DE19724482C2 - Rotationsstanze - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Apparate zum Perforieren von Bahnmaterial und insbesondere eine Rotationsstanze mit einer kugelförmigen Stanze, befestigt an einem sich drehenden Stanz­ träger, und einer Matrize, befestigt an einem Matrizenhalter, der sich in einer zu dem Stanzträger entgegengesetzten Richtung dreht.

Rotationsstanzen werden eingesetzt, um eine Reihe von Löchern in fortlaufendem Bahnmaterial zu erzeugen. Zum Beispiel werden die Löcher neben den Seitenrändern von Zahnkettenvorschub-Computer­ druckerpapier häufig unter Verwendung von Rotationsstanzen er­ zeugt. Dieser Typ von Stanze erzeugt in akkurater und kostengün­ stiger Weise Löcher in Bahnmaterial mit Materialvorschubgeschwin­ digkeiten bis zu 180 Meter pro Minute oder mehr.

Viele Rotationsstanzen des Standes der Technik weisen zylinder­ förmige Stiftstanzen auf. Die führenden und nachlaufenden Ecken der Stiftstanzen treten mit den Ecken der Matrizen in Kontakt, wenn jedes Loch erzeugt wird, weil die Stanzen und Matrizen rela­ tiv zueinander rotieren. Dieser Kontakt verursacht, daß die Stan­ zen und Matrizen abnutzen und schließlich erneuert werden müssen. Der Kontakt verursacht ebenfalls Hitze, die manche Bahnmaterialien beschädigen kann oder das Schmelzen der Materialien verursacht, wodurch Stanzen und Matrizen verkleben und ihre Fähigkeit, das Bahnmaterial zu perforieren, reduziert wird. Darüber hinaus kann die Hitze die Stanzen spröde werden lassen, wodurch die Gefahr, daß diese brechen, erhöht wird.

Um diese Probleme zu lindern, verwenden einige Rotationsstanzen des Standes der Technik kugelförmige Stanzen, die in geringerem Maße als Stiftstanzen mit den Matrizen in Kontakt treten. Somit ist die durch kugelförmige Stanzen erzeugte Hitze geringer als die durch Stiftstanzen erzeugte, so daß die Probleme, die mit der Wärmeentwicklung verbunden sind, reduziert werden. Die kugelför­ migen Stanzen werden in vielen der Rotationsstanzen des Standes der Technik durch Federn gegen die Matrizen unter Vorspannung gesetzt. Jedoch benötigen die federbelasteten Stanzen weite Stanz­ zwischenräume, um die großen Federn unterzubringen, die für das Schneiden von festen Materialien erforderlich sind. Diese Stanz­ zwischenräume sind für einige Anwendungen inakzeptabel groß.

Die Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhalten die Bereitstellung eines Rotations­ perforationsapparats mit erhöhter Stanzlebensdauer, die Bereit­ stellung eines solchen Apparats, der zwischen perforierenden und nicht perforierenden Positionen eingestellt werden kann, die Bereitstellung eines solchen Apparats, der in der Lage ist, feste Bahnmaterialien zu perforieren, die Bereitstellung eines solchen Apparats, der in der Lage ist, Klebstoffe umfassende Bahnmate­ rialien zu perforieren, die Bereitstellung eines solchen Apparats, der niedrige Stanztemperaturen erzeugt und die Bereitstellung eines solchen Apparats mit Stanzen, die in ihrer Herstellung und Wartung wirtschaftlich sind.

Kurz gesagt betrifft diese Erfindung einen verbesserten Rotations­ perforationsapparat für das perforieren von Bahnmaterial. Der Apparat umfaßt einen Rahmen, einen Matrizenhalter, der so an dem Rahmen befestigt ist, daß er sich um eine erste Achse dreht, mindestens eine an dem Matrizenhalter befestigte Matrize, einen Stanzträger, der so an dem Rahmen befestigt ist, daß er sich um eine zweite, im allgemeinen zu der ersten Achse parallele Achse dreht, und mindestens eine an dem Stanzhalter befestigte Stanze. Die Stanze kann in einer im allgemeinen radialen Richtung, bezogen auf die zweite Achse, bewegt werden und folgt einem kreisförmigen Weg des Stanzträgers. Der Apparat umfaßt ebenfalls einen Antriebsmechanismus für die Drehung des Matrizenhalters und/oder des Stanzträgers um seine jeweilige Achse, um relative Rotation zwischen dem Matrizenhalter und dem Stanzträger zu bewir­ ken. Die Rotation wird synchronisiert, so daß die Stanze an dem Stanzträger mit der Matrize an dem Matrizenhalter intermittierend zusammenwirken kann, um Bahnmaterial zu perforieren, das zwischen dem Matrizenhalter und dem Stanzträger vorgeschoben wird. An dem Rahmen befestigte Arretiermittel können mit der Stanze intermit­ tierend an einer ausgewählten Position entlang des Weges in Eingriff gebracht werden, um die Stanze gegen inwärts gerichtete Radialbewegung zu der zweiten Achse hin zu halten, wenn die Stanze mit der Matrize zusammenwirkt, um das Bahnmaterial zu perforieren, wobei die Stoppmittel relativ zu dem Rahmen reguliert werden können, um die ausgewählte Position entlang des Weges zu variieren.

In einer zweiten Ausführung dieser Erfindung umfaßt der Rotations­ perforationsapparat einen Rahmen, erste und zweite im allgemeinen parallele Schäfte, die drehbar an dem Rahmen befestigt sind, einen Matrizenhalter, der an dem ersten Schaft so befestigt ist, daß er sich in Bezug auf den Rahmen dreht, mindestens eine Matrize, die an dem Halter befestigt ist, und einen Stanzträger, der an dem zweiten Schaft so befestigt ist, daß er sich in Bezug auf den Rahmen dreht. Der Stanzträger umfaßt eine ringförmige Felge mit mindestens einer Öffnung, die sich radialwärts nach innen von einer äußeren Oberfläche der Felge zu einer inneren Oberfläche der Felge erstreckt. Eine Stanze ist innerhalb der Stanzträgeröffnung für im allgemeinen radiale, reziproke Bewegung innerhalb der Öff­ nung angeordnet. Der Apparat umfaßt ebenfalls einen Antriebsmecha­ nismus für das Rotieren des Matrizenhalters und des Stanzträgers in synchronisierter Bewegung in Bezug aufeinander, so daß die Stanze mit der Matrizenöffnung intermittierend zusammenwirken kann, um das Bahnmaterial zu perforieren, welches zwischen dem Matrizenhalter und dem Stanzträger hindurchläuft. Zusätzlich umfaßt der Apparat eine Sperre, die an der Innenseite der inneren Oberfläche der Felge des Stanzträgers für absatzweises Beaufschla­ gen der Stanze angeordnet ist, um die Stanze gegen Radialbewegung nach innen zu dem zweiten Schaft hin zu halten, wenn die Stanze mit der Matrizenöffnung zusammenwirkt, um das Bahnmaterial zu perforieren, wobei die Sperre während wenigstens eines Teils jeder Umdrehung des Stanzträgers mit den Stanzen in Eingriff kommt und, wobei die Sperre in Bezug auf den Rahmen bewegt werden kann, um die Position zu variieren, an der die Sperre die Stanze beaufschlagt.

Die erfindungsgemäßen Aspekte werden im folgenden veranschaulicht.

Abb. 1 ist ein Frontaufriß des Rotationsperforationsapparats der vorliegenden Erfindung, ohne den Antriebsmechanismus gezeigt;

Abb. 2 ist ein rechtsseitiger Aufriß, der den Antriebs­ mechanismus zeigt;

Abb. 3 ist ein Querschnitt durch die Ebene der Linie 3-3 von Abb. 1;

Abb. 4 ist ein Querschnitt durch die Ebene der Linie 4-4 von Abb. 1;

Abb. 5 ist ein Querschnitt durch die Ebene der Linie 5-5 von Abb. 3;

Abb. 6 ist ein Querschnitt ähnlich dem von Abb. 3 in einem weiteren Teilquerschnitt, der den Apparat in der Einstellung für Nicht-Perforation zeigt;

Abb. 7 ist ein Querschnitt, der ein Detail von Abb. 4 zeigt;

Abb. 8 ist ein Querschnitt, der ein Detail von Abb. 5 zeigt;

Abb. 9 ist ein Querschnitt, der ein Detail von Abb. 6 zeigt.

Entsprechende Bezugsziffern kennzeichnen entsprechende Teile durch die verschiedenen Ansichten in den Zeichnungen hindurch.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Abb. 1 wird der Apparat der vorliegenden Erfindung in seiner Gesamtheit durch die Bezugsziffer 20 gekennzeichnet. Der Apparat 20 umfaßt eine Reihe von Rotationsmatrizenhaltern (jeder allgemein mit 22 be­ zeichnet) und eine Reihe von Stanzträgern (jeder allgemein mit 24 bezeichnet), die an parallelen horizontalen Schäften 26, 28 befe­ stigt sind, die drehbar zwischen parallelen vertikalen Platten 30, 32 befestigt sind. Gehärtete Matrizen 34 sind an jedem der Matri­ zenhalter 22 in gleichmäßig beabstandeten Intervallen um die Matrizenhalter befestigt. Ebenso sind kugelförmige Stanzen 36 an den Stanzträgern 24 in gleichmäßig beabstandeten Intervallen um die Stanzträger befestigt, wobei die Intervalle den Zwischenräumen zwischen den Matrizen 34 an den Matrizenhaltern 22 entsprechen. Die Matrizenhalter 22 und Stanzträger 24 drehen sich in entgegen­ gesetzten Richtungen, so daß jede Stanze 36 intermittierend auf eine der Matrizen 34 ausgerichtet wird. In Abhängigkeit von der Einstellung des Apparats 20, wie weiter unten erläutert wird, können die Stanzen 36 mit den Matrizen 34 zusammenwirken, um Bahnmaterial S (Abb. 2), das zwischen den Matrizenhaltern 22 und den Stanzträgern 24 hindurchläuft, zu perforieren.

Wie in Abb. 2 veranschaulicht wird, sind die Platten 30, 32 an einer Basis 40 oben auf einem Tisch 42 befestigt. Die Platten 30, 32, die Basis 40 und der Tisch 42 bilden zusammen einen Rahmen, der ein Teil einer größeren Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Hochgeschwindigkeitsmaschine für das Drucken von Formularen und Etiketten, sein kann. Ein Schaft 50 erstreckt sich durch die Basis 40, und zwei weitere Schäfte 52, 54 erstrecken sich durch den Tisch 42. Kleine und große gezähnte Riemenscheiben 60, 62 sind an den Schäften 54 bzw. 50 befestigt. Für die Kraftübertragung zwischen den Schäften 54 und 50 wird ein Zahnriemen 64 mit einem gezähnten Innenprofil um die gezähnten Riemenscheiben 60, 62 auf­ gezogen. Der Schaft 54 wird durch einen elektrischen Motor ange­ trieben (nicht gezeigt). Eine an dem Schaft 52 befestigte Spann­ rolle 66 beaufschlagt das Äußere des Riemens 64, um sicherzustel­ len, daß der Riemen nicht auf die gezähnten Riemenscheiben 60, 62 gleitet. Die Position des Schafts 52 ist regulierbar, um den Riemen 64 in geeigneter Weise zu spannen. Ein Stirnradgetriebe 70 (in Abb. 2 als ein gestrichelter Kreis verdeutlicht) ist an dem Schaft 50 derart befestigt, daß es sich dreht, wenn der Riemen 64 die große gezähnte Riemenscheibe 62 antreibt. Zwei weitere Stirn­ radgetriebe 72, 74 sind an den parallelen Schäften 28 bzw. 26 derart befestigt, daß die Zähne des Getriebes 70 die Zähne des Getriebes 72 beaufschlagen und die Zähne des Getriebes 72 die Zähne des Getriebes 74 beaufschlagen. Somit werden die Schäfte 26, 28 in entgegengesetzten Richtungen angetrieben, wenn der Riemen 64 das Getriebe 70 antreibt. Der Motor, die Riemenscheiben, der Riemen und die Getriebe bilden zusammen einen Antriebsmechanismus. Andere Arten von Antriebsnmechanismen sind in der Technik wohl­ bekannt und werden als innerhalb des Schutzumfanges der vorliegen­ den Erfindung liegend betrachtet.

Balken 80 erstrecken sich schräg aufwärts von der Einführungsseite einer jeden der Platten 30, 32 (nur ein Balken 80 wird in Abb. 2 gezeigt). Klemm- und Zugwalzen 82, 84 sind drehbar an den Balken 80 befestigt und werden durch den Antriebsmechanismus angetrieben, um das Bahnmaterial S in den Apparat 20 zu ziehen. Führungswalzen 86, die an den Einführungs- und Ausführungsseiten der Platten 30, 32 angeordnet sind, leiten das Bahnmaterial S zwischen die Matri­ zenhalter 22 und die Stanzträger 24. Hilfsführungswalzen 88 an gegenüberliegenden oberen Ecken der Platten 30, 32 führen das Bahnmaterial S, um die Matrizenhalter 22 und Stanzträger 24 zu umgehen, wenn dieses erwünscht ist.

Bezugnehmend auf Abb. 5 umfaßt jeder Matrizenhalter 22 eine kegel­ förmige Nabe 92, die so an dem Schaft 26 mit einem Schlüssel 94 (Abb. 4) gesichert ist, daß sich der Matrizenhalter 22 mit dem Schaft um eine erste Achse AX1 dreht. Die Nabe hat eine ringförmi­ ge Felge 90, die im allgemeinen konzentrisch mit der Achse AX1 ist. Wie in Abb. 8 am deutlichsten wird, sind radiale Bohrungen 96 abstandsgleich um den Felgenumfang beabstandet, und gewindete Schulterbohrungen 98 sind axialwärts neben jeder Bohrung angeord­ net. Eine Matrize 34 ist in jeder Bohrung 96 angeordnet und so durch eine in die benachbarte Bohrung 98 gewindete Sechskantkopf­ schraube 100 in Position gehalten, daß der Kopfschraubenkopf unter die äußere Oberfläche der Felge 90 eingelassen ist. Ein Segment von jeder Matrize 34 wird maschinell entfernt, um eine Schulter 102 zu formen, die durch den Kopf der Schraube 100 beaufschlagt werden kann, um die Matrize in ihrer Bohrung 96 zu halten. Jede Matrize 34 ist röhrenförmig und weist eine zylinderförmige Ver­ tiefung 104 auf, die sich zwischen den kreisförmigen Öffnungen an jedem Ende erstreckt. Obwohl auch andere Vertiefungsdurchmesser innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung liegen, beträgt der Vertiefungsdurchmesser der bevorzugten Ausführungsform ungefähr die Hälfte des Durchmessers der kugelförmigen Stanze 36.

Wie ebenfalls in Abb. 5 gezeigt wird, umfaßt jeder Stanzträger 24 eine ringförmige Scheibe 112, die an einer Nabe 114 mit Flachkopf­ schrauben 116 befestigt ist, wobei die Nabe an dem Schaft 28 mit einem Schlüssel 118 (Abb. 4) derart gesichert ist, daß der Stanz­ träger 24 sich mit dem Schaft um eine zweite, im allgemeinen zu der Achse AX1 parallelen Achse AX2 dreht. Die Scheibe hat eine ringförmige Felge 110, die im allgemeinen mit der Achse AX2 kon­ zentrisch ist. Radiale Öffnungen 120 erstrecken sich durch die Felge 110 in abstandsgleichen Intervallen um ihren Umfang, um die Stanzen 36 zu halten. Obwohl die Öffnungen 120 etwas größer sind als der Durchmesser der Stanzen 36, damit die Stanzen sich in­ nerhalb der Öffnungen radialwärts frei bewegen können, ist das äußere Ende einer jeden Öffnung derart gestaucht, daß ihr Durch­ messer etwas kleiner ist als der Durchmesser der Stanzen. Die Stanzen 36 können daher nicht vollständig durch die äußeren Enden der Öffnungen 120 hindurchtreten.

Bezugnehmend auf Abb. 4 und 5 umfaßt der Apparat 20 weiter­ hin Stoppmittel, umfassend eine Stoppvorrichtung, allgemein mit 130 bezeichnet, und eine Stoppstütze in der Form eines konzen­ trisch im Innern der ringförmigen Felge 110 des Stanzträgers 24 angeordneten Rings 132. Der Stützring hat einen ausreichend großen Durchmesser, um die Stanzen 36 daran zu hindern, vollständig durch die inneren Enden der Stanzträgeröffnungen 120 hindurchzutreten. Entsprechend werden die Stanzen 36 innerhalb der Stanzträgeröff­ nungen 120 festgehalten, können sich aber dennoch in einer radia­ len Richtung in Bezug auf die Achse AX2 zwischen einer ausgedehn­ ten Position, in der sie von den Öffnungen vorstehen, und einer eingezogenen Position, in der sie innerhalb der Öffnungen versenkt sind, frei bewegen. Wie weiter unten beschrieben werden wird, beaufschlagt die Stoppvorrichtung 130 an dem Stützring 132 jede Stanze 36 während jeder Umlaufbewegung des Stanzträgers, um die Stanze gegen inwärts gerichtete Radialbewegung in ihrer ausge­ dehnten Position zu halten. Wenn die Stanze 36 und die entspre­ chende Matrize 34 in Bezug aufeinander in geeigneter Weise an­ geordnet sind, wenn die Stoppvorrichtung 130 die Stanze beauf­ schlagt, wird die Stanze mit der Matrize zusammenwirken, um das zwischen ihnen durchlaufende Bahnmaterial S zu perforieren.

Wie ebenfalls in Abb. 5 veranschaulicht wird, ist ein Rollenlager 134 zwischen dem Stützring 132 und der Nabe 114 angeordnet, um dem Stanzträger freie Drehung relativ zu dem Ring zu erlauben. Ein radialer Flansch 136, der von dem Innendurchmesser des Stützringes 132 vorsteht, und ein Spiralrückhaltering 138 vereinigen sich, um das Rollenlager 134 in einer fixierten axialen Position an dem Schaft 26 zwischen der Stütze 132 und der Stanzträgernabe 114 zu halten. Auf diese Weise sind der Schaft 26 und der Stanzträger 24 frei, sich in Bezug auf den Ring zu drehen, wenn der Ring 132 in einer fixierten Position in Bezug auf die Seitenplatten 30, 32 gehalten wird. Wenn die Stanzen 36 den Ring entlang eines im allgemeinen kreisförmigen Weges umlaufen, beaufschlagt die Stopp­ vorrichtung 130 jede Stanze einmal während jeder Umlaufbewegung des Stanzträgers.

Wie in Abb. 4 gezeigt, hat der Stützring 132 eine Öffnung 140 neben seinem Außendurchmesser, um die Stoppvorrichtung 130 auf­ zunehmen. Bezugnehmend auf Abb. 8 erstreckt sich ein Flansch 142 teilweise um die Öffnung 140, um die Stoppvorrichtung 130 an dem Stützring 132 mit drei Kopfschrauben 144 zu befestigen. Die Stopp­ vorrichtung 130 umfaßt einen zentralen Ansatz 146, an dem ein kleines Rollenlager 148 befestigt ist. Ein Ärmel 150 aus Delrin® oder Nylonpolymer ist um das Rollenlager 148 eingepaßt, um Geräu­ sche zu dämpfen, und ein Ärmel 152 aus gehärtetem Stahl umgibt den Polymerärmel, um die Stanzen 36 fest gegen inwärts gerichtete Radialbewegung zu halten, wenn der Ärmel 152 die Stanzen beauf­ schlagt. Delrin® ist eine eingetragene Marke von E. I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington, Delaware. Die Ärmel 150, 152 sind eng eingepaßt, so daß sie sich mit dem Außenlauf des Rollenlagers 148 drehen. Das Rollenlager 148 und die Ärmel 150, 152 bilden eine Walze, die sich um eine Achse AX3 dreht, um den Stanzen 36 zu erlauben, über die Stoppvorrichtung 130 frei hinwegzulaufen, wenn sie diese passieren. Die Walze wird an dem Ansatz 146 durch einen in einer Nut um den Ansatz sitzenden Spaltrückhaltering 154 in Position gehalten. Eine in den Ansatz 146 geschraubte Stellschrau­ be 158 kann entfernt werden, um in dem Ansatz einen Schmierungs­ durchgang (nicht gezeigt) für das Schmieren des Rollenlagers 148 freizulegen.

Bezugnehmend auf Abb. 3 wird eine Schlitzplatte 160 an dem Stütz­ ring 132 mit zwei Sechskantschrauben 162 befestigt. Die Platte 160 erstreckt sich aufwärts von dem Ring 132 und weist ein Loch 164 darin für das Beaufschlagen eines im allgemeinen kreisförmigen Stabes 166 auf, der sich zwischen den Platten 30, 32 erstreckt. Ein aus synthetischem Material hergestellter Einsatz 168 ist innerhalb des Loches 164 und um den Stab 166 für das Dämpfen der Vibration zwischen der Platte 160 und dem Stab angeordnet. Geboge­ ne Schlitze 170 in der Platte 160 ermöglichen, daß der Stützring relativ zu der Platte regulierbar gedreht wird, wie durch einen Vergleich von Abb. 3 und Abb. 6 deutlich werden wird. Die Schrau­ ben 162 können festgezogen werden, um eine Bewegung zwischen dem Stützring 132 und der Platte 160 zu verhindern, sobald die ge­ wünschte Position erreicht ist. Die Platte 160, die Schrauben 162 und der Stab 166 bilden zusammen Mittel für das Verriegeln des Stützringes 132 in einer fixierten Position relativ zu dem Rahmen.

Wie weiter in Abb. 3 und 5 verdeutlicht wird, ist in dem Stützring 132 eine radiale Nute 180 geformt für die Aufnahme eines Armes 182, der an der Stütze mittels einer Flachkopfschraube 184 befestigt ist. Der Arm 182 umfaßt ein Gewindeloch 186 (Abb. 5), in das ein Sechskantjustierbolzen 188 gewindet ist. Der Bolzen 188 beaufschlagt einen flachen Steg 190 an dem im allgemeinen kreis­ förmigen Stab 166 für das Einstellen der Winkelposition des Stütz­ ringes 132 und der Stoppvorrichtung 130 relativ zu dem Rahmen, wenn die Schrauben 162 locker sind. Drehen des Justierbolzens 188 in eine Richtung bewirkt, daß sich der Ring 132 im Uhrzeigersinn dreht; Drehen des Justierbolzens 188 in die entgegengesetzte Richtung bewirkt, daß sich der Ring entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Wenn der Ring 132 gedreht wird, bewegt sich die Stoppvor­ richtung 130 relativ zu dem Rahmen.

Um den Apparat 20 der vorliegenden Erfindung zu benutzen, wird Bahnmaterial S (z. B. eine fortlaufendes Gewebe von Bahnmaterial) durch die Klemm- und Zugwalzen 82, 84 hindurch über die Führungs­ walzen 86 und zwischen die Stanzträger 24 und Matrizenhalter 22, eingezogen, wie in Abb. 2 gezeigt. Der Antriebsmechanismus wird eingeschaltet, um die Stanzträger 24 und Matrizenhalter 22 in entgegengesetzte Richtungen zu drehen und um die Klemm- und Zug­ walzen 82, 84 zu drehen. Wenn sich die Walzen 82, 84 drehen, führen sie das Bahnmaterial S allgemein nach links, wie in Abb. 2 gezeigt, und zwischen die Stanzträger 24 und die Matrizenhalter 22, so daß sich das Bahnmaterial mit einer Geschwindigkeit fort­ bewegt, die gleich der linearen Geschwindigkeit der äußeren der Stanzträger und Matrizenhalter ist. Hieraus resultierend induziert der Apparat 20 keine nennenswerte Spannung des Bahnmaterials S in­ nerhalb der Tragwerksebene.

Wenn sich jeder der Stanzträger 24 dreht, trägt er seine Stanzen 36 um einen jeweiligen feststehenden Stützring 132 und hinter die Stoppvorrichtung 130 an dem Ring (Abb. 7 und Abb. 8). Wenn die Stanzen 36 den Stützring 132 umlaufen, drückt die Zentrifugalkraft sie auswärts in Öffnungen 120 zu ihren ausgedehnten Positionen, wobei sie sich trotzdem inwärts innerhalb der Öffnungen zu ihren zurückgezogenen Positionen frei bewegen können, wenn sie auf ein Hindernis treffen. Jedoch hält der Ärmel 152 der Stoppvorrichtung die Stanze in ihrer ausgedehnten Position und hindert diese daran, sich inwärts in der Öffnung 120 zu ihrer zurückgezogenen Position zu bewegen, wenn eine Stanze 36 auf die Stoppvorrichtung 130 ausgerichtet wird. Die Getriebe 72, 74 synchronisieren die Stanz­ träger 24 und Matrizenhalter 22, wobei sich jede Stanze 36 direkt auf eine der Matrizen 34 während jeder Umlaufbewegung ausrichtet. Wenn die Position des Stützringes 132, wie in Abb. 7 gezeigt, so eingestellt wird, daß die Stoppvorrichtung 130 die Stanze 36 beaufschlagt, wenn diese auf die entsprechende Matrize 34 ausge­ richtet wird, wirkt die Stanze mit der Matrize zusammen, um das Bahnmaterial S zu perforieren.

Wie vorangehend beschrieben kann die Winkel-(Rotations-)Position des Stützringes 132 durch Lösen der Schrauben 162, Drehen des Justierbolzens 188, um den Ring zu drehen, bis die Stoppvorrich­ tung 130 in der gewünschten Position der Justierung ist, und Wie­ derfestziehen der Schrauben 162 eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Stützring 132 so eingestellt werden, daß die Stoppvor­ richtung 130 in einer Nicht-Perforationsposition ist, wie in Abb. 9 gezeigt. In dieser Position beaufschlagt die Stoppvorrichtung 130 die Stanze 36, wenn sich die Stanze so ausreichend weit au­ ßerhalb der Ausrichtung auf die entsprechende Matrize 34 befindet, daß die Stanze und die Matrize nicht zusammenwirken, um das Bahn­ material S zu perforieren. Der Apparat 20 kann ebenfalls in eine beliebige Position zwischen den in Abb. 7 und 9 gezeigten Positionen eingestellt werden, um die Lage der Stanze 36 relativ zu dem Rahmen zu verändern, wenn die Stoppvorrichtung 130 die Stanze beaufschlagt. Durch Ändern dieser Lage wird das Ausmaß reguliert, in welchem jede Stanze 36 in die entsprechende Matrize 34 eindringt, wenn sie durch die Stoppvorrichtung 130 gehalten wird. Es wird ersichtlich sein, daß in einigen dieser Positionen die Stanzen 36 mit den entsprechenden Matrizen 34 zusammenwirken, um das Bahnmaterial S zu perforieren, wenn die Stanzen nicht direkt auf die Matrize ausgerichtet sind.

Durch Regulieren der Winkelposition des Stützringes 132 und der Stoppvorrichtung 130 relativ zu dem Rahmen kann der Abstand D (Abb. 9) zwischen einer Stanze 36 und der Kante der entsprechenden Matrizenvertiefungsöffnung, wenn die Stoppvorrichtung die Stanze beaufschlagt, variiert werden. In Abhängigkeit von der Art und der Dicke des Bahnmaterials S, das durch den Apparat 20 hindurchläuft, sind unterschiedliche Abstände D erwünscht. Zum Beispiel kann der Abstand D soweit verringert werden, bis die Stanze mit der Kante der Matrizenvertiefungsöffnung interferiert, um einige Materia­ lien, die besonders schwer zu schneiden sind, zu perforieren. Andere weichere Materialien können mit beträchtlich größeren Abständen D wirksam geschnitten werden. Die kugelförmige Form der Stanze 36 zwingt das Bahnmaterial örtlich hinunter in die Matri­ zenvertiefung und zieht das Material nach innen zu der Mitte der Vertiefungsöffnung. So wird bei vielen Materialien das Bahnmate­ rial entlang der Kante der Matrizenvertiefungsöffnung geschnitten, sogar wenn der Abstand zwischen der Stanze und der Kante größer als Null ist. Um die Matrizenabnutzung und die anderen mit dem Kontakt zwischen den Stanzen 36 und den Matrizen 34 assoziierten Probleme zu minimieren, ist es wünschenswert, die Teile des Ringes 132 und der Stoppvorrichtung 130 relativ zu dem Rahmen zu regulie­ ren, um den größten Abstand zu gewährleisten, der das Material zuverlässig perforieren wird.

Die Kugelform der Stanze auch einen Vorteil, wenn laminierte Bahn­ materialien perforiert werden, da die Stanze dazu neigt, den Klebstoff zwischen den Schichten weg von der Fläche zu quetschen, die perforiert wird. Somit wird der Klebstoff von den Flächen des Bahnmaterials, die mit den Stanzen 36 und den Matrizen 34 in Kon­ takt kommen, verdrängt. Da Klebstoffe dazu neigen, die Stanzen und Matrizen zu verkleben, wird diese Tendenz durch das Verdrängen der Klebstoffe reduziert. Obwohl die kugelförmigen Stanzen das die Perforationen umgebende Bahnmaterial einkerben können, können Aus­ führungsklemm- und -zugwalzen (nicht gezeigt) verwendet werden, um das Material zu glätten, falls dieses erwünscht ist.

Gelegentlich werden Bahnmaterialien S brechen. Im Gegensatz zu solchen Rotationsstanzen, die zylinderförmige Stiftstanzen ver­ wenden, wird das Bahnmaterial S nicht um die Stanzträger der vorliegenden Erfindung gewickelt werden, falls es brechen sollte, da die kugelförmigen Stanzen das Material nicht greifen und es nicht um den Träger ziehen. Somit werden beträchtliche Ausfall­ zeiten und mögliche Schäden durch die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vermieden.

Angesichts der obigen Ausführungen ist es ersichtlich, daß ver­ schiedene Ziele der Erfindung erreicht und weitere vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden.

Da verschiedene Änderungen in den obigen Konstruktionen durch­ geführt werden könnten, ohne den Umfang der Erfindung zu verlas­ sen, ist es beabsichtigt, daß sämtliche in der obigen Beschreibung enthaltenen oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Sach­ verhalte als der Veranschaulichung dienend und nicht in beschrän­ kender Weise interpretiert werden sollen.

Claims (13)

1. Ein Rotationsperforationsapparat (20) für das Perforieren von Bahnmaterial (S), umfassend:
einen Rahmen,
einen Matrizenhalter (22), der an dem Rahmen für Drehung um eine erste Achse (AX 1) befestigt ist,
mindestens eine an dem Matrizenhalter (22) befestigte Matrize (34),
einen Stanzträger (24), der an dem Rahmen für Drehung um eine zu der ersten Achse (AX1) parallelen zweiten Achse (AX2) befestigt ist,
mindestens eine Stanze (36), die an dem in einer radialen Richtung in Bezug auf die zweite Achse (AX2) beweglichen Stanzträger (24) befestigt ist und die einem kreisförmigen Weg des Stanzträgers (24) folgt,
einen Antriebsmechanismus für die Drehung des Matrizenhalters (22) und/oder des Stanzträgers (24) um seine jeweilige Achse, um eine relative Drehung zwischen dem Matrizenhalter (22) und dem Stanzträger (24) zu bewirken, wobei die Drehung synchronisiert ist, so daß die Stanze (36) an dem Stanzträger (24) mit der Matrize (34) an dem Matrizenhalter (22) intermittierend zusammenwirken kann, um das zwischen dem Matrizenhalter (22) und dem Stanzträger (24) zu­ geführte Bahnmaterial (S) zu perforieren, und
Stoppmittel, die an dem Rahmen befestigt sind und intermittierend mit der Stanze (36) an einer ausgewählten Position entlang des Weges in Eingriff gebracht werden können, um die Stanze (36) gegen nach innen gerichtete Radialbewegung zu der zweiten Achse (AX2) hin zu halten, wenn die Stanze (36) mit der Matrize (34) zusammenwirkt, um das Bahnmaterial (S) zu perforieren, wobei die Stoppmittel relativ zu dem Rahmen reguliert werden können, um die ausgewählte Position entlang des Weges zu variieren.

2. Apparat gemäß Anspruch 1, worin die ausgewählte Position eine ist, in der die Stanze (36) und die Matrize (34) ausreichend dicht beieinander sind, um das Bahnmaterial (S) zu perforieren.

3. Apparat gemäß Anspruch 2, worin die ausgewählte Position eine ist, in der die Stanze (36) und die Matrize (34) zu weit voneinander entfernt sind, um das Bahnmaterial (S) zu perforieren.

4. Apparat gemäß Anspruch 1, worin der Stanzträger (24) eine ringförmige, mit der zweiten Achse (AX2) konzentrische Felge (110) und mindestens eine Öffnung (120) für das Aufnehmen der Stanze (36) aufweist und worin das Stoppmittel im Inneren der ringförmigen Felge (110) des Stanzträgers (24) angeordnet ist.

5. Apparat gemäß Anspruch 4, worin das Stoppmittel eine im Inneren des Stanzträgers (24) befestigte Stütze (132) und eine an der Stütze (132) befestigte Stoppvorrichtung (130) für das Ineingriffbringen mit der Stanze (36) umfaßt, wobei die Stütze (132) an der zweiten Achse (AX2) drehbar ist, um die Winkelposition der Stoppvorrichtung relativ zu dem Rahmen einzustellen, und worin das Stoppmittel Mittel für das Verriegeln der Stütze (132) in einer fixierten Position relativ zu dem Rahmen umfaßt, um eine ausgewählte Position der Winkelregulierung aufrechtzuerhalten.

6. Apparat gemäß Anspruch 5, worin die Stoppvorichtung eine an der Stütze (132) für Drehung um eine dritte Achse (AX3) befestigte Walze umfaßt, wobei die dritte Achse (AX3) mit der ersten (AX1) und zweiten Achse (AX2) nicht zusammenfällt und parallel zu diesen ver­ läuft.

7. Apparat gemäß Anspruch 6, worin die Stoppmittelstütze (132) eine runde äußere Oberfläche aufweist, die in Bezug auf die Felge (110) des Stanzträgers (24) konzentrisch angeordnet ist und die dicht neben der Felge (110) angeordnet ist, um die Stanze (36) innerhalb der Öffnung in dem Stanzträger (24) zurückzuhalten.

8. Apparat gemäß Anspruch 4, worin der Stanzträger (24) eine Nabe (114) und eine die ringförmige Felge (110) mit der Nabe (114) verbindende Scheibe (112) umfaßt, und worin die Nabe (114) in Bezug auf die Stoppmittelstütze (132) drehbar ist, um dem Stanzträger (24) zu erlauben, sich relativ zu der Stütze (132) frei zu drehen.

9. Apparat gemäß Anspruch 1, worin die Stanze (36) kugelförmig ist.

10. Apparat gemäß Anspruch 9, worin die Matrize (34) eine kreisförmige Vertiefung (104) aufweist, mit der die Stanze (36) zusammenwirkt, um das Bahnmaterial (S) zu perforieren, wobei die Vertiefung (104) einen Durchmesser aufweist, der ungefähr dem halben Durchmesser der kugelförmigen Stanze (36) entspricht.

11. Ein Drehperforationsapparat (20) für das Perforieren von Bahnmaterial (S), umfassend:
einen Rahmen,
erste und zweite parallele Schäfte (26, 28), die drehbar an dem Rahmen befestigt sind,
einen Matrizenhalter (22), der an dem ersten Schaft (28) für Drehung in Bezug auf den Rahmen befestigt ist,
mindestens eine an dem Halter (22) befestigte Matrize (34), wobei die Matrize (34) eine sich von einer Öffnung radialwärts nach innen gerichtet zu dem ersten Schaft (28) erstreckende Vertiefung (104) aufweist,
einen an dem zweiten Schaft (26) für Drehung in Bezug auf den Rahmen befestigter Stanzträger (24), wobei der Stanzträger (24) eine ringförmige Felge (110) umfaßt, die mindestens eine sich radialwärts nach innen von einer äußeren Oberfläche der Felge (110) zu einer inneren Oberfläche der Felge (110) erstreckende Öffnung (120) aufweist,
eine innerhalb der Stanzträgeröffnung (120) für radiale reziproke Bewegung innerhalb der Öffnung angeordnete Stanze (36),
einen Antriebsmechanismus für das Rotieren des Matrizenhalters (22) und des Stanzträgers (24) in synchronisierter Bewegung in Bezug aufeinander, so daß die Stanze (36) intermittierend mit der Matrizenöffnung zusammenwirken kann, um das zwischen dem Matrizenhalter (22) und dem Stanzträger (24) durchlaufende Bahnmaterial (S) zu perforieren, und
eine Stoppvorrichtung (130), die an der Innenseite der inneren Oberfläche der Felge (110) des Stanzträgers (24) für das intermittierende Beaufschlagen der Stanze (36) angeordnet ist, um die Stanze (36) gegen inwärts gerichtete Radialbewegung zu dem zweiten Schaft (26) zu halten, wenn die Stanze (36) mit der Matrizenöffnung zusammenwirkt, um das Bahnmaterial (S) zu perforieren, wobei die Stoppvorrichtung (130) während wenigstens eines Teils jeder Umdrehung des Stanzträgers (24) mit den Stanzen (36) in Eingriff kommt und wobei die Stoppvorrichtung (130) in Bezug auf den Rahmen bewegt werden kann, um die Position zu variieren, an der die Stoppvorrichtung (130) die Stanze (36) beaufschlagt.

12. Apparat gemäß Anspruch 11, worin der Stanzträger (24) eine Vielzahl von Öffnungen (120) aufweist, die sich radialwärts nach innen von der äußeren Oberfläche der Felge (110) zu der inneren Oberfläche der Felge (110) erstrecken, wobei der Apparat weiter umfaßt:
eine Vielzahl von an dem Halter (22) befestigten Matrizen (34), wobei jede der Vielzahl von Matrizen (34) eine sich von einer Öffnung radialwärts nach innen zu dem zweiten Schaft erstreckende Vertiefung (104) aufweist, und
eine Vielzahl von Stanzen (36), wobei jede der Vielzahl von Stanzen (36) innerhalb einer der Vielzahl von Stanzträgeröffnungen (120) für radiale reziproke Bewegung relativ zu dem zweiten Schaft (26) angeordnet ist.

13. Apparat gemäß Anspruch 11, worin die Öffnung (120) in der Felge (110) des Stanzträgers (24) eine kleinere Weite an der äußeren Oberfläche der Felge (110) aufweist als an der inneren Oberfläche der Felge (110), wodurch die Stanze (36) innerhalb der Stanzträ­ geröffnung (120) zurückgehalten wird.