DE1257010B - Betaetigungsvorrichtung fuer einen mit einem feststehenden Messer versehenen Schlitten und fuer ein auf diesem angeordnetes bewegbares Messer - Google Patents

Description

DEUTSCHES '/WWW* PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 55 e-5/01

Nummer: 1 257 010

Aktenzeichen: L 43197 VII b/55 e

J 257 010 Anmeldetag: 13. Oktober 1962

Auslegetag: 21. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für einen in Bewegungsrichtung einer Papierbahn vor und zurück beweglichen mit einem feststehenden Messer versehenen Schlitten und für ein auf diesem Schlitten senkrecht zur Bewegungsrichtung der Papierbahn und während der Schlittenbewegung auf und ab bewegbares Messer zum Abschneiden von Bögen mit einem Kurbelräder und Kurbelzapfen aufweisenden Antrieb.

Eine bekannte Betätigungsvorrichtung dieser Art besitzt zwei Antriebe, und zwar einen für den Schlitten und einen anderen für das bewegbare Messer. Beide Antriebe sind als Kurbelräder ausgeführt. Das bewegbare Messer wird durch eine Druckfeder belastet, die in der bekannten Vorrichtung als Resonanzelement infolge ihrer Anordnung schwer beherrschbar ist, wenn die Bewegungsverhältnisse durch verstellbare Kurbelzapfen geändert werden. Der bekannte Schlitten läuft mit Rollen auf Schienen und ist nicht gegen eine Höhenbewegung abgefangen. Beide ao Antriebe sind weiterhin durch ein Vorgelege miteinander verbunden, das einen zusätzlichen Aufwand darstellt. Die bekannte Ausführung hat erhebliche Masse, was für die Steuerung der hin- und hergehenden Teile als nachteilig angesehen wird.

Das Zahnspiel im Vorgelege macht sich gerade bei der Umsteuerung nachteilig bemerkbar.

Weiterhin ist es bekannt, zum Querschneiden einer auf einer Trommel geführten Papierbahn als Schneidmesser auf der Trommel selbst schwenkbar zu lagern und die Schwenkbewegung von einer feststehenden Kurbelscheibe abzuleiten. Dabei läuft die Schneidvorrichtung ständig mit der Trommel um, der Schneidtakt der Messer liegt unveränderlich fest.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durchlaufende Papierbahnen und insbesondere durchlaufende Kopierpapierbahnen mit einer verhältnismäßig leichten Vorrichtung in Abhängigkeit von bestimmten Schaltzeitpunkten zu schneiden, ohne daß selbst bei Formatänderungen irgendwelche Unregelmäßigkeiten durch eine Massenbeschleunigung auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurbelzapfen der Kurbelräder mit Messerträgern für das bewegbare Messer verbunden und zur unmittelbaren Bewegung sowohl des Schlittens als auch des bewegbaren Messers in zur Bewegungsrichtung der Bahn senkrechten Schlitzen in den Seitenwänden des Schlittens auf und ab bewegbar sind. Der gemeinsame Antrieb für den Schlitten und das bewegbare Messer setzt die Möglichkeit eines Spiels zwischen den zusammenarbeitenden Teilen herab und Betätigungsvorrichtung für einen mit einem
feststehenden Messer versehenen Schlitten und
für ein auf diesem angeordnetes bewegbares
Messer

Anmelder:

Lumoprint Zindler K. G.,
Hamburg 13, Hallerstr. 59

Als Erfinder benannt:
Werner Saiger, Hamburg

vermeidet überflüssige Maßnahmen auf Grund von Zwischengliedern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in den Seitenwänden des Schlittens je ein weiterer Schlitz parallel zur Bewegungsrichtung der Bahn zur Aufnahme eines in benachbarten Gestellteilen gelagerten Zapfens und ein Zapfen zum Eingriff in einen gleichartigen Schlitz in den benachbarten Gestellteilen vorgesehen, und in diesen ist eine Gabelfeder derart angeordnet, daß sie in entspanntem Zustand den Zapfen im mittleren Bereich des zugeordneten Schlitzes hält. Eine solche Ausführungsform ermöglicht nicht nur eine verhältnismäßig einfache Konstruktion, sondern führt auch zu dem Vorteil, daß der Kurbelzapfen durch seine Kreisbewegung eine hin- und hergehende Schlittenbewegung und dazu senkrechte Messerbewegung derart bewirkt, daß die Schlittenbewegung automatisch in der Nähe ihrer Umkehrpunkte verlangsamt wird, während das zur Schlittenbewegung senkrecht bewegliche Messer im mittleren Bereich der Schlittenbewegung mit der höchsten Schlittengeschwindigkeit in Richtung des Papiervorschubes in Schneideingriff gebracht wird. Dies ist eine wichtige Eigenschaft vorliegender Erfindung.

Es wird nicht nur der Antrieb an sich maßgeblich vereinfacht, sondern zugleich eine Lösung geschaffen, in welcher der Schlitten als bewegliche Kulisse für die in Abhängigkeit von der Bewegung des Schlittens erfolgende Bewegung des Messers ausgeführt ist, wobei diese Kulisse unter Einwirkung des Antriebs in ursächlichem Zusammenhang mit der Hin- und Herbewegung des Schlittens die Hin- und Herbewegung des beweglichen Messers in einer zur Bewegungs-

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richtung des Schlittens senkrechten Richtung steuert.

Vorteilhaft ist an dem Schlitten eine auf den Träger des beweglichen Messers und damit auf den Kurbelzapfen wirkende Feder derart angeordnet, daß das bewegliche Messer jeweils an eine zum feststehenden Messer ausgerichtete Führung gedrückt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen

F i g. 1 bis 4 schematisierte Seitenansichten der Erfindung gemäß Schneideanordnung teilweise im Schnitt zur Darstellung verschiedener Arbeitsphasen,

F i g. 5 eine im Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 6 dargestellte Seitenansicht der Messerbaugruppe einschließlich der Vorschubbahn und der Antriebseinrichtung für die Vorschubbahn,

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Baugruppe gemäß Fig. 5.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen dargestellt.

Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist die eigentliche Schneidevorrichtung innerhalb von Gestellwänden 1, 2 angeordnet. Diese Gestellwände haben Schlitze 3 bzw. 3' und weiterhin in den Zwischenraum zwischen den Gestellwänden ragende Zapfen 4 (Fig. 1), welche als durchgehende Führungsstange zwischen den Gestellwänden ausgebildet sein können.

Zwischen den Gestellwänden ist der Schlitten gelagert, welcher die Seitenrahmenteile 5, 6 besitzt, die parallel zu den Gestellwänden 1, 2 ausgeführt sind und durch geeignete Mittel, welche teilweise noch beschrieben werden, starr miteinander verbunden sind. Die SeitenrahmenteiIe sind beispielsweise in Form eines umgekehrten T ausgeführt. Die Schenkel des Querbalkens dieses T liegen in der Bewegungsrichtung des Schlittens. Einer dieser Schenkel, und zwar vorzugsweise der in Bewegungsrichtung der Papierbahn gerichtete Schenkel, trägt eine Führungsstange?, die sich nicht nur zwischen den Seitenrahmenteilen 5, 6 erstreckt, sondern zugleich in die Schlitze 3,3' ragt. Der andere Schenkel des Querbalkens der Seitenrahmenteile besitzt einen mit den Schlitzen 3, 3' fluchtenden Schlitz 8, 8'. Im Bereich dieses Schlitzes ist die durchgehende Führungsstange 4 angeordnet, die in den Gestellwänden befestigt ist. Es ist ersichtlich, daß der Schlitten mit seinen Rahmenteilen parallel zur Richtung der Schlitze 3, 8 beweglich ist, wobei die Führungsstange 4 in den Gestellwänden 1, 2 stationär verbleibt, während die Fiihrungsstange 7 innerhalb der Schlitze 3, 3' bewegbar ist. Es versteht sich, daß die Führungsstangen an den Stellen, die mit den Schlitzen in Eingriff kommen, mit Führungsrollen ausgestattet sein können, welche an den Schlitzrändern abrollen. Dies hat den Zweck einer Reibungsverminderung.

Die senkrechten Abschnitte der Rahmenteile 5, 6, von denen einer mit 9 bezeichnet ist, tragen an einem Verbindungsbalken 10, der die Rahmenteile starr verbindet, ein feststehendes Messer 11, das sich über die gesamte Breite des Schlittens zwischen den Rahmenteilen 5, 6 erstreckt. Ferner ist zwischen den Rahmenteilen 5, 6 ein Antriebselement 12 angeordnet, das aber im Gegensatz zu dem Verbindungsbalken 10 zwischen den Rahmenteilen 5, 6 beweglich ist. Dieses Antriebselement trägt das bewegliche Messer 13. Diesem ist an der Innenseite der Rahmenteile 5, 6 eine

Führung 14 zugeordnet, an welcher das bewegliche Messer 13 entlang bewegbar ist. An dem Antriebselement 12 ist ferner, beispielsweise an der Seite, welche von dem beweglichen Messer 13 abgekehrt ist, eine frei verdrehbare Führungsrolle 15 angeordnet, die eine Auskehlung aufweist. Diese Führungsrolle läuft in als Federn ausgebildeten Führungsschienen 16, von denen eine zweckmäßig an jeder Seite, d. h. an jedem Rahmenteil 5, 6 angeordnet ist, obwohl in

ίο F i g. 1 nur eine gezeigt ist. Die als Feder ausgebildete Führungsschiene 16 hat den Zweck, das bewegliche Messer an der Führung 14,14' zu halten. Die die Führungsschiene bildende Feder ist um einen Zapfen 17 an den Rahmenteilen 5, 6 gelagert und gegen Verdrehung an den Rahmenteilen beispielsweise durch Verhakung gesichert.

In den Rahmenteilen sind ferner an Zapfen 18 unverdrehbar festgelegte zweiteilige Federn angeordnet, von denen eine in den F i g. 1 bis 4 gezeigt ist.

Diese Federn haben zwei Schenkel 19, 20, die die Führungsstange 7 einfassen und mit der Bewegung der Führungsstange ausgelenkt werden können. Gemäß den F i g. 1 bis 4 sind die Federn verdrehbar auf den Zapfen 17,18 angeordnet. Unter diesen Zapfen sind weitere Zapfen vorgesehen, von denen einer mit 21 in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist und die zwischen den Schenkeln 19, 20 liegen und somit eine Verdrehung der Federn um die Zapfen 17,18 verhindern, während eine Auslenkung jedes Schenkels 19, 20 von dem zugeordneten Zapfen fort zugelassen ist.

Es ist ersichtlich, daß diese Federn eine Zentrierung des Schlittens mit den Rahmenteilen 5, 6 in einer mittleren Stellung bewirken, d. h. in einer Stellung, in welcher die Führungsstangen 4,7 in der Mitte der ihnen zugeordneten Schlitze angeordnet sind. Das Antriebselement 12 ist vorteilhaft mit zwei Kurbelzapfen 23 ausgestattet, die beiderseits der Rahmenteile 5, 6 durch diese hindurchgehen und mit jeweils einem Kurbelrad 23, 24 verbunden sind. In den senkrechten Rahmenteilen 9 befinden sich Führungsschlitze 61, die senkrecht zu den Schlitzen 3, 8 verlaufen und durch welche die Kurbelzapfen 22 hindurchgehen. Wenn somit die Kurbelräder 23,24, die an ihrem Umfang als Zahnräder ausgebildet sind, verdreht werden, bewegen sich die Kurbelzapfen 22 längs eines Kreisbogens 34 um die Achse der Kurbelräder, wobei nicht nur der Schlitten mit den Rahmenteilen 5, 6 in Richtung der Schlitze 3, 8 hin- und herbewegt wird, sondern zugleich das bewegliche Messer 13 an der Führung 14 auf und ab bewegt wird. Dabei ist die Länge der Schlitze 3, 8 auf den Durchmesser der Kurbelräder bzw. des Kreisbogens 34 abgestimmt. Die Führungsschiene 16 sorgt für eine ständige Führung des beweglichen Messers 13 an der Führung 14, so daß auch in den ineinanderlaufenden Teilen ein einwandfreier Schneidevorgang gewährleistet ist.

Die Federn an den Zapfen 18 sorgen dafür, daß der Schlitten in seiner Ruhestellung, die in F i g. 1 gezeigt ist, bei unten befindlichem Messer 13 in einer mittleren Lage bezüglich der Führungsschlitze 3, 8 ist. Dadurch wird gewährleistet, daß bei Antrieb der Kurbelräder 23, 24 im Umkehrpunkt des Schlitzes eine allmähliche VerIangsamung und darauffolgende Beschleunigung des Schlittens in der neuen Richtung stattfindet, während im Augenblick des Schneidens, also in der höchsten Lage des beweglichen Messers 13, die höchste Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens in Richtung der Schlitze 3, 8 stattfindet.

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Dem Schlitten ist die im ganzen mit 25 bezeichnete Führungsbahn zugeordnet. Dabei bestehen Teile der Führungsbahn aus flachen, trichterförmigen, aus Leitelementen gebildeten Ansätzen 26, 27, die an dem Schlitten angeordnet sind und jeweils zu der unteren Kante des feststehenden Messers 11 ausgerichtet sind. Die trichterartigen Erweiterungen 28, 29 sind dabei der Vorschubrichtung entgegengerichtet, die durch den Pfeil 30 angegeben ist. Es ist erkennbar, daß die Erweiterung 29 in Leitelemente der Führungsbahn 25 übergreift, während ein schmaler Abschnitt des Führungsansatzes 27 in Leitelemente 31, 32 der Führungsbahn 25 an der Abführungsseite der Führungsbahn eingreift. Die miteinander in Eingriff oder Überdeckung kommenden Abschnitte sind so bemessen, daß eine sichere Führung des Papiers in der und aus der Schneidevorrichtung gewährleistet ist. Die trichterartige Aufweitung 28 ist dabei so weit, daß der vorlaufende Rand der Papierbahn mit Sicherheit in den Führungsansatz 27 eindringt.

F i g. 2 zeigt die Stellung der Schneideeinrichtung nach einer Umdrehung der Kurbelräder 23, 24 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn bezüglich Fig. 1. Die Drehachse der Kurbelräder ist in F i g. 1 mit 33 bezeichnet. Gemäß F i g. 2 hat der Schlitten unter Auslenkung des Federschenkels 19 seine rechte äußerste Stellung erreicht, und er befindet sich im Stillstand zur Änderung der Bewegungsrichtung.

Gemäß F i g. 3 haben sich die Kurbelräder 23, 24 um 180° gegenüber Fig. 1 gedreht. Hier hat der Schneidevorgang stattgefunden, weil die Schneidekante des beweglichen Messers bereits über die Führungsbahn 25 gestoßen ist. Aus der Überlappung der Messer 11,13 ist erkennbar, daß der Schneidevorgang noch in einem Bereich stattfindet, in welchem das Messer 13 mit erheblicher Geschwindigkeit hochgestoßen wird, also etwa in einem Bereich, der bezüglich des Kreisbogens 34 um etwa 30° gegenüber der Senkrechten versetzt ist. Dadurch wird zugleich sichergestellt, daß die miteinander im Eingriff stehenden Messer mit ihrer höchsten Geschwindigkeit parallel zur Richtung der Führungsbahn 25 bewegt werden.

F i g. 4 zeigt eine Betriebsstellung, in welcher die Kurbelräder 23, 24 um 270° gegenüber F i g. 1 verdreht sind, wobei der Schenkel 20 der Zentrierfedern ausgelenkt ist. F i g. 4 zeigt die Umkehrstellung zur Rückbewegung in die Ausgangslage, wobei die Uberführung zugleich durch den Federschenkel 20 unterstützt wird.

Die vorliegende Anordnung ist in der Lage, auch mit einem impulsartigen Antrieb zu arbeiten, bei welchem zunächst der Federschenkel 19 gemäß F i g. 2 unter Antrieb gespannt wird. Durch Freigabe des Schlittens erfolgt dann eine schlagartige Zurückbewegung unter darauffolgender Auslenkung des Federschenkels 20, der bei einem impulsartigen Antrieb vorteilhaft mit einer kleineren Federkonstanten als der Federschenkel 19 ausgeführt ist, so daß die sich aus der Entspannung des Federschenkels 19 ergebende Bewegung durch den Federschenkel 20 aufgefangen und abgebremst und schließlich umgelenkt wird, worauf der Schlitten an dem entspannten Federschenkel 19 in seine Ausgangslage gemäß F i g. 1 zurückgeführt wird.

Daraus ist ersichtlich, daß die Erfindung auch eine Hin- und Herbewegung des Schlittens allein auf Grund eines Antriebsimpulses zuläßt, wobei die für

einen Schneidevorgang erforderliche Bewegungssteuerung, insbesondere für eine schnelle Bewegung des beweglichen Messers, im Augenblick des Schneidens gewährleistet ist, und zwar sowohl hinsichtlich der Parallelbewegung zum feststehenden Messerll hin als auch hinsichtlich der Bewegung beider Messer in Richtung der Führungsbahn 25.

Die Antriebsgruppe ist in den F i g. 5 und 6 mit weiteren Elementen dargestellt. Nicht gezeigt ist die ίο Vorratsrolle für die Papierbahn, welche durch die strichpunktierte Linie 35 angedeutet ist. Diese Papierbahn gelangt zu den Antriebsrollen 36, 37, deren Drehachsen in den Gestellwänden 1, 2 gelagert sind und an einem Ende mit Antriebsrädern 37, 38 zwecks Herstellung eines gegenseitigen Eingriffs und mit einem weiteren Antriebsrad 39 versehen sind, das über Zwischenräder 40, 41 mit einer allgemeinen Antriebswelle 42 im Eingriff steht. Diese Antriebswelle trägt eine erste Kupplung 43, die zur Einschaltung ao sowohl des Vorschubs der Papierbahn an sich als auch in Verbindung mit einer zweiten Kupplungsanordnung zur mit dem Vorschub der Papierbahn synchronisierten Betätigung der Messervorrichtung dient. Die Antriebsseite der Kupplung 43 steht in nicht näher beschriebener Weise mit einem Antriebsmotor 44 in Verbindung.

Die Antriebswelle 42 trägt die Antriebszahnräder 45, 46, mit denen jeweils angetriebene Zahnräder 47, 48 im Eingriff stehen. Diese angetriebenen Räder sind in Axialrichtung hin- und herbewegbar. Die Antriebsräder 45, 46 haben eine axiale Länge, die die Breite der angetriebenen Räder 47, 48 übertrifft, um den Eingriff auch bei einer axialen Bewegung der Räder 47, 48 aufrechtzuerhalten. Die angetriebenen Räder 47, 48 sind verdrehbar, aber in axialer Richtung unverschiebbar auf einer Welle 49 (F i g. 7) angeordnet. Diese Welle 49 trägt auch ein Zahnrad 50, welches im Antriebseingriff mit dem bereits erwähnten Zahnrad 41 der Welle 42 steht.

Auf der Welle 49 sind ferner die Kupplungsräder 51, 52 verdrehbar und axial verschiebbar gelagert, wobei zwischen diesen Rädern ein Abstandshalter 53 angeordnet ist, der die Kupplungsräder 51, 52 in einer definierten Stellung bezüglich der Gestellwände 1, 2 hält.

In den Naben 54, 55 der Kupplungsräder sind profilierte, vorteilhaft sich spiralartig einsenkende Ausnehmungen angeordnet, die sich in Axialrichtung der Welle 49 erstrecken und mit denen bei Verschiebung der Welle 49 an dieser starr angeordnete Stifte in Eingriff kommen können, um die Kupplungsräder 51, 52 mitzunehmen.

An den angetriebenen Rädern 47, 48 sind gegensinnig profilierte Nockenbahnen 56,57 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung konzentrisch zur Drehachse der Welle 49 erstrecken. An den Gestellwänden 1, 2 angeordnete stationäre Zapfen 58, 59 arbeiten mit den Nockenbahnen 56, 57 zusammen, um vermittels der angetriebenen Räder 47, 48 die Welle 49 in axialer Richtung zu verschieben, wenn die Zapfen 58, 59 mit den Nockenbahnen in Eingriff kommen. Dadurch werden die Stifte zur Durchführung eines weitgehend momentfreien Eingriffs mit den Kupplungsprofilierungen in Eingriff gebracht, um die Kupplungsräder 51,52 mitzunehmen. Diese Kupplungsräder stehen mit den Kurbelrädern 23,24 im Eingriff.

Claims (4)

1 257 OlO Bezüglich der F i g. 5 wird darauf hingewiesen, daß die Rollen 36, 60 gemäß gewählter Übersetzung beispielsweise vier Umdrehungen machen, während die Welle 49 eine Umdrehung durchführt, wobei diese eine Umdrehung während der letzten Umdrehung einer Drehzeit von vier Umdrehungen der Rollen 36, 60 stattfindet. Das Übersetzungsverhältnis könnte beliebig anders gewählt werden, um andere Formatabmessungen zu erreichen. Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichtung für einen in Bewegungsrichtung einer Papierbahn vor und zurück beweglichen mit einem feststehenden Messer versehenen Schlitten und für ein auf diesem Schlitten senkrecht zur Bewegungsrichtung der Papierbahn und während der Schlittenbewegung auf und ab bewegbares Messer zum Abschneiden von Bögen mit einem Kurbelräder und Kurbelzapfen auf- so weisenden Antrieb, dadurchgekennzeichn e t, daß die Kurbelzapfen (22) der Kurbelräder (23,24) mit Messerträgern (12) für das bewegbare Messer verbunden und zur unmittelbaren Bewegung sowohl des Schlittens als auch des bewegbaren Messers (13) in zur Bewegungsrichtung der Bahn senkrechten Schlitzen (61) in den Seitenwänden (5,6) des Schlittens auf und ab bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden (5, 6) des Schlittens je ein weiterer Schlitz (8) parallel zur Bewegungsrichtung der Bahn zur Aufnahme eines in benachbarten Gestellteilen gelagerten Zapfens (4) und ein Zapfen (7) zum Eingriff in einen gleichartigen Schlitz (3) in den benachbarten Gesteliteilen vorgesehen sind und daß in diesen eine Gabelfeder (19, 20) derart angeordnet ist, daß sie in entspanntem Zustand den Zapfen (7) im mittleren Bereich des zugeordneten Schlitzes (3) hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten eine auf den Träger (12) des beweglichen Messers und damit auf den Kurbelzapfen (22) wirkende Feder (16) derart angeordnet ist, daß das bewegliche Messer (13) jeweils an eine zum feststehenden Messer (11) ausgerichtete Führung (14) gedrückt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) als elastisch auslenkbare Führungsschiene für eine Führungsrolle (15) des Antriebselementes (22) ausgeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 292 796;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 114 081.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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