DE3614458A1 - Verfahren und vorrichtung zum rillen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rillen bzw. zum Erzeugen von parallel zur Transport­ richtung verlaufenden Vorbrücken oder Nuten in Papier­ bahnen, Formzuschnitten, Kartonagen und dgl. Werkstücken, insbesondere bei der Herstellung von Briefumschlägen mit Hilfe von mindestens einer drehbar gelagerten Rillscheibe und einem Gegenwerkzeug in Gestalt einer Walze.

Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art zum Er­ zeugen von Rillen und Vorbrüchen quer zur Transport­ richtung des Werkstückes sowie in Längsrichtung sind bekannt. Die Rillen oder Vorbrüche dienen z.B. bei den Formzuschnitten für Briefumschläge als Faltlinien für die Seitenklappen oder die Aussenklappe. Die Papier­ stärke der Formzuschnitte für Briefumschläge liegt häufig in der Größenordnung von einem Zehntel Millimeter, die Eindringtiefe der Ringscheibe kann jedoch in einer Größenordnung bis zu fünf Zehntel Millimeter liegen. Ferner werden die Formzuschnitte bzw. die mit Rillen oder Vorbrüchen zu versehenden Werkstücke nicht nur durch die Bearbeitungsmaschine transportiert, sondern hierbei auch geführt, wozu verschiedene Walzen in unterschiedlichster Weise die Papierbahn, den Form­ zuschnitt bzw. das Werkzeug zwischen sich halten. Die übliche Art der Führung hat zur Folge, daß es z.B. verhältnismäßig unproblematisch ist, Querrillen in einem Papierzuschnitt zu erzeugen, weil das Papier in Transportrichtung nachgeben kann. Anders verhält es sich jedoch mit Längsrillen bei seitlich geführten Papierbahnen bzw. Papierformzuschnitten. Die rechts und links von der zu erzeugenden Längsrillen ange­ ordneten Führungswalzen verhindern, daß das Papier bzw. das Werkstück beim Eindringen des Rillwerkzeuges nachrutschen kann. Dies führt dann zu ungewollten und unkontrollierten, verschiedenartigen Verformungen des Werkstückes. Solche Verformungen sind z.B. irrever­ sible Wölbungen und können erheblich sein, zumal wenn die Eindringtiefe des Rillwerkzeuges in einer Größen­ ordnung liegt, die ein Mehrfaches der Papierstärke eines Papierformzuschnittes ausmacht. Werden die ver­ schiedenen Klappen der Papierformzuschnitte sodann zu einem Briefumschlag gefaltet und zusammengeklebt, so führen die durch die Vorbrüche hervorgerufenen Wölbungen in der Regel dazu, daß der Briefumschlag in sich nicht eben ist. Dies bringt dann wiederum Probleme bei der Weiterverarbeitung der Briefumschläge, z.B. in automatisch arbeitenden Verpackungsanlagen mit sich.

Durch jede Rille bzw. jeden Vorbruch tritt in einer Papierbahn oder einem Papierzuschnitt eine Längen­ änderung ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, damit diese Längenänderungen bei Längsrillen, also bei in Transportrichtung oder parallel dazu verlaufenden Rillen nicht zu unkontrollierten Längenänderungen bzw. Verformungen führen, die es dann mit sich bringen, daß das fertige Produkt, z.B. ein Briefumschlag, in unkontrollierter Weise uneben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Werkstück zunächst um eine Achse quer zur Tranport­ richtung gebogen und sodann gerillt wird.

Durch die zusätzliche Vorbiegung vor dem eigentlichen Rillvorgang wird der Papierformzuschnitt stabilisiert mit der Folge, daß der gewünschte Vorbruch der Papier­ fasern nur m umittelbaren Bereich der erzeugten Rille eintreten kann. Die unkontrollierten Längenänderungen bleiben daher aus.

Das Vorbiegen des Papierzuschnittes bzw. des ent­ sprechenden Werkstückes erfolgt unmittelbar auf dem walzenförmigen Gegenwerkzeug der Rillscheibe, die hierzu in Transportrichtung des Werkstückes im Abstand hinter dessen tangentialer Auflaufstelle auf das Gegenwerkzeug angeordnet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung sowie Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipskizze einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;

Fig. 2: zum Teil im Schnitt eine Ansicht von Einzelheiten in Laufrichtung gesehen und

Fig. 3-7: verschiedene Rillscheiben mit zu­ gehörigen Gegenwerkzeugen.

Wie aus der Prinzipskizze gemäß Fig. 1 hervorgeht, umfaßt eine Vorrichtung 1 zum Rillen bzw. zum Erzeugen von Längsrillen, d.h. von in Transportrichtung oder parallel dazu verlaufenden Vorbrüchen oder Nuten in Papierbahnen 2, Papierformzuschnitten, Kartonagen und dgl. Werkstücken mindestens eine drehbar gelagerte Rillscheibe 3, die in einem Träger 4 in geeigneter Weise gelagert ist (Fig. 2). Hierzu können Kugellager 5 in einer Bohrung 6 des Trägers 4 angeordnet sein und eine Welle 7 lagern, welche z.B. fliegend die Rillscheibe 3 trägt. In Fig. 2 sind ferner noch zur Montage dienen­ de Teile dargestellt, die hier jedoch nicht näher interessieren.

Der Rillscheibe 3 ist ferner ein walzenförmiges Gegen­ werkzeug 9 zugeordnet, das bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine zylindrische, elastische Auflage 10 aufweist.

An dem Träger 4 oder an anderen, in den Figuren nicht dargestellten Vorrichtungsteilen sind ferner Tragarme 11 schwenkbar gelagert und dienen als Träger für Führungsrollen 12, die sich auf derselben Seite der Papierbahn 2 befinden wie die Rillscheibe 3. Auf der anderen Seite der Papierbahn 2, d.h. also auf der Seite des walzenförmigen Gegenwerkzeuges 9 befinden sich ebenfalls zwei Transport- und Führungsrollen 13 und 14 und sind in Transportrichtung jeweils vor und hinter dem walzenförmigen Gegenwerkzeug 9 ange­ ordnet.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Drehachsen 15, 16 und 17 des walzenförmigen Gegenwerkzeuges 9 und der Transport- und Führungs­ rollen 13 und 14 in einer ebene. Zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht.

Vor und hinter den Transport- und Führungsrollen 13 und 14 sowie zwischen diesen und dem walzenförmigen Gegenwerkzeug 9 sind schließiich noch Führurungs- und Leitkörper 19-22 z.B. in Gestalt von Führungsblechen angeordnet und stützen gegebenenfalls die Papierbahn 2 bzw. Papierformzuschnitte 2.

Die Papierbahn 2 bzw. Papierformzuschnitte 2 laufen an einer Stelle 23 bzw. Linie tangential auf das walzenförmige Gegenwerkzeug 9 auf und legt sich bogen­ förmig an dieses an. In Transportrichtung sowie um einen Winkel β versetzt ist die Wirkstelle 24 der Rillscheibe 3 angeordnet. Die radiale Verbindungslinie a von der Drehachse 16 zur Auflaufstelle 23 und die Ver­ bindungslinie b von der Drehachse 16 der Gegenwalze 9 mit der Drehachse 25 schließen somit den Winkel β ein.

Da die Papierbahn 2 bzw. der Papierformzuschnitt 2 nach seinem tangentialen Auflauf auf die Gegenwalze 9 zunächst eine bogenförmige Lage einnimmt, erhält das Werkstück eine gewisse Eigenstabilität. Seine Lage ist definiert, und somit führen auch von aussen ein­ wirkende Kräfte nicht zu unkontrollierbaren, wahl­ losen Veränderungen in seinem Gefüge.

Hinter der Wirkstelle 24, an welcher die Rillscheibe 3 und die Gegenwalze 9 zusammenarbeiten, wird die Papierbahn 2 bzw. der Papierformzuschnitt zweckmäßiger­ weise wieder tangential von der Gegenwalze 9 wegge­ führt. Grundsätzlich kann die Ablaufstelle allerdings in Umfangsrichtung der Gegenwalze 9 auch noch später liegen. Wesentlich ist nur, daß das Werkstück 2 vor dem Rillen zunächst um eine Achse quer zur Transport­ richtung gebogen wird, damit sich eine selbst stabili­ sierende Wirkung einstellt.

Vorzugsweise liegt der Winkel b in der Größenordnung von 32°.

Der Träger 4 für die Rillscheibe 3 ist schließlich noch mit einem Führungsteil 26 versehen, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 den tangentialen Übergang der Papierbahn 2 von der Transport- und Führungsrolle 14 auf das walzenförmige Gegenwerkzeug 9 sicherstellt.

Die Fig. 3-7 zeigen verschiedene Rillscheiben und zugehörige, walzenförmige Gegenwerkzeuge.

Die Rillscheibe 3 gemäß Fig. 3 besitzt eine V-förmige Kontur im Bereich ihres wirksamen Umfanges 27. Das Gegenwerkzeug 9 ist zylindrisch und weist eine elastische Auflage 10 auf, wie bereits oben erwähnt wurde.

Die Rillscheibe 3 a gemäß Fig. 4 besitzt eine im Querschnitt U-förmige Kontur im Bereich ihres wirksamen Umfanges 28. Das Gegenwerkzeug 9 a ist mit einer im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Ringnut 29 versehen.

Die Rillscheibe 3 gemäß Fig. 5 ist wiederum mit einer im Querschnitt V-förmigen Kontur ihres wirksamen Um­ fanges 27 versehen, das Gegenwerkzeug 9 b weist jedoch nicht einen zylindrisch glatten Umfang auf wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, sondern besitzt eine im Querschnitt ebenfalls V-förmige Ring­ nut 30.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, gemäß der eine dünne Scheibe 31 mit zwei Gegenwalzen 32, 33 zusammen­ wirkt, die in geringem Abstand voneinander angeordnet sind. Zwischen den beiden Gegenwalzen 32, 33 befindet sich somit ein schmaler Spalt 34. Die Rillscheibe 31 greift mit ihrem Rand 35 in den Spalt 34 und erzeugt dadurch einen in Transportrichtung des Werkstückes ver­ laufenden Vorbruch.

Fig. 7 zeigt schließlich eine Rillscheibe 36, die mit einem scharfkantigen Umfang 37 mit einem stirnseitigen Rand 38 am Umfang einer Gegenwalze 39 zusammenwirkt. Der Umfang 37 der Rillscheibe 36 übergreift den Rand 38 der Gegenwalze 39 etwas und erzeugt dadurch einen Vorbruch.

Im Querschnitt ist die Rillscheibe 36 zweckmäßiger­ weise kegelstumpfförmig bzw. sie ist zumindest im Bereich ihres Umfanges 37 kegelstumpfförmig, wie aus Fig. 7 hervorgeht.

Es versteht sich schließlich, daß noch mannigfache Abwandlungen möglich sind, ohne von dem grundsätz­ lichen Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann z.B.

der Spalt 34 auch dann erzeugt werden, wenn die beiden Gegenwalzen 32 und 33 Walzenstücke sind, die durch ein Zwischenstück 40 mit geringerem Durchmesser verbunden sind, wie dies in Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist.

Claims (3)

1. Verfahren zum Rillen bzw. zum Erzeugen von parallel zur Transportrichtung verlaufenden Vorbrüchen oder Nuten in Papierbahnen, Formzu­ schnitten, Kartonagen und dgl. Werkstücken, ins­ besondere bei der Herstellung von Briefumschlägen mit Hilfe von mindestens einer drehbar gelagerten Rillscheibe und einem Gegenwerkzeug in Gestalt einer Walze, dadurch gekennzeichnet, daß das Werk­ stück zunächst um eine Achse quer zur Transport­ richtung gebogen und sodann gerillt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die zum Rillen bzw. zum Erzeugen von parallel zur Transportrichtung verlaufenden Vor­ brüchen oder Nuten in Papierbahnen, Formzuschnitten, Kartonagen und dgl. Werkstücken, insbesondere bei der Herstellung von Briefumschlägen mindestens eine drehbar in einem Maschinengestell gelagerte Rillscheibe und ein zugehöriges Gegenwerkzeug in Gestalt einer Walze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillscheibe (3, 3 a, 31, 36) in Transport­ richtung des Werkstückes (2) im Abstand hinter dessen tangentialer Auflaufstelle (23) auf das walzenförmige Gegenwerkzeug (9, 9 a, 9 b, 32, 33, 39) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie (a) zwischen der Drehachse (16) des walzenförmigen Gegenwerkzeuges (9) und der Auflaufstelle (23) des Werkstückes (2) mit der Ver­ bindungslinie (b) zwischen den Drehachsen (16, 25) der Rillscheibe (3) und des Gegenwerkzeuges (9) einen Winkel β einschließen, der deutlich größer als Null ist und vorzugsweise in der Größenordnung von 32° liegt.