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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Maschinen zum Drucken, Formschneiden und andersartiges
Verarbeiten einzelner Bögen
aus Pappe, wie z. B. Bögen
aus Wellpappe, und insbesondere auf eine verbesserte Abstreifeinrichtung
mit Stiften zum Entfernen relativ kleiner Papierschnitzel von den Produktbögen, nachdem
solche Bögen
in einem Formschneider geschnitten worden sind.
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HINTERGRUND
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Druck- und Formschneidemaschinen
zum Verarbeiten von Pappbögen,
wie z. B. für
die Herstellung von Pappschachteln, haben lange einen Abstreifer
zum automatischen Entfernen der Papierschnitzel von den fertigen
Produktstücken
enthalten, wobei eine der gewöhnlicheren
Formen von Abstreifern die Verwendung von Rotationsstiftabstreifern war,
wie z. B. offenbart ist im US-Patent Nr. 4.295.842, übertragen
an den Abtretungsempfänger der
vorliegenden Erfindung. Ein weiteres Beispiel ist das US-Patent
Nr. 3.320.864, das eine Abstreifeinrichtung mit Stiften offenbart,
die umfaßt:
- (a) einen äußeren Abstreifzylinder,
der um eine erste Achse rotiert;
- (b) einen inneren exzentrischen Zylinder, der um eine zweite
Achse rotiert, wobei die Achsen parallel sind und nicht zusammenfallen;
und
- (c) eine Unterstützungswelle,
die axial längs
der ersten Achse verläuft.
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Solche Rotationsstiftabstreifer sind
außerordentlich
effizient bei der Entfernung von Schnitzeln mit hohen Geschwindigkeiten.
Die Abstreifzylinder müssen
jedoch für
jede Änderung
im Schneidmuster ausgetauscht werden; d. h. für jede Änderung des Pappe-Produkts.
Dies erfordert die zeitaufwendige Entfernung einer großen Anzahl
von Bolzen, was bei einer Hochgeschwindigkeitsproduktion unerwünscht ist.
Ferner sind mit dem Aufkommen immer breiterer Verarbeitungsmaschinen
die axialen Längen
der Zylinder so groß geworden,
daß der
exzentrische Zylinder in wenigstens zwei axialen Abschnitten hergestellt
werden muß,
wobei der Mittelabschnitt des äußeren Abstreifzylinders
unterstützt
werden muß.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das letztere Problem wird gelöst durch
die vorliegende Erfindung, in der das erforderliche Drehmoment von
einem exzentrischen Zylinderabschnitt auf den anderen übertragen
wird, während
eine relative radiale Bewegung zwischen den Zylindern zugelassen
wird, wobei der Mittelabschnitt des Abstreifzylinders unterstützt ist,
und wobei vorzugsweise ein schnell wirkendes Mittel zum Lösen des
Abstreifzylinders für
jedes Entfernen und Austauschen vorgesehen ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Abstreifeinrichtung mit Stiften geschaffen, die in Kombination
umfaßt:
- (a) einen äußeren Abstreifzylinder,
der sich um eine erste Achse dreht;
- (b) einen inneren exzentrischen Zylinder, der sich um eine zweite
Achse dreht, die zu der ersten parallel ist, jedoch mit dieser nicht
zusammenfällt;
- (c) eine Trägerwelle,
die sich axial längs
der ersten Achse erstreckt; dadurch gekennzeichnet, daß
- (d) der innere exzentrische Zylinder erste und zweite Abschnitte
umfaßt,
die längs
der zweiten Achse voneinander beabstandet sind;
- (e) der äußere Abstreifzylinder
einen ringförmigen Trägerring
besitzt, der sich zwischen den ersten und zweiten exzentrischen
Zylinderabschnitten radial einwärts
erstreckt;
- (f) an einer axialen Position an der Trägerwelle in der Nähe des ringförmigen Trägerrings
ein Brückenteil
angebracht ist;
- (g) Drehmomentübertragungsmittel
das Brückenteil
mit jedem der ersten und exzentrischen Zylinderabschnitte verbinden.
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Die Trägerwelle ist vorzugsweise stationär, wobei
das Brückenteil
an der Trägerwelle über Lager angebracht
ist.
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Die Drehmomentübertragungsmittel umfassen
erste und zweite Ringe, die mit den ersten bzw. zweiten exzentrischen
Zylinderabschnitten verbunden sind, sowie erste und zweite Antriebselemente, die
mit den ersten bzw. zweiten Ringen und mit dem Brückenteil
verbunden sind.
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Das Brückenteil enthält vorzugsweise
axial verlaufende Löcher,
wobei die Antriebselemente sich in die Löcher erstrecken.
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Die Abstreifeinrichtung mit Stiften
enthält
ferner Verbindermittel, die das Brückenteil mit dem ringförmigen Tragring
verbinden.
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Die Verbindermittel umfassen vorzugsweise mehrere
Stifte, die sich zwischen dem Brückenteil und
dem ringförmigen
Trägerring
erstrecken.
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Die Verbindermittel enthalten mehrere
Kolben, die mit den Stiften verbunden sind und die Stifte einrücken und
ausrücken
können,
um das Brückenteil
und den Trägerring
zu verriegeln bzw. zu entriegeln.
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Die Abstreifeinrichtung mit Stiften
umfaßt
ferner vorzugsweise:
wenigstens einen Trägerring, der mit dem Abstreifzylinder
in der Nähe
eines seiner Enden verbunden ist;
einen Endträger, der
den Abstreifzylinder an der Trägerwelle
längs der
ersten Achse unterstützt;
und
mehrere bewegliche Stifte, die den Trägerring mit dem Endträger lösbar verbinden,
damit der Abstreifzylinder entnommen werden kann.
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Die Abstreifeinrichtung mit Stiften
enthält
ferner vorzugsweise Kolben, die mit den Stiften verbunden sind,
und Mittel für
eine Fluidbetätigung
der Kolben, um die beweglichen Stifte zu bewegen.
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Die Abstreifeinrichtung mit Stiften
umfaßt
ferner vorzugsweise einen exzentrischen Lagerzapfen, der an der
Trägerwelle
angebracht ist und den inneren exzentrischen Zylinder trägt.
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KURZBESCHREIBUNGEN
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Seitenansicht einer Druck- und Formschneidemaschine,
die die Stiftabstreifeinrichtung der vorliegenden Erfindung enthält;
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2 ist
ein schematisches Schaubild, das die Hauptkomponenten der Abstreifeinrichtung
zeigt, die mit einem Formschneidzylinder zusammenarbeitet, um Papierschnitzel
zu entfernen;
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3A und 3B sind schematische Schnittansichten,
die die Abstreif- und Exzenter-Zylinder und deren Verbindungskomponenten
zeigen;
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4 ist
eine vergrößerte Teilansicht
im Schnitt, die die abnehmbare Verbindung des Abstreifzylinders
mit dem Endträger
zeigt;
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5 ist
eine schematische Seitenansicht, die das Ende der oberen Hälfte des
Abstreifzylinders längs
der Linie 5-5 der 3A zeigt;
und
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6 ist
eine schematische Teilansicht von Einzelheiten der Drehmomentübertragungselemente längs der
Linie 6-6 der 3A.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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In 1 ist
eine typische Druck- und Pappe-Verarbeitungsmaschine schematisch
gezeigt und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Solche Druck-
und Verarbeitungsmaschinen enthalten im allgemeinen einen Zuführungsabschnitt 12,
der einen Stapel von Pappbögen
enthält,
die bedruckt, geschnitten und andersartig verarbeitet werden sollen, um
somit z. B. Wellpappe-Rohlinge zur Herstellung von Wellpappe-Schachteln
zu bilden. Die Maschine 10 enthält ferner, wie gezeigt, drei
Druckabschnitte 14, 16 und 18, von denen
jeder einen Druckzylinder 20 und einen Impressionszylinder 22 enthält. Es ist klar,
daß mehr
oder weniger Druckabschnitte enthalten sein können, in Abhängigkeit
vom Typ und der Anzahl der zu verwendenden Tintenfarben.
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Nachdem die Bögen bedruckt worden sind, und
bevor sie durch den Ausstoßabschnitt 21 ausgestoßen werden,
ist es üblich,
solche Bögen
zwischen einer Formschnittwalze 24 und einer darüber montierten
Amboßwalze 26 hindwchzuführen, wodurch die
Bögen durch
Schneiden mit Klappen, Schlitzen oder anderen Formen versehen werden,
so daß sie später zu Pappschachteln
geklebt und geformt werden können.
Die Operation solcher Formschnitt- und Amboßwalzen ist wohlbekannt, wobei
bekannt ist, daß diese
Operation mehrere relativ kleine Papierschnitzel erzeugt, die vom
geschnittenen Bogen entfernt werden müssen, welcher das Produktstück ist. Ein
Beispiel für
solche Papier schnitzel sind die kleinen Stücke von Wellpappe in den mehreren
Schlitzen, die vom Formschneider in den Bogen geschnitten werden.
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Es ist ferner bekannt, solche Reste
oder Papierschnitzel in einer im allgemeinen als Abstreifeinrichtung
mit Stiften bezeichneten Einrichtung zu entfernen. Die 1 und 2 zeigen schematisch einen Typ von Abstreifeinrichtung
mit Stiften, die im wesentlichen einen äußeren Zylinder oder eine Abstreifform 28 umfaßt, die
eine große
Anzahl von Abstreifstiftanordnungen 30 trägt, von
denen zwei in 2 schematisch
dargestellt sind. Die Stifte 33 sind innerhalb von mit
Gewinde versehenen Gehäusen 32 enthalten,
die auf dem Abstreifzylinder 28 montiert sind, welcher
sich um seine Längsachse 34 dreht.
Die Stifte 33 durchstoßen
die Papierschnitzel, wie z. B. das Papierschnitzel 36 des
Pappbogens 38, an einer vorgegebenen Winkelposition des
Formschneiders; wie in 2 gezeigt
ist. Ein innerer exzentrischer Zylinder 40, der sich um
seine Längsachse 41 dreht,
bewegt (nicht gezeigte) Stifthülsen
nach außen,
um somit die Papierschnitzel von den Stiften an einer zweiten Winkelposition
zu entfernen. Die genauere Struktur solcher Stifte, Hülsen und
Stiftabstreifer und deren Operation sind wohlbekannt und sind genauer beschrieben
z. B. in den US-Patenten 5.300.009, 3.320.864, 3.371.584 und 4.295.843.
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Mit dem Aufkommen breiterer Verarbeitungsmaschinen
wurde die longitudinale oder axiale Länge der Abstreifzylinder immer
länger,
so daß ernsthafte
Probleme auftraten bei der Übertragung des
Drehmoments in Axialrichtung durch die Zylinder. Aufgrund z. B.
der längeren
Anforderungen der axialen Länge
wurde es notwendig, den inneren exzentrischen Zylinder 40 in
zwei separaten, axial verlaufenden Abschnitten herzustellen, wie
z. B. den in den 3A und 3B gezeigten Abschnitten 40A und 40B.
Gleichzeitig bestehen die äußeren Abstreifzylinder 28 im
allgemeinen aus Sperrholz, das in zwei in Umfangsrichtung verlaufenden
Hälften
ausgebildet ist, wobei es erforderlich ist, diese Hälften durch
einen oder mehr halbkreisförmige
Trägerringe
zu unterstützen,
wie z. B. den in 3B gezeigten
Trägerring 44.
Als Ergebnis muß ein
Abschnitt des Rings 44 durch den Spalt zwischen den axialen
Enden der exzentrischen Zylinder 40A und B laufen, und
dennoch muß ein
konstantes Drehmoment durch die gesamte Länge der beiden Zylinder 28 und 40 übertragen
werden.
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Wie in den 3A und 3B schematisch
gezeigt ist, wird dieses Problem gelöst durch die vorliegende Erfindung,
indem zuerst exzentrische Lagerzapfen 46 an jedem Ende
einer einzelnen Trägerwelle 48 vorgesehen
sind. Das linke Ende ist in 3A gezeigt,
wobei der Mittelabschnitt in 3B gezeigt
ist; es ist klar, daß das
rechte Ende identisch zum linken Ende sein kann, wie oben beschrieben worden
ist. Die Trägerwelle 48 verläuft über die
volle axiale Länge
des Abstreifzylinders 28 und die volle axiale Länge der
exzentrischen Zylinderabschnitte 40A und B, wobei die Welle 48 durch
herkömmliche Wellenmontagemittel 49 festgehalten
wird. Der exzentrische Lagerzapfen 46 wird an der stationären Welle 48 befestigt,
wobei der exzentrische Lagerzapfen von Lagern 50 umgeben
ist. Die Außenschale
der Lager ist mittels des Verbinders 52 mit der inneren Zylinderoberfläche des
exzentrischen Zylinderabschnitts 40A verbunden. In ähnlicher
Weise ist das rechte Ende des exzentrischen Zylinderabschnitts 40B an
einem exzentrischen Lagerzapfen und einem (nicht gezeigten) Lager
montiert, die eine identische Konstruktion aufweisen können. Auf
diese Weise können
beide exzentrischen Zylinderabschnitte 40A und B um die
Achse 41 frei rotieren, wenn sie geeignet angetrieben werden.
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Wie vorher erwähnt worden ist, müssen jedoch
die Zylinderabschnitte 40A und 40B durch einen
Spalt getrennt sein, um ein Hindurchführen des ringförmigen Trägenings 44 zu
erlauben, wobei der Trägerring 44 durch
die Welle 48 unterstützt
werden muß.
Die vorliegende Erfindung sorgt für die Drehmomentübertragung
von einem exzentrischen Zylinderabschnitt zum anderen durch Verbinden
eines Paares von ringförmigen
Drehmomentübertragungsringen 54, 56 mit
der jeweiligen Innenoberfläche
des benachbarten axialen Endes der Zylinderabschnitte 40A und 40B,
wie in 3B gezeigt ist.
Die Übertragungsringe 54, 56 sind
mit einem ringförmigen
Verbinder oder einem Brückenteil 58 verbunden,
das drehbar an der stationären
Welle 48 mittels Lagern 60 montiert ist. Wie ferner
in 3B gezeigt ist, ist eine
bevorzugte Struktur zum Verbinden der Ringe 54, 56 mit
dem Brückenteil 58,
mehrere axial verlaufende Platten, Stäbe oder Finger 61, 63 vorzusehen, die
jeweils mit den Ringen 54, 56 verbunden sind.
Die Finger 61, 63 gleiten axial in die axialen
Schlitze, Bohrungen oder Löcher
im Brückenteil 58 und
können
miteinander mittels (nicht gezeigter) Bolzen bei Bedarf verbunden
werden. Somit übertragen
die Finger ein Drehmoment von einem Ring zum anderen über das Brückenteil 58.
Die axialen Schlitze weisen eine ausreichende radiale Abmessung
auf, um eine radiale Bewegung der Finger 61, 63 zu
erlauben, wenn der Abstreifzylinder 28 und der Innenzylinder 40 rotieren.
Gleichzeitig ermöglichen
die axialen Finger den zwei exzentrischen Zylinderabschnitten 40A und
B, für
eine Entfernung und einen Austausch axial vom Brückenteil und voneinander getrennt
zu werden. Außerdem
stellt die äußere ringförmige Oberfläche 69 des
Brückenteils 58 eine
Trägeroberfläche zur Verfügung, die
mit der inneren ringförmigen
Oberfläche
des Trägenings 44 in
Eingriff gelangt, so daß der Abstreifzylinder 28 durch
die Welle 40 an mehreren Punkten über seine Länge unterstützt werden kann.
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Wie ferner in 3B gezeigt ist, kann der radiale äußere Abschnitt
des Brückenteils 58 beweglich
mit dem Trägerring 44 verbunden
werden mittels mehrerer zurückziehbarer
Verriegelungsstifte 80. Die Stifte 80 können mittels
Preßluftzylindern 72 bewegt werden,
wie im folgenden in Verbindung mit den bevorzugten Mitteln für die Montage
des Zylinders 28 an seinem gegenüberliegenden Enden sowie am
Unterstützungsring 44 genauer
beschrieben wird.
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Bei Bedarf können die Zylinderabschnitte 40A und 40B an
jeder Seite der in 3B gezeigten Anordnung
unterstützt
werden durch eine Anordnung, die einen exzentrischen Lagerzapfen ähnlich dem
exzentrischen Lagerzapfen 46, ein Lager ähnlich dem
Lager 50 und einen Verbinder ähnlich dem Verbinder 52 aufweist.
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Wie in den 3A und 4 gezeigt,
ist der Abstreifzylinder 28 für eine konzentrische Rotation
um die Achse 34 der stationären Welle 48 montiert.
In der bevorzugten Ausführungsform
wird dies bewerkstelligt durch Verbinden eines halbkreisförmigen Trägerrings 64 mit
der inneren Oberfläche
einer Hälfte
des Abstreifzylinders, und durch abnehmbares Verbinden des halbkreisförmigen Trägerrings 64 mit
einem ringförmigen
Endträger 66,
der für
die Rotation um einen Abschnitt des exzentrischen Lagerzapfens 46 mit
reduziertem Durchmesser mittels Lagern 68 montiert ist.
Während
der halbkreisförmige
Trägerring 46 abnehmbar
mit dem Endträger 66 mittels
verschiedener Typen von Verbindern verbunden sein kann, wie z. B. mittels
mehrerer abnehmbarer Bolzen, ist die Entfernung solcher Bolzen zeitaufwendig,
wobei klar ist, daß der
Abstreifzylinder sehr häufig
entfernt und ersetzt werden muß,
um das Muster der Stifte immer dann zu ändern, wenn der Formschneider
auf ein neues Schneidmuster geändert
wird.
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Die vorliegende Erfindung sorgt daher
für die Montage
der Trägerringe 64 mittels
mehrerer preßluftbetätigter Stifte,
wie im folgenden mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben wird.
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Die oberen und die unteren Hälften des
Abstreifzylinders 28 können
mit einem halbkreisförmigen
Trägerring 64 mittels
Maschinenbolzen oder anderer bekannter (nicht gezeigter) Verbinder
verbunden sein, wobei in ähnlicher
Weise der Endträger 66 mit
einer halbkreisförmigen
Montageplatte 70 mittels Bolzen oder anderer bekannter
Verbindungsmittel (nicht gezeigt) verbunden sein kann. Die Montageplatte 70 enthält mehrere
Preßluftzylinder 72,
die jeweils einen Kolben 74 enthalten, der gleitend in
einer Kammer 76 montiert ist und mittels einer Kompressionsfeder 78,
wie in 4 gezeigt, nach
rechts vorbelastet ist. Der Kolben 74 enthält einen
Stiel- oder Stiftabschnitt 80, der in einer verriegelten
Beziehung in einem Loch 82 im halbkreisförmigen Trägerring 64 gehalten
wird. Wenn somit der Abstreifzylinder 28 in der Verarbeitungsmaschine 10 montiert
wird, sichern die Verriegelungsstifte 80 die Abstreifzylinderhälften in
einer Position mittels der sichernden halbkreisförmigen Ringe 64 an
der halbkreisförmigen
Montageplatte 70, die ihrerseits am Endträger 66 gesichert
ist. Wenn außerdem
gewünscht
ist, die Abstreifzylinder zu entfernen, wird der Kammer 76 Preßluft zugeführt, wie
z. B. über
die Bohrungen 84 und 86 in den Wänden des
Zylinders 72 und der Montageplatte 70, so daß der Kolben 74 in
der 4 nach links bewegt wird,
wodurch die Verriegelungsstifte 80 aus den Löchern 82 zurückgezogen
werden und die obere oder die untere Hälfte des Abstreifzylinders
leicht entfernt werden kann. Selbstverständlich ist klar, daß die vorangehende
Beschreibung der Stifte 80 und der Zylinder 72 in 4 auch für die Stifte 80 und
die Zylinder 72 in 3b gilt,
wobei der Mittelabschnitt des Zylinders 28 abnehmbar über den
mittleren Träger 44 am Brückenteil 58 angesetzt
sein kann. Ferner ist klar, daß die
Preßluft
für den
Zylinder 72 durch die hohle Welle 48 und durch
(nicht gezeigte) Bohrungen im Brückenteil 58 oder
durch separate pneumatische Leitungen zugeführt werden kann.
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Wie in 3A gezeigt,
kann die Eingangsantriebskraft zum Drehen sowohl des Abstreifzylinders 28 als
auch des exzentrischen Zylinders 40 von einem Motor über ein
nicht gezeigtes Getriebe zu einer Antriebskupplung 90 geliefert
werden, die an einem Lager 91 montiert ist, welches die
Welle 48 umgibt. Es ist klar, daß ein solcher Antrieb an jedem
Ende der Welle 48 angeordnet sein kann. Die Kupplung 90 kann
abnehmbar mit dem Endträger 66 mittels
mehrerer Bolzen 92 oder mittels anderer Verbindermittel, die
an sich bekannt sind, verbunden sein. Der Endträger 66 treibt das
linke Ende des Abstreifzylinders 28 über die halbkreisförmige Platte 70,
die Stifte 80 und den Trägerring 64 an, wie
vorher beschrieben worden ist.
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Mit Bezug auf das Antreiben des inneren
exzentrischen Zylinders 40 treibt der Endträger 66 den Verbinder 52 über eine
Kupplung 94 an, von der ein Typ in den 3A und 6 gezeigt
ist. Die Kupplung 94 umfaßt vorzugsweise ein Paar Rollen 96,
die auf Stiften 100 montiert sind, welche mit dem Verbinderteil 52 verbunden
sind und sich axial zum Endträger 66 erstrecken.
Die Rollen 96 gelangen mit den gegenüberliegenden Seiten eines Widerlagers 98 in
Eingriff, das mit dem Endträger 66 verbunden
ist. Auf diese Weise überträgt das Widerlager 98 Drehmoment
vom Endträger 66 über die
Rollen 96 zum Verbinder 52, während gleichzeitig die benötigte relative
Radialbewegung zwischen dem Abstreifzylinder 28 und dem exzentrischen
Zylinderabschnitt 40A ermöglicht wird. Dieses Drehmoment
wird anschließend
vom exzentrischen Zylinderabschnitt 40A zum Zylinderabschnitt 40B über die
Trägerringe 54, 56 und
das Brückenteil 58 übertragen,
wie vorher beschrieben worden ist.
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Aus der vorangehenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
wird deutlich, daß die vorliegende
Erfindung das schwerwiegende Problem der größeren axialen Längen der
Rotationsstiftabstreifeinrichtungen in einer Weise löst, die
für die
Unterstützung
des Abstreifzylinders in seinem Mittelabschnitt sorgt, während ferner
Drehmoment von einem exzentrischen Zylinderabschnitt auf den anderen übertragen
wird, und die ferner für
die sehr schnelle und leichte Entfernung der Abstreifzylinderhälften sowie
der jeweiligen exzentrischen Zylinderabschnitte sorgen kann. Es
ist ferner klar, daß zahlreiche
Variationen für
Fachleute für
Abstreifeinrichtungen mit Stiften offensichtlich sind, und daß die vorangehende Beschreibung
einer Ausführungsform
der Erfindung lediglich die Prinzipien der Erfindung erläutern soll, statt
diese einzuschränken,
und daß der
rechtliche Umfang der Erfindung nicht weiter eingeschränkt sein
soll, als in den folgenden Ansprüchen
ausgeführt ist.