DE4428945C1

DE4428945C1 - Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE4428945C1
Application number: DE19944428945
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Dickhoff
Original assignee: Kodak GmbH
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2014-08-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für blattför miges Material, bestehend aus einem starren Gegenmesser und einem beweglichen Schneidmesser, wobei das bewegliche Schneidmesser bewegbar ist.

Die FR-PS 1.463.323 offenbart ein bewegliches Schneidmesser, das mittels eines Motors eine Rotationsbewe gung um ein Achse ausführt. Dabei wird das bewegliche Messer periodisch gegen eine feste Schneidekante geführt. Das be wegliche Schneidemesser trägt eine gebogene Klinge, die das Schneidegut abtrennt.

In der DE-OS 20 65 929 wird eine Erfindung offenbart, die eine Schneidvorrichtung für ein Mikrofilmrückgrößerungsgerät darstellt. Die Vorrichtung besitzt ein oberes, bewegliches Schneidmesser und ein unteres, in die Grundplatte einge lassenes Schneidmesser. Das obere Schneidmesser ist bezüg lich der unteren Schneide unter einem Winkel angeordnet. Die Betätigung eines Elektromagneten leitet den Schneidevorgang ein. Die Hubbewegung des Elektromagneten wir über einen ersten Führungsarm, der an einem Ende des Schneidmessers be festigt ist, an das bewegliche Schneidmesser übertragen. Am anderen Ende des Schneidmessers befindet sich ein zweiter Führungsarm, an dem eine Rückholfeder angreift, die das Schneidmesser nach einem Schneidevorgang in die Ausgangs stellung zurückführt.

Die DE-OS 40 24 615 offenbart eine Schneidvor richtung für bandförmiges Material, insbesondere für Bänder aus Fotopapier oder für Filme. Die Vorrichtung besitzt ein Gegen- und ein Laufmesser, wobei Gegen- und Laufmesser einen Winkel einschließen. Das Laufmesser ist in einem Messer halter befestigt, der gabelförmige Endbereiche aufweist. In den schlitzförmigen Öffnungen der Endbereiche sind statio näre Führungsstangen geführt. Die seitliche Führung über nehmen jeweils zwei Lagerrollen. Es ist ein Antrieb vorge sehen, der das Laufmesser zuerst auf einer Seite in die ge schlossene Stellung bewegt und so lange in dieser Stellung hält, bis sich das Laufmesser ebenfalls mit seiner anderen Seite in der geschlossenen Stellung befindet. Als Antrieb dient ein rechtsdrehender Exzenter, dessen Rotationsbewegung durch die Kulisse als Hubbewegung auf den Messerhalter über tragen wird. Zur Rückführung des Laufmessers in dessen Aus gangslage ist dieses mit einer Feder beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvor richtung zu schaffen, die einen Schneidantrieb besitzt, der gewährleistet, daß die Wirklinie der Schneidkraft des beweg lichen Schneidmessers immer über dem momentanen Schneide punkt liegt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Krafteinlei tung derart zu gestalten, daß die bewegliche Schneide und die starre Schneide während des ganzen Schnittverlaufs ge geneinander verspannt sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die An triebseinheit mittels einer Kurvenscheibe an das Schneidmesser gekoppelt und derart geformt ist, daß der Berührpunkt zwi schen der Kurvenscheibe und dem beweglichen Schneidmesser derart wandert, daß die Druckkraft der Kurvenscheibe stets senkrecht auf eine Kante des Gegenmessers gerichtet ist, an der die momentane Schneidstelle entlangwandert.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung kann die Form der Kurvenscheibe mittels der Funktion Z = m _* {y _* ln(y) - y} beschrieben werden. Weitere vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels wird der Gegenstand der Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 eine perspektivische, dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrich tung, und

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrich tung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schneidvorrichtung 1 ist auf einer starren Grundplatte 11 montiert. Mit der Grundplatte 11 ist ein starres Gegenmesser 3 verbunden, das in einem rechten Winkel auf der Grundplatte 11 sitzt. Über dem Gegen messer 3 befindet sich ein bewegliches Schneidmesser 5, das seinerseits starr mit einem Lagerblock 13 verbunden ist. Der Lagerblock 13 ist in z-Richtung auf einer Führungsstange 15 beweglich angeordnet, die ebenfalls starr auf der Grund platte 11 angebracht ist. Die Führungsstange 15 bildet somit eine Linearführung für das Schneidmesser 5. Das Schneid messer 5 weist gegenüber dem Gegenmesser 3 eine Steigung m auf. Der Schneidevorgang findet an der mit A bezeichneten Kante des Gegenmessers 3 statt.

Der Schneidevorgang wird von einer Kurvenscheibe 9 einge leitet, die sich über dem Schneidmesser 5 befindet. Die Kurvenscheibe 9 ist starr mit einer Lageplatte 17 verbunden, die um einen Lagerbolzen 19 drehbar mit einem Befestigungs element 21 verbunden ist. Das Befestigungselement 21 ist starr auf der Grundplatte befestigt. Betätigt wird die Kurvenscheibe 9 mittels eines Exzenters 6, der von einer Antriebseinheit 7 angetrieben wird. Die Drehung des Exzenters 6 erfolgt im Bereich von 0° bis 90° um die x-Achse. Die Antriebseinheit 7 ist ebenfalls starr mit der Grundplatte 11 verbunden (nicht dargestellt). Das Schneid messer 5 und die Kurvenscheibe 9 werden von einem Feder element (nicht dargestellt) in ihrer Ausgangsstellung gehalten und kehren im unbelasteten Zustand selbsttätig in dieselbe zurück.

Der Ablauf eines Schneidevorganges kann am besten an Hand von Fig. 2 erläutert werden. Zwischen das Gegenmesser 3 und das Schneidmesser 5 wird beispielsweise ein zu schneidendes Blatt Papier (nicht dargestellt) geschoben. Die Antriebs einheit 7 beginnt sich nun gegen den Uhrzeigersinn (um die x-Achse) zu drehen. Der Exzenter 6 führt eine in Pfeil richtung C dargestellte Bewegung aus, die auf die Kurven scheibe 9 übertragen wird. Die starr mit der Lagerplatte 17 verbundene Kurvenscheibe führt um den Lagerbolzen 19 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn aus (durch Pfeil D darge stellt). Die Kurvenscheibe 9 drückt dabei auf das Schneid messer 5, wodurch dieses in z-Richtung verschoben wird (Pfeil E). In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich der Berührpunkt zwischen der Kurvenscheibe 9 und dem Schneidmesser 5 auf gleicher Höhe mit der Mittel achse des Lagerbolzens 19. Die Bewegung des Schneidmessers 5 wird durch den Lagerblock 13 hervorgerufen, der aufgrund der Krafteinwirkung der Kurvenscheibe 9 auf das starr mit ihm verbundene Schneidmesser 5 auf der Führungsstange 15 eine Bewegung in z-Richtung ausführt. Die Krümmung der Kurven scheibe 9 ist so beschaffen, daß der Berührpunkt zwischen dem Schneidmesser 5 und der Kurvenscheibe 9 wandert und sich immer unmittelbar über der momentanen Schneidestelle befin det. Bevorzugterweise besitzt die Kurvenscheibe 9 eine Krüm mung Z, die mit folgender Funktion zu beschreiben ist:

Z = m _* (y _* ln(y) - y)

wobei
m der Steigung zwischen dem Gegenmesser 3 und dem Schneidmesser 5, und
y der Längenausdehnung des Gegenmessers 3 oder des Schneidmessers 5 in y-Richtung entspricht.

Hat der Exzenter 6 einen Weg von 90° zurückgelegt, so ist der Berührpunkt zwischen dem Schneidmesser 5 und der Kurven scheibe 9 bis zum rechten Ende der Kurvenscheibe 9 ge wandert, und das Blatt ist auf der ganzen Länge durchtrennt.

Es ist in der Fig. 3 deutlich zu erkennen, daß die Ober kante B des Schneidmessers 5 angeschrägt ist. Die Schräge der Oberkante B ist derart geneigt, daß die Flächennormale 20 durch die Mitte der Schrägfläche in y-Richtung durch die Schneidekante 22 des Schneidmessers 5 geht. Das bewirkt, daß die Wirklinie einer auf die Fläche B an dem Schneidmesser 5 angreifende Normalkraft immer durch die Schneidkante 22 des Schneidmessers 5 geht.

Durch diese Art und Weise des Antriebs des Schneidmessers 5 ist gewährleistet, daß die Wirklinie der Kraft, die von der Kurvenscheibe 9 auf das Schneidmesser 5 übertragen wird, stets durch die Stelle des momentanen Schnitts geht. Dadurch werden keine Schnittkräfte auf den Rest der beweglichen Schneide 9 und deren Führung übertragen. Ferner ist durch die Kraftrichtung gewährleistet, daß das Schneidmesser 5 und das Gegenmesser 3 während des ganzen Schnittverlaufs gegen einander verspannt sind.

Durch diese gezielte Krafteinleitung ist es möglich, den Aufbau des Schneidmessers 5 und deren Führung wesentlich leichter zu gestalten. Der Aufwand zum Verspannen des Schneidmessers 5 und des Gegenmessers 3 entfällt ganz.

Claims

1. Schneidvorrichtung (1), bestehend aus einem starren Gegenmesser (3) und einem beweglichen Schneidmesser (5), wobei das bewegliche Schneidmesser (5) mittels einer Antriebseinheit (7) gegen das Gegenmesser (3) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (7) mittels einer Kurvenscheibe (9) an das bewegliche Schneidmesser (5) gekoppelt und derart geformt ist, daß der Berührpunkt zwischen der Kurvenscheibe (9) und dem beweglichen Schneidmesser (5) derart wandert, daß die Druckkraft der Kurvenscheibe (9) stets senkrecht auf eine Kante (A) des Gegenmessers gerichtet ist, an der die momentane Schneidstelle entlangwandert.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krümmung (Z) der Kurvenscheibe (9) der Funktion Z = m _* {y _* ln(y) - y} entspricht.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gegenmesser (3) mit einer Grundplatte (11) fest verbunden ist.

4. Schneidvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (5) starr mit einem Lagerblock (13) verbunden ist, der eine Führungsstange (15) umschließt, die starr mit der Grundplatte (11) ver bunden ist, und daß der in Längsrichtung der Führungs stange (15) bewegbare Lagerblock (13) für das Schneid messer (5) eine Linearführung bildet.

5. Schneidvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (5) und die Kurven scheibe (9) mittels Federkraft in ihre Ausgangslagen zurückführbar sind.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kurvenscheibe (9) starr mit einer, um einen Lagerbolzen (19) drehbaren Lagerplatte (17), ver bunden ist, der über ein Befestigungselement (21) starr auf der Grundplatte (11) sitzt.

7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der wandernde Berührpunkt zwischen der Kurven scheibe (9) und dem Schneidmesser (5) immer auf gleicher Höhe mit der Mittelachse des Lagerbolzens (19) liegt.

8. Schneidvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (5) eine ange schrägte Oberkante (B) besitzt, deren Neigung derart bemessen ist, daß die Wirklinie einer auf die Oberkante (B) wirkende Normalkraft durch eine Schneidekante (22) des Schneidmessers (5) geht.