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WO1998033630A1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von kontinuierlich geförderten, flächigen gegenständen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schneiden von kontinuierlich geförderten, flächigen gegenständen Download PDF

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Publication number
WO1998033630A1
WO1998033630A1 PCT/CH1998/000031 CH9800031W WO9833630A1 WO 1998033630 A1 WO1998033630 A1 WO 1998033630A1 CH 9800031 W CH9800031 W CH 9800031W WO 9833630 A1 WO9833630 A1 WO 9833630A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting
cutting edge
speed
objects
cut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH1998/000031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Jäger
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.)
Ferag AG
Original Assignee
Ferag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferag AG filed Critical Ferag AG
Priority to CA002279866A priority Critical patent/CA2279866C/en
Priority to AU55475/98A priority patent/AU739661B2/en
Priority to JP53241898A priority patent/JP4077884B2/ja
Priority to DK98900522T priority patent/DK0960006T3/da
Priority to DE59803847T priority patent/DE59803847D1/de
Priority to EP98900522A priority patent/EP0960006B1/de
Publication of WO1998033630A1 publication Critical patent/WO1998033630A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B26D11/00—Combinations of several similar cutting apparatus
    • 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
    • B26D1/12—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 cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—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 cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/26—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 cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut
    • B26D1/28—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 cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut and rotating continuously in one direction during cutting

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of the first independent claim.
  • the method is used to cut flat objects that are conveyed continuously and parallel to their main surfaces along predetermined cutting lines that run parallel to the conveying direction.
  • the method is particularly suitable for cutting flat objects that are difficult to cut because, for example, they are easily deformable and / or consist of several layers, which are also easily deformable, and which layers adhere to one another only slightly.
  • Such articles are, for example, multi-page printed products made of relatively thin papers.
  • the invention further relates to a device according to the preamble of the corresponding claim for performing the method.
  • For cutting or trimming flat objects usually perpendicular to their main surfaces, they are positioned, for example, between two straight cutting edges and the cutting edges cross each other in a plane perpendicular to the main surfaces. passed that the intersection of the two cutting edges, in which cutting is effective, moves along a predetermined cutting line over a main surface of the object to be cut.
  • the one of the cutting edges can lie in the support plane of the object to be cut or can be part of a support surface.
  • the other cutting edge can be moved against this support plane, either by pivoting about a pivot axis or by a movement perpendicular to the support plane, the cutting edge moving against the support plane being oriented obliquely with respect to the support plane (cutting angle).
  • Such cutting methods are referred to as cross cutting and are best known as shear cutting of stationary objects.
  • Devices for intersecting cutting of flat objects continuously conveyed transversely to their main surfaces are known, for example, from publication EP-367715 (F271), devices for cutting objects continuously conveyed parallel to their main surfaces, for example from publication US-3069952 or from publication EP - 0698451. If the specified cutting lines lie parallel to the main surfaces of the objects to be cut when conveying, the arrangement of the two cutting edges must be aligned transversely to the conveying direction. Since a finite period of time is necessary for the cutting process, it is also obvious for such a cut that, for a high cutting accuracy, the cutting device must be moved with the object to be cut at least during the cutting process.
  • the object of the invention is to demonstrate a method with which flat objects conveyed continuously, at a constant conveying speed and essentially parallel to their main surfaces, are cut between two cutting edges along predetermined cutting lines which are aligned parallel to the conveying direction, whereby a first of the cutting edges lies in the support or conveying plane of an object to be cut and the second cutting edge is moved past the first cutting edge for the cutting process and advantageously intersects with it.
  • adequate or very high cutting qualities are to be achieved by appropriate guidance of at least the second cutting edge even at low contact pressures.
  • the invention is based on the knowledge that printed products which consist of several pages can then be cut with a sufficient to very good cut quality with a low pressing pressure or even without being pressed onto a support surface, if at any moment the
  • Cutting process at least that point of the second cutting edge, which is involved in the cutting process (intersection with the first cutting edge or cutting point), has a relative speed to the object to be cut, which is as accurate as possible perpendicular to
  • Support plane or to the first cutting edge or to the main surfaces of the object to be cut is directed. This means that it is sufficient if only this cutting point on the second cutting edge has an absolute speed, the component of which in the conveying direction is as exactly as possible as large as the conveying speed.
  • At least the second cutting edge which is moved against the support plane, is adjusted to the continuous conveyance of the objects to be cut in such a way that it moves
  • At any time during the cutting process at least the cutting point of this cutting edge has a speed whose component in the conveying direction is the same size as the constant conveying speed.
  • the holding means have the function of holding the products in such a way that they rest on the first cutting edge and advantageously on a support surface containing the first cutting edge.
  • Such a movement of the second cutting edge can be realized most simply by moving it, crossing the first cutting edge, past the first cutting edge at a constant pivoting speed around a stationary pivot axis arranged above the support plane, the pivot axis being perpendicular to that plane, in the two cutting edges are arranged.
  • the above condition can be met by appropriately matching the distance of the swivel axis from the support plane and / or the swivel speed to the conveying speed.
  • the cutting speed that is, the The speed at which the cutting point moves on the main surface of the object to be cut depends on the swiveling speed and on the position of the swiveled, second cutting edge relative to the swiveling axis. This location can be freely selected within wide limits.
  • the device according to the invention for executing the variant of the method according to the invention described above essentially consists of a pair of blades oriented in the conveying direction, each with an essentially straight cutting edge.
  • the first cutting edge is arranged in the support plane of the object to be cut, the second cutting edge can be pivoted about a pivot axis lying above the support plane.
  • the second cutting edge lies in a plane that is aligned perpendicular to the pivot axis.
  • a plurality of the pivotable blades with second cutting edges are arranged in a star shape on a uniformly rotating carrier.
  • Further process variants consist in that the second cutting edge for the cutting process is moved past the first cutting edge in a direction of movement perpendicular to the support plane or in a pivoting movement about a pivot axis lying in the support plane and that it is at the same time at a constant speed which is equal to the conveying speed , is moved in the conveying direction.
  • the cutting point on the second cutting edge (effectively the entire cutting edge) has a relative speed with respect to the object to be cut at any time during the cutting process, which is aligned exactly perpendicular to the support plane. It turns out that in many applications it is sufficient for the first cutting edge arranged in the support plane of the objects to be cut if it is stationary. However, this cutting edge can also be moved in such a way that the relative speed in the conveying direction between the first cutting edge and the object to be cut is minimized.
  • Figure 1 shows the principle of a preferred variant of the inventive method
  • Figures 2 to 5 further representations like Figure 1 with varying cutting angle
  • FIGS. 6 and 7 show two exemplary embodiments of the device according to the invention with rotating second cutting edges
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment for the co-movement of the first cutting edge
  • FIG. 9 shows an arrangement with three devices according to the invention for three-sided trimming of booklet-shaped printed products
  • FIG. 10 shows a further arrangement for three-sided trimming of booklet-shaped printed products.
  • FIG. 1 shows a simple diagram which can be used to explain a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • the figure shows a line with arrow F as the conveying direction of the objects to be cut, one of which is shown and labeled G.
  • Line F simultaneously represents a section through the support or conveying plane for objects G to be cut and a first cutting edge SKj aligned in this supporting plane and parallel to the conveying direction.
  • the figure also shows a second cutting edge SK 2 , which is around a stationary one Pivot axis M can be pivoted with respect to the first cutting edge SK j in a plane perpendicular to the pivot axis M and with a constant pivot speed ⁇ .
  • the second cutting edge SK 2 is crossed with the first cutting edge, that is to say in cutting engagement.
  • the point S j of the cutting edge SK 2 is first in cutting engagement with the first cutting edge SK 1; that is, S x is the cutting point. Then the cutting point moves to the left on both cutting edges.
  • the cutting engagement ends at position SK 2 'of the second cutting edge when point S 2 (position S 2 ') forms the cutting point of the second cutting edge.
  • the speed component v F in the conveying direction is therefore independent of the radius with which the cutting point moves around the swivel axis, i.e. it is constant at constant ⁇ during the entire cutting process and always the same as the tangential speed of a point that is at a radius with the angular speed ⁇ y rotates around M.
  • the cutting edge SK 2 must be returned from its swivel position after cutting (SK 2 ') to the starting position (SK 2 ). This can be achieved either by swiveling in the opposite direction to swiveling for the cutting process or by rotating about the swiveling axis M in the same direction as the swiveling for the cutting process. Since the above explanations show that the swiveling speed ⁇ must be constant for the cutting process, the rotation variant is more advantageous, since a constant angular speed can be realized more easily for a rotation than for a cyclical swiveling back and forth.
  • a cutting process according to FIG. 1 begins at the leading edge of the object G in the conveying direction and ends at its trailing edge.
  • an object G can be completely cut in a single cutting process if its extent in the conveying direction is not greater than the distance between the points S, and S 2 'plus the distance that it is moved forward during the cutting process.
  • the second cutting edge is advantageously designed in such a way that its start and end areas are not used for cutting an object, that is to say that the path S 1 -S 2 'is advantageously designed in such a way that it is rather greater than the extent in the conveying direction of the object to be cut.
  • FIG. 1 It can also be seen from FIG. 1 that the cutting angle (angle between the two cutting edges involved in the cutting process) decreases during the cutting process, the cutting speed decreasing with increasing initial cutting angle ⁇ . From the above derivation it can be seen that the cutting angle ⁇ has no influence on the speed component v F , that is to say that it can be freely selected, as required by the task.
  • FIGS. 2 to 5 In which arrangements are shown which correspond to the arrangement according to FIG. 1 except for the initial cutting angle (ß.l to ß.4).
  • the pivot position of the second cutting edge SK 2 at the beginning of the cutting process and SK 2 'at the end of the cutting process is again shown in each of FIGS. 2 to 5.
  • Figure 2 shows a larger initial cutting angle ß.l than the initial cutting angle ß of Figure 1. Since the initial cutting angle ß.l opens as in Figure 1 away from the pivot axis, the object G as in Figure 1 from the leading edge cut here. Since the angle ß.l is greater than ß ( Figure 1), the cutting speed is lower.
  • Figure 3 shows an initial cutting angle ß.2, which opens against the pivot axis M, whereby the cutting process begins at the trailing edge of the object G to be cut.
  • the speed ratios are the same as in FIGS. 1 and 2.
  • Figure 4 shows a special case, a second cutting edge SK 2 , which is arranged radially relative to the pivot axis M.
  • the initial cutting angle ß.3 is also open in such a case against the pivot axis M (cutting process begins at the trailing edge of the object G) and is equal to the angle whose sine y / r is 2 .
  • the time span that is necessary for such a cut is theoretically zero and practically only dependent on the thickness (extension in the direction y) of the object G.
  • the condition of Limitation of the relative speed to a component perpendicular to the main surfaces of an object G to be cut can be fulfilled.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention with a carrier 10, on which a plurality of blades 11 with second cutting edges SK 2 are arranged in a star shape and which is one by a distance y above the support plane of the objects G to be cut or above the first Cutting edge SK ⁇ arranged pivot axis M and is driven to rotate at a constant angular velocity ⁇ .
  • the blades 11 are to be arranged such that the distance SS 2 'is at least as large as 1 minus the distance by the one Object is transported forward during a cutting process (at least as large as 1 for short cutting times). If n (for example three) second cutting edges are provided, the corresponding blades are each offset by 360 ° / n (for example 120 °) in order to arrange the center of the carrier 10.
  • the rotational speed ⁇ of the carrier must be set up in such a way that, during the same period in which the carrier rotates through 360 ° / n (for example 120 °), the objects move a distance d be moved forward. It follows for ⁇ and for y:
  • FIG. 7 shows very schematically an exemplary embodiment of the device according to the invention with a rotating carrier 10 on which six blades 11 with second cutting edges SK 2 are arranged in a star shape such that the objects G fed in the conveying direction F are cut from their trailing edge, as has already been described in connection with FIGS. 3 and 4.
  • FIGS. 6 and 7 show star-shaped carriers with three or six blades 11 with second cutting edges SK 2 .
  • the number of blades 11 is to be matched to the blade arrangement (cutting angle) and to an easily realizable range of the rotational speed.
  • FIG. 8 shows two embodiments of devices according to the invention which are designed in this way.
  • FIG. 8 shows a conveying direction for objects G to be cut, again represented by an arrow F.
  • the cutting area is shown schematically by the pivot axis M and by a pivotable, second cutting edge SK.
  • the arrow F represents, for example, a pair of conveyor belts which are arranged in parallel and at a distance from one another and which are driven synchronously.
  • Brake cams 15 are moved between the conveyor belts represented by arrow F.
  • These brake cams 15 are arranged, for example, on an endless chain 17 running over two deflection wheels 16 and are moved such that they protrude above the support plane of the objects in the cutting area and move slightly more slowly in the conveying direction than the pair of conveyor belts.
  • the objects fed on the conveyor belts are lightly braked before they reach the cutting area and precisely timed for the cutting process. During the cutting process, they guide the objects to be cut.
  • a plurality of blades 18 with first cutting edges SK j can now also be arranged on the same chain 17.
  • These blades are, for example, pivotably arranged on the chain and spaced from the brake cams in such a way that they can be positioned in the cutting area outside the conveyor belts.
  • the blades 18 With a moving link 19, the blades 18 are guided at least in the cutting area such that the first cutting edges SK ⁇ are positioned in the support plane of the objects to be cut.
  • first cutting edges SKj have the same speed in the conveying direction as the brake cams, that is also the same speed as the objects to be cut.
  • acceleration cams acting on the trailing edges can also be provided in an analogous manner and with the same function.
  • an entire cutting device in the sense of a pair of scissors, which has a first and a second Has cutting edge on two blades pivotable relative to one another about a swivel axis, with which objects to be cut are carried along. So that the condition of the relative speed of the second cutting edge, which is to be limited to a component perpendicular to the support plane, is fulfilled in such a case, the pivot axis must be arranged in the support plane.
  • FIG. 9 shows a bird's eye view of an arrangement with three devices 30.1 to 30.3 according to the invention for the three-sided trimming of printed products P with, for example, a bound, stapled or glued back R.
  • the printed products are successively in a first conveying direction Fl parallel to their back R promoted and trimmed using the first cutting device 30.1 on its front edge opposite the back R.
  • the printed products are deflected in a manner known per se, without changing their spatial position, in such a way that they are conveyed further in a second conveying direction F.2 transversely to their back R.
  • the foot and head edges of the printed products are simultaneously cut by cutting devices 30.2 and 30.3 arranged opposite one another.
  • FIG. 10 shows a schematic, three-dimensional representation of a further arrangement in which booklet-like products P with a spine R are trimmed on three edges with the aid of two devices 30.2 and 30.3 according to the invention, which are arranged coaxially and are coaxially arranged and driven simultaneously.
  • the two cutting devices 30.2 and 30.3 each have, for example, four blades 11 rotating around a pivot axis M and having first cutting edges SK.
  • the products P are fed in a feed direction F.3 between the two devices 30.2 and 30.3, the back R of the products P being aligned in the feed direction F.3.
  • the product edge parallel to the spine R is trimmed by one (30.2) of the two cutting devices.
  • the products are then rotated through 90 ° about their own axis in such a way that the back is directed perpendicular to the conveying direction F.3, and the product flow is turned back by devices 180.2 against devices 30.2 and 30.3, such that the products, for example can be conveyed again with a leading back with a further feed direction F.4 between the devices 30.2 and 30.3.
  • the two product edges aligned perpendicular to the back R are simultaneously trimmed by the two devices 30.2 and 30.3.
  • the products are deflected by 90 °, for example without changing their spatial position, and conveyed away in a direction of conveyance F.5.
  • the cutting arrangement is reversed relative to the force of gravity in relation to all the variants described above.
  • the first cutting edge (not shown in FIG. 10) is not arranged below the products P (in the support plane of the products) but above the products and that the second cutting edges SK 2 are not moved from top to bottom for the cutting engagement but from bottom to top.
  • means are to be provided with which the products are held against the first cutting edges, a function which is carried out by gravity in the reverse embodiments.
  • Cutting devices according to the invention can be used not only for trimming printed products or other objects, as shown in FIGS. 9 and 10, but also for cutting printed products (double use) or other objects into two parts to be used further.
  • the cutting method and devices according to the invention are not only applicable for cutting individual objects which are spaced apart and conveyed one behind the other. They can also be used for the longitudinal cutting or lateral cutting of streams of scale from overlapping conveyed flat objects or from quasi endless, continuously conveyed material webs. In such cases, the condition for the distance x between the objects to be cut is eliminated and the condition for the rotational speed ⁇ is that n times the cutting length (S r S 2 ', FIG. 1) is not smaller may be as the material feed during one revolution of the carrier with the n star-shaped blades with second cutting edges.

Landscapes

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Abstract

Das beschriebene Verfahren dient zum Beschneiden oder Zerschneiden von flächigen Gegenständen, die im wesentlichen parallel zu ihren Hauptflächen kontinuierlich in einer Förderrichtung (F) gefördert werden, entlang von Schnittlinien, die parallel zur Förderrichtung (F) verlaufen. Die Gegenstände werden zwischen eine erste und eine zweite Schneidekante (SK1 und SK2) geführt und durch eine relative Bewegung der beiden Schneidekanten geschnitten. Die erste Schneidekante (SK1) ist dabei in einer Auflageebene der Gegenstände beispielsweise stationär angeordnet und die zweite Schneidekante (SK2) wird für einen Schneidevorgang derart an der ersten Schneidekante vorbeigeführt, dass mindestens der Schneidepunkt auf der zweiten Schneidekante (SK2) eine Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung aufweist, die gleich gross ist wie die Fördergeschwindigkeit, und eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Auflageebene. Dies wird vorzugsweise realisiert in einer Schwenkbewegung der zweiten Schneidekante (SK2) um eine Schwenkachse (M), die über der Auflagefläche angeordnet ist, wobei zur Erfüllung der oben gegebenen Bedingung der Abstand (y) und die Schwenkgeschwindigkeit ( omega ) entsprechend aufeinander und auf die Fördergeschwindigkeit abgestimmt sind. Vorteilhafterweise sind mehrere zweite Schneidekanten (SK2) sternförmig in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse (M) angeordnet und wird die Anordnung von zweiten Schneidekanten (SK2) mit einer konstanten Geschwindigkeit ( omega ) um die Schwenkachse (M) rotiert.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SCHNEIDEN VON KONTINUIERLICH GEFÖRDERTEN, FLÄCHIGEN GEGENSTÄNDEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des ersten unabhängigen Patentanspruchs. Das Verfahren dient zum Schneiden von kontinuierlich und parallel zu ihren Hauptflächen geförderten, flächigen Gegenständen entlang von vorgegebenen Schnittlinien, die parallel zur Förderrichtung verlaufen. Das Verfahren eignet sich dabei insbesondere zum Schneiden von flächigen Gegenständen, die schwierig zu schneiden sind, weil sie beispielsweise leicht deformierbar sind und/oder aus mehreren gegebenenfalls ebenfalls leicht deformierbaren Schichten bestehen, welche Schichten nur wenig aneinander haften. Mehrseitige Druckprodukte aus relativ dünnen Papieren stellen beispielsweise derartige Gegenstände dar.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des entsprechenden Patentanspruchs zur Durchführung des Verfahrens.
Zum Zerschneiden oder Beschneiden von flächigen Gegenständen meist senkrecht zu ihren Hauptflächen werden diese beispielsweise zwischen zwei geradlinige Schneidekanten positioniert und werden die Schneidekanten in einer senkrecht zu den Hauptflächen stehenden Ebene derart sich kreuzend anein- ander vorbei geführt, dass der Kreuzungspunkt der beiden Schneidekanten, in dem effektiv geschnitten wird, sich entlang einer vorgegebenen Schnittlinie über eine Hauptfläche des zu schneidenden Gegenstandes bewegt. Dabei kann die eine der Schneidekanten in der Auflageebene des zu schneidenden Gegenstandes liegen oder ein Teil einer Auflagefläche darstellen. Die andere Schneidekante kann gegen diese Auflageebene bewegt werden, entweder durch Schwenken um eine Schwenkachse oder durch eine Bewegung senkrecht zur Auflageebene, wobei die sich gegen die Auflageebene bewegende Schneidekante gegenüber der Auflageebene schief (Schneidewinkel) ausge- richtet ist. Derartige Schneideverfahren werden als kreuzendes Schneiden bezeichnet und sind am besten bekannt als Scherschneiden von stationären Gegenständen.
Vorrichtungen zum kreuzenden Schneiden von quer zu ihren Hauptflächen kontinuierlich geförderten, flächigen Gegenständen sind beispielsweise aus der Publikation EP-367715 (F271) bekannt, Vorrichtungen zum Schneiden von parallel zu ihren Hauptflächen kontinuierlich geförderten Gegenständen beispielsweise aus der Publikation US-3069952 oder aus der Publikation EP- 0698451. Liegen bei einer Förderung parallel zu den Hauptflächen der zu schneidenden Gegenstände die vorgegebenen Schnittlinien quer zur Förderrichtung, ist die Anordnung der zwei Schneidekanten quer zur Förderrichtung auszurichten. Da für den Schneidevorgang eine endliche Zeitspanne notwendig ist, ist es für einen derartigen Schnitt auch offensichtlich, dass für eine hohe Schnittgenauigkeit die Schneidevorrichtung mindestens während dem Schneidevorgang mit dem zu schneidenden Gegenstand mitbewegt werden muss.
Es zeigt sich, dass bei einer Förderung parallel zu den Hauptflächen der zu schneidenden Gegenstände, auch wenn die Schnittlinien parallel zur Förder- - j -
richtung angeordnet sind, relative Bewegungen parallel zur Förderrichtung zwischen zu schneidendem Gegenstand und Schneidekanten und dadurch entstehende Reibungskräfte an den entsprechenden Berührungsflächen negative Auswirkungen auf die Schnittqualität haben können. Diesen negativen Auswirkungen kann begegnet werden dadurch, dass die zu schneidenden Gegenstände mindestens während dem Schneidevorgang gegen eine Auflagefläche gepresst werden. Dadurch wird verhindert, dass durch die genannten Relativbewegungen und Reibungskräfte ein zu schneidender Gegenstand beispielsweise deformiert wird oder, wenn er aus wenig aneinander haftenden Schichten besteht, dass diese Schichten gegeneinander verschoben werden, wodurch der Schnitt ungenau wird.
Gemäss der Publikation EP-0698451 wird versucht, die oben beschriebenen Relativbewegungen zwischen einem kontinuierlich geförderten Gegenstand und den Schneidekanten zu vermeiden durch ein Mitbewegen mindestens der einen Schneidekante mit dem zu schneidenden Gegenstand in Förderrichtung. Zu diesem Zwecke wird in der genannten Publikation vorgeschlagen, für einen Schnitt parallel zur Förderrichtung von parallel zu ihren Hauptflächen geförderten, flächigen Gegenständen zwei Klingen mit gegeneinander gerichteten, geradlinigen Schneidekanten einzusetzen und mindestens die eine dieser Klingen mit Hilfe von zwei Kurbeln zu bewegen, wobei ein Teil der dadurch entstehenden, zyklischen Bewegung gleichzeitig als für den Schnitt notwendiger Hub der Schneidekanten gegeneinander und als Bewegung in Förderrichtung ausgenützt wird.
In derselben Publikation wird postuliert, dass die mit der oben skizzierten
Schneidevorrichtung erreichbare Schnittqualität am besten ist, wenn die Ge- schwindigkeiten in Förderrichtung eines zu schneidenden Gegenstandes und der Schneidekante etwa gleich gross sind, das heisst, wenn während dem Schneiden Relativbewegungen in Förderrichtung möglichst verhindert werden. Da sich die durch die Kurbeln erzeugte Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung sinusförmig ändert, kann eine solche Bedingung bei einer konstanten Fördergeschwindigkeit nur während einem sehr kurzen Zeitraum eini- germassen eingehalten werden. Deshalb muss entweder der Schneidevorgang auf einen entsprechend kurzen Zeitraum beschränkt werden, das heisst der Schneidewinkel (Winkel zwischen den beiden am Schneidevorgang beteiligten Schneidekanten) muss sehr klein gewählt werden, oder es muss eine grössere Relativbewegung zwischen Schneidekante und zu schneidendem Gegenstand in Kauf genommen werden, was beides die Anwendungsmöglichkeiten der beschriebenen Vorrichtung einschränkt.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem kontinuierlich, mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit und im wesentlichen parallel zu ihren Hauptflächen geförderte, flächige Gegenstände entlang von vorgegebenen Schnittlinien, die parallel zur Förderrichtung ausgerichtet sind, zwischen zwei Schneidekanten geschnitten werden, wobei eine erste der Schneidekanten in der Auflage- oder Förderebene eines zu schnei- denden Gegenstandes liegt und die zweite Schneidekante für den Schneidevorgang an der ersten Schneidekante vorbei bewegt wird und sich vorteilhafterweise mit dieser kreuzt. Mit dem erfindungsgemässen Schneideverfahren sollen durch entsprechende Führung mindestens der zweiten Schneidekante auch bei geringen Anpressdrücken genügende bis sehr hohe Schnittqualitäten erreichbar werden. Es soll insbesondere möglich sein, auch schwierig zu schneidende Gegenstände (z.B. leicht deformierbar und/oder aus wenig aneinander haftenden Schichten bestehend) ohne Anwendung von hohen Pressdrücken, wie sie in Verfahren gemäss dem Stande der Technik notwendig sind und wie sie für empfindliche Gegenstände nachteilige Auswirkungen haben können, genau und mit genügender Schnittqualität zu schneiden. Trotzdem sollen die Schneideparameter, insbesondere der Schneidewinkel und die Schneidegeschwindigkeit in weiten Grenzen frei wählbar bleiben, das heisst das Verfahren soll einfach an verschiedenste Anwendungen anpassbar sein.
Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die mit einfachen Mitteln realisierbar und betreibbar sein soll.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen definiert sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Druckprodukte, die aus mehreren Seiten bestehen, dann mit einem geringen Pressdruck oder gar ohne an eine Auflagefläche angepresst zu werden mit einer genügenden bis sehr guten Schnittqualität geschnitten werden können, wenn in jedem Moment des
Schneidevorganges mindestens derjenige Punkt der zweiten Schneidekante, der am Schneidevorgang beteiligt ist (Kreuzungspunkt mit der ersten Schneidekante oder Schneidepunkt), eine Relativgeschwindigkeit gegenüber dem zu schneidenden Gegenstand aufweist, die möglichst genau senkrecht zur
Auflageebene oder zur ersten Schneidekante bzw. zu den Hauptflächen des zu schneidenden Gegenstandes gerichtet ist. Das heisst, es genügt also, wenn nur dieser Schneidepunkt auf der zweiten Schneidekante eine absolute Geschwin- digkeit aufweist, deren Komponente in Förderrichtung möglichst genau gleich gross ist wie die Fördergeschwindigkeit.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird also mindestens die zweite, gegen die Auflageebene bewegte Schneidekante derart abgestimmt auf die kontinuierliche Förderung der zu schneidenden Gegenstände bewegt, dass zu jedem Zeitpunkt des Schneidevorganges mindestens der Schneidepunkt dieser Schneidekante eine Geschwindigkeit aufweist deren Komponente in Förderrichtung gleich gross ist wie die konstante Fördergeschwindigkeit. Dadurch werden die weiter oben erwähnten Reibkräfte in Förderrichtung, die beschleunigend oder bremsend, in jedem Falle aber destabilisierend auf die zu schneidenden Druckprodukte wirken, vermieden, sodass deren Wirkung nicht mit einer Pressung entgegengewirkt werden muss.
Es ist im Sinne einer Verallgemeinerung anzumerken, dass für den Fall, dass die erste Schneidekante in der Auflageebene angeordnet ist, wie dies in den vorangehenden Abschnitten angenommen wird, die zu schneidenden Produkte durch die Wirkung der Schwerkraft an dieser Auflagefläche und damit an der ersten Schneidekante anliegen. Selbstverständlich sind auch relativ zur Schwerkraft anderes orientierte Anordnungen denkbar, für die dann dafür zu sorgen ist, dass die genannte Wirkung der Schwerkraft durch geeignete Haltemittel zu übernommen wird. Die Haltemittel haben die Funktion, die Produkte derart zu halten, dass sie an der ersten Schneidekante und vorteilhafterweise an einer die erste Schneidekante enthaltenden Auflagefläche anliegen.
Eine derartige Bewegung der zweiten Schneidekante kann am einfachsten realisiert werden, indem diese sich mit der ersten Schneidekante kreuzend mit einer konstanten Schwenkgeschwindigkeit um eine über der Auflageebene angeordnete, stationäre Schwenkachse an der ersten Schneidekante vorbeibewegt wird, wobei die Schwenkachse senkrecht steht auf derjenigen Ebene, in der beide Schneidekanten angeordnet sind. Wie weiter unten zu zeigen sein wird, kann in einer derartigen Anordnung durch entsprechende Abstimmung des Abstandes der Schwenkachse von der Auflageebene und/oder der Schwenkgeschwindigkeit auf die Fördergeschwindigkeit die oben gegebene Bedingung erfüllt werden. Die Schneidegeschwindigkeit, das heisst, die Ge- schwindigkeit, mit der sich der Schneidepunkt auf der Hauptfläche des zu schneidenden Gegenstandes bewegt, ist abhängig von der Schwenkgeschwindigkeit und von der Lage der geschwenkten, zweiten Schneidekante relativ zur Schwenkachse. Diese Lage ist in weiten Grenzen frei wählbar.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung der oben beschriebenen Variante des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem Paar von in Förderrichtung ausgerichteten Klingen mit je einer im wesentlichen geradlinigen Schneidekante. Die erste Schneidekante ist in der Auflageebene des zu schneidenden Gegenstandes angeordnet, die zweite Schneidekante ist um eine über der Auflageebene liegende Schwenkachse verschwenkbar. Die zweite Schneidekante liegt dabei in einer Ebene, die senkrecht zur Schwenkachse ausgerichtet ist. In einer vorteilhaften Ausfüh- rungsform sind eine Mehrzahl der schwenkbaren Klingen mit zweiten Schneidekanten sternförmig an einem gleichförmig rotierenden Träger angeordnet.
Weitere Verfahrensvarianten bestehen darin, dass die zweite Schneidekante für den Schneidevorgang in einer Beweguπgsrichtung senkrecht zur Auflageebene oder in einer Schwenkbewegung um eine in der Auflageebene liegende Schwenkachse an der ersten Schneidekante vorbei bewegt wird und dass sie gleichzeitig mit einer konstanten Geschwindigkeit, die gleich der Fördergeschwindigkeit ist, in Förderrichtung bewegt wird. Auch für einen solchen Fall weist der Schneidepunkt auf der zweiten Schneidekante (effektiv die ganze Schneidekante) in jedem Zeitpunkt während dem Schneidevorgang eine Relativgeschwindigkeit gegenüber dem zu schneidenden Gegenstand auf, die genau senkrecht zur Auflageebene ausgerichtet ist. Es zeigt sich, dass es in vielen Anwendungsfällen für die in der Auflageebene der zu schneidenden Gegenstände angeordnete, erste Schneidekante genügt, wenn diese stationär ist. Aber auch diese Schneidekante kann bewegt werden derart, dass die Relativgeschwindigkeit in Förderrichtung zwischen erster Schneidekante und zu schneidendem Gegenstand minimiert wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren und verschiedene, beispielhafte Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden an- hand der folgenden Figuren mehr im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 das Prinzip einer bevorzugten Variante des erfindungsgemässen Verfahrens;
Figuren 2 bis 5 weitere Darstellungen wie Figur 1 mit variierendem Schnittwinkel;
Figuren 6 und 7 zwei beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit rotierenden zweiten Schneidekanten;
Figur 8 eine beispielhafte Ausführungsformen für die Mitbewegung der ersten Schneidekante;
Figur 9 eine Anordnung mit drei erfindungsgemässen Vorrichtungen zur dreiseitigen Beschneidung von heftförmigen Druckprodukten;
Figur 10 eine weitere Anordnung zur dreiseitigen Beschneidung von heftförmigen Druckprodukten. Figur 1 zeigt ein einfaches Schema, anhand dessen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens erklärbar ist. Die Figur zeigt eine Linie mit Pfeil F als Förderrichtung der zu schneidenden Gegenstände, von denen einer dargestellt und mit G bezeichnet ist. Die Linie F stellt gleich- zeitig einen Schnitt durch die Auflage- oder Förderebene für zu schneidende Gegenstände G und eine in dieser Auflageebene und parallel zur Förderrichtung ausgerichtete, erste Schneidekante SKj dar. Die Figur zeigt ferner eine zweite Schneidekante SK2, die um eine stationäre Schwenkachse M gegenüber der ersten Schneidekante SKj verschwenkbar ist in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse M und mit einer konstanten Schwenkgeschwindigkeit ω.
Während einer Schwenkung der zweiten Schneidekante SK2 von einer ersten Schwenkposition (SK2 ausgezogen) in eine zweite Schwenkposition (SK2' strichpunktiert) ist die zweite Schneidekante mit der ersten Schneidekante gekreuzt, das heisst im Schneideeingriff. In einer derartigen Schwenkbewegung ist zuerst der Punkt Sj der Schneidekante SK2 im Schneideeingriff mit der ersten Schneidekante SK1; das heisst, ist Sx der Schneidepunkt. Dann bewegt sich der Schneidepunkt auf beiden Schneidekanten gegen links. Der Schneideeingriff endet bei der Position SK2' der zweiten Schneidekante, wenn der Punkt S2 (Position S2') den Schneidepunkt der zweiten Schneidekante bildet.
Es kann in einer derartigen Anordnung einfach gezeigt werden, dass die Geschwindigkeitskomponente vF in Förderrichtung des Schneidepunktes der zweiten Schneidekante SK2 in jedem Zeitpunkt des Schneidevorganges immer gleich gross ist und dass die Grosse dieser Geschwindigkeitskomponente vF direkt proportional ist zum Produkt der Schwenkgeschwindigkeit u und dem Abstand y zwischen der Auflageebene bzw. der ersten Schneidekante SKj und der Schwenkachse M. Für den Punkt S2 der zweiten Schneidekante SK2, wenn sie sich in der Position SK2' befindet (S2' ist in dieser Position Schneidepunkt der zweiten Schneidekante SK2), gilt: tangentiale Geschwindigkeit: vt = 2πr2 «ω,
Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung vF = v, • sinα = 2πr2 • y/r2 = 2rxyυ.
Die Geschwindigkeitskomponente vF in Förderrichtung ist also unabhängig vom Radius, mit welchem sich der Schneidepunkt um die Schwenkachse bewegt, das heisst sie ist bei konstantem ω während des ganzen Schneidevorganges konstant und immer gleich der Tangentialgeschwindigkeit eines Punktes der sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω auf einem Radius y um M dreht.
Daraus ist ersichtlich, dass die örtliche Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung F der zweiten Schneidekante SK2 im Schneidepunkt durch entsprechende Wahl von y und/oder w der Fördergeschwindigkeit vG der in Rich- tung F geförderten Gegenstände gleichgesetzt werden kann durch Erfüllen der folgenden Bedingung:
Figure imgf000012_0001
Wird nun ein Gegenstand, der in Förderrichtung F mit einer Fördergeschwindigkeit vG kontinuierlich gefördert wird, wobei vG = vF des Schneidepunktes auf der zweiten Schneidekante SK2 ist, zwischen den beiden Schneidekanten SKi und SK2 zerschnitten, so besteht zu keinem Zeitpunkt des Schneidevorganges eine Relativbewegung in Förderrichtung zwischen dem Gegenstand und der zweiten Schneidekante SK2. Dies ist theoretisch nur dann korrekt, wenn der Gegenstand in Richtung y keine Ausdehnung hat, das heisst, wenn er keine Dicke aufweist. Angenähert ist es richtig, wenn die Dicke des zu schneidenden Gegenstandes verglichen mit dem Abstand y klein ist.
Zwischen zwei nacheinander durchgeführten Schneidevorgängen muss die Schneidekante SK2 von ihrer Schwenkposition nach dem Schneiden (SK2') wieder in die Ausgangsposition (SK2) zurückgebracht werden. Dies kann entweder durch eine Schwenkung in entgegengesetzter Richtung zur Schwenkung für den Schneidevorgang oder durch eine Rotation um die Schwenkachse M in derselben Richtung wie die Schwenkung für den Schneidevorgang realisiert werden. Da aus den obigen Erklärungen hervorgeht, dass die Schwenkgeschwindigkeit ω für den Schneidevorgang konstant sein muss, ist die Rotationsvariante vorteilhafter, da für eine Rotation eine konstante Winkelgeschwindigkeit einfacher realisierbar ist als für eine zyklische Hin-und-Her- Schwenkung.
Wie noch zu zeigen sein wird, sind um die Schwenkachse vorteilhafterweise mehrere identische zweite Schneidekanten angeordnet.
Ein Schneidevorgang gemäss Figur 1 beginnt an der in Förderrichtung vorlaufenden Kante des Gegenstandes G und endet an seiner nachlaufenden Kante. T eoretisch kann in einem einzigen Schneidevorgang ein Gegenstand G ganz zerschnitten werden, wenn seine Ausdehnung in Förderrichtung nicht grösser ist als die Distanz zwischen den Punkten S, und S2' plus die Strecke, die er während des Schneidevorganges vorwärts bewegt wird. Vorteilhafterweise wird die zweite Schneidekante aber derart ausgelegt, dass ihr Anfangs- und ihr Endbereich für das Schneiden eines Gegenstandes nicht gebraucht werden, das heisst, dass vorteilhafterweise die Strecke S1-S2' derart ausgelegt wird, dass sie eher grösser ist als die Ausdehnung in Förderrichtung des zu schneidenden Gegenstandes.
Aus der Figur 1 ist auch ersichtlich, dass der Schneidewinkel (Winkel zwischen den beiden am Schneidevorgang beteiligten Schneidekanten) während dem Schneidevorgang abnimmt, wobei die Schneidegeschwindigkeit mit steigendem Anfangsschneidewinkel ß abnimmt. Aus der obigen Herleitung ist ersichtlich, dass der Schneidewinkel ß auf die Geschwindigkeitskomponente vF keinen Einfluss hat, dass er also frei wählbar ist, wie dies gemäss Aufgabenstellung gefordert ist. Dies wird noch verdeutlicht durch die Figuren 2 bis 5, in welchen Anordnungen dargestellt sind, die der Anordnung gemäss Figur 1 bis auf den Anfangsschneidewinkel (ß.l bis ß.4) entsprechen. Es ist in jeder der Figuren 2 bis 5 wiederum die Schwenkposition der zweiten Schneidekante SK2 am Anfang des Schneidevorganges und SK2' am Ende des Schneidevorganges dargestellt.
Figur 2 zeigt einen grösseren Anfangsschneidewinkel ß.l als der Anfangs- schneidewinkel ß der Figur 1. Da der Anfangsschneidewinkel ß.l sich wie in der Figur 1 von der Schwenkachse weg öffnet, wird der Gegenstand G wie in der Figur 1 von der vorlaufenden Kante her geschnitten. Da der Winkel ß.l grösser ist als ß (Figur 1) ist die Schneidegeschwindigkeit kleiner.
Figur 3 zeigt einen Anfangsschneidewinkel ß.2, der sich gegen die Schwenkachse M öffnet, wodurch der Schneidvorgang an der nachlaufenden Kante des zu schneidenden Gegenstandes G beginnt. Die Geschwindigkeitsverhältnisse sind gleich wie in den Figuren 1 und 2. Figur 4 zeigt als Spezialfall eine zweite Schneidekante SK2, die relativ zur Schwenkachse M radial angeordnet ist. Der Anfangsschneidewinkel ß.3 ist auch in einem derartigen Fall gegen die Schwenkachse M geöffnet (Schneidevorgang fängt an der nachlaufenden Kante des Gegenstandes G an) und ist gleich dem Winkel, dessen Sinus y/r2 beträgt.
Figur 5 zeigt als Extremfall einen Anfangsschneidewinkel von ß.4 = 0°, also den Fall, der nicht mehr als kreuzendes Schneiden sondern als vollkantiges Schneiden bezeichnet werden muss. Die Zeitspanne, die für einen derartigen Schnitt notwendig ist, ist theoretisch Null und praktisch nur abhängig von der Dicke (Ausdehnung in Richtung y) des Gegenstandes G. Auch in einer derartigen Anordnung ist aber bei entsprechender Abstimmung von Schwenkgeschwindigkeit ω und Abstand y die Bedingung der Beschränkung der Relativ- geschwindigkeit auf eine Komponente senkrecht zu den Hauptflächen eines zu schneidenden Gegenstandes G erfüllbar.
Figur 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Träger 10, an dem sternförmig eine Mehrzahl von Klingen 11 mit zweiten Schneidekanten SK2 angeordnet ist und der um eine mit einem Abstand y über der Auflageebene der zu schneidenden Gegenstände G bzw. über der ersten Schneidekante SKα angeordnete Schwenkachse M und mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω rotierend angetrieben ist.
Wenn entlang der Auflageebene in Förderrichtung F Gegenstände G mit einer Ausdehnung 1 in Förderrichtung und Abständen x (Abstände zwischen vorlaufenden Kanten d = 1 + x) mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit vG gefördert werden sollen, sind die Klingen 11 derart anzuordnen, dass die Strecke S S2' mindestens so gross ist wie 1 minus die Strecke, um die ein Gegenstand während eines Schneidevorganges vorwärts transportiert wird (für kurze Schneidezeiten mindestens so gross wie 1). Sind n (beispielsweise drei) zweite Schneidekanten vorgesehen, sind die entsprechenden Klingen je um 360°/n (beispielsweise 120°) versetzt um den Mittelpunkt des Trägers 10 anzuordnen. Damit mit jeder Schneidekante SK2 je ein Gegenstand geschnitten werden kann, muss die Rotationsgeschwindigkeit ω des Trägers derart eingerichtet werden, dass im gleichen Zeitraum, in dem der Träger sich um 360°/n (beispielsweise 120°) dreht, die Gegenstände um eine Strecke d vorwärts bewegt werden. Daraus folgt für ω und für y:
Figure imgf000016_0001
Damit während dem Schnitt eines Gegenstandes der folgende Gegenstand nicht in den Schneidebereich der beiden Schneidekanten SKj und SK2 transportiert wird, ist durch entsprechende Wahl des Schneidewinkels ß dafür zu sorgen, dass die Schneidezeit nicht grösser ist als x/vG (Zeit in der ein Gegenstand um die Strecke x vorwärts gefördert wird). Für den Fall, dass die nachlaufende Kante eines Gegenstandes nicht mit dem äussersten Bereich der Schneidekante SK2 (Punkt S2 bzw. S2') geschnitten wird, ist die Grosse x entsprechend zu korrigieren.
Figur 7 zeigt sehr schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfin- dungsgemässen Vorrichtung mit einem rotierenden Träger 10, an dem sechs Klingen 11 mit zweiten Schneidekanten SK2 derart sternförmig angeordnet sind, dass die in Förderrichtung F zugeförderten Gegenstände G von ihrer nachlaufenden Kante her geschnitten werden, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschrieben wurde. Die Figuren 6 und 7 zeigen sternförmige Träger mit drei bzw. sechs Klingen 11 mit zweiten Schneidekanten SK2. Die Anzahl der Klingen 11 ist auf die Klingenanordnung (Schneidewinkel) abzustimmen und auf einen einfach realisierbaren Bereich der Rotationsgeschwindigkeit. Wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erwähnt, ist es auch möglich, an einem entsprechenden, rotierenden Träger nur eine Klinge mit einer zweiten Schneidekante anzuordnen.
Wie bereits eingangs erwähnt, ist es für spezifische Anwendungen vorteilhaft, wenn auch für die in der Auflageebene der zu schneidenden Gegenstände angeordnete, erste Schneidekante die Relativgeschwindigkeit in Förderrichtung zwischen Schneidekante und zu schneidendem Gegenstand minimiert wird. Figur 8 zeigt zwei Ausführungsformen von erfindungsgemässen Vorrichtungen, die derart ausgestaltet sind.
Figur 8 zeigt eine wiederum durch einen Pfeil F dargestellte Förderrichtung für zu schneidende Gegenstände G. Der Schneidebereich ist schematisch dargestellt durch die Schwenkachse M und durch eine schwenkbare, zweite Schneidekante SK,.
Vorrichtungsmässig stellt der Pfeil F beispielsweise ein Paar von Förderbän- dem dar, die parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind und die synchron angetrieben werden. Zwischen den durch Pfeil F dargestellten Förderbändern werden Bremsnocken 15 bewegt. Diese Bremsnocken 15 sind beispielsweise an einer über zwei Umlenkräder 16 laufenden endlosen Kette 17 angeordnet und werden derart bewegt, dass sie im Schneidebereich über die Auflageebene der Gegenstände ragen und sich leicht langsamer in Förderrichtung bewegen als das Paar der Förderbänder. Durch diese Bremsnocken werden die auf den Förderbändern zugeführten Gegenstände, bevor sie in den Schneidebereich gelangen, leicht gebremst und für den Schneidevorgang genau eingetaktet. Während dem Schneidevorgang führen sie die zu schneidenden Gegenstände.
An derselben Kette 17 können nun auch eine Mehrzahl von Klingen 18 mit ersten Schneidekanten SKj angeordnet sein. Diese Klingen sind beispielsweise schwenkbar an der Kette angeordnet und derart von den Bremsnocken be- abstandet, dass sie im Schneidebereich ausserhalb der Förderbänder positionierbar sind. Mit einer Bewegungskulisse 19 werden die Klingen 18 mindestens im Schneidebereich derart geführt, dass die ersten Schneidekanten SKα in der Auflageebene der zu schneidenden Gegenstände positioniert sind. Derart angeordnete und bewegte, erste Schneidekanten SKj haben in Förder- richtung dieselbe Geschwindigkeit wie die Bremsnocken, das heisst auch dieselbe Geschwindigkeit wie die zu schneidenden Gegenstände.
Anstelle der an den vorlaufenden Kanten der zu schneidenden Gegenstände angreifenden Bremsnocken, die in der Figur 8 dargestellt sind, können in analoger Weise und mit derselben Funktion auch an den nachlaufenden Kanten angreifende Beschleunigungsnocken vorgesehen werden.
In gleicher oder ähnlicher Weise, in der gemäss Figur 8 die Klinge 18 mit der ersten Schneidekante SKX mit den Bremsnocken 15 bzw. mit den zu schneidenden Gegenständen mitgeführt wird, kann auch eine ganze Schneidevorrichtung im Sinne einer Schere, die eine erste und eine zweite Schneidekante an zwei um eine Schwenkachse gegeneinander verschwenkbaren Klin- gen aufweist, mit den zu schneidenden Gegenständen mitgeführt werden. Damit die Bedingung der Relativgeschwindigkeit der zweiten Schneidekante, die sich auf eine Komponente senkrecht zur Auflageebene beschränken soll, in einem derartigen Fall erfüllt ist, muss die Schwenkachse in der Auflageebene angeordnet sein.
Figur 9 zeigt in der Vogelschau eine Anordnung mit drei erfindungsgemässen Vorrichtungen 30.1 bis 30.3 zur dreiseitigen Beschneidung von Druckprodukten P mit einem beispielsweise gebundenen, gehefteten oder geleimten Rük- ken R. Die Druckprodukte werden hintereinander in einer ersten Förderrich- tung F.l parallel zu ihrem Rücken R gefördert und mit Hilfe der ersten Schneidevorrichtung 30.1 an ihrer dem Rücken R gegenüberliegenden Frontkante beschnitten. Dann werden die Druckprodukte in an sich bekannter Weise, ohne ihre räumliche Lage zu verändern, umgelenkt derart, dass sie in einer zweiten Förderrichtung F.2 quer zu ihren Rücken R weitergefördert werden. Während dieser Förderung werden durch einander gegenüber angeordnete Schneidevorrichtungen 30.2 und 30.3 die Fuss- und Kopfkanten der Druckprodukte gleichzeitig beschnitten.
Figur 10 zeigt als schematisierte, dreidimensionale Darstellung eine weitere Anordnung, in der mit Hilfe von zwei einander gegenüberliegend und koaxial angeordneten und simultan angetriebenen erfindungsgemässen Vorrichtungen 30.2 und 30.3 heftähnliche Produkte P mit einem Rücken R an drei Kanten beschnitten werden.
Die beiden Schneidevorrichtungen 30.2 und 30.3 weisen beispielsweise je vier um eine Schwenkachse M rotierende Klingen 11 mit ersten Schneidekanten SK, auf. Die Produkte P werden in einer Zuförderrichtung F.3 zwischen die beiden Vorrichtungen 30.2 und 30.3 zugefördert, wobei der Rücken R der Produkte P in der Zuförderrichtung F.3 ausgerichtet ist. Beim Durchgang zwischen den beiden Schneidevorrichtungen wird die zum Rücken R parallele Produkte- kante von der einen (30.2) der beiden Schneidevorrichtungen beschnitten.
Anschliessend werden die Produkte derart um 90° um ihre eigene Achse gedreht, dass der Rücken senkrecht zur Förderrichtung F.3 gerichtet ist, und der Produktestrom wird durch Wenden um 180° gegen die Vorrichtungen 30.2 und 30.3 zurück gewendet, derart, dass die Produkte beispielsweise mit vorlaufendem Rücken mit einer weiteren Zuförderrichtung F.4 wieder zwischen den Vorrichtungen 30.2 und 30.3 durchgefördert werden. Bei diesem zweiten Durchgang zwischen den Vorrichtungen 30.2 und 30.3 werden die zwei senk- recht zum Rücken R ausgerichteten Produktekanten simultan von den beiden Vorrichtungen 30.2 und 30.3 beschnitten.
Nach der dreiseitigen Beschneidung werden die Produkte, beispielsweise ohne ihre räumliche Position zu ändern, um 90° umgelenkt und in einer Wegförderrichtung F.5 weggefördert.
Bei ihrem zweiten Durchgang durch die doppelte Schneidevorrichtung (30.2 und 30.3) ist die Schneideanordnung gegenüber allen vorgängig dargestellten Varianten relativ zur Schwerkraft umgekehrt. Dies heisst, dass die erste Schneidekante (in der Figur 10 nicht dargestellt) nicht unterhalb der Produkte P (in der Auflageebene der Produkte) sondern über den Produkten angeordnet ist und dass die zweiten Schneidekanten SK2 für den Schneideeingriff nicht von oben nach unten bewegt werden, sondern von unten nach oben. Es ist offensichtlich, dass für eine derartige Anordnung Mittel vorzusehen sind, mit denen die Produkte an den ersten Schneidekanten anliegend gehalten werden, eine Funktion, die bei den umgekehrten Ausführungsformen durch die Schwerkraft übernommen wird.
In der dargestellten Anordnung ist es beispielsweise vorstellbar, die Produkte für die Beschneidung zwischen zwei parallel laufenden Bändern eingeklemmt zu fördern, wobei für den ersten Durchgang ein äusseres Band die Auflage bildet, für den zweiten Durchgang ein inneres Band, und wobei die erste Schneidekante in jedem Falle im Bereiche des äusseren Bandes angeordnet ist.
Erfindungsgemässe Schneidevorrichtungen sind nicht nur wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt zum Beschneiden von Druckprodukten oder anderen Gegenständen anwendbar, sondern auch, um Druckprodukte (Doppelnutzen) oder andere Gegenstände in zwei weiter zu verwendende Teile zu zerschneiden.
Das erfindungsgemässe Schneideverfahren und erfindungsgemässe Vorrichtungen sind nicht nur anwendbar zum Schneiden von einzelnen Gegenständen, die voneinander beabstandet und hintereinander gefördert werden. Ebenso sind sie anwendbar zum längsweisen Zerschneiden oder seitlichen Beschneiden von Schuppenströmen aus sich überlagernd geförderten, flächigen Gegenständen oder von quasi endlosen, kontinuierlich geförderten Materialbahnen. Für derartige Fälle fällt die Bedingung für den Abstand x zwischen den zu schneidenden Gegenständen weg und lautet die Bedingung für die Rotations- geschwindigkeit ω, dass n mal die Schnittlänge (SrS2', Figur 1) nicht kleiner sein darf als der Materialvorschub während einer Umdrehung des Trägers mit den n sternförmig angeordneten Klingen mit zweiten Schneidekanten.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Schneiden von flächigen Gegenständen (G) während einer kontinuierlichen Förderung in einer Förderrichtung (F) im wesentlichen parallel zu den Hauptflächen der Gegenstände mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit vG, in welchem Verfahren die Gegenstände (G) ent- lang einer parallel zur Förderrichtung (F) ausgerichteten Schnittlinie zwischen einer ersten und einer zweiten Schneidekante (SKt und SK2) geschnitten werden, wobei die erste Schneidekante (SK^ in einer Ebene positioniert ist, an der die zu schneidenden Gegenstände (G) mit einer Hauptfläche anliegen, und wobei die Schneidekanten (SKX und SK2) für einen Schneidevorgang derart aneinander vorbei bewegt werden, dass sie sich in einem Schneidepunkt kreuzen und dass der Schneidepunkt entlang der Schnittlinie über eine Hauptfläche des zu schneidenden Gegenstandes bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die zweite Schneidekante (SK2) derart bewegt wird, dass während dem ganzen Schneide- Vorgang mindestens der Schneidepunkt auf dieser zweiten Schneidekante
(SK2) eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Auflageebene und eine Geschwindigkeitskomponente (vF) in Förderrichtung (F) aufweist, wobei die Geschwindigkeitskomponente (vF) in Förderrichtung gleich gross ist wie die konstante Fördergeschwindigkeit (vG).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die erste Schneidekante (SKX) derart bewegt wird, dass sie eine Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung (F) aufweist, die gleich gross ist wie die Fördergeschwindigkeit (vG).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneidekante (SK2) für den Schneidevorgang mit einer konstanten Schwenkgeschwindigkeit (ω) um eine ortsfeste, gegenüber der Ebene, an der ein zu schneidendes Produkt anliegt, angeordnete Schwenkachse (M) geschwenkt wird, wobei die Schwenkgeschwindigkeit (u) und der Abstand (y) zwischen der genannten Ebene und der Schwenkachse (M) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Geschwindigkeitskomponente (vF) jedes Punktes der zweiten Schneidekante (SK2), der momentan Schneidepunkt ist, gleich gross ist wie die Fördergeschwindigkeit (vG).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneidekante (SK2) zwischen zwei Schneidevorgängen zurückgeschwenkt oder um die Schwenkachse (M) rotiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl (n) von zweiten Schneidekanten (SK2) in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse (M) und regelmässig um diese herum angeordnet sind, und dass die Anordnung von zweiten Schneidekanten (SK2) um die Schwenkachse (M) rotiert wird, derart, dass die zweiten Schneidekanten (SK2) für aufeinanderfolgende Schneidevorgänge nacheinander an der ersten Schneidekante (SKj) vorbei geführt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schneidekante (SKα und SK2) während dem Schneidevorgang einen Schneidewinkel (ß, ß.l) bilden, der sich von der Schwenkachse (M) weg öffnet und dass dadurch der Schneidevorgang an der vorlaufenden Kante des Gegenstandes (G) beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schneidekante (SKj und SK2) während dem Schneidevorgang einen Schneidewinkel (ß.2, ß.3) bilden, der sich gegen die Schwenkachse (M) öffnet und dass dadurch der Schneidevorgang an der nachlaufenden Kante des Gegenstandes (G) beginnt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zu schneidenden Gegenstände (G) vor dem Schneidevorgang durch Bremsnocken (15) bzw. Beschleunigungsnocken gebremst bzw. beschleunigt und eingetaktet werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, welche Vorrichtung zum Schneiden von Gegenständen (G) dient, welche Gegenstände (G) kontinuierlich im wesentlichen parallel zu ihren Hauptflächen mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit (vG) in einer Förderrichtung (F) gefördert werden und entlang von Schnittlinien, die parallel zur Förderrichtung (F) verlaufen, geschnitten werden, und welche Vorrichtung eine in einer Ebene, an der die zu schneidenden Gegenstände (G) anliegen, und parallel zur Förderrichtung (F) angeordnete, erste Schneidekante (SKj) und eine für einen Schneidevorgang an der ersten Schneidekante (SKj) vorbeibewegbare zweite Schneidekante (SK2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klinge (11), die die zweite Schneidekante (SK2) trägt, um eine gengenüber der genannten Ebene, an der zu schneidende
Gegenstände anliegen, angeordnete Schwenkachse (M) verschwenkbar angeordnet und mit einer konstanten Schwenkgeschwindigkeit (w) verschwenkbar ist, wobei die Schwenkachse (M) in einem Abstand (y) von der genannten Ebene beabstandet angeordnet ist und wobei der Abstand (y) und die Schwenkgeschwindigkeit (ω) derart aufeinander abstimmbar sind, dass sie die Bedingung 2πyυ = vG erfüllen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Träger (10) mehrere Klingen (11) mit in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse (M) sternförmig angeordneten zweiten Schneidekanten (SK,) angeordnet sind, wobei der Träger (10) derart mit einem Antrieb wirkverbunden ist, dass er mit der Schwenkgeschwindigkeit ω um die Schwenkachse (M) rotierbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klinge (18), die die erste Schneidekante (SKj) trägt, in Förderrichtung (F) und mit der Fördergeschwindigkeit (vG) bewegbar angeordnet ist.
12. Anwendung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 zum Zerschneiden oder Beschneiden von Druckprodukten (P), die einzeln hintereinander oder als Schuppenformation gefördert werden.
13. Anwendung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzeln hintereinander geförderten Druckprodukte (P) parallel zu ihren Rückenkanten (R) gefördert und an ihren Frontkanten beschnitten werden, dass die Druckprodukte (P) dann um 90° umgelenkt werden, ohne dass ihre räumliche Lage verändert wird, und dass dann gleichzeitig ihre Fuss- und Kopfkanten beschnitten werden.
14. Anwendung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxial auf einer gemeinsamen Schwenkachse (M) angeordnete und si- multan antreibbare, rotierende Träger, die Klingen mit zweiten Schneidekanten (SK2) tragen, vorgesehen sind und dass die einzeln hintereinander geförderten Druckprodukte (P) in einem ersten und in einem zweiten Durchlauf zwischen den Trägern beschnitten werden, wobei die Produkte zwischen den beiden Durchläufen um 90° um ihre eigene Achse gedreht und derart umgelenkt werden, dass der erste Durchlauf auf der einen Seite der gemeinsamen Schwenkachse (M) und der zweite Durchlauf auf der entgegengesetzten Seite der Schwenkachse stattfindet.
15. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum längsweisen Zerschnei- den oder seitlichen Beschneiden von quasi endlosen Materialbahnen.
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