-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Schneid- und Stanzwerk gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Bahnförmige Materialien
werden je nach Materialeigenschaften, Schnittbreiten und geforderter Schnittqualität mit unterschiedlichen
Schneidverfahren in mehr oder weniger schmale Bänder geschnitten.
-
Die
bekannten mechanischen Schneidverfahren werden wie folgt unterschieden:
-
Scherenschnitt
-
Die
Materialbahn wird durch ineinander greifende kreisrunde Ober- und
Untermesser, deren Schneiden sich wie bei einer Schere berühren, scherend
durchtrennt.
-
Die
axial gefederten Obermesser werden zunächst mit ihrer Schneide in
eine schmale Nut der Untermesser getaucht. Anschließend werden
die Obermesser axial soweit versetzt, bis deren Schneide mit leichter
Federkraft gegen die Schneide der Untermesser drückt.
-
Man
unterscheidet zwischen einzeln gelagerten Obermessern und Obermessern,
welche auf einer Welle nebeneinander aufgereiht sind. Einzeln gelagerte
Obermesser können
mit einem bestimmten Anstellwinkel zur Bahnrichtung in die Untermesser eintauchen,
sodass sich Ober- und
Untermesser mit ihren Schneiden nur an einem Punkt berühren. Die Folge
ist ein optimales Schnittergebnis und verbesserte Messerstandzeiten.
Bedingt durch die baulichen Abmessungen der Einzelmesserhalter beginnt die
kleinste Schnittbreite bei ca. 15mm. Nachteilig sind auch die relativ
hohen Kosten für
die Einzelmesserhalter.
-
Sind
die Obermesser wie auch die Untermesser auf einer Welle nebeneinander
aufgereiht, können
sehr schmale Schnittbreiten ab ca. 1 mm erzeugt werden. Die Obermesser
haben allerdings keinen Anstellwinkel zur Bahnrichtung. Somit berühren sich
die Schneiden der Ober- und Untermesser jeweils an zwei Punkten.
Dies wiederum führt
zu einem schlechteren Schnittergebnis und zu einer stärkeren Abnutzung
der Messer. Insbesondere bei klebenden Materialien kommt es oft
zu Verschmutzungsproblemen. Mit zunehmender Anzahl der Messer wird
die Abstimmung zwischen der Ober- und Untermesserwelle aufgrund
von sich addierenden Dickentoleranzfehlern erheblich schwieriger.
Schließlich
dürfen
die Obermesser beim Eintauchen in die Untermesserwelle an keiner
Stelle „anecken".
-
Für die Bestückung mit
Messern werden die Unter- und Obermesserwellen komplett incl. der
Wellenlagerungen ein- und ausgebaut, wodurch die Rüstzeiten
für einen
Formatwechsel an dem Schneidwerk entsprechend hoch sind. Der komplizierte
Ein- und Ausbau der Wellen kann leicht zu Beschädigungen der Lagerstellen führen. Rundlauffehler
der Wellen und somit negative Auswirkungen auf das Schneidverhalten
sind die Folge.
-
Quetschschnitt
-
Kreisrunde,
durch Messerhalter einzeln gelagerte, mit einer federnden Kraft
beaufschlagte Messer rotieren auf einem gehärteten Stahlzylinder und trennen
mit einer „gerundeten
Schneide" quetschend die
Materialbahn.
-
Die
Messerhalter sind auf einer feststehenden Traverse montiert.
-
Der
Quetschschnitt gilt als robustes Schneidsystem mit hohem Einsatzbereich.
Seine Nachteile liegen in der relativ schlechten Schnittqualität und niedrigen Schnittgeschwindigkeiten.
Die Mindestschnittbreite beträgt
je nach Abmessung der Messerhalter ca. 6mm.
-
Rasierklingenschnitt
-
Scharfe
Klingen tauchen starr in eine schmale Nut einer rotierenden Stahlwelle
und schlitzen die Materialbahn auf.
-
Die
Klingenhalter sind auf einer feststehenden Traverse montiert.
-
Mit
dem Rasierklingenschnitt erreicht man eine sehr gute Schnittqualität bei niedrigem
Kostenaufwand (Klingen sind Massenartikel).
-
Nachteilig
ist die erforderliche axiale Abstimmung zwischen Klingen und Wellennuten.
Insbesondere bei klebenden Materialien kommt es leicht zu Verschmutzungen.
Weiters sind die Standzeiten der Klingen relativ gering und der
Einsatzbereich beschränkt
sich in der Regel auf sehr dünne
Materialien. Die Mindestschnittbreite beträgt je nach Abmessung der Klingenhalter
ca. 5mm.
-
Stanzen
-
Ein
aus einem Stück
gefertigter Stanzzylinder rollt sich über Stützringe, deren Durchmesser
geringfügig
größer sind
als der Durchmesser seiner Schneiden, auf einem gehärteten Gegenstanzzylinder
aus Stahl ab.
-
Über zwei
Druckrollenpaare werden die Stützringe
auf den Gegenstanzzylinder gepresst. Somit wird der Stanzzylinder
an den Stützringen
zwischen drei rotierenden Elementen (Gegenstanzzylinder und zwei
Druckrollen) zentriert. Zusätzliche,
in einer Führung
des Gestells gleitende Lagerstellen verhindern ein axiales Verschieben
des Stanzzylinders und fixieren ihn bei der Montage.
-
Die
Schneiden des Stanzzylinders haben einen exakt definierten Abstand
zum Gegenstanzzylinder, sodass die Materialbahn bis zu einer bestimmten Tiefe
angeritzt wird. Die hohe Schnittqualität der ab 2.5mm breiten Stanzlinien
zeichnet dieses System aus.
-
Die
Funktion erfordert jedoch höchste
Präzision.
Entsprechend kostenintensiv ist diese Technik. Konstruktiv bedingt
sind die Drehzahlen und somit die Schnittgeschwindigkeiten sehr
begrenzt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für jedes
Format ein separater Stanzzylinder erforderlich ist.
-
Dieses
System wird nur zum Stanzen und nicht zum Durchtrennen der Materialbahn
verwendet.
-
Für die beschriebenen
Schneid- und Stanzsysteme wird bis auf wenige Ausnahmen, und zwar dort
wo die Ober- und Untermesser mit Einzelmesserhaltern positioniert
werden (große
Arbeitsbreiten), mindestens eine Messer- oder Schneidwelle bzw.
ein Schneid- oder Stanzzylinder benötigt. Da der Umbau oder das
Umrüsten
der Welle/Wellen/Zylinder wegen der fest eingebauten Lagerungen
zu aufwendig ist, sind in der Regel für die unterschiedlichen Systeme individuelle
Schneid- oder Stanzwerke erforderlich.
-
Ist
genügend
Platz vorhanden, werden z.B. in Rollenschneidmaschinen, um einen
möglichst
großen
Einsatzbereich der Maschinen zu gewährleisten, oft zwei unterschiedliche
Schneidsysteme (meistens Scheren- und Quetschschnitt) parallel eingebaut.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Schneid- und Stanzwerk der eingangs erwähnten Art
so zu gestalten, dass es möglich
ist, die unterschiedlichen Schneid- und Stanzverfahren, insbesondere
aber auch neuartige Techniken, ohne aufwendige Umbaumaßnahmen
in nur einem Schneidwerk einzusetzen. Das Ein- und Ausbauen der
Messerwellen oder Stanzzylinder soll erheblich erleichtert werden,
wobei eine höchstmögliche Präzision der
Lagerungen dauerhaft gewährleistet
bleibt.
-
Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1–77 gelöst.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigt:
-
1 einen
Längsschnitt
durch das Schneid- und Stanzwerk mit Ober- und Untermesserwelle
für ein
Scherenschnittsystem;
-
2 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit Ober- und Untermessern für
ein Scherenschnittsystem;
-
3 einen
Längsschnitt
durch eine Umlenkrolle mit Zentrierungen;
-
4 einen
Längsschnitt
durch das Schneid- und Stanzwerk mit einer, zwischen zwei Spitzen
eingebauten Traverse und daran befindlichen Messerhaltern;
-
5 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit einer, zwischen zwei Spitzen eingebauten Traverse, ohne Messerhalter;
-
6 eine
Teilansicht auf das Schneid- und Stanzwerk mit einer, zwischen zwei
Spitzen eingebauten Traverse, ohne Messerhalter;
-
7 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit zwei, zwischen zwei Spitzen eingebauten Traversen, wobei die
obere Traverse mit pneumatisch betätigten Messerhaltern und die
untere mit starren Schneidrollenhaltern bestückt ist;
-
8 einen
Schnitt durch die untere Zentrierspitzenlagerung der Antriebsseite
mit einer Drehdurchführung
und Wellenabdichtung;
-
9 eine
Quetschmesserschneidanordnung mit Messerwelle und Schneidzylinder;
-
10 eine
Detailansicht des Schneidzylinders;
-
11 eine
Detailansicht der Quetschmesseranordnung in Kontakt zum Schnedzylinder;
-
12 einen
Längsschnitt
durch das Schneid- und Stanzwerk mit einer „starren" Traverse, deren Längsführungen in den Schlitten der
Seitenwände
verankert sind;
-
13 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit einer starren" Traverse,
deren Längsführungen
in den Schlitten der Seitenwände
verankert sind;
-
14 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit einer, zwischen zwei Spitzen eingebauten Traverse, an der zwei
Druckrollen eine Messerwelle in Arbeitsstellung auf einem Schneidzylinder
zentrieren;
-
15 einen
Längsschnitt
durch die Druckwalzen und Messerwelle bzw. Traverse von 14;
-
16 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
mit einer zwischen zwei Spitzen eingebauten Traverse, mit Druckrollen
und Messerwelle in Montagestellung;
-
17 einen
Längsschnitt
durch das Schneid- und Stanzwerk mit einer Anordnung zum Stanzen,
bestehend aus Stanz- und Gegenstanzzylinder inklusive der erforderlichen
Stütz-
und Druckrollenpaare mit Druckschrauben;
-
18 einen
Schnitt durch das Schneid- und Stanzwerk quer zur Längsrichtung
von 17 inklusive Reinigungsfilzrolle;
-
19 einen
Längsschnitt
durch die Reinigungsfilzrolle mit Halterung;
-
20 die
eingespannte Stellung einer Kniehebelbefestigung für einen
Messerhalter;
-
21 die
gelöste
Stellung der Kniehebelbefestigung;
-
22 die
Einführ-,
bzw. Entnahmestellung der Kniehebelbefestigung;
-
23 einen
Messerhalter, welcher mittels Gewindespindel vertikal in beiden
Richtungen positionierbar ist;
-
24 eine
Seitenansicht des Messerhalters 23 mit
Scherenschnittmesser;
-
25 eine
Draufsicht mehrerer Messerhalter 23 mit
schräg
zur Bahnrichtung angestellten Scherenschnittmessern;
-
26 einen
Messerhalter, dessen Tiefeneinstellung manuell ohne Spindel erfolgt,
wobei die Einstelltiefe über
eine Gewindespindel vorgegeben oder auch nachjustierbar ist;
-
27 eine
Seitenansicht des Messerhalters 26 mit
Quetsch- bzw. Stanzmessern;
-
28 eine
Draufsicht des Messerhalters 26;
-
29 einen
Messerhalter, dessen Vertikalhub pneumatisch oder manuell verstellbar
ist wobei die Einstelltiefe über
eine Gewindespindel vorgegeben oder auch nachjustierbar ist;
-
30 eine
Seitenansicht des Messerhalters 29 mit
Quetsch- bzw. Stanzmessern;
-
31 einen
Messerhalter, dessen Vertikalhub pneumatisch oder manuell verstellbar
ist, wobei die Einstelltiefe über
eine Gewindespindel vorgegeben oder auch nachjustierbar ist, zusätzlich kann
die Messerlagerung pneumatisch axial versetzt werden;
-
32 eine
Seitenansicht des Messerhalters 31 mit
pneumatisch axial versetzbarem Scherenschnittmesser;
-
33 eine
Teilansicht des Messerhalters 31, wobei
die Betätigung ausschließlich pneumatisch,
bzw. über
Federkraft erfolgt und die Einstelltiefe über eine Gewindespindel vorgegeben
oder auch nachjustierbar ist;
-
34 einen
starren Schneidrollenhalter;
-
35 eine
Seitenansicht des Schneidrollenhalters (34) mit
zwei Kniehebeln;
-
36 einen
Schneidklingenhalter mit aufliegend auf einer Achse federnd schwenkbar
gelagerter Klinge oder Klingen in Schneidposition, wobei sich die
Federung vom Schwenkpunkt der Klinge aus betrachtet, gegenüber der
Klingenzustellung befindet;
-
37 den
Schneidklingenhalter (36) in Ein- bzw. Ausbauposition;
-
38 einen
Schneidklingenhalter mit aufgeklippt auf einer Achse, federnd schwenkbar
gelagerter Klinge oder Klingen in Ein- oder Ausbauposition, wobei
sich die Federung vom Schenkpunkt der Klinge aus betrachtet, auf
der Seite der Klingenzustellung befindet;
-
39 eine
Seitenansicht von 38 auf die Anordnung der kammförmigen Stege
bzw. Schlitze zur Führung
der Klingen, wobei jeweils eine bestimmte Anzahl der Führungsstege
an einem unter- oder oberhalb der Klingen quer verlaufendem Schlitz enden;
-
40 einen
Schneidklingenhalter mit aufgesteckt auf einer Achse federnd schwenkbar
gelagerter Klinge oder Klingen, wobei sich die Federung vom Schenkpunkt
der Klinge aus betrachtet, auf der Seite der Klingenzustellung befindet;
-
41 eine
Seitenansicht von 40 auf die Anordnung der kammförmigen Stege
bzw. Schlitze zur Führung
der Klingen, wobei alle Führungsstege
an einem unter- oder oberhalb der Klingen quer verlaufendem Schlitz
enden;
-
42 einen
Schneidklingenhalter mit aufgesteckt auf einer Achse, federnd schwenkbar
gelagerter Klinge oder Klingen, wobei sich die Federung vom Schenkpunkt
der Klinge aus betrachtet, gegenüber
der Klingenzustellung befindet;
-
43 eine
Seitenansicht von 42 auf die Anordnung der kammförmigen Schlitze
zur Führung
der Klingen;
-
44 einen
Schneidklingenhalter mit linear zustellbarer Klinge, welche sich
mit einem oder mehreren Vorsprüngen
auf einer Federung, deren Kraft entgegen der Zustellrichtung wirkt,
abstützt;
-
45 einen
Schneidklingenhalter mit linear zustellbarer Klinge, welche sich
auf einer Federung, deren Widerlager durch die Klinge hindurch gesteckt ist
und deren Kraft entgegen der Zustellrichtung wirkt, abstützt;
-
46 einen
Schneidklingenhalter mit aufliegend auf einer Achse federnd schwenkbar
gelagerter Klinge oder Klingen in Schneidposition, wobei sich die
Federung vom Schwenkpunkt der Klinge aus betrachtet gegenüber der
Klingenzustellung befindet. Die Zustellung der Klingen erfolgt mittels
Stellschrauben indirekt über
flache Schieber, welche als Verlängerung
oder als Bindeglied den Druck der Stellschrauben auf die Oberseite
der Klingen leiten;
-
47 eine
Detailansicht von 46;
-
48 einen
Schnitt durch die Detailansicht von 47;
-
49 einen
schwenkbar in drei Positionen montierten Klingenhalter an einer
Halterung, deren Tiefeneinstellung manuell durch Schieben gegen eine
federnde Kraft erfolgt;
-
50 eine
Seitenansicht von 49;
-
51 eine
Teilansicht von 49 auf die zueinander versetzten
Stellschrauben;
-
52 eine
Teilansicht von 49 auf die Anordnung eines Führungsschlitzes
für die
Halterung von nur einer Klinge;
-
53 eine
erweiterte Anordnung von 49, wobei
zwei vorzugsweise spiegelbildlich angeordnete Halterungen, verbunden über Distanzstücke einen
breiten Klingenhalter vertikal positionierbar fixieren;
-
54 einen
Klingenhalter dessen Unterteil quer zur Schneidrichtung mit justierbarem
Anschlag schwenk- und arretierbar gelagert ist;
-
55 eine
Seitenansicht von 54, wobei zwei Halter nebeneinander,
ohne das vorgegebene Schneidraster zu unterbrechen, angeordnet sind;
-
56 einen
Teilschnitt durch eine Messerwelle in Verbindung mit axial verschiebbaren
Druckringen auf einer zylindrischen Druckwalze;
-
57 einen
Teilschnitt durch eine Messerwelle in Verbindung mit einer genuteten
Druckwalze;
-
58 eine
Ansicht auf das antriebsseitige Lochbild der Stirnfläche einer
Messerwelle;
-
59 eine
Klinge mit vorstehender Schwenknase;
-
60–63 Beispiele
für unterschiedliche
Zentriermöglichkeiten
der Wellen;
-
64 eine
Anordnung der Schneiden für miteinander
kombinierte Quetsch- bzw. Stanzmesser, in vergrößerter Darstellung.
-
Das
Schneidwerk wird zunächst
im Einsatz mit einem Scherenschnittsystem bei Verwendung von Ober
(1)- und Untermesserwellen (2) beschrieben.
-
Wie
in 1 dargestellt, werden die Messerwellen jeweils
zwischen zwei präzise
gelagerten vorzugsweise kegelförmigen
Zentrierspitzen (3; 4) drehbar axial gespannt.
Bei der Untermesserwelle befinden sich die Zentrierspitzen in einer
festen Position.
-
Die
Zentrierspitzen der Obermesserwelle sind jeweils an einem Schwenkarm,
vorzugsweise jedoch einem Schlitten (5) montiert, welcher über eine Gewindespindel
(6), deren Widerlager sich in der Brücke (149 bzw. 150)
befindet, für
die Einstellung des Abstands zur Untermesserwelle positionierbar ist.
Die Schlitten sollten mit einer federnden Kraft (F1) entgegen der
Zustellrichtung beaufschlagt sein, welche die erforderliche Kraft,
um das Gewindeumkehrspiel zwischen Gewindespindel und Mutter (7)
bei eingebauter Messerwelle (1) oder Traverse (38; 41) zu überwinden,
deutlich übersteigt.
-
Eine
oder beide Zentrierspitzen der Antriebsseite sind geringfügig axial
verschiebbar gelagert und ebenfalls mit einer federnden Kraft (F2)
beaufschlagt, welche mindestens ausreicht, das Gewindeumkehrspiel
zwischen Gewindespindel (8) und Mutter (9) der gegenüberliegenden
Zentrierspitze zu überwinden. Der
axiale Hub wird in beiden Richtungen durch Anschläge (10)
begrenzt.
-
Für den Einbau
wird eine Welle zwischen die Zentrierspitzen gehalten. Die Zentrierspitze
(3) der Bedienseite, welche ebenfalls axial verschiebbar
gelagert ist, drückt
mittels einer Gewindespindel (8) gegen die Zentrierbohrung
(11) der Welle, bis beide Zentrierungen spielfrei sind.
Da zumindest die auf einen Schlitten montierte Zentrierspitze (4)
der Antriebsseite axial beweglich ist, kann die eingespannte Welle
nun entsprechend dem zur Verfügung
stehenden Hub axial versetzt werden. Über einen Skalenring (13)
an dem Handrad (146) der Gewindespindel lässt sich
die Position der Obermesserwelle genau und vor allem reproduzierbar
einstellen und ablesen. Anschließend wird die Gewindespindel
gegen ungewolltes Lösen
mit einer geeigneten Klemmhilfe (14) arretiert.
-
Da
die Wellen mittels ihrer stirnseitigen Zentrierbohrungen geschliffen
werden, ist die Lagerung über
diese Zentrierungen absolut präzise.
-
Für den Ausbau
der Welle wird die Arretierung (14) der Spindel gelöst und die
Zentrierspitze mittels der Gewindespindel eingefahren, bis der Abstand
zwischen den Spitzen genügend
groß ist,
um die Messerwelle entnehmen zu können.
-
Da
bei größeren Schneidwerken
die Wellen nicht mit Körperkraft
zu handeln sind, werden sie an ihren Enden zur Befestigung an einer
Montagevorrichtung mit Eindrehungen (15) und Gewindebohrungen
(16) oder anderen geeigneten Maßnahmen versehen.
-
Die
vertikale Position der Schlitten kann grob über Skalen (17) an
den Seitenwänden
(144; 145) des Schneidwerks abgelesen werden.
Die jeweils exakte Position ist an den einstellbaren Skalenringen (12)
der Spindeln ablesbar. Ist die richtige Einstellung gefunden, erleichtern
justierbare Tiefenanschläge z.B.
die drehbar einzustellenden Excenterringe (18) oder ähnliches,
das Reproduzieren der Einstellungen und verhindern zugleich ein
ungewolltes zu starkes Eintauchen der Obermesser (19) in
die Untermesser (Nutmesser 20).
-
Da
die Schlitten einzeln und unabhängig voneinander
verstellbar sind, sollten die Gewindespindeln bei eingespannter
Welle soweit wie möglich synchron
betätigt
werden. Resultierende Abstandsschwankungen zwischen den Zentrierspitzen,
bedingt durch mögliche
unterschiedliche Stellungen der Schlitten, werden jedoch über die
gefederte Zentrierspitze der Antriebsseite ausgeglichen. So ist
es möglich,
die Wellenachsen nicht zwingend parallel zueinander auszurichten.
-
Die
Zentrierspitzen der Antriebsseite haben zur Übertragung des Drehmoments
eine Mitnehmerverbindung wie, Passfeder, Stift (21), Verzahnung oder ähnliches,
zu den Wellen, welche sich spätestens
im Eingriff befindet, sobald die Zentrierungen spielfrei sitzen.
-
55 zeigt
eine günstige
stirnseitige Anordnung eines Bohrbilds. Der Stift (21)
zentriert sich beim Einbau der Messerwelle selbsttätig in einer
der Bohrungen (177).
-
Bei
Bedarf könnten
den Wellen über
die Zentrierspitzen der Antriebsseite wie 8 zeigt,
mittels Drehdurchführung
(35) an der Antriebswelle und bei entsprechender Abdichtung
(36) zwischen Spitze und Zentrierbohrung auch Medien wie
Druckluft oder Kühlmittel
zugeführt
werden. Entsprechende Ventile (37) halten den Druck bzw.
verhindern das Auslaufen flüssiger
Medien beim Ausbauen der Wellen.
-
Wie 60–62 zeigen,
können
die Zentrierspitzen unterschiedliche Formen aufweisen. Möglich ist
auch die umgekehrte Anordnung, sodass sich die Zentrierspitzen an
den Wellenenden befinden (63).
-
Die
unterschiedlichen Varianten (190–193) für die Lagerung
bzw. Handhabung der Zentrierspitzen (3; 4) können bei
Bedarf auch in anderer Konstellation im Schneidwerk angeordnet sein
(17). Die Abmessungen, welche für den Einbau in die Seitenwände (144; 145)
des Schneidwerks relevant sind, gelten für alle Positionen gleichermaßen.
-
Die
Wellen können über die
Antriebsseite durch verschiedene Maßnahmen angetrieben werden.
-
Das
Antriebskonzept ist flexibel zu gestalten. Je nach eingesetzter
Schneidtechnik und zu schneidendem Material können die Anforderungen an den Antrieb
sehr unterschiedlich sein. Bei vielen Materialien genügt allein
der Bahnzug, um das Schneidwerk zu betreiben. Die Wellen-Zapfen
(22) der Antriebsspitzen ermöglichen unterschiedliche Antriebsvarianten,
sodass die Unter- und Obermesserwellen einzeln unabhängig voneinander,
aber auch voneinander abhängig
angetrieben werden können.
Letzteres könnte
auch über
Stirnzahnräder
(101; 102)) direkt an den Messerwellen erfolgen.
-
Die
Obermesser streifen mit ihren Schneiden eine Reinigungsfilzrolle
(23), welche je nach Verschmutzung oder Abnutzung auch
während
des Betriebs über
ein Handrad (24) verdreht und in der neuen Stellung arretiert
werden kann. Die Eintauchtiefe der Obermesser in die Filzrolle lässt sich über separate
Führungen
(25), welche sich zusammen mit den Zentrierspitzen auf
den Schlitten befinden, variieren. Auch die Filzrolle wird zwischen
zwei Spitzen (26; 27) zentriert, wobei die Zentrierspitze
(26) auf der Bedienseite zugleich mittels Passfeder (28)
oder Stift als Drehmomentstütze
für die
Rolle dient, um ein Mitdrehen der Rolle, verursacht durch die rotierenden Messer,
zu verhindern. Mittels Gewindespindel (29) lässt sich
die Zentrierspitze der Bedienseite ein- und ausfahren. Die Filzrolle
kann somit schnell eingesetzt bzw. entnommen werden.
-
Da
das Schneidwerk weitgehend symmetrisch gebaut ist, kann es für beide
Bahnlaufrichtungen eingesetzt werden. Grundsätzlich ist es auch je nach
Bahnverlauf in unterschiedlichen Lagen verwendbar.
-
Zweckmäßigerweise
hat das Gestell eine Kassettenbauform, welche wie dargestellt mittels Laufrollen
(30) auf entsprechenden Führungen (31) leicht
ein- und ausgebaut werden kann. Die Wellen-Zapfen der Antriebsspitzen
sind vorzugsweise mit selbstzentrierenden Kupplungselementen (32) bestückt, sodass
gleichzeitig mit dem Einschieben der Kassette eine kraftschlüssige Verbindung
zum Antrieb hergestellt wird. Gleichzeitig sichern geeignete Maßnahmen
wie z.B. die Stifte (33) die Standfestigkeit des Schneidwerks
in der Maschine. Die Arretierung (34) sichert das Schneidwerk
zum Transport auf einem Hubwagen.
-
Zur
Bestückung
der Messerwellen sollte bei größer dimensionierten
Schneidwerken ein Arbeitsplatz mit entsprechender Montagevorrichtung
für den sicheren
Ein- und Ausbau der Messerwellen eingerichtet sein.
-
Grundsätzlich könnte die
beschriebene Anordnung auch fest zwischen den Seitenwänden einer Schneidmaschine,
sofern es das Handling der Messerwellen erlaubt, integriert werden.
Die Verstrebungen (147; 148) der Kassette könnten für diese
Variante entfallen, vorausgesetzt, die Maschinenwände sind
entsprechend stabil ausgelegt bzw. separat verstrebt.
-
Für die Kombination
von einzeln gelagerten Obermessern auf einer Untermesserwelle wird
eine Traverse (38) benötigt,
auf der die Obermesserhalter (39) positioniert und befestigt
werden.
-
Die
Traverse (4–7) wird
an Stelle der Obermesserwelle zwischen den Zentrierspitzen eingebaut.
Beidseitige Drehmomentstützen
(40) verhindern ein Verschwenken um den Drehpunkt (132) der
Zentrierspitzen. Die Traverse kann wie die Obermesserwelle über die
Schlitten vertikal zugestellt und mittels der Zentrierspitzen axial
versetzt werden. Dafür
ist ihre Verbindung zu den Drehmomentstützen axial verschiebbar und
vertikal schwenkbar, sodass auch hier ein Längenausgleich infolge resultierender Abstandsschwankungen
zwischen den Zentrierspitzen, bedingt durch unterschiedliche Stellungen
der Schlitten gewährleistet
ist. In Ausnahmefällen
kann es von Vorteil sein, die Schlitten über eine „steife" Traverse (41) miteinander
zu verbinden, sodass sie nur gemeinsam beweglich sind.
-
Die
Traverse (12 u. 13) kann
mit Führungen
(42) versehen werden, wodurch sie axial zwischen den Schlitten über eine
bestimmte Distanz verfahrbar ist. Die axiale Zustellung der Traverse
erfolgt über
eine Gewindespindel (43) mit Handrad (44) deren
Widerlager (45) sich in dem Schlitten der Bedienseite befindet. Über einen
Skalenring (46) an dem Handrad der Gewindespindel lässt sich
die axiale Position der Traverse genau und vor allem reproduzierbar
einstellen und ablesen. Das Zustellen der Traverse erfolgt gegen
eine federnde Kraft (F3) zur Kompensierung des Gewindeumkehrspiels.
-
Die
axiale Verstellung der Traverse kann zur Automatisierung mit Hilfe
eines Positionierantriebs oder bei entsprechend einstellbaren Anschlägen auch
pneumatisch erfolgen.
-
Die
Schlitten können
auch simultan z.B. über eine
Excenterwelle positioniert werden. Der Vorteil wäre eine zentrale Verstellmöglichkeit.
Die Konstruktion ist jedoch aufwendig. Für den Einbau einer Excenterwelle
würde zusätzlicher
Platz benötigt
und der Verfahrweg der Schlitten lässt sich, mit Ausnahme elektronischer
Messwertgeber, nicht linear bestimmen. Des Weiteren könnte über eine
Verbindungswelle mit jeweils einem Kegelradgetriebe zur Betätigung der
Gewindespindeln die Einstellung der Schlitten zentral erfolgen.
Aber auch hier ist erhöhter
Aufwand erforderlich und es besteht zusätzlicher Platzbedarf für die Konstruktion.
Diese Maßnahmen
bedeuten zusätzliche
Querverbindungen im Schneidwerk, die mehr oder weniger den ungehinderten
Zugang zum eigentlichen Schneidsystem behindern.
-
Alternativ
können
die Schlitten insbesondere bei größeren Arbeitsbreiten mit elektromotorischen Positionierantrieben
simultan oder auch unabhängig voneinander
betätigt
werden. Ebenfalls ist es möglich,
die Schlitten bei vorher eingestellten Tiefenanschlägen pneumatisch
oder hydraulisch zu positionieren.
-
Da
mit dem axialen Versetzen der Traverse alle einzeln gelagerten Obermesser
gleichzeitig zugestellt werden, erübrigt sich die Funktion der
axialen Messerverstellung für
den Scherenschnitt an den einzelnen Messerhaltern. Erforderlich
bleibt aber die axial gefederte Lagerung (48) um die seitlichen
Anstellkräfte
der Scherenschnittmesser möglichst
fein dosieren zu können.
-
Die
Traverse kann den unterschiedlichen Befestigungsanforderungen verschiedener
Messerhalter entsprechend ausgeführt
werden.
-
Eine
neuartige und sehr vorteilhafte Befestigungsmöglichkeit für einen Halter zeigen 20–22.
-
Der
Kniehebelmechanismus ermöglicht
einen leichten Ein- und Ausbau des Halters ohne Werkzeug.
-
Die
vorstehende runde Kontur (49) und der vorzugsweise aus
Kunststoff und mittels Bohrung (69) flexibel gestaltete
Kniehebel (50) des Halters befinden sich zunächst lose
schwenkbar in den entsprechenden Widerlagern (51) der Führung (76), 21. Durch
Verschwenken des Halters in Richtung (53) Führung werden
die vorstehende Kontur (49) und die runde Kontur (52)
des Kniehebels über
einen neutralen Punkt hinweg in die Widerlager der Führung gepresst.
-
Der
Halter sitzt spielfrei fest (20) und
ist in Einschwenkrichtung (53) belastbar. Zusätzlich kann
mittels Schraube (54) die Verbindung zwischen der Führung, welche
fest mit der Traverse verbunden ist, und dem Oberteil gesichert
werden. Durch Kippen in die entgegen gesetzte Richtung (55)
kann der Halter wieder gelöst
werden. Durch eine Begrenzung des Kniehebelschwenkwinkels (56)
bleibt der Halter auch in gelöster,
bzw. nach vorne gekippter Position zwischen den Widerlagerpunkten
der Führung
leicht fixiert (21). Um den Halter auszubauen, schwenkt
man ihn bei Überwindung
eines leichten Widerstandes in Ausschwenkrichtung (57)
weiter nach vorne (22).
-
Im
Oberteil des Halters befindet sich ein vorzugsweise schwalbenschwanzförmig (58)
geführter Schieber
(59), zur Lagerung von Kreis- bzw. Stanzmessern oder zur
Befestigung von Klingen.
-
Mittels
Gewindespindel (60), Rändelschraube
(65) und Skalenring (67) ist der Schieber, bzw.
ist die Eintauchtiefe der Messer oder der Klingen exakt einstellbar
(23). Die federnde Kraft (F4) verhindert ein Umkehrspiel
zwischen Spindel und Mutter bei Drehrichtungswechsel.
-
Für bestimmte
Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn der Schieber von Hand oder
durch eine definierte Gewichtskraft ohne Gewindespindel positionierbar
ist (49). Dafür
ist aus Sicherheitsgründen
der Hub des Schiebers durch einen Anschlag, Stift oder ähnliches
(61) begrenzt, um ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des
Schiebers aus dem Oberteil (62) zu verhindern.
-
Besonders
vorteilhaft ist der mittels Gewindespindel (63) einstellbare
Tiefenanschlag (64), welcher über die Rändelschraube (65)
gegen eine federnde Kraft (F5) gezogen wird (26). Der
Skalenring (67) kann in jeder gewünschten Stellung auf „Null"gedreht werden und
ermöglicht
ein exaktes und reproduzierbares Positionieren.
-
Zur
Einstellung der Messerposition werden die Schlitten des Schneidwerks
mit der Traverse und den angebauten Messerhaltern über eine
definierte Kraft gegen zuvor eingestellte Tiefenanschläge gepresst,
dabei befinden sich alle Messer in einer Position, welche noch einen
Zustellweg der Schneiden in Richtung Schneidzylinder ermöglicht.
Anschließend werden
die Arretierungen (68) der Schieber gelöst und die Schieber von Hand über die
Verlängerung (70)
gegen eine federnde Kraft (F6), welche ausreicht, den Schieber samt
Anbauteilen selbsttätig nach
oben zu bewegen, soweit nach unten verschoben, bis die Messer bzw.
Klingen mit ihren Schneiden den Zylindermantel berühren. Alle
Schieber werden nun wieder arretiert und das Schneidwerk ist einsatzbereit.
-
29 zeigt
zusätzlich
einen Messerhalter, welcher wahlweise mit Druckluft oder manuell
betätigt
werden kann. Die Druckluft gelangt über den Anschluss (151)
in die Kammer (152). Der sich aufbauende Druck bewirkt
eine vertikale Bewegung des Kolbens (153) samt Schieber
(154) gegen die federnde Kraft (F13), welche ausreicht,
den Kolben in drucklosem Zustand samt Schieber mit Anbauteilen selbsttätig nach
oben zu bewegen. Der Hub des Kolbens ist mittels Tiefenanschlag
(155), über
die Gewindespindel (156) mit Rändelschraube (65)
und Skalenring (67) exakt definierbar. Die Arretierung
(68) ermöglicht bei
Bedarf ein Fixieren des Schiebers in jeder Position. Ohne Druckluft
kann der Halter wie bei der zuvor beschriebenen Version (26)
von Hand manuell über
die Verlängerung
(157), welche mittels Dichtung (162) zum Gehäuse (163)
abgedichtet ist, betätigt werden.
-
Für die Einsatzfälle, wo
eine axiale Einstellung der Messerhalter z.B. über die Traverse (38) nicht
möglich
ist, werden insbesondere für
den Scherenschnitt, Messerhalter mit integrierter Axialverstellung
benötigt.
-
31 und 32 zeigen
einen Messerhalter, bei dem im Vergleich zu dem Messerhalter (29) über die
Verlängerung
(161), den Kolben (153) und den Schieber (154)
Druckluft in eine vorzugsweise ringförmige Kammer (164)
geleitet wird. Die Druckkraft bewirkt eine Axialbewegung des Kolbens
(165) gegen die gefederte Kraft (F14), welche ausreicht,
den Kolben im drucklosen Zustand in die Ausgangsstellung zurückzuziehen.
Der maximale Kolbenhub wird durch die Anschläge (166) begrenzt und
kann mittels der Stellschraube (167) je nach Bedarf weiter
verringert werden. Am Umfang des Kolbens (165) kann beispielsweise
eine Lagerung (168) bzw. die Aufnahme (169) für ein Scherenschnittmesser
(189) angeordnet sein. Für den Scherenschnitt kann die
Lagerung, bzw. das gesamte Unterteil des Messerhalters schräg zur Bahnrichtung
angestellt werden (siehe als Beispiel 25).
-
33 zeigt
alternativ einen feststehenden Druckluftanschluss (170)
für die
pneumatische Axialverstellung. Die Verlängerung (171) ist
dafür entsprechend
kürzer
ausgelegt.
-
Die
Position aller im Einsatz befindlichen Messer kann zugleich durch
Abheben bzw. Senken oder durch axiale Verstellung der Traverse (38; 41) reproduzierbar
verändert
werden.
-
Die
Schraubenlöcher
(71) im Oberteil ermöglichen
das Verbinden mehrerer Halter, mit oder ohne Distanzstücke (72),
zu einem Paket. Dabei können die
Oberteile passgenau an den Stiftlöchern (73) miteinander
verbunden werden. An der Frontseite des Oberteils befindet sich
ein Sackloch (74).
-
Zum
Lösen der
Kniehebelverbindung zwischen Halter und Führung kann mit einem Verlängerungshebel,
welcher in das Sackloch gesteckt wird, die Verriegelung des Halters
durch nach vorne schwenken, bzw. nach oben, erleichtert werden. Rückseitig
ermöglichen
ein oder mehrere Gewindesacklöcher
(75) das Verschrauben der Halter mit der Führung (76).
-
In
der Schutzverkleidung (178) der Kreis- und Stanzmesser
befindet sich, leicht zugänglich
für das
Nachfüllen
von Schmierstoffen, eine Halterung (66) für einen
Reinigungsfilz (179).
-
Die
beschriebene Konstruktion ermöglicht eine
sehr flache Bauweise. Besondere Vorteile ergeben sich daraus für den Scherenschnitt,
da die Messer jetzt auch bei schmaleren Schnittbreiten in einem bestimmten
Winkel zur Bahnrichtung einzeln angestellt in die Untermesser eintauchen
können.
Dafür werden
die Schieber der Halter mit einer entsprechend schräg zur Bahnrichtung
ausgerichteten Messerlagerung versehen (25). Selbstverständlich können die
beschriebenen Halter auch zur Befestigung und Positionierung anderer
Werkzeuge und Geräte,
wie z.B. Sensoren oder Aggregate zur Bahnüberwachung etc. genutzt werden.
-
Die
beschriebenen Messerhalter können auch
entsprechend vorgegebener Einbauvorgaben mit anderen Befestigungsmitteln
ausgestattet werden.
-
Für den Quetschschnitt
wird anstelle der Untermesserwelle ein gehärteter Stahl-Schneidzylinder zwischen
die Spitzen der unteren Lagerposition und zwischen den Spitzen der
oberen Lagerposition eine Traverse zur Montage der Quetschmesserhalter
gespannt. Da in der Regel die nebeneinander aufgereihten Quetschmesserhalter
zentral mit Druckluft betätigt
werden, dient die Traverse vorzugsweise auch als Luftverteiler mit
den entsprechenden Anschlüssen
für die
einzelnen Messerhalter. Auch die Streben (147) des Schneidwerks
können
als Druckluftverteiler (7) mit entsprechenden Anschlüssen (160)
ausgeführt
werden.
-
Für den Rasierklingenschnitt
stehen vielfältige
Klingen und Klingenhalter zur Verfügung. Die Klingen tauchen durch
die Materialbahn hindurch in schmale ringförmige Nuten einer rotierenden
Stahlwelle. Die Vorraussetzungen für eine solche Anordnung sind
bei dem zuvor beschriebenen Schneidwerk in besonderem Maße gegeben,
da die Traverse für
die Befestigung der Klingenhalter in der Höhe und axial verstellbar ist.
-
Bei
manchen Anwendungen, z.B. bei größeren Schnittbreiten
und vor allem bei sehr dünnen
Materialien genügt
es, die Klingen einfach etwas geneigt durch die gestraffte Bahn
zu tauchen, ohne dass die Bahn an dieser Stelle über eine genutete Stahlwelle läuft. Der
Schnitt ist jedoch nicht eindeutig definiert. Allein Schwankungen
der Materialspannung können schon
die Schnittqualität
negativ beeinflussen.
-
Eine
neuartige Anordnung für
einen Rasierklingenschnitt zeigt 36 u. 49.
-
Die
Klinge (77) wird so positioniert, dass ihre Spitze (78)
exakt die Mantelfläche
(79) eines vorzugsweise mit Kunststoff (106) beschichteten Schneidzylinders
(103) berührt.
Die präzise
Zentrierspitzenlagerung des Zylinders gewährleistet höchstmögliche Rundlaufgenauigkeit,
sodass die feststehende Klinge den Zylinder nicht oder nur äußerst gering
anritzt. Die Materialbahn wird durch die schlanke Klingenspitze
beim Auftrennen kaum verdrängt.
Das Ergebnis sind höchstmögliche Schnittgeschwindigkeiten
und optimale Schnittqualität
bei relativ hoher Standzeit der Klinge. Die Standzeit kann durch
Oberflächenvergütung gesteigert
werden. Sie ist aber stark abhängig
von dem zu schneidenden Material.
-
Bei
Verwendung einzelner Klingen genügt
es z.B., an dem Schieber des zuvor beschriebenen Messerhalters (23 u. 24)
eine entsprechende Befestigungsmöglichkeit
für eine
Klinge vorzusehen, da der Halter bereits über eine exakte Zustellmöglichkeit
des Schiebers verfügt
und somit die einzelne Klinge positioniert werden kann. Die Mindestschnittbreite
wird durch die Breite des Messerhalters bestimmt.
-
Vorteilhaft
ist jedoch die Verwendung spezieller Klingenhalter (80),
welche insbesondere bei kleinen Schnittbreiten ermöglichen,
die Schnitttiefe jeder einzelnen Klinge präzise einzustellen.
-
Die
Klingen (88) werden in einer Bohrung auf einer Achse (81)
waagerecht schwenkbar aufgereiht und liegen so dicht wie möglich hinter
der Klingenspitze auf einer Querstrebe (82). Diese verbindet
die Seitenwangen des Halters (40) an
seiner Unterseite und ist an ihrer Oberseite mit einem elastischen Material
(83) versehen. Der dauerelastische Puffer (83)
dient einerseits als Auflage für
die Klingen (die Kontur der Klingen in diesem Bereich ist ohne Schneide)
und andererseits als nach oben wirkende Feder (F7) für alle Klingen
gleichermaßen.
Der elastische Puffer (84) oder die Federung (F8) kann
auch mit der gleichen Wirkung wie 42 zeigt,
von oben auf das hintere Ende (85) der Klinge Druck ausüben. Besonders
Vorteilhaft ist die Ausführung 36 bzw. 37.
Die Klingen (77) liegen schwenkbar auf der Achse (81)
und können
bei Verschleiß oder
Defekt unabhängig
voneinander ausgewechselt werden. Die Einstellung anderer bzw. angrenzender
Klingen wird dabei nicht beeinflusst. In 38 werden
die Klingen (90) auf die Achse (81) geklippt (87).
Auch hier können
die Klingen einzeln gewechselt werden.
-
Weitere
Varianten zeigen 44 u. 45. Hier
sind die einzelnen Klingen linear mittels Stellschraube (86)
positionierbar.
-
Die
Klingen (93) werden in 44 vorzugsweise
symmetrisch mittels elastischen Puffern (91), z.B. Rundschnüre, welche über die
gesamte Breite des Halters verlegt sind, gegen die Stellschrauben (86)
gedrückt
(F9). Wird eine Stellschraube gelöst, zieht sich die entsprechende
Klinge zurück.
-
In 45 werden
die Klingen (94) nur mit einem Puffer (92) gegen
die Stellschrauben (86) gedrückt (F10). Der Puffer befindet
sich auf einer durchgehenden Stange (95), welche als Widerlager
dient. Zur Montage werden zunächst
alle Klingen in den Halter geschoben. Anschließend wird die Stange mit dem
Puffer quer dazu durch den Halter und alle Klingen gesteckt. Nun
können
die Klingen mit Hilfe der Stellschrauben gegen den Puffer linear
zugestellt werden.
-
Je
nach Schnittbreite sind die Klingen durch senkrechte, kammförmige Stege
(96) des Halters voneinander getrennt. Die Ausführung der
Stege bzw. Schlitze (172–174) siehe (39; 41; 43 u. 52)
kann entsprechend der Schnittbreite, Klingenstärke, Anzahl der Klingen und äußeren Bauform
des Klingenhalters variieren. Die Stegbreite plus die Klingenstärke ergibt
die Schnittbreite. Mittig über
jeder einzelnen Klinge befinden sich kleine Stellschrauben (86),
anhand derer die Eintauchtiefe der Klingen in die Materialbahn bestimmt
wird. Bei sehr schmalen Schnittbreiten sind die Schrauben aus Platzgründen zueinander
versetzt angeordnet (97) 51.
-
Es
ist möglich,
z.B. bei Verbundmaterialien, durch unterschiedliche Tiefeneinstellung
der Klingen die Materialbahn gleichzeitig zu durchtrennen und an anderer
Stelle bis zu einer definierten Tiefe einzuritzen, um evtl. eine
bestimmte Schicht über
eine bestimmte Breite herauszutrennen. Da beim Lösen der Stellschrauben die
Klingen mittels des elastischen Puffers nach oben gedrückt werden,
können
wahlweise auch weitere Schnittbreiten in Abhängigkeit des vorgegebenen Rasters
erzeugt werden. Wird z.B. jede zweite Schraube gelöst, verdoppelt
sich die Schnittbreite.
-
Die
Klingen können
auch direkt ohne die kammförmigen
Stege nebeneinander in einem Halter aufgereiht werden. Die kleinste
Schnittbreite entspricht dann der Klingenstärke. Die Zustellung erfolgt insbesondere
bei schmalen Klingen indirekt über kleine
zueinander versetzte flache Schieber (98), deren Wandstärke geringfügig kleiner
ist als die der Klingen. Die Schieber dienen als Verlängerung
der Stellschrauben (86), um Druck auf die Oberseite einer
einzelnen Klinge ausüben
zu können,
ohne die Lage der benachbarten Klingen zu beeinflussen (46–48).
-
Über ein
Gelenk (99) ist der Halter (100) quer zur Bahnrichtung
am Oberteil (189) schwenkbar befestigt, sodass der Anstellwinkel
der Klingenspitzen zur Materialbahn variabel ist (54).
Es ist von Vorteil, wenn der Schwenkwinkel des Halters mittels justierbarem
Anschlag (187) wiederholgenau einstellbar ist.
-
Der
Halter ist ein Formatteil und wird entsprechend der geforderten
Anzahl der Nutzen insbesondere für
schmale Schnittbreiten aus einem Stück gefertigt. Für größere Schnittbreiten
können
auch mehrere Halter (55) nebeneinander verwendet werden.
Um unnötigen
Verschnitt zu vermeiden, sollte die halbe Schnittbreite größer als
der Abstand zwischen erster bzw. letzter Klinge des Halters und
seiner äußeren Begrenzung
sein, um auch an den Stoßstellen
der Halter das Schneidraster bzw. die geforderte Schnittbreite erzeugen
zu können.
-
Die äußere Bauform
der Klingenhalter kann entsprechend der unterschiedlichen Ein- bzw.
Anbauerfordernisse unterschiedlich gestaltet werden und wird daher
nicht näher
beschrieben.
-
Zur
Einstellung der Klingen werden die Schlitten des Schneidwerks mit
der Traverse und den angebauten Messerhaltern über eine definierte Kraft gegen
zuvor eingestellte Tiefenanschläge
gepresst, dabei befinden sich alle Klingen in einer Position, welche
noch einen Zustellweg der Klingenspitzen in Richtung Schneidzylinder
ermöglicht.
Anschließend wird
jede einzelne Klinge soweit zugestellt bis sie das Material einwandfrei
schneidet oder anritzt. Durch Abheben der Traverse können alle
Klingen zugleich nach oben bewegt und bei Bedarf axial versetzt
werden. Presst man die Schlitten wieder gegen die eingestellten
Tiefenanschläge,
schneiden die Klingen die Materialbahn wie zuvor.
-
Die
beschriebenen Klingenhalter können auch
bei einem geradlinigen Bahnverlauf eingesetzt werden. Dabei ist
es von Vorteil, wenn die Bahn im Schneidbereich von unten mittels
definierter Auflage gestützt
wird.
-
Eine
vorteilhafte Ausführung
des Schneidzylinders (103) zeigt 9. Dabei
wird vorzugsweise ein Stahlkern (104), (bei größeren Durchmessern
zur Gewichtsreduzierung auch als Hohlkonstruktion), mit einem dauerelastischen
Material (105) beschichtet. Die Oberfläche der Beschichtung wird zylindrisch
geschliffen. Über
diese Beschichtung wird eine Kunststoffhülse (106) geschrumpft.
Anschließend
erfolgt die Fertigbearbeitung zwischen zwei Spitzen.
-
Der
Aufbau gewährt
einen sicheren Halt der Kunststoffummantelung bei unterschiedlichsten
Betriebsbedingungen, da die elastische Schicht eventuelle Unebenheiten
und Ungenauigkeiten in der Bohrung der Kunststoffhülse, insbesondere
bei größeren Arbeitsbreiten,
ausgleicht. Bei Beschädigung
oder Verschleiß der
Oberfläche
kann der Zylinder ohne großen
Aufwand zwischen zwei Spitzen mehrfach bis zu einer bestimmten Mindestschichtstärke des Kunststoffs
nachbearbeitet werden. Ist die Mindestschichtstärke der Kunststoffhülse unterschritten,
wird der restliche Teil des Kunststoffs abgedreht, sodass der Kern
mit der elastischen Beschichtung wieder verwendet werden kann.
-
In
Verbindung mit dem zuvor beschriebenen Schneidzylinder können Folien,
insbesondere klebende Materialien und viele Andere, mit einer neuartigen
Quetschschnitt-Anordnung geschnitten und gestanzt werden. Dabei
werden im Gegensatz zum bisherigen Quetschschnitt scharf geschliffene
Kreismesser (107), deren Schneide einen spitzen Winkel aufweist,
in einer definierten Position zum Schneidzylinder (103) 9,
eingesetzt.
-
Werden
zwei unterschiedliche Durchmesser miteinander kombiniert 11 ,
ist es möglich,
z.B. bei doppelt klebenden Materialien, eine breite Bahn in schmale
Bänder
aufzutrennen und gleichzeitig die Klebstoffränder auszustanzen. So dass
nach dem Abziehen der Klebstoffränder
Klebebänder
mit ein- oder beidseitigen Anfassern für die Trennfolie produziert
werden (OS 101 60 323.1).
-
Die
Kreismesser (107) werden auf einer Messerwelle (108)
je nach Bedarf mit oder ohne Distanzringe (109) aufgereiht
und axial über
eine Druckhülse
(110) gespannt. Hierfür
eignen sich besonders hydraulische Spannmuttern (111).
Diese werden von Hand leicht angezogen. Anschließend erfolgt das axiale Spannen
des Messerpakets quer zur Achse ohne großen Kraftaufwand mit handlichem
Werkzeugschlüssel.
-
Nach
dem Einbau der Messerwelle in das Schneidwerk wird diese in eine
definierte Position zum Schneidzylinder gebracht. Dabei ist es sinnvoll, die
gefundene Einstellung der Welle mit justierbaren Anschlägen (18)
zu sichern. Der Achsabstand zwischen der Messerwelle und dem Schneidzylinder
ist somit leicht reproduzierbar.
-
Die
Messer (107) werden, wie beim Scherenschnitt, mittels Reinigungsfilz
(23) permanent gereinigt bzw. geschmiert.
-
Für die einwandfreie
Funktion des Schneidsystems sind hohe Anforderungen an die Genauigkeit
aller rotierenden Komponenten erforderlich. Das System zeichnet
sich jedoch durch höchste
Flexibilität
aus. Da nur eine Welle mit Messern bestückt werden muss, ist ein Formatwechsel
(Umrüsten
auf andere Schnittbreiten) in sehr kurzer Zeit möglich. Die Abstimmung zwischen
Ober- und Untermessern entfällt.
Schnittbreitentoleranzen werden auf ein Minimum reduziert, wobei
die Mindestschnittbreite allein durch die Materialstärke der
Messer (ca. 0.5mm) begrenzt ist. Verschmutzungen (Schneidstaub,
Klebstoffanhäufungen
etc.), welche beim Scherenschnitt häufig zu Funktinnsstörungen führen, entfallen
weitgehend, da bei dieser Anordnung die Messer mit ihren schlanken
Schneiden nicht durch das Material hindurch in Untermesser eintauchen
und somit das Material nicht unnötig
verdrängt
wird.
-
Die
Schnittqualität
ist vergleichbar mit der des Scherenschnitts.
-
Eine
günstige
Schneidengeometrie zeigt 64. Je
nach zu schneidendem Material können aber
auch davon abweichende Formen von Vorteil sein.
-
Bei
größeren Arbeitsbreiten
wird der Durchmesser der Messer (107) vergrößert, um
eine entsprechende Biegesteifigkeit der Messerwelle (108) konstruktiv
zu ermöglichen.
Zudem kann die Welle bei Bedarf wie beim Stanzen an Laufringen über die zugehörigen Stützrollenpaare
gegen Durchbiegung stabilisiert werden. Allerdings muss hierfür aus mechanischen
Gründen
die Schnittgeschwindigkeit deutlich reduziert werden.
-
Die
Kreismesser (107) können
auch unter Verwendung der Traverse (38; 41) einzeln
oder auch zu mehreren mittels Messerhaltern positioniert werden.
Die Halter ermöglichen
ein exaktes Einstellen der Schnitttiefe (Stanzen, Schneiden oder
auch kombiniert) und lassen sich leicht quer zur Bahnrichtung individuell
anordnen.
-
Bei
sehr großen
Arbeitsbreiten mit relativ wenigen Nutzen ist es von Vorteil, an
Stelle des Schneidzylinders (103) bzw. der Untermesserwelle (2)
zwischen den Zentrierspitzen eine zweite Traverse (38)
einzusetzen, um an den Schneidstellen z.B. kurze, kunststoffummantelte
Schneidrollen (112) mit Hilfe entsprechender Halter (113)
zu positionieren.
-
Eine
zusätzliche
Konstruktionsvariante zeigen die 14–16.
-
Zwei
rotierende, mit einer dauerelastischen Mantelfläche (114) versehene
Druckwalzen (115) zentrieren die Messerwelle (118) über die
gesamte Arbeitsbreite am Umfang (116) der Messer (119).
Dabei stützen
sich die Messer mit ihren Schneiden auf der Mantelfläche (79)
des Schneidzylinders (103) ab und trennen die Materialbahn
in schmale Bänder.
Je nach Einstellung kann diese Konstruktion auch nur zum Stanzen
verwendet werden. Die Messerschneiden stützen sich dann auf, bzw. in
der Materialbahn und nicht auf der Mantelfläche des Schneidzylinders ab.
Kombiniert man unterschiedliche Durchmesser, so ist gleichzeitiges
Schneiden und Stanzen möglich. Ein
Reinigungsfilz (120), welcher sich z.B. zwischen den Druckwalzen
befindet, schmiert die Messer bei Bedarf. Die Halterung (121)
für den
Reinigungsfilz lässt
sich über
seitliche Führungen
(122) leicht ein- bzw. ausbauen.
-
Die
Zentrierung der Messerwelle (118) kann auch am Umfang der
Distanzringe (123) über
die Druckwalzen erfolgen (56 u. 57).
Die Druckwalzen sind in diesem Fall für das Eintauchen der Messer
genutet (158) oder z.B. mit axial verschiebbaren Druckringen
(159) ausgestattet.
-
Die
Lage der Messerwelle (118) ist zwischen den beiden rotierenden
Druckwalzen (115) und dem Schneidzylinder (103)
eindeutig definiert und benötigt
somit keine eigene Lagerung. Lediglich zur Bestimmung der axialen
Lage sind mitlaufende Zentrierungen (124; 125)
erforderlich. Die Zentrierungen sind jeweils geringfügig auf
einer Ebene (126) lotrecht zur Wellenachse (127)
verschiebbar, so dass sie sich in Betrieb nach der Messerwellenachse
ausrichten. Es ist Vorteilhaft, wenn eine der beiden Zentrierungen
axial gefedert (F11) ist. Drückt
man die Messerwelle in axialer Richtung gegen die gefederte Zentrierung,
kommt das gegenüberliegende
Ende der Messerwelle frei und die Welle kann entnommen werden. Umgekehrt
erfolgt der Einbau der Welle.
-
Die
Achsen (128) der beiden drehbar gelagerten Druckwalzen
(115) bilden zusammen mit zwei Stirnplatten (130; 131)
eine starre Traverse (188), welche zwischen die Zentrierspitzen
des Schneidwerks gespannt wird.
-
Auch
hier verhindern beidseitige, verschiebbar befestigte Drehmomentstützen (40),
welche in entsprechende Nuten (133) an den Stirnseiten
(130; 131) der Traverse einrasten, ein Verschwenken
um den Drehpunkt (132) der Zentrierspitzen. Schiebt man
die Drehmomentstützen
nach oben, lässt
sich die Traverse um das Zentrum (132) der Zentrierspitzen
(3; 4) verschwenken.
-
Für den Einbau
der Messerwelle und das Einrichten des Schneidwerks werden die Schlitten des
Schneidwerks möglichst
weit nach oben gefahren und die Traverse in Montageposition geschwenkt (16).
Anschließend
wird die fertig bestückte Messerwelle
(118) von Hand eingesetzt und hängt, gespannt zwischen den
beiden Zentrierungen (124; 125) unterhalb der
Druckwalzen (115). Nun wird die Traverse zurück in die
Arbeitsstellung (14) geschwenkt und die beiden
Schlitten möglichst
simultan über
die jeweiligen Spindeln solange zugestellt, bis das gewünschte Schneidergebnis
erreicht ist. Nachdem die Tiefenanschläge für die Schlitten nachjustiert
wurden, ist das System betriebsbereit.
-
Der
Durchmesser der Druckwalzen wird zur Vermeidung von Durchbiegung
möglichst
groß gewählt.
-
Der
Vorteil der beschriebenen Konstruktion liegt insbesondere darin,
dass der Messerwellendurchmesser im Verhältnis zur Arbeitsbreite sehr klein
sein kann, wodurch das Handling der Messerwellen allein aus Gewichtsgründen erheblich
erleichtert wird.
-
Die
Gewichtsreduzierung bei vergleichbarer Arbeitsbreite (500mm) steht
etwa im Verhältnis
1:10 Grundsätzlich
ermöglicht
das Schneidwerk auch den Einsatz des eingangs beschriebenen Stanzanordnung.
-
Hierfür kann das
Schneidwerk mit Stützrollenpaaren
(134) für
den Gegenstanzzylinder (135) und mit Druckrollenpaaren
(136) für
den Stanzzylinder (137), welcher sich über die Laufringe (143)
auf dem Gegenstanzzylinder abstützt,
umgerüstet
werden. Die Kraft der Druckrollenpaare kann jeweils mittels einfacher
Schrauben manuell erzeugt werden. Es haben sich jedoch in der Praxis
hydraulische Druckschrauben (138), zwecks reproduzierbarer
Ergebnisse, bewährt.
-
Die
Zentrierungen (3; 4) halten die rotierenden Stanz-
und Gegenstanzzylinder axial in Position.
-
Eine
Reinigungsfilzrolle (139) kann je nach Bahnlaufrichtung
oder Bedienbarkeit seitlich des Stanzzylinders einstell- und verdrehbar
befestigt werden.
-
Das
Schneidwerk kann bei Bedarf mit Umlenkrollen (140) vor
und nach dem Schneidzylinder ausgerüstet werden. Dabei geben feststehende
Zentrierspitzen (141) zwischen den Seitenwänden (144; 145)
des Schneidwerks die jeweilige Lage der Umlenkrolle vor. Jeweils
eine Seite der Umlenkrollen ist über
einen gefederten Kolben (142) axial flexibel (F12) gelagert.
Drückt
man die Rolle von Hand mit der axial flexiblen Lagerseite gegen
die feststehende Zentrierung, verringert sich der Abstand zwischen den
Lagerstellen und die Rolle kann aus dem Schneidwerk entnommen werden,
bzw. in umgekehrter Reihenfolge eingebaut werden. Mehrere Positioniermöglichkeiten
der Zentrierungen ermöglichen eine
flexible Gestaltung des Bahnverlaufs.
-
Die
beschriebenen Ausführungen
zeigen jeweils nur die günstigsten
Formen der Erfindung, ohne deren Inhalt, da weitere Kombinationen
möglich
sind, dadurch unnötig
einschränken
zu wollen.