[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen von flexiblem Material nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Eine Schneidvorrichtung dieser Art ist aus DE 19 631 494 A1 mit einem ersten Schneidmesser mit wenigstens einer Klinge (Schneidkante) und einem zweiten Schneidmesser mit wenigstens einer Klinge (Schneidkante) bekannt. Das erste Schneidmesser ist in Schneidrichtung zum zweiten, ortsfest angeordneten Schneidmesser hin-und-her-beweglich antreibbar und durch ortsfeste Führungen geführt. Dabei umfasst das angetriebene erste Schneidmesser einen Klingenträger aus Leichtmetall, welcher mindestens eine Schneidkante (Klinge) aus Hartmetall, bevorzugt zumindest Wolframcarbid enthaltend, trägt. Die Schneidvorrichtung eignet sich insbesondere zum Durchtrennen von flexiblen Materialien, wie Papier, Folien und dergleichen.
[0003] Gemäss WO 2004/018 167 A1 ist eine weitere Schneidvorrichtung für ein aus einer Lage oder mehreren Lagen gebildetes Bahnmaterial bekannt. Danach kann das Bahnmaterial in einer Förderebene taktweise oder kontinuierlich einem Schneidwerkzeug zugeführt und nach dem quer zur Förderrichtung erfolgten Durchtrennen in Form von Bahnabschnitten abgeführt werden. Das Schneidwerkzeug umfasst ein beweglich angetriebenes Schneidelement und ein stationäres Schneidelement.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schneidvorrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, mittels der spürbar die Verarbeitungsqualität verbessert sowie die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Ausbildungsmerkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0006] Ein erster Vorteil der Schneidvorrichtung besteht darin, dass wenigstens ein nicht in Schneidrichtung hin-und-her-bewegbares Schneidmesser in Lagerungen drehbar um seine Längsachse angeordnet ist. Dabei können mögliche Fertigungsungenauigkeiten zwischen den Schneidmessern, insbesondere deren Klingen, d.h. deren Schneidkanten, ausgeglichen werden. Die Klingen der benachbarten Schneidmesser berühren sich stets bei der Bewegung des hin-und-her-bewegten ersten Schneidmessers in ständiger Anlageposition. Dadurch ist ein Schneidspalt erreichbar, der im Wesentlichen gleich Null ist. Es werden damit Beiträge zur Verbesserung der Verarbeitungsqualität des zu durchtrennenden flexiblen Materials und zur Schaffung einer Präzisionsschneidvorrichtung geleistet. Weiterhin ist eine spürbare Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit erzielbar.
[0007] Ein zweiter Vorteil der erfindungsgemässen Ausbildung besteht darin, dass zum Erzielen der ständigen Anlageposition der jeweils benachbart angeordneten Klingen die Einstellung der Schneidmesser spürbar vereinfacht ist, indem an den Schneidmessern keine aufwendigen Einstellmechanismen erforderlich sind. Dadurch können die bisher bei Justierungen, beispielsweise beim Auswechseln bzw. Austauschen von Klingen bzw. Klingenträgern bzw. Schneidmessern, anfallenden Rüstzeiten verkürzt werden. Ebenso wird die Standzeit der Klingen spürbar erhöht.
[0008] Ein dritter Vorteil ist darin begründet, dass die Klingen in ihrer Anordnung zueinander bei Bedarf unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften des zu durchtrennenden flexiblen Materials, beispielsweise der Dicke und / oder des Elastizitätsmoduls und / oder der Schubfestigkeit, angepasst sein können.
[0009] Als vierter Vorteil ist zu nennen, dass in einer bevorzugten Ausbildung wenigstens ein drehbar gelagertes Schneidmesser eine spezielle geometrische Anordnung von mehreren Klingen aufweist. In einer Ausbildung ist der Querschnitt des Schneidmessers ein Polygon und weist in wenigstens zwei Eckpunkten des Polygons je eine angeordnete Klinge auf. in einer weiteren Ausbildung ist der Querschnitt des Schneidmessers eine Ellipse, eingeschlossen ein Kreis, und an deren Umfang ist in Abständen zueinander je eine Klinge angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung von Klingen wird insbesondere ein weiterer Beitrag zur Verkürzung der Rüstzeiten geleistet. So kann beispielsweise bei Verschleiss einer ersten Klinge das Schneidmesser in die erforderliche Position für die bereits am Schneidmesser angeordnete zweite Klinge verbracht werden.
[0010] Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:
<tb>Fig. 1<sep>eine Schneidvorrichtung in Explosivdarstellung,
<tb>Fig. 2a, b<sep>ein erstes, antreibbares Schneidmesser,
<tb>Fig. 3a, b<sep>ein zweites Schneidmesser,
<tb>Fig. 4<sep>eine Schneidvorrichtung in Zusammenbaudarstellung
<tb>Fig. 5<sep>eine Detaildarstellung (A-A) aus Fig. 4,
<tb>Fig. 6; 7<sep>die Schneidvorrichtung in Funktion,
<tb>Fig. 8a, b<sep>ein Schneidmesser mit mehreren Klingen.
[0011] Eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen von flexiblem Material, bevorzugt Bahnmaterial mit einer Lage oder auch mehreren Lagen, weist ein erstes Schneidmesser 1 und zumindest ein zweites Schneidmesser 5 auf. Das erste Schneidmesser 1 ist in Schneidrichtung in ortsfesten Führungen 17, 18 hin-und-her-beweglich antreibbar (Doppelpfeil 19). Der Antrieb ist beispielsweise ein eigenmotorisch steuerbarer Einzelantrieb, alternativ kann der Antrieb der Schneidvorrichtung mit einem Antrieb einer Verarbeitungsmaschine gekoppelt sein. Im vorliegenden Beispiel sind die erste und zweite Führung 17, 18 endseitig in je einer Seitenwand 13 (der Schneidvorrichtung) an deren Innenfläche angeordnet und erstrecken sich bevorzugt zwischen den Seitenwänden 13.
Mittels je einer lösbaren Verbindung 25, bevorzugt einer Schraubenverbindung, ist endseitig jede Führung 17, 18 mit der entsprechenden Seitenwand 13 lösbar fixiert. In bevorzugter Ausbildung ist jede Führung 17, 18 als an den Seitenwänden 13 fixierter Balken ausgebildet, welcher jeweils selbst als Führung 17, 18 dient. Alternativ kann jeder dieser Balken auch mehrere Führungselemente tragen.
[0012] Das erste Schneidmesser 1 umfasst einen Klingenträger 2 mit in Längsrichtung zwischen den Seitenwänden 13 verlaufend angeordnet wenigstens einer ersten Klinge 3. Der Klingenträger 2 weist bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf und kann zur Gewichtsreduzierung in Längsachsrichtung in Abständen angeordnete Durchbrüche 27 aufweisen (Fig. 2a). Die Klinge 3 bzw. der Klingenträger 2 mit Klinge 3 ist in Längsachsrichtung leicht schräg unter einem ersten Winkel [alpha] stehend zwischen den Seitenwänden 13 angeordnet (Scherenprinzip; Fig. 2a).
[0013] Mit dem ersten Schneidmesser 1 arbeitet zumindest das zweite Schneidmesser 5 zusammen. Das zweite Schneidmesser 5 umfasst einen zweiten Klingenträger 6 mit in Längsrichtung zwischen den Seitenwänden 13 verlaufend angeordnet wenigstens einer ersten Klinge 7. Die Klinge 7 bzw. der Klingenträger 6 mit Klinge 7 kann ebenso in Längsrichtung leicht schräg unter einem ersten Winkel [alpha] stehend zwischen den Seitenwänden 13 angeordnet sein. Alternativ können Klinge 3 bzw. Klingenträger 2 mit Klinge 3 und Klinge 7 bzw. Klingenträger 6 mit Klinge 7 beide je in einem Winkel [alpha] stehend angeordnet sein.
[0014] Das zweite Schneidmesser 5 ist in ständigem kraftschlüssigen Anlagekontakt zum ersten Schneidmesser 1 drehbar um seine Längsachse in Lagerungen 14, 15 angeordnet. Die zumindest eine erste Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 5 ist senkrecht zur Schneidrichtung (Bewegungsrichtung des ersten Schneidmessers 1; Doppelpfeil 19) oder zu der zumindest einen benachbarten ersten Klinge 3 des ersten Schneidmessers 1 in einem zweiten Winkel [beta] zur Schneidrichtung (Doppelpfeil 19) geneigt angeordnet.
[0015] In einer ersten Ausbildung sind die beiden Lagerungen 14, 15 in je einer der ortsfesten Seitenwände 13 angeordnet. In einer zweiten Ausbildung kann eine der Lagerungen 14, 15 in einer an einer ersten Seitenwand 13 bevorzugt in einem ortsfesten Drehgelenk 24 als Schwinge gelagerten Schwenkbacke 23 angeordnet sein, und die andere der Lagerungen 14 oder 15 ist ortsfest in einer zweiten Seitenwand 13 angeordnet. Dabei ist die Schwenkbacke 23 nicht auf eine Anordnung in einem Drehgelenk 24 beschränkt. Alternativ kann anstatt des Drehgelenkes 24 eine ortsfeste Linearführung oder eine Langlochausbildung (nicht gezeigt) an einer Seitenwand 13, insbesondere zum Justieren der Schneidmesser 5; 9, angeordnet sein. In einer dritten Ausbildung kann zumindest eine der Lagerungen 14, 15 als separater Lagerbock an wenigstens einer der Seitenwände 13 fixiert angeordnet sein.
[0016] Die sich gegenüberliegend angeordneten Lagerungen 14, 15 sind bevorzugt zueinander (geringfügig) ausserhalb der Flucht angeordnet.
[0017] Das zweite Schneidmesser 5 ist mit wenigstens einem an vorzugsweise zumindest einer der ortsfesten Seitenwände 13 angeordneten Energiespeicher 20 gekoppelt. Im vorliegenden Beispiel ist der Energiespeicher 20 ein - beispielsweise als Zugfeder ausgeführtes - Federsystem und gewährleistet kraftschlüssig den erforderlichen Anlagekontakt der beiden Schneidmesser 1, 5 bzw. deren Klingen 3, 7. Beispielsweise sind vorzugsweise an jeder Seitenwand 13 fixierte, mit dem Schneidmesser 5 gekoppelte Zugfedern als Energiespeicher 20 vorgesehen, welche vorzugsweise mittels eines am jeweiligen Seitengestell 13 und am Klingenträger 6 angeordneten Fixierpunkts 26, beispielsweise einem Anlenkbolzen, verbunden sind. Die Energiespeicher 20 sind bevorzugt an jeder Stirnseite des Schneidmessers 5 bzw. des Klingenträgers 6 sowie bevorzugt der zugeordneten Seitenwand 13 angeordnet.
[0018] Anstatt der Anordnung an den Seitenwänden 13 kann alternativ der jeweilige Energiespeicher 20 ortsfest extern oder an einer der Führungen 17, 18 angeordnet sein. Bei Ausbildung der Schneidvorrichtung mit einem weiteren Schneidmesser 9 ist auch dieses - analog zum Schneidmesser 5 - zumindest mit einem ortsfest angeordneten Energiespeicher 20 gekoppelt.
[0019] In einer ersten Ausbildung weist das zweite Schneidmesser 5 oder beide Schneidmesser 5; 9 zur Längsachse fluchtend, endseitig angeordnete Lagerzapfen 21, 22 auf, wobei die Achsen der Lagerungen 14, 15 zu dieser Längsachse versetzt angeordnet sind. Hierbei können die Lagerungen 14, 15 als Pendellager ausgebildet sein.
[0020] In einer zweiten Ausbildung weist das zweite Schneidmesser 5 oder beide Schneidmesser 5; 9 zur Längsachse versetzt angeordnete Lagerzapfen 21, 22 auf, wobei die Achsen der Lagerungen 14, 15 zur Längsachse des Schneidmessers 5 fluchtend angeordnet sind.
[0021] In einer weiteren Ausbildung weist das zweite Schneidmesser 5 oder weisen beide Schneidmesser 5; 9 eine in Längsrichtung schräg angeordnete Klinge 7; 11 auf, und die Lagerungen 14, 15 sowie die am Klingenträger 6, 10 endseitig angeordneten Lagerzapfen 21, 22 sind fluchtend angeordnet.
[0022] Das erste Schneidmesser 1 kann am Klingenträger 2 zusätzlich eine zweite Klinge 4 aufweisen. Das Schneidmesser 1 umfasst dann den Klingenträger 2 mit in Längsrichtung zwischen den Seitenwänden 13 verlaufend angeordneten Klingen 3 und 4. Die Klingen 3 und 4 sind zueinander achsparallel ausgeführt und können in Längsachsrichtung leicht schräg unter dem ersten Winkel [alpha] stehend zwischen den Seitenwänden 13 angeordnet sein (Scherenprinzip; Fig. 2a).
[0023] Mit dem ersten Schneidmesser 1 arbeitet bei dieser Ausbildung das zweite Schneidmesser 5 und zusätzlich ein drittes Schneidmesser 9 zusammen. Das zweite Schneidmesser 5 umfasst dabei den zweiten Klingenträger 6 mit in Längsrichtung zwischen den Seitenwänden 13 verlaufend angeordnet wenigstens einer ersten Klinge 7. Das dritte Schneidmesser 9 umfasst einen dritten Klingenträger 10 mit in Längsrichtung zwischen den Seitenwänden 13 verlaufend angeordnet wenigstens einer ersten Klinge 11. Die Schneidmesser 5; 9 sind bevorzugt baugleich ausgebildet und lediglich mit Bezug zum ersten Schneidmesser 1 mit ihren Klingen 7 bzw. 11 spiegelbildlich gegenüberliegend zur jeweiligen Klinge 3, 4 angeordnet.
[0024] Das zweite Schneidmesser 5 und das dritte Schneidmesser 9 sind in ständigem kraftschlüssigen Anlagekontakt (jeweils an einer Längsseite) zum ersten Schneidmesser 1 drehbar um ihre Längsachsen in Lagerungen 14, 15 angeordnet und die zumindest eine erste Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 5 und die zumindest eine erste Klinge 11 des dritten Schneidmessers 9 sind beide senkrecht zur Schneidrichtung (Bewegungsrichtung des ersten Schneidmessers 1, Doppelpfeil 19) oder zu der zumindest einen benachbarten ersten Klinge 3 bzw. zweiten Klinge 4 des ersten Schneidmessers 1 jeweils in einem zweiten Winkel [beta] zur Schneidrichtung (Doppelpfeil 19) geneigt angeordnet. In Fig. 7 ist dies lediglich beispielhaft und aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich an dem dritten Schneidmesser 9 gezeigt.
[0025] In einer bevorzugten Ausbildung trägt das erste Schneidmesser 1, speziell der Klingenträger 2 an seiner Längsseite, wenigstens eine Führungsnase 16 gegen die kraftschlüssig zumindest das zweite Schneidmesser 5 in Anlagekontakt sich befindet. Das erste Schneidmesser 1 trägt bei der Anordnung von zwei diesem zugeordneten Schneidmessern 5, 9 an jeder Längsseite des Klingenträgers 2 bevorzugt je eine derartige Führungsnase 16 gegen die kraftschlüssig das zweite und das dritte Schneidmesser 5, 9 in Anlagekontakt sich befinden. Alternativ kann eine derartige Führungsnase an zumindest einem der Schneidmesser 5, 9 angeordnet sein.
[0026] Zusammengefasst ist das erste Schneidmesser 1 an einer Längsseite - bedingt durch die Energiespeicher 20 - in ständigem kraftschlüssigen Anlagekontakt mit dem zweiten Schneidmesser 5, und zusätzlich ist an der anderen Längsseite ein drittes Schneidmesser 9 drehbar um seine Längsachse in Lagerungen 14, 15 angeordnet und - bedingt durch die Energiespeicher 20 - in ständigem kraftschlüssigen Anlagekontakt mit dem ersten Schneidmesser 1. Dabei ist eine erste Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 2 senkrecht zur Schneid-/Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 19) oder zu einer benachbarten ersten Klinge 3 des ersten Schneidmessers 1 geneigt angeordnet und eine erste Klinge 11 des dritten Schneidmessers 9 ist senkrecht zur Schneid-/Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 19) oder zu einer benachbarten zweiten Klinge 4 des ersten Schneidmessers 1 geneigt angeordnet.
[0027] In einer Weiterbildung kann eines oder jedes der beiden Schneidmesser 5 und 9 jeweils zusätzlich zur ersten Klinge 7 bzw. 11 eine zweite Klinge 8 am Klingenträger 6 bzw. eine zweite Klinge 12 am Klingenträger 10 aufweisen. Dabei ist bevorzugt die zweite Klinge 8 am Klingenträger 6 (zweites Schneidmesser 5) diagonal gegenüberliegend zur ersten Klinge 7 angeordnet. Ebenso ist bevorzugt die zweite Klinge 12 am Klingenträger 10 (drittes Schneidmesser 9) diagonal gegenüberliegend zur ersten Klinge 11 angeordnet.
[0028] Weiterhin kann die jeweils zusätzliche Klinge 8, 12 auch zum Durchtrennen des flexiblen Materials eingesetzt werden, insbesondere wenn die ersten Klingen 7 bzw. 11 nach den Schneideinsätzen stumpf geworden sind. Hierbei muss lediglich der jeweilige Klingenträger 6 bzw. 10 um 180[deg.] verdreht werden. In Fig. 8b ist ein für eine derartige Betriebsweise geeigneter Querschnitt eines Schneidmessers 5 bzw. 9 im Wesentlichen auf Basis eines Parallelogramms gezeigt.
[0029] Sämtliche der im vorliegenden Beispiel beschriebenen Klingen 3, 4, 7, 8 bzw. 11,12 sind bevorzugt mit dem jeweiligen Klingenträger 2, 6 bzw. 10 mittels Klebeverbindung fixiert. Alternativ können die Klingen 3, 4, 7, 8, 11, 12 mittels Schraubenverbindungen am jeweiligen Klingenträger 2, 6, 10 fixiert sein. Alternativ können die Klingenträger 2, 6, 10 selbst als Klinge dienen, indem die Längskanten der Klingenträger 2, 6, 10 als Schneidkanten ausgebildet sind.
[0030] Die Bewegungsrichtung bzw. Schneidrichtung (Doppelpfeil 19) der Schneidvorrichtung ist nicht auf die beispielhafte Ausbildung in vertikaler Richtung beschränkt. Vielmehr kann die Schneidvorrichtung auch in einer anderen Winkelstellung angeordnet sein.
[0031] Mit Hinblick auf Fig. 3a, b ist das zweite Schneidmesser 5 - im Gegensatz zu den sonstigen Figuren - beispielhaft in einer anderen Winkelposition gezeigt.
[0032] Die Wirkungsweise der Schneidvorrichtung ist wie folgt. Das angetriebene erste Schneidmesser 1 gleitet in Schneid-/Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 19) mit der ersten Klinge 3 entlang des zweiten Schneidmessers 5 an der benachbarten ersten Klinge 7 entlang. Bei Ausbildung des ersten Schneidmessers 1 mit zwei Klingen 3, 4 gleiten diese jeweils an der benachbarten Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 5 sowie der benachbarten Klinge 11 des dritten Schneidmessers 9 entlang. Die Schneidmesser 5; 9 sind kraftschlüssig mittels der Energiespeicher 20 in ständigem Anlagekontakt zum Schneidmesser 1.
[0033] Von Vorteil ist dabei, dass die Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 5 bzw. die Klinge 11 des dritten Schneidmessers 9 nicht kolinear zur benachbarten Klinge 3 bzw. 4 (Schneidmesser 1), sondern senkrecht zur Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 19) des ersten Schneidmessers 1 und/oder zu dessen Klingen 3 bzw. 4 geneigt angeordnet sind. Damit können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden und es wird der bevorzugt kraftschlüssige Anlagekontakt der jeweils benachbarten Klingen 3 und 7 bzw. 4 und 11 gewährleistet, so dass sich diese stets berühren.
Durch die drehbare Anordnung der zweiten und bei Bedarf dritten Schneidmesser 5; 9 wird während der Hin-und-Her-Bewegung in Richtung Doppelpfeil 19 des ersten Schneidmessers 1 stets ein kraftschlüssiger Anlagekontakt der benachbarten Klingen 3 und 7 bzw. 4 und 11 gewährleistet und gleichzeitig sind die Schneidmesser 5, 9 in den Lagerungen 14, 15 drehbar. Dadurch "wandert" beim Durchtrennen des flexiblen Materials der Schnitt in Längsrichtung des ersten Schneidmessers 1 und durch die Drehbewegung der Schneidmesser 5, 9 in den Lagerungen 14, 15 entsteht ein Spalt s (Fig. 6, 7).
[0034] Bei Anordnung einer der Lagerungen 14, 15 in einer an einer Seitenwand 13 in einem Drehgelenk 24 als Schwinge gelagerten Schwenkbacke 23 ist die Schwenkbacke 23 um die Achse des zugeordneten Drehgelenkes 24 schwenkbar bzw. bei Anordnung von Linearführung bzw. Langloch in deren Freiheitsgraden bewegbar gelagert. Unabhängig von der Anzahl der beim Durchtrennen des flexiblen Materials eingesetzten Schneidmesser 5, 9 ist jedes dieser Schneidmesser 5, 9 endseitig separat in einer Schwenkbacke 23 und in einer der Seitenwände 13 gelagert.
Zum Einstellen der Neigung der beiden Schneidmesser 5, 9 mit ihren Klingen 7, 11 (alternativ Klingen 8, 12) zum ersten Schneidmesser 1 mit seinen Klingen 3, 4 wird an der Längsseite der Schneidmesser 1 bzw. 5, 9 zwischen die benachbarten Klingen 3 und 7 bzw. 4 und 11 in einem bevorzugt definierten Bereich ein relativ dünnes Material (bevorzugte Dicke <= 0,2 mm) dazwischen positioniert. Somit liegt die Klinge 7 des zweiten Schneidmessers 5 in Zwei-Punkt-Anlage an der Klinge 3 des ersten Schneidmessers 1 sowie am dazwischen positionierten, relativ dünnen Material an. Durch Andrücken und Kippen wird die Schwenkbacke 23 in einfacher Weise justiert. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Anordnung (Drehgelenk 24 oder Linearführung/Langloch) an der zugeordneten Seitenwand 13 wird die Schwenkbacke 23 vor dem Schneidprozess justiert und arretiert.
Bevorzugt ist die Schwenkbacke 23 zur benachbarten Seitenwand 13, beispielsweise mittels einer lösbaren Verbindung (Schraubenverbindung, Absteckbolzen etc.), arretierbar. Je nach Dicke des eingesetzten relativ dünnen Materials können
[0035] unterschiedliche Neigungen eingestellt werden. Die Neigung kann unter Berücksichtigung der zu durchtrennenden flexiblen Materialien eingestellt werden. Bei einem Wechsel gegen ein baugleiches Schneidmesser 5, 9 kann die ursprüngliche Einstellung übernommen werden, so dass keine erneuten Einstellungen erforderlich sind.
[0036] Die Schneidmesser 5; 9 sind nicht auf die gezeigten Ausbildungen in der Anzahl der Klingen bzw. in ihrem Querschnitt beschränkt. Vielmehr kann jedes Schneidmesser 5; 9 bei entsprechend geometrischer Querschnittausbildung (parallelogrammförmig, sternförmig, dreikantförmig etc.) eine Mehrzahl an Klingen 7, 11; 8, 12 aufweisen. So kann der Querschnitt des zweiten und/oder dritten Schneidmessers 5; 9 ein Polygon sein und in wenigstens zwei Eckpunkten des Polygons je eine angeordnete Klinge 7, 11; 8, 12 aufweisen.
[0037] Alternativ kann der Querschnitt des zweiten und/oder dritten Schneidmessers 5; 9 eine Ellipse, einschliesslich einen Kreis, aufweisen und an deren Umfang sind in Abständen zueinander wenigstens je eine Klinge 7, 11; 8, 12 angeordnet. In Fig. 8a, b ist beispielhaft ein rechteckiger Querschnitt (mit vier Eckpunkten) gezeigt. Hierbei sind in zwei diametral angeordneten Eckpunkten die Klingen 7, 11; 8, 12 angeordnet. Dabei können die Klingen 7, 11; 8, 12 in gleichmässigen oder ungleichmässigen Abständen zueinander angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
[0038]
<tb>1<sep>erstes Schneidmesser
<tb>2<sep>Klingenträger (von Pos. 1)
<tb>3<sep>erste Klinge
<tb>4<sep>zweite Klinge
<tb>5<sep>zweites Schneidmesser
<tb>6<sep>Klingenträger (von Pos. 5)
<tb>7<sep>erste Klinge
<tb>8<sep>zweite Klinge
<tb>9<sep>drittes Schneidmesser
<tb>10<sep>Klingenträger (von Pos. 9)
<tb>11<sep>erste Klinge
<tb>12<sep>zweite Klinge
<tb>13<sep>Seitenwand
<tb>14<sep>erste Lagerung
<tb>15<sep>zweite Lagerung
<tb>16<sep>Führungsnase
<tb>17<sep>erste Führung
<tb>18<sep>zweite Führung
<tb>19<sep>Doppelpfeil (Bewegungsrichtung)
<tb>20<sep>Energiespeicher
<tb>21<sep>erster Lagerzapfen
<tb>22<sep>zweiter Lagerzapfen
<tb>23<sep>Schwenkbacke
<tb>24<sep>Drehgelenk
<tb>25<sep>lösbare Verbindung
<tb>26<sep>Fixierpunkt
<tb>27<sep>Durchbruch
<tb>[alpha]<sep>erster Winkel
<tb>[beta]<sep>zweiter Winkel
<tb>s<sep>Spalt
The invention relates to a cutting device for cutting through flexible material according to the preamble of claim 1.
A cutting device of this type is known from DE 19 631 494 A1 with a first cutting blade with at least one blade (cutting edge) and a second cutting blade with at least one blade (cutting edge). The first cutting blade is in the cutting direction to the second, fixedly arranged cutting blade back and forth movable driven and guided by stationary guides. In this case, the driven first cutting blade comprises a blade carrier made of light metal, which carries at least one cutting edge (blade) made of hard metal, preferably containing at least tungsten carbide. The cutting device is particularly suitable for cutting through flexible materials, such as paper, films and the like.
According to WO 2004/018 167 A1, a further cutting device for a web material formed from one layer or several layers is known. Thereafter, the web material in a conveying plane cyclically or continuously fed to a cutting tool and be discharged after the transversal to the conveying direction cutting in the form of web sections. The cutting tool comprises a movably driven cutting element and a stationary cutting element.
The invention is based on the object to provide a cutting device of the type mentioned, by means of which noticeably improves the quality of workmanship and the processing speed is increased.
The object is achieved by the training features of claim 1. Further developments emerge from the dependent claims.
A first advantage of the cutting device is that at least one not in the cutting direction back-and-forth movable cutting blade is rotatably mounted in bearings about its longitudinal axis. In this case, possible manufacturing inaccuracies between the cutting blades, in particular their blades, i. whose cutting edges are compensated. The blades of the adjacent cutting blades always touch each other during the movement of the reciprocating first cutting blade in constant contact position. As a result, a cutting gap is achieved, which is substantially equal to zero. It contributes to improving the workmanship of the flexible material to be cut and to providing a precision cutting device. Furthermore, a noticeable increase in the processing speed can be achieved.
A second advantage of the inventive design is that to achieve the permanent abutment position of the respectively adjacent blades, the adjustment of the cutting blade is significantly simplified by no complicated adjustment mechanisms are required on the cutting blades. As a result, the set-up times previously incurred in adjustments, for example, when replacing or replacing blades or blade carriers or cutting blades, can be shortened. Likewise, the service life of the blades is noticeably increased.
A third advantage is due to the fact that the blades in their arrangement to each other if necessary, taking into account the physical properties of the flexible material to be cut, for example, the thickness and / or the modulus of elasticity and / or the shear strength, may be adjusted.
As a fourth advantage is to mention that in a preferred embodiment, at least one rotatably mounted cutting blade has a special geometric arrangement of several blades. In one embodiment, the cross section of the cutting blade is a polygon and has in each case at least two corners of the polygon arranged on a blade. In a further embodiment, the cross section of the cutting blade is an ellipse, including a circle, and at the periphery of which a blade is arranged at intervals to each other. With such an arrangement of blades, in particular a further contribution to the shortening of set-up times is made. Thus, for example, when wearing a first blade, the cutting blade can be moved to the required position for the second blade already arranged on the cutting blade.
The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. Here are shown schematically:
<Tb> FIG. 1 <sep> an explosive cutting device,
<Tb> FIG. 2a, b <sep> a first, drivable cutting blade,
<Tb> FIG. 3a, b <sep> a second cutting blade,
<Tb> FIG. 4 <sep> a cutting device in an assembly view
<Tb> FIG. 5 <sep> is a detailed illustration (A-A) from FIG. 4,
<Tb> FIG. 6; 7 <sep> the cutting device in function,
<Tb> FIG. 8a, b <sep> a cutting knife with several blades.
A cutting device for cutting through flexible material, preferably web material with one layer or even several layers, has a first cutting blade 1 and at least one second cutting blade 5. The first cutting blade 1 is in the cutting direction in stationary guides 17, 18 back and forth movable driven (double arrow 19). The drive is for example an individual motor controllable single drive, alternatively, the drive of the cutting device can be coupled to a drive of a processing machine. In the present example, the first and second guides 17, 18 are arranged at the ends in each case in a side wall 13 (of the cutting device) on its inner surface and preferably extend between the side walls 13.
By means of a respective detachable connection 25, preferably a screw connection, each guide 17, 18 is releasably fixed to the corresponding side wall 13 at the end. In a preferred embodiment, each guide 17, 18 is formed as fixed to the side walls 13 beams, which each itself serves as a guide 17, 18. Alternatively, each of these bars can also carry several guide elements.
The first cutting blade 1 comprises a blade carrier 2 extending in the longitudinal direction between the side walls 13 arranged at least a first blade 3. The blade carrier 2 preferably has a rectangular cross-section and can for weight reduction in the longitudinal axis spaced at intervals 27 have (Fig. 2a). The blade 3 or the blade carrier 2 with blade 3 is arranged slightly obliquely in the longitudinal axis direction at a first angle [alpha] between the side walls 13 (scissors principle, FIG.
At least the second cutting blade 5 works together with the first cutting blade 1. The second cutting blade 5 comprises a second blade carrier 6 with at least one first blade 7 running in the longitudinal direction between the side walls 13. The blade 7 or the blade carrier 6 with blade 7 can also be slightly inclined at a first angle [alpha] in the longitudinal direction the side walls 13 may be arranged. Alternatively, blade 3 or blade carrier 2 with blade 3 and blade 7 or blade carrier 6 with blade 7 can both be arranged at an angle [alpha].
The second cutting blade 5 is arranged in constant frictional contact with the first cutting blade 1 rotatable about its longitudinal axis in bearings 14, 15. The at least one first blade 7 of the second cutting blade 5 is perpendicular to the cutting direction (movement direction of the first cutting blade 1, double arrow 19) or to the at least one adjacent first blade 3 of the first cutting blade 1 at a second angle [beta] to the cutting direction (double arrow 19). arranged inclined.
In a first embodiment, the two bearings 14, 15 are arranged in each one of the stationary side walls 13. In a second embodiment, one of the bearings 14, 15 may be arranged in a preferably mounted on a first side wall 13 in a stationary pivot 24 as a rocker pivoting jaw 23, and the other of the bearings 14 or 15 is fixedly arranged in a second side wall 13. In this case, the swivel jaw 23 is not limited to an arrangement in a swivel joint 24. Alternatively, instead of the rotary joint 24, a stationary linear guide or a slot formation (not shown) on a side wall 13, in particular for adjusting the cutting blade 5; 9, be arranged. In a third embodiment, at least one of the bearings 14, 15 may be arranged fixed as a separate bearing block on at least one of the side walls 13.
The oppositely arranged bearings 14, 15 are preferably arranged to each other (slightly) outside the flight.
The second cutting blade 5 is coupled to at least one preferably at least one of the stationary side walls 13 arranged energy storage 20. In the present example, the energy store 20 is a spring system designed, for example, as a tension spring and frictionally ensures the required contact of the two cutting blades 1, 5 or their blades 3, 7. For example, tension springs fixed to each side wall 13 are preferably coupled to the cutting blade 5 provided as an energy store 20, which are preferably connected by means of a on the respective side frame 13 and the blade carrier 6 arranged fixing point 26, for example a pivot pin. The energy stores 20 are preferably arranged on each end face of the cutting blade 5 or of the blade carrier 6 and preferably the associated side wall 13.
Instead of the arrangement on the side walls 13, alternatively, the respective energy storage 20 may be stationarily arranged externally or on one of the guides 17, 18. When forming the cutting device with a further cutting blade 9, this too - analogously to the cutting blade 5 - is coupled at least to a stationary energy store 20.
In a first embodiment, the second cutting blade 5 or both cutting blade 5; 9 to the longitudinal axis in alignment, end bearing pins 21, 22, wherein the axes of the bearings 14, 15 are arranged offset to this longitudinal axis. Here, the bearings 14, 15 may be formed as a pendulum bearing.
In a second embodiment, the second cutting blade 5 or both cutting blades 5; 9 to the longitudinal axis staggered bearing pins 21, 22, wherein the axes of the bearings 14, 15 are arranged in alignment with the longitudinal axis of the cutting blade 5.
In a further embodiment, the second cutting blade 5 or both have cutting blades 5; 9, a longitudinally slanted blade 7; 11, and the bearings 14, 15 and the blade carrier 6, 10 end arranged bearing pin 21, 22 are arranged in alignment.
The first cutting blade 1 may additionally have a second blade 4 on the blade carrier 2. The cutting blade 1 then comprises the blade carrier 2 with blades 3 and 4 extending in the longitudinal direction between the side walls 13. The blades 3 and 4 are parallel to one another and can be arranged slightly obliquely in the longitudinal axis direction at an angle [alpha] between the side walls 13 (scissors principle, Fig. 2a).
With the first cutting blade 1 works in this embodiment, the second cutting blade 5 and in addition a third cutting blade 9 together. The second cutting blade 5 in this case comprises the second blade carrier 6 with at least one first blade 7 extending in the longitudinal direction between the side walls 13. The third cutting blade 9 comprises a third blade carrier 10 with at least one first blade 11 extending longitudinally between the side walls 13 Cutting blade 5; 9 are preferably of identical design and only with respect to the first cutting blade 1 with their blades 7 and 11 arranged in mirror image opposite to the respective blade 3, 4.
The second cutting blade 5 and the third cutting blade 9 are arranged in constant frictional contact contact (each on one longitudinal side) to the first cutting blade 1 rotatable about their longitudinal axes in bearings 14, 15 and the at least one first blade 7 of the second cutting blade 5 and at least one first blade 11 of the third cutting blade 9 are both perpendicular to the cutting direction (direction of movement of the first cutting blade 1, double arrow 19) or to the at least one adjacent first blade 3 and second blade 4 of the first cutting blade 1 each at a second angle [beta] arranged inclined to the cutting direction (double arrow 19). In FIG. 7 this is shown only by way of example and for reasons of clarity only on the third cutting blade 9.
In a preferred embodiment, the first cutting blade 1, especially the blade carrier 2 carries on its longitudinal side, at least one guide nose 16 against the frictionally at least the second cutting blade 5 is in abutting contact. The first cutting blade 1 carries in the arrangement of two associated therewith cutting blades 5, 9 on each longitudinal side of the blade carrier 2 preferably each such a guide nose 16 against the force-locking the second and the third cutting blade 5, 9 are in abutting contact. Alternatively, such a guide nose can be arranged on at least one of the cutting blades 5, 9.
In summary, the first cutting blade 1 on one longitudinal side - due to the energy storage 20 - in constant frictional contact with the second cutting blade 5, and in addition a third cutting blade 9 is rotatably mounted about its longitudinal axis in bearings 14, 15 on the other longitudinal side and - due to the energy storage 20 - in constant frictional contact with the first cutting blade 1. In this case, a first blade 7 of the second cutting blade 2 perpendicular to the cutting / movement direction (double arrow 19) or to an adjacent first blade 3 of the first cutting blade 1 inclined arranged and a first blade 11 of the third cutting blade 9 is arranged perpendicular to the cutting / movement direction (double arrow 19) or to an adjacent second blade 4 of the first cutting blade 1 inclined.
In a further development, one or each of the two cutting blades 5 and 9 each have, in addition to the first blade 7 and 11, a second blade 8 on the blade carrier 6 and a second blade 12 on the blade carrier 10. In this case, the second blade 8 is preferably arranged on the blade carrier 6 (second cutting blade 5) diagonally opposite the first blade 7. Likewise, the second blade 12 is preferably arranged on the blade carrier 10 (third cutting blade 9) diagonally opposite the first blade 11.
Furthermore, the respective additional blade 8, 12 can also be used for cutting the flexible material, in particular when the first blades 7 and 11 have become dull after the cutting inserts. In this case, only the respective blade carrier 6 or 10 must be rotated by 180 [deg.]. FIG. 8b shows a cross-section of a cutting blade 5 or 9 which is suitable for such an operating mode, essentially on the basis of a parallelogram.
All of the blades 3, 4, 7, 8 and 11, 12 described in the present example are preferably fixed to the respective blade carrier 2, 6 or 10 by means of adhesive bonding. Alternatively, the blades 3, 4, 7, 8, 11, 12 can be fixed by means of screw connections to the respective blade carrier 2, 6, 10. Alternatively, the blade carrier 2, 6, 10 itself serve as a blade by the longitudinal edges of the blade carrier 2, 6, 10 are formed as cutting edges.
The direction of movement or cutting direction (double arrow 19) of the cutting device is not limited to the exemplary embodiment in the vertical direction. Rather, the cutting device can also be arranged in a different angular position.
With regard to Fig. 3a, b, the second cutting blade 5 - in contrast to the other figures - shown by way of example in a different angular position.
The operation of the cutting device is as follows. The driven first cutting blade 1 slides in the cutting / moving direction (double arrow 19) with the first blade 3 along the second cutting blade 5 along the adjacent first blade 7. When forming the first cutting blade 1 with two blades 3, 4, these respectively slide along the adjacent blade 7 of the second cutting blade 5 and the adjacent blade 11 of the third cutting blade 9. The cutting blade 5; 9 are non-positively by means of energy storage 20 in constant contact with the cutting blade. 1
The advantage here is that the blade 7 of the second cutting blade 5 and the blade 11 of the third cutting blade 9 is not colinear to the adjacent blade 3 and 4 (cutting blade 1), but perpendicular to the direction of movement (double arrow 19) of the first cutting blade 1 and / or inclined to the blades 3 and 4, respectively. This manufacturing tolerances can be compensated and it is the preferred non-positive contact of the respective adjacent blades 3 and 7 or 4 and 11 guaranteed, so that they always touch.
By the rotatable arrangement of the second and if necessary third cutting blade 5; 9 is always ensured during the reciprocating movement in the direction of double arrow 19 of the first cutting blade 1 a frictional contact contact of the adjacent blades 3 and 7 and 4 and 11 and at the same time the cutting blades 5, 9 in the bearings 14, 15 rotatable , As a result, when the flexible material is severed, the cut "travels" in the longitudinal direction of the first cutting blade 1, and the rotation of the cutting blades 5, 9 in the bearings 14, 15 produces a gap s (FIGS. 6, 7).
When arranging one of the bearings 14, 15 in a mounted on a side wall 13 in a pivot joint 24 as a rocker pivoting jaw 23, the pivot jaw 23 about the axis of the associated pivot joint 24 is pivotable or in the arrangement of linear guide or slot in their degrees of freedom movably mounted. Regardless of the number of cutting blades 5, 9 used in the cutting of the flexible material, each of these cutting blades 5, 9 is mounted endwise separately in a pivoting jaw 23 and in one of the side walls 13.
For adjusting the inclination of the two cutting blades 5, 9 with their blades 7, 11 (alternatively blades 8, 12) to the first cutting blade 1 with its blades 3, 4 is on the longitudinal side of the cutting blade 1 or 5, 9 between the adjacent blades. 3 and 7, 4 and 11, respectively, in a preferably defined area, positions a relatively thin material (preferred thickness <= 0.2 mm) therebetween. Thus, the blade 7 of the second cutting blade 5 is in two-point contact with the blade 3 of the first cutting blade 1 and the relatively thin material positioned therebetween. By pressing and tilting the swing jaw 23 is adjusted in a simple manner. Taking into account the respective arrangement (rotary joint 24 or linear guide / slot) on the associated side wall 13, the pivoting jaw 23 is adjusted and locked before the cutting process.
Preferably, the swivel jaw 23 to the adjacent side wall 13, for example by means of a detachable connection (screw connection, Absteckbolzen etc.), lockable. Depending on the thickness of the relatively thin material used
Different inclinations are set. The inclination can be adjusted taking into account the flexible materials to be cut. In a change against a structurally identical cutting blade 5, 9, the original setting can be adopted, so that no new settings are required.
The cutting blades 5; 9 are not limited to the configurations shown in the number of blades or in their cross section. Rather, each cutting blade 5; 9 in accordance with geometric cross-sectional formation (parallelogram, star-shaped, triangular, etc.) a plurality of blades 7, 11; 8, 12 have. Thus, the cross section of the second and / or third cutting blade 5; 9 be a polygon and at least two vertices of the polygon each have a blade arranged 7, 11; 8, 12 have.
Alternatively, the cross section of the second and / or third cutting blade 5; 9 have an ellipse, including a circle, and at the periphery thereof at intervals from each other at least one blade 7, 11; 8, 12 arranged. In Fig. 8a, b a rectangular cross-section (with four corners) is shown by way of example. Here, in two diametrically arranged vertices, the blades 7, 11; 8, 12 arranged. In this case, the blades 7, 11; 8, 12 may be arranged in uniform or non-uniform distances from one another.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0038]
<tb> 1 <sep> first cutting knife
<tb> 2 <sep> blade carrier (from pos. 1)
<tb> 3 <sep> first blade
<tb> 4 <sep> second blade
<tb> 5 <sep> second cutting knife
<tb> 6 <sep> blade carrier (from pos. 5)
<tb> 7 <sep> first blade
<tb> 8 <sep> second blade
<tb> 9 <sep> third cutting knife
<tb> 10 <sep> blade carrier (from pos. 9)
<tb> 11 <sep> first blade
<tb> 12 <sep> second blade
<Tb> 13 <sep> sidewall
<tb> 14 <sep> first storage
<tb> 15 <sep> second storage
<Tb> 16 <sep> guide nose
<tb> 17 <sep> first guide
<tb> 18 <sep> second guide
<tb> 19 <sep> double arrow (direction of movement)
<Tb> 20 <sep> energy storage
<tb> 21 <sep> first journal
<tb> 22 <sep> second journal
<Tb> 23 <sep> swing jaw
<Tb> 24 <sep> pivot
<tb> 25 <sep> detachable connection
<Tb> 26 <sep> fixation
<Tb> 27 <sep> breakthrough
<tb> [alpha] <sep> first angle
<tb> [beta] <sep> second angle
<Tb> s <sep> gap