DE3524512A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen laengsschneiden schuppenfoermiger ausliegender druckprodukte - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen laengsschneiden schuppenfoermiger ausliegender druckprodukte

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Schneidvorrichtungen sind bezüglich der üblichen angewendeten Schneidtechnik z. B. in "Papierverarbeitung und Druck", Apr. 35/1979, S. 1054-1058 beschrieben. In der Graphischen Industrie richtet sich ihre Anwendung auf das Schneiden von Papierbahnen und auch auf das Schneiden von vereinzelt ausgelegten, durch vorheriges Querschneiden entstandener Druckprodukte, die im kontinuierlichen Prozeß gemäß der angewendeten Transportgeschwindigkeit entweder auf Lücke oder im sogenannten Schuppenstrom der Schneidvorrichtung zugeführt werden. Bei aus Falzapparaten erfolgender Auslage ist der Schuppenstrom die gängige Form, so daß der Schuppenstrom dann auch für die Weiterverarbeitungsprozesse maßgeblich ist.
Im Gegensatz zum Schneiden von Papierbahnen, bei denen aufgrund des Bahnzugs keine zusätzlichen Maßnahmen zur Ausrichtung und Führung notwendig sind, erfordert das Schneiden vereinzelt ausgelegter Druckprodukte eine Transportvorrichtung, mit deren Hilfe die Produkte durch den Schneidspalt gefördert und gleichzeitig niedergehalten werden, damit die angreifenden Schneidkräfte kein Verrutschen bewirken.
Die Anordnung nach der DE-OS 30 22 772 weist hierfür oberhalb und unterhalb der Transportbahn Transportbänder auf, die das Schneidgut der Schneidvorrichtung zum Randbeschnitt zuführen. Eine ähnliche Schneidvorrichtung in Verbindung mit einer Bandleitung, die zum Transport des Schneidguts vorgesehen ist, zeigt das DE-GM 84 01 628.0, allerdings ist die Lage der Bandleitung auf die Durchführung eines Trennschnitts, also eines Schnitts, der mehr oder weniger innerhalb der Breite des Druckprodukts stattfindet, abgestellt.
Das dazugehörige Messer ist als einstückiges Doppelmesser ausgebildet, so daß der zwischen den Schneidkanten liegende Streifen einen Span ungefähr von der Breite des Schneidkantenabstands ergibt.
Die Bandleitung ist gradlinig und dicht neben der Schnittlinie geführt, weil die Pressung des nachgiebigen Papiers im Schnittbereich eine große Rolle spielt.
Eine andere, im Hinblick auf die Streifenbreite des Herausschnitts variablere Vorrichtung zum Herausschneiden arbeitet mit versetzt angeordneten Kreismessern, wobei durch das zuerst kommende Kreismesser der erste Längsschnitt und durch das versetzt angeordnete Kreismesser der zweite Längsschnitt erfolgt. Diese Art des Herausschneidens hat den Vorteil, daß die Rückwirkung des Spans, der bei schuppenförmig ausgelegten Druckprodukten relativ starr und widerstandsfähig sein kann, niedrig zu halten ist.
Die bekannten Schneidvorrichtungen sind aufgrund der zugehörigen Transportvorrichtungen durch die tischförmige Gestaltung geprägt. Die Transportbahn beschreibt eine ebene Fläche, weil das Schneidgut geradlinig zu- und abgeführt wird. Die Stellfläche solcher Schneidvorrichtungen ist groß, und außerdem führt ihr charakteristischer Aufbau dazu, daß die gesamte Verarbeitungsstrecke, auf der die Produktion In-line-mäßig von der Rolle weg über die Druckmaschine und weitere Aggregate bis zum gebrauchsfertigen Druckprodukt abläuft, relativ langgestreckt ist.
Wenn die erwähnten Herausschnitte vorzunehmen sind, erwächst jedoch bei den tischförmig gestalteten Schneidvorrichtungen wegen der versetzten Kreismesseranordnung zusätzlicher Platzbedarf. Investitions-, Betriebs- und Wartungsaufwand nehmen damit nahezu proportional zu, zumal sich längere Verarbeitungswege insgesamt auch technisch gesehen schwieriger gestalten lassen.
Das Herausschneiden betrifft wegen der damit zu erzielenden Produktionsvielseitigkeit eine Anwendung von zunehmender Bedeutung, denn es ermöglicht die übliche Formataufteilung, die sich am Druckzylinderumfang orientiert und meistens Querfalzen einbezieht, zu umgehen. Dadurch ergibt sich eine höhere Produktvielfalt im Hinblick auf kleine, handlichere Druckprodukte.
Bei Aufteilung des Druckzylinderumfangs zum Beispiel in drei Produktlängen wird ein Abschnitt ausgelegt, dessen Länge dem Einfachen oder Mehrfachen des Druckzylinderumfangs entspricht. Dieser Abschnitt wird nachfolgend um 90° gegenüber der Transportrichtung gedreht, damit die ursprünglich quer zur Bahnabwicklungsrichtung liegenden Produktkanten oder Bildränder parallel zur Transportrichtung zu liegen kommen.
Mit dieser Maßnahme können die einer Produktlänge zuordenbaren Einzelabschnitte mittels Längsschneiden gewonnen werden. Herausschnitte werden angewandt, wenn zwischen den angrenzenden Druckprodukten druckfreie Zonen oder Überfüllungen mit sich überschneidenden Druckbildern vorkommen, die zu entfernen sind.
Wegen des nachteiligen Platzbedarfs tischförmiger Schneidvorrichtungen zum kontinuierlichen Längsschneiden und des damit sich in die Länge streckenden Verarbeitungsweges bei In-line-Produktion besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Herausschnitt ermöglichende Schneidvorrichtung auf geringstmöglichen Raum zu beschränken und dabei auch günstige Verhältnisse für die zum Herausschneiden notwendige Anpressung der schuppenstromförmig ausliegenden Druckprodukte zu schaffen.
Die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 beinhalten, daß mit der Schneidvorrichtung in einem Arbeitsgang der Schuppenstrom gleichzeitig geschnitten und gewendet wird. Indem der Gegenmesservorrichtung zusätzlich die Rolle eines Überführungszylinders zufällt, tritt der Schuppenstrom mit den beschnittenen Abschnitten in Gegenrichtung zur Zuführrichtung aus, und der Ausgang der Schneidvorrichtung liegt somit auf der Seite des Eingangs.
Während im Normalfall bei tischförmiger Anordnung der Schneidvorrichtung jedes versetzte Kreismesser auch je ein Gegenmesser erfordert, kommt die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung bei zwei versetzt angeordneten Kreismessern mit nur einer Gegenmesservorrichtung aus.
Ebenmäßiger Kontakt der Druckprodukte mit der Unterlage beim Transport und beim Schneiden wird dadurch gewährleistet, daß die Bänder der unteren Bandleitung in die die Unterlage bildende Mantelfläche der Gegenmesservorrichtung nahezu bündig eingelassen sind.
Die auf den Druckprodukten aufliegende obere Bandleitung ergibt durch die im Schneidbereich vorliegende Umschlingung eine zum Mittelpunkt der trommelförmigen Gegenmesservorrichtung gerichtete resultierende Anpressung, was sich als wesentliche Verbesserung gegenüber der bei gradlinig geführten Bändern ausgeübten Anpressung darstellt.
Die Herumführung der Druckprodukte um die Gegenmesservorrichtung schafft auch einen gewissen Formschlußeffekt.
Beides, sowohl der Formschlußeffekt als auch die erhöhte Anpressung kommen der Lagestabilität der Druckprodukte und damit der Schnittqualität zugute.
Eine vorteilhafte Weiterbildung betrifft die Veränderung der Schnittabstände bzw. der Breite des beim Herausschneiden anfallenden Spans mittels verschieden breiter Zwischenringe, die auf der Welle der Gegenmesservorrichtung sitzen.
Zur Erzielung weitestgehender Schlupffreiheit der Druckprodukte zwischen der unteren und oberen Bandleitung ist ein geringer Überstand der Bänder der unteren und/oder oberen Bandleitung über die Oberfläche der Gegenmesservorrichtung und/oder der Antriebs- und Spannkörper für die Kreismesser vorgesehen.
Die erforderliche Synchronisation des Ablaufs der unteren und oberen Bandleitung mit der rotativen Bewegung der Kreismesser und der Gegenmesservorrichtung wird durch die Verwendung von Zahnriemen für die Bandleitungen einerseits und Zahnriemenscheiben in Verbindung mit den Kreismessern und der Gegenmesservorrichtung andererseits erzielt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1: Schematisierte Vorderansicht der Schneidvorrichtung.
Fig. 2: Schematisierte Seitenansicht der Gegenmesservorrichtung und der Kreismesser, geklappt gemäß Ansicht X, Bänder geschnitten.
Das Zuführband 10 übernimmt den Abtransport der in Schuppenform ausliegenden Druckprodukte als Abschnitte P B zur Schneidvorrichtung. Die Abmessung der sichtbaren seitlichen Kante eines Abschnitts P B ergibt sich aus der Breite der gefalzten oder ungefalzten Bahnstränge; die Abmessung des Abschnittes P B quer zum Zuführband beträgt ungefähr die mehrere Produktlängen umfassende Breite B.
Die Schneidvorrichtung besteht aus für die Bandleitungen eingerichteten Umlenkwalzen, 6, 7, 8, 9, einer Umlenktrommel 3 und dem Kernstück, der Gegenmesservorrichtung 1 und den Kreismessern 2.
Die Schleife der unteren Bandleitung 4 schließt die Umlenkwalzen 6, 9 und die Gegenmesservorrichtung 1 ein; die Schleife der oberen Bandleitung 5 verläuft über die Umlenkwalzen 7, 8, die Umlenktrommel 3 und die Kreismesser 2. Es versteht sich von selbst, daß die Abrollung in der einen Schleife gegensinnig zu der Abrollung in der anderen Schleife verläuft.
Die Transportstrecke der Druckprodukte innerhalb der Schneidvorrichtung erstreckt sich vom Eingang E über die Umlenktrommel 3 und Gegenmesservorrichtung 1 mit den angestellten Kreismessern 1 zum Ausgang A. Üblicherweise sind Eingang E und Ausgang A als Einzieh- bzw. Austragsspalt zwischen der unteren und oberen Bandleitung 4, 5 gebildet.
Anschließend an den Ausgang A ist das Transportband 11 zum Abtransport der beschnittenen Produkte P b angeordnet. Der vorfindbare Höhenunterschied H zwischen dem Zuführband 10 und dem Transportband 11 geht innerhalb der Schneidvorrichtung auf die Anordnung der in etwa oberhalb der Gegenmesservorrichtung 1 befindlichen Umlenktrommel 3 zurück. Hiermit verbunden vollzieht sich für die untere und obere Bandleitung 4, 5 ein Krümmungswechsel, zudem wird eine größere Umschlingung der Bandleitung und damit der Druckprodukte im Bereich der Gegenmesservorrichtung 1 erzielt.
Der Durchmesser der Umlenktrommel 3 ist so gewählt, daß die Druckprodukte während ihrer Anlage an sie nicht knickbelastet sind, jedoch durch die vorgegebene Wölbung ihre Lage im Schuppenstrom stabilisiert wird.
Der Durchmesser der Gegenmesservorrichtung 1 muß so groß sein, daß sich ein geeigneter Abstand der zueinander versetzten Kreismesser 2 erreichen läßt und daß auch die Zugänglichkeit der Kreismesser 2 gewährleistet ist. Weiterhin richtet sich der Durchmesser der Gegenmesservorrichtung 1 nach der Größe der einzusetzenden Nutenringe 1/1. Wie ersichtlich, läuft die obere Bandleitung 5 auf einem Teilkreis des Antriebs- und Spannkörpers 2/1 ab, der kleiner als der der Schneidkante des Kreismessers 2 zurechenbare Teilkreis ist.
Umlenkwalzen 6, 7, 8, 9, Umlenktrommel 3 und Gegenmesservorrichtung 1 sind als Drehkörper auf Wellen gelagert, die sich zwischen nicht eingezeichneten Gestellwänden erstrecken. Gleichermaßen ortsfest gelagert sind die Stangen 2/3, auf denen die Halterungen 2/2 für die Kreismesser 2 klemm- und schwenkbar befestigt sind. Genaue Justierung der Kreismesser 2 gegenüber der Gegenmesservorrichtung 1 bezüglich der Einstechtiefe ermöglicht der Verstelltrieb 2/4.
Der Antrieb der unteren und oberen Bandleitung 4, 5 erfolgt über die ausgangsseitigen Umlenkwalzen 8, 9. Bedingt durch Seilreibung bzw. durch die Formschlüssigkeit beim Zahnriementrieb findet eine Antriebsübertragung auch auf die anderen, in die Schleifen der unteren und oberen Bandleitung 4, 5 einbezogenen Drehkörper statt.
Spannelemente, die auf die Bänder bzw. Riemen der unteren und oberen Bandleitung eingreifen, sind in bekannter Weise angeordnet.
Vom Ausgang A gelangen die Druckprodukte beschnitten als quer zur Transportrichtung liegende Einzelabschnitte P b auf das Abtransportband 11. Die Abmessung der sichtbaren seitlichen Kante eines Einzelabschnitts P b ergibt sich wiederum aus der Breite der gefalzten oder ungefalzten Bahnstränge; die Abmessung der Einzelabschnitte P b quer zum Abtransportband 11 gehorcht der eingestellten Schnittbreite. Der mehrfache Herausschnitt führt zu einer entsprechenden Anzahl nebeneinander liegender, gebrauchsfertig beschnittener Druckprodukte P b , die sich zum Beispiel unmittelbar anschließend stapeln lassen.
Anfallende Späne vom Herausschneiden werden in bekannter, hier nicht aufgezeigter Weise kontinuierlich entfernt.
Fig. 2 zeigt die Ansicht X der Schneidvorrichtung in Bezug auf die hauptsächlichen zur Anordnung der Kreismesser 2 und der Gegenmesservorrichtung 1 gehörenden Teile.
Die trommelförmige Gegenmesservorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus aneinandergereihten Ringen, die klemm- und verschiebbar auf die Welle 1/3 aufgebracht sind. An die Zwischenringe 1/2, die in Anpassung an die anzuwendenden Schnittabstände in verschiedener Breite ausgeführt sein können, sind beidseitig Nutenringe 1/1 angeflanscht. Der Abstand der Nutenringe 1/1, die in Richtung der Nut Vorsprünge tragen, so daß ein Nutenring 1/1 mit dem gegenüberliegenden Nutenring 1/1 ein schwalbenschwanzförmiges Profil ergibt, bestimmt die Breite des Herausschnitts bzw. des Spans. Den seitlichen Abschluß des aus Ringen bestehenden Aufbaues der Gegenmesservorrichtung 1 bilden die Deckringe 1/5.
Zur Ausübung optimaler Anpressung auf die zu schneidenden Druckprodukte vor allem unmittelbar in Höhe der Schnittlinie bildet der Nutenring 1/1 mit einem Absatz des Zwischenrings 1/2 die zur Führung eines Bands der unteren Bandleitung vorzugebende Führungsnut 1/4. Damit nimmt die Bandleitung den geringstmöglichen Parallelabstand zur Schnittlinie ein. Bei entsprechend gewähltem Überstand des Bands über die ablaufende Außenfläche der Gegenmesservorrichtung und/oder die Außenfläche des Antriebs- und Spannkörpers lassen sich Anpressung und Transport der Druckprodukte aufgrund der gummielastischen Eigenschaft der Bänder und der Reibwertbeeinflussung noch verbessern.
Erforderlichenfalls kann die für den Bandlauf vorgesehene Führungsnut auch mittels zwischengeflanschter Zahnriemenscheiben gewonnen werden, um den Antrieb formschlüssig zu gestalten. Die Übersetzung der Zahnriemenscheiben wird dabei so ausgewählt, daß die bezweckte Voreilung zustande kommt.
Teilweise ist von nun an zusätzliche Apostrophierung zur besseren Unterscheidung der oben und der versetzt untenliegenden Anordnung der Kreismesser eingeführt.
Die Kreismesser 2 sind an Antriebs- und Spannkörpern 2/1befestigt, die auf den Enden von schwenk- und klemmbaren Halterungen 2/2 gelagert sind. Die Halterungen 2/2′ der Kreismesser 2′, die die eine Seite des Herausschnitts tätigen und deshalb gleiche Orientierung zeigen, sind über eine obere Stange 2/3′ verbunden; die Halterungen 2/2″ für die versetzt angeordneten Kreismesser 2″, die die andere Seite des Herausschnitts tätigen, sind entsprechend auf einer unteren Stange 2/3″ angeordnet. Die obere und die unteren Stangen 2/3′, 2/3″ erstrecken sich wiederum zwischen den nicht aufgezeigten Gestellwänden.
Jedes Kreismesser 2 ist somit einzelaufgehängt und läßt sich indviduell sowohl seitlich in Anpassung an die Schnittabstände als auch bezüglich der Einstechtiefe in die durch die Nutenringe 1/1 gebildete Schneidnut einstellen. Auf diese Weise ergibt sich auch eine praktische Handhabung für das Nachstellen im Verschleißfall. Die genaue Justierung der Einstechtiefe wird mit dem in Fig. 1 gezeigten Verstelltrieb 2/4 vorgenommen. Bedingt durch die Einzelaufhängung der Kreismesser benötigt jedes Kreismesser 2 Einzelantrieb. Zu diesem Zweck greift jeweils ein Band in einer in den Antriebs- und Spannkörper 2/1 integrierte Zahnriemenscheibe.
Nachdem die Bänder jeweils beidseitig eines Herausschnitts verlaufen, also diesen förmlich zwischen sich nehmen und die Zahl der Bänder innerhalb eines Bandsatzes der unteren und der oberen Bandleitung 4, 5 jeweils um 1 höher als die Zahl der Herausschnitte liegt, ist oben und unten je einer der außenliegenden Antriebs- und Spannkörper 2/1 ohne Kreismesser 2 und nur zur Führung eines Bands angeordnet.
Fig. 2 zeigt nochmals deutlich, daß die mit dem Schuppenstrom in Berührung kommenden, sich abwälzenden Außenflächen der Gegenmesservorrichtung 1 und der Antriebs- und Spannkörper 2/1 mit einer Umfangsgeschwindigkeit laufen, die gleich der Geschwindigkeit der Außenfaser der Bänder der unteren und oberen Bandleitung 4, 5 ist. Die Schneidkanten laufen wegen ihres größeren Durchmessers schneller.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ergibt systematisch mit 4 Paaren von Kreismessern 2 mit jeweils einem Satz Kreismesser auf der oberen bzw. unteren Stange 2/3′, 2/3″ zur Tätigung der einen bzw. der anderen Seite der Herausschnitte, 4 Paaren von Nutenringen 1/1, 5 Paaren von Antriebs- und Spannkörpern 2/1 und fünf Zwischenringen 1/2, vier Herausschnitte. Gemäß dieser Systematik lassen sich beliebige Varianten der Schneidvorrichtung in Bezug auf die Zahl der zu tätigenden Herausschnitte und anhand der Zwischenringe in Bezug auf die Schnittabstände ableiten. Bei Verzicht einer, z. B. der oberen oder unteren Anordnung von Kreismessern 2 ist statt Herausschnitt auch sog. Durch- oder Trennschnitt möglich. Dabei fällt selbstverständlich kein Span an.
 1 Gegenmesservorrichtung
 1/1 Nutenringe
 1/2 Zwischenringe
 1/3 Welle der Gegenmesservorrichtung
 1/4 Führungsnute
 1/5 Deckring
 2 Kreismesser
 2/1 Antriebs- und Spannkörper für Kreismesser
 2/2 Halterung für Kreismesser
 3 Umlenktrommel
 4 untere Bandleitung
 5 obere Bandleitung
 6, 7 Umlenkwalzen
 8 Bandwalze mit Antrieb der unteren Bandleitung
 9 Bandwalze mit Antrieb der oberen Bandleitung
10 Zuführband für die Druckprodukte in Schuppenform
11 Transportband zum Abtransport der beschnittenen Druckprodukte in Schuppenform

Claims (4)

1) Vorrichtung zum kontinuierlichen Längsschneiden schuppenstromförmig ausliegender Druckprodukte
- mit einzelaufgehängten, angetriebenen, in den Schneidnuten einer gegenüberliegenden ebenfalls angetriebenen Gegenmesservorrichtung einstechenden voreilenden Kreismessern, von denen ein erstes eine Seite und ein zweites die andere Seite eines Herausschnitts schneiden, wobei die Kreismesser paarweise gleichauf oder hintereinander versetzt angeordnet sind,
- mit einem zum Anpressen in der Schneidzone und Fördern der Druckprodukte dienenden Bandleitungssystem, das aus einer unteren und einer oberen Bandleitung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Gegenmesservorrichtung (1) trommelförmig ausgebildet ist,
- die untere und obere Bandleitung (4, 5) die Gegenmesservorrichtung (1) um einen größeren Winkelbereich umschlingen,
- die paarweise versetzten Kreismesser (2′, 2″) am Umfang der Gegenmesservorrichtung (1) innerhalb dieses Winkelbereichs angeordnet sind,
- neben den Nutenringen (1/1) Führungsnuten (1/4) zur Führung der Bänder der unteren Bandleitung (4) in die Gegenmesservorrichtung (1) eingelassen sind und
- der Ausgang (A) für die beschnittenen Druckprodukte (P b ) auf der Seite des Eingangs (E) liegt.
2) Vorrichtung nach A 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenmesservorrichtung (1) aus auf einer Welle (1/3) klemm- und verschiebbaren Zwischenringen (1/2) besteht, die die Führungsnuten (1/4) aufweisen und an die die Nutenringe (1/1) angeflanscht sind.
3) Vorrichtung nach A 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere und/oder obere Bandleitung 4, 5 etwas über den Außendurchmesser der Gegenmesservorrichtung (1) und/oder des Antriebs- und Spannkörpers (2/1) hervorstehen.
4) Vorrichtung nach A 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder der unteren und oberen Bandleitung (4, 5) Zahnriemen sind, die auf Zahnriemenscheiben innerhalb der Zwischenringe (1/2) und der Antriebs- und Spannkörper (2/1) laufen.
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