EP1447187A1 - Rollenschneideinrichtung - Google Patents

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EP1447187A1
EP1447187A1 EP03027008A EP03027008A EP1447187A1 EP 1447187 A1 EP1447187 A1 EP 1447187A1 EP 03027008 A EP03027008 A EP 03027008A EP 03027008 A EP03027008 A EP 03027008A EP 1447187 A1 EP1447187 A1 EP 1447187A1
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EP
European Patent Office
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roll cutting
cutting device
vibration
roll
drive shaft
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EP03027008A
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Heinrich Dr. Van De Loecht
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/18—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor to obtain cubes or the like
    • B26D3/22—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor to obtain cubes or the like using rotating knives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
    • B26D7/086—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by vibrating, e.g. ultrasonically

Definitions

  • the invention relates to a slitter rewinder Cutting a product carpet according to the one in the preamble of claim 1 defined in more detail.
  • Such a roll cutting device is from practice known and is used for example for cutting a product carpet from a sticky mass, such as Nougat.
  • the product carpet which is a large area Layer of sticky mass is by means of Roll cutting device that a large number of rotationally driven Roll cutting knife can have, in individual strips cut.
  • the roll cutting knives are parallel arranged to each other and sitting on a common Drive shaft.
  • the roll cutting device according to the invention for cutting a product carpet with the features according to the generic term of claim 1, which slitter a vibrating device comprising the slitter knife exposed to vibration has the advantage that the sticking of residues of sticky product masses the roller cutting knife or blades are largely avoided can.
  • the roll cutting knife is in an expedient embodiment formed from a thin-walled steel, which in particular is subject to vibration, which is essentially is aligned parallel to the axis of the drive shaft, the drive shaft being mounted essentially without play is.
  • the drive shaft it is also conceivable for the drive shaft to be provided with a certain axial play, so that the Roll cutting knife and the drive shaft through the effect a common vibration of the vibration device carry out.
  • the one aligned parallel to the axis of the drive shaft Vibration leads to an expansion of the medium of the slitting knife manufactured.
  • the slitter knife can exert a vibration by means of the direction of vibration, which are aligned at right angles to the level of the product carpet is.
  • the roll cutting device is the vibration device formed by a magnetic excitation system.
  • a magnetic excitation system such one Roll cutter is through a simple modification a conventional roll cutter with at least one rotationally driven slitter knife producible, the basic structure is retained.
  • the modification can be designed such that the slitter knife directly subjected to vibration or alternating magnetic field is exposed.
  • the magnetic excitation system works on a special one Embodiment of the roll cutting device according to the invention according to a magnetomechanical principle, whereby the Excitation system comprises an excitation rotor, at least a magnet is arranged. This magnet then sets it Slitter knife periodically a directed magnetic field out.
  • the slitter rewinder can be particularly inexpensive manufacture if the magnet attached to the exciter rotor is arranged, a permanent magnet, in particular a neodymium-iron-boron magnet is.
  • the excitation system comprises one Electromagnet.
  • the electromagnet is useful with an electrical control unit connected to an AC voltage with a preselected frequency and a preselected Provides amplitude.
  • the vibration that the slitter knife is exposed to is, for example, in a range between approximately 400 Hz and 600 Hz, especially at about 500 Hz.
  • a good cut quality can be achieved if the Vibration of the slitter knife an amplitude of about Has 0.3 mm to 0.7 mm, in particular of about 0.5 mm.
  • the roller cutting knife or the drive shaft who sits the slitter knife can limit the vibration be provided with a mechanical stop that for example pressed as a ring on the drive shaft is.
  • the slitter knife in its seating area
  • Material stresses can be impressed, for example are produced by pressing or rolling, so that the slitter knife of a bistable membrane with two stable end positions. In an alternating magnetic field then the slitter knife jumps between the two stable end positions back and forth.
  • a roll cutting device 10 is shown in FIGS. 1 and 2 shown for cutting a flat product carpet 12 in single strips.
  • the product carpet 12 exists in the present case from nougat, i.e. H. from one sticky mass, which rests on a conveyor 14.
  • the roll cutter 10 includes a variety of Roll cutting knives 16, four of which are shown in FIG are shown and on a common drive shaft 18 sit or are pressed onto this.
  • the single ones Roll cutting knives 16 are each in the axial direction Drive shaft 18 on both sides of a so-called stroke limiter 20 limited, each pressed onto the drive shaft 18 and has a substantially L-shaped cross section Has.
  • the stroke limiters 20 each serve for limitation the amplitude of a substantially parallel to the axis of the drive shaft 18 formed vibration of the respective Roll cutting knife 16.
  • the exciter rotors 22 sit on a common rotor drive shaft 24 and are each disc-shaped, with the large areas the rotors 22 each have four circular permanent magnets 26 are arranged, which are offset by 90 ° to each other are.
  • the permanent magnets 26 are each made of one Neodymium-iron-boron magnets are formed.
  • the permanent magnet 26 vibrates, which are essentially parallel to the drive shaft 18 of the roll cutting knife 16 is aligned.
  • the vibration has a frequency of about 500 Hz and an amplitude of about 0.5 mm. Due to the vibration of the roll cutting knife 16 becomes a preparation of product residues or product particles largely prevented on the slitter knives 16.
  • FIGS. 3 and 4 An alternative embodiment is shown in FIGS. 3 and 4 a roll cutter 30 shown, the largely the roll cutting device according to FIGS. 1 and 2 corresponds, but differs from this in that instead of a magnetomechanical excitation system, an electromagnetic one Has excitation system.
  • the electromagnetic Excitation system includes electromagnets 32, which in the Intervene between the cutting blades 16 and which are arranged fixed to the frame.
  • the electromagnets 32 are via electrical lines 34 with an electrical Controller 36 connected to an AC voltage for the electromagnet 32 supplies, so that the slitter knife 16 by the action of the electromagnet 32 generated, sinusoidal magnetic field in vibration can be moved.

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Abstract

Es wird eine Rollenschneideinrichtung zum Schneiden eines Produktteppichs (12) vorgeschlagen, umfassend mindestens ein rotativ angetriebenes Rollenschneidmesser (16), das auf einer Antriebswelle (18) sitzt. Die Rollenschneideeinrichtung weist eine Schwingungseinrichtung (10, 30) auf, die das Rollenschneidmesser (16) einer Schwingung aussetzt (Figur 1). <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Rollenschneideinrichtung zum Schneiden eines Produktteppichs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.
Eine derartige Rollenschneideinrichtung ist aus der Praxis bekannt und dient beispielsweise zum Schneiden eines Produktteppichs aus einer klebrigen Masse, wie beispielsweise Nougat. Der Produktteppich, welcher eine großflächige Schicht der klebrigen Masse darstellt, wird mittels der Rollenschneideinrichtung, die eine große Anzahl rotativ angetriebener Rollenschneidmesser aufweisen kann, in Einzelstreifen zerschnitten. Die Rollenschneidmesser sind parallel zueinander angeordnet und sitzen auf einer gemeinsamen Antriebswelle.
Bei der bekannten Rollenschneideinrichtung besteht das Problem, daß beim Schneiden des Produktteppichs aus der klebrigen Masse Produktrückstände an dem Rollenschneidmesser verbleiben können, was sich wiederum nachteilig auf die Schneidqualität auswirkt.
Alternativ ist es auch bekannt, zum Schneiden eines Produktteppichs aus einer klebrigen Masse eine gestellfest angeordnete Ultraschallschneideinrichtung einzusetzen, die als Schneidklingen ausgebildete Sonotroden umfaßt. Die Sonotroden werden bei dem Schneidvorgang zu einer rechtwinklig zum Produktteppich ausgerichteten Longitudinalschwingung angeregt, die eine Frequenz von etwa 25 kHz und eine Amplitude von etwa 0,05 mm aufweist. Eine derartige Schneidvorrichtung ist jedoch mit einem hohen konstruktiven Aufwand verbunden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Rollenschneideinrichtung zum Schneiden eines Produktteppichs mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, welche Rollenschneideinrichtung eine Schwingungseinrichtung umfaßt, die das Rollenschneidmesser einer Schwingung aussetzt, hat den Vorteil, daß das Anhaften von Rückständen klebriger Produktmassen an dem bzw. den Rollenschneidmessern weitgehend vermieden werden kann.
Das Rollenschneidmesser ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform aus einem dünnwandigen Stahl gebildet, der insbesondere einer Schwingung aussetzbar ist, die im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle ausgerichtet ist, wobei die Antriebswelle im wesentlichen spielfrei gelagert ist. Alternativ ist es aber auch denkbar, die Antriebswelle mit einem gewissen axialen Spiel zu versehen, so daß das Rollenschneidmesser und die Antriebswelle durch die Wirkung der Schwingungseinrichtung eine gemeinsame Schwingung durchführen. Die parallel zur Achse der Antriebswelle ausgerichtete Schwingung führt zu einer Aufweitung des mittels des Rollenschneidmessers hergestellten Schnittspalts.
Zusätzlich oder alternativ kann das Rollenschneidemesser mittels der Schwingungsrichtung eine Schwingung ausüben, die rechtwinklig zur Ebene des Produktteppichs ausgerichtet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Rollenschneideinrichtung nach der Erfindung ist die Schwingungseinrichtung von einem magnetischen Erregersystem gebildet. Eine derartige Rollenschneideinrichtung ist durch eine einfache Modifikation einer herkömmlichen Rollenschneideinrichtung mit mindestens einem rotativ angetriebenen Rollenschneidmesser herstellbar, wobei der prinzipielle Aufbau erhalten bleibt. Die Modifikation kann derart gestaltet sein, daß das Rollenschneidemesser direkt dem einer Schwingung unterzogenen bzw. alternierenden Magnetfeld ausgesetzt ist.
Das magnetische Erregersystem arbeitet bei einer speziellen Ausführungsform der Rollenschneideinrichtung nach der Erfindung nach einem magnetomechanischen Prinzip, wobei das Errgersystem einen Erregerrotor umfaßt, an dem mindestens ein Magnet angeordnet ist. Dieser Magnet setzt dann das Rollenschneidemesser periodisch einem gerichteten Magnetfeld aus.
Besonders kostengünstig läßt sich die Rollenschneideinrichtung herstellen, wenn der Magnet, der an dem Erregerrotor angeordnet ist, ein Permanentmagnet, insbesondere ein Neodym-Eisen-Bor-Magnet ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Rollenschneideinrichtung nach der Erfindung umfaßt das Erregersystem einen Elektromagneten. Der Elektromagnet ist zweckmäßig mit einem elektrischen Steuergerät verbunden, das eine Wechselspannung mit einer vorgewählten Frequenz und einer vorgewählten Amplitude liefert.
Die Schwingung, der das Rollenschneidmesser ausgesetzt ist, liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen etwa 400 Hz und 600 Hz, insbesondere bei etwa 500 Hz.
Eine gute Schnittqualität kann erreicht werden, wenn die Schwingung des Rollenschneidmessers eine Amplitude von etwa 0,3 mm bis 0,7 mm, insbesondere von etwa 0,5 mm hat.
Das Rollenschneidmesser oder auch die Antriebswelle, auf der das Rollenschneidmesser sitzt, kann zur Schwingungsbegrenzung mit einem mechanischen Anschlag versehen sein, der beispielsweise als Ring auf die Antriebswelle aufgepreßt ist.
Alternativ können dem Rollenschneidemesser in seinem Sitzbereich Materialspannungen eingeprägt sein, die beispielsweise durch Pressen oder Rollieren hergestellt sind, so daß das Rollenschneidmesser einer bistabilen Membran mit zwei stabilen Endlagen gleicht. In einem alternierenden Magnetfeld springt dann das Rollenschneidemesser zwischen den beiden stabilen Endlagen hin und her.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Rollenschneideinrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • Figur 1 eine Seitenansicht einer Rollenschneideinrichtung mit einem magnetomechanischen Erregersystem;
  • Figur 2 einen Schnitt durch die Rollenschneideinrichtung nach Figur 1 entlang der Linie II-II in Figur 1;
  • Figur 3 eine Seitenansicht einer Rollenschneideinrichtung mit einem elektromagnetischen Erregersystem;
  • Figur 4 einen Schnitt durch die Rollenschneideinrichtung nach Figur 3 entlang der Linie IV-IV in Figur 3; und
  • Figur 5 einen Schnitt durch ein Rollenschneidmesser im Schnittbereich.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    In den Figuren 1 und 2 ist eine Rollenschneideinrichtung 10 dargestellt, die zum Schneiden eines flächigen Produktteppichs 12 in Einzelstreifen dient. Der Produktteppich 12 besteht im vorliegenden Fall aus Nougat, d. h. aus einer klebrigen Masse, welche auf einer Fördereinrichtung 14 aufliegt.
    Die Rollenschneideinrichtung 10 umfaßt eine Vielzahl von Rollenschneidmessern 16, von denen in Figur 2 vier Stück dargestellt sind und die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 18 sitzen bzw. auf diese aufgepreßt sind. Die einzelnen Rollenschneidmesser 16 sind jeweils in axialer Richtung der Antriebswelle 18 beidseits von einem sogenannten Hubbegrenzer 20 begrenzt, der jeweils auf die Antriebswelle 18 aufgepreßt ist und einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt hat. Die Hubbegrenzer 20 dienen jeweils zur Begrenzung der Amplitude einer im wesentlichen parallel zur Achse des Antriebswelle 18 ausgebildeten Schwingung des jeweiligen Rollenschneidmessers 16.
    In den Zwischenraum zwischen den jeweiligen Rollenschneidmessern 16 greift auf der dem Produktteppich 12 abgewandten Seite jeweils ein Erregerrotor 22 ein. Die Erregerrotoren 22 sitzen auf einer gemeinsamen Rotorantriebswelle 24 und sind jeweils scheibenförmig ausgebildet, wobei an den Großflächen der Rotoren 22 jeweils vier kreisförmige Permanentmagneten 26 angeordnet sind, die um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Permanentmagneten 26 sind jeweils aus einem Neodym-Eisen-Bor-Magneten gebildet.
    Durch Rotation der Antriebswelle 24 und damit der Erregerrotoren 22 werden die Rollenschneidmesser 16 durch die Wirkung der Permanentmagneten 26 in eine Schwingung versetzt, die im wesentlichen parallel zur Antriebswelle 18 der Rollenschneidmesser 16 ausgerichtet ist. Die Schwingung hat eine Frequenz von etwa 500 Hz und eine Amplitude von etwa 0,5 mm. Durch die Schwingung der Rollenschneidmesser 16 wird ein Ansetzen von Produktrückständen bzw. Produktpartikeln an den Rollenschneidmessern 16 weitgehend unterbunden.
    In den Figuren 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform einer Rollenschneideinrichtung 30 dargestellt, die weitgehend der Rollenschneideinrichtung nach den Figuren 1 und 2 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, daß sie statt einem magnetomechanischen Erregersystem ein elektromagnetisches Erregersystem aufweist. Das elektromagnetische Erregersystem umfaßt Elektromagneten 32, welche in die Zwischenräume zwischen den Rollenschneidmessern 16 eingreifen und die gestellfest angeordnet sind. Die Elektromagneten 32 sind über elektrische Leitungen 34 mit einem elektrischen Steuergerät 36 verbunden, das eine Wechselspannung für die Elektromagneten 32 liefert, so daß die Rollenschneidmesser 16 durch Einwirkung des von dem Elektromagneten 32 erzeugten, sinusförmigen Magnetfelds in Schwingung versetzt werden können.
    In Figur 5 ist ein Rollenschneidmesser 16 beim Eintritt in den Produktteppich 12 dargestellt, wobei durch die auf das Rollenschneidmesser 16 ausgeübte Schwingung X(t)=ΔX sin Wt ein Schnittspalt 50 entsteht, der sich im Bereich der Schneidkante 52 des Rollenschneidmessers 16 durch eine Schnittspaltbreite ΔX von beispielsweise 1 mm auszeichnet.

    Claims (9)

    1. Rollenschneideinrichtung zum Schneiden eines Produktteppichs (12), umfassend mindestens ein rotativ angetriebenes Rollenschneidmesser (16), das auf einer Antriebswelle (18) sitzt, gekennzeichnet durch eine Schwingungseinrichtung (10, 30), die das Rollenschneidmesser (16) einer Schwingung aussetzt.
    2. Rollenschneideeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle ausgerichtet ist.
    3. Rollenschneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungseinrichtung (10, 30) ein magnetisches Erregersystem ist.
    4. Rollenschneideinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregersystem (10) nach einem magnetomechanischen Prinzip arbeitet und mindestens einen Erregerrotor (22) umfaßt, an dem mindestens ein Magnet (26) angeordnet ist.
    5. Rollenschneideinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (26) ein Permanentmagnet, insbesondere ein Neodym-Eisen-Bor-Magnet, ist.
    6. Rollenschneideinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregersystem einen Elektromagneten (32) umfaßt.
    7. Rollenschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung eine Frequenz von etwa 400 Hz bis 600 Hz, insbesondere von etwa 500 Hz, hat.
    8. Rollenschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingung eine Amplitude von 0,3 mm bis 0,7 mm, insbesondere von etwa 0,5 mm, hat.
    9. Rollenschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Schwingungsbegrenzung für das Rollenschneidemesser (16), die einen mechanischen Anschlag (20) darstellt oder an dem Rollenschneidmesser in dessen Sitzbereich durch Materialspannungen hergestellt sind.
    EP20030027008 2003-02-13 2003-11-22 Rollenschneideinrichtung Expired - Lifetime EP1447187B1 (de)

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    DE10305874 2003-02-13

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    EP1447187B1 (de) 2007-04-11
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