DE2627594A1 - Drehbares schneidwerkzeug - Google Patents
Drehbares schneidwerkzeugInfo
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Description
Drehbares Schneidwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden
von Öffnungen aus einem Streifen mit einem Schneideisen.
Bei der Herstellung von Hüllen, wie Briefumschlägen, werden gewöhnlich
Hüllenzuschnitte vorgefertigt, die Seitenklappen, eine Bodenklappe und eine Schließklappe aufweisen,, Die Hüllenzuschnitte
werden gewöhnlich nacheinander in ein Fenster-Schneidwerk befördert, das ein oder mehrere Öffnungen oder Fenster aus
dem Hüllenzuschnitt ausschneidet. Wenn die Hüllenzuschnitte aus einem endlosen Streifen bzw. einer endlosen Papierbahn hergestellt
werden, ist es üblich, Fenster-Schneidwerkzeuge vorzusehen, bei denen die Schneid- bzw. Messerwelle und die Schneidunterlage
im Winkel von 90° zur Mittellinie des Streifens ausgerichtet sind. Bei der Herstellung der Hüllenzuschnitte aus einem
endlosen Streifen sind bislang Schneideisen bzw. Schneidstempel mit unregelmäßigen Formen erforderlich, um Fenster oder Öffnungen
aus dem Streifen auszuschneiden, bevor die Hüllenzuschnitte vom Streifen abgeschnitten werden. So zeigt die US-Patentschrift
1 111 751 ein drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden elliptischer Tafeln oder Fenster aus einem Streifen, bevor die Hüllenzuschnitte
vom Streifen abgetrennt werden. Die auf diese Weise hergestellten Hüllenzuschnitte haben im wesentlichen die Form
eines gleichseitigen Parallelogramms, und die elliptischen Fenster werden unter einem Winkel zu den seitlichen Rändern des
Streifens ausgeschnitten. Das in dieser Patentschrift angegebene
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Schneideisen ist auf die dargestellte elliptische Form "beschränkt,
und die elliptischen Fenster, die aus dem Streifen ausgeschnitten werden, sind auf die spezielle Hüllenzuschnittform
beschränkt, die in dieser Patentschrift angegeben ist.
Die US-Patentschriften 3 106 121, 3 257 885 und 3 465 626 zeigen Fenster-Schneidvorrichtungen, die für abgetrennte Hüllenzuschnitte
verwendet werden und so ausgebildet sind, daß sie ein oder mehrere rechtwinklige Fenster ausschneiden. Diese Patentschriften
schlagen vor, das im wesentlichen rechtwinklige Schneideisen unter einem Winkel zur Drehachse der Schneidwelle
bzw. Messerwelle anzuordnen und die Zuschnitte im wesentlichen unter dem gleichen Winkel in das drehbare Fenster-Schneidwerkzeug
einzuführen, um ein fortlaufendes Ausschneiden des Fensters aus dem Zuschnitt zu ermöglichen und dennoch eine parallele
Lage der Fensterseitenkanten in bezug auf die Kanten des Zuschnitts bzw. des Briefumschlags zu erzielen. Bei all diesen
Patentschriften hat das Schneideisen bzw. der Schneidstempel eine rechtwinklige Form, um rechtwinklige Fenster aus dem Hüllenzuschnitt
auszuschneiden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die im wesentlichen rechtwinkligen Schneideisen, wie sie
bislang zum Ausschneiden von Fenstern aus Hüllenzuschnitten verwendet werden, keine rechtwinkligen Fenster in einem Streifenmaterial
ergeben, wenn die Fenster-Schneideisen so angeordnet sind, daß sie fortlaufend Fenster aus den Streifen ausschneiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art anzugeben, das in der Lage ist,
Fenster oder Öffnungen mit einer gewünschten Form aus einem Streifen auszuschneiden, während der Streifen durch das Schneidwerkzeug
hindurchbefördert wird.
Nach der Erfindung hat das Schneideisen eine kontinuierlich hochstehende Schneidklinge mit zwei auseinanderliegenden seitlichen
Schneiden, einer vorderen Schneide und einer hinteren Schneide. Zum Ausschneiden rechtwinkliger Öffnungen sind die
seitlichen Schneiden gleich lang und parallel zueinander. Die
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vordere Schneide hat die gleiche Länge wie die hintere Schneide und ist parallel in einem Abstand zu dieser angeordnet. Der
vordere und der hintere Schneidenabschnitt verlaufen unter schiefen Winkeln zu den seitlichen Schneidenabschnitten.
Das drehbare Schneideisen hat eine Längsachse, die parallel zum vorderen und hinteren Schneidenabschnitt verläuft. Das Schneideisen
ist auf einer drehbaren Schneidwelle montierbar. Das Schneideisen ist auf der Schneidwelle so angeordnet, daß seine
Längsachse einen Winkel mit der Drehachse der Schneidwelle bildet. Die seitlichen Schneidenabschnitte verlaufen senkrecht
zur Drehachse der Schneidwelle. Die Schneidwelle ist so in einem Gestell gelagert, daß ihre Drehachse unter einem Winkel zur
Querachse des Streifens verläuft. Der Winkel zwischen der Schneidwellendrehachse
und der Streifenquerachse ist gleich dem Winkel zwischen der Schneidwellendrehachse und der Längsachse des
Schneideisens. Wenn die Messerklinge die Form eines Rhomboids oder Parallelogramms hat, ergeben sich in dem Streifen Fenster
mit der Form eines regelmäßigen Rechtecks, und die Schneidwirkung zwischen der Messerklinge und dem Streifen ist progressiv
bzw. fortlaufend.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des drehbaren Fenster-Schneidwerkzeugs, wobei die Schneidwelle und
die Schneidunterlage unter einem Winkel zur Querachse des Streifens angeordnet sind und die seitlichen Schneidenabschnitte
des Messers senkrecht zur Längsachse der Schneidwelle und die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte
des Messers unter einem Winkel zur Drehachse der Schneidwelle verlaufen,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein drehbares Fenster-Schneidwerkzeug,
die die Schräglage von Schneidwelle und Schneidunterlage zur Querachse des Streifens und
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die Winkellage des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts des Schneideisens veranschaulicht,
Fig. 3 eine Draufsicht der Schneidwelle mit darauf angeordnetem Schneideisen, die die Winkellage der kontinuierlichen
Messerklinge und die Art, wie das Schneideisen auf der Welle befestigt ist, erkennen läßt,
Fig. 4 die Schnittansicht IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Schneideisens nach Fig. 3,
Fig. 6 eine schematische Ansicht mehrerer Schneideisen, die auf einer drehbaren Schneidwelle montiert sind, um fortlaufend
mehrere Öffnungen oder Fenster aus einem Streifen auszuschneiden,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Schneidwelle mit darauf montiertem Schneideisen, die schematisch die Winkelabweichung
der vorderen und hinteren Schneidenabschnitte der Messerklinge und die senkrechte Lage der seitlichen
Schneidenabschnitte zur Längsachse der Schneidwelle veranschaulicht,
Fig. 8 eine ähnliche Darstellung wie die nach Fig. 7, bei der die drehbare Schneidwelle über einem Streifen und unter
einem Winkel zur Querachse des Streifens angeordnet ist.
Das in den Zeichnungen dargestellte drehbare Fenster-Schneidwerkzeug
10 enthält eine drehbare Fenster-Schneidwelle 12 und eine drehbare Schneidunterlage 14. Anstelle der drehbaren
Schneidunterlage 14 können auch andere arten von Schneidunterlagen verwendet werden, z.B. die stationäre Stange nach der US-Patentschrift
3 380 327.
Die Schneidwelle 12 (auch Messerwelle genannt) hat eine Drehoder Längsachse 16 und ist in einem Brückenteil 18 (Fig. 2)
drehbar gelagert. Der BrUckenteil 18 ist seinerseits in Maschinen-Seitengestellen
20 und 22 gelagert. Die drehbare Schneid-
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unterlage 14 ist vorzugsweise drehbar auf dem Brückenteil 18
gelagert, und zwar so, daß ihre Längs- bzw. Drehachse 24 parallel zur Drehachse 16 der Schneidwelle 12 verläuft. Die
Schneidwelle 12 und ggfs. die Schneidunterlage 14 wird von
einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung mit einer vorbestimmten Drehzahl, die in einem bestimmten Verhältnis zur
Geschwindigkeit des Streifens 26 steht, angetrieben, so daß das Fenster-Schneideisen 28, das auf der Schneidwelle 12 montiert
ist, fortlaufend eine Folge auseinanderliegender Fenster oder Öffnungen 30 aus dem Streifen 26 ausschneidet.
Der Streifen 26 wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch das rotierende Fenster-Schneidwerkzeug durch eine Fördervorrichtung,
z.B. Zugrollen 32 (Fig. 2), befördert. Hierbei wird der Streifen 26 durch andere Mittel als die Drehung der
Schneidwelle 12 zwischen der drehbaren Schneidwelle 12 und der Schneidunterlage 14 hindurchbefördert. Das Schneideisen 28 ist
in den Fig. 3, 4 und 5 ausführlicher dargestellt. Es kann andere Formen als dargestellt aufweisen, z.B. eine getrennte kontinuierliche
Messerklinge, die an einem Block befestigt ist, wie es in der US-Patentschrift 3 257 885 dargestellt ist. Ein wesentliches
Merkmal des Schneideisens ist die Winkelbeziehung zwischen den seitlichen Schneidenabschnitten der Messerklinge
und dem vorderen und hinteren Schneidenabschnitt. Die Winkellage des Schneideisens in bezug zur Drehachse der Schneidwelle ermöglicht
ebenfalls das fortlaufende Schneiden. Es liegt daher im Rahmen der Erfindung, die Messerschneiden bei anderen Schneideisenformen
anzuwenden.
Das Schneideisen 28 hat einen Körperteil 34 mit mehreren durchgehenden
Bohrungen 36, 38 und 40. Die Bohrungen sind mit Ansenkungen 32 zur Aufnahme der Köpfe von Schrauben versehen, mit
denen das Schneidmesser 28 an der Schneidwelle 12 befestigt wird. Das Schneideisen 28 hat eine Stirnseite 44 mit einer kontinuierlichen
hochstehenden Messerklinge 46. Die kontinuierliche Messerklinge 46 hat zwei seitliche Schneidenabschnitte 48 und 50, einen
vorderen Schneidenabschnitt und einen hinteren Schneiden-
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abschnitt 54.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die seitlichen
Schneidenabschnitte 48 und 50 parallel zueinander und die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte 52 und 54 ebenfalls
parallel. Die seitlichen Schneidenabschnitte kreuzen die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte unter anderen Winkeln
als 90° (vgl. insbesondere die Fig. 7 und 8).
Fig. 3 stellt die Schneidwelle 12 mit ihrer Längs- bzw. Drehachse
16 dar. Das Schneideisen 28 hat eine Längsachse 56, die parallel zum vorderen und hinteren Messerschneidenabschnitt 52
bzw. 54 verläuft. Bohrungen 58 in der Schneidwelle 12 dienen zur Aufnahme von Schrauben, die sich jeweils durch die Bohrungen
36 bis 40 im Schneideisen 28 erstrecken, um das Schneideisen
28 an der Welle 12 zu befestigen, so daß die seitlichen Schneidenabschnitte senkrecht zur Mittellinie der Welle 12 und
die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte 52 und 54 nicht parallel dazu verlaufen. Die Winkelbeziehung zwischen der
Längs- bzw. der Drehachse der Welle 16 und der Achse des Schneideisens 28 ist in Fig. 3 dargestellt und mit a bezeichnet.
Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Schneideisen 28 ist so geformt,
daß es ein rechtwinkliges Fenster aus dem Streifen ausschneiden kann, das in der einen Richtung länger als in der
anderen ist. In diesem Falle sind die vorderen und hinteren Randteile des Fensters wesentlich länger als die seitlichen
Randteile des Fensters. Wenn ein quadratisches Fenster erwünscht ist, können die Schneidenabschnitte alle gleich lang sein.
Der Schneideisen-Körperteil 34 nach den Fig. 4 und 5 hat eine vordere Wand 60, eine hintere Wand 62 und Seitenwände 64 und
In dem Körperteil 34 sind langgestreckte vertikale Schlitze 68 und 70 parallel zu den Seitenwänden 64 und 66 bis zu einem vorbestimmten
Abstand von der Stirnseite des Körperteils ausgebildet. Die Schlitze 68 und 70 dienen zur Entlastung der Enden
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der seitlichen Schneidenat)schnitte der Messerklinge 46. Wie aus
Fig. 3 zu ersehen ist, sind die äußeren Rand bzw. Schneidenabschnitte
der Klinge längs eines Radius geformt, um den Streifen
fortschreitend zu schneiden und fortschreitend gegen eine Oberfläche der Schneidunterlage 14 zu stoßen. Es wurde festgestellt,
wie es in der US-Patentschrift 3 257 885 beschrieben ist, daß eine Entlastung der Kanten bzw. Schneiden des Messers
das fortschreitende Schneiden verbessert und die Lebensdauer des Messers verlängert. Wenn das Schneideisen 28 geschliffen
wird, werden Scheiben mit einer Dicke von etwa 0,025 mm unter den Schneideisen-Körperteil 34 zwischen den Schlitzen 68 und
und den Seitenwänden 64 und 66 angeordnet. Nachdem das Schleifen bzw. Schärfen abgeschlossen ist und die Scheiben entfernt sind,
hat die Messerklinge des Schneideisens, wenn es auf der drehbaren Schneidwelle 12 montiert ist, eine Entlastung oder ein
Relief von 0,025 mm in der Nähe der Seitenwände 64 und 66.
Nach Fig. 6 sind mehrere Schneideisen 72, 74 und 76 auf der Schneidwelle 12 dicht beieinander angeordnet, um drei Fenster
aus dem Streifen 26 auszuschneiden. Alle Schneideisen 72 bis haben nach oben ragende Messerklingen in Parallelogrammform mit
senkrecht zur Drehachse der Schneidwelle 12 verlaufenden seitlichen Schneidenabschnitten und vorderen und hinteren Schneidenabschnitten,
die einen schiefen Winkel mit der Drehachse der Schneidenwelle bilden.
Die gleiche Schneideisenform kann verwendet werden, wenn auf der Schneidwelle ein Halter angeordnet ist und der Schneideisen-Körperteil
entsprechend dem in der US-Patentschrift 3 257 885 dargestellten ausgebildet ist. Dieses Schneideisen 28 und die
Schneidwelle 12 sind nicht mit einer Saugvorrichtung versehen, wie sie üblicherweise bei drehbaren Fenster-Schneidwerkzeugen
vorgesehen ist. Das hier beschriebene Schneideisen kann jedoch mit einer herkömmlichen Saugvorrichtung versehen sein, die sowohl
im Schneideisen 28 als auch in der Schneidwelle 12 ausgebildet sein kann.
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Fig. 7 zeigt die Anordnung des Schneideisens 28 auf der Schneidwelle
12 und die Winkellage des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts 52 und 54 zur Längs- bzw. Drehachse der Schneidwelle
12. Das Schneideisen 28 ist so auf der Schneidwelle 12 montiert, daß die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 senkrecht zur
Drehachse 16 der Schneidwelle und parallel zu den Stirnwänden 78 und 80 der Schneidwelle verlaufen. Der vordere Schneidenabschnitt
52 und der hintere Schneidenabschnitt 54 verlaufen parallel
zueinander und zur Längsachse 56 des Schneideisens. Die
Schneidenabschnitte 52 und 54 und die Schneideisen-Längsachse 56 verlaufen unter einem Winkel a zur Schneidwellen-Drehachse
16 (Fig. 3 und 7).
Bei dieser Anordnung sind die Schneidenabschnitte 52 und 54 gegenüber der Drehachse 16 der Schneidenwelle 12 wirikelmäßig
versetzt und die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 senkrecht zur Drehachse 16 ausgerichtet. Der seitliche Schneidenabschnitt
48 und der vordere Schneidenabschnitt 52 schneiden sich in einem spitzen Winkel b, während sich der seitliche Schneidenabschnitt
48 und der hintere Schneidenabschnitt 54 in einem stumpfen Winkel c schneiden.
Die Form der Messerkanten bzw. Schneiden ist nach Fig. 7 die eines Rhomboids, wobei die seitlichen Schneidenabschnitte bzw.
Kanten parallel zueinander und die Vorderkante und Hinterkante bzw. vorderen und hinteren Schneidenabschnitte ebenfalls parallel
zueinander sind.
Fig. 8 zeigt, wie die drehbare Schneidwelle 12 mit dem darauf angeordneten Schneideisen 28 in der Brücke 18 relativ zum
Streifen 26 gelagert ist. Nach Fig. 8 hat der Streifen 26 eine Längsachse oder Mittellinie 82 und eine Querachse 84, die senkrecht
zur Längsachse 82 verläuft. Die Schneidwelle 12 ist relativ zum Streifen 26 so angeordnet, daß die Schneidwellen-Drehachse
16 in einem Winkel zur Streifenquerachse 84 steht. Der Winkel zwischen den Achsen 16 und 84 ist der gleiche wie der
Winkel zwischen den Achsen 56 und 16 in Fig. 7. Die drehbare
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Schneidunterlage 14 ist ebenfalls im gleichen Winkel a zur Querachse
84 des Streifens 26 angeordnet.
Bei dieser Anordnung sind die seitlichen Schneidenabschnitte 58 und 50 nicht parallel zur Streifenlängsachse 82 oder den Kanten
des Streifens, obwohl sie parallel zu den Stirnflächen 78 und 80 der Schneidwelle verlaufen. Ferner sind der vordere Schneidenabschnitt
52 und der hintere Schneidenabschnitt 54 senkrecht zur Streifenlängsachse 82 und parallel zur Streifenquerachse 84,
obwohl sie nicht parallel zur Schneidwellen-Drehachse 16 verlaufen, wenn die Schneidwelle 12 die in Fig. 8 dargestellte Anordnung
aufweist. Die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 erzeugen Schnittlinien im Streifen 26, die parallel zur Streifenlängsachse
82 und den Streifenseitenkanten verlaufen. Die Winkellage der seitlichen Schneidenabschnitte bewirkt das erwähnte
fortlaufende Schneiden. Obwohl der Winkel zwischen der Schneidwellen-Drehachse 16 und der Streifen-Querachse 84 mit etwa 1,5°
angegeben und zur Verdeutlichung mit 5° dargestellt ist, können auch andere Winkel als 1,5° verwendet werden, um das gewünschte
fortlaufende Schneiden und seitenparallele Schnittkanten im
Streifen zu erzielen.
Insgesamt ergibt sich ein drehbares Fenster-Schneidwerkzeug mit einem Schneideisen, das eine kontinuierliche hochstehende Messerklinge
aufweist. Das Schneideisen hat einen Körperteil, der an einer drehbaren Schneidwelle bzw. Messerwelle befestigt ist, die
eine Längsachse aufweist. Die Schneideisen-Messerklinge hat seitliche Kanten- bzw. Schneidenabschnitte, die senkrecht zur
Längsachse der Schneidwelle verlaufen, und vordere und hintere
Kanten- bzw. Schneidenabschnitte, die nicht parallel zur Längsachse der Schneidenwelle verlaufen. Zum Ausschneiden rechtwinkliger
Öffnungen aus einem Streifen hat die kontinuierliche hochragende Messerklinge die Form eines regulären Parallelogramms,
wobei die seitlichen Schneidenabschnitte gleich lang sind und die übrigen Schneidenabschnitte ebenfalls gleich lang sind. Die
Schneidwelle ist in einem Maschinengestell so gelagert, daß ihre Längs- bzw. Drehachse einen anderen Winkel als 90° mit der
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- ίο -
Mittellinie des Streifens bildet. Der Winkel, um den die Schneidwelle
von 90° abweicht, ist vorzugsweise der gleiche Winkel wie der Winkel der Abweichung des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts
von der Längsachse der Schneidwelle. Ein Schneidwiderlager, z.B. eine drehbare Schneidunterlage, ist in der Nähe
der drehbaren Schneidwelle angeordnet und hat eine äußere Oberfläche, die einen Abstand von dem rotierenden Schneideisen hat,
der etwas kleiner als die Dicke des Streifenmaterials ist, das
geschnitten wird. Die Längsachse des Schneidwiderlagers verläuft parallel zur Längsachse der Schneidwelle. Eine Fördervorrichtung,
z.B. Zugrollen, zieht den Streifen durch das Fenster-Schneidwerkzeug zwischen der Schneidwelle und dem Schneidwiderlager
hindurch, und bei der Drehung der Schneidwelle werden Fenster aus dem Streifen ausgeschnitten.
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Claims (10)
- Pat ent ansprücheί 1.)Drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden von öffnungen aus einem Streifen mit einem Schneideisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneideisen (28) am Rand eine kontinuierliche hochstehende Messerklinge (46) mit zwei parallelen seitlichen Schneidenabschnitten (48, 50), einen vorderen Schneidenabschnitt (52]^ einen zu diesem parallelen hinteren Schneidenabschnitt (54) und eine parallel zum vorderen und hinteren Schneidenabschnitt verlaufende Längsachse (56) aufweist und daß der vordere und der hintere Schneidenabschnitt (52, 54) unter schiefen Winkeln (b, c) zu den seitlichen Schneidenabschnitten (48, 50) verlaufen.
- 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) gleich lang, aber kürzer als der vordere Schneidenabschnitt (52) sind.
- 3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Welle (12) aufweist, auf der das Schneideisen (28) so angeordnet ist, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) senkrecht zur Drehachse (16) der Welle (12) verlaufen.
- 4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (56) des Schneideisens (28) und die Drehachse (16) der Welle (12) einen spitzen Winkel (a) bilden.
- 5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Schneidunterlage (14) mit einer Längsachse (24) aufweist, die parallel zur Drehachse (16) der Welle (12) verläuft.609882/08Ö8
- 6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) und die Schneidunterlage (14) den Streifen (26) zwischen sich aufnehmen.
- 7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vordere und hintere Schneidenabschnitt (52, 54) senkrecht zur Längsachse (82). des Streifens (26) erstrecken.
- 8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (16) der Welle (12) einen spitzen Winkel (a) mit der Querachse (84) des Streifens (26) einschließt.
- 9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) im spitzen Winkel zur Längsachse (82) des Streifens (26) verlaufen.
- 10. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und hintere Schneidenabschnitt (52, 54) senkrecht und die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) unter einem Winkel zur Streifenlängsachse verlaufen.609832/0808Leerseite
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