DE3889286T2

DE3889286T2 - Überwachungseinheit zum Positionieren der Messer in einer Längsschneidvorrichtung.

Info

Publication number: DE3889286T2
Application number: DE3889286T
Authority: DE
Inventors: Elio Cavagna
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2008-10-18
Also published as: EP0312956A2; ES2052668T3; FI90840C; EP0312956B1; EP0312956A3; DE3889286D1; FI884837A0; FI884837L; DE312956T1; JPH01140991A; IT1222982B; IT8722403A0; JPH0720289U; FI90840B; ATE104892T1; US4934234A

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Steuereinheit der zweiseitigen Verschiebevorrichtung der Schneidelemente einer Maschine zum Schneiden eines Flachmaterials.
Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer dem Messer und Gegenmesser einer Maschine zum Schneiden eines Flachmaterials, vorzugsweise Papier, zuzuordnenden Steuereinheit, welche es ermöglicht, die gegenseitige Positionierung der Messer und Gegenmesser so durchzuführen, daß diese einen fehlerfreien Schnitt des oben genannten Material s erzeugen können.
In den Maschinen zum Schneiden von Flachmaterial, vorzugsweise Papier, verwendet man gewöhnlich paarweise zusammenwirkende Messer und Gegenmesser, deren gegenseitige Positionierung es ermöglicht, den Schnitt des oben genannten Material entlang vorbestimmter Linien durchzuführen.
Das Problem dieser Art von Maschinen bestand darin, Steuereinheiten zu entwerfen, die geeignet waren, eine fehlerfreie Bewegung der Messer und Gegenmesser auszuführen und diese in einem gegenseitigen Abstand zu positionieren, der es gestattet, das Material exakt und vollkommen ohne Grate zu schneiden. Um dieses zu erreichen, wurde die Positionierung der Messer und Gegenmesser auf verschiedene Arten durchgeführt. Eine erste bekannte Art der Positionierung von Messern und Gegenmessern besteht darin, jedes der Schneidelemente mit unabhängigen Mitteln zum Steuern ihrer Bewegung zu versehen. Diese Lösung ist in der Praxis, auch wenn technisch möglich, äußerst kompliziert und teuer, da es schwierig ist, die hohe Anzahl der Versorgungskabel anzuordnen, und wegen der hohen Anzahl von Motoren, die jeder Steuereinheit zugeordnet sind.
Ein weiteres bekanntes System zum Positionieren der Schneidelemente besteht aus Reibungsmitteln, die zwischen den Schneidelementen und den Vorschubmitteln angeordnet sind.
Auch hier erhält man jedoch einen komplizierten, teueren und technisch unbefriedigenden Aufbau. Tatsächlich arbeitet die Reibkupplung nicht immer zuverlässig, insbesondere wegen des Verschleißes, der von den mit der Zeit erforderlichen zahlreichen Arbeitsvorgängen herrührt. Weiterhin benötigt die für jede Maschine erforderliche Vielzahl von Reibmitteln komplizierte Steuervorrichtungen, normalerweise elektronischer Art, deren Kosten die der Maschine beeinflussen. Um die obigen Probleme zu lösen, wurde eine Vorrichtung für die selektive oder gleichzeitige Positionierbewegung der Schneidelemente vorgeschlagen, welche die Kompliziertheit der herkömmlichen Maschinen und deren daraus folgende enorme Kosten, sowie deren unsichere Verläßlichkeit in der Positionierung der verschiedenen Steuereinheiten beseitigt. Diese bekannte Vorrichtung weist hauptsächlich im wesentlichen stabförmige, in Rotation gehaltene Elemente auf, die mit dem Messer und Gegenmesser zugeordneten Mitteln gekoppelt sind, welche die Rotationsbewegung in eine Querbewegung des Messers und/oder des Gegenmessers entlang den zugehörigen Tragbalken umwandeln.
Solche bekannten Mittel zum Umformen der Drehbewegung der stabförmigen Elemente in die Querbewegung in jedem Schneidelement besitzen:
- eine der Anzahl der Schneidelemente entsprechende Zahl von Verbindungsmitteln, die auf jedem stabförmigen Element befestigt und drehstarr fixiert sind;
- eine an jedem Schneidelement befestigte im wesentlichen zylindrische Struktur, in welche eine kleine Welle eingefügt ist, die an einem Ende mit einem Ritzel versehen ist, das in eine Zahnstange eingreift, die auf dem Trag- und Verschiebebalken der Schneidelemente angeordnet ist, und
- zwei Buchsen, die entlang der Achse der kleinen Welle eingefügt sind, wobei eine von ihnen axial fest und um die kleine Welle frei drehbar und mit Mitteln ausgestattet ist, die im rechten Winkel mit einem der Verbindungsmittel in Eingriff stehen, und die andere drehstarr fixierte Buchse bezüglich der ersten Buchse axial verschieblich ist und,indem sie axial bewegt wird, eine Drehverbindung oder einen freien Spalt zwischen den zwei Buchsen herstellt.
Diese Vorrichtung für die selektive oder gleichzeitige Positionierbewegung der Schneidelemente ist Gegenstand einer früheren, noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung im Namen desselben Anmelders.
Die Vorrichtung war besonders zuverlässig, einfach zu bedienen und dazu geeignet, eine exakte und richtige Positionierung der Messer in bezug auf die Gegenmesser durchzuführen.
Die US-A-4 320 677 beschreibt eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In dieser Vorrichtung ist das Verriegelungselement aus zwei Kupplungen gebildet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuereinheit der zweiseitigen Verschiebung der Schneidelemente zu verbessern.
Diese und weitere Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, werden erfindungsgemäß durch eine Steuereinheit nach Anspruch 1 gelöst.
Vorzugsweise besitzen die Arretierungsmittel auf jeder Seite der Gewindebuchse einen im wesentlichen zylindrischen Körper, welcher mit der Schraubenmutter in Eingriff zu bringen ist, um das Anhalten der Rotation zu steuern. Alternativ kann das Arretierungsmittel ein pneumatischer Kolben sein, gegen den eine Feder angesetzt ist und der am Ende mit einem Haltezahn versehen ist, welcher in eine entsprechende Vertiefung der Buchse oder der Mutter eingreift.
Die konstruktiven und betrieblichen Merkmale der erfindungsgemäßen Steuereinheit werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung verständlicher, in welcher Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, welche eine bevorzugte, erläuternde, aber unverbindliche Ausführungsform der Erfindung darstellen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Frontansicht der Maschine zum Schneiden und/oder Abtrennen von Flachmaterial, die mit erfindungsgemäßen Steuereinheiten versehen ist;
Fig. 2 ein Schnittbild der Steuereinheit entlang der Linie II-II in Fig. 1 im Wirkzustand, in welchem diese Einrichtung die Bewegung des Messers oder Gegenmessers bewirkt;
Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 2, mit der gleichen Steuereinheit in Ruhestellung, in welcher das Messer oder Gegenmesser stillsteht;
Fig. 4 einen Schnitt der Steuereinheit entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt einer konstruktiven Variante der Steuereinheit ähnlich dem Schnitt II-II in Fig. 1.
Als erstes wird Bezug auf Fig. 1 genommen, um den Aufbau der Maschine als Ganzes mehr im einzelnen zu beschreiben, die mit den erfindungsgemäßen Steuereinheiten ausgestattet ist. Mit Bezug auf die obige Darstellung weist die Maschine zum Abtrennen und/oder Schneiden von Flachmaterial ein Paar parallel zueinander liegende Schrauben 10 auf, wobei die eine im oberen Teil der Maschine, die zweite im unteren angeordnet ist. Jeder der Schrauben ist eine Vielzahl von Steuereinheiten zugeordnet, jede im Gesamtbild mit 12 bezeichnet, welche auf jeder der Schrauben 10 in gleicher Anzahl wie die zu bewegenden Messer-Gegenmesser-Anordnungen vorhanden sind. Die Schrauben 10 und Antriebsglieder, die später beschrieben werden, sind durch einen nicht gezeigten Tragrahmen der Maschine gehalten. Zahnräder 14 sind auf den übereinander liegenden Enden der Schrauben 10 befestigt, welche durch eine Kette 16 miteinander verbunden sind, die es ermöglicht, die Bewegung vom Ende der oberen Schraube 10, die mit einem Steuermotor 18 verbunden ist, auf das Ende der unteren Schraube 10 in synchroner Weise zu übertragen. Auf diese Weise drehen die Schrauben 10 im Gleichlauf zueinander. Jeder der Schrauben 10 ist ein Verschiebebalken 20 zugeordnet, welcher sich parallel zur zugehörigen Stellschraube 10 erstreckt. Entlang des Verschiebebalkens 20 gleiten die Tragmittel der Messer 24 und Gegenmesser 24a der Maschine. Die Tragmittel werden in den Fig. 2-4 genauer gezeigt. Jedes Tragmittel besitzt eine als Ganzes mit 22 bezeichnete, zusammengesetzte Halterung, welche auf der einen Seite an der Steuereinheit 12 befestigt ist, während sie auf der anderen Seite in bekannter Weise das Messer 24 hält.
Fig. 2-4 zeigen nur das Messer 24; die Tragmittel des Gegenmessers 24a besitzen einen im wesentlichen identischen Aufbau und das Gegenmesser ist im wesentlichen in gleicher Weise wie das Messer 24 geformt, d. h. es besitzt im wesentlichen ebenfalls Kreisform. Die Form der zusammengesetzten Klammer 22 und die Bewegung des Messers 24 in bezug auf das Gegenmesser, um den Schnitt durchzuführen, werden nicht im Detail beschrieben, da sie von herkömmlicher Art sind.
Die zusammengesetzte Halterung 22 ist an der Seite gegenüber jener, an der das Messer 24 angeordnet ist, mit kleinen Rollen 26 ausgestattet, die sich auf den Verschiebebalken 20 bewegen können.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit 12 besitzt einen hohlen Körper 30, der auf die Schraube 10 aufgesetzt ist, und Mittel pneumatischer oder hydraulischer Art, die in dem Hohlraum des Körpers angeordnet sind, um die Bewegung der Tragmittel zu steuern, mit denen das Messer 24 und Gegenmesser 24a verbunden sind. Der Hohlraum des hohlen Körpers 30 besitzt vorzugsweise die Form einer Zylinderkammer 28.
Die oben genannten pneumatischen Mittel jeder Steuereinheit 12 im Innern der Zylinderkammer 28 weisen ein Paar im wesentlichen zylindrischer Körper 32 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Schraube 10 angeordnet sind. Die zylindrischen Körper 32 liegen mit ihrer Hauptachse senkrecht zu der der Schraube 10, gleiten abgedichtet mittels Dichtringen 34 in der Kammer 28 und sind im wesentlichen wie der Kopf eines pneumatischen Kolbens ohne Schaft ausgebildet. Jeder der zylindrischen Körper 32 hat eine zum Eingreifen in eine Mutter, insbesondere eine Kugelumlaufmutter 36, in welcher die Schraube 10 rotieren kann, geformte Frontfläche. In dem in Fig. 2 gezeigten Zustand sind die zylindrischen Körper 32 im Eingriff mit der Mutter 36 und blockieren ihre Drehung; da sich die Schraube 10 immer in Rotation befindet, werden in diesem Zustand die mit diesem Abschnitt der Mutter verbundenen Steuereinheiten 12 zwangsläufig verschoben. Die Steuereinheit 12 ist durch Druckluft angetrieben, die aus einer geeigneten Zufuhrquelle (nicht gezeigt) kommt und welche die Einheit in Richtung des Pfeils F durch eine Zuführleitung 38 erreicht.
Die Druckluft wird durch einen Einlaßkanal 40 zum ersten der beiden zylindrischen Körper 32 und durch einen in dem Körper 30 der Steuereinheit 12 befindlichen Abzweigkanal 42 zum zweiten der zylindrischen Körper 32 in die Kammer 28 eingeleitet. Durch die Zufuhr von Druckluft in die Kammer 28 werden auf diese Weise die zwei zylindrischen Körper 32 näher zueinander verschoben, so daß sie in Eingriff mit der Mutter 36 kommen, um ihre Rotation zu blockieren und ihre Bewegung entlang der Schraube 10 zu steuern.
Fig. 3 zeigt die Steuereinheit 12 in Ruhestellung, in welcher die Druckluft nicht länger in die Kammer 28 der Steuereinheit 12 eingeleitet wird. In diesem Zustand sind die zylindrischen Körper 32 gelöst von der Mutter 36, die, an ihren entgegengesetzten Enden von im Körper 30 angeordneten Lagern gehalten, mit der Schraube 10 rotieren kann, ohne eine Verschiebung der Messer 24 oder Gegenmesser 24a zu bewirken. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die verschiedenen Steuereinheiten von einem pneumatischen Schaltkreis versorgt, der für jede der Schrauben 10 eine Versorgungsleitung 46 besitzt, von welcher eine Vielzahl von Zuführleitungen 38 abgezweigt ist, in jeder von denen ein Ein-Ausschaltventil 44 eingesetzt ist.
Fig. 5 erläutert eine konstruktive Variante der Steuereinheit 12. In dieser Ausführungsform besitzt die Steuereinheit 12 einen geeignet geformten Kolben, welcher in der Kammer des Hohlkörpers 30 gleitet.
Die Kammer besitzt einen oberen und unteren Teil 53 kleineren und einen mittleren Teil 48 größeren Durchmessers. In dem Teil 48 mit weiterem Durchmesser wird die Druckluft durch die unten liegende Zuführleitung 38 und den Einlaßkanal 40 zugeführt.
Der Kolben besitzt einen mittleren Bereich 50 größeren Durchmessers, der mit einer Dichtung im mittleren Teil 48 der Kammer gleitet, und einen Bereich 51, 56 kleineren Durchmessers, welcher mit einer Dichtung innerhalb der Kammer 53 des Körpers der Steuereinheit 12 gleitet. Der Bereich 50 mit größerem Durchmesser wirkt mit einer Feder 54 zusammen, die um den Körper des Schafts 52 des Kolbens gewunden ist und mit ihrem einen Ende mit dem Teil 50 mit größerem Durchmesser des Kolbens und mit dem anderen Ende mit der Decke der Kammer in Eingriff ist. Das freie Ende des Bereichs 56 mit kleinerem Durchmesser ist mit einem zum Eingriff in eine entsprechende Vertiefung 60, die querliegend auf dem Abschnitt der Mutter 36 vorgesehen ist, geeigneten Haltezahn 58 ausgestattet.
Diese alternative Ausführungsform arbeitet wie folgt. Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt, keine Druckluft durch die Kanäle 38 und 40 der Steuereinheit 12 zugeführt wird, wird der bewegliche Kolben der Einheit durch die Wirkung der Feder 54 in die in Fig. 5 gezeigte Position gebracht, in welcher der Haltezahn 58 in die Vertiefung 60 der Mutter 36 eingreift, deren Rotation er blockiert.
In diesem Wirkzustand - die Schraube 10 befindet sich immer in Rotation - verursacht die Mutter 36 eine Verschiebung des ihr zugeordneten Messers 24 oder Gegenmessers 24a.
Wenn Druckluft in die Kammer größeren Durchmessers 48 eingeleitet wird, hebt sich der bewegliche Kolben der Steuereinheit 12 aus seiner vorherigen Position, so dar sein Haltezahn 58 von der Vertiefung 60 der Mutter 36 gelöst wird. Letztere steuert daher nicht die Verschiebung des Messers 24 oder zugeordneten Gegenmessers 24a.
Die oben beschriebenen Antriebsmittel der Steuereinheit 12, die in pneumatischer Art beschrieben wurden, könnten gemäß einer weiteren, letzten Variante auch von elektromagnetischer Art sein. Für diesen Zweck wäre es ausreichend, die oben beschriebenen Mittel durch ein Paar Magnete zu ersetzen, wobei der erste bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 2-4 im zylindrischen Körper 32 oder bei der letzten Variante nach Fig. 5 im zylindrischen Körper 50, 51 integriert ist, während der zweite bei der ersten Ausführungsform in den zweiten zylindrischen Körper 32 und bei der zweiten Ausführungsform im unteren Bereich 56 des beweglichen Kolbens integriert sein könnte.

Claims

1. Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial mittels einer Mehrzahl von Paaren von Messern (24) und Gegenmessern (24a), mit einer oberen und unteren Schraube (10), die mit Zwischenabstand parallel zueinander angeordnet sind, einem Drehantrieb (18) für die obere und untere Schraube (10), einer Transmission (14, 16) zur Übertragung der Bewegung von einem Ende der oberen Schraube auf die untere Schraube (10), so daß die Schrauben synchron rotieren, einem jeweils einer Schraube (10) zugeordneten, dieser parallelen Verschiebebalken (20), ebenso vielen Steuereinheiten (12) wie Messern (24) und Gegenmessern (24a) an jeder Schraube (10), Tragmitteln (22), welche die Messer (24) bzw. Gegenmesser (24a) tragen, jeweils auf einem der Verschiebebalken (20) verschieblich sind und eine Halterung aufweisen, deren eines Ende jeweils mit einer Steuereinheit (12) und deren anderes Ende jeweils mit einem Messer (24) oder Gegenmesser (24a) verbunden ist, wobei die Steuereinheiten (12) eine drehbare Gewindebuchse oder Mutter (36), in welcher die Schraube drehbar ist, und Arretierungsmittel zum Festlegen der Mutter (36), welches das Bewegen der Steuereinheit (12) und damit der mit dieser verbundenen Tragmittel (22) verursacht, aufweisen, und mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln zum Festlegen der Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsmittel einen hohlen Körper (30) mit einer Zylinderkammer (28) aufweisen, durch welche die obere oder untere Schraube (10) verläuft, und die hydraulischen oder pneumatischen Mittel (32, 50) zum Festlegen der Mutter (36) in der Zylinderkammer (28) neben der Mutter (36) angeordnet sind.

2. Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dar die hydraulischen oder pneumatischen Mittel zum Verriegeln der Mutter (36) ein Paar zylindrischer Körper (32), die auf gegenüberliegenden Seiten der Mutter (36) angeordnet und dichtend in der Zylinderkammer (28) verschieblich sind, und bei denen jeweils die zur Mutter (36) weisende Fläche so geformt ist, daß sie mit der Mutter (36) in Eingriff zu bringen ist, sowie Kanäle (40, 42) zur Zufuhr von Druckluft zu den entgegengesetzten Enden der Zylinderkammer (28) aufweisen, um die zylindrischen Körper (32) zu bewegen.

3. Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (36) an ihren entgegengesetzten Enden von Lagern (35) getragen ist.

4. Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuereinheit (12) gehören:

- ein hohler Körper (30) mit einer Zylinderkammer (28), deren Durchmesser im oberen und unteren Teil (53) kleiner und im mittleren Teil (48) größer ist;

- ein Druckluft-Einlaßkanal (40) zum weiteren Teil (48) der Zylinderkammer;

- ein Kolben, bestehend aus einem mittleren Bereich (50) größeren Durchmessers, der dichtend in dem weiteren Teil (48) der Zylinderkammer gleitet, einem im oberen Teil der Zylinderkammer verschieblichen oberen Bereich (52) und einem dichtend im unteren Teil (53) der Zylinderkammer gleitenden unteren Bereich (51, 56), dessen freies Ende mit einem Haltezahn (58) versehen ist;

- eine um den oberen Bereich (52) des Kolbens gewundene Feder (54), die zwischen die obere Fläche des weiteren Bereichs (50) des Kolbens und die Decke der Zylinderkammer eingesetzt ist; und

- eine zum Eingriff mit dem Haltezahn (58) geeignete Vertiefung (60) in der Oberfläche der Mutter (36).