DE2411980A1

DE2411980A1 - Vorrichtung zum schneiden von werkstuecken

Info

Publication number: DE2411980A1
Application number: DE2411980A
Authority: DE
Inventors: Ikuji Inowaki
Original assignee: Eisai Co Ltd
Current assignee: Eisai Co Ltd
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1974-09-19
Also published as: DE2411980C2; GB1452799A; CH568136A5; US3911773A; IT1011587B; FR2221369B1; FR2221369A1; JPS49118091A

Description

Anmelder: EISAI CO., I₁TD.

Ho.6-10, Koishikawa 4—chome, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan

Torrichtung zum Schneiden von Werkstücken

Die Erfindung "betrifft eine Torrichtung zum Schneiden von Werkstücken während ihrer Bewegung zu Stücken einer festen Länge₀

Die Erfindung bezieht sich speziell auf eine Schneidvorrichtung zur Herstellung von Ampullenpackungen der in Fig. 1 dargestellten Art mit einer festen oder vorbestimmten Länge durch Zurechtschneiden eines gewellten Packungsstrexfens, in welchen die Ampullen eingelegt sind.

Als Torrichtung zum Zurechtschneiden eines sich bewegenden Packungsstreifens zur Herstellung von Ampullenpackungen jeweils einer festen Länge sind bereits eine Torrichtung, bei welcher eine Kupplung zur Betätigung eines Thomson-Schneideinrichtung mittels einer mit hoher Drehzahl umlaufenden Welle benutzt wird, und eine Torrichtung bekannt, bei welcher ein Paar von oberen und unteren Drehmessern, betätigt wirdο

Die zuerst genannte Torrichtung besitzt Jedoch den Nachteil,, daß die Schneideinrichtungen bzw. Messer ziemlich groß sind, so daß eine große Antriebskraft erforderlich ist und außerdem starke Schwin-409838/0856

gungen auftreten. Bei der zweiten Vorrichtung sind nicht nur die Messer teuer, sondern müssen auch häufig gegen andere Messer ausgewechselt werden, deren G-röße der betreffenden Schnittlänge angepaßt ist, so daß diese Vorrichtung äußerst unbequem zu bedienen ist»

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Vorrichtung zum Schneiden eines bestimmten Gegenstands zu Stücken einer festen oder vorbestimmten Länge, bei welcher die Nachteile der bekannten Torrichtungen ausgeschaltet sind.

Außerdem bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Torrichtung, bei welcher Ober- und Untermesser in Querrichtung hin- und herbewegbar sind und das Obermesser im Gleichlauf mit dieser Hin- und Herbewegung lotrecht auf und ab bewegt wird, während in einer Zwischenstellung beider Messer zum Zeitpunkt der Vorwärtsbewegung von Ober- und Untermesser das Werkstück in der gleichen Richtung gefördert wird, Dabei ist die Bewegung des Werkstücks so gesteuert» daß es durch das Untermesser, das dem sich abwärts bewegenden Obermesser gegenüberliegt, am Endpunkt des Vorwärtshubs durchgeschnitten wird. Infolgedessen können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kostensparende Messer verwendet werden; die gesamte Vorrichtung braucht nur eine geringe Größe zu 409838/0856

besitzen, während dennoch die Schwingungen zum Zeitpunkt des Schneidens auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden können.

Die Erfindung bezieht sich zudem auf eine Vorrichtung der genannten Art, bei welcher sich das Obermesser im Gleichlauf mit der Hin- und Herbewegung von Ober- und Untermesser in Querrichtung in lotrechter Richtung hin- und herbewegten und bei welcher das Verhältnis der QuerverSchiebungsgeschwindigkeit von Ober- und Untermesser und der Fördergeschwindigkeit des Werkstücks konstant ist, so daß das Werkstück genau in Stücke einer festen Länge geschnitten werden kann.

Bei dieser Vorrichtung ist eine Einrichtung zur Änderung des Förderhubs an einem Mechanismus für die Querverschiebung von Ober- und Untermesser angebracht, so daß die Schnittlänge am Werkstück variiert -werden kann.

Bei dieser Vorrichtung erhöht und verringert der Querverschiebemechanismus die Geschwindigkeit von Ober- und Untermesser in den Anfangs- und Endphasen der Vorwärtsbewegung allmählich, während er bei der Rückbewegung eine schnelle Rücklaufbewegung einführt, wodurch die auf die gesamte Vorrichtung einwirkende Stoßbelastung gemildert wird. 409838/0856

Außerdem beendet bei dieser Vorrichtung der Vertikalbewegungsmechanismus den Aufwärtshub des Obermessers vor Beendigung des Vorwärtshubs von Ober- und Untermesser bei anschließender Einleitung der Aufwärtsbewegung des Obermessers, welches sich zum Zeitpunkt der Fortsetzung der Vorwärtsbewegung von Ober- und IJntermesser absenkt, so daß das Obermesser die Weiterbewegung der aufeinanderfolgenden Werkstücke nicht behindert.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ampullenpackung oder -schachtel, die ein Beispiel für ein mittels der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung hergestelltes Werkstück fester, doh. gleichbleibender Länge darstellt,

Fig. 2 ein Verfahrensschema zur Verarbeitung einer Ampullenpackung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Festlängen-Schneidvorrichtung zwecks Herstellung des Produkts gemäß Fig. 1,

Figo 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene perspektivische Darstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

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Pig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Pig.3,

Pig. 5 einen Schnitt längs der Linig V-V in Pig.4 und

Pig. 6 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung des Werkstücks zur Veranschaulichung des Schnittvorgangs an der Ampullenpackung.

In Pig. 1 ist eine Ampullenpackung 53 dargestellt, wie sie mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung gebildet wirdo Die Packung 53 wird dadurch hergestellt, daß die Rückseite des Muldenteils eines Wellpapiers bzw_o Wellkartons 51 an einem flachen G-rundpapier 50 angebracht wird; in die Mulden werden dann die einzelnen Ampullen 52 eingelegt. Bei 54 ist eine Palzlinie angedeutet, die zu beiden Seiten des Grundpapiers 50 an einer den beiden Kanten des Wellkartons entsprechenden Stelle ausgebildet wirdo

Pig. 2 veranschaulicht in Blockschemaform ein herkömmliches Verfahren, nach dem das Produkt gemäß Pig. 1 erhalten und in eine Schachtel eingebracht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet dabei in dem mit "Schneiden eines Packungsstreifens" bezeichneten Verfahrensschritt Anwendung. Dieses Verfahren wird hauptsächlich von pharmazeutischen 409 838/0856

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Firmen durchgeführt.

In den Fig. 3 "bis 6 ist eine Ausführungsform einer an der genannten Stelle des Verfahrens eingesetzten Vorrichtung dargestellt.

Diese Vorrichtung weist einen kastenförmigen Hauptrahmen 1 auf, in welchem in den Oberteilen vom zwei Seitenrahmen 3 und 3¹ einander gegenüberliegende Öffnungen oder Ausschnitte 2 und 2' ausgebildet sind. An den Unterseiten der Ausschnitte 2 und 2¹ sind zwei waagerechte Führungswellen 6 angebrachte

Der Unterteil eines Untermesser-Sockels 4 ist gleitfähig auf den Führungswellen 6 gelagert; an der Oberseite des Sockels 4 sind vier lotrechte Führungswellen 7 angeordnet. Im Mittelbereich der Führungswellen 7 ist auf der Oberseitedes Sockels 4 ein Untermesser 10 senkrecht au seiner Verschieberichtung · vorgesehen. An der Oberseite des Messer-Sockels 4 ist eine Führungsplatte 8 montiert, deren Randflansche zusammen mit der Oberseite des Messer-Sockels Spalte zur Führung der beiden Seitenkanten des Werkstücks festlegen, das bei der dargestellten Ausführungsform ein Ampullenpackungsstreifen 55 ist. An der Unterseite des Sockels 4 ist eine sich in Förderrichtung erstreckende Zahnstange 12 montiert.

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Auf den Führungswellen 7 ist ein Obermesser-Sockel 5 verschiebbar geführt, wobei ein Obermesser 9 dem unter ihm angeordneten Untermesser 10 lotrecht gegenüberliegt. An Vorder- und Rückseite sind dabei zwei Rollen 13 mit waagerechtem Abstand voneinander angeordnet.

An der Unterseite der Führungswellen 6 ist parallel zu diesen eine Antriebswelle 14 angeordnet, deren beide Enden axial in den Seitenrahmen 3 und 3^! gelagert sind und an der ein Kegelrad 15 angebracht ist, das mit einem auf einer nicht dargestellten Antriebswelle sitzenden Kegelrad 16 kämmt. Die Welle 14 ist mii parallel zueinander liegenden zylindrischen Steuerkurve. 17 und 33 versehen. In der Kurvenführung 17¹ der Kurve 17 ist eine Kurvenrolle 19 verschiebbar geführt, die an der Unterseite einer verschiebbaren Platte 18 angebracht ist, die über der Steuerkurve in Querrichtung hin- und herbewegbar ist und die an ihrer Oberseite eine hohe Zahnstange 20 und eine niedrige Zahnstange 21 trägt, welche mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Die Kurvenführung 17' ist so ausgebildet, daß die hin- und hergehende Platte 18 bei einer vollen Umdrehung der Steuerkurve 17 jeweils eine Hin- und Herbewegung in Querrichtung durchführte Die Bewegungsgeschwindigkeit der hin- und hergehenden Platte 18 nimmt dabei während der 409838/085 6

Anfangsphase des Vorwärtshubs allmählich zu und in der Endphase allmählich ab, während die Platte beim Rückhub eine schnelle Rücklaufbewegung durchführte

Die hin- und hergehende Platte 18 ist mit ihren V-förmigen Kanten links und rechts auf je einer Tragrollengruppe gelagert, die an zwei Tragplatten 23 und 23' montiert sind, welche ihrerseits quer zwischen einer vorderen und einer hinteren, sich quer zwischen den beiden Seitenrahmen 3 und 3^! erstreckenden Schablonenplatten 22 bzw_o 22¹ eingebaut sind.

In der Mitte des Messer-Sockels 4 und der Platte 18 ist eine G-egenwelle 24 angeordnet, deren beide Enden senkrecht zu den Schablonen 22 und 22' verlaufen und an ihnen drehbar gelagert sindo An dieser Welle 24 ist ein Zahnrad 25 befestigt, das gemäß Fig. 5 mit der Zahnstange 12 kämmt, während mit den Zahnstangen 20 und 21 kämmende Zahnräder 26 bzw. 27 drehbar, d.h. locker auf der Welle gelagert und über Kupplungen 28 und 29 mit der Welle 24 zu verbinden sind» Die Kupplungen 28 und 29 sind so angeordnet, daß beim Einrücken der einen Kupplung mittels einer Schalteinrichtung 30 die andere Kupplung ausgerückt ist_o Die Schalteinrichtung 30 ist verschiebbar auf eine in Querrichtung (der Vorrichtung) zwischen den Schablonen 22 und 22' ver-

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laufende Welle 31 aufgesetzt und auf eine Schraubspindel 32 aufgeschraubt, die am Seitenrahmen 3' drehbar gelagert ist. Beim Drehen der Schraubspindel 32 kann die Schalteinrichtung 30 verschoben werden. Die Zahnstangen'20 und 21 sowie die Zahnräder 26 und 27 sind vorzugsweise spiralverzahnt.

In die Kurvennut oder -führung 33' der Steuerkurve 33 ist eine Kurvenrolle 36 verschiebbar eingesetzt, die an der Spitze eines Hebels 35 angebracht ist, dessen Basisende an einer drehbaren Welle 34 befestigt ist, deren beide Enden ihrerseits zwischen den Schablonen 22, 22' in deren Oberteil drehbar gelagert sind. Das Basisende eines anderen Hebels 37 ist ebenfalls an der Welle 34 befestigt, und an der Spitze des Hebels 37 ist eine Rolle 38 drehbar gelagert.

Die Steuerkurve 33 ist zur lotrechten Bewegung des Obermessers 9 auf noch näher zu erläuternde Weise vorgesehen, wobei jedoch die Kurvenführung 33¹ so ausgebildet ist, daß das Ende des Abwärtshubs des Obermessers 9 etwas vor dem Ende des Vorwärtshubs von Obermesser 9 und Untermesser 10 in Querrichtung liegtο

In den einander gegenüberliegenden Kanten der beiden Seitenrahmen 3 und 3' sind lotrechte Nuten 39

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bzw. 39' ausgebildet, in welche die am Ober- und Unterteil einer lotrechten Platte angebrachten Führungs-Rollen 41 eingreifen. An der Oberkante der lotrechten Platte 40 ist eine führungsschiene 42 montiert, und eine Rolle 13 des Obermesser-Sockels 5 ist verschiebbar auf die Führungsschiene 42 aufgesetzt. Im Unterteil der lotrechten Platte 40 ist ein querverlaufendes Langloch 43 ausgebildet, in das die Rolle 38 (Fig. 3)des Hebels 37 verschiebbar eingesetzt ist.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung näher erläutett:

Fig. 4 veranschaulicht den Zustand zu Betriebsbeginn der Vorrichtung. Hierbei ist die Schalteinrichtung 30 vorher in Abhängigkeit von der gewünschten Länge der einzelnen Werkstücke, d.h. der Ampullenpackungen 53, so eingestellt worden, daß entweder das große Zahnrad 26 oder das kleine Zahnrad 27 mit der G-egenwelle 24 gekoppelt ist.

Die auf erwähnte Weise für den Betrieb vorbereitete Vorrichtung wird sodann in Betrieb gesetzt, wo- " bei gemäß Fig. 3 der ungeschnittene Ampullenpackungsstreifen 55 mittels einer nicht dargesMlten Fördereinrichtung mit fester Geschwindigkeit durch den Ausschnitt 2 in einen Seitenrahmen 3' hindurchgefördert wird.

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Hierbei wird im voraus durch eine nicht dargestellte Vorrichtung je eine Ampulle 52 in jeden Muldenteil des Wellkartons 51 des Streifens 55 eingelegt; gemäß Pig. 6 wird jedoch keine Ampulle 52 in die Mulde eingelegt^ an welcher der Schnitt geführt werden solle Die Einstellung der Schalteinrichtung 30 ist daher derart auf den Einlegevorgang der Ampullen 52 abgestimmt, daß dann, wenn längere Packungen 53 hergestellt werden sollen, der Abstand zwischen den Mulden, in welche keine Ampulle eingelegt wird, größer ist und umgekehrt.

Der auf die genannte Weise angeordnete Streifen 55 wird dann durch die i'ördereinrichtung vorgeschoben, wobei seine beiden Seitenkanten gemäß Fig«, 6 in den Spalt eingeführt werden, der zwischen der Oberseite des Untermesser-Sockels 4 und der Unterseite des B. andab Schnitts oder -flansches der betreffenden Führungsplatte 8 festgelegt wird.

Durch die sich drehende Antriebswelle 14 werden die Steuerkurven 17 und 33 in Drehung versetzt. Infolge der Drehung der Steuerkurve 17 verschiebt sich die hin- und hergehende Platte 18, deren Kurvenrolle 19 in die Kurvenführung 17¹ eingreift, gemäß lig. 4 nach rechts„ Dabei drehen sich auch die mit dnn Zahnstangen 20 und 21 kämmenden Zahnräder 26 bzw. 27, -"Wobei eines dieser Zahnräder 26, 27 durch Einstellung der Schalteinrichtung 30 über 4 09 838/0856

die Kupplungen 28 oder 29 mit der Welle24 gekoppelt ist, die sich, dabei mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des betreffenden, eingerückten Zahnrads 26 oder 27 dreht. Der mit der Zahnstange 12 versehene Untermesser-Sockel 4 wird durch das mit der Welle 24 fest verbundene Zahnrad 25 nach links verschoben, weil die Zahnstange 12 mit dem Zahnrad 25 kämmt. Da der Untermesser-Sockel 4 über die lührungswelle 7 mit dem Obermesser-Sockel 5 verbunden ist, wird letzterer ebenfalls nach links verschoben.

Bei der Drehung der Steuerkurve 33 beginnt sich der Hebel 35 gemäß Pig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen, und der Hebel 37 wird durch die Welle 34 in die gleiche Richtung verdreht. Da die Rolle 38 des Hebels 37 verschiebbar in das langloch 43 der lotrechten Platte 40 eingesetzt ist, senkt sich letztere bei der Verdrehung des Hebels 37 in den Ifuten 39 und 39^l ab. Da die Rolle 13 des Obermesser-Sockels 5 verschiebbar an der Führungsschiene 42 des oberen Endes der lotrechten Platte 40 anliegt, senkt sich der Obermesser-Sockel 5 ebenfalls entsprechend der Bewegung der lotrechten Platte 40 ab.

Wie erwähnt, werden das Obermesser 9 und das Untermesser 10 zunächst nach links vorgeschoben, und in

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einer Position unmittelbar vor dem Ende ihres Vorwärtshubs wird der Abwärtshub des Obermessers 9 durchgeführt, wobei der Packungsstreifen 55 durch Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 durchgetrennt wird_o Zu diesem Zeitpunkt ist ^: jedoch das Verhältnis zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Packungsstreifens 55 und der Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit von Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 konstant. Infolge dieser Anordnung wird der Packungsstreifen 55 stets in dem Muldenteil des Wellkartons 51 durchgetrennt, in den keine Ampulle 52 eingelegt worden ist* Der Grund dafür, daß das Ende des Abwärtshubs des Obermessers 9 vor das Ende des Vorwärtshubs von Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 gelegt ist, liegt darin, daß das Obermesser 9 hierdurch daran gehindert wird, bei der Abwärtsverlagerung mit dem Muldenteil des Wellkartons 51 des nachfolgenden Pakkungsstreifens 55 in Berührung zu gelangen.

Wie eingangs erwähnt, führen Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 nach vollführtem Schneidevorgang eine Rückwärtsbewegung in Querrichtung durch, wobei das Obermesser 9 gleichzeitig hochfährt und in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Obgleich vorstehend zur Erläuterung eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und erläutert ist, sind selbstverständlich

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zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird«,

Obgleich nämlich vorstehend eine Ampullenpackung oder -schachtel als Werkstück genannt ist, ist die Erfindung ersichtlicherweise gleichermaßen für das Schneiden von anderen Gegenständen als derartigen Packungen anwendbar. Während bei der beschriebenen Vorrichtung zur Änderung der Hublänge zwei Zahnräder verwendet werden, können selbstverständlich auch mehr als zwei Zahnräder vorgesehen sein, und für den Quer- und den Vertikalbewegungsmechanismus können ersichtlicherweise andere Mechanismen unterschiedlicher Konstruktion verwendet werden.

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Claims

P atentansprüche

1. !Vorrichtung zum Schneiden eines Gegenstands auf

eine vor be stimmte länge, gekennzeichnet durch ein Obermesser (9) und ein Untermesser (10), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine Querverschiebungseinrichtung zur Hervorbringung einer quergerichteten gemeinsamen Hin- und Herbewegung von Ober- und ttatermesser über einen Hub vorbestimmter Länge, einen Vertikalbewegungsmechanismus zur Hervorbringung einer lotrechten Hin- und Herbewegung des Obermessers im Gleichlauf mit seiner hin- und hergehenden Querverschiebung und einen zwischen Ober- und Untermesser parallel zur Richtung der Querverschiebung beider Messer verlaufenden Förderdurchgang für das zu schneidende Werkstück, uiid dadurch, daß ein konstantes Yerhältnis zwischen der Geschwindigkeit der hin- und hergehenden Querverschiebung beider Messer und der Fdrdergeschwindigkeit des sich bewegenden Werkstücks besteht, so daß das Werkstück durch Ober- und Untermesser in der Endphase des Vorwärtshubs der Querverschiebung bei gleichzeitiger Förderung geschnitten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querverschiebungsmechanismus mehrere spiralverzahnte, bewegbare Zahnstangen (20, 21)

jeweils unterschiedlicher Höhe, mehrere spiralver-4 0 9838/0856

zahnte, locker auf eine tragende Welle aufgesetzte Zahnräder (25, 26) mit derart verschiedenen Durchmessern, daß sie jeweils mit einer der Zahnstangen zu kämmen vermögen, eine Kupplung zur selektiven Verbindung der Tragwelle mit einem der spiralverzahnten Zahnräder, ein an der Tragwelle befestigtes Zahnrad und eine am TJntermesser-Sockel (4) angeordnete, mit dem an der Tragwelle befestigten Zahnrad in Eingriff bringbare Zahnstange aufweist, wobei die Bewegungsstrecke beim Querhub des Untermesser-Sockels und somit von Ober- und Untermesser durch Änderung des mittels der Kupplung an die Tragwelle angekoppelten Zahnrads änderbar ist_o

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der QuerverSchiebungsmechanismus in der Weise arbeitet, daß er in der Anfangsphase des Vorwärtshubs die Bewegung von Ober- und Untermesser allmählich beschleunigt und diese Bewegung in der Endphase des Vorwärtshubs allmählich verlangsamt und anschließend eine schnelle Rücklaufbewegung beider Messer über ihren Rückhub durchführt, während dabei der Vertikalbewegungsmechanismus so arbeitet, daß das Obermesser seine Bewegung im Aufwärtshub beendet, bevor die Querverschiebung beider Messer während des Vorwärtshubs beendet worden ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für das Schneiden eines streifenartigen Gegenstands, bestehend aus einem plattenförmigen Grundkarton und einem mit Hilfe eines Klebmittels mit seiner Oberseite verbundenen gewellten Papierstreifen, zu Stücken einer festen bzw. vorbestimmten Länge ausgelegt ist_o

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