JPS5828499A - 紙ウエブの穴あけポンチ装置 - Google Patents
紙ウエブの穴あけポンチ装置Info
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- JPS5828499A JPS5828499A JP57080294A JP8029482A JPS5828499A JP S5828499 A JPS5828499 A JP S5828499A JP 57080294 A JP57080294 A JP 57080294A JP 8029482 A JP8029482 A JP 8029482A JP S5828499 A JPS5828499 A JP S5828499A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、受は板に対し押圧可能で、その先端部に環状
刃を有する可動ポンチ部材を備えた、紙ウェブ、特に液
体ハック製造用紙ウェブの穴あけポンチ装置に関する。 ポンチ穴の形成された種々のパックが従来知られており
、それらには特に、プラスチック被覆紙材から成る、飲
料液体用パックが含まれる。 これらパックの紙ウェブには、ストロ−差し込み用の穴
がポンチ形成されている。このようなパックの製造にお
いて、業者は紙ウェブに予め穴をポンチ形成し、後にシ
ールを施すかあるいはシールされた状態に残る′ように
する一方、他方では消費者がスト、ローを穴内
刃を有する可動ポンチ部材を備えた、紙ウェブ、特に液
体ハック製造用紙ウェブの穴あけポンチ装置に関する。 ポンチ穴の形成された種々のパックが従来知られており
、それらには特に、プラスチック被覆紙材から成る、飲
料液体用パックが含まれる。 これらパックの紙ウェブには、ストロ−差し込み用の穴
がポンチ形成されている。このようなパックの製造にお
いて、業者は紙ウェブに予め穴をポンチ形成し、後にシ
ールを施すかあるいはシールされた状態に残る′ように
する一方、他方では消費者がスト、ローを穴内
【こ差し
込むことにより簡単にシールを破りパック開口が出来る
ようにすることを目指している。 このようなポンチ穴を形成するため既に種々の装置が開
発されている。成る装置例においては、相互に平行に配
設された2軸の周囲に回転される2個のポンチ、ローラ
が設けられており、未だ被覆の施されていない紙ウェブ
を、正しく位置合わせさせたこれらのローラの間に通す
ようにしている。雄型ローラに形成された突起を対設さ
れた雌型または逆圧ローラの凹所に突入させて、紙ウェ
ブに打抜き加工を行う。このように穴の形成された紙ウ
ェブは、次の1対のローラ、すなわち加圧ローラと冷却
ローラの間に通され、その両面にプラスチック材の被覆
を施される。このポンチ加工法、従ってまたこの既知の
装置によれば、紙ウェブには、それを完全に貫通して穴
がポンチ形成され、中央部分とも称される、打抜かれた
紙または厚紙の小片は、紙ウェブから完全に取り除かれ
るようになっている。貫通して抜き穴の形成された紙ウ
ェブは、最早液密ではないのであるが、これは同ウェブ
の両表面に適用されるプラスチック材の皮により、いわ
ば補修されるのである。 この加工法および装置は、いずれも高価につくものであ
る。重量の大きなローラの製造は高価であり、それらの
ローラを高度な精密さで作動させなければならない上に
、位置合わせまたは整合制御手段への依存という問題も
ある。従つて、このような装置の有効に利用し得るのは
、非常に大量のパックを製造する場合のみに限られる。 更に、紙ウェブを上述したように加圧ローラおよび冷却
ローラの間に通してその被覆を行う時、多くの場合ポリ
エチレンから成るプラスチック材が、先に中央部分と言
及した部分が厚紙から打抜かれた箇所すなわち穴の形成
された正確にその箇所において、そのような箇所におい
てはプラスチック材の接着相手となる紙質支持体が欠如
しているため、ローラに付着して残ってしまうというお
それがある。事実、上記のような加工法によっては多く
のポンチ形成穴が満足にはシールされ得ないことが観察
されている。 ・このような既知の装置の原価を下げる目的で、対設ロ
ーラの使用に換え、揺動鍛造ポンチにより紙ウェブに穴
形成を行うとの試みが既になされている。この試みに従
う装置例では、その製造費が抑制されまた操作も単純化
されはするが、ポンチ部材を精密な深さで正確に紙ウエ
ブ中に駆動することができない。 紙ウェブを完全に貫通させて穴を形成した後、同ウェブ
に被覆加工を行う代りに、紙ウェブの両面に被覆を施し
てからポンチ加工を行う試みも既になされている。例え
ばプラスチック被覆を含む紙ウェブの当初厚みが0.4
mとすると、パックの外側に向けられるプラスチック被
覆の厚みは例えば0.01+oで、内側の表面を形成す
るプラスチック被覆の厚みは0.04層である。ポンチ
部材の刃には、薄い外方のプラスチック層と、内外プラ
スチック層の間に配される紙層とを完全に貫通打ち抜く
と共に、内方に配されるプラスチック被覆は、パックの
シールを損すわないため元のまま残すことが意図される
。上記した紙ウェブの構成例の場合、このことは、ポン
チ □深度が0.35mとなる深さに刃がプラス
チック被覆の施された紙ウエブ中に圧入されることを意
味する。 しかし、この方法は、そのような精密なポンチ深度を達
成し得ないという不都合な点が正に問題となっている。 これとは逆に、ポンチ部材の刃の被覆紙ウェブへの圧入
が深過ぎたり浅過ぎたりすることが頻繁に認められてい
るのである。ポンチ深度が過度の場合には、液体パック
に付与されるシールが損われる。また、もしポンチ深度
が充分でない場合には、完成され、液体充填の済んだパ
ックの紙ウェブにストロ−により穴を押しあけるのに相
当な困難が伴う。特に、この種既知の装置は、ポンチ刃
の鋭利さに負うところが大きい。刃が鈍るや否や、問題
が発生するのである。紙ウェブがあらゆる場合に適当な
深さでポンチ穴形成されるよう充分な正確度でポンチ圧
′を調節し得る可能性は、これまでの・ところ全くない
ことが判明している。 このような困難性に気付き、両表面に被覆のある紙ウェ
ブを貫通してポンチ穴を形成し、後にプラスチック、フ
ィルムあるいはホイルにより形成穴の部分を再び閉じる
との試みもまた既になされている。しかし、この方法は
過度な出費を伴い、それを実施する装置はしばしば故−
、jIし勝ちである。 上記事情から、本発明の課題は、上述種類の装置であっ
て、筒車な手段を用い、紙ウェブに所望深さで所望通り
の穴をポンチ形成することを可能とする装置を提供する
ことである。 本発明に従い、この課題はポンチ部材に回転駆動可能な
カッタ、ヘッドを備えさせることにより解決される。 本発明の基本的な技術思想は、ポンチ部材またはその先
端部において刃を形成する端縁を、従来技術の純粋な押
抜き作動におけると同様に紙ウェブに圧入させるのみな
らず、その運動の方向に直交して運動させ、ナイフを利
用する時のように切込み作用をも発揮させるような仕様
で運動させることにある。この方法によれば、有利なこ
とに、ウェブに所望の穴を切込むことが出来、またより
大径の穴を紙ウエブ中に精密な深度で形成し、穴の全周
にわたり同一深度の切込みまたはポンチ加工を行うこと
すらも可能である。装置の乱暴な操作により、たとえ刃
先の1点がカッタ・ヘッドから先端に向は他の点よりも
突出した場合でさえも、穴あけの行われる紙条に直交す
る長手方向軸の周囲にカッタ・ヘッドが行う回動は、上
記突出した刃先の1点が、刃の回転運動のため穴の全周
をめぐり通るのであるから、均一深度の切込みを形成す
ることが出来る。 カッタ・ヘッドが回転運動を行うため、穴あけの行われ
る紙ウェブにそれを喰い込ませるのに要する圧力を相当
に減少させることが出来る。 このことの結果、本発明に従う装置を、その構造におい
て小型化また軽量化することが可能となり、このため装
置をパック製造機の適当な位置に特に有利な仕様で配設
することが可能となる。例えば、適当なキャリア・ビー
ム、好ましくはエンボスまたは鍛造加工部のそれらを利
用し、そのため故障、問題のおそれの原因となり、製造
原価の高騰を招くような、従来装置に用いられる種類の
、追加の制御装置の必要性を全く無くすることが可能と
なるのである。 本発明に従い、カッタ・ヘッドを、外方キャリアに取付
け、調節ナツトにより軸方向に調節可能かつ外方キャリ
アに締付は可能に構成することもまた有利である。この
構成により、切込みを精密な深度に行い、また切込み深
度を所望に従い多様化し得るようにすることが出来る。 このため、調節ナツトは、例えばねじ手段によりカッタ
・ヘッドに強固に接続され、またその端面においてカッ
タ・ヘッドを支持する外方キャリアに当接しこれを支承
するように構成する。 この支持機能は、好ましくは外方キャリアに形成され、
それに対し調節ナツトが、適宜手段、好ましくは締付け
ねじ手段により強固にロックされるような摩擦締付は表
面により行われるように構成する。 本発明に従えば、カッタ・ヘッドを駆動軸に着脱自在に
装着することもまた好ましい。この構成により、刃を支
持するカッタ・ヘッドを疲労の時には交換可能とすると
いう効果がもたらされる。なお、カッタ・ヘッドを駆動
軸に、その取付は手段1例えば適宜固定されたねじ手段
を介し支持し、それが駆動軸により回転駆動されるよう
に構成する。駆動軸は、次いでモータに接続され、モー
タはポンチ加工の作業時、間欠的にあるいは継続して回
転される。 可変でありながら、それにもがかわらず精密である切込
・みの深度に関し調節が可能であると上に述べたが、こ
の可能性は好ましくは調節可能な取付はシリンダ内にポ
ール・ベアリングを介し設けられ、その軸心方向に遊び
のないように支持された中空駆動軸を設けることにより
、更に高められる。これは、例えば締付はナツトの重ね
嵌めされたナツトにより実現し得る。 本発明の他の有利な実施例においては、カッタ・ヘッド
および駆動軸が共に中空で、中空部が相互に整合され、
そして駆動軸が、カッタ・ヘッド先端部から離れた後方
端部において少なくも1個の放射方向の孔を備えるよう
に構成される。意図または予期に反して、もし紙ウェブ
に上述した中央部分を形成する切込みの結果が、穴あけ
加工の行われないプラスチック被覆から同中央部分を引
き剥すことになっても、その引き剥された紙片を、好ま
しくは中ぐり穴の形で形成されるカッタ・ヘッドの中空
部を通して後方に送り、駆動軸中を後方に送って1個ま
たはそれ以上の放射方向の孔を通して外部に排出させる
ことが出来る。 ポンチ穴型成部位において、上記のような中央部分の剥
離が起らないようにするため、カッタ・ヘッド先端部の
環状刃を、好ましくは、カッタ・ヘッドの中空部を形成
する中央孔の環形が、先端部より後方に向い大寸法とな
っている円錐に交差する線により規定される環状端縁が
形成される形のものとする。このようにすると、刃の環
状端縁後方に、中心孔をめぐる円筒状表面と、後方すな
わち紙ウェブまたカッタ・ヘッド先端部から離れる方向
に、外方に拡開する切頭円錐形表面とが形成される。カ
ッタ・ヘッド先端部を上記の形状とすることにより、摩
擦に付されるべき表面部分がそうされることになる。 更に詳説すれば、このように構成されたカッタ・ヘッド
の刃においては、最高度の摩擦は上記切頭円錐形表面の
部分において起る。この部分において生ずる圧力は、切
頭円錐形表面の半径が増大するのに比例して増大する。 逆に、本発明に従うこのカッタ刃においては、上記円筒
状表面すなわち中心孔の円周域の部分で摩擦は最低とな
る。このように構成することにより、刃の進入により紙
ウェブの中央部分に付着する接着手段、好ましくはプラ
スチック材から、同中央部分が剥離されるおそれはなく
なる。このため、中央部分は紙ウェブにそのまま残され
るわけである。 本発明の特に有利な1面にあっては、カッタ・ヘッドを
支持する外方キャリアが広い表面域を有し弾性式すなわ
ち弾性手段を介し設けられた受は板に対し押圧されるよ
うに構成され、これにより精密な切込み深度が達成され
る。このため、ポンチ部材またはカッタ・ヘッドが押圧
される相手である上記受は板には、(ポンチ加工あるい
むしろ切込み加工を行うための)ポンチ部材の前後往復
運動の方向、従ってまた中空駆動軸の長手方向軸および
カッタ・ヘッドの長手方向軸の方向に圧縮される少なく
も1個の圧縮ばねが設けられる。 本発明の特に好ましい実施例において、ポンチ装置はエ
ンボス加工または鍛造加工部のキャリア・ビームに配し
て設けられ、また弾性手段を゛介し取付けられる受は板
は、同ビームの反対側の部分に設けられる。このように
すると、同一の往復運動で同時に2つの機能・作用が同
時に行い得る。すなわち、紙ウェブに所要折り曲げ線が
エンボス形成される一方、他方では穴あけ加工が行われ
るのである。もし、相互に関し運動可能な部材により同
時に2つの機能・作用が果されるのであれば、このこと
はいずれが一方の機能・作用が他方に先行して行われな
ければならないことを必然的に意味する。本発明のポン
チ装置においては、受は板が弾方式に設けられるため、
エンボス加工に先行して穴あけ加工が行えるようになっ
ている。同時に、本発明によれば、弾性手段介装の受板
と外方キャリアの間、換言すればポンチ装置内に相対し
て形成−されその間に穴あけ加工に付される紙ウェブが
通され把持される2表面の間の距離が、紙ウエブ中への
刃の進入深度を決定するように有利に構成されている。 (関連要件の特殊性により1プライまたは2ブライで加
工される)紙ウェブは、外方キャリアまたはその端部接
触表面と、弾性手段介装受は板との間に、1またはそれ
以上の弾性手段が発揮する弾力に従い強力に締付は保持
されるようになっている。 このため、弾性手段介装受は板は、紙ウェブにあけられ
るべき穴に比較し大寸法とされるが、これは紙ウェブの
厚味におけるばらつきがこの構成により補償されるから
である。 調節ナツトに目盛を配し、それに加えてカッタ・ヘッド
および駆動軸のための外方キャリアに指針を設けること
もまた有利に行い得る。この構成により、切込み深度に
関する簡単な表示構成が得られるが、これはここに述べ
る目盛を切込み深度を示す形で刻むことが可能だからで
ある。 本発明に関する上記以外の作用効果、構成上の特徴点お
よび可能な応用々途については、添付図面を参照して以
下に行う好ましい実施例の記載から明らかとなるであろ
う。 添付図面中、第1図は本発明に従うポンチ装置の断面側
面図を、第2図は、同ポンチ装置の平面図を、それぞれ
示し、また第3図は紙ウェブ中所望深度に喰い込ませた
カッタ・ヘッド先端部の環状刃を拡大して線図式に示す
部分略示図である。 先ず、第1図および第2図を参照すると、そこにはポン
チ装置が示されているが、これは第1図において符号1
にて一般的に示され、2枚のエンボス板部材2および3
を具備したエンボス加工部のところに配して設けられて
いる。また、このポンチ装置は、鍛造または型押しポン
チの側(第1図および第2図にお°いて右側)にキャリ
ア・ビーム4そして受は板の側(第1図および第2図に
おいて左側)にキャリア・ビーム5を有している。符号
6にて示される外方キャリアは、接触表面Tを有してい
て、キャリア・ビーム4に固定されており、他方符号8
にて示され1弾性手段を介し取付けられる受は板9のた
めに設けられるキャリア・ブロックは、反対側のキヤ」
】ア・ビーム5に取付けられている。 上記したエンボス゛板部材2および3もまたキャリア・
ビーム5および4にそれぞれ固定されている。なお、こ
れらエンボス板部材2および3には、符号10にて委さ
れる部分において、エンボス手段〔ビード(山型)およ
びチャネル(谷型)〕が形成されている。 弾性手段介装の受は板9は、2本のねじ部材11により
案内され、圧縮ばね120作用に反して支持される。こ
?構成により、受は板9は、第2図において符号13に
て示される両頭矢印の方向に運動可能とされるのである
が、キャリア・ビーム4および5のいずれか一方または
双方も、第1図に示される両頭矢印14の方向に運動可
能゛に構成されている。受は板9が、少なくも一方向(
第1図の紙面に垂直な方向また第2図の図示においては
上下方向)において、特に紙ウェブ15にあけられるべ
き穴と比較して広域な表面域を有していることが理解さ
れよう。 前述のように外方キャリア6はキャリア・ビーム4に固
定されているが、後方においてその1端部は開構造とな
っており、またその前端部には接触表面7が形成されて
いる。この外方キャリア6は、その中央部に他の空所部
分が形成されていて、同部分を通しカッタ・ヘッド16
が接触表面1の前方に突出し得るようになっている。調
節可能な取付はシリンダ18が、外方ギヤ9フ60円形
中空部17内を、装置全体構造の長手方向軸心19の方
向に変位可能に設けられている。このシリンダ18もま
たその内部が中空で、ボール・ベアリング20を支持し
ている。これらボール・ベアリング20は、軸心19の
方向にそれぞれ間隔をおいて配設されていて、同軸心に
同心に取付は支持された中空の駆動軸21を支承する。 カッタ・ヘッド16は、この駆動軸21の前端部にねじ
式に装着される一方、同軸21の後端部はカップリング
手段22を介しモータ23の駆動軸に固定される。駆動
軸21の後端部にはまた2個の放射方向の孔24が形成
されているが、これらの孔は切頭円錐形状の表面25を
介し外気と自由に連通している。 特に第1図より、2個の円形中空部26および27がカ
ッタ・ヘッド16内に同軸に形成されまた相互に整合さ
れていると共に、円形中空部28とも整合され連通して
いることが理解されよう。 中空部28は、駆動軸21内を、装置の軸心19の方向
に沿い延びる中心孔の形で形成されている。 更に、放射方向の孔24はこの中空部28と連通してお
り、装置作動時1紙ウェブ15に切り込まれるものの除
去はされないことが期待されていながら、この期待に反
して引き剥がされて生ずることのある紙片が、上述した
相互に連通している中空部により形成される通路を通っ
て外部に達し得るよう構成されている。 モータ23は、ねじ部材29およびスリーブ30を介し
、細長いモータ支持板31に固定されている。 このモータ支持板31は、調節可能な取付はシリンダ1
8に固定して取付けられるが、その仕様は、同シリンダ
18が軸心19に沿い前方(第1図および第2図におい
て左の方向)または後方(同図において右の方向)に変
位する時、モータ23が、スリーブ30、モータ支持板
31、シリンダ18.駆動軸21およびカッタ・ヘッド
16ト共に運動するように行うものである。軸心19方
向のそのような運動が申し分なくかつ正確に遂行される
ように、シリンダ18は、ボール、ベアリング20、ス
ペーサ環32および前後に、並設された2個のナツト3
3により、軸心19方向に運動を許す遊びの全くないよ
うにクランプ支持されている。同シリンダ18の調節自
体は、調節ナツト34の操作により行なわれるが、同ナ
ツト34は、第2図に示されるように目盛35を備えて
いて、外方キャリア6にはこの目盛35用の指針36が
設けである。調節ナツト34を回転させることにより、
モータ23、取付はシリンダ18、駆動軸21およびカ
ッタ・ヘッド16から成るユニットが前方または後方(
第1図および第2図において左または右の方向)に軸心
19に沿い運動させられる。調節ナツト34は、摩擦締
付は表面37を介して外方キャリア6に作用し、またロ
ックねじ手段38により強固に締付けられてもいる。こ
のような構成により、カッタ・ヘッド16の先端部40
が、外方キャリア6の接触表面7を所要距離だけ超えて
突出するよう調節可能となっている。 第3図は、カッタ・ヘッド16の先端部400部分略示
図を示すが、この先端部は例えば矢印39により示され
る方向に回転し、外方のプラスチック被覆41、紙質支
持材42および内方のプラスチック被覆43から成る紙
ウエブ15中に切込み作用を発揮しつつ圧入されるよう
になっている。先端部40の円形または環状刃は1円形
または環状の端縁44により形成されるが、この端縁4
4はカッタ・ヘッド16内の前方の中空部26を形成す
る中心孔の円筒形が、先端部40がら後方(第3図にお
いては上方)に拡開し切頭円錐表面45を形成する円錐
に交差して生ずる交差線により規定される。 紙ウェブ15に加えられる最高圧は、外方プラスチック
被覆41の上表面、切頭円錐表面45の前方の部位にお
いて加えられ、!たこの圧力は先端部40に向い徐々に
減少する。紙ウェブ15の中央部分46は、刃の端縁4
4により、同紙ウェブから中空部26内には!円形状に
切抜がれる。 中央部分46の円形表面と中空部26またはその表面と
の間の摩擦は、ゼロに近いものであり、また切頭円錐表
面45の部分のそれ庇比較し小さなものである。 本発明ポンチ装置の作動において、先ずキャリア・ビー
ム4および5が離反運動を行い、−そこで紙ウェブ15
が下向して装入され、エンボス板部材2および3の間に
、また接触表面7とこれに対設された受は板90表面と
の間に、挿入される。ここで、キャリア・ビーム4およ
び5が相互接近して駆動されると、1プライまたは2ブ
ライの形で挿入された紙ウェブ15は外方キャリア6の
接触表面7により変位させられて。 先ず同表面7に対置して形成された受は板90表面に当
接する。弾性手段を介して設けられた受は板9は、圧縮
ばね12が圧縮して、第1図および第2図において左方
に変位させられる。モータ23が、カッタ・ヘッド16
を備えた駆動軸21を、第3図矢印39により示される
ように回転させ、この作動により、第3図に示されるよ
うに所望深さの切込みが紙ウェブ15に施される。 第3図より、内方のプラスチック被覆43はそのままの
状態で残り、複合材により付与されたシールは全く損わ
れないことが明らかであろう。 中央部分46とプラスチック被覆43との間の接着強度
は、カッタ・ヘッド16に関する摩擦に充分見合うかあ
るいはそれよりも小さなものであり1、カッタ・ヘッド
16が後退させられた後にも同中央部分46はその位置
に付いていて離れない。 以上のような、押抜き、切抜き作業が終了すると、キャ
リア・ビーム4および5が再び離反運動に付され、これ
によりカッタ・ヘッド16が第3図に示される位置から
離れるよう駆動され。 る。 カッタ・ヘッド16の先端部40は、外方キャリアの接
触表面7の前方に、上述した作業仕様により実施される
切込みの深さに精密に相当する距離だけ、すなわち前述
した紙ウエブ構造例の場合、例えば0.35wmの距離
だけ、突出する。 この切込みの深さは、弾性式に設けられた受は板9と外
方キャリア6またはその接触表面7との間の距離により
決定される。刃の端縁44が、この距離だけ紙ウエブ中
に喰い込むよう構成することが可能である。
込むことにより簡単にシールを破りパック開口が出来る
ようにすることを目指している。 このようなポンチ穴を形成するため既に種々の装置が開
発されている。成る装置例においては、相互に平行に配
設された2軸の周囲に回転される2個のポンチ、ローラ
が設けられており、未だ被覆の施されていない紙ウェブ
を、正しく位置合わせさせたこれらのローラの間に通す
ようにしている。雄型ローラに形成された突起を対設さ
れた雌型または逆圧ローラの凹所に突入させて、紙ウェ
ブに打抜き加工を行う。このように穴の形成された紙ウ
ェブは、次の1対のローラ、すなわち加圧ローラと冷却
ローラの間に通され、その両面にプラスチック材の被覆
を施される。このポンチ加工法、従ってまたこの既知の
装置によれば、紙ウェブには、それを完全に貫通して穴
がポンチ形成され、中央部分とも称される、打抜かれた
紙または厚紙の小片は、紙ウェブから完全に取り除かれ
るようになっている。貫通して抜き穴の形成された紙ウ
ェブは、最早液密ではないのであるが、これは同ウェブ
の両表面に適用されるプラスチック材の皮により、いわ
ば補修されるのである。 この加工法および装置は、いずれも高価につくものであ
る。重量の大きなローラの製造は高価であり、それらの
ローラを高度な精密さで作動させなければならない上に
、位置合わせまたは整合制御手段への依存という問題も
ある。従つて、このような装置の有効に利用し得るのは
、非常に大量のパックを製造する場合のみに限られる。 更に、紙ウェブを上述したように加圧ローラおよび冷却
ローラの間に通してその被覆を行う時、多くの場合ポリ
エチレンから成るプラスチック材が、先に中央部分と言
及した部分が厚紙から打抜かれた箇所すなわち穴の形成
された正確にその箇所において、そのような箇所におい
てはプラスチック材の接着相手となる紙質支持体が欠如
しているため、ローラに付着して残ってしまうというお
それがある。事実、上記のような加工法によっては多く
のポンチ形成穴が満足にはシールされ得ないことが観察
されている。 ・このような既知の装置の原価を下げる目的で、対設ロ
ーラの使用に換え、揺動鍛造ポンチにより紙ウェブに穴
形成を行うとの試みが既になされている。この試みに従
う装置例では、その製造費が抑制されまた操作も単純化
されはするが、ポンチ部材を精密な深さで正確に紙ウエ
ブ中に駆動することができない。 紙ウェブを完全に貫通させて穴を形成した後、同ウェブ
に被覆加工を行う代りに、紙ウェブの両面に被覆を施し
てからポンチ加工を行う試みも既になされている。例え
ばプラスチック被覆を含む紙ウェブの当初厚みが0.4
mとすると、パックの外側に向けられるプラスチック被
覆の厚みは例えば0.01+oで、内側の表面を形成す
るプラスチック被覆の厚みは0.04層である。ポンチ
部材の刃には、薄い外方のプラスチック層と、内外プラ
スチック層の間に配される紙層とを完全に貫通打ち抜く
と共に、内方に配されるプラスチック被覆は、パックの
シールを損すわないため元のまま残すことが意図される
。上記した紙ウェブの構成例の場合、このことは、ポン
チ □深度が0.35mとなる深さに刃がプラス
チック被覆の施された紙ウエブ中に圧入されることを意
味する。 しかし、この方法は、そのような精密なポンチ深度を達
成し得ないという不都合な点が正に問題となっている。 これとは逆に、ポンチ部材の刃の被覆紙ウェブへの圧入
が深過ぎたり浅過ぎたりすることが頻繁に認められてい
るのである。ポンチ深度が過度の場合には、液体パック
に付与されるシールが損われる。また、もしポンチ深度
が充分でない場合には、完成され、液体充填の済んだパ
ックの紙ウェブにストロ−により穴を押しあけるのに相
当な困難が伴う。特に、この種既知の装置は、ポンチ刃
の鋭利さに負うところが大きい。刃が鈍るや否や、問題
が発生するのである。紙ウェブがあらゆる場合に適当な
深さでポンチ穴形成されるよう充分な正確度でポンチ圧
′を調節し得る可能性は、これまでの・ところ全くない
ことが判明している。 このような困難性に気付き、両表面に被覆のある紙ウェ
ブを貫通してポンチ穴を形成し、後にプラスチック、フ
ィルムあるいはホイルにより形成穴の部分を再び閉じる
との試みもまた既になされている。しかし、この方法は
過度な出費を伴い、それを実施する装置はしばしば故−
、jIし勝ちである。 上記事情から、本発明の課題は、上述種類の装置であっ
て、筒車な手段を用い、紙ウェブに所望深さで所望通り
の穴をポンチ形成することを可能とする装置を提供する
ことである。 本発明に従い、この課題はポンチ部材に回転駆動可能な
カッタ、ヘッドを備えさせることにより解決される。 本発明の基本的な技術思想は、ポンチ部材またはその先
端部において刃を形成する端縁を、従来技術の純粋な押
抜き作動におけると同様に紙ウェブに圧入させるのみな
らず、その運動の方向に直交して運動させ、ナイフを利
用する時のように切込み作用をも発揮させるような仕様
で運動させることにある。この方法によれば、有利なこ
とに、ウェブに所望の穴を切込むことが出来、またより
大径の穴を紙ウエブ中に精密な深度で形成し、穴の全周
にわたり同一深度の切込みまたはポンチ加工を行うこと
すらも可能である。装置の乱暴な操作により、たとえ刃
先の1点がカッタ・ヘッドから先端に向は他の点よりも
突出した場合でさえも、穴あけの行われる紙条に直交す
る長手方向軸の周囲にカッタ・ヘッドが行う回動は、上
記突出した刃先の1点が、刃の回転運動のため穴の全周
をめぐり通るのであるから、均一深度の切込みを形成す
ることが出来る。 カッタ・ヘッドが回転運動を行うため、穴あけの行われ
る紙ウェブにそれを喰い込ませるのに要する圧力を相当
に減少させることが出来る。 このことの結果、本発明に従う装置を、その構造におい
て小型化また軽量化することが可能となり、このため装
置をパック製造機の適当な位置に特に有利な仕様で配設
することが可能となる。例えば、適当なキャリア・ビー
ム、好ましくはエンボスまたは鍛造加工部のそれらを利
用し、そのため故障、問題のおそれの原因となり、製造
原価の高騰を招くような、従来装置に用いられる種類の
、追加の制御装置の必要性を全く無くすることが可能と
なるのである。 本発明に従い、カッタ・ヘッドを、外方キャリアに取付
け、調節ナツトにより軸方向に調節可能かつ外方キャリ
アに締付は可能に構成することもまた有利である。この
構成により、切込みを精密な深度に行い、また切込み深
度を所望に従い多様化し得るようにすることが出来る。 このため、調節ナツトは、例えばねじ手段によりカッタ
・ヘッドに強固に接続され、またその端面においてカッ
タ・ヘッドを支持する外方キャリアに当接しこれを支承
するように構成する。 この支持機能は、好ましくは外方キャリアに形成され、
それに対し調節ナツトが、適宜手段、好ましくは締付け
ねじ手段により強固にロックされるような摩擦締付は表
面により行われるように構成する。 本発明に従えば、カッタ・ヘッドを駆動軸に着脱自在に
装着することもまた好ましい。この構成により、刃を支
持するカッタ・ヘッドを疲労の時には交換可能とすると
いう効果がもたらされる。なお、カッタ・ヘッドを駆動
軸に、その取付は手段1例えば適宜固定されたねじ手段
を介し支持し、それが駆動軸により回転駆動されるよう
に構成する。駆動軸は、次いでモータに接続され、モー
タはポンチ加工の作業時、間欠的にあるいは継続して回
転される。 可変でありながら、それにもがかわらず精密である切込
・みの深度に関し調節が可能であると上に述べたが、こ
の可能性は好ましくは調節可能な取付はシリンダ内にポ
ール・ベアリングを介し設けられ、その軸心方向に遊び
のないように支持された中空駆動軸を設けることにより
、更に高められる。これは、例えば締付はナツトの重ね
嵌めされたナツトにより実現し得る。 本発明の他の有利な実施例においては、カッタ・ヘッド
および駆動軸が共に中空で、中空部が相互に整合され、
そして駆動軸が、カッタ・ヘッド先端部から離れた後方
端部において少なくも1個の放射方向の孔を備えるよう
に構成される。意図または予期に反して、もし紙ウェブ
に上述した中央部分を形成する切込みの結果が、穴あけ
加工の行われないプラスチック被覆から同中央部分を引
き剥すことになっても、その引き剥された紙片を、好ま
しくは中ぐり穴の形で形成されるカッタ・ヘッドの中空
部を通して後方に送り、駆動軸中を後方に送って1個ま
たはそれ以上の放射方向の孔を通して外部に排出させる
ことが出来る。 ポンチ穴型成部位において、上記のような中央部分の剥
離が起らないようにするため、カッタ・ヘッド先端部の
環状刃を、好ましくは、カッタ・ヘッドの中空部を形成
する中央孔の環形が、先端部より後方に向い大寸法とな
っている円錐に交差する線により規定される環状端縁が
形成される形のものとする。このようにすると、刃の環
状端縁後方に、中心孔をめぐる円筒状表面と、後方すな
わち紙ウェブまたカッタ・ヘッド先端部から離れる方向
に、外方に拡開する切頭円錐形表面とが形成される。カ
ッタ・ヘッド先端部を上記の形状とすることにより、摩
擦に付されるべき表面部分がそうされることになる。 更に詳説すれば、このように構成されたカッタ・ヘッド
の刃においては、最高度の摩擦は上記切頭円錐形表面の
部分において起る。この部分において生ずる圧力は、切
頭円錐形表面の半径が増大するのに比例して増大する。 逆に、本発明に従うこのカッタ刃においては、上記円筒
状表面すなわち中心孔の円周域の部分で摩擦は最低とな
る。このように構成することにより、刃の進入により紙
ウェブの中央部分に付着する接着手段、好ましくはプラ
スチック材から、同中央部分が剥離されるおそれはなく
なる。このため、中央部分は紙ウェブにそのまま残され
るわけである。 本発明の特に有利な1面にあっては、カッタ・ヘッドを
支持する外方キャリアが広い表面域を有し弾性式すなわ
ち弾性手段を介し設けられた受は板に対し押圧されるよ
うに構成され、これにより精密な切込み深度が達成され
る。このため、ポンチ部材またはカッタ・ヘッドが押圧
される相手である上記受は板には、(ポンチ加工あるい
むしろ切込み加工を行うための)ポンチ部材の前後往復
運動の方向、従ってまた中空駆動軸の長手方向軸および
カッタ・ヘッドの長手方向軸の方向に圧縮される少なく
も1個の圧縮ばねが設けられる。 本発明の特に好ましい実施例において、ポンチ装置はエ
ンボス加工または鍛造加工部のキャリア・ビームに配し
て設けられ、また弾性手段を゛介し取付けられる受は板
は、同ビームの反対側の部分に設けられる。このように
すると、同一の往復運動で同時に2つの機能・作用が同
時に行い得る。すなわち、紙ウェブに所要折り曲げ線が
エンボス形成される一方、他方では穴あけ加工が行われ
るのである。もし、相互に関し運動可能な部材により同
時に2つの機能・作用が果されるのであれば、このこと
はいずれが一方の機能・作用が他方に先行して行われな
ければならないことを必然的に意味する。本発明のポン
チ装置においては、受は板が弾方式に設けられるため、
エンボス加工に先行して穴あけ加工が行えるようになっ
ている。同時に、本発明によれば、弾性手段介装の受板
と外方キャリアの間、換言すればポンチ装置内に相対し
て形成−されその間に穴あけ加工に付される紙ウェブが
通され把持される2表面の間の距離が、紙ウエブ中への
刃の進入深度を決定するように有利に構成されている。 (関連要件の特殊性により1プライまたは2ブライで加
工される)紙ウェブは、外方キャリアまたはその端部接
触表面と、弾性手段介装受は板との間に、1またはそれ
以上の弾性手段が発揮する弾力に従い強力に締付は保持
されるようになっている。 このため、弾性手段介装受は板は、紙ウェブにあけられ
るべき穴に比較し大寸法とされるが、これは紙ウェブの
厚味におけるばらつきがこの構成により補償されるから
である。 調節ナツトに目盛を配し、それに加えてカッタ・ヘッド
および駆動軸のための外方キャリアに指針を設けること
もまた有利に行い得る。この構成により、切込み深度に
関する簡単な表示構成が得られるが、これはここに述べ
る目盛を切込み深度を示す形で刻むことが可能だからで
ある。 本発明に関する上記以外の作用効果、構成上の特徴点お
よび可能な応用々途については、添付図面を参照して以
下に行う好ましい実施例の記載から明らかとなるであろ
う。 添付図面中、第1図は本発明に従うポンチ装置の断面側
面図を、第2図は、同ポンチ装置の平面図を、それぞれ
示し、また第3図は紙ウェブ中所望深度に喰い込ませた
カッタ・ヘッド先端部の環状刃を拡大して線図式に示す
部分略示図である。 先ず、第1図および第2図を参照すると、そこにはポン
チ装置が示されているが、これは第1図において符号1
にて一般的に示され、2枚のエンボス板部材2および3
を具備したエンボス加工部のところに配して設けられて
いる。また、このポンチ装置は、鍛造または型押しポン
チの側(第1図および第2図にお°いて右側)にキャリ
ア・ビーム4そして受は板の側(第1図および第2図に
おいて左側)にキャリア・ビーム5を有している。符号
6にて示される外方キャリアは、接触表面Tを有してい
て、キャリア・ビーム4に固定されており、他方符号8
にて示され1弾性手段を介し取付けられる受は板9のた
めに設けられるキャリア・ブロックは、反対側のキヤ」
】ア・ビーム5に取付けられている。 上記したエンボス゛板部材2および3もまたキャリア・
ビーム5および4にそれぞれ固定されている。なお、こ
れらエンボス板部材2および3には、符号10にて委さ
れる部分において、エンボス手段〔ビード(山型)およ
びチャネル(谷型)〕が形成されている。 弾性手段介装の受は板9は、2本のねじ部材11により
案内され、圧縮ばね120作用に反して支持される。こ
?構成により、受は板9は、第2図において符号13に
て示される両頭矢印の方向に運動可能とされるのである
が、キャリア・ビーム4および5のいずれか一方または
双方も、第1図に示される両頭矢印14の方向に運動可
能゛に構成されている。受は板9が、少なくも一方向(
第1図の紙面に垂直な方向また第2図の図示においては
上下方向)において、特に紙ウェブ15にあけられるべ
き穴と比較して広域な表面域を有していることが理解さ
れよう。 前述のように外方キャリア6はキャリア・ビーム4に固
定されているが、後方においてその1端部は開構造とな
っており、またその前端部には接触表面7が形成されて
いる。この外方キャリア6は、その中央部に他の空所部
分が形成されていて、同部分を通しカッタ・ヘッド16
が接触表面1の前方に突出し得るようになっている。調
節可能な取付はシリンダ18が、外方ギヤ9フ60円形
中空部17内を、装置全体構造の長手方向軸心19の方
向に変位可能に設けられている。このシリンダ18もま
たその内部が中空で、ボール・ベアリング20を支持し
ている。これらボール・ベアリング20は、軸心19の
方向にそれぞれ間隔をおいて配設されていて、同軸心に
同心に取付は支持された中空の駆動軸21を支承する。 カッタ・ヘッド16は、この駆動軸21の前端部にねじ
式に装着される一方、同軸21の後端部はカップリング
手段22を介しモータ23の駆動軸に固定される。駆動
軸21の後端部にはまた2個の放射方向の孔24が形成
されているが、これらの孔は切頭円錐形状の表面25を
介し外気と自由に連通している。 特に第1図より、2個の円形中空部26および27がカ
ッタ・ヘッド16内に同軸に形成されまた相互に整合さ
れていると共に、円形中空部28とも整合され連通して
いることが理解されよう。 中空部28は、駆動軸21内を、装置の軸心19の方向
に沿い延びる中心孔の形で形成されている。 更に、放射方向の孔24はこの中空部28と連通してお
り、装置作動時1紙ウェブ15に切り込まれるものの除
去はされないことが期待されていながら、この期待に反
して引き剥がされて生ずることのある紙片が、上述した
相互に連通している中空部により形成される通路を通っ
て外部に達し得るよう構成されている。 モータ23は、ねじ部材29およびスリーブ30を介し
、細長いモータ支持板31に固定されている。 このモータ支持板31は、調節可能な取付はシリンダ1
8に固定して取付けられるが、その仕様は、同シリンダ
18が軸心19に沿い前方(第1図および第2図におい
て左の方向)または後方(同図において右の方向)に変
位する時、モータ23が、スリーブ30、モータ支持板
31、シリンダ18.駆動軸21およびカッタ・ヘッド
16ト共に運動するように行うものである。軸心19方
向のそのような運動が申し分なくかつ正確に遂行される
ように、シリンダ18は、ボール、ベアリング20、ス
ペーサ環32および前後に、並設された2個のナツト3
3により、軸心19方向に運動を許す遊びの全くないよ
うにクランプ支持されている。同シリンダ18の調節自
体は、調節ナツト34の操作により行なわれるが、同ナ
ツト34は、第2図に示されるように目盛35を備えて
いて、外方キャリア6にはこの目盛35用の指針36が
設けである。調節ナツト34を回転させることにより、
モータ23、取付はシリンダ18、駆動軸21およびカ
ッタ・ヘッド16から成るユニットが前方または後方(
第1図および第2図において左または右の方向)に軸心
19に沿い運動させられる。調節ナツト34は、摩擦締
付は表面37を介して外方キャリア6に作用し、またロ
ックねじ手段38により強固に締付けられてもいる。こ
のような構成により、カッタ・ヘッド16の先端部40
が、外方キャリア6の接触表面7を所要距離だけ超えて
突出するよう調節可能となっている。 第3図は、カッタ・ヘッド16の先端部400部分略示
図を示すが、この先端部は例えば矢印39により示され
る方向に回転し、外方のプラスチック被覆41、紙質支
持材42および内方のプラスチック被覆43から成る紙
ウエブ15中に切込み作用を発揮しつつ圧入されるよう
になっている。先端部40の円形または環状刃は1円形
または環状の端縁44により形成されるが、この端縁4
4はカッタ・ヘッド16内の前方の中空部26を形成す
る中心孔の円筒形が、先端部40がら後方(第3図にお
いては上方)に拡開し切頭円錐表面45を形成する円錐
に交差して生ずる交差線により規定される。 紙ウェブ15に加えられる最高圧は、外方プラスチック
被覆41の上表面、切頭円錐表面45の前方の部位にお
いて加えられ、!たこの圧力は先端部40に向い徐々に
減少する。紙ウェブ15の中央部分46は、刃の端縁4
4により、同紙ウェブから中空部26内には!円形状に
切抜がれる。 中央部分46の円形表面と中空部26またはその表面と
の間の摩擦は、ゼロに近いものであり、また切頭円錐表
面45の部分のそれ庇比較し小さなものである。 本発明ポンチ装置の作動において、先ずキャリア・ビー
ム4および5が離反運動を行い、−そこで紙ウェブ15
が下向して装入され、エンボス板部材2および3の間に
、また接触表面7とこれに対設された受は板90表面と
の間に、挿入される。ここで、キャリア・ビーム4およ
び5が相互接近して駆動されると、1プライまたは2ブ
ライの形で挿入された紙ウェブ15は外方キャリア6の
接触表面7により変位させられて。 先ず同表面7に対置して形成された受は板90表面に当
接する。弾性手段を介して設けられた受は板9は、圧縮
ばね12が圧縮して、第1図および第2図において左方
に変位させられる。モータ23が、カッタ・ヘッド16
を備えた駆動軸21を、第3図矢印39により示される
ように回転させ、この作動により、第3図に示されるよ
うに所望深さの切込みが紙ウェブ15に施される。 第3図より、内方のプラスチック被覆43はそのままの
状態で残り、複合材により付与されたシールは全く損わ
れないことが明らかであろう。 中央部分46とプラスチック被覆43との間の接着強度
は、カッタ・ヘッド16に関する摩擦に充分見合うかあ
るいはそれよりも小さなものであり1、カッタ・ヘッド
16が後退させられた後にも同中央部分46はその位置
に付いていて離れない。 以上のような、押抜き、切抜き作業が終了すると、キャ
リア・ビーム4および5が再び離反運動に付され、これ
によりカッタ・ヘッド16が第3図に示される位置から
離れるよう駆動され。 る。 カッタ・ヘッド16の先端部40は、外方キャリアの接
触表面7の前方に、上述した作業仕様により実施される
切込みの深さに精密に相当する距離だけ、すなわち前述
した紙ウエブ構造例の場合、例えば0.35wmの距離
だけ、突出する。 この切込みの深さは、弾性式に設けられた受は板9と外
方キャリア6またはその接触表面7との間の距離により
決定される。刃の端縁44が、この距離だけ紙ウエブ中
に喰い込むよう構成することが可能である。
第1図は、本発明の実施例に係るポンチ装置の側断面図
、第2図は、第1図に示すポンチ装置の平面図、そして
第3図は、紙ウェブ中所望深度に喰い込ませたカッタ・
ヘッド先端部の環状刃を拡大して示す部分略示図、であ
る。 6・・・外方キャリア、9・・・受は板、16.21・
・・可動ポンチ部材(16・・・カッタ・ヘッド、21
・・・駆動軸)、19・・・(装置長手方向の)軸心、
24・・・(放射方向の)孔、26 、27 、28・
・・中空部、34調節−)−ット、40・・・(カッタ
・ヘッドの)先端部、44・・・端縁、45・・・切頭
円錐(表面)。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎下和彦
、第2図は、第1図に示すポンチ装置の平面図、そして
第3図は、紙ウェブ中所望深度に喰い込ませたカッタ・
ヘッド先端部の環状刃を拡大して示す部分略示図、であ
る。 6・・・外方キャリア、9・・・受は板、16.21・
・・可動ポンチ部材(16・・・カッタ・ヘッド、21
・・・駆動軸)、19・・・(装置長手方向の)軸心、
24・・・(放射方向の)孔、26 、27 、28・
・・中空部、34調節−)−ット、40・・・(カッタ
・ヘッドの)先端部、44・・・端縁、45・・・切頭
円錐(表面)。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎下和彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、受は板に対し押圧可能で、その先端部に環状刃を有
する可動ポンチ部材を備えており、この可動ポンチ部材
が回転駆動されるカッタ。 ヘッドを有することを特徴とする特に液体パック製造用
の紙ウェブの穴あけポンチ装置。 2、カッタ、ヘッドが外方キャリア内に設けられ、軸心
方向に調節可能かつ調節ナツトにより同キャリアに関し
締付は可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の、紙ウェブの穴あけポンチ装置。 3、カッタ、ヘッドが駆動軸に着脱可能に装着されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
に記載の、紙ウェブの穴あけポンチ装置。 4、カッタ・ヘッドおよび駆動軸が中空であり、中空部
が相互に整合されており、かつ駆動軸には、カッタ、ヘ
ッドの先端部から離れたその後方端部に少なくも1個の
放射方向の孔が形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の、紙ウ
ェブの穴あけポンチ装置。 5、カッタ、ヘッドの先端部の環状刃が、カッタ、ヘッ
ドの中空部を成す中心孔の円筒形と、先端部から後方に
寸法の増大する切頭円錐とが交差する交差線により形成
される環状の端縁により形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載
の、紙ウェブの穴あけポンチ装置。 6、カッタ、ヘッドを支持する外方キャリアが広い表面
域を有し、弾性的に支持された受は板に押圧可能に構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第5項のいずれかに記載の、紙ウェブの穴あけポンチ
装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE31196020 | 1981-05-16 | ||
DE19813119602 DE3119602A1 (de) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Vorrichtung zum einstanzen eines loches in eine papierbahn |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5828499A true JPS5828499A (ja) | 1983-02-19 |
JPH0478440B2 JPH0478440B2 (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=6132531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57080294A Granted JPS5828499A (ja) | 1981-05-16 | 1982-05-14 | 紙ウエブの穴あけポンチ装置 |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4578004A (ja) |
EP (1) | EP0065179B1 (ja) |
JP (1) | JPS5828499A (ja) |
AR (1) | AR230388A1 (ja) |
AT (1) | ATE26229T1 (ja) |
AU (1) | AU552503B2 (ja) |
BR (1) | BR8202820A (ja) |
CA (1) | CA1194779A (ja) |
CS (1) | CS241508B2 (ja) |
DD (1) | DD202258A5 (ja) |
DE (2) | DE3119602A1 (ja) |
ES (1) | ES512177A0 (ja) |
HU (1) | HU191087B (ja) |
MX (1) | MX157810A (ja) |
SU (1) | SU1192601A3 (ja) |
YU (1) | YU44008B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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