DE4440764C2 - Vorrichtung zum Schneiden von Papier, Pappe und dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Pa­ pier, Pappe und dergleichen, insbesondere in Form von Stapeln, mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkma­ len.

Vorrichtungen dieser Art sind zahlreich bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem Maschinengestell, in dem ein mindestens auf- und abwärts bewegbares Messer zwangsgeführt ist. Dieses Messer befindet sich zwischen Vorder- und Hintertisch des Ma­ schinengestelles etwa im Bereich einer Durchtrittsöffnung und bewegt sich beim Schneidvorgang von oben nach unten auf eine Schneidleiste zu und gleichzeitig auch zur Seite, wobei es den im Bereich dieser Öffnung angeordneten Papierstapel in einem Wie­ geschnitt durchschneidet. Der Antrieb derartiger Schneidmaschi­ nen erfolgt heutzutage typischerweise über einen Elektromotor, welcher einen Exzentertrieb antreibt, der die Rotationsbewegung des Motors in eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Bewe­ gung umsetzt. Dabei ist es in der Regel so, daß der Antrieb zu einer Seite des Messers angeordnet ist. Da das Messer zu beiden Seiten im Maschinengestell zwangsgeführt ist, genügt dieser An­ trieb von einer Seite, da die Antriebskräfte über die Zwangsfüh­ rung und das Maschinengestell, das die Reaktionskräfte aufbringt, dann auf das gesamte Messer übertragen werden. Eine derartige Schneidmaschine ist beispielsweise aus GB 566,754 bekannt.

Zwar hat sich der vorbeschriebene einseitige Antrieb in der Praxis bewährt, doch führt diese Konstruktion systembedingt zum einen dazu, daß das Maschinengestell, insbesondere oberhalb des Mes­ sers, vergleichsweise stabil ausgebildet sein muß, damit es die Reaktionskräfte, die über den einseitigen Messerantrieb durch das Messer bzw. den Messerträger entstehen, zuverlässig aufnehmen kann, und daß zum anderen ein relativ hoher Verschleiß im Be­ reich der Lager und Führungen auftritt.

Diese Nachteile vermeidet zumindest teilweise eine unter dem Typ Fuji Standard auf den Markt gebrachte Schneidmaschine der Yoda Machinery Co. Ltd. aus Japan (Katalognr. Y03-A). Bei dieser Maschine ist ein hydraulischer Antrieb in Form einer druckmittelbeaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Anordnung zwischen Maschinengestell und Messer bzw. Messerträger vorgesehen. Die Kolben-Zylinder-Anordnung ist innerhalb des Maschinengestelles oberhalb des Messers vorgesehen, das Messer selbst ist in Schräg­ führungen des Maschinengestelles geführt.

Zwar vermeidet letztgenannte Konstruktion die Nachteile einseitig hoher Lagerbelastungen, doch wird auch hierbei ein vergleichs­ weise stabiles Maschinengestell im Bereich oberhalb des Messers erforderlich sein. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion be­ steht darin, daß wegen der Kolben-Zylinder-Anordnung über dem Messer eine labile Messerführung entsteht da je nach Schnittkraft das Messer in die eine oder andere Richtung auszuweichen ver­ sucht. Dies wird sich insbesondere mit zunehmendem Alter der Maschine, d. h. mit zunehmenden Spiel in den Führungen bemerk­ bar machen. Im übrigen muß bei Hydraulikantrieben auf Dauer stets mit, wenn auch geringen, Leckagen gerechnet werden, so daß neben den üblichen Auffangbehältnissen, die z. B.) durch das Maschinengestell selbst gebildet sein können, gesonderte Vor­ kehrungen getroffen werden müssen, damit in jedem Fall dafür Sorge getragen ist, daß oberhalb der Schneidleiste bzw. der Tisch­ flächen, auf denen das Schneidgut angeordnet wird, ein Austritt von Hydraulikflüssigkeit zuverlässig vermieden wird.

Ausgehend von letztgenanntem Stand der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schneidvorrich­ tung so auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden und mit geringem konstruktiven und baulichen Aufwand eine stabile und präzise arbeitende Messerführung geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale erfüllt.

Dadurch, daß anstelle eines einseitigen mechanischen Antriebes bzw. einer oberhalb des Messers angeordneten Kolben-Zylinder-An­ ordnung zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen zu beiden Seiten des Messers parallel zueinander so angeordnet sind, daß ihre Längsachsen im wesentlichen vertikal verlaufen, wird zum einen sichergestellt, daß die zum Schneiden erforderlichen Kräfte zu beiden Seiten des Messers gleichmäßig eingeleitet werden, wo­ durch die Führungen innerhalb des Maschinengestelles entlastet werden und zum anderen, daß der hydraulische Antrieb außerhalb des Messerbereiches angeordnet ist, so daß im Fall von Leckagen die Arbeitsfläche der Maschine auch ohne aufwendige konstrukti­ ve Vorkehrungen stets frei von austretendem Druckmittel bleibt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß aufgrund der seitlichen Kolben-Zylinder-Anordnungen der sonst übliche über dem Messer befindliche tragende Teil des Maschinengestelles völlig entfallen kann. Dieser Teil des Maschinengestelles wird somit konstruktiv überflüssig, für die statischen Funktionen des Maschinengestelles genügen die seitlich des Messers angeordneten Traggestellteile. Dies vereinfacht nicht nur die Konstruktion des Maschinengestelles erheblich, es ermöglicht zudem einen modul­ artigen Aufbau des Maschinengestelles, so daß Maschinen unter­ schiedlicher Schnittbreite mit weitgehend gleichen Traggestell­ teilen aufgebaut werden können.

Aus DE 23 59 281 B2 ist zwar eine Schneidvorrichtung bekannt, die zwei zu beiden Seiten des Messers angeordnete Kolben-Zylin­ der-Anordnungen aufweist, doch handelt es sich bei der dort beschriebenen Maschine nicht um eine Papierschneidmaschine, sondern um eine Spezialmaschine zum Schneiden von unvulkani­ sierten gummierten Stahlkordbahnen, also einem vergleichsweise dicken und zähen Material. Deshalb weist diese Schneidvorrich­ tung auch ein Unter- und ein Obermesser auf, die nicht nur ver­ tikal, sondern auch horizontal zueinander bewegbar sind. Ent­ sprechend diesen Bewegungsrichtungen ist eine der Kolben-Zylin­ der-Anordnungen etwa vertikal und die andere etwa horizontal angeordnet.

Aus DE 36 11 960 A1 ist eine Schneidmaschine bekannt, die zwei zwischen Messer und Traggestell wirksame Kolben-Zylinder-An­ ordnungen aufweist. Die Maschine ist insbesondere zum Rand­ schneiden von Holzfurnieren bestimmt und weist zwei Messer, nämlich ein von oben kommendes und ein von unten kommendes, deren Schnittlinien beabstandet sind, auf. Jedem der Messer ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung zugeordnet, weshalb sich bei dieser Maschine auch im wesentlichen die Nachteile ergeben, die bereits einleitend geschildert worden sind.

Bevorzugt sind die Kolben-Zylinder-Anordnungen gemäß der Erfindung unterhalb des Messers angeordnet, und zwar derart, daß das Messer bei Abwärtsbewegung von den Kolben-Zylinder-Anord­ nungen gezogen wird, d. h. die Kolben in die Zylinder einfahren. Diese Anordnung bringt insbesondere auch konstruktive Vorteile mit sich, da das Maschinengestell im oberen Bereich entlastet wird und daher entsprechend leichter ausgebildet sein kann.

Zwar ist es für die Funktion grundsätzlich ohne Bedeutung, in welcher Richtung die Kolben-Zylinder-Anordnungen zwischen Messer bzw. Messerträger und Traggestell angelenkt sind, doch werden bevorzugt die Kolben messerseitig und die Zylinder trag­ gestellseitig angelenkt. Dieser Aufbau ist auch hinsichtlich der hydraulischen Leitungsverbindungen von Vorteil, da diese lediglich den Schwenkbewegungen der Kolben-Zylinder-Anordnungen folgen müssen, im übrigen jedoch praktisch ortsfest sind.

Üblicherweise erfolgt bei den in Rede stehenden Schneidvorrich­ tungen zugleich mit der Abwärtsbewegung des Messers auch eine Bewegung zur Seite hin, wobei die Schneidkante des Messers nicht parallel, sondern in einer wiegenden Bewegung auf die darunter zwischen Vorder- und Hintertisch angeordneter Schneidleiste verfährt. Für diese Bewegung ist es zweckmäßig, die Kolben-Zylin­ der-Anordnungen leicht schräg zur Lotrechten anzulenken, etwa in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Messers.

Um die Aufwärtsbewegung des Messers, bei der lediglich die Gewichts- und Reibungskräfte zu überwinden sind, möglichst schnell mit geringem hydraulischen Aufwand zu bewirken, ist es von Vorteil, wenn für diesen Rückhub lediglich eine Kolben-Zylin­ der-Anordnung verwendet, d. h. druckbeaufschlagt ist. Auf diese Weise kann die Hydraulikpumpe hinsichtlich des maximal zur Verfügung zu stellenden Volumenstromes geringer dimensioniert werden.

Eine weitere konstruktive Maßnahme, um die Hydraulikpumpe hinsichtlich des Volumenstromes möglichst klein dimensionieren zu können, ist die, daß die für den Rückhub des Messers druck­ wirksame Fläche des Kolbens verkleinert wird, und zwar durch eine durch den Zylinderboden geführte weitere Kolbenstange.

Eine weitere Maßnahme, die Druckmittelpumpe möglichst klein dimensionieren zu können, besteht darin, einen Druckmittelspei­ cher vorzusehen, und die Druckmittelpumpe so anzusteuern, daß die in Totzeiten, in Zeiten, in denen eine volumenmäßige Druck­ mittelversorgung maschinenseitig eigentlich nicht benötigt wird, zum Befüllen des Druckmittelspeichers angesteuert wird. Es ver­ steht sich, daß die im Druckmittelspeicher gespeicherte Energie wiederum dann zur Verfügung gestellt wird, wenn die von der Druckmittelpumpe zur Verfügung stellbare nicht ausreicht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Figur zeigt in stark vereinfachter Darstellung eine Vorder­ ansicht der erfindungsgemäßen Maschine mit unterschiedlichen Messerstellungen.

Die dargestellte Maschine weist ein Traggestell 1 auf, das in Vorderansicht im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Die freien Schenkel des Traggestelles 1 sind an der Oberseite durch einen diese verbindenden oberen Gestellteil 2 verbunden, der jedoch keine tragende Funktion hat, sondern lediglich zur Anord­ nung von Bedienelementen dient. In den seitlichen Schenkeln 3 des Traggestelles 1 sind Führungen 4 vorgesehen, die etwa unter einem Winkel von 45° bzw. 48° zur Horizontalen verlaufen. In diesen Führungen 4 laufen Führungswagen 5, die über je ein Lager 6 mit einem die beiden Führungswagen 5 verbindenden Messerträger 7 verbunden sind, der ein Messer 8 aufnimmt.

Die Schenkel 3 des Traggestelles 1 werden durch einen Steg 9 verbunden, der den unteren Teil des Traggestelles 1 bildet und der einen Tisch 10 zur Auflage des zu schneidenden Gutes trägt. In diesem Tisch 10 ist eine nicht dargestellte Schneidleiste an­ geordnet, an der die Schneidkante des Messers 8 in abgesenkter Stellung, d. h. nach erfolgtem Schnitt, anliegt.

Wie sich aus der Lage der Führungen 4 ergibt, bewegen sich Messerträger 7 und Messer 8 bei ihrer gemeinsamen Auf- bzw. Abwärtsbewegung auch gleichzeitig zur Seite, wobei die Schneid­ kante des Messers 8 aufgrund der unterschiedlichen Winkel, in denen die Führungen angeordnet sind, gleichzeitig auch den Win­ kel zur Horizontalen ändert, um eine wiegeschnittartige Bewegung auszuführen, die mit der Anlage der Schneidkante über die gesam­ te Breite auf der Schneidleiste im Tisch 10 endet. Die für diese Bewegungen erforderliche Kraft wird durch zwei Kolben-Zylinder- Anordnungen 11 und 12 aufgebracht, die jeweils zylinderseitig am Traggestell 1, und zwar im unteren Bereich des Steges 9 angelenkt und kolbenseitig am Messerträger 7 angelenkt sind. Die Kolben- Zylinder-Anordnungen 11 und 12 sind leicht schräg gestellt, wobei sich ihr Winkel je nach Position des Messerträgers 7 verändert, wie dies auch anhand der Figur ersichtlich ist. In der Figur ist die Endstellung der Abwärtsbewegung des Messers 8 in durchgezoge­ nen und die Endstellung der Aufwärtsbewegung in unterbrochenen Linien dargestellt, soweit es Messerträger 7, Messer 8 und die Kolben-Zylinder-Anordnungen 11 und 12 betrifft.

Zur Abwärtsbewegung des Messers 7, d. h. zum Schneiden des auf dem Tisch 10 liegenden Papierstapels, werden die Kolben-Zylin­ der-Anordnungen 11 und 12 in Einfahrrichtung mit Druckmittel beaufschlagt, so daß die Kolben mit den Kolbenstangen 13 in die Zylinder eintauchen. Dabei verfährt der Messerträger 7 mit dem Messer 8 entlang der Führungen 4 nach unten. Das hierfür erfor­ derliche Druckmittelversorgungsaggregat 14 ist in der Figur ange­ deutet, die zwischen dem Druckmittelversorgungsaggregat 14 und den Kolben-Zylinder-Anordnungen 11 und 12 erforderlichen Steu­ ermittel sind in der Figur nicht dargestellt. Der Aufbau derartiger hydraulischer Schaltungen zum Betreiben einer solchen Maschine ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Für die vorbeschriebene Abwärtsbewegung des Messers 8 werden die den Kolbenstangen 13 zugewandten Kolbenflächen der Kolben- Zylinder-Anordnungen 11 und 12 über eine gemeinsame Leitung druckmittelbeaufschlagt. Die nach erfolgtem Schnitt erforderliche Aufwärtsbewegung des Messers 8 erfolgt ausschließlich über die in der Figur rechte Kolben-Zylinder-Anordnung 11, die zu diesem Zweck doppelseitig druckbeaufschlagbar ausgebildet ist. Die Kol­ ben-Zylinder-Anordnung 12 fährt dabei ohne Druckbeaufschlagung wieder aus.

Das Druckmittelversorgungsaggregat 14 weist unter anderem einen Motor 15, eine davon angetriebene Pumpe 16 sowie einen Druck­ speicher 17 auf, die so miteinander leitungsverbunden und ange­ steuert sind, daß in Totzeiten, d. h., dann, wenn für die Kolben- Zylinder-Anordnungen 11 und 12 eine volumenmäßige Druckmit­ telversorgung nicht erforderlich ist, die Pumpe in den Druckspei­ cher 17 fördert und umgekehrt dann, wenn eine erhöhte volumen­ mäßige Pumpenleistung gefordert wird, beispielsweise beim Ar­ beitshub (Absenken des Messers) der Druckspeicher 17 parallel zum Ausgang der Pumpe 16 zugeschaltet ist.

Beim Rückhub, der ausschließlich durch die Kolben-Zylinder-An­ ordnung 11 bewirkt wird, sind im Vergleich zum Arbeitshub nur geringe Kräfte erforderlich. Damit der Rückhub bei vorgege­ bener Pumpenleistung möglichst schnell vonstatten geht, weist der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung 11 nicht nur die Kolben­ stange 13, sondern eine weitere Kolbenstange 18 auf, welche durch den Boden des Zylinders der Kolben-Zylinder-Anordnung 11 dichtend geführt ist. Diese Kolbenstange 18 dient ausschließ­ lich dazu, die druckwirksame Fläche zu dieser Seite des Kolbens zu verringern und damit bei konstantem Volumenstrom die Ge­ schwindigkeit des Rückhubes zu erhöhen.

Bezugszeichenliste

1 Traggestell
2 oberer Gestellteil
3 Schenkel
4 Führungen
5 Führungswagen
6 Lager
7 Messerträger
8 Messer
9 Steg
10 Tisch
11 Kolben-Zylinder-Anordnung rechts
12 Kolben-Zylinder-Anordnung links
13 Kolbenstange
14 Druckmittelversorgungsaggregat
15 Motor
16 Pumpe
17 Druckspeicher
18 Kolbenstange

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Schneiden von Papier, Pappe und derglei­ chen, insbesondere in Form von Stapeln, mit einem Traggestell (1) mit darin zwangsgeführtem auf- und abwärts bewegbaren Messer (8) und mit einer druckmittelbeaufschlagbaren zwischen Messer (8) und Traggestell (1) wirksamen Kolben-Zylinder-Anordnung (11, 12), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kolben-Zylinder-An­ ordnungen (11 und 12) vorgesehen sind, die zu beiden Seiten des Messers (8) etwa parallel zueinander so angeordnet sind, daß ihre Längsachsen im wesentlichen vertikal verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnungen (11 und 12) im wesentlichen unterhalb des Messers (8) derart angeordnet sind, daß die Kolben zur Abwärtsbewegung des Messers (8) in die Zylinder einfahren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zylinder schwenkbar am Traggestell (1) befestigt sind, daß die Kolben mit Kolbenstangen (13) verbunden sind, die messerseitig angelenkt sind und daß mindestens ein Kolben (11) von beiden Seiten druckbeaufschlagbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Messer (8) derart zwangsgeführt ist, daß seine Schneid­ kante beim Auf- und Abwärtsbewegen auch eine Schwenkbewe­ gung vollzieht und gleichzeitig in eine Querrichtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnungen (11 und 12) mit ihren Längsachsen leicht schräg zur Lotrechten angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufwärtsbewegung des Messers (8) (Rückhub) nur eine Kolben-Zylinderanordnung (11) druck­ beaufschlagt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Rückhub des Messers (8) druckwirksame Fläche des Kolbens mit einer durch den Zylin­ derboden geführten Kolbenstange (18) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Druckmittelversorgungsaggregat (14) sowie Steuermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelversorgungsaggregat (14) eine Druckmittelpumpe (16) und einen Druckmittelspeicher (17) aufweist, und daß die Steuermittel in Totzeiten der Vorrich­ tung die Druckmittelpumpe (16) zum Befüllen des Druckmittel­ speichers (17) ansteuern.