专利名称：用于对材料幅进行穿孔的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对材料幅进行穿孔的装置，该材料幅可以以单层或多层形式提供并且从其中裁切出要继续加工的样本。
FR2693403涉及一种可被用于制造平装本、书本等的折页样本、一种用于穿孔的工具及其制造方法。借助相应构型的穿孔刀可以至少在半个样本上制造切口，其中，这些切口的一部分垂直于折脊的延伸方向。借助在至少半个折脊上的这些切口，可以吸收折叠样本内层作用于样本外层上的剪力，从而，在样本外层上不会出现折脊区域内的变型。
US4951967涉及一种用于折标的穿孔刀以及用它制成的折标。折标、即样本由多个沿一个折叠线安置的单个的样本层组成。沿着折叠线，在其宽度范围内设置了一列相互间隔开的穿孔。这列相互间隔开的穿孔是借助穿孔刀制成的，所述穿孔刀具有许多个间隔开的穿孔段。利用这样折叠的样本，在堆积多个样本时避免了折脊隆起。
US5524930涉及一种穿孔刀及样本。穿孔刀具有一体式的刀片，刀片相对于其长度非常薄。在穿孔刀的一个纵向侧上构成一个裁切区域，在该纵向侧上，组合包含一列直线延伸并彼此间隔开部分的和倾斜的部分。倾斜部分如此设置，即它被朝向穿孔刀中心安置并且只在半个穿孔刀上构成。根据一个变型实施方式，较长的裁切段被设置在穿孔刀中心，三个倾斜部分和一个直线延伸段与其交替连接。倾斜部分如此设计，即它们指向一个方向，从而在出现于折叠样本上的折叠线上只出现了朝着一个方向的切口。所出现的切口构成可略微移动的段，这些段又构成样本上的折叠线或折脊，它们被平滑延伸地折叠，不产生褶皱或者具有隆起。倾斜切口可以直线或弯曲地延伸，只要它们大约朝向穿孔刀中心并且只位于穿孔刀的一侧上。
如果在加工材料幅的轮转印刷机上生产48开、64开或96开样本，为了不影响在继续加工时的样本质量，各个样本内层相对于外面的样本层的剪应力平衡具有越来越重要的意义。
本发明解决方案的优点主要在于，多层折叠样本折脊的一侧上可以设置逐点的穿孔口，从而空气可以流出，另一方面，样本上的相应待形成的折脊的另一半可以设置切口，所述切口允许多层折叠样本的各个层之间相对运动。由于制成切口的各个穿孔刀舌作为倾斜的面构造，所以切口根据待穿孔的材料幅的厚度而呈现出与幅面层有关的切口长度。这样确保了，在48开、64开和甚至在96开样本的情况下，以一个允许多层折叠样本的内层相对于折叠样本外层移动的切口深度制成切口。本发明所提出的穿孔工具被固定在穿孔滚筒的固定装置上，从而其在较长时间使用后可以容易地更换。
在构成本发明基础的构想的另一个方案中，在穿孔工具第一半区域内设置了一个无工具的间隙，它与穿孔工具第二半内的裁切工具相邻。由于按照本发明构造的穿孔刀的无工具区，在多层样本上在其中心区域内产生一个材料桥接部，它使最好具有多个层的折叠样本被稳固。
在本发明穿孔刀结构的有利设计方案中，在穿孔刀第二半内的裁切区一方面与穿孔工具第一半内的无工具间隙相邻，另一方面，它与在按照本发明构造的穿孔工具的第二半内倾斜安置的穿孔舌的一个第一组相邻。因而，在多层折叠样本的折脊上，除了由无工具间隙形成的材料桥接部外，在折脊中制成一个纵向切开部，它本身在样本中心区域内负载平衡出现的剪应力。在穿孔工具第二半上的穿孔元件各个组的允许作为穿孔舌构成的穿孔元件相对于穿孔工具以一个在20°至40°之间的角度被倾斜安置。这些穿孔元件组的各个穿孔舌的倾斜安置角度特别优选30°。
倾斜安置、优选作为穿孔舌构成的穿孔元件的各个组相对于裁切段以交替顺序安置在按照本发明构造的穿孔工具的第二半内，从而，在折脊的这一半中，不仅可以形成一个能够减小剪应力的切口，而且可以形成平行于折脊构成的切开部。
在一个变型实施方案中，被安置在按照本发明构造的穿孔工具的第二半中的穿孔元件组被倾斜安置，其中，倾斜位置相对于穿孔工具平面是对称的。在穿孔元件的这个变型实施方案中，不仅其前边棱、而且其后边棱都从裁切工具平面中偏转出来。
在本发明提出的穿孔刀的其它可行方案中，在穿孔工具第二半内的各个穿孔舌如此倾斜安置，即只有穿孔舌的后边棱偏离穿孔工具平面。同样地，穿孔元件组内的穿孔舌的倾斜位置可以此构成，即只有其前边棱偏离穿孔工具平面，而后边棱基本上位于穿孔工具第二半的平面内。所有变型实施方案中的共同情况是，在按照本发明构造的穿孔工具的第二半内的穿孔元件组的各个穿孔舌以一个在20°至40°之间、但特别优选30°的角度偏离穿孔工具平面。
可以实现多层折叠样本折脊区域内的剪应力平衡的切口优选由被倾斜安置成组的穿孔元件产生，这些穿孔元件作为穿孔舌构成。穿孔元件组的各个穿孔舌通过纵向缝隙相互分开，从而与每个穿孔舌对应配置一个自由空间，通过该自由空间，在穿孔或裁切时从多层材料幅上强迫掉下的纸屑可以不堆积地被排出。
在优选方案中，各个穿孔元件在其尖上设置一个斜面，所述斜面的端部是一个穿孔舌尖。如果在碰触到多层材料幅上表面时首先出现一个在实施切口的穿孔舌之间的穿孔舌尖部区域内的点接触，就可以精确地加工出要在多层材料幅内形成的用于平衡半个折脊中的剪应力的切口。通过以一个倾斜角度从穿孔舌尖向下延伸的斜面，可以根据穿孔舌切入相应多层引张中的切入深度调节多层折叠样本折脊区域内的切口长度。
按照本发明所提出方案的穿孔工具最好被装在穿孔滚筒上，穿孔滚筒安装在加工材料幅的轮转印刷机的折叠设备中。在这里，加工材料幅的轮转印刷机是一个零件轮转印刷机还是一个报纸轮转印刷机是不重要的。
以下，结合附图来详细说明本发明。图示为
图1 在折叠样本时在样本敞开端出现的侧向错位，图2 一个待折叠样本的俯视图，在样本的一半上形成根据本发明要制出的切口，图3 本发明所提出的穿孔工具的变型实施例的俯视图，图4 以放大图示出的一组倾斜安置的穿孔元件，图5.1-图5.4 本发明提出的穿孔刀的一半的其它变型实施例。
图1所示待折叠样本1被相对于一个基准线2定位。待折叠样本1的封闭端3位于基准线2上，在图1中只画出该样本的外面样本层。用符号4表示在待折叠样本1的封闭端3上构成的折脊的内侧。待折叠样本1的外层、即上面的敞开侧6以外曲率半径8翻转，而折叠样本1的下敞开侧7以一个较小的曲率半径9翻转。由于样本1上不同的半径8及9，导致产生样本1敞开端5上的错位10，这种错位是由于上面的敞开侧6相对于下面的敞开侧7移动造成的。待折叠样本包含的层数越多，这种效应越明显。
图2详细示出一个待折叠样本的俯视图，在所述样本的一半上构成了按照本发明应设置的用于平衡剪应力的切口。
如图2所示，待折叠样本1处于其未被折叠的状态11下，其中箭头14表示在待折叠样本1的敞开端5上出现错位10的方向，这是由多层样本1的上敞开侧6相对于下敞开侧7移动造成的。当沿着折叠棱12构成一个由逐点的穿孔口构成的穿孔图形13时，折叠棱12位于所示表示错位方向的箭头14下面的区域具有一个穿孔图形13，该穿孔图形的特点在于相对于样本中心倾斜延伸的切口。这些单个的切口整体向未折叠样本11的中心延伸并且允许在样本折叠棱12区域内平衡剪应力。
图3详细示出以穿孔刀构型的本发明所提出的穿孔工具的第一变型实施例的俯视图。
图3所示的穿孔工具15可以相对于以虚线示出的假想中心线被分成两半16、17。
穿孔工具15的第一半16的构造特点是均匀序列的、在该区域内逐点作用于折脊的穿孔齿28，它们被安置在第一半16的长度上的连续重复部35中。逐点作用在多层样本折脊上的穿孔齿28在折脊1中制出开口，通过这些开口可以排出被封闭在折脊中将折脊吹鼓的空气，从而，在多层样本中也可以构成无封闭空气的折脊。
一个无工具区域18连接着穿孔工具15的第一半16内穿孔齿的连续序列35。无工具区域18使得在多层折叠样本中心可以构成一个材料桥接部。相应于穿孔工具15第一半16上无工具间隙18的所选深度而出现的材料桥接部使多层样本的折脊在其中心区域内被稳固。
在本发明所提出的穿孔工具15的第二半17中，构成一个裁切区19。裁切区19直接连接在穿孔工具15第一半16中的无工具间隙18上，并且一直延伸到倾斜安置的穿孔元件的第一组22。借助裁切区19，在折脊中产生一个与由于无工具间隙18而在多层样本中产生的材料桥接部相邻的局部切口。
与连续延伸的裁切区19连接着倾斜安置的穿孔元件的一个第一组22。倾斜安置的穿孔元件优选作为通过纵向缝隙相互分开的穿孔舌构成，在这种穿孔元件的第一组22后面，连接着一个直的段21，它作为裁切刀构成。多个裁切刀区域21和多个倾斜安置穿孔元件组22以相互交替的顺序被安置在按照本发明构造的穿孔工具15的第二半17中。按本发明构造的穿孔刀在一个宽度38上延伸，该宽度最好等于最大可加工材料幅规格。
在按照本发明构造的穿孔工具15的侧视图的上方是一个俯视图，其示出直线延伸的裁切棱21和以交替顺序安置在其间、优选作为穿孔舌构成的倾斜穿孔元件组22。一个被加长构成的裁切区19从虚线所示的中心线延伸至第一组22。如图3所示，穿孔工具15的高度用符号20表示，其中，穿孔滚筒外表面上的穿孔工具15可以被可更换地安放在如加工材料幅的折叠设备中。这样，承受强烈磨损的穿孔工具可以很快且很简单地被新的工具替换，从而可以在多层材料幅上按要求的质量和精度构成穿孔。
图4详细地示出一组倾斜安置的穿孔元件。
在图4中以放大比例示出穿孔元件、最好是穿孔舌组22的俯视图，其包括一个第一穿孔舌22.1、一个第二穿孔舌22.2以及一个第三穿孔舌22.3。各个穿孔舌通过纵向缝隙25相互分开，所述纵向缝隙可用于排出在穿孔期间落下的纸屑，从而，可以将这些纸屑不堆积地从穿孔区域中排出。与这三个穿孔舌22.1、22.2、22.3连接着一个同样通过纵向缝隙25分开的直的段21，其上边棱作为一个平直延伸的裁切棱构成。除了图4所示具有三个穿孔舌的倾斜穿孔元件组的变型实施例外，在穿孔工具15的第二半17上的一个穿孔舌组22之内，也可以设计成，每个组22只有两个或者有更多、如四个或五个彼此通过纵向缝隙25分开的穿孔舌。
穿孔舌的末端是一个尖26，它是倾斜构造的面23的一部分。在接触待穿孔的多层材料幅时，首先穿孔舌尖26点式作用于材料幅的最上层上，从而，在朝向待折叠或待穿孔样本中心方向上借助穿孔舌产生的切口的长度与厚度、也就是说各个材料幅的层数相关。待折叠或待穿孔的材料幅越厚，即待在折脊上穿孔的样本包含的层数越多，则在样本上的半个折脊中根据穿孔图形13构成的切口越长。切口长度与在按照本发明构造的穿孔工具15第二半17中的穿孔舌22.1、22.2、22.3的斜面23插入多层材料幅中的插入深度相关。
图5.1至5.4详细示出按照本发明构造的穿孔工具15的第二半17的各个变型实施例。
从图5.1中看出，在穿孔工具15的第二半17中构成倾斜安置的穿孔舌的各个组22。在这个变型实施例中，倾斜安置的穿孔舌的组22只包含两个穿孔舌22.1、22.2。这些穿孔舌22.1、22.2通过纵向缝隙25相互分开并且围绕一个与穿孔工具15的基准线37重合的旋转轴线31均匀地、也就是说在前边棱22.5上并在后边棱22.4上以倾斜安置角度24从穿孔工具15的平面中偏离出来。穿孔舌从穿孔工具15的平面偏离的倾斜安置角度24最好在20°和40°之间的范围内。特别优选倾斜安置角度为30°，其中，倾斜位置被选择成以穿孔舌22.1、22.2的前边棱朝向待折叠样本1的中心。
由于在图5.1所示的实施例中，前边棱22.5和后边棱22.4相对于每个穿孔舌22.1或22.2的旋转轴线31对称地从穿孔工具15的平面偏离，所以，这也被说成对称偏离32。在本变型实施例中只包括两个穿孔舌22.1、22.2的倾斜穿孔元件组22之间，各个裁切段21平行于穿孔工具15上的基准线37。倾斜安置的穿孔舌22.1、22.2的组22以及平直延伸的裁切段21以交替顺序安置在穿孔工具15的第二半17中。
图5.2详细示出穿孔工具15的第二半17的一个可选择的可行方案。在这个变型实施例中，与加长构成的裁切部19连接的倾斜穿孔舌22.1、22.2组22以其后边棱22.4从穿孔工具15的平面偏离，而前边棱22.5仍平直地位于穿孔工具平面内。按照该偏置示意图，也被说成优选作为穿孔舌构成的倾斜安置穿孔舌22.1及22.2从穿孔工具15平面的偏心偏置33。用参考标号24表示偏离角度，在穿孔工具的特别优选的方案中，它是30°。在通过缝隙状开口25相互分开的各个穿孔舌22.1、22.2之间，与图5.1相似地设置了各个平直延伸的切口21，它们与倾斜安置的穿孔元件22.1、22.2的组22同样通过垂直于图5.2图示平面延伸的缝隙状开口25分开。在图5.2所示变型实施例中，倾斜安置的穿孔元件的组22也只包括两个穿孔舌。但显然，倾斜安置的穿孔元件的组22此外也可以设置三个或五个或一个任意数量的穿孔舌。根据这种偏置图形33，所有各个穿孔舌22.1及22.2的前边棱22.5全部都还位于穿孔工具15的平面内。
图5.3详细示出关于倾斜穿孔元件的组22在按照本发明构造的穿孔工件15的第二半17之内的安置的另一个变型实施例。
与被加长构成的裁切部19连接着倾斜安置的穿孔元件组22，它们以交替的顺序分别被在穿孔工具15平面内平直延伸的裁切段21中断。基准线37平行于穿孔工具15，穿孔舌相对于基准线37以倾斜安置角度24偏置。在图5.3所示的穿孔工具变型实施例中，通过纵向缝隙25被相互分开的各个穿孔舌的后边棱22.4位于穿孔工具15的平面内，而它们的前边棱22.5在图5.3所示的俯视图中向下偏转。这个变型实施例也示出了倾斜安置的穿孔元件的这些组22的各个穿孔舌的一种偏心倾斜安置34。由于平直段21和倾斜安置的穿孔元件的组22的各个穿孔舌22.1、22.2的这种布置图形，在各个穿孔舌22.1、22.2的后边棱22.4之间构成较长的自由空间36，这些自由空间以后在最好是多层的折叠样本的折脊中形成材料桥接部。
图5.4详细示出穿孔工具15的第二半17的另一个可能实施方式。该变型实施例的特点是，在穿孔工具第二半17中，按照鱼刺图形构成多个倾斜安置的单个穿孔舌22.1、22.2至22.n。这些各自按对称偏离32安置的穿孔舌被自由空间36中断。穿孔舌22.1至22.n在其前边棱并在其后边棱上分别绕其轴线31相对于穿孔工具15的基准线37偏转。在这里，也产生一个在穿孔刀的一半17上的穿孔工具连续重复。所有安置在连续重复部中的穿孔舌相对于基准线37从穿孔工具平面偏转以一个角度24。偏转角度最好在20°和40°之间的范围内，其中特别优选30°的偏转角度。
借助本发明所提出的穿孔工具的如图3、5.1、5.2、5.3及5.4所示的变型方案，可以与厚度、即样本层数无关地在一个由多个层叠置而成的折叠样本的一半折脊上制成切口，所述切口允许样本内层相对于样本外层平衡剪应力，从而，折脊4可以大致较平坦地构成，并且，可以明显减小多层折叠样本1的敞开端上各个层之间的侧向错位10。
参考标号1样本 2基准线3封闭端 4折脊5敞开端 6上敞开侧7下敞开侧 8外曲率半径9内曲率半径 10错位11未折叠的样本面 12折叠棱13穿孔图形14移动方向15穿孔工具16第一半17第二半 18无工具间隙19裁切区 20高度延伸尺寸21裁切段 22穿孔元件组22.1第一穿孔舌22.2第二穿孔舌22.3第三穿孔舌22.4后边棱22.5前边棱23斜面24倾斜安置角度25缝状敞开26穿孔舌尖28连续的穿孔齿29中心线 30自由空间31旋转轴线32对称安置33偏心安置34前边棱的偏心安置35连续重复部 36自由空隙37基准线 38穿孔工具宽度；
权利要求
1.一种用于对单层或多层材料幅或从中分离下来的样本(1)进行穿孔的穿孔工具，其中，所述穿孔工具包括一个第一半(16)和一个第二半(17)，其特征是1.1具有安置在穿孔工具的第一半(16)中的多个穿孔齿(15)；1.2具有一个在第一半(16)中构成的无工具的间隙(18)；1.3具有一个设置在第二半(17)中的裁切区(19)；1.4具有在第二半(17)中以交替顺序构成的至少一个相对于穿孔工具(15)倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)组(22)。
2.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，第一半(16)的无工具间隙(18)与第二半(17)的裁切区(19)相邻。
3.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，在第二半(17)内的裁切区(19)一方面与无工具的间隙(18)相邻，另一方面与倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)组(22)相邻。
4.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，这些组(22)的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)相对于穿孔工具(15)倾斜安置一个在20°和40°之间的角度(24)。
5.如权利要求4所述的穿孔工具，其特征在于，所述角度(24)为30°。
6.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，这些穿孔元件(22.1至22.3)组(22)包含以交替顺序安置在组(22)之间的裁切段(21)。
7.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)相对于穿孔工具(15)在前边棱(22.5)和后边棱(22.4)上对称地从穿孔工具(15)的平面偏离。
8.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)相对于穿孔工具(15)以其后边棱(22.4)单侧从穿孔工具(15)的平面偏离。
9.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)相对于穿孔工具(15)的平面以其前边棱(22.5)偏离。
10.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)作为穿孔舌构成。
11.如权利要求10所述的穿孔工具，其特征在于，一个穿孔元件组(22)的各个穿孔元件(22.1，22.2，22.3)被缝隙状的开口(25，36)相互分开。
12.如权利要求1所述的穿孔工具，其特征在于，这些穿孔元件组(22)的倾斜安置的穿孔元件(22.1，22.2，22.3)在其尖(26)上具有一个斜面(23)。
13.一种在安置于加工材料幅的轮转印刷机后面的折叠设备中的穿孔装置，具有如前述权利要求之一所述的一种穿孔工具。
14.一种用于对单层或多层材料幅或从中分离下来的样本(1)进行穿孔的穿孔工具，其中，所述穿孔工具包括一个第一半(16)和一个第二半(17)，其特征是具有安置在穿孔工具的第一半(16)中的多个穿孔齿(15)；具有一个在第一半(16)中构成的无工具的间隙(18)；具有一个设置在第二半(17)中的裁切区(19)；具有多个在第二半(17)中彼此依序安置且相对于穿孔工具(15)倾斜安置的穿孔元件(22.1，…，22.n)。
全文摘要
本发明涉及一种用于对单层或多层材料幅或从中分离下来的样本(1)进行穿孔的穿孔工具,穿孔工具包括一个第一半(16)和一个第二半(17),其特征是,在第一半(16)中安置了多个穿孔齿(15);在第一半中此外还有一个无工具的间隙(18)。在穿孔工具(15)的第二半(17)中构成一个裁切区(19)以及以交替顺序构成的穿孔元件组(22),穿孔元件组相对于穿孔工具(15)倾斜安置。
文档编号B42C3/00GK1356201SQ0113499
公开日2002年7月3日 申请日期2001年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者泽格·朗万, 让弗朗索瓦·罗伯特 申请人:海德堡印刷机械股份公司