WO2001023191A1 - Stanzvorrichtung für blattstapel - Google Patents

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WO2001023191A1
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punch
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knife shaft
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PCT/EP2000/007219
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Horst Hild
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Esselte N.V.
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    • B42B5/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching
    • B42B5/08—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures
    • B42B5/10—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures the elements being of castellated or comb-like form
    • B42B5/103—Devices for assembling the elements with the stack of sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/10—Hand or foot actuated means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B26F1/04—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed with selectively-operable punches
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    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/14—Punching tools; Punching dies

Definitions

  • the invention relates to a device for punching sheet stacks, in particular for a combined punching and binding machine, with an insertion gap delimited on one side by a die for the sheets of the sheet stack to be provided with a row of punch holes near the edge and with a number of defined along the insertion gap in Spacing knives arranged at a distance from one another, which can be moved across an insertion element and through the insertion gap and the punching die.
  • the punching knives perform a linear movement through the insertion gap and the punching die.
  • a lever is provided for actuation, the pivoting movement of which is converted into the linear movement of the punching knife via gear means.
  • the construction of the known punching devices is relatively complicated, so that a considerable amount of construction and assembly is required.
  • a relatively high proportion of the actuating force has to be used to overcome frictional forces and to produce deformation work.
  • the object of the invention is to improve a punching device of the type specified at the outset in such a way that relatively little construction and assembly effort is required and the friction and deformation losses which occur during actuation are reduced.
  • the solution according to the invention is based on the idea that the punching knives are detachably coupled to a knife shaft which can be rotated about a central axis via the actuating member and are curved coaxially to the central axis and have a radial distance from the knife shaft in their parts pointing in the circumferential direction.
  • a plurality of punching knives are integrally connected to one another via a base web to form a punching body, the punching body being detachably coupled to the knife shaft which can be rotated about the central axis via the actuating member.
  • a preferred embodiment of the invention provides that a radially projecting, elongated receiving rib for at least one of the punching bodies is arranged on the knife shaft and that the punching body in the region of its base web has at least two spaced-apart openings for receiving radially projecting on the knife shaft Has retaining pin.
  • the receiving rib advantageously has a stop step pointing in the circumferential direction and projecting radially beyond the knife shaft, against which the punched body rests with the rear edge of its base web in the assembled state.
  • At least some of the punching knives have oblique punching edges on their end faces. It has proven to be advantageous if at least two of the cutting edges have different oblique angles when viewed in the punching direction, with at least two of the cutting edges viewed in the punching direction can be inclined on opposite sides. In principle, it is also possible to align at least one of the cutting edges transversely to the punching direction.
  • At least some of the punching knives can also have concave, crescent-shaped punching cutting edges on their end face.
  • a further reduction in the punching forces to be overcome can be achieved in that the punch knives protrude differently far beyond the base web within a punch body. It has proven to be advantageous if the punching body has an odd number of punching knives, the middle punching knife of the punching body advantageously being longer than the other punching knives and functioning as a guide knife. It is also advantageous if the two outer punch knives of a punch body are shorter than the middle but longer than the other punch knives. In this way it is achieved that the torques acting on the punching body during the punching process are kept small.
  • At least some of the punching knives are arranged individually on each knife holder, the knife holder being able to be coupled to the knife shaft which can be rotated about the central axis via the actuating member.
  • the punching knife pointing in the circumferential direction of the knife shaft is curved coaxially to the central axis and has a radial distance from the knife shaft.
  • a preferred embodiment of the invention provides that at least one of the knife holders is axially immovable and optionally displaceable in the circumferential direction or can be locked on the knife shaft via a coupling mechanism. With these measures it is achieved that individual punching knives of the knife arrangement can optionally be switched off.
  • the coupling mechanism expediently has a camshaft, each with a cam curve assigned to the individual knife holders, and also with a locking member that is radially adjustable via the associated cam curve.
  • the camshaft can engage in a central bore of the knife shaft so that the camshaft and the knife shaft can be rotated relative to one another about the central axis.
  • the locking member advantageously extends through a radial opening in the knife shaft, wherein in the locking position under the action of the cam curve it engages in a radial bore of the knife holder which is open to the radially inner knife shaft and is pushed out of the radial hole in the direction of the knife shaft in the switch-off position ,
  • the locking member is advantageously under the action of a force pointing in the direction of the camshaft of a spring supported in the knife holder.
  • the knife shaft is advantageously connected in a rotationally fixed manner to an actuating lever. But it can also be driven by a motor.
  • the curved punching knives are expediently guided in a concave curved sliding guide fixed to the housing.
  • a linear contact can be achieved by ribs on the convex outer surface and / or in the concave sliding guide.
  • the stamping die is designed as a metal plate which is bent around a bending edge running centrally in the entry region of the punch openings along the punch openings while widening the punch openings. It is also advantageous if the insertion gap on the side opposite the punch die has a stripper with openings for the punch knives to pass through, it being sufficient for guiding the punch knives if position of the knife shaft, only the longest punching knife engages in the associated wiper opening.
  • Fig. 1 is a diagrammatic representation of a combined
  • FIG. 2a and b show a longitudinal section through the punching and binding machine according to FIG. 1 in a diagrammatic representation with and without a cutter shaft;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the punching and binding machine according to FIG. 1;
  • 4a shows a diagrammatic exploded view of the knife shaft with punching knives and camshaft for controlling the switching knives
  • 4b is a perspective view of the knife shaft in the assembled state
  • 5a shows an end view of the knife shaft with camshaft and switching knife
  • 5b and c show a section through the knife shaft with the switching knife coupled and uncoupled
  • 6a shows a punching body with seven punching knives in a diagrammatic representation
  • 6b and c a broad side view and an end view of the
  • the punching and binding machine shown in the drawing is intended for punching and binding sheet stacks of different thicknesses and with different sheet formats.
  • the punching and binding machine comprises a punching mechanism 10 with an insertion gap 12 for the sheets 14 to be provided with a number of binding holes near the edge, a binding mechanism 16 for binding the sheet stack in the region of the binding holes by means of an elastically spreadable binding spine, not shown the sheet-metal magazine 20 with measuring chamber 22, which can be pivoted between a working position and a rest position, and a measuring arrangement 24 which engages in the measuring chamber of the sheet magazine 20 for the thickness measurement of the sheet stack, not shown, located in the measuring chamber.
  • an arrangement 26 for setting the format an actuating lever 30 coupled to a knife shaft 28 for actuating the punching knives 46, 56 of the punching mechanism 10 arranged on the knife shaft, and an actuating member 34 designed as a slide for the mutual expansion of the spreading bodies forming the binding mechanism 16 36.38.
  • the cutter shaft which can be coupled at one end 40 to the actuating lever 30 has radially projecting receiving ribs 42 which extend over a partial length of the cutter shaft and form a stop step 40 for punching bodies 44.
  • the punch body 44 have a plurality of punching knives 46 which protrude in the circumferential direction beyond the receiving ribs 42 and are arranged at axial distances from one another and which have a punch 48 on their end face.
  • the punched body 44 with the punching knives 46 are curved coaxially to the axis 50 of the knife shaft 28 in the assembled state.
  • the individual punching knives 46 of the punching body 44 project differently beyond the base web 45 in the circumferential direction, so that they become effective in different angular positions of the actuating lever 30 during the punching process. This reduces the punching forces to be overcome.
  • the punching body 46 shown in FIGS. 6a to c has a total of seven punching knives 46 protruding differently beyond the base web 45, the middle punching knife being longer than the other punching knives, while the two outer punching knives are shorter than the middle but longer than the other die cutters. With these measures it is achieved that the moment forces acting on the punching body 44 during the punching process, which could tilt the punching body 44 with respect to the knife shaft, are reduced.
  • the punching knives have oblique punching edges 48 on their end faces, with partially different oblique angles that can point in different directions. Instead of the diagonally cut guillotine-type cutting edges, concave, crescent-shaped cutting edges can also be provided.
  • the punching bodies 44 are fixed via the bores 52 on pins (not shown) of the receiving ribs 42 against displacement in the circumferential direction and in the axial direction.
  • three knife holders 54 which are located in different axial positions and which have curved punching knives which protrude in the circumferential direction and which can optionally be positively coupled to the knife shaft 28 via a camshaft 58 are also arranged on the knife shaft 28.
  • the insertion gap 12 is delimited on the side opposite the cutting edges 48 of the punching knives 46 and 56 by a punching die 60 which have through openings 62 for the punching knives 46, 56 which are arranged at equal distances from one another and which on their side facing away from the insertion gap 12 into a receiving container 64 for punching waste.
  • the stamping die 60 is designed as a metal plate which is screwed to a part fixed to the housing via the fastening holes 61. As can be seen from FIGS. 7b and c, the stamping die is bent around a bending edge 63 which runs in the center of the entry area of the through-openings 62 and extends along the through-openings while expanding the punched openings. On the flank opposite the punch die 60, the insertion gap 12 is delimited by a scraper 65 with openings for the punch knives 46, 56 to pass through. In order to align the punch knives mounted on the fly exactly, at least one of the punch knives 46, 56 engages in the associated stripper opening in the rest position of the knife shaft 28. On their convex outside 67, the punching bodies 44 are guided in a concavely curved, guide guide 69 fixed to the housing.
  • the sliding guide can be provided with ribs running in the circumferential direction in order to reduce the frictional forces.
  • the actuating lever 30 is pivoted from an upward-pointing starting position into the end position shown in FIG. 1.
  • the punching knives 46, 56 with their cutting edges 48 successively pass through the stripper 65 into the insertion gap 12 and the passage opening 62 of the punching die 60 and in this way produce the binding holes near the edge in the sheets 14 located in the insertion gap.
  • the rotary knob 76 is used to select the sheet format and for another Ren the actuator 24 to determine the stack thickness and to set the dependent parameters.
  • a stop for the sheets 14 to be punched is set within the insertion gap 12.
  • the switching knives 54 are switched on or off in accordance with the specified format. This results in a symmetrical arrangement of holes along the edge of the hole and at the same time prevents punching through of side edges.
  • a camshaft 58 is connected to the rotary knob 76 in a rotationally and displaceably fixed manner.
  • the camshaft 58 engages in a central bore 90 of the cutter shaft 28 which is open towards the side of the rotary knob 76 and has a cam curve 92 at the axial positions of the cutter holders 54 which are rotatable on the cutter shaft 28 about the axis 50.
  • a locking pin 96 arranged in a radial opening 94 of the cutter shaft 28 is radially positioned via the cam curves 92 of the camshaft 58.
  • the locking pin 96 is under the action of a spring 98 which is supported in the knife holder 54 and which presses it against the cam curve 92.
  • the locking pin 96 engages in a blind hole 100 open to the knife shaft 28 or has moved out of it.
  • the engaged position of the locking pin there is a positive connection of the knife holder 54 in question to the knife shaft 28, while in the disengaged position there is no positive connection and the knife holder 54 can be rotated coaxially to the axis 50 in a circumferential groove 102 of the knife shaft 28 (switch-off position).
  • the bottom 104 of the measuring chamber 22 has a plurality of steps 118 which descend towards the rear contact surface 106.
  • steps 118 are selected so that the individual partial stacks fit into the insertion gap 12. This makes it easier to punch and bind thick stacks of sheets that cannot be punched at once.
  • the invention relates to a device for punching sheet stacks, in particular for a combined punching and binding machine.
  • the punching device has an insertion gap 12 delimited on one side by a punching die 60 for the sheets 14 to be provided with a row of punching holes near the edge, and a number of spaced apart from one another along the insertion gap, via an actuating lever 20 across the insertion gap 12 and the punching die 60 punching knives 46, 56 movable therethrough.
  • a particularly simple and low-friction construction is achieved according to the invention in that a plurality of punching knives 46 are integrally connected to one another via a base web 45 to form a punching body 44, and that at least one of the punching bodies 44 has a knife shaft 28 which can be rotated about a central axis 30 via the actuating lever 30 is detachably coupled and curved coaxially to the central axis, and that the punching body is at least at its circumferential punching knives 46 a radial distance from the knife shaft 28.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stanzen von Blattstapeln, insbesondere für eine kombinierte Stanz- und Bindemaschine. Die Stanzvorrichtung weist einen einseitig durch eine Stanzmatrize (60) begrenzten Einschubspalt (12) für die mit einer Reihe von randnahen Stanzlöchern zu versehenden Blätter (14) sowie eine Anzahl von entlang dem Einschubspalt in definierten Abständen voneinander angeordneten, über einen Betätigungshebel (20) quer durch den Einschubspalt (12) und die Stanzmatrize (60) hindurch bewegbaren Stanzmessern (46, 56) auf. Ein besonders einfacher und reibungsarmer Aufbau wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass mehrere Stanzmesser (46) über einen Basissteg (45) unter Bildung eines Stanzkörpers (44) einstückig miteinander verbunden sind, dass zumindest einer der Stanzkörper (44) mit einer über dem Betätigungshebel (20) um eine Zentralachse (50) drehbaren Messerwelle (28) lösbar gekuppelt und koaxial zur Zentralachse gekrümmt ist, und dass der Stanzkörper zumindest an seinen in Umfangsrichtung weisenden Stanzmessern (46) einen radialen Abstand von der Messerwelle (28) aufweist.

Description

Stanzvorrichtung für Blattstapel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von Blattstapeln, insbesondere für eine kombinierte Stanz- und Bindemaschine, mit einem einseitig durch eine Stanzmatrize begrenzten Einschubspalt für die mit einer Reihe von randnahen Stanzlöchern zu versehenden Blätter des Blattstapels und mit einer Anzahl von entlang dem Einschubspalt in definierten Abständen voneinander angeordneten, über ein Betätigungsorgan quer durch den Einschubspalt und die Stanzmatrize hindurch bewegbaren Stanzmessern.
Bei bekannten Stanzvorrichtungen für kombinierte Stanz- und Bindemaschinen führen die Stanzmesser eine durch den Einschubspalt und die Stanz- matrize hindurchgehende Linearbewegung aus. Zur Betätigung ist ein Hebel vorgesehen, dessen Schwenkbewegung über Getriebemittel in die Linearbewegung der Stanzmesser umgesetzt wird. Der konstruktive Aufbau der bekannten Stanzvorrichtungen ist relativ kompliziert, so daß ein erheblicher Bau- und Montageaufwand erforderlich ist. Hinzu kommt, daß bei der Viel- zahl der Stanzmesser und der hierfür erforderlichen Führungen ein relativ hoher Anteil der Betätigungskraft zur Überwindung von Reibungskräften und zur Erbringung von Verformungsarbeit aufgewandt werden muß.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stanzvor- richtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß ein relativ geringer Bau- und Montageaufwand erforderlich ist und die bei der Betätigung auftretenden Reibungs- und Verformungsverluste reduziert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 15 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltun- gen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß die Stanzmesser mit einer über das Betätigungsorgan um eine Zentralachse drehbaren Messerwelle lösbar gekuppelt und koaxial zur Zentralachse gekrümmt sind und in ihren in Umfangsrichtung weisenden Partien einen radialen Abstand von der Messerwelle aufweisen.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante sind mehrere Stanzmesser über einen Basissteg unter Bildung eines Stanzkörpers einstückig miteinander verbunden, wobei der Stanzkörper mit der über das Betätigungsorgan um die Zentralachse drehbaren Messerwelle lösbar gekuppelt ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an der Messerwelle eine radial überstehende, langgestreckte Aufnahmerippe für mindestens einen der Stanzkörper angeordnet ist und daß der Stanzkörper im Bereich seines Basisstegs mindestens zwei im Abstand voneinander angeord- nete Durchbrüche zur Aufnahme von an der Messerwelle radial überstehenden Haltezapfen aufweist. Um die über das Betätigungsorgan aufgebrachte Hebelkraft vollständig auf die Stanzmesser übertragen zu können, weist die Aufnahmerippe vorteilhafterweise eine in Umfangsrichtung weisende, radial über die Messerwelle überstehende Anschlagstufe auf, gegen die der Stanz- körper im montierten Zustand mit der Rückkante seines Basisstegs anliegt.
Um die zu überwindenden Stanzkräfte zu reduzieren, weist zumindest ein Teil der Stanzmesser an ihren Stirnseiten schräge Stanzschneiden auf. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens zwei der Stanz- schneiden in Stanzrichtung gesehen unterschiedliche Schrägwinkel aufweisen, wobei mindestens zwei der Stanzschneiden in Stanzrichtung gesehen nach entgegengesetzten Seiten schräg angestellt sein können. Grundsätzlich ist es auch möglich, zumindest eine der Stanzschneiden quer zur Stanz- richtung auszurichten.
Alternativ hierzu kann zumindest ein Teil der Stanzmesser an ihrer Stirnseite auch konkav gekrümmte, sichelförmige Stanzschneiden aufweisen.
Eine weitere Reduzierung der zu überwindenden Stanzkräfte kann dadurch erzielt werden, daß die Stanzmesser innerhalb eines Stanzkörpers unter- schiedlich weit über den Basissteg überstehen. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn der Stanzkörper eine ungerade Anzahl Stanzmesser aufweist, wobei vorteilhafterweise das mittlere Stanzmesser des Stanzkörpers länger als die übrigen Stanzmesser ist und als Führungsmesser fungiert. Weiter ist es von Vorteil, wenn die beiden äußeren Stanzmesser eines Stanzkörpers kürzer als das mittlere aber länger als die übrigen Stanzmesser sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die beim Stanzvorgang an den Stanzkörper angreifenden Drehmomente klein gehalten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten oder alternativen Ausgestaltung der Er- findung ist zumindest ein Teil der Stanzmesser einzeln an je einem Messerhalter angeordnet, wobei der Messerhalter mit der über das Betätigungsorgan um die Zentralachse drehbaren Messerwelle kuppelbar ist. Auch hierbei ist das in Umfangsrichtung der Messerwelle weisende Stanzmesser koaxial zur Zentralachse gekrümmt und weist einen radialen Abstand von der Mes- serwelle auf. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zumindest einer der Messerhalter axial unverschiebbar und in Umfangsrichtung wahlweise verschiebbar oder über einen Kupplungsmechanismus arretierbar auf der Messerwelle angeordnet ist. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß einzelne Stanzmesser der Messeranordnung wahlweise abge- schaltet werden können. Damit können bei gegebenem Blattformat Rand- durchstanzungen vermieden werden. Der Kupplungsmechanismus weist zweckmäßig eine Nockenwelle mit je einer den einzelnen Messerhaltern zugeordneten Nockenkurve sowie je ein über die zugehörige Nockenkurve radial verstellbares Sperrorgan auf. Die Nockenwelle kann dabei in eine Zentralbohrung der Messerwelle eingreifen, so daß die Nockenwelle und die Messerwelle um die Zentralachse gegeneinander verdrehbar sind. Das Sperrorgan greift vorteilhafterweise durch einen radialen Durchbruch in der Messerwelle hindurch, wobei es in der Arretierungsstellung unter der Einwirkung der Nockenkurve in eine zur radial in- nen liegenden Messerwelle hin offene Radialbohrung des Messerhalters eingreift und in der Abschaltstellung aus der Radialbohrung in Richtung Messerwelle herausgedrängt ist. Das Sperrorgan steht zweckmäßig unter der Einwirkung einer in Richtung Nockenwelle weisenden Kraft einer im Messerhalter abgestützten Feder.
Vorteilhafterweise ist die Messerwelle drehfest mit einem Betätigungshebel verbunden. Sie kann aber auch motorisch angetrieben werden.
Die gekrümmten Stanzmesser sind mit ihrer konvexen Außenfläche zweck- mäßig in einer gehäusefesten, konkav gekrümmten Gleitführung geführt. Zur Reduzierung der Reibungskräfte kann durch Rippen auf der konvexen Außenfläche und/oder in der konkaven Gleitführung eine linienförmige Anlage erzielt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Stanzmatrize als Metallplatte ausgebildet, die um eine im Eintrittsbereich der Stanzöffnungen mittig entlang den Stanzöffnungen verlaufende Biegekante unter Aufweitung der Stanzöffnungen abgekantet ist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Einschubspalt auf der der Stanzmatrize gegenüberliegenden Seite einen Abstreifer mit Durchbrüchen für den Durchgriff der Stanzmesser aufweist, wobei es für die Führung der Stanzmesser ausreicht, wenn in der Ru- hestellung der Messerwelle nur das jeweils längste Stanzmesser in den zugehörigen Abstreiferdurchbruch eingreift.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer kombinierten
Stanz- und Bindemaschine in aufgeklapptem Zustand;
Fig. 2a und b einen Längsschnitt durch die Stanz- und Bindemaschine nach Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung mit und ohne Messerwelle;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Stanz- und Bindemaschi- ne nach Fig. 1 ;
Fig. 4a eine schaubildliche Explosionsdarstellung der Messerwelle mit Stanzmessern und Nockenwelle für die An- steuerung der Schaltmesser;
Fig. 4b eine schaubildliche Ansicht der Messerwelle im montierten Zustand;
Fig. 5a eine Stirnseitenansicht der Messerwelle mit Nocken- welle und Schaltmesser;
Fig. 5b und c einen Schnitt durch die Messerwelle bei gekuppeltem und entkuppeltem Schaltmesser;
Fig. 6a ein Stanzkörper mit sieben Stanzmessern in schaubildlicher Darstellung; Fig. 6b und c eine Breitseitenansicht und eine Stirnseitenansicht des
Stanzkörpers nach Fig. 6a in vergrößerter Darstellung;
Fig. 7a eine schaubildliche Darstellung der Stanzmatrize;
Fig. 7b zwei senkrechte Schnitte durch die Stanzmatrize im
Bereich der Stanzlöcher und der Befestigungslöcher.
Die in der Zeichnung dargestellte Stanz- und Bindemaschine ist zum Stanzen und Binden von Blattstapeln unterschiedlicher Dicke und mit verschiedenen Blattformaten bestimmt. Die Stanz- und Bindemaschine umfaßt einen Stanzmechanismus 10 mit einem Einschubspalt 12 für die mit einer Reihe von randnahen Bindelöchern zu versehenden Blätter 14, einen Bindeme- chanismus 16 zum Binden des Blattstapels im Bereich der Bindeiöcher mittels eines nicht dargestellten, elastisch aufspreizbaren Binderückens, ein gegenüber dem Maschinengehäuse 18 zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verschwenkbares Blattmagazin 20 mit Meßkammer 22, und eine in die Meßkammer des Blattmagazins 20 eingreifende Meßanord- nung 24 für die Dickenmessung des in der Meßkammer befindlichen, nicht dargestellten Blattstapels. Weiter vorgesehen sind eine Anordnung 26 für die Formateinstellung, ein mit einer Messerwelle 28 gekuppelter Betätigungshebel 30 für die Betätigung der auf der Messerwelle angeordneten Stanzmesser 46, 56 des Stanzmechanismus 10 und ein als Schieber ausgebildetes Betätigungsorgan 34 für die gegenseitige Aufspreizung der den Bindemechanismus 16 bildenden Spreizkörper 36,38.
Wie aus Fig. 3 und 4b zu ersehen ist, weist die an ihrem einen Ende 40 mit dem Betätigungshebel 30 kuppelbare Messerwelle sich über eine Teillänge der Messerwelle erstreckende, radial überstehende Aufnahmerippen 42 auf, die eine Anschlagstufe 40 für Stanzkörper 44 bilden. Die Stanzkörper 44 weisen mehrere in Umfangsrichtung über die Aufnahmerippen 42 überstehende und in axialen Abständen voneinander angeordnete Stanzmesser 46 auf, die an ihrer Stirnseite eine Stanzschneide 48 tragen. Die Stanzkörper 44 mit den Stanzmessern 46 sind im montierten Zustand koaxial zur Achse 50 der Messerwelle 28 gekrümmt. Die einzelnen Stanzmesser 46 der Stanzkörper 44 stehen in Umfangsrichtung unterschiedlich weit über den Basissteg 45 über, so daß sie beim Stanzvorgang in verschiedenen Winkelstellungen des Betätigungshebels 30 wirksam werden. Dadurch werden die zu überwindenden Stanzkräfte reduziert.
Der in den Fig. 6a bis c gezeigte Stanzkörper 46 weist insgesamt sieben über den Basissteg 45 unterschiedlich weit überstehende Stanzmesser 46 auf, wobei das mittlere Stanzmesser länger als die übrigen Stanzmesser ist, während die beiden äußeren Stanzmesser kürzer als das mittlere, aber län- ger als die übrigen Stanzmesser sind. Mit diesen Vorkehrungen wird erreicht, daß die beim Stanzvorgang am Stanzkörper 44 angreifenden Momentenkräfte, die den Stanzkörper 44 gegenüber der Messerwelle kippen könnten, reduziert werden. Wie insbesondere aus den Fig. 6a und b zu ersehen ist, weisen die Stanzmesser an ihren Stirnseiten schräge Stanzschneiden 48 auf, mit zum Teil unterschiedlichen Schrägwinkeln, die in verschiedene Richtungen weisen können. Statt der schräg angestellten Stanzschneiden nach Guillotine-Art können auch konkav gekrümmte, sichelförmige Stanzschneiden vorgesehen werden.
Die Stanzkörper 44 werden über die Bohrungen 52 auf nicht dargestellten Zapfen der Aufnahmerippen 42 gegen ein Verschieben in Umfangsrichtung und in axialer Richtung fixiert. Auf der Messerwelle 28 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerdem drei in unterschiedlichen axialen Positionen befindliche Messerhalter 54 angeordnet, die in Umfangsrichtung über- stehende gekrümmte Stanzmesser 56 aufweisen und über eine Nockenwelle 58 wahlweise mit der Messerwelle 28 formschlüssig kuppelbar sind. Der Einschubspalt 12 ist auf der den Stanzschneiden 48 der Stanzmesser 46 und 56 gegenüberliegenden Seite durch eine Stanzmatrize 60 begrenzt, die in gleichen Abständen voneinander angeordnete Durchtrittsöffnungen 62 für die Stanzmesser 46,56 aufweisen und die auf ihrer dem Einschubspalt 12 abgewandten Seite in einen Aufnahmebehälter 64 für Stanzabfälle münden. Die Stanzmatrize 60 ist als Metallplatte ausgebildet, die über die Befestigungslöcher 61 an einem gehäusefesten Teil angeschraubt ist. Wie aus den Fig. 7b und c zu ersehen ist, ist die Stanzmatrize um eine im Eintrittsbereich der Durchtrittsöffnungen 62 mittige, entlang den Durchtrittsöffnungen verlaufende Biegekante 63 unter Aufweitung der Stanzöffnungen abgekantet. An der der Stanzmatrize 60 gegenüberliegenden Flanke ist der Einschubspalt 12 durch einen Abstreifer 65 mit Durchbrüchen für den Durchgriff der Stanzmesser 46, 56 begrenzt. Um die fliegend gelagerten Stanzmesser ex- akt auszurichten, greift zumindest eines der Stanzmesser 46, 56 in der Ruhestellung der Messerwelle 28 in den zugehörigen Abstreiferdurchbruch ein. An ihrer konvexen Außenseite 67 sind die Stanzkörper 44 in einer konkav gekrümmten, gehäusefesten Gleitführung 69 geführt. Die Gleitführung kann mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen versehen sein, um die Rei- bungskräfte zu reduzieren.
Beim Stanzvorgang wird der Betätigungshebel 30 von einer nach oben weisenden Ausgangsposition in die in Fig. 1 gezeigte Endposition verschwenkt. Dabei gelangen die Stanzmesser 46, 56 mit ihren Stanzschneiden 48 nach- einander durch den Abstreifer 65 hindurch in den Einschubspalt 12 und die Durchtrittsöffnung 62 der Stanzmatrize 60 und erzeugen auf diese Weise die randnahen Bindelöcher in den im Einschubspalt befindlichen Blättern 14.
Um die Bindelöcher richtig im Rand der Blätter 14 zu positionieren, müssen vor dem Stanzvorgang einige Einstellungen vorgenommen werden. Dazu dient einmal der Drehknopf 76 zur Auswahl des Blattformats und zum ande- ren das Stellorgan 24 zur Bestimmung der Stapeldicke und zur Einstellung der davon abhängigen Einstellparameter.
Mit Hilfe des Drehknopfs 76 für die Formateinstellung wird innerhalb des Einschubspalts 12 ein Anschlag für die zu stanzenden Blätter 14 eingestellt. Außerdem werden damit die Schaltmesser 54 nach Maßgabe des vorgegebenen Formats zugeschaltet oder abgeschaltet. Damit wird eine symmetrische Lochanordnung entlang dem Lochrand erzielt und gleichzeitig vermieden, daß es zu Durchstanzungen von Seitenkanten kommt.
Mit dem Drehknopf 76 ist eine Nockenwelle 58 dreh- und verschiebefest verbunden. Die Nockenwelle 58 greift in eine zur Seite des Drehknopfs 76 hin offene Zentralbohrung 90 der Messerwelle 28 ein und weist an den axialen Positionen der auf der Messerwelle 28 um die Achse 50 drehbar angeord- neten Messerhalter 54 jeweils eine Nockenkurve 92 auf. Wie aus den Fig. 5a bis c zu ersehen ist, wird über die Nockenkurven 92 der Nockenwelle 58 ein in einem radialen Durchbruch 94 der Messerwelle 28 angeordneter Sperrstift 96 radial positioniert. Der Sperrstift 96 steht unter der Einwirkung einer im Messerhalter 54 abgestützten Feder 98, die ihn gegen die Nockenkurve 92 drückt. Je nach Drehstellung der jeweiligen Nockenkurve 92 greift der Sperrstift 96 in ein zur Messerwelle 28 offenes Sackloch 100 ein oder ist aus diesem herausgerückt. In der Eingriffstellung des Sperrstifts ergibt sich eine formschlüssige Verbindung des betreffenden Messerhalters 54 mit der Messerwelle 28, während in der ausgerückten Stellung der Formschluß entfällt und der Messerhalter 54 in einer Umfangsnut 102 der Messerwelle 28 koaxial zur Achse 50 verdrehbar ist (Abschaltstellung).
Wie aus den Fig. 2a, b und 3 zu ersehen ist, weist der Boden 104 der Meßkammer 22 mehrere Stufen 118 auf, die zur rückwärtigen Anlagefläche 106 hin absteigen. Mit dieser Stufenanordnung ist es möglich, einen dicken Blattstapel so zu unterteilen, daß die Teilstapel leicht über ihren oberen Stufenrand einzeln erfaßt werden können. Die Stufen 118 sind dabei so gewählt, daß die einzelnen Teilstapel in den Einschubspalt 12 passen. Dadurch wird das Stanzen und Binden dicker Blattstapel, die nicht auf einmal gestanzt werden können, erleichtert.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stanzen von Blattstapeln, insbesondere für eine kombinierte Stanz- und Bindemaschine. Die Stanzvorrichtung weist einen einseitig durch eine Stanzmatrize 60 begrenzten Einschubspalt 12 für die mit einer Reihe von randnahen Stanzlöchern zu versehenden Blätter 14 sowie eine Anzahl von entlang dem Einschubspalt in definierten Abständen voneinander angeordneten, über einen Betätigungshebel 20 quer durch den Einschubspalt 12 und die Stanzmatrize 60 hindurch bewegbaren Stanzmessern 46, 56 auf. Ein besonders einfacher und reibungsarmer Aufbau wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß mehrere Stanzmesser 46 über einen Basissteg 45 unter Bildung eines Stanzkörpers 44 einstückig miteinander verbunden sind, daß zumindest einer der Stanzkörper 44 mit einer über dem Betätigungshebel 30 um eine Zentralachse 30 drehbaren Messerwelle 28 lösbar gekuppelt und koaxial zur Zentralachse gekrümmt ist, und daß der Stanzkörper zumindest an seinen in Umfangsrichtung weisenden Stanzmessern 46 einen radialen Abstand von der Messerwelle 28 aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Stanzen von Blattstapeln, insbesondere für eine kombinierte Stanz- und Bindemaschine, mit einem einseitig durch eine Stanzmatrize (60) begrenzten Einschubspalt (12) für die mit einer Reihe von randnahen Stanzlöchern zu versehenden Blätter (14) des Blattstapels und mit einer Anzahl von entlang dem Einschubspalt (12) in definierten Abständen voneinander angeordneten, über ein Betätigungsorgan (30) quer durch den Einschubspalt (12) und die Stanzma- trize (60) hindurch bewegbaren Stanzmessern (46, 56), dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stanzmesser (46) über einen Basissteg (45) unter Bildung eines Stanzkörpers (44) einstückig miteinander verbunden sind, daß mindestens einer der Stanzkörper (44) mit einer über das Betätigungsorgan (30) um eine Zentralachse (50) drehbaren Mes- serwelle (28) lösbar gekuppelt und koaxial zur Zentralachse (50) gekrümmt ist und zumindest an seinen in Umfangsrichtung weisenden Stanzmessern (46) einen radialen Abstand von der Messerwelle (28) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an der Messerwelle (28) eine radial überstehende langgestreckte Aufnahmerippe (42) für den mindestens einen Stanzkörper (44) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Stanzkörper (44) im Bereich seines Basisstegs
(45) mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Durchbrüche (52) zur Aufnahme von an der Messerwelle (28) radial überstehenden Haltezapfen aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmerippe (42) eine in Umfangsrichtung wei- sende, radial über die Messerwelle überstehende Anschlagstufe (41 ) aufweist, gegen die der mindestens eine Stanzkörper (44) im montierten Zustand mit der freien Rückkante seines Basisstegs (45) anliegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Stanzmesser (46) an ihren Stirnseiten schräge Stanzschneiden (48) aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß minde- stens zwei der Stanzschneiden (48) in Stanzrichtung gesehen unterschiedliche Schrägwinkel aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Stanzschneiden (48) in Stanzrichtung gesehen nach entgegengesetzten Seiten schräg angestellt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stanzschneiden quer zur Stanzrichtung ausgerichtet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stanzmesser (46) an seiner Stirnseite eine konkav gekrümmte Stanzschneide (48) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzmesser (46) innerhalb des Stanzkörpers (44) unterschiedlich weit über den Basissteg (45) überstehen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzkörper (44) eine ungerade Anzahl Stanzmesser (46) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Stanzmesser (46) des Stanzkörpers (44) länger als die übrigen Stanzmesser ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Stanzmesser (46) eines Stanzkörpers (44) kürzer als das mittlere, aber länger als die übrigen Stanzmesser sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stanzmesser (56) einzeln an einem Messerhalter (54) angeordnet ist, der mit einer über das Betätigungsorgan (30) um eine Zentralachse (50) drehbaren Messerwelle (28) kuppelbar ist, wobei das in Umfangsrichtung der Messerwelle (28) weisende Stanzmesser (56) koaxial zur Zentralachse (50) gekrümmt ist und einen radialen Abstand von der Messerwelle (28) aufweist.
15. Vorrichtung zum Stanzen von Blattstapeln, insbesondere für eine kombinierte Stanz- und Bindemaschine, mit einem einseitig durch eine Stanzmatrize (60) begrenzten Einschubspalt (12) für die mit einer Reihe von randnahen Stanzlöchern zu versehenden Blätter (14) des Blattstapels und mit einer Anzahl von entlang dem Einschubspalt (12) in definierten Abständen voneinander angeordneten, über ein Betätigungsorgan (30) quer durch den Einschubspalt (12) und die Stanzma- trize (60) hindurch bewegbaren Stanzmessern (46, 56), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stanzmesser (56) einzeln an einem Messerhalter (54) angeordnet ist, der mit einer über das Betätigungsorgan (30) um eine Zentralachse (50) drehbaren Messerwelle (28) kuppelbar ist, wobei das in Umfangsrichtung der Messerwelle (28) weisende Stanzmesser (56) koaxial zur Zentralachse (50) gekrümmt ist und einen radialen Abstand von der Messerwelle (28) aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (54) axial unverschiebbar und in Umfangsrichtung wahlweise verdrehbar oder über einen Kupplungsmechanismus (92, 96) arretierbar auf der Messerwelle (28) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsmechanismus eine Nockenwelle (58) mit je einer den einzelnen Messerhaltern (54) zugeordneten Nockenkurve (92) sowie je ein über die zugehörige Nockenkurve radial verstellbares Sperrorgan (96) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (58) in eine Zentralbohrung (90) der Messerwelle (28) eingreift und gegenüber dieser verdrehbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrorgan (96) durch einen radialen Durchbruch (94) in der Messerwelle (28) hindurchgreift, wobei es in der Arretierungsstellung unter der Einwirkung der Nockenkurve (92) in eine zur radial innen liegenden
Messerwelle (28) hin offene Radialbohrung (100) des Messerhalters (54) eingreift und in der Abschaltsteliung aus der Radialbohrung in Richtung Messerwelle herausgedrängt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrorgan (96) unter der Einwirkung einer in Richtung Nockenwelle (58) weisenden Kraft einer im Messerhalter (54) abgestützten Feder (98) steht.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwelle (28) drehfest mit einem das Betätigungsorgan bildenden Betätigungshebel (30) verbunden ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwelle (28) motorisch antreibbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzmesser (46, 56) mit ihrer konkaven Außenflä- ehe (67) in einer gehäusefesten, konkav gekrümmten Gleitführung (69) geführt sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (62) der Stanzmatrize (60) ei- nen von der Eintrittsseite zur Austrittsseite hin variablen Querschnitt aufweisen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stanzmatrize (60) als Metallplatte ausgebildet ist, die eine im Eintritts- bereich der Durchtrittsöffnungen (62) mittig entlang den Durchtrittsöff- nungen (62) verlaufenden Biegekante (63) unter Aufweitung der Durchtrittsöffnungen abgekantet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Einschubspalt (12) auf der der Stanzmatrize (60) gegenüberliegenden Seite einen Abstreifer (65) mit Durchbrüchen für den Durchgriff der Stanzmesser (46, 56) aufweist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung der Messerwelle (28) nur das jeweils längste Stanzmesser (46, 56) in den zugehörigen Abstreifer-Durchbruch eingreift.
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