EP1027967A1 - Schneidvorrichtung - Google Patents

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EP1027967A1
EP1027967A1 EP99101760A EP99101760A EP1027967A1 EP 1027967 A1 EP1027967 A1 EP 1027967A1 EP 99101760 A EP99101760 A EP 99101760A EP 99101760 A EP99101760 A EP 99101760A EP 1027967 A1 EP1027967 A1 EP 1027967A1
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EP
European Patent Office
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cutting edge
roller
cut
blade
pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99101760A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Landolt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gretag Imaging Trading AG
Original Assignee
Gretag Imaging Trading AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Gretag Imaging Trading AG filed Critical Gretag Imaging Trading AG
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Priority to CA 2292118 priority patent/CA2292118A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/02—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a stationary cutting member
    • B26D1/025—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a stationary cutting member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/20—Cutting beds

Definitions

  • the invention relates to a cutting device for web-like material to be cut the preamble of the independent claim.
  • a cutting device which consists of a movable, over the Width of the cutting material to be cut (knife) and there is a fixed counter bar, which the cutting edge passes for the cut so that the copy material is completely cut.
  • Another known cutting device consists of a counter bar and a roller knife, the led along the counter bar across the copy material to be cut is, the copy material is also completely cut here.
  • Known cutting devices which consist essentially of a movable Cutting edge and a fixed counter beam, but the Cutting edge does not move past the counter beam, but only up to a distance of approx. 0.01 mm is brought up to it. The paper is between the Counter bar and the cutting edge squeezed so far that a separation takes place.
  • the present invention is intended to provide a cutting device which is that of the aforementioned industrial paper cutters known squeezing principle takes over, but comparatively much less Driving forces for the moving parts of the cutting device required.
  • the cut is not made simultaneously over the entire length of the cutting edge, but similar to a roller knife progressing from one end of the cutting edge to the other. This will reduce itself the necessary driving forces and thus the energy requirements of the device are substantial.
  • the cutting device shown in FIG. 1 comprises a mounting frame 1 which the essential components of the cutting device fixed or movable are.
  • the mounting frame 1 there is a slot 2 through which the material to be cut, when used in a photographic copier typically photographic copy material, fed substantially perpendicular to the plane of the mounting frame becomes.
  • An elongated knife receiving block 3 is fixed just below the slot 2 arranged in which an equally elongated, substantially rectangular knife 4th is clamped.
  • the straight upper edge of the knife 4 is designed as a cutting edge 5 and lies in the area of the slot 2 parallel to this.
  • the cutting device works as follows:
  • the material to be cut for example photographic copying material P (FIG. 2)
  • P photographic copying material
  • the material to be sliced P becomes progressive so badly squeezed that separation takes place.
  • the one that forms a pressure element Rolling roller 12 acts on the material to be cut P on its way along the cutting edge 5 only in one compared to the total length of the cutting edge 5 short, theoretically punctiform contact area with contact pressure.
  • the forces acting during the cutting process also appear from FIG. 2: How the force diagram shows, the cutting force Fs is made up of that for driving the Rolling roller 12 required driving force Fa and the contact force (normal force) Fn together, the latter taken up by the rigid construction of the device becomes.
  • the required driving force Fa for the roller 12 is much smaller than the cutting force Fs.
  • the roller 12 is, as already mentioned, designed as a commercially available ball bearing.
  • the roller 12 but also with a jacket 12a from a knife 4 or its Cut 5 comparatively softer material, for example a less hard material Steel, can be provided, as shown in Figure 3.
  • the cut is made not contact-free in the sense that between the circumference of the roller 12 and the cutting edge 5 has a small distance. Rather, the distance here is negative so that the cutting edge 5 has a small circumferential notch 12b in the first cut presses the comparatively softer material of the casing 12a of the roller 12. Because of However, the notch 12b is located in the precise axial guidance of the roller 12 Always follow the cutting edge 5 in the subsequent cutting movements.
  • the roller 12 can also by means of spring force be pressed against the cutting edge. In Figure 3, this is by a Compression spring 15 indicated symbolically.
  • FIG. Cutting device can also drive the roller 12 by means of an endless Belt 10a take place in the area of the roller carriage 7 between the roller 12 and the two rollers 13 and 14 is passed in the manner shown.
  • the two rollers 13 and 14 are also in this embodiment variant as a ball bearing executed and the same size as the roller 12.
  • the advantage of this variant is that the roller 12 unwinds exactly on the cutting edge 5 without to have to touch this. In this way there are no transverse forces on the Cuttings that could push this away in the cutting direction.
  • Cutting device differs from the previous variants especially in that between the cutting edge 5 and the roller 12 pressing band 16 extending over the length of the cutting edge 5 e.g. made of steel is, via which the roller 12, the material to be cut P indirectly against the cutting edge 5 presses.
  • the main advantage of this embodiment is that none Rolling movement of the roller 12 takes place on the cutting edge 5 and on this A longer service life of the cutting edge 5 or the knife 4 can be achieved can.
  • the drive of the roller 12 or the roller carriage 7 can as in the embodiment realized according to Figure 1 or in the embodiment of Figure 4 his.

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Abstract

Die Schneidvorrichtung für bahnförmiges Schneidgut, insbesondere fotografisches Kopiermaterial, umfasst eine feststehende Schneide (5) und ein längs der Schneide beweglich geführtes Anpressorgan (12) sowie Antriebsmittel (7,10,11) zum Bewegen des Anpressorgans längs der Schneide. Das Anpressorgan (12) presst auf seinem Weg längs der Schneide (5) das auf der Schneide aufliegende Schneidgut (P) jeweils nur in einem gegenüber der Länge der Schneide (5) vergleichsweise kurzen Andruckbereich gegen die Schneide (5) und trennt das Schneidgut durch Quetschung. Der erforderliche Kräfteaufwand beschränkt sich dadurch auf die Bewegung des Anpressorgans (12) längs der Schneide (5) und ist wesentlich geringer als bei herkömmlichen Schneidvorrichtungen dieser Art. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für bahnförmiges Schneidgut gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
In fotografischen Kopiergeräten wird zum Schneiden des Kopiermaterials üblicherweise eine Schneidvorrichtung eingesetzt, die aus einer beweglichen, sich über die Breite des zu schneidenden Kopiermaterials erstreckenden Schneide (Messer) und einem feststehenden Gegenbalken besteht, an dem die Schneide für den Schnitt vorbeigeführt wird, so dass das Kopiermaterial vollständig durchtrennt wird. Eine andere bekannte Schneidvorrichtung besteht aus einem Gegenbalken und einem Rollenmesser, das dem Gegenbalken entlang quer über das zu schneidende Kopiermaterial geführt wird, wobei auch hier das Kopiermaterial vollständig durchtrennt wird. Ferner sind in industriellen Anwendungen z.B. zum Schneiden von Papier auch schon Schneideinrichtungen bekannt, welche im wesentlichen aus einer beweglichen Schneidkante und einem feststehenden Gegenbalken bestehen, wobei jedoch die Schneidkante nicht am Gegenbalken vorbei bewegt sondern nur bis auf einen Abstand von ca. 0,01 mm an diesen herangeführt wird. Das Papier wird dabei zwischen dem Gegenbalken und der Schneidkante so weit gequetscht, dass eine Trennung erfolgt.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Schneidvorrichtung geschaffen werden, welches das von den vorstehend erwähnten industriellen Papierschneideinrichtungen bekannte Quetschprinzip übernimmt, dabei aber vergleichsweise wesentlich geringere Antriebskräfte für die beweglichen Teile der Schneidvorrichtung erfordert.
Die Lösung dieser der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich aus den im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs 1 beschriebenen Merkmalen. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemässen Schneidvorrichtung erfolgt der Schnitt nicht gleichzeitig über die gesamte Länge der Schneide, sondern ähnlich wie bei einem Rollenmesser fortschreitend von einem Ende der Schneide zum anderen. Dadurch reduzieren sich die erforderlichen Antriebskräfte und damit der Energiebedarf der Vorrichtung substantiell.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schneidvorrichtung,
Fig. 2
eine Detailskizze zur Erläuterung der Funktion und der herrschenden Kräfteverteilung,
Fig. 3
eine Detailskizze einer Ausführungsvariante,
Fig. 4
eine Detailskizze einer weiteren Ausführungsvariante und
Fig. 5
ein zweites Ausführungsbeispiel der Schneidvorrichtung.
Die in Figur 1 dargestellte Schneidvorrichtung umfasst einen Montagerahmen 1, an dem die wesentlichen Komponenten der Schneidvorrichtung fest bzw. beweglich angebracht sind.
Im Montagerahmen 1 befindet sich ein Schlitz 2, durch den das zu schneidende Gut, beim Einsatz in einem fotografischen Kopiergerät typischerweise fotografisches Kopiermaterial, im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Montagerahmens zugeführt wird. Knapp unterhalb des Schlitzes 2 ist ein länglicher Messeraufnahmeklotz 3 fest angeordnet, in welchem ein ebenso längliches, im wesentlichen rechteckiges Messer 4 eingespannt ist. Die gerade Oberkante des Messers 4 ist als Schneide 5 ausgebildet und liegt im Bereich des Schlitzes 2 parallel zu diesem.
Oberhalb des Messeraufnahmeklotzes 3 befindet sich eine zur Schneide 5 parallele Führungsschiene 6 für einen Walzenschlitten 7. Zu beiden Seiten der Führungsschiene 6 befindet sich je eine Riemenscheibe 8 bw. 9, um die ein Zahnriemen 10 geschlungen ist. Der Zahnriemen 10 ist am Walzenschlitten 7 befestigt. Die in der Figur 1 linke Riemenscheibe 8 ist von einem am Montagerahmen 1 befestigten Motor 11 angetrieben. Im Walzenschlitten 7 ist eine als Kugellager ausgebildete Wälzrolle 12 frei drehbar gelagert. Der Walzenschlitten 7 stützt sich über zwei Laufrollen 13 und 14 an der Führungsschiene 6 ab. Die ganze Anordnung ist so ausgebildet und justiert, dass die Wälzrolle 12 mittels des Motors 11 und des Zahnriemens 10 berührungsfrei in einem konstanten geringen Abstand von beispielsweise etwa 0,01 mm parallel zur Schneide 5 längs dieser hin und zurück bewegt werden kann.
Die Funktionsweise der Schneidvorrichtung ist wie folgt:
Das zu trennende Schneidgut, beispielsweise fotografisches Kopiermaterial P (Fig.2), wird durch den Schlitz 2 zugeführt und über der Schneide 5 positioniert. Nun wird die Wälzrolle 12 über die Schneide 5 bewegt. Dabei wird das Schneidgut P fortschreitend so stark gequetscht, dass eine Abtrennung erfolgt. Die ein Anpressorgan bildende Wälzrolle 12 beaufschlagt dabei das Schneidgut P auf ihrem Weg längs der Schneide 5 jeweils nur in einem gegenüber der Gesamtlänge der Schneide 5 vergleichsweise kurzen, theoretisch punktförmigen Andruckbereich mit Anpressdruck.
Aus der Figur 2 gehen auch die beim Schnittvorgang wirkenden Kräfte hervor: Wie das Kräftediagramm zeigt, setzt sich die Schnittkraft Fs aus der für den Antrieb der Wälzrolle 12 erforderlichen Antriebskraft Fa und der Auflagekraft (Normalkraft) Fn zusammen, welch letztere von der starren Konstruktion der Vorrichtung aufgenommen wird. Die erforderliche Antriebskraft Fa für die Wälzrolle 12 ist wesentlich kleiner als die Schnittkraft Fs.
Die Wälzrolle 12 ist, wie schon erwähnt, als handelsübliches Kugellager ausgeführt. In einer Variante der erfindungsgemässen Schneidvorrichtung kann die Wälzrolle 12 aber auch mit einem Mantel 12a aus einem gegenüber dem Messer 4 bzw. dessen Schneide 5 vergleichsweise weicheren Material, beispielsweise einem weniger harten Stahl, versehen sein, wie dies die Figur 3 zeigt. Bei dieser Variante erfolgt der Schnitt nicht in dem Sinn berührungsfrei, dass zwischen dem Umfang der Wälzrolle 12 und der Schneide 5 ein kleiner Abstand vorhanden ist. Vielmehr ist der Abstand hier negativ, so dass die Schneide 5 beim ersten Schnitt eine kleine Umfangskerbe 12b in das vergleichsweise weichere Material des Mantels 12a der Wälzrolle 12 drückt. Wegen der präzisen axialen Führung der Wälzrolle 12 befindet sich diese Kerbe 12b jedoch bei den nachfolgenden Schnittbewegungen immer genau über der Schneide 5. Bei dieser Variante der Schneidvorrichtung kann die Wälzrolle 12 auch mittels Federkraft gegen die Schneide gedrückt werden. In der Figur 3 ist dies durch eine Druckfeder 15 symbolisch angedeutet.
Gemäss einer weiteren, in Figur 4 dargestellten Variante der erfindungsgemässen Schneidvorrichtung kann der Antrieb der Wälzrolle 12 auch mittels eines endlosen Riemens 10a erfolgen, der im Bereich des Walzenschlittens 7 zwischen der Wälzrolle 12 und den beiden Laufrollen 13 und 14 in der gezeigten Weise hindurchgeführt ist. Die beiden Laufrollen 13 und 14 sind bei dieser Ausführungsvariante ebnfalls als Kugellager ausgeführt und gleich gross wie die Wälzrolle 12. Der Walzenschlitten 7 und damit die Wälzrolle 12 bewegt sich hier exakt mit der halben Geschwindigkeit des Riemens 10a über das Messer 4 bzw. dessen Schneide 5. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass sich die Wälzrolle 12 exakt auf der Schneide 5 abwickelt, ohne dieses berühren zu müssen. Es entstehen auf diese Weise keine Querkräfte auf das Schneidgut, welche dieses in Schnittrichtung wegdrücken könnten.
Das in der Figur 5 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schneidvorrichtung unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsvarianten vor allem dadurch, dass zwischen der Schneide 5 und der Wälzrolle 12 ein sich über die Länge der Schneide 5 erstreckendes Anpressband 16 z.B. aus Stahl vorgesehen ist, über welches die Wälzrolle 12 das Schneidgut P indirekt gegen die Schneide 5 presst. Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, dass keine Abrollbewegung der Wälzrolle 12 auf der Schneide 5 stattfindet und auf diese Weise eine längere Standzeit der Schneide 5 bzw. des Messers 4 erreicht werden kann. Der Antrieb der Wälzrolle 12 bzw. des Walzenschlittens 7 kann wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 oder beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 realisiert sein.

Claims (7)

  1. Schneidvorrichtung für bahnförmiges Schneidgut, insbesondere fotografisches Kopiermaterial, mit einer Schneide (5) und mit Andruckmitteln (6,7,12), um einen relativen Pressdruck zwischen dem Schneidgut (P) und der Schneide (5) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (5) feststehend ist und die Andruckmittel ein längs der Schneide (5) beweglich geführtes Anpressorgan (12) sowie Antriebsmittel (7,10,11) zum Bewegen des Anpressorgans längs der Schneide aufweisen, wobei das Anpressorgan (12) auf seinem Weg längs der Schneide (5) das Schneidgut (P) jeweils nur in einem gegenüber der Länge der Schneide (5) vergleichsweise kurzen Andruckbereich gegen die Schneide (5) presst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpressorgan eine drehbar gelagerte Wälzrolle (12) ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzrolle (12) als Kugellager ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzrolle (12) einen Mantel (12a) aus einem gegenüber der Schneide (5) vergleichsweise weicheren Material aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzrolle (12) federnd (15) gegen die Schneide (5) presst.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (7,10a,11) für die Wälzrolle (12) so ausgebildet sind, dass deren Umfangsgeschwindigkeit exakt mit ihrer Vorschubgeschwindigkeit längs der Schneide (5) übereinstimmt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schneide (5) und dem Anpressorgan (12) ein sich über die Länge der Schneide (5) erstreckendes Anpressband (16) vorgesehen ist, über welches das Anpressorgan (12) das Schneidgut (P) indirekt gegen die Schneide (5) presst.
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