DE2757434C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden einer
Materialbahn mit einem ersten Element, das abstehende Schneid
werkzeuge trägt und einem damit zusammenwirkenden zweiten
Element, das eine Auflage mit Stiften zum Halten der Material
bahn aufweist.
Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 19 48 328
bekanntgeworden. Dort ist ein Schneidwerk mit einer Messer
klinge gezeigt, wobei der "Amboß" aus borstenartigen
Gliedern, die gegen die Messerklinge vorstehen, besteht.
Ein sägezahnartiges Messer wirkt mit dem Amboßteil mit
borstenartigen Elementen zusammen.
Bei der bekannten Konstruktion ist in Kauf zu nehmen, daß
die drahtbürstenartigen Borsten ein Schneidblatt beschädigen
und auch selbst vom Schneidblatt beschädigt werden können.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine
Weiterbildung derart zu schaffen, daß der Unterlagen- oder
Amboßteil keinerlei Beschädigungen auf das Schneidblatt
mehr ausübt und seinerseits auch nicht vom Schneidblatt
beschädigt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß
zum Schneiden der Materialbahn im wesentlichen quer über ihre
Länge Fördereinrichtungen die Materialbahn mit vorbestimmter
Geschwindigkeit in den Spalt zwischen dem ersten Element und
dem zweiten Element einführen; daß Antriebsmittel die Rela
tivbewegung zwischen den ersten und zweiten Elementen erzeugen,
wobei die Schneidwerkzeuge in die Materialbahn eindringen, und
daß diese Antriebsmittel der Materialbahn, während sie den
Spalt verläßt, eine Geschwindigkeit erteilen, die größer als
die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, so daß die Trennung
der Materialbahn längs der Linie der Schneidwerkzeuge erfolgt.
Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird also anstelle
der Verwendung flexibler Borsten durch die Verwendung ge
härteter Stahlstifte, die nadelspitzenähnlich angeschärft
sind, das ideale Gegenlager bzw. die ideale Unterlage ge
funden. Trotz Härtung und Anschärfung sind diese Stifte
in gewissem Grade flexibel. Wegen der angeschärften Spitzen
beschädigen diese Stifte aber das Schneidblatt nicht und
werden vom Schneidblatt auch nicht beschädigt, da sie auf
dem Weg des Schneidblatts heraus sich abbiegen können, ob
wohl normalerweise ihr gegenseitiger Abstand bzw. ihre
Teilung derart ist, daß sie das Schneidblatt nicht tatsächlich
berühren.
Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung sind quer
gelegte Schnitte. Durch die Geschwindigkeit der beiden
Trommeln größer als die Geschwindigkeit, bei der ein Blatt
in den Spalt zwischen den Trommeln geführt wird, wird ein
Schneidvorgang durchgeführt; der abgeschnittene Teil des
Blattes wird vom nicht-geschnittenen Teil fort beschleunigt.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist das
Schneiden von Blättern, die verwendet werden, um Zigaretten
spitzen zu umwickeln; das Schneidelement nach der Erfindung
wird daher bevorzugt durch eine Reihe von Stiften anstelle
des Schneidblattes ausgebildet. Diese Stifte arbeiten natür
lich mit dem Stiftebett während eines Schneidvorgangs zu
sammen; der Abstand der Stifte im Bett ist derart, daß die
Stiftspitzen niemals berührt und daher niemals beschädigt
werden.
Der mögliche Maximalzwischenraum zwischen den Stiften
wird durch die Elastizität des zu schneidenden Materials
festgelegt. Somit konnte bei einer Ausführungsform gemäß
der Erfindung relativ dünnes Papier (beispielsweise 0,00508 cm
dick) erfolgreich abgetrennt werden, wobei eine Stifteanord
nung mit 40 Linien bzw. Reihen von Stiften pro 2,5 cm ver
wendet wurde und jede Reihe 40 Stifte pro 2,5 cm enthielt.
Im allgemeinen verbessert ein enger bzw. kleinerer Zwischen
raum der Stifte im Schneideglied die Gleichförmigkeit bzw.
Gleichmäßigkeit des erzeugten Schnittes.
Vorzugsweise sind die Stifte des zweiten Elements flexibler
als die des Schneidglieds, so daß das Eindringen des Schneid
glieds in das Bett zu einem Abbiegen der Stifte im zweiten
Element führt und nicht zu einer Abbiegung der Stifte im
Schneidglied.
Die Stifte bei einer Schneidvorrichtung für Papier mit einer
Dicke von 0,00508 cm treten um 1,28 cm aus der Basis des
Schneidebettes hervor und sind aus einem Draht hergestellt,
der einen Durchmesser von 0,038 cm aufweist.
Besonders vorteilhaft sind die Stifte des zweiten Elements
in einer Trägermatrix in Form einer Platte oder eines Blechs
oder einer Bahn befestigt; die Stifte sind in Löchern in
Platte oder Blech oder Bahn befestigt. Die Stifte können
in den Löchern in der Platte mit Preßsitz angeordnet sein
oder durch Verlöten oder durch irgend eine andere Technik
befestigt sein, die auf dem Textilmaschinengebiet üblich ist.
Eine solche Technik zum Befestigen der Stifte in der Matrix
ist beispielsweise in der GB-PS 12 98 561 beschrieben.
Der Zwischenraum zwischen den Stiften kann vollständig oder
teilweise durch ein elastisches Mittel ausgefüllt sein, bei
spielsweise ein natürliches oder synthetisches Gummimaterial
oder ein anderes elastisch verformbares Kunststoffmaterial.
Dieses Material verhindert einen Eintritt von Fremdgegen
ständen zwischen die Stifte, während es noch möglich ist,
daß die Stifte sich relativ zueinander bewegen, wenn das
Schneidwerkzeug in das Bett eindringt. Gegebenenfalls kann die
Abstützungsmatrix der Stifte ausschließlich durch das ela
stische Füllmedium gebildet sein. Das Füllmedium kann die
gesamten Längen der Stifte im Bett umschließen. Da jedoch
die freiliegende Oberfläche des Füllmaterials während eines
Betriebs rasch verschlissen werden würde, ist es vorteil
haft, daß die Spitzen der Stifte von der Oberfläche des
Füllmaterials in einem Abstand gelegen sind. Bevorzugter
weise sind deshalb ca. 3/4 der Längen der Stifte durch das
Füllmaterial umschlossen, so daß beispielsweise in einer
Anordnung aus Stiften mit einer Länge von 1,27 cm (1/2 inch)
die Spitzen der Stifte ca. 0,3175 cm (1/8 inch) über der
Oberfläche des Füllmaterials liegen.
Die Zusammenwirkung des Schneidwerkzeuges und des Bettes kann
durch Bewegen entweder von einem oder von beiden Teilen,
Schneidwerkzeug und Bett, bewirkt werden. Die Bewegung kann
eine lineare Hin- und Herbewegung oder eine Drehbewegung
sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind das
Schneidwerkzeug und das Bett um entsprechende parallele Achsen
drehbar befestigt, wobei die Stiften des Bettes und, sofern
vorhanden, des Schneidwerkzeuges sich in radialer Richtung
aus den entsprechenden Achsen erstrecken. Somit kann die
Schneidevorrichtung zwei Elemente umfassen, die in entgegen
gesetzten Richtungen um parallele Achsen drehbar befestigt
sind, wobei das eine der Elemente das Schneidwerkzeug und das
andere Element das Stiftenbett trägt. Die Spitzen der
Stifte des Bettes sind mit der zylindrischen Oberfläche der
Elemente im allgemeinen ausgerichtet, und es steht das
Schneidwerkzeug von dem Element hervor, in der es befestigt
ist.
Im allgemeinen ist das Schneidwerkzeug relativ zum Bett so an
geordnet, daß das Blatt rechtwinklig quer bezüglich zu die
sem geschnitten wird. Gegebenenfalls können jedoch das
Schneidwerkzeug und das Bett so angeordnet sein, daß ein
winkliger Schnitt oder ein gekrümmter Schnitt erzeugt wird.
Somit kann das Schneidwerkzeug schraubenförmig auf der Ober
fläche eines Schneidelementes angeordnet sein, wobei die
Umfangslänge des Bettes auf dem anderen Element ausreicht,
um die Länge des Schneidwerkzeuges aufzunehmen bzw. um sich
der Länge des Schneidwerkzeuges anzupassen, während sich die
beiden Elemente drehen.
Der Schneidevorrichtung ist vorteilhafterweise eine übliche
Zuführungseinrichtung zugeordnet, die verwendet werden kann,
um die Rate zu steuern, mit der das Material zur Schneide
vorrichtung zugeführt wird. Somit kann, wenn das Schneid
werkzeug und das Bett drehbar um parallele Achsen angeordnet
sind, das Material zu den Elementen mit einer Geschwindigkeit
zugeführt werden, die kleiner ist als die Geschwindigkeit
des Schneidwerkzeuges und des Bettes, so daß das Schneid
werkzeug und das Bett eine Zugwirkung auf das Material ausüben,
während der Schnitt durchgeführt wird, und dadurch wird die
Abtrennung des losgelösten Abschnittes des Blattes erleich
tert. In alternativer Weise kann diese Zugwirkung durch ein
separates Paar von Abzugswalzen durchgeführt werden, die
stromabwärts der Schneidevorrichtung angeordnet sind.
Eine Reihe bzw. Serie von Schneidelementen und Betten kann
auf den Elementen der Schneidevorrichtung vorgesehen sein,
so daß die Vorrichtung mehr als einen einzigen Schnitt bei
jeder Umdrehung des Elements durchführt. In alternativer
Weise kann das Bett selbst in Form einer zylindrischen An
ordnung aufrechtstehender Stifte ausgebildet sein, so daß
das gleiche Bett mit einer beliebigen Anzahl von Schneid
elementen auf dem anderen Element ausgebildet sein kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher be
schrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schneidevorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in der Vorrichtung
enthaltenen Schneidwerkzeugs, und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bettes aufrecht
stehender Stifte, das in der Vorrichtung eingebaut
ist.
Gemäß Zeichnung weist eine Schneidevorrichtung ein erstes
und ein zweites Element 1 bzw. 2 auf, die drehbar um Achsen
3, 4 in Seitenrahmen 5, 5′ befestigt sind. Die Achsen 3, 4
tragen Getrieberäder 6, 6′, die miteinander kämmen, so daß
ein Antrieb von der Achse 3 des ersten Elements 1 zur Achse
4 des zweiten Elements 2 übertragen werden kann. Die Umfangs
oberflächen der Elemente sind aneinander in einem Abstand
gelegen, so daß ein Spalt 7 festgelegt wird, durch den ein
Materialblatt, das zu schneiden ist, geführt werden kann.
Eine axial sich erstreckende Aussparung 8 in der Umfangs
oberfläche 9 des ersten Elements 1 nimmt ein Schneidwerkzeug 10
auf, daß in größerer Einzelheit in der Fig. 2 veranschau
licht ist.
Das Schneidwerkzeug 10 umfaßt eine Basis 11, in der eine ein
zige Reihe aufrechtstehender Stifte 12 befestigt ist. Die
Stifte 12 können in der Basis 11 durch Verlöten, einen Fest
sitz oder durch ein Klebmittel in einer Weise befestigt
sein, wie es in der GB-PS 12 98 561 beschrieben ist. Die
Basis 11 des Schneidwerkzeugs 10 enthält zwei Öffnungen 13,
die mit zwei Gewindeöffnungen übereinstimmen, die in Sehnen
richtung in dem Element 1 gebohrt sind, so daß das Schneid
werkzeug 10 in der Aussparung 8 in dem Element 1 verschraubt
werden kann. Bei einer Befestigung in dem Element stehen
die Stifte 12 des Schneidwerkzeugs von der Umfangsoberfläche
des ersten Elements 1 um einen Abstand hervor, der größer
als die Breite des Spaltes 7 zwischen den Umfangsoberflächen
der beiden Elemente 1 und 2 ist.
Eine axial sich erstreckende Aussparung 14 ist ebenfalls
in der Oberfläche des zweiten Elements festgelegt und nimmt
ein Bett 15 aufrechtstehender Stifte gemäß Fig. 3 auf.
Das Bett 15 umfaßt eine rechtwinklige Basis 16, in der
sechs Reihen aufrechtstehender Stifte 17 beispielsweise
durch Hartlöten, Weichlöten ode Einklebemittel befestigt
sind. Die Stifte 17 sind nicht länger als die Stifte 12 des
Schneidwerkzeugs 10 und bilden eine dicht gepackte Anordnung.
Das Bett ist in dem zweiten Element durch zwei Bolzen 18, 19
befestigt, die durch die beiden Gewindelöcher in dem Element
2 und die beiden Löcher 20, 21 in der Basis 16 des Bettes
15 hindurchtreten. Alle Stifte 17 weisen die gleiche Länge
auf, so daß, wenn das Bett in der Aussparung 14 angeordnet
ist, die Spitzen der Stifte eine Fortsetzung der Umfangs
oberfläche des zweiten Elements 2 bilden. Die Basis 16 kann
flach oder gekrümmt sein.
Die relativen Stellungen des Schneidwerkzeugs 10 und des
Bettes 15 auf den Elementen 1 und 2 sind dergestalt, daß bei
sich drehenden Elementen das Bett 15 mit dem Schneidwerkzeug 10
übereinstimmt, während beide durch den Spalt 7 hindurchtre
ten, und es stehen die Stifte 11 des Schneidwerkzeugs 10 in
den Zentralbereich des Bettes 15 vor.
Im Betrieb werden das erste Element 1 und das zweite Element
2 in entgegengesetzten Richtungen durch Drehen der Achse 3
des ersten Elements 1 in Richtung gemäß Pfeil der Fig. 1
angetrieben. Ein zu schneidender Materialstreifen, beispiels
weise Papier, wird dann in den Spalt 17 zwischen den beiden
Elementen 1 und 2 durch eine Zuführungseinrichtung (nicht
dargestellt) eingespeist, wobei die Zuführungseinrichtung
vorteilhafterweise so angeordnet ist, daß das Material durch
den Spalt 7 mit einer Geschwindigkeit hindurchtritt, die
kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der das Bett 15
und das Schneidwerkzeug 10 durch den Spalt 7 hindurchtreten.
Treten das Schneidwerkzeug 10 und das Bett 15 durch den Spalt
hindurch, treten die Stifte 12 des Schneidwerkzeugs durch
das Material in das Bett 15 ein. Der Abstand der Stifte 12
ist derart, daß ein einziger Schnitt quer über die gesamte
Materialbreite erzeugt wird, wobei das an das Schneidwerkzeug
angrenzende Material durch das Bett 15 abgestützt wird.
Infolge der Tatsache, daß die Geschwindigkeit des Schneid
werkzeugs 10 und des Bettes 15 größer als die Rate der Zu
führung an Material in den Spalt 7 ist, üben die Stifte des
Schneidwerkzeugs eine Zugkraft auf das Material aus, und da
durch wird die Abtrennung des losgetrennten Abschnittes vom
restlichen Material erleichtert.
Zwecks Erhöhung der Anzahl der von der Maschine durchgeführ
ten Schnitte pro eingespeister Materiallänge kann die Dreh
geschwindigkeit der Elemente gesteigert oder die Zuführungs
rate des Materials gesenkt werden. In alternativer Weise
können die Elemente mit zwei oder mehreren Betten oder
Schneidwerkzeugen ausgestattet sein. Die Vorrichtung ermög
licht demzufolge ein sehr einfaches Schneiden eines Material
streifens in Abschnitte, ohne daß eine genaue Einstellung
des Schneidwerkzeugs 10 und des Bettes 15 erforderlich ist.
Darüber hinaus kann das Schneidwerkzeug 10 schnell und leicht
ausgetauscht werden, und es ist der Betrieb der Maschine
selbst bei großen Geschwindigkeiten relativ leise.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn mit einem
ersten Element, das abstehende Schneidwerkzeuge trägt und
einem damit zusammenwirkenden zweiten Element, das eine
Auflage mit Stiften zum Halten der Materialbahn aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das zum Schneiden der Material
bahn im wesentlichen quer über ihre Länge Fördereinrich
tungen die Materialbahn mit vorbestimmter Geschwindigkeit
in den Spalt (7) zwischen dem ersten Element (1) und dem
zweiten Element (2) einführen; daß Antriebsmittel die
Relativbewegung zwischen den ersten und zweiten Elementen
(1; 2) erzeugen, wobei die Schneidwerkzeuge (12) in die
Materialbahn eindringen, und daß diese Antriebsmittel der
Materialbahn, während sie den Spalt (7) verläßt, eine Ge
schwindigkeit erteilen, die größer als die vorbestimmte
Geschwindigkeit ist, so daß die Trennung der Materialbahn
längs der Linie der Schneidwerkzeuge (12) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidwerkzeug auf dem ersten Element (1) in Form
eines durchgehenden Messerblatts ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidwerkzeug auf dem ersten Element aus einer Reihe
hochstehender Stifte besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stifte auf dem ersten Element so ausreichend lang sind,
daß sie sowohl durch die Materialbahn dringen als auch in
die Auflage des zweiten Elements eintreten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Element (2) ebenfalls Stifte
trägt, die flexibler als die des ersten Elements (1)
sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (17) des zweiten
Elements (2) in einer Trägermatrix in Form einer Platte
oder Bahn (16) gehalten sind, wobei die Stifte (17) in
Löchern in der Platte oder Bahn (16) positioniert sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen
den Stiften (17) im zweiten Element (2) und/oder im
ersten Element (1) vollständig mit einem elastischen
Mittel gefüllt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stifte (17) im zweiten Element (2)
allein in einem elastischen Füllmittel abgestützt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Zusammenwirken zwischen
dem ersten Element (1) und dem zweiten Element (2) durch
Bewegung entweder eines der beiden Elemente (1; 2) oder
beider Elemente (1; 2) erfolgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
im Falle der Bewegung beider Elemente (1; 2) das erste
Element (1) und das zweite Element (2) zur Drehung um
jeweilige Parallelachsen gelagert sind, wobei die Stifte
(17) des ersten Elements (1) und des zweiten Elements (2)
in radialen Richtungen von den jeweiligen Achsen aus sich
erstrecken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten und zweiten Elemente aus Trommeln (1; 2)
bestehen, die die Stifte (12; 17) tragen, wobei die
Spitzen der Stifte des ersten Elements (1) gegenüber der
Trommeloberfläche vorstehen.
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