnittpunktes der durch die Peripherie durch
die Schneidscheiben und des Schlitzmessers verlaufenden Krümmungskreise von der
waagerechten Tangente an den Krümmungskreis im Schnittpunkt dieses Krümmungskreises
und
der Verbindungslinie der Mittelpunkte der Krümmungskreise der Schneidscheiben und
des Schlitzmessers.
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(Die in obiger Formel verwendete Indexzahl 1
bezieht sich auf
die Abmessungen der Schneidscheiben 12 am unteren Messerkopf 14, die Indexzahl 2
auf die entsprechenden Abmessungen des Messers 11 am oberen Messerkopf
13.)
Aus vorstehender Gleichung ergibt sich-.
oc und ß sind die überdeckungswinkel in Grad. Sollen auf der Schlitzvorrichtung
Pappezuschnitte 28 eines anderen Formats geschlitzt werden, dann müssen die jeweils
zusammenwirkenden Messerköpfe 13, 14 auf ihren Träger-wellen 16 bzw.
17 in die dem neuen Format entsprechende Lage verschoben werden. Zu diesem
Zweck werden die Messerköpfe 13,
14 angehalten, wenn das Ausrichtungsmittel
38 eines jeden Schlitzmessers 11 sich zwischen den zugehörigen Schneidscheiben
12 befindet. Darauf werden die Befestigungsmittel der Messerköpfe, wie z. B. die
Kopfschrauben 43 und die Keile 44, mittels deren die Messerköpfe auf den zugehörigen
Wellen befestigt sind, gelockert und die Messerköpfe 13 axial auf der Welle
16 entweder von Hand oder mit Hilfe einer (nicht gezeigten) herkömmlichen
motorgetriebenen Einrichtung in die gewünschte neue Lage gebracht. Da die Schlitzmesser
11 zwischen den Schneidscheiben 12 eingeklemmt sind, werden die Messerköpfe
14 zusammen mit den Messerköpfen 13 in die gewünschte neue Lage bewegt.
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In dieser neuen Lage werden die Kopfschrauben 43 wieder auf die Keile
44 angezogen und die Messerköpfe 13 und 14 auf diese Weise auf ihren entsprechenden
Wellen festgelegt.
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Während des Anbringens von Schlitzen in einem Pappezuschnitt
28 greift der abgeschrägte, domartig ausgebildete Ansatz des Führungsmittels
37 am Schlitzmesser 11 derart in die Umfangsnut 29 ein, daß
ein Zusammenstoßen der Schneidkanten des Schlitzmessers 11 und der Schneidscheiben
12 selbst bei einer nicht genauen Ausrichtung der Messer vermieden wird. Dies wird
dadurch bewirkt, daß die Dicke der Schneidkante des Führungsmittels wesentlich geringer
als die Breite der Nut 29 zwischen den Schneidscheiben 12 ist. Deshalb greift
das Führungsmittel 37 bei jeder Umdrehung ohne jede Metallberührung mit den
Innenflanken der Schneidscheiben 12 in die Umfangsnut 29 ein. Falls die Schneidwerkzeuge
ungenau aufeinander ausgerichtet sind, bewirkt die Seitenfläche des Ausrichtungmittels
38, die zuerst mit einer Seitenfläche der Schneidscheiben 12 in Berührung
kommt, ein relatives seitliches Nachrichten zwischen den Scheiben 12, dem Messerkopf
14 und der Welle 17 sowie dem Messer 11, dem Messerkopf
13 und der Welle 16. Auf Grund der Metallberührung kann das Ausrichtungsmittel
38 einer Abnutzung ausgesetzt sein, die jedoch so minimal ist, daß sie die
Lebensdauer des Messers nicht beeinträchtigt. Die Schneidmittel 39, deren
Dicke verringert ist und die sich unmittelbar an die Ausrichtungsmittel
38 anschließen, liegen in einem Abstand von ungefähr 0,075 bis
0,175 mm von den Schneidscheiben entfernt und sind somit keiner Metallberührung
aus-Eyesetzt. Trotz dieses Abstandes werden in den Pappezuschnitten 28 sauberere
Schlitze erzielt als mit den bisher verwendeten Vorrichtungen, bei denen
üb-
licherweise eine Metallberührung zwischen den Schneidkanten der Schlitzmesser
11 und der Schneidscheibe 12 stattfand.
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Bei der gezeichneten Ausführungsform sind zwei Ausrichtungsmittel,
je eins an jedem Schlitzmesser 11, angeordnet, weil das für einen
Massenausgleich günstig ist. Es kann natürlich auch nur ein einziges Ausrichtungsmittel
38 vorgesehen sein.