DE19909402C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschneiden und Bohren von papierwerkstoffartigen, stapelbaren Materialien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Beschneiden und Bohren von papierwerkstoffartigen, stapelbaren MaterialienInfo
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- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/16—Perforating by tool or tools of the drill type
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Beschneiden und Bohren von papierwerkstoffartigen,
stapelbaren Materialien, insbesondere zur Herstellung von
spiral- und drahtkammgebundenen Broschüren oder gelochten
Loseblattwerken.
Zum Beschneiden von stapelbaren Materialien sind beispielsweise
Schneidemaschinen in Form von Planschneidern mit einem Messer
oder als Dreischneider mit mehreren Messern bekannt. Die Firma
PERFECTA Schneidemaschinenwerk ist einer der Hersteller
derartiger Maschinen. Weiterhin sind zum Bohren von stapelbaren
Materialien Bohrmaschinen, insbesondere Papierbohrmaschinen
bekannt, siehe beispielsweise aus DE 20 62 982 A. Beide
Anwendungen sind häufig am gleichen Material auszuführen, bei
spielsweise bei der Herstellung von drahtkammgebundenen Bro
schüren oder Loseblattsammlungen. Nachteilig ist bei der ge
trennten Ausführung des Schneidens und Bohrens neben den er
höhten Handlingsaufwand durch mehrfaches Zuführen, Entnehmen
und Transportieren, der hohe technische Aufwand. Neben dem
Nachteil des erforderlichen Platzbedarfes müssen aufwendige
Systeme zum Halten und Positionieren des Materials doppelt
ausgeführt werden. Der Hauptnachteil ist jedoch die erreichbare
Schnitt- bzw. Bohrgenauigkeit. Erfolgt zuerst der Beschnitt, so
müssen die Nutzen einzeln oder gemeinsam entnommen und der
Bohrmaschine zugeführt werden. Dabei ist es praktisch
unmöglich, die nach dem Schnitt vorliegende kantengenaue Lage
der Bögen aufrechtzuerhalten. In der Folge entsteht eine un
terschiedliche Lage der Bohrungen in jedem Bogen, wodurch nach
dessen Heftung die Seiten vor- bzw. zurückstehen. Ein unsaube
rer Eindruck der gesamten Broschüre ist die Folge.
Zur Vermeidung dieses Nachteils werden seit einiger Zeit Pa
pierbohrautomaten, beispielsweise von der Firma Corta Dürselen
GmbH angeboten. Bei diesen werden geschnittene Nutzen auf ein
Band aufgelegt und einer Schüttelstation, in welcher ein
kantengenaues Ausrichten erfolgt, zugeführt. Nach dem
Weitertransport in eine Bohrstation erfolgt das Bohren. Die
positionsgenaue Lage der Bohrungen wird dadurch erheblich
verbessert, wenngleich das kantengenaue Ausrichten durch
Schütteln nicht die nach dem Nutzenbeschnitt vorliegende Ge
nauigkeit erreicht.
Nachteilig ist bei dieser Lösung auch der erhebliche technische
und kostenmäßige Aufwand. Außerdem können aufgrund der Verti
kalposition der Bögen beim Schütteln nur Formate bis ca. A4
bearbeitet werden. Die Verarbeitung großer Formate mit dieser
Technologie ist bisher nicht bekannt geworden und dürfte auch
auf Realisierungsschwierigkeiten stoßen.
Bekannt sind ebenfalls von vorbenannter Firma Maschinen, die
speziell zur Umarbeitung einer klebegebundenen Broschüre in
eine gebohrte Loseblattsammlung einsetzbar sind. Dabei wird in
einem ersten Arbeitsschritt am stehenden Stapel der geklebte
Rücken horizontal abgetrennt, wobei zum Erreichen einer
befriedigenden Schnittgenauigkeit nach einem Schüttelvorgang
oft ein zweiter Schnitt erforderlich ist. Anschließend wird
erneut geschüttelt, danach erfolgt das Bohren.
Nachteilig ist hierbei dar hohe Aufwand mit welchem ausschließlich
die Realisierung des genannten Verfahrens ermög
licht wird. Das heißt, vor dem Beschneiden und Bohren ist es
unbedingt notwendig, die Broschüren einseitig zu verleimen, um
den Zusammenhalt und damit die Schnittgenauigkeit während des
vor dem Bohren erfolgenden Beschneidens der Materialstapel zu
gewährleisten. Auch dieses Verfahren ist aufgrund der stehenden
Bearbeitungslage der Broschüren nicht zur Verarbeitung großer
Formate geeignet.
Ein Verfahren zum Beschneiden und Lochen von gefalzten und
zusammengetragenen Lagen von Flächengebilden sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart des
Weiteren DE 35 02 441 C2, Hiernach erfolgt der Beschneid- bzw.
Stanzvorgang gleichzeitig an allen vier Seiten des Blattstapels
mit Hilfe eines Kastenmessers, nachdem der Blattstapel von Hand
auf eine Grundplatte aufgelegt und mittels einer Rüttelvor
richtung gerichtet bzw. positioniert und mittels einer
Druckplatte von oben her arretiert worden ist. Zeitgleich mit
dem Schneidvorgang erfolgt das Bohren von der gegenüber
liegenden Seite des Blattstapels aus. Hierfür sind Öffnungen in
der Grundplatte vorgesehen, durch die die Bohrer von unten den
Blattstapel durchbohren.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass es nicht möglich ist,
beliebige Schneidaufgaben in Kombination mit Bohrvorgängen
auszuführen. Es ist des Weiteren nicht möglich, wahlweise zu
bohren und/oder zu schneiden. Das Trennen der auf einem Bogen
gemeinsam bedruckten Nutzen ist ebenfalls nicht durchführbar.
Alle beschriebenen Verfahren oder Maschinen weisen außerdem den
Nachteil auf, dass Steuerungs- und Sicherheitselemente, wie
Zweihandschaltungen, Lichtschranken und ähnliches für die
Arbeitsgänge Rohren und Schneiden mehrfach ausgeführt sein
müssen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Be
schneiden und Bohren von papierwerkstoffähnlichen, stapelbaren
Materialien so zu entwickeln, dass eine hohe Effektivität bei
einem minimalen manuellen Handling, einer optimalen Sicherheit
und einer hohen Schnitt- und Bohrgenauigkeit erreicht wird. Es
ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine zugehörige Vorrich
tung anzugeben, mit der das erfindungsgemäße Verfahren auf
kostengünstige Art und technologisch einfach durchführbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren entspre
chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass
beliebige Schneid- und Bohrvorgänge in einer Vorrichtung
dadurch erfolgen, dass der liegend angeordnete Materialstapel
mittels wenigstens einer Positioniereinrichtung durch annähernd
horizontales Verschieben in die jeweils vorgesehene
Bearbeitungsposition bewegt wird, dass danach wahlweise mittels
einer Schneideeinrichtung beschnitten und/oder mittels
wenigstens einer Bohreinheit gebohrt wird und dass anschließend
der bearbeitete Materialstapel aus dem Bearbeitungsbereich
entfernt und/oder in einer anderen Position diesem erneut
zugeführt wird.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass
während der Bearbeitung des Materialstapels dessen Position
beibehalten und der Stapelzusammenhalt aufrechterhalte wird.
Die Schneid- und Bohrgenauigkeit wird wesentlich verbessert und
gesichert, dass die Broschüre im gebundenen oder abgehefteten
Zustand einen optisch optimalen Eindruck hinterlässt. Die
Bearbeitungszeit des Materialstapels wird wesentlich verkürzt,
da sowohl Transport- als auch Positionierungsarbeitsgänge
entfallen. Der technische und Kostenaufwand zur Durchführung
des Verfahrens reduziert sich ebenso. Aufgrund der Minimierung
des Handlings können Beschädigungen weitestgehend vermieden
werden. Weiterhin bleibt der Blockzusammenhalt erhalten. Ein
durch Abstapeln, Transportieren und Einstapeln mögliches Ver
ändern der Reihenfolge der einzelnen Bögen wird weitestgehend
verhindert. Die Qualität der gebundenen oder gehefteten Bro
schüren wird dadurch erheblich verbessert, dass das Fehlen oder
falsche Sortieren einzelner Seiten vermieden wird. Dies ist
insbesondere auch von rechtlicher Bedeutung, wenn man bedenkt,
dass beispielsweise Bedienungsanleitungen in großem Umfang
geheftet werden.
Von Vorteil ist auch, dass Materialstapel unterschiedlicher
Größen bearbeitet werden können, da sowohl die Schneidein
richtung als auch die wenigstens eine Bohreinheit vertikal
arbeiten und der Materialstapel liegend bearbeitet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhaften Ausfüh
rungen unterschiedlicher Art weitergeführt werden.
So kann es bei der Bearbeitung von Materialstapeln vorteilhaft
sein, wenn das Beschneiden und Bohren gleichzeitig erfolgt.
Damit wird Bearbeitungszeit bei Einhaltung einer hohen Schneid-
und Bohrqualität eingespart.
Insbesondere bei der Bearbeitung relativ schmaler Material
stapel ist es aus konstruktiver Sicht vorteilhaft, wenn der
Materialstapel zuerst beschnitten und anschließend gebohrt
wird.
Bei einem ständig wiederkehrenden Bearbeitungsablauf in gleicher
Reihenfolge ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Posi
tionieren, Schneiden und Bohren nach einem voreingestellten
Programmablauf erfolgen kann. Damit beschränken sich die Ar
beitsgänge, die von Hand ausgeführt werden müssen auf ein
Minimum.
Ebenso ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Positionieren
und/oder Schneiden und/oder Bohren manuell erfolgen kann.
Ein manuelles Bearbeiten ist besonders dann notwendig, wenn
Einzelstücke oder besonders hochwertige Materialstapel be
arbeitet werden sollen.
Nach einer anderen vorzugsweisen Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass alle Lochungen
eines Materialstapels gleichzeitig gebohrt werden.
Damit wird eine hohe Bohrgenauigkeit gewährleistet und Be
arbeitungszeit eingespart.
Um zu verhindern, dass der Materialstapel während des Beschnei
dens und Bohrens in seiner Position verändert werden muss, ist
erfindungsgemäß des weiteren vorgesehen, dass die wenigstens
eine Bohreinheit vor Auslösung des Bohrvorganges in Bohrposi
tion verfahren wird.
Aus gleichem Grunde von Vorteil ist, wenn zumindest das ein
seitige Beschneiden und das Bohren bei gleicher Materialsta
pelposition durchgeführt wird.
Diese Ausführungsform ist vor allem dann vorgesehen, wenn eine
Schneideeinrichtung zum Einsatz kommt, die nur mit einem Messer
bestückt ist. Ist eine Schneideeinrichtung nach Art eines
Dreischneiders vorgesehen, so kann die Schnittgenauigkeit
weiter erhöht werden.
Die Aufgabe wird des weiteren durch eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruches 9 dadurch gelöst, dass sie im
wesentlichen aus einer Schneidanordnung mit wenigstens einem in
einer vertikalen Ebene geführten Schneidmesser zur Ausführung
beliebiger vertikaler Schnitte, wenigstens einer mit gleicher
Bewegungsrichtung angeordneten, horizontal und/oder vertikal
verschiebbaren Bohreinheit mit einem vertikal bohrenden Bohrer,
mindestens einer Positioniereinheit zur horizontalen Bewegung
liegend angeordneter Materialstapel in die jeweiligen Schneid-
und/oder Bohrpositionen und einer Einheit zur wahlweisen
automatischen Steuerung des Programmablaufes besteht.
Mit dieser Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren mit
hoher Effektivität, kosten- und Bearbeitungszeit sparend
durchgeführt werden, wobei die Vorrichtung platzsparend und mit
verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand herstellbar ist.
Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist die wenigstens eine Bohreinheit in einer übli
chen Schneidemaschine angeordnet.
Damit können Vorrichtungselemente, wie die Positionierein
richtung, Elemente der Schneideeinrichtung, die Maschinen
steuerung und ähnliches auch für die Bohreinheit genutzt wer
den, so dass sich der konstruktive Aufwand und Materialeinsatz
minimiert. Es ist möglich, eine vorhandene Schneidemaschine
derart umzurüsten, dass übliche Bohreinheiten in oder an den
vorhandenen Maschinenkörper ein- oder angebaut werden. Der
Platzbedarf dieser kombinierten Maschine vergrößert sich ge
genüber einer üblichen Schneidemaschine nur unwesentlich. Im
Prinzip kann daher von der Einsparung einer gesamten Maschine
innerhalb des Arbeitsablaufes in Druckereien und Buchbindereien
ausgegangen werden.
Aus konstruktiver Sicht von Vorteil ist, wenn die wenigstens
eine Bohreinheit sowohl horizontal als auch vertikal ver
schiebbar angeordnet ist.
Damit ist eine genaue Justage der Bohrer bezüglich des Mate
rialstapels und auch zueinander möglich, so dass die Bohrungen
exakt erfolgen können.
Außerdem werden Einricht- und Wartungsarbeiten erleichtert, da
die Bohreinheit in eine ergonomisch günstige Position verfahr
bar ist.
Nach einer anderen vorteilhaften Fortbildung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung sind bei Anordnung mehrerer Bohreinheiten
diese derart ausgebildet und angeordnet, dass ein vertikales
Verschieben nur gleichzeitig und ein horizontales Verschieben
sowohl gleichzeitig als auch voneinander unabhängig möglich
ist.
Damit wird gewährleistet, dass die Bohreinheiten stets den
gleichen Anstand zum Materialstapel aufweisen, zueinander
jedoch entsprechend des vorgegebenen Lochabstandes genau ju
stierbar sind. Außerdem können die Bohreinheiten in jede be
liebige Position zur Schneideinrichtung eingestellt werden, um
beispielsweise an der gleichen Maschine sowohl ein gleich
zeitiges Schneiden und Bohren, als auch zeitlich unterschied
liche Arbeitsgänge zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bohreinheiten einen
gleichen Aufbau aufweisen, dass sie zueinander horizontal posi
tionierbar mit einem Bohrträger verbunden sind, der vertikal
verschiebbar an einem Bohrportal befestigt ist und dass das
Bohrportal mit Führungselementen zur horizontalen Führung
verbunden ist.
Mit dieser konstruktiv einfachen Befestigung der Bohreinheiten
im oder am Maschinenkörper der Schneidemaschine können alle
erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausgeführt werden.
Von Vorteil ist des weiteren, wenn zusätzlich zur Maschinen
steuerung Betätigungselemente zur manuellen Auslösung des
Schneid- und/oder des Bohrvorganges angeordnet sind.
Damit wird der variable Einsatz der Vorrichtung erhöht, da auf
diese Art und Weise die Vorrichtung nur als Schneidemaschine
oder nur als Bohrmaschine benutzt werden kann. Möglich ist so
auch der Einsatz der Vorrichtung zum Bearbeiten besonders
hochwertiger Materialstapel oder besonders seltener Formate.
Aus arbeitsschutzrechtlichen Gründen von Vorteil ist, dass zum
Verhindern des ungewollten Zugreifens in den Arbeitsbereich der
Schneidanordnung und der Bohreinheit ein Lichtschrankensystem
angeordnet ist.
Mit diesem nur einen Lichtschrankensystem wird ebenfalls der
technische Aufwand begrenzt, da die an vielen Schneidemaschinen
ohnehin vorhandenen Lichtschranken gleichzeitig vor dem
ungewollten Zugriff während des Bohrens schützen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung sind die Positioniereinrichtung und das
Bohrportal derart miteinander verbunden, dass die Positionie
rung der Bohreinheiten mit Auslösung der Vorschubbewegung der
Positioniereinrichtung erfolgt.
Damit wird der Bearbeitungsprozess weiter automatisiert, die
Maschinensteuerung kann einfacher ausgeführt werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt
dabei in
Fig. 1 einen Planschneider mit angeordneten Bohreinheiten in
Schnittdarstellung,
Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung des Planschneiders nach
Fig. 1 als Rückansicht,
Fig. 3 den Planschneider nach Fig. 1 in Draufsicht und
Fig. 4 eine Bohreinheit gemäß Fig. 1 in Seitenansicht.
Nach Fig. 1 ist im Maschinenkörper 1 des Planschneiders der
Messerträger 2 mit einem nicht dargestellten Antriebsmecha
nismus in bekannter Weise antreibbar verbunden. Dieser Mess
erträger 2 ist im Maschinenkörper 1 geführt. Mit dem Mess
erträger 2 ist ein Messer 3 fest verbunden. Ebenfalls im Ma
schinenkörper 1 wird vertikal der Pressbalken 4 geführt, wel
cher vertikal antreibbar ist. Im Maschinenkörper 1 ist des
Weiteren der Maschinentisch 5 angeordnet. Auf dem Maschinen
tisch 5 liegt der zu bearbeitende Papierstapel 6. Am Maschi
nentisch 5 ist ein orthogonal zur Schnittlinie positionierbarer
Schneidgutanschlag 7 mit Schmalschneider 8 befestigt. In
Führungsrichtung des Schneidgutanschlags 7 sind am Maschinen
tisch 5 beidseitig Führungsschienen 9 mit darauf verschiebbaren
Führungswagen 10 befestigt. Beide Führungswagen 10 sind mit
einem Bohrportal 11 verbunden.
Die Bohreinheit (in den Ansprüchen wurde nur auf die Elemente
21, 25 und 26 Bezug genommen) ist in Fig. 4 genauer darge
stellt, die Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung mehrerer Boh
reinheiten in einer Schneidemaschine (in den Ansprüchen wurde
nur auf die Elemente 2, 3 Bezug genommen).
Danach sind am Bohrportal 11 zwei Vertikalführungen 12 winkel
steif befestigt, auf welchen ein Bohrträger 13 vertikal ver
schiebbar gelagert ist. Im Bohrträger 13 ist eine Bohrwelle 14
horizontal drehgelenkig gelagert. Auf der Bohrwelle 14 ist eine
Riemenscheibe 15, welche über einen Riemen 16 in. Wirk
zusammenhang mit einem am Bohrträger 13 winkelsteif fixierten
Motor 17 steht, drehsteif befestigt. Am Bohrträger 13 ist eine
Führungsschiene 18 parallel zur Schnittlinie befestigt, welche
in Wirkzusammenhang mit Führungswagen 19 steht. Diese werden
zusätzlich von einer im Bohrträger 13 gelagerten Spindel 20
durchsetzt und sind mit Bohrköpfen 21 winkelsteif, jedoch axial
auf der ihn durchsetzenden Bohrwelle 14 verschiebbar befestigt.
Die Spindel 20 ist drehsteif mit der Abtriebswelle eines am
Bohrträger 13 fixierten Motors 22 verbunden. Ein im Bohrkopf 21
drehbar gelagertes Schneckenrad 23 ist winkelsteif, jedoch
axial verschiebbar mit der Bohrwelle 14 verbunden. Das Schne
ckenrad 23 steht in Wirkzusammenhang mit einer Schnecke 24. Die
Schnecke 24 ist winkelsteif mit einer im Bohrkopf 21 vertikal
gelagerten Bohrspindel 25 verbunden. Mit jeder Bohrspindel 25
ist ein Bohrer 26 winkelsteif verbunden. Im Bohrkopf 21 ist
weiterhin ein mit einer Druckfeder 27 belasteter, vertikal
verschiebbarer Niederhalter 28 gelagert. Im Bohrportal 11 ist
eine Welle 29 drehgelenkig gelagert. Auf dieser Welle 29 sind
Steuerkurven 30 winkelsteif befestigt, welche in Wirkzusammen
hang mit dem vertikal verschiebbaren Bohrträger 13 stehen. Die
Welle 29 ist winkelsteif mit der Abtriebswelle eines mit dem
Bohrträger 13 fest verbundenen Motors 31 verbunden. Im Maschi
nentisch 5 sind vertikal unterhalb der Bohrer 26 und des Mes
sers 3 Gegendruckleisten 32 angebracht.
Weiterhin ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass ein Spindellager
mit Spindelmutter 33 mit den Führungswagen 10 fest verbunden
ist, welcher von einem am Maschinentisch 5 fixierten Motor 34
rotatorisch antreibbaren Spindel 36 durchsetzt wird. Die Moto
ren 17, 22, 31, 34 und die nicht dargestellten Antriebe des
Messerträgers 2, des Pressbalkens 4 und des Vorschubes 7, 8
sind mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Maschinen
steuerung verbunden. Weiterhin besteht ein Wirkzusammenhang
zwischen einem Lichtschrankensystem 35, welches eintretende
Körper erkennt, und der Maschinensteuerung.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende:
Der auf dem Maschinentisch 5 liegende Papierstapel 6 wird durch den Schneidgutanschlag 7 und den Schmalschneider 8 posi tioniert. In den für den Beschnitt vorgesehenen Positionen erfolgt in bekannter Weise ein Einpressen mit dem Pressbalken 4 und ein Schnitt durch Niedergang des Messerträgers 2 und des mit ihm verbundenen Messers 3. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Papierstapel 6 durch den Schneidgutanschlag 7 und den Schmalschneider 8 auf zum Bohren vorgesehene Positionen ver fahren wird. Nach diesem Positionieren wird der Motor 17 ein geschaltet, wodurch über den Riemen 16 die Riemenscheibe 15 und die mit ihr drehsteif verbundene Bohrwelle 14 in Drehung versetzt wird. Die Bohrwelle 14 versetzt die Schneckenräder 23 in Drehung, wodurch die Schnecken 24 und damit die Bohrspindel 25 und die mit ihr winkelsteif verbundenen Bohrer 26 in Drehung versetzt werden. Durch Einschalten des Motors 31 wird eine mit seiner Abtriebswelle drehsteif verbundene Steuerkurve 30 in Drehung versetzt, wodurch der Bohrträger 13 und alle mit ihm verbundenen Bauteile 13 bis 28 gesenkt bzw. gehoben werden. Dadurch setzt zunächst der Niederhalter 28 auf dem Papierstapel 6 auf und übt durch Einfedern in die Druckfeder 27 eine Kraftwirkung auf ihn aus. Anschließend gelangen die Pa pierbohrer 26 in Eingriff mit dem Papierstapel 6, wodurch dieser gebohrt wird. Als Gegendruckleiste wirkt die Bohrleiste 32, wobei ein geringes Eindringen in diese zum Erreichen einer sauberen Bohrung vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Positionie ren der Bohrköpfe 21 im Bohrträger 13 durch rotatorischen Antrieb 22 der Spindel 20 möglich. Dadurch wird ein Einrichten auf Bohrpositionen orthogonal zur Vorschubrichtung ermöglicht. Um Einrichtarbeiten, wie Bohrerwechsel, Positionierung der Bohrköpfe 21 und damit der Bohrer 26 zu erleichtern, ist das Bohrportal 11 in Vorschubrichtung auf der Führungsschiene 9 verschiebbar angeordnet. Dabei ist vorgesehen, dass das Bohr portal 11 für diese Einrichtarbeiten in eine am hinteren Ende des Maschinentisches 5 befindliche Position bewegt wird. Die entsprechenden Arbeiten sind so ergonomisch günstig ausführbar.
Der auf dem Maschinentisch 5 liegende Papierstapel 6 wird durch den Schneidgutanschlag 7 und den Schmalschneider 8 posi tioniert. In den für den Beschnitt vorgesehenen Positionen erfolgt in bekannter Weise ein Einpressen mit dem Pressbalken 4 und ein Schnitt durch Niedergang des Messerträgers 2 und des mit ihm verbundenen Messers 3. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Papierstapel 6 durch den Schneidgutanschlag 7 und den Schmalschneider 8 auf zum Bohren vorgesehene Positionen ver fahren wird. Nach diesem Positionieren wird der Motor 17 ein geschaltet, wodurch über den Riemen 16 die Riemenscheibe 15 und die mit ihr drehsteif verbundene Bohrwelle 14 in Drehung versetzt wird. Die Bohrwelle 14 versetzt die Schneckenräder 23 in Drehung, wodurch die Schnecken 24 und damit die Bohrspindel 25 und die mit ihr winkelsteif verbundenen Bohrer 26 in Drehung versetzt werden. Durch Einschalten des Motors 31 wird eine mit seiner Abtriebswelle drehsteif verbundene Steuerkurve 30 in Drehung versetzt, wodurch der Bohrträger 13 und alle mit ihm verbundenen Bauteile 13 bis 28 gesenkt bzw. gehoben werden. Dadurch setzt zunächst der Niederhalter 28 auf dem Papierstapel 6 auf und übt durch Einfedern in die Druckfeder 27 eine Kraftwirkung auf ihn aus. Anschließend gelangen die Pa pierbohrer 26 in Eingriff mit dem Papierstapel 6, wodurch dieser gebohrt wird. Als Gegendruckleiste wirkt die Bohrleiste 32, wobei ein geringes Eindringen in diese zum Erreichen einer sauberen Bohrung vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Positionie ren der Bohrköpfe 21 im Bohrträger 13 durch rotatorischen Antrieb 22 der Spindel 20 möglich. Dadurch wird ein Einrichten auf Bohrpositionen orthogonal zur Vorschubrichtung ermöglicht. Um Einrichtarbeiten, wie Bohrerwechsel, Positionierung der Bohrköpfe 21 und damit der Bohrer 26 zu erleichtern, ist das Bohrportal 11 in Vorschubrichtung auf der Führungsschiene 9 verschiebbar angeordnet. Dabei ist vorgesehen, dass das Bohr portal 11 für diese Einrichtarbeiten in eine am hinteren Ende des Maschinentisches 5 befindliche Position bewegt wird. Die entsprechenden Arbeiten sind so ergonomisch günstig ausführbar.
Es ist auch möglich, diese Verschiebung des Bohrportales 11
automatisch dadurch auszuführen, dass die Spindel 36 mit einem
rotatorischen Antrieb 34 in Drehung versetzt wird, wodurch das
Spindellager mit der Spindelmutter 33 eine translatorische
Bewegung in Vorschubrichtung ausführt. Durch Programmierung
dieser translatorischen Bewegung innerhalb der Maschinensteue
rung ist ein gleichzeitiges Schneiden und Bohren in beliebigen
Positionen möglich. Die Motoren 17, 22, 31, 34 und die nicht
dargestellten Antriebe des Messerträgers 2, des Pressbalkens 4
und des Vorschubes 7, 8 werden mittels der Maschinensteuerung
entsprechend der gewünschten Verfahrensabläufen synchronisiert.
1
Maschinenkörper
2
Messerträger
3
Messer
4
Pressbalken
5
Maschinentisch
6
Materialstapel
7
Schneidgutanschlag
8
Schmalschneider
9
Führungsschiene
10
Führungswagen
11
Bohrportal
12
Vertikalführung
13
Bohrträger
14
Bohrwelle
15
Riemenscheibe
16
Riemen
17
Motor
18
Führungsschiene
19
Führungswagen
20
Spindel
21
Bohrkopf
22
Motor
23
Schneckenrad
24
Schnecke
25
Bohrspindel
26
Bohrer
27
Druckfeder
28
Niederhalter
29
Welle
30
Steuerkurve
31
Motor
32
Bohrleiste
33
Spindellager mit Spindelmutter
34
Motor
35
Lichtschrankensystem
36
Spindel
Claims (16)
1. Verfahren zum Beschneiden und Bohren von papierwerkstoff
artigen, stapelbaren Materialien, insbesondere zur Her
stellung von spiral- und drahtkammgebundenen Broschüren
oder gelochten Loseblattwerken, dadurch ge
kennzeichnet, dass beliebige Schneid- und
Bohrvorgänge in einer Vorrichtung dadurch erfolgen, dass
der liegend angeordnete Materialstapel (6) mittels
wenigstens einer Positioniereinrichtung (7, 8) durch
annähernd horizontales Verschieben in die jeweils
vorgesehene Bearbeitungsposition bewegt wird, dass danach
wahlweise mittels einer Schneideeinrichtung (2, 3)
beschnitten und/oder mittels wenigstens einer Bohreinheit
(21, 25, 26) gebohrt wird und dass anschließend der
bearbeitete Materialstapel (6) aus dem Bearbeitungsbereich
entfernt und/oder in einer anderen Position diesem erneut
zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Beschneiden und Bohren gleich
zeitig erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Materialstapel (6) zuerst be
schnitten und anschließend gebohrt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Posi
tionieren, Schneiden und Bohren nach einem voreingestellten
Programmablauf erfolgt.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Posi
tionieren und/oder Schneiden und/oder Bohren manuell er
folgt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass alle
Lochungen eines Materialstapels (6) gleichzeitig gebohrt
werden.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die we
nigstens eine Bohreinheit (21, 25, 26) vor Auslösung des
Bohrvorganges in Bohrposition verfahren wird.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest
das einseitige Beschneiden und das Bohren bei gleicher
Materialstapelposition durchgeführt wird.
9. Vorrichtung zum Beschneiden und Bohren von papierwerk
stoffartigen, stapelbaren Materialien, insbesondere zur
Herstellung von spiral- und drahtkammgebundenen Broschüren
oder gelochten Loseblattwerken, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens aus einer
Schneidanordnung (2, 3) mit einem in einer
vertikalen Ebene geführten Schneidmesser (3) zur Ausführung
beliebiger vertikaler Schnitte, wenigstens einer mit
gleicher Bewegungsrichtung angeordneten, horizontal
und/oder vertikal verschiebbaren Bohreinheit (21, 25, 26)
mit einem vertikal bohrenden Bohrer (26), mindestens einer
Positioniereinheit (7, 8) zur horizontalen Bewegung liegend
angeordneter Materialstapel (6) in die jeweiligen Schneid-
und/oder Bohrpositionen und einer Einheit zur wahlweisen
automatischen Steuerung des Programmablaufes besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass die wenigstens eine Bohreinheit (21,
25, 26) in Schneidemaschinen bekannter Bauart anordenbar
ist.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die wenigstens eine Bohrein
heit (21, 25, 26) sowohl horizontal als auch vertikal
verschiebbar angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass bei
Anordnung mehrerer Bohreinheiten (21, 25, 26) diese derart
ausgebildet und angeordnet sind, dass ein vertikales
Verschieben nur gleichzeitig und ein Verschieben in der
Horizontalen sowohl gleichzeitig als auch voneinander
unabhängig möglich ist.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Bohreinheiten (21, 25, 26) einen gleichen Aufbau aufweisen,
dass sie zueinander horizontal positionierbar mit einem
Bohrträger (13) verbunden sind, der vertikal verschiebbar
an einem Bohrportal (11) befestigt ist und dass das
Bohrportal (11) mit Führungselementen (9, 10) zur
horizontalen Führung verbunden ist.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass zu
sätzlich zur Maschinensteuerung Betätigungselemente zur
manuellen Auslösung des Schneid- und/oder des Bohrvorganges
angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass zum
Verhindern des ungewollten Zugreifens in den Arbeitsbereich
der Schneidanordnung (2, 3) und der Bohreinheit (21, 25,
26) ein Lichtschrankensystem (35) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Positioniereinrichtung (9, 10) und das Bohrportal (11)
derart miteinander verbunden sind, dass die Positionierung
der Bohreinheiten (21, 25, 26) mit Auslösung der
Vorschubbewegung der Positioniereinrichtung (9, 10)
erfolgt.
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