EP0960006B1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von kontinuierlich geförderten, flächigen gegenständen - Google Patents

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EP0960006B1
EP0960006B1 EP98900522A EP98900522A EP0960006B1 EP 0960006 B1 EP0960006 B1 EP 0960006B1 EP 98900522 A EP98900522 A EP 98900522A EP 98900522 A EP98900522 A EP 98900522A EP 0960006 B1 EP0960006 B1 EP 0960006B1
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EP
European Patent Office
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cutting
speed
cutting edge
rotation axis
conveying direction
Prior art date
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EP98900522A
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English (en)
French (fr)
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EP0960006A1 (de
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
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Publication date
Application filed by Ferag AG filed Critical Ferag AG
Publication of EP0960006A1 publication Critical patent/EP0960006A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • 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 process is used for cutting continuously and flat objects conveyed parallel to their main surfaces along predetermined cutting lines that are parallel to the conveying direction run.
  • the method is particularly suitable for cutting of flat objects that are difficult to cut because, for example, are easily deformable and / or several if necessary there are also easily deformable layers, which layers only stick little together. Multi-page printed products made of relatively thin Papers are such items.
  • the invention further relates to a device according to the preamble of corresponding claim for performing the method.
  • Cross-cutting devices transverse to their major surfaces continuously funded, flat objects are, for example, from the Publication EP-367715 (F271) discloses devices for cutting objects continuously conveyed parallel to their main surfaces, for example from publication US-3069952 or from publication EP-0698451. In the case of funding, they lie parallel to the main areas of the cutting objects the specified cutting lines transverse to the conveying direction, is the arrangement of the two cutting edges across the conveying direction align. 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 at least during the Cutting process with the object to be cut got to.
  • the object of the invention is to demonstrate a method with the continuously, with a constant conveying speed and essentially Flat objects conveyed parallel to their main surfaces along predetermined cutting lines aligned parallel to the conveying direction are to be cut between two cutting edges, one first of the cutting edges in the support or conveying plane of one to be cut
  • the object lies and the second cutting edge for the cutting process is moved past the first cutting edge and advantageously crosses with this.
  • the cutting method according to the invention by appropriate guidance at least the second cutting edge Sufficient to very high cutting qualities even with low contact pressures can be reached.
  • it should be possible to be difficult too cutting objects e.g.
  • the invention is based on the knowledge that printed products that are made from consist of several pages, then with a slight pressure or even without to be pressed against a support surface with sufficient to very good cut quality can be cut if at any moment of Cutting process at least that point of the second cutting edge, involved in the cutting process (crossing point with the first Cutting edge or cutting point), a relative speed the object to be cut, which is as perpendicular as possible to the Support level or to the first cutting edge or to the main surfaces of the cutting object is directed. That means it is enough if only this cutting point on the second cutting edge is an absolute speed has, the component in the conveying direction as exactly as possible is as big as the conveying speed.
  • At least the second, cutting edge moved against the support plane so matched to the continuous conveyance of the objects to be cut moves that too at least the cutting point of each cutting process
  • Cutting edge has a speed whose component in the conveying direction is the same as the constant conveying speed.
  • the holding devices have the function, the products to hold such that they are at the first cutting edge and advantageously rest on a bearing surface containing the first cutting edge.
  • Such a movement of the second cutting edge is easiest can be realized by crossing them with the first cutting edge a constant swivel speed around one above the support level arranged, stationary pivot axis moved past the first cutting edge is, the pivot axis is perpendicular to that plane in the two cutting edges are arranged.
  • the cutting speed that is, the speed, with which the cutting point on the main surface of the moving object depends on the swiveling speed and the position of the pivoted, second cutting edge relative to Pivot axis. This location can be freely selected within wide limits.
  • the device according to the invention for carrying out those described above essentially consists of a pair of blades aligned in the conveying direction, each with a essential straight cutting edge.
  • the first cutting edge is in the Support plane of the object to be cut arranged
  • the second Cutting edge is about a swivel axis above the support level pivotable.
  • the second cutting edge lies in a plane that is aligned perpendicular to the pivot axis.
  • the first cutting edge arranged to be cut is sufficient, if it is stationary. But this cutting edge can also be moved such that the relative speed in the conveying direction between the first Cutting edge and object to be cut is minimized.
  • 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 SK 1 aligned in this supporting plane and parallel to the conveying direction.
  • the figure also shows a second cutting edge SK 2 , which is about a stationary pivot axis M is pivotable relative to the first cutting edge SK 1 in a plane perpendicular to the pivot axis M and at a constant pivoting speed ⁇ .
  • the second cutting edge SK 2 is crossed with the first cutting edge, that is to say in cutting engagement.
  • the point S 1 of the cutting edge SK 2 is first in cutting engagement with the first cutting edge SK 1 , that is, S 1 is the cutting point.
  • 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 1 and S 2 'plus the distance which 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 such that it is larger 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 ⁇ . It can be seen from the above derivation 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 This is further illustrated by FIGS. 2 to 5, in which arrangements are shown which correspond to the arrangement according to FIG. 1 except for the initial cutting angle ( ⁇ .1 to ⁇ .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.
  • FIG. 2 shows a larger initial cutting angle ⁇ .1 than the initial cutting angle ⁇ of FIG. 1. Since the initial cutting angle ⁇ .1 opens away from the pivot axis as in FIG. 1, the object G is cut from the leading edge as in FIG , Since the angle ⁇ .1 is larger than ⁇ (FIG. 1), the cutting speed is lower.
  • Figure 3 shows an initial cutting angle ⁇ .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 ⁇ .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 1 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 S 1 -S 2 'is at least as large as l minus the distance by which an object is transported forward during a cutting process (at least as large as l 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.
  • 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 is the case here 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. As already mentioned in connection with FIG. 1, it is also possible to arrange only one blade with a second cutting edge on a corresponding rotating support.
  • 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 2 .
  • the arrow F represents, for example, a pair of conveyor belts are arranged in parallel and spaced from each other and the are driven synchronously. Between the conveyor belts represented by arrow F. brake cams 15 are moved. These brake cams 15 are, for example on an endless chain 17 running over two deflection wheels 16 arranged and moved such that they are in the cutting area over the The support level of the objects protrude and is slightly slower in the conveying direction move as the pair of conveyor belts. Through these brake cams are the objects fed on the conveyor belts before they are in the Reach the cutting area, lightly braked and precise for the cutting process clocked. During the cutting process, they guide those to be cut Items.
  • a plurality of blades 18 with first cutting edges SK 1 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 1 are positioned in the support plane of the objects to be cut.
  • first cutting edges SK 1 have the same speed in the conveying direction as the brake cams, that is to say also the same speed as the objects to be cut.
  • 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 the 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 three-sided trimming of printed products P with, for example, bound, stapled or glued back R.
  • the printed products are conveyed in succession in a first conveying direction F.1 parallel to their back R and trimmed by means of 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 about a pivot axis M with first cutting edges SK 1 .
  • the products P are in a feed conveyor F.3 between the two Devices 30.2 and 30.3 supplied, the back R of the products P is aligned in the feed direction F.3.
  • the Both cutting devices become the product edge parallel to the back R trimmed from one (30.2) of the two cutting devices.
  • the products are then rotated through 90 ° about their own axis, that the back is directed perpendicular to the conveying direction F.3, and the Product flow is turned 180 ° against devices 30.2 and 30.3 turned back, such that the products, for example, with a leading Back with a further feed direction F.4 between the Devices 30.2 and 30.3 are promoted.
  • This second Passage between devices 30.2 and 30.3 make the two perpendicular product edges aligned to the back R simultaneously from the two Devices 30.2 and 30.3 trimmed.
  • the products are, for example, without change their spatial position, deflected by 90 ° and in a direction of conveyance F.5 promoted.
  • 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.
  • Cutting devices according to the invention are not only as in FIGS. 9 and 10 for trimming printed products or other objects applicable, but also to print products (double benefit) or cut other objects into two parts to be used.
  • 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. For 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 1 -S 2 ', Figure 1) must not be less than the material feed during one Rotation of the carrier with the n star-shaped blades with second cutting edges.

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Description

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 aneinander 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) ausgerichtet 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 Förderrichtung 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 Geschwindigkeiten 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 einigermassen 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.
Gemäss einem in der Publikation DE-OS-1258826 offenbarten Verfahren zum Schneiden von parallel zu ihren Hauptflächen geförderten Gegenständen entlang von parallel zur Förderrichtung verlaufenden Schnittlinien wird eine scherenartige Schneidevorrichtung über einen Teil des Förderweges mit den zu schneidenden, flachen Gegenständen mitbewegt und während dieser Mitförderung schneidend geschlossen. Dadurch werden Relativbewegungen zwischen Schneidevorrichtung und zu schneidendem Gegenstand weitgehend verhindert, die Vorrichtungen sind aber entsprechend aufwendig.
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 schneidenden 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 Geschwindigkeit 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 Geschwindigkeit, 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 Ausfiihrungsform 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 Bewegungsrichtung 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 anhand 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 Schemas 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 gleichzeitig einen Schnitt durch die Auflage- oder Förderebene für zu schneidende Gegenstände G und eine in dieser Auflageebene und parallel zur Förderrichtung ausgerichtete, erste Schneidekante SK1 dar. Die Figur zeigt ferner eine zweite Schneidekante SK2, die um eine stationäre Schwenkachse M gegenüber der ersten Schneidekante SK1 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 S1 der Schneidekante SK2 im Schneideeingriff mit der ersten Schneidekante SK1, das heisst, ist S1 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 Grösse dieser Geschwindigkeitskomponente vF direkt proportional ist zum Produkt der Schwenkgeschwindigkeit ω und dem Abstand y zwischen der Auflageebene bzw. der ersten Schneidekante SK1 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 = vt • sinα = 2πr2 • y/r2 = 2πy • ω.
    • 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 ω der Fördergeschwindigkeit vG der in Richtung F geförderten Gegenstände gleichgesetzt werden kann durch Erfüllen der folgenden Bedingung: y•ω = vG/2π
    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 SK1 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-Herschwenkung.
    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. Theoretisch 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 S1 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 β abnimmt. Aus der obigen Herleitung ist ersichtlich, dass der Schneidewinkel β 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 (β.1 bis β.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 β.1 als der Anfangsschneidewinkel β der Figur 1. Da der Anfangsschneidewinkel β.1 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 β.1 grösser ist als β (Figur 1) ist die Schneidegeschwindigkeit kleiner.
    Figur 3 zeigt einen Anfangsschneidewinkel β.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 β.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 β.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 Relativgeschwindigkeit 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 SK1 angeordnete Schwenkachse M und mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω rotierend angetrieben ist.
    Wenn entlang der Auflageebene in Förderrichtung F Gegenstände G mit einer Ausdehnung l in Förderrichtung und Abständen x (Abstände zwischen vorlaufenden Kanten d = l + x) mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit vG gefördert werden sollen, sind die Klingen 1l derart anzuordnen, dass die Strecke S1-S2' mindestens so gross ist wie l minus die Strecke, um die ein Gegenstand während eines Schneidevorganges vorwärts transportiert wird (für kurze Schneidezeiten mindestens so gross wie l). 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: ω = vG/dn   und   y = dn/2π
    Damit während dem Schnitt eines Gegenstandes der folgende Gegenstand nicht in den Schneidebereich der beiden Schneidekanten SK1 und SK2 transportiert wird, ist durch entsprechende Wahl des Schneidewinkels β 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 Grösse x entsprechend zu korrigieren.
    Figur 7 zeigt sehr schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen 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 SK2.
    Vorrichtungsmässig stellt der Pfeil F beispielsweise ein Paar von Förderbändern 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 SK1 angeordnet sein. Diese Klingen sind beispielsweise schwenkbar an der Kette angeordnet und derart von den Bremsnocken beabstandet, 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 SK1 in der Auflageebene der zu schneidenden Gegenstände positioniert sind. Derart angeordnete und bewegte, erste Schneidekanten SK1 haben in Förderrichtung 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 SK1 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 Klingen 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 Rükken R. Die Druckprodukte werden hintereinander in einer ersten Förderrichtung F.1 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 SK1 auf.
    Die Produkte P werden in einer Zufördernchiung 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 Produktekante 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 senkrecht 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 Rotationsgeschwindigkeit ω, dass n mal die Schnittlänge (S1-S2', Figur 1) nicht kleiner sein darf als der Materialvorschub während einer Umdrehung des Trägers mit den n sternförmig angeordneten Klingen mit zweiten Schneidekanten.

    Claims (14)

    1. Verfahren zum Schneiden von flächigen Gegenständen (G) während einer kontinuierlichen Förderung in einer Förderrichtung (F) parallel zu den Hauptflächen der Gegenstände mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit vG, in welchem Verfahren die Gegenstände (G) entlang einer parallel zur Förderrichtung (F) ausgerichteten Schnittlinie zwischen einer ersten und einer zweiten, geradlinigen Schneidekante (SK1 und SK2) geschnitten werden, wobei die erste Schneidekante (SK1) in einer Ebene positioniert ist, an der die zu schneidenden Gegenstände (G) mit einer Hauptfläche anliegen, wobei die Schneidekanten (SK1 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, und wobei mindestens die zweite Schneidekante (SK2) derart bewegt wird, dass während dem ganzen Schneidevorgang mindestens der Schneidepunkt auf dieser zweiten Schneidekante (SK2) eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Auflageebene und eine Geschwindigkeitskomponente (vF) in Förderrichtung (F) aufweist, derart, dass die Geschwindigkeitskomponente (vF) in Förderrichtung gleich gross ist wie die konstante Fördergeschwindigkeit (vG), 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 (ω) 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).
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die erste Schneidekante (SK1) derart bewegt wird, dass sie eine Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung (F) aufweist, die gleich gross ist wie die Fördergeschwindigkeit (vG)
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneidekante (SK2) zwischen zwei Schneidevorgängen zurückgeschwenkt oder um die Schwenkachse (M) rotiert wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 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 (SK1) vorbei geführt werden.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schneidekante (SK1 und SK2) während dem Schneidevorgang einen Schneidewinkel (β, β.1) bilden, der sich von der Schwenkachse (M) weg öffnet und dass dadurch der Schneidevorgang an der vorlaufenden Kante des Gegenstandes (G) beginnt.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schneidekante (SK1 und SK2) während dem Schneidevorgang einen Schneidewinkel (β.2, β.3) bilden, der sich gegen die Schwenkachse (M) öffnet und dass dadurch der Schneidevorgang an der nachlaufenden Kante des Gegenstandes (G) beginnt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu schneidenden Gegenstände (G) vor dem Schneidevorgang durch Bremsnocken (15) bzw. Beschleunigungsnocken gebremst bzw. beschleunigt und eingetaktet werden.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche Vorrichtung zum Schneiden von Gegenständen (G) dient, welche Gegenstände (G) kontinuierlich 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 geradlinige Schneidekante (SK1) und eine für einen Schneidevorgang an der ersten Schneidekante (SK1) vorbeibewegbare, ebenfalls geradlinige, zweite Schneidekante (SK2) aufweist, wobei eine Klinge (11), die die zweite Schneidekante (SK2) trägt, um eine gegenüber der genannten Ebene, an der zu schneidende Gegenstände anliegen, angeordnete Schwenkachse (M) verschwenkbar angeordnet und mit einer konstanten Schwenkgeschwindigkeit (ω) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (M) in einem Abstand (y) von der genannten Ebene beabstandet ortsfest angeordnet ist und der Abstand (y) und die Schwenkgeschwindigkeit (ω) derart aufeinander abstimmbar sind, dass sie die Bedingung 2πy · w = vG erfüllen.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Träger (10) mehrere Klingen (11) mit in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse (M) sternförmig angeordneten zweiten Schneidekanten (SK2) angeordnet sind, wobei der Träger (10) derart mit einem Antrieb wirkverbunden ist, dass er mit der Schwenkgeschwindigkeit ω um die Schwenkachse (M) rotierbar ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klinge (18), die die erste Schneidekante (SK1) trägt, in Förderrichtung (F) und mit der Fördergeschwindigkeit (vG) bewegbar angeordnet ist.
    11. Anwendung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 zum Zerschneiden oder Beschneiden von Druckprodukten (P), die einzeln hintereinander oder als Schuppenformation gefördert werden.
    12. Anwendung gemäss Anspruch 11, 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.
    13. Anwendung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxial auf einer gemeinsamen Schwenkachse (M) angeordnete und simultan 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.
    14. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum längsweisen Zerschneiden oder seitlichen Beschneiden von quasi endlosen Materialbahnen.
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