EP0670203B1

EP0670203B1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von in ein ries gestapeltes papier

Info

Publication number: EP0670203B1
Application number: EP91906653A
Authority: EP
Inventors: Alexandr Nikolaevich Poljudov; Igor Konstantinovich Georgievsky; Petr Vladimirovich Topolnitsky
Original assignee: Grapha Holding AG
Current assignee: Grapha Holding AG
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2011-01-21
Also published as: EP0670203A4; WO1992012833A1; EP0670203A1; DE59108811D1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung gehört zur graphischen Industrie. Sie bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden zusammengetragener Druckbogen und auf eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.

Herkömmliches Verfahren

Der graphische Maschinenbau, welcher automatisierte Fertigungslinien produziert, die auch die Bearbeitung von Buchblocks beinhalten, ist heute in einem Entwicklungsstadium, in dem das Schneiden der Buchblocks der Engpass ist; dies sowohl in Bezug auf eine Qualitätsverbesserung des Schneidens der Buchblocks als auch in Bezug auf eine Steigerung der Leistungsfähigkeit der gesamten Fertigungslinie.
Zur Zeit verwendet man meistens für das Schneiden eines Papierstapels eine herkömmliche Schneidmethode, bei der das Messer in den Papierstapel eindringt und ihn in Richtung quer zur Bogenebene teilt, wobei das Messer und der Papierstapel relativ zueinander bewegt werden.
Für die Durchführung dieser bekannten Methode zum Schneiden von Papierstössen verwendet man eine Vorrichtung mit einem Messer in Form eines Kreissägeblattes mit Zähnen, welche Schneidkanten aufweisen und das auf einem Unterbau drehbar gelagert und mit einem Antrieb für die Relativbewegung zwischen Messer und Papierstapel versehen ist.
Der Nachteil dieses Verfahrens zum Schneiden von Papierstapeln ist die niedrige Schnittqualität an den Stirnseiten der Papierstapel, da die Zähne des Messers beim Eindringen in den Papierstapel und bei dessen Teilung unvermeidlich auf der Oberfläche der Stirnseite des bearbeiteten Papierstapels sichtbare Spuren hinterlassen. Die Schneidtiefe jedes Zahnes ist begrenzt durch seine Grösse, dies wiederum begrenzt die Geschwindigkeit der relativen Bewegung des Papierstapels zum Messer und dementsprechend auch die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung. Das Bestreben die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu steigern, verlangt die Steigerung der Rotationsgeschwindigkeit des Messers; dies wiederum führt zur Steigerung des Lärmpegels infolge heftiger Schwingungen der Papierbogen im Stapel, da das Messer sich quer zu den Papierbogen bewegt. Meist aber ist gerade diese Vorrichtung die hauptsächlichste Lärmquelle unter allen Vorrichtungen, die beispielsweise bei der Bearbeitung von Buchblocks zur Anwendung kommen.
Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 ist aus der SU-A-1355487 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidverfahren für zusammengetragene Druckbogen und eine Vorrichtung für dessen Durchführung zu schaffen, derart dass beim Eindringen des Messers in den Druckbogenstapel und bei dessen Teilung keine Schneidspuren an den Oberflächen der Stirnseiten der beschnittenen Druckbogenstapel entstehen und eine Erhöhung der relativen Geschwindigkeit des Druckbogenstapels zum Messer möglich ist und dass Schwingungen der Bogen des Druckbogenstosses während des Schneidens ausgeschlossen sind. Dadurch soll die Qualität der zu bearbeitenden Stirnseiten des Druckbogenstapels und die Leistungsfähigkeit gesteigert und der Lärm beim Schneidprozess verringert werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Patentanspruch 4 gelöst.
Das Eindringen des Messers in den Papierstapel und dessen Teilung bei einer relativen Bewegung des Messers und des Druckbogenstapels in paralleler Richtung zu den Bogen verhindert sichtbare Spuren der Schneidekanten des Messers auf den bearbeitenden Stirnseiten des Druckbogenstapels. Dies, weil bei einer solchen Relativbewegung zwischen dem Messer und dem Druckbogenstapel immer eine bestimmte Anzahl von Bogen vom Anfang bis zum Ende geschnitten werden, ohne dass dabei andere Bogen berührt werden.
Die Qualität der beschnittenen Stirnseiten des Druckbogenstapels verbessert sich weiter dadurch, dass jeder Punkt der Schneidkanten des Messers bei seinem Eindringen in den Druckbogenstapel und dessen Teilung sich parallel zu den Bogen bewegt, und somit keine sichtbaren Spuren des Schneidwerkzeuges hinterlässt.
Die Leistungsfähigkeit des Schneidens des Druckbogenstapels steigert sich, weil die Geschwindigkeit des Eindringens des Messers in den Druckbogenstapel und dessen Teilung nicht von der Tiefe des Schnittes, die von der Grösse des Zahnes abhängt und nicht von der Rotationsgeschwindigkeit des Messers, die bei einer Steigerung den Lärmpegel erhöht, begrenzt ist. Ausserdem verringert sich der Lärmpegel, da es keine Schwingungen der Druckbogen gibt, welche das herkömmliche Schneiden der Bogen im Stapel, mit der zu den Druckbogen quer orientierten Messerbewegung begleiten.
Vorzugsweise erfolgt das Eindringen des Messers in den Druckbogenstapel in dessen oberen und unteren Seitenbereich.
Die Qualität des beschnittenen Druckbogenstapels nimmt zu wegen einer Verbesserung der Schnittqualität der Sohle, die aus einigen letzten Bogen besteht, welche beim Eindringen des Messers von seiten der obersten und untersten Bogen einen besseren Halt erhalten, sich nicht verbiegen und deshalb die Schneidbedingung der Sohle verbessert.
Man kann das Eindringen des Messers in den Druckbogenstapel hintereinander durchführen, zuerst von seiten der obersten Bogen des Papierstapels und danach von seiten der untersten Bogen.
Das vermindert die Schneidqualität, da die Bedingung des Eindringens des Messers in den Druckbogenstapel und dessen Teilung für alle Bogen ausgeglichen wird; alle Bogen haben einen festen Halt bei ihrer Teilung.
Gemäss der Erfindung hat die Platte der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Form eines ungleichschenkligen Dreiecks, wobei die längere Seite sich im spitzen Winkel zur relativen Bewegungsrichtung des Messers und des Druckbogenstapels befindet. Die Zähne befinden sich auf der längeren Seite der Platte und sind mit zwei verschieden langen Seiten ausgeführt. Die Schneidkanten befinden sich auf den längeren Seiten.
Solch eine Ausführung der Vorrichtung erhöht die Qualität und die Leistungsfähigkeit und gewährleistet eine Verringerung des Lärmpegels.
Die Ausführung der Platte des Messers in Form eines ungleichschenkligen Dreiecks, dessen längere Seite sich im spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung des Messers und des Druckbogenstapels befindet, bewirkt eine Verringerung der Schneidkraft; daher kann man die relative Geschwindigkeit des Messers und des Druckbogenstapels vergrössern. In diesem Fall schneidet jeder Zahn des Messers von Anfang bis zum Ende einen Teil des Druckbogenstapels, welcher aus einigen Bogen besteht, was Spuren des Messers auf der beschnittenen Fläche des Druckbogenstapels verhindert - eine zuverlässige und störungsfreie Art des Schneidens.
Die Qualität der beschnittenen Fläche des Druckbogenstapels erhöht sich, weil jeder Punkt der Schneidkante des Messers, unter anderem auch die Spitzen der Zähne, sich beim Eindringen in den Stapel und bei dessen Teilung parallel zu den Bogen bewegt, sich mit den Bogen nicht quert und daher auch keine sichtbaren Spuren hinterlässt.
Der Lärmpegel wird bedeutend herabgesetzt, da die vorgeschlagene Konstruktion des Messers ein gleichmässiges Eindringen des Messers in den Druckbogenstapel gewährleistet, das heisst, einen solchen Schnitt des Druckbogenstapels bewirkt, bei dem jeder Zahn von Anfang bis zu Ende einen bestimmten Teil des Stapels, welcher aus einigen Bogen besteht, schneidet, wobei es an heftigen Schwingungen der Bogen, welche die traditionelle Schneidmethode begleiten, fehlt.
Vorzugsweise weist diese Vorrichtung noch ein zusätzliches Messer, ähnlich dem Hauptmesser auf, welches auf den Unterbau montiert ist und sich in der Ebene des Hauptmessers befindet. Dabei wären die Zähne dieses Zusatzmessers symmetrisch zu den Zähnen des Hauptmessers ausgerichtet und zueinander verschoben.
Dieses Zusatzmesser gewährleistet eine bessere Schnittqualität durch eine Erleichterung beim Schneiden der Sohle (wenn nur mehr einige Bogen zu schneiden sind, verringert sich die Festigkeit des Druckbogenstapels, wodurch das Schneiden der Sohle erschwert wird).
Man kann dieses Zusatzmesser gemeinsam mit dem Hauptmesser ausführen.
In solchem Falle werden die Notwendigkeit einer Justierung des Zusatzmessers in der Ebene des Hauptmessers sowie andere Anpassungen bei der Montage des Zusatzmessers hinfällig.
Des weiteren können die Zähne auch einzeln ausgeführt und auf eine Platte mit der Möglichkeit einer Änderung ihrer Position für die Ausrichtung der Schneidkanten der Zähne in einer Ebene aufmontiert werden.
In solchem Falle verbessern sich die Bedienungsbedingungen der Vorrichtung durch die Verringerung des Arbeitsaufwandes beim Schleifen des Messers, da sich das Schleifen um vieles vereinfacht.
Vorzugsweise wird das Messer so ausgeführt, dass sich die Spitzen der Schneidkanten der Zähne auf einem Abschnitt, dessen Länge von 1/3 bis 1/4 der Gesamtlänge der längeren Seite des Messers beträgt an die kürzere Seite des Messers angrenzt, auf einer Linie mit geringerem Winkel zur relativen Bewegungsrichtung des Messers und des Papierstapels, als der Winkel des restlichen Abschnittes der längeren Seite des Messers, befinden.
In diesem Falle erhöht sich die Schneidqualität durch eine Verbesserung der Schneidbedingungen für die unteren Bogen, da durch einen geringeren Winkel der Linie der Zahnspitzen des Messers zur Bewegungsrichtung des Messers und des Papierstapels sich die Schneidkraft verringert.
In diesem Falle kann man das Messer als zwei verbundene Platten ausführen, deren Verbundlinie zwischen den Abschnitten der längeren Seite der Messerplatte durchführt.
Eine solche Ausführung erleichtert die Produktion und das Schleifen des Messers.
Weiter könnte die Vorrichtung mit zwei Halterungen ausgeführt werden, welche auf dem Unterbau montiert sind. Auf einer Halterung wird das Messer mit Federungsmöglichkeit und gegenüber der zweiten Halterung mittels einer Feder federnd montiert. Hierbei ist zweckmässig, dass diese Vorrichtung mit einem Anschlag für die Begrenzung des Federungswinkels, welcher auf dem Unterbau angebracht wird, ausgerüstet ist.
In so einem Falle wird die Lebensdauer des Messers durch eine Verringerung des Nachschleifens erhöht. Da sich beim Stumpfwerden der Zahnspitzen die Schneidkraft erhöht, entsteht ein Druck und daher eine Verdrehung des Messers bzw. ein Abdrehen der stumpfen Schneidkanten in die Nichtarbeitszone. Als Spitzen der Schneidkanten wirken nun schärfere Zonen der Schneidkante. Das erwirkt eine Wiederherstellung der Arbeitsfähigkeit der Vorrichtung.
Es kann empfohlen werden, hier ein Mittel zur Regulierung der Druckkraft der Feder in Form einer Schraube zu installieren, welche auf der Halterung, gegenüber der des Messers federt, befestigt wird.
Solch ein Mittel gewährleistet einen nominalen Winkel des Messers zur Richtung der relativen Bewegung eines Papierstapels und des Messers, und gewährleistet damit nominale Bedingungen der Schneidkraft, welche sich bei Bearbeitung von Papierstapeln verschiedener Höhe und Papiersorten ändert.
Es wird empfohlen dabei auf dem Unterbau beidseitig in der Ebene des Messers zwei parallele Platten anzubringen, welche die Bewegungsrichtung des Messers während des Federns in einer Ebene gewährleisten, jedoch die Bewegung des Papierstapels nicht verhindern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung an einem konkreten Ausführungsbeispiel mit Hinweisen auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen;
Fig. 2: das Verfahren zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen durch Eindringen des Messers von Seiten der obersten und untersten Bogen;
Fig. 3: eine Gesamtansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen, wobei sich der Papierstapel bewegt und das Messer still steht;
Fig. 4: Schnitt IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5: die Geometrie des erfindungsgemässen Messers zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen in vergrössertem Massstab;
Fig. 6: Schnitt VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7: eine Gesamtansicht der Vorrichtung zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen während des Eindringens des Messers in den Papierstapel von Seiten der obersten und untersten Bogen;
Fig. 8: Schnitt VII-VII in Fig. 7;
Fig. 9: eine Variante der Vorrichtung zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen mit einem Zusatzmesser, welches gemeinsam mit dem Hauptmesser ausgeführt wurde;
Fig. 10: Schnitt X-X in Fig. 9;
Fig. 11: die Geometrie des erfindungsgemässen Zusatzmessers, welches gemeinsam mit dem Hauptmesser ausgeführt ist;
Fig. 12: Schnitt XII-XII in Fig. 11;
Fig. 13: eine Variante der Vorrichtung für das Schneiden zusammengetragener Papierbogen im Falle montierbarer Zähne des Messers;
Fig. 14: Schnitt XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15: die Geometrie des erfindungsgemässen Messers mit montierbaren Zähnen in vergrössertem Massstab;
Fig. 16: Schnitt XVI-XVI in Fig. 15;
Fig. 17: eine Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Schneiden zusammengetragener Papierbogen mit einem Messer, mit verschiedenen Neigungswinkeln der Abschnitte der Linie der Zahnspitzen zur relativen Bewegungsrichtung des Messers und des Papierstapels;
Fig. 18: Schnitt XVII-XVII in Fig. 17;
Fig. 19: ein erfindungsgemässes Messer ausgeführt aus zwei verbundenen Platten in vergrössertem Massstab;
Fig. 20: Schnitt XX-XX in Fig. 19;
Fig. 21: eine Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Schneiden von Papier mit einem federnden Messer;
Fig. 22: Schnitt XXII-XXII in Fig. 21.

Beste Verwirklichungsvariante der Erfindung

Das zu patentierende Schneidverfahren für zusammengetragene Papierbogen sieht das Eindringen des Messers 1 (Fig. 1) in den Papierstapel 2 und dessen Zerschneiden vor. Dabei wird eine Bewegung (Pfeil A) des Messers 1 oder eine Bewegung (Pfeil B) des Papierstapels 2 oder des Messers 1 und des Papierstapels 2 zueinander verwirklicht.
Gemäss der Erfindung wird das Eindringen des Messers 1 in den Papierstapel 2 und die Teilung des Papierstapels 2 in den Richtungen der beiden Pfeile A und B parallel zu den Bogen des Papierstapels durchgeführt.
Das Eindringen des Messers 1 in Richtung der Pfeile A und B, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in den Papierstapel 2 wird gleichzeitig von seiten der oberen Bogen des Papierstapels 2 und der unteren Bogen des Papierstapels 2 durchgeführt.
Dies erlaubt die Qualität der Oberfläche des abgeschnittenen Teiles des Papierstapels durch verbesserte Schneidbedingungen der Sohle zu steigern.
Das Eindringen des Messers 1 in den Papierstapel 2 kann folgendermassen durchgeführt werden: Zuerst von seiten der oberen Bogen des Papierstapels 2, dann von seiten der unteren Bogen des Papierstapels 2.
Das vorgeschlagene Schneidverfahren für Papierstapel wird mittels einer Vorrichtung, bestehend aus einem Unterbau 3 (Fig. 3), auf dem das Messer 1 (Fig. 4) in Form einer Platte 4 mit Zähnen 5, welche Schneidkanten 6 (Fig. 5) besitzen, durchgeführt. Die Platte 4 hat die Form eines ungleichschenkligen Dreiecks, wo die längste der Seiten 7 sich im spitzen Winkel (Fig. 3) zu der relativen Bewegungsrichtung des Messers 1 und des Papierstapels 2 befindet. Die Zähne 5 befinden sich auf dieser längsten Seite 7 der Platte 4 (Fig. 5) und sind mit zwei verschieden langen Seiten 8 und 9 ausgeführt, wobei die Schneidkanten 6 (Fig. 5 und 6) sich auf der längeren Seite 8 der Zähne 5 befinden und eine Abrundung mit dem Radius R haben.
Weiter ist die Vorrichtung mit auf dem Unterbau 3 montierten Führungselementen 10 (Fig. 3 und 4), einem zur Aufnahme des Papierstapels 2 auf die Führungselemente aufgestellten Wagen 11, ausgestattet mit einer Zange 12 für die Einklemmung des Papierstapels 2, und einem Antrieb 13 für die relative Bewegung des Messers 1 und des Papierstapels 2, welcher, wie aus Fig. 3 ersichtlich, mit dem Wagen 11 für dessen Fortbewegungsmöglichkeit verbunden ist, ausgerüstet.
Der Antrieb 13 kann mit dem Messer 1 oder mit dem Wagen 11, auf welchem sich der Papierstapel 2 befindet und dem Messer 1 verbunden sein, mit der Möglichkeit der Fortbewegung des Messers 1 oder der Fortbewegung des Wagens 1 mit dem Papierstapel 2 zueinander.
Dadurch dass die Schneidkanten der Zähne sich parallel zu den Papierbogen bewegen und keine sichtbaren Spuren hinterlassen, garantiert und erlaubt solch eine Vorrichtung eine bessere Qualität der beschnittenen Oberflächen des Papierstapels, eine Erhöhung der Produktivität des Schneidens und eine Verringerung des Lärmpegels.
Eine andere Ausführungsvariante der Vorrichtung für das Schneiden eines Papierstapels besitzt ein weiteres, dem Hauptmesser 1 ähnliches Messer 14 (Fig. 7, 8), welches auf dem Unterbau montiert ist und sich in einer Ebene mit dem Hauptmesser 1 befindet. Dabei sind die Zähne 15 (Fig. 7) des Zusatzmessers 14 symmetrisch zu den Zähnen 5 des Hauptmessers 1 angeordnet und befinden sich verschoben zueinander. Das verbessert die Qualität der beschnittenen Oberfläche des Papierstapels durch das erleichterte Schneiden der Sohle des Papierstapels.
In Fig. 9 und 10 ist eine Vorrichtung mit dem Zusatzmesser 14 gezeigt, welches gemeinsam mit dem Hauptmesser 1 in einem ausgeführt ist. In Fig. 11 und 12 ist in vergrössertem Massstab das Zusatzmesser 14 gezeigt, welches in einem mit dem Hauptmessr 1 ausgeführt ist. Solch eine Ausführung verringert die Anzahl der Teile und in diesem Falle benötigt man keine zusätzliche Befestigung und keine zusätzliche Regulierung des Zusatzmessers.
Fig. 13 und 14 zeigen eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung für das Schneiden eines Papierstapels. Das Messer 1 (Fig. 13) ist mit Zähnen 5 ausgeführt (Fig. 14), welche abnehmbar und mit der Möglichkeit einer Positionsänderung auf die Platte 4 montiert sind um, die Schneidkanten (Fig. 15) der Zähne (Fig. 16) in eine Ebene zu bringen. Dies verbessert die Bedienung der Vorrichtung durch verringerten Arbeitsaufwand beim Schleifen des Messers, da alle Schneidkanten während des Schleifvorganges wie eine Schneide ausgerichtet und die Spitzen der Schneidkanten jedes Zahnes nachbearbeitet werden.
Die Vorrichtung für das Schneiden eines Papierstapels, welche in Fig. 17 und 18 gezeigt ist, besteht aus dem Messer 1, wo sich die Spitzen 16 (Fig. 17) der Schneidkanten 6 der Zähne 5 auf dem Abschnitt 17, welcher eine Länge von zirka 1/3 bis 1/4 der Gesamtlänge der längsten Seiten 7 des Messers 1 hat und an die kürzeste Seite 18 des Messers 1 angrenzt (Fig. 18), auf einer Linie befinden, welche einen geringeren Winkel β zur relativen Bewegungsrichtung des Messers 1 und des Papierstapels 2 hat, als der Winkel γ des übrigen Abschnittes 19 der längsten Seite 7 des Messers 1. Die Schneidqualität verbessert sich durch die besseren Schneidbedingungen der unteren Seiten des Papierstapels.
In Fig. 19 und 20 ist die Vorrichtung zum Schneiden eines Papierstapels gezeigt, welche ein aus zwei verbundenen Platten 20, 21 ausgeführtes Messer 1 besitzt. Die Platten sind auf der Messerhalterung 22 montiert, wobei die Verbundlinie 23 (Fig. 19) die Abschnitte 17 und 19 der längsten Seite 7 des Messers 1 durchquert. In diesem Falle wird die Anfertigung und das Schleifen des Messers 1 vereinfacht.
Die Vorrichtung zum Schneiden eines Papierstapels, welche in Fig. 21 gezeigt ist, besitzt zwei Halterungen 24 und 25, welche auf dem Unterbau 3 (Fig. 22) montiert sind. An der Halterung 24 (Fig. 21) ist das Messer 1 schwingfähig gelagert und federnd gegen die andere Halterung 25 mittels der Feder 26 abgestützt. Die Vorrichtung besitzt weiter einen auf dem Unterbau 3 montierten Anschlag 27 zur Begrenzung des Federungswinkels des Messers 1.
In diesem Falle erhöht sich die Lebensdauer des Messers durch eine Verringerung des Nachschleifens der Schneidkanten der Zähne. Da sich beim Stumpfwerden der zur Schneidfläche orientierten Spitzen der Schneidkanten der Messerzähne der Schneiddruck erhöht, führt das zum Zusammendrücken der Feder und zu einer Drehung des Messers in Richtung des Papierstapels bzw. zum Abwenden der stumpfen Schneidkanten der Messerzahne in eine Nichtarbeitszone, wobei schärfere Zonen der Schneidkanten zu Spitzen werden, was die Arbeitsfähigkeit der Vorrichtung wieder herstellt; dies bewirkt eine Erhöhung der Lebensdauer und der Produktivität.
Die Feder 25 hat ein Mittel zur Regulierung des Federdruckes, das in Form einer Schraube 28 (Fig. 22) ausgeführt und auf der Halterung 25, gegenüber der das Messer 1 federt, montiert ist.
Das ergibt die Möglichkeit den Federdruck und daher auch die Position des Messers in Abhängigkeit der Schneidkraft, welche sich beim Schneiden verschiedener Sorten Papier und vieler anderer Faktoren ändert, zu regulieren.
Auf dem Unterbau 3 (Fig. 21) sind zwei parallele Platten 29 (Fig. 22) beidseitig der Ebene des Messers 1 montiert, welche die Bewegungsrichtung des Messers 1 bei dessen Federn gewährleisten.
In diesem Falle erhöht sich die Standfestigkeit des Messers beim Schneiden eines Papierstapels.
Das Schneiden von zu einem Stapel zusammengetragenen Bogen, z.B. Papier, wird folgendermassen durchgeführt.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2 (Fig. 3 und 4) und des Messers 1, z.B. bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstapel 2 entlang den mit dem Unterbau verbundenen Führungselementen 10 in Richtung des auf dem Unterbau montierten Messers 1 mit Zähnen 5, welche Schneidkanten 6 besitzen, dringt das Messer 1 parallel zu den Papierbogen in den Papierstapel 2 ein und teilt ihn, wobei jeder Zahn 5 des Messers 1 von Anfang bis zum Ende einen Teil des Stapels, bestehend aus einer konkrekten Anzahl von Bogen, schneidet.
Die Vorrichtung mit Zusatzmesser funktioniert folgendermassen.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2, des Haupt- und des Zusatzmessers 1 und 14, welche Zähne, entsprechend 5 und 15, besitzen, z.B. bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstapel 2 entlang den mit dem Unterbau verbundenen Führungselementen 10 in Richtung der auf dem Unterbau 3 montierten Haupt- und Zusatzmesser 1 und 14, dringt das Hauptmesser 1 parallel zu den Papierbogen in den Papierstapel 2 von seiten der oberen Bogen ein und zerschneidet den Papierstapel, wobei das Zusatzmesser 14 parallel zu den Papierbogen von seiten der unteren Bogen in den Papierstapel 2 eindringt, einen Einschnitt in den Papierstapel 2 von seiten der unteren Bogen durchführt und damit das Schneiden der Sohle des Papierstapels vereinfacht.
Die Vorrichtung mit einem Zusatzmesser, welches in einem mit dem Hauptmesser ausgeführt ist, funktioniert folgendermassen.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2 (Fig. 9, 10) und des Messers 1, welches Zähne 5 besitzt, z.B. bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstapels 3 entlang den mit dem Unterbau 3 verbundenen Führungselementen 10 in Richtung der auf dem Unterbau 3 montierten Messer 1 und 14, dringen die Messer 1 und 14 parallel zu den Papierbogen des Papierstapels 3 von seiten der oberen und unteren Bogen in den Papierstapel 2 ein und teilen den Papierstapel.
Die Vorrichtung zum Schneiden eines Papierstapels mit einem Messer mit abnehmbaren Zähnen funktioniert folgendermassen.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2 (Fig. 13 und 14) und dem Messer 1 mit abnehmbaren Einzelzähnen, z.B. bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstoss 2 entlang den mit dem Unterbau 3 verbundenen Führungselementen 10 in Richtung des auf dem Unterbau 3 montierten Messers 1 mit abnehmbaren Zähnen, dringt das Messer 1 parallel zu den Papierbogen in den Papierstapel 2 ein und teilt den Stapel.
Das Messer 1 stellt eine Platte 4 mit abnehmbaren Zähnen 5 (Fig. 15 und 16) dar, welche auf die Platte 4 aufmontiert sind, um deren Position zu ändern und so die Schneidkanten 6 der Zähne 5 in einer Ebene auszurichten. Das erlaubt die Schneidkanten 6 der Zähne 5 beim Schleifen wie eine Schneide auszurichten und den Radius R der Schneidkante 6 jedes Zahnes 5 nachzubearbeiten.
Die Vorrichtung zum Schneiden eines Papierstapels mit verschiedenen Winkeln β, γ der Abschnitte 17 und 19 der Seite 7 des Messers 1 funktioniert folgendermassen.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2 (Fig. 17 und 18) und des mit Zähnen 5 versehenen Messers 1, z.B. bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstapel 2 entlang den mit dem Unterbau 3 verbundenen Führungselementen 10 in Richtung des auf dem Unterbau 3 montierten Messers 1, dringt das Messer 1 parallel zu den Papierbogen in den Papierstapel 2 ein. Dabei schneidet jeder Zahn 5 des Messers 1 auf dem Abschnitt z (Fig. 19) von Anfang bis Ende des Stapels mit der Höhe h, jeder Zahn des zweiten Teiles des Messers - auf dem Abschnitt z1 - einen Teil des Stapels 2 mit einer geringeren Höhe h1. Dabei kann das Messer 1 in Form einer Platte 4 oder zwei verbundenen Platten 20 und 21, welche auf der Messerhalterung 22 montiert sind und deren Verbundlinie 23 durch die beiden Abschnitte der längsten Seite 7 des Messers 1 durchgeht (Fig. 19 und 20), ausgeführt sein.
Die Vorrichtung zum Schneiden eines Papierstapels mit dem Messer, welches auf einer Halterung schwingt und gegenüber der anderen Halterung federt, funktioniert folgendermassen.
Bei einer relativen Bewegung des Papierstapels 2 (Fig. 21 und 22) und des Messers 1 mit Zähnen 5, z.B., bei Fortbewegung des Wagens 11 mit dem in der Zange 12 eingeklemmten Papierstapels 2 entlang den mit dem Unterbau verbundenen Führungselementen 10 in Richtung des auf dem Unterbau 3 mittels einer Halterung 24 montierten Messers 1, dringt das Messer 1 parallel zu den Papierbogen in den Papierstapel 2 ein und teilt den Papierstapel 2.
Beim Stumpfwerden der mit dem Radius R auf der Schneidfläche abgerundeten Spitzen der Schneidkanten 6 der Zähne 5 des Messers 1 vergrössert sich der Schneiddruck, dies führt zum Zusammendrücken der Feder 26, welche sich auf der Federdruckregulierungsschraube 28 befindet, die die Halterung 25 und den Vorsprung 30 des Messers 1 verbindet, zu einer Drehung des Messers 1 in Richtung Papierstapel 2 und zu einem Abwenden der stumpf gewordenen Schneidkanten 6 der Zähne 5 des Messers 1 in eine Nichtarbeitszone, wobei andere schärfere Abschnitte zu Spitzen der Schneidkanten 6 werden. Zwei parallele Platten 29 begrenzen die Bewegung des Messers 1 in der Ebene, wo nicht geschnitten wird, und der Anschlag 27 fixiert die neue Position des Messers 1.
Das vorgeschlagene Schneidverfahren für Papierbogen, welche zu einem Stapel zusammengetragen sind und die Vorrichtung zu deren Durchführung erlauben die Qualität der zu bearbeitenden Papierstapel zu verbessern, erlauben ein Schneiden des Papierstapels in Bewegung, z.B., Buchblocks mit einer Geschwindigkeit von 0,5 - 1 m/sek und schneller, dies erhöht wesentlich die Produktivität der Schneidmaschine, vereinfacht sie wesentlich, verringert den Lärmpegel bei der Durchführung der technologischen Operation des Schneidens in Bewegung mit Hilfe eines Messers mit Zähnen.
Die Vorrichtung für die Durchführung der vorgeschlagenen Schneidverfahren von Papierstapeln ist geeignet, sie in automatische Linien für die Bearbeitung von Buchblocks und in Buchfertigungsstrassen einzubauen. Das gibt einen Sprung in der Entwicklung der Schneidausrüstungen und erhebt die Buchbinderei auf ein qualitativ neues Niveau.
Die oben beschriebenen Varianten der Vorrichtung für die Durchführung des vorgeschlagenen Schneidverfahrens schränken den Umfang der Erfindung nicht ein, da das neue Schneidverfahren von Papierstapeln ein weites Anwendungsgebiet eröffnet und sich Entwicklungsmöglichkeiten verschiedenster Ausrüstung zum Schneiden von Bogen aus nichtmetallischem Material ergeben.

Anwendung in der Industrie

Am erfolgreichsten wäre die Anwendung der vorliegenden Erfindung für das Schneiden von in Buchblock zusammengetragenen Papierbogen.
Die Erfindung kann jedoch auch für das Schneiden von Bogen aus nichtmetallischem Material angewandt werden.

Claims

Verfahren zum Schneiden eines mittels einer etwa senkrecht zu der Auflagefläche einer Auflage und entlang einer Schneidlinie aufgespannten Stapels (2) zusammengetragener Druckbogen aus Papier oder einem nichtmetallischen Werkstoff, bei dem ein Messer (1) durch eine parallel zur Auflagefläche ausgeführte Relativbewegung zwischen Messer (1) und Stapel (2) in diesen eindringt und ihn teilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden des Stapels (2) durch mehrere jeweils eine Schneidkante (6) aufweisenden Zähne (5) des Messers (1) erfolgt, wobei die Schneidkanten (6) einen mit der Auflagefläche spitzen Winkel (α) bilden und in einer sich im wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche und parallel zur Richtung der Relativbewegung erstreckenden Ebene liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindringen des Messers (1) in den Stapel (2) in dessen oberen Seitenbereich erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindringen des Messers (1) in den Stapel (2) in dessen oberen und unteren Seitenbereich erfolgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einer eine Auflagefläche aufweisenden Auflage zum Aufspannen des Stapels etwa senkrecht zur Auflagefläche und entlang der Schneidlinie, und einem auf einen Unterbau (3) montierten Messer (1) in Form einer Platte (4) sowie mit einem Antrieb (13) für eine relative Bewegung des Messers (1) und der Auflage mit Druckbogenstapel (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (4) die Form eines ungleichschenkligen Dreiecks hat und in einer sich im wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche und parallel zur Richtung der Relativbewegung erstreckenden Ebene liegt, wobei sich die längst Seite (7) im spitzen Winkel zur parallel zur Auflagefläche verlaufenden Bewegungsrichtung des Messers (1) und des Druckbogenstapels (2) befindet, dass auf dieser längsten Seite (7) der Platte (4) Zähne (5) angeordnet sind, die mit zwei verschieden langen Seiten (8, 9) ausgeführt sind und dass die Schneidkanten der Zähne sich auf der längeren der Seiten (8) befinden, wobei die längeren der Seiten sich jeweils im spitzen Winkel (α) zur Richtung der Relativbewegung befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich ein dem Hauptmesser (1) ähnliches, auf dem Unterbau (3) montiertes und sich in der Ebene des Hauptmessers (1) befindendes Zusatzmesser (14) aufweist, wobei die Zähne des Zusatzmessers (14) symmetrisch zu den Zähnen (5) des Hauptmessers (1) und zueinander verschoben ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmesser (14) mit dem Hauptmesser (1) in einem Ganzen ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (5) einzeln ausgeführt und auf der Platte (4) mit der Möglichkeit einer Änderung ihrer Lage montiert sind, um die Schneidkanten (6) der Zähne (5) in einer Ebene auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (17) , dessen Länge zirka 1/3 bis zirka 1/4 der Gesamtlänge (7) des Messers (1) beträgt, an die kürzere Seite (18) des Messers (1) angrenzt, dass sich die Spitzen (16) der Schneidkanten (6) der Zähne (5) dieses Abschnitts (17) auf einer Linie mit kleinerem Winkel (β) zur relativen Bewegungsrichtung des Messers (1) und des Papierstapels (2) befinden, als der Winkel (γ) des übrigen Abschnittes (19) der längeren Seite (7) des Messers (1).
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (1) aus zwei verbundenen Platten (20 und 21) angefertigt ist, wobei die Verbundlinie (23) zwischen den Abschnitten (17 und 19) der längeren Seite (7) des Messers (1) läuft.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei auf dem Unterbau (3) montierte Halterungen (24 und 25) besitzt, wobei auf einer das Messer (1) mit Federungsmöglichkeit und mittels einer Feder (26) federnd gegenüber der zweiten Halterung (25) montiert und mit einem Anschlag (27) zur Begrenzung des Federungswinkels des Messers (1) ausgerüstet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (26) eine Regulierungsmöglichkeit des Federdruckes in Form einer Schraube (28) aufweist, welche auf der Halterung (25), gegenüber welcher das Messer (1) federt, montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Unterbau (3) beidseitig auf der Ebene des Messers (1) zwei parallele Platten (29) montiert sind, welche die Bewegungsrichtung des Messers (1) bei Federung garantieren.