DE10040024C1 - Schneidvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Um eine Schneidvorrichtung, umfassend ein Maschinengestell, eine am Maschinengestell um eine Drehachse drehbare Amboßwalze mit einer Amboßfläche, DOLLAR A ein am Maschinengestell um eine Drehachse drehbar gelagertes Schneidwerkzeug mit einer mit der Amboßfläche zusammenwirkenden Schneide und mit Stützringen, welche am Schneidwerkzeug gehalten sind und dieses gegenüber der Amboßwalze mit ihren Stützringflächen abstützen und/oder umgekehrt, derart zu verbessern, daß die Qualität des Schneidergebnisses auch bei sich abnutzender Schneide aufrechterhalten werden kann, wird vorgeschlagen, daß bei jedem Stützring der Durchmesser der Stützringfläche durch radiale Dehnung des Stützrings im Bereich unterhalb einer elastischen Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer Dehnungsvorrichtung einstellbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung umfassend ein
Maschinengestell, eine am Maschinengestell um eine Drehachse
drehbare Amboßwalze mit einer Amboßfläche, ein am Maschinen
gestell um eine Drehachse drehbar gelagertes Schneidwerkzeug
mit einer mit der Amboßfläche zusammenwirkenden Schneide und
mit Stützringen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Schneidvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 198 34 104 A1 bekannt.
Bei derartigen Schneidvorrichtungen besteht das Problem, daß
sich die Schneide selbst im Laufe der Zeit abnützt und
bereits eine geringe Abnützung der Schneide bei empfindlichen
Werkstoffbahnen zu einem unzureichenden Schneidergebnis
führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schneid
vorrichtung, ein Schneidwerkzeug und eine Amboßwalze der
gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß die Qualität
des Schneidergebnisses auch bei sich abnützender Schneide
aufrechterhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Schneidvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei
jedem Stützring der Durchmesser der Stützringfläche durch
radiale Dehnung des Stützrings im Bereich unterhalb einer
elastischen Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer
Dehnungsvorrichtung einstellbar ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu
sehen, daß damit die Möglichkeit geschaffen werden konnte,
den Durchmesser der Stützringflächen variabel zu gestalten,
um somit Rücksicht auf Veränderungen der radialen Er
streckung, insbesondere der Abnützung der Schneide zu nehmen.
Dabei wird bei der erfindungsgemäßen Lösung zunächst bei
neuer, d. h. nicht abgenutzter Schneide, der Stützring maxi
mal, allerdings noch in einem Bereich unterhalb seiner
elastischen Dehnungsgrenze, gedehnt, so daß die Stützring
fläche den maximalen Durchmesser hat. Erfolgt eine Abnützung
der Schneide, so läßt sich die Dehnung durch die einstellbare
Dehnungsvorrichtung reduzieren, wobei dadurch, daß die Deh
nung im Bereich unterhalb der elastischen Dehnungsgrenze des
Stützrings liegt, der Stützring aufgrund seines elastischen
Verhaltens beim Zurückstellen der Dehnungsvorrichtung im
Sinne einer geringeren Dehnung von selbst schrumpft und somit
der Durchmesser der Stützringfläche entsprechend der Ab
nützung der Schneide reduziert werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung kann daher die erfindungsgemäß
dehnbaren Stützringe am Schneidwerkzeug, oder an der Amboß
walze oder an beiden aufweisen, wobei im letztgenannten Fall
jeweils ein Stützring am Schneidwerkzeug und ein entsprechen
der Stützring an der Amboßwalze mit ihren Stützringflächen
aneinander anliegen, so daß der 2-fache Einstellbereich
erreichbar ist.
Hinsichtlich der Ausbildung der Dehnungsvorrichtung wurden im
Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungs
gemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht. So könnte bei
spielsweise die Dehnungsvorrichtung hydraulisch arbeiten,
beispielsweise hydraulisch betätigte Spannbacken umfassen.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Dehnungs
vorrichtung zusammenwirkende und in ihrer Relativposition
zueinander einstellbare Keilflächen aufweist, um den Stütz
ring einstellbar zu dehnen.
Diese Keilflächen könnten beispielsweise als einfache
Keilflächen ausgebildet sein, wobei durch eine Vielzahl von
Keilflächen eine gleichmäßige Dehnung des Stützrings erreich
bar ist.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß mindestens eine
der Keilflächen als Konusfläche zur Drehachse ausgebildet
ist. Eine derartige Konusfläche läßt eine besonders gleich
mäßige radiale Dehnung des Stützrings entstehen.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn beide Keilflächen als
Konusflächen zur Drehachse ausgebildet sind, um den Stützring
möglichst gleichmäßig zu dehnen und insbesondere eine gleich
mäßige radiale Steifigkeit bei der Abstützung zwischen
Schneidwerkzeug und Amboßwalze zu erreichen.
Eine hinsichtlich der Einstellbarkeit besonders günstige
Lösung sieht vor, daß eine der Keilflächen eine innere
Keilfläche und die andere der Keilflächen eine entsprechende
äußere Keilfläche ist, welche in Richtung parallel zur Dreh
achse relativ zueinander verschiebbar sind, um den Stützring
hinsichtlich seiner Dehnung einzustellen.
Besonders zweckmäßig läßt sich eine Dehnungseinstellung mit
der Dehnungsvorrichtung erreichen, wenn eine innere Keil
fläche an einem diese tragenden radial dehnbaren Element
angeordnet ist, welches in einfacher Weise eine radiale Ab
stützung des Stützrings erlaubt.
Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, daß in allen
Durchmessereinstellungen der Stützringflächen die innere
Keilfläche unter elastischer Dehnung des diese tragenden Ele
ments auf der äußeren Keilfläche sitzt, so daß die mit den
Keilflächen arbeitende Dehnungsvorrichtung keinerlei Spiel
oder radial verringerte Steifigkeit durch die aufeinander
liegenden Keilflächen auftreten läßt, die sich negativ auf
die Abstützung zwischen dem Schneidwerkzeug und der Amboß
walze auswirken würde.
Hinsichtlich der Anordnung der äußeren Keilfläche wurden bis
lang keine näheren Angabe gemacht. So sieht ein vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel vor, daß die äußere Keilfläche an einem
an dem Schneidwerkzeug oder der Amboßwalze angeordneten Dehn
körper vorgesehen ist, wobei dieser Dehnkörper entweder Teil
des Schneidwerkzeugs bzw. der Amboßwalze sein kann oder ein
separates, auf das Schneidwerkzeug bzw. die Amboßwalze aufge
setztes und an diesem abgestütztes Teil ausgebildet sein
kann.
Der Dehnkörper könnte prinzipiell auch selbst eine gewisse
radiale Elastizität aufweisen. Um eine definierte Dehnung des
Stützrings zu erreichen, ist es jedoch vorteilhaft, wenn der
Dehnkörper im wesentlichen radial unelastisch ausgebildet
ist.
Eine besonders einfache Einstellung der radialen Dehnung ist
dann erreichbar, wenn das die innere Keilfläche tragende
radial dehnbare Element und der Dehnkörper in Richtung der
Drehachse relativ zueinander verschiebbar sind, um hierdurch
das gewünschte Maß der Dehnung einzustellen.
Besonders günstig ist es dabei, wenn das die innere Keil
fläche tragende radial dehnbare Element und der Dehnkörper in
den verschiedenen Relativstellungen zueinander an dem
Schneidwerkzeug oder an der Amboßwalze fixierbar sind.
Eine besonders einfache Einstellbarkeit läßt sich dann
erreichen, wenn das radial dehnbare Element und der Dehn
körper in unterschiedlichem Abstand von einer Stirnseite des
Schneidwerkzeugs bzw. der Amboßwalze positionierbar sind, um
diese in der gewünschten, die Dehnung vorgebenden Relativ
stellung zueinander zu halten.
Besonders zweckmäßig läßt sich dies konstruktiv dann reali
sieren, wenn das radial dehnbare Element oder der Dehnkörper
durch ein Distanzelement in verschiedenen Abständen von der
Stirnseite des Schneidwerkzeugs oder an der Amboßwalze posi
tionierbar ist, so daß in einfacher Weise die erforderliche
Relativposition zwischen Dehnkörper und dem radial dehnbaren
Element festlegbar ist.
Prinzipiell wäre es denkbar, die Dehnungsvorrichtung so aus
zubilden, daß ein Dehnkörper und ein radial dehnbares Element
vorhanden sind, welche dann so zusammenwirken, daß mit diesen
der Stützring radial dehnbar ist.
Ein konstruktiv besonders einfache und daher kostengünstige
Lösung sieht vor, daß das radial dehnbare Element der Stütz
ring selbst ist, so daß der Stützring selbst, insoweit als er
die innere Keilfläche trägt, Teil der Dehnungsvorrichtung
ist.
Eine konstruktiv besonders einfache Form sieht dabei vor, daß
die äußere Keilfläche an einem zentralen Dehnkörper sitzt,
welcher von dem Stützring umschlossen ist.
Um eine einfache Einstellbarkeit der Dehnung zu erreichen,
gleichzeitig aber eine stabile Fixierung des Stützrings an
dem Schneidwerkzeug, ist vorgesehen, daß der Stützring gegen
eine Stirnseite des Schneidwerkzeugs oder der Amboßwalze ver
spannbar ist, um somit nicht nur den Stützring in radialer
Richtung abzustützen, sondern auch in einer Ebene senkrecht
zur Drehachse definiert zu positionieren, und somit eine
hochgenaue Abstützung von Schneidwerkzeug und Amboßwalze
relativ zueinander zu erreichen.
Besonders einfach läßt sich die erfindungsgemäße Lösung dann
verwirklichen, wenn der Stützring entsprechend dem ela
stischen Dehnungszustand mit einstellbarem Abstand zur Stirn
seite des Schneidwerkzeugs oder der Amboßwalze gegen dieses
positionierbar ist.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Stützring durch
das Distanzelement in verschiedenen Abständen zur Stirnseite
positionierbar ist, da damit nach wie vor ein Verspannen mög
lich ist, welches es erlaubt, den Stützring fest an dem
Schneidwerkzeug oder an der Amboßwalze zu halten.
Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungs
gemäß durch ein um eine Drehachse drehbares Schneidwerkzeug
mit einer Schneide, welche mit einer Amboßfläche einer um
eine Drehachse drehbaren Amboßwalze zusammenwirkt, und mit
Stützringen, welche am Schneidwerkzeug gehalten sind und
dieses gegenüber der Amboßwalze mit ihren Stützringflächen
abstützen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei jedem
Stützring der Durchmesser der Stützringfläche durch radiale
Dehnung des Stützrings im Bereich unterhalb einer elastischen
Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer Dehnungsvor
richtung einstellbar ist.
Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungs
gemäß durch eine um eine Drehachse drehbare Amboßwalze mit
einer Amboßfläche, welche mit einer Schneide eines um eine
Drehachse drehbaren Schneidwerkzeugs zusammenwirkt, und mit
Stützringen, welche an der Amboßwalze gehalten sind und diese
gegenüber dem Schneidwerkzeug mit ihren Stützringflächen
abstützen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei jedem
Stützring der Durchmesser der Stützringfläche durch radiale
Dehnung des Stützrings im Bereich unterhalb einer elastischen
Dehnungsgrenze von dessen Material mittels eine Dehnungsvor
richtung einstellbar ist.
Weitere Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfol
genden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung
eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungs
gemäße Schneidvorrichtung längs Linie 1-1 in
Fig. 2;
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt längs Linie 2-2 in
Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung von Amboßwalze und
Schneidwerkzeug gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug in
Richtung des Pfeils A in Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 4 bei
maximal gedehntem Stützring;
Fig. 6 einen Schnitt entsprechend Fig. 5 bei redu
zierter Dehnung des Stützrings durch Bewegen
desselben von einer Stirnseite des Schneidwerk
zeugs weg und
Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 5 bei reduzierter
Dehnung des Stützrings und gleichzeitiger
Fixierung desselben an der Stirnseite des
Schneidwerkzeugs durch ein Distanzelement.
Eine in Fig. 1 und 2 jeweils im Schnitt dargestellte erfin
dungsgemäße Schneidvorrichtung umfaßt ein als Ganzes mit 10
bezeichnetes Maschinengestell, welches zwei im Abstand von
einander angeordnete Lagerteile 12 und 14 aufweist.
Jedes der Lagerteile, beispielsweise das Lagerteil 12 in
Fig. 1, umfaßt zwei Seitenträger 16 und 18, zwischen denen
ein unterer Lagerträger 20 und ein oberer Lagerträger 22 an
geordnet sind.
Der untere Lagerträger 20 ist einerseits zwischen den Seiten
trägern 16 und 18 geführt und sitzt andererseits fest auf
einer Grundplatte 24 des Maschinengestells 10. Der Lager
träger 20 weist dabei eine Lageraufnahme 26 auf, in welche
ein als Ganzes mit 28 bezeichnetes unteres Drehlager mit
seinem äußeren Lagerring 30 eingesetzt ist, wobei der äußere
Lagerring 30 mit seiner Außenumfangsseite an einer Innen
fläche der Lageraufnahme 26 anliegt. Der Lagerring 30 ist
dabei in der Lageraufnahme 26 durch einen äußeren Haltekörper
32 und einen inneren Haltekörper 34 fixiert, die mit Halte
ringen 36 und 38 an seitlichen Ringflächen des äußeren Lager
rings 30 anliegen und somit diesen in der Lageraufnahme 26
fixieren. Außerdem umfaßt der äußere Haltekörper 32 noch
gleichzeitig eine Abdeckung 40.
Der obere Lagerträger 22 ist zwischen den Seitenträgern 16
und 18 geführt und in einer Richtung 42, welche parallel zur
Erstreckung der Seitenträger 16 und 18 verläuft, in Richtung
des unteren Lagerträgers 20 verstellbar angeordnet. Auch der
obere Lagerträger 22 weist eine Lageraufnahme 46 auf, in
welche ein oberes Drehlager 48 eingesetzt ist.
Das obere Drehlager 48 ist mit seinem äußeren Lagerring 50 in
gleicher Weise in der Lageraufnahme 46 anliegend gehalten wie
das untere Drehlager 28 mit dem äußeren Lagerring 30 und
außerdem sind ein äußerer Haltekörper 32 und ein innerer
Haltekörper 34 vorgesehen, welche in gleicher Weise ausge
bildet sind, wie die im unteren Lagerträger 20 vorgesehenen
Haltekörper und in gleicher Weise den äußeren Lagerring 50
des oberen Drehlagers 48 fixieren.
Der obere Lagerträger 22 stützt sich seinerseits über eine
als Ganzes mit 60 bezeichnete Vorspanneinrichtung an einem
Widerlager 62 ab, welches an einer sich parallel zur Grund
platte 24 erstreckenden oberen Platte 64 gehalten ist, wobei
die obere Platte 64 die Lagerteile 12 und 14 ebenfalls mit
einander verbindet und auch die Seitenträger 16 und 18 rela
tiv zueinander fixiert.
In gleicher Weise wie das Lagerteil 12 ist auch das Lagerteil
14 ausgebildet.
In den beiden unteren Drehlagern 28 ist jeweils ein Wellen
stummel 72 gelagert, welche von einer als Ganzes mit 70
bezeichneten Amboßwalze jeweils seitlich abstehen und konzen
trisch zu einer Drehachse 74 der Amboßwalze 70 angeordnet
sind, die einen größeren Radius als die Wellenstummel 72 auf
weist und mit einer koaxial zur Drehachse 74 angeordneten
kreiszylindrischen Amboßfläche 76 versehen ist.
Durch die beiden unteren Drehlager 28 ist somit die Amboß
walze 70 fest in den unteren Lagerträgern 20 gelagert, die
ihrerseits wiederum auf der Grundplatte 24 ruhen und zwischen
den Seitenträgern 16 und 18 geführt sind.
In den oberen Drehlagern 48 der oberen Lagerträger 22 ist ein
rotierend angetriebenes Schneidwerkzeug 80 mit einer Werk
zeugwelle 82 um eine Drehachse 84 drehbar gelagert, wobei
sich die Werkzeugwelle 82 beispielsweise durch das Lagerteil
12 hindurcherstreckt und auf ihrer dem rotierenden Schneid
werkzeug 80 gegenüberliegenden Seite einen über das Lagerteil
12 überstehenden Antriebsstummel 86 aufweist, über welchen
mittels eines Antriebs, beispielsweise eines Motors, ein
Drehantrieb des rotierenden Schneidwerkzeugs 80 erfolgt.
Das rotierende Schneidwerkzeug 80 ist durch die Anordnung der
oberen Drehlager 48 in den oberen Lagerträgern 22 und deren
Verschiebbarkeit in Richtung 42 in Richtung der Amboßwalze 70
bewegbar. Mittels der Vorspanneinrichtungen 60, die auf die
oberen Lagerträger 22 wirken, ist das rotierende Schneid
werkzeug 80 so in Richtung der Amboßwalze 70 vorspannbar, daß
dieses als Ganzes mit einer Vorspannkraft V auf die Amboßwalze
70 wirkt.
Das rotierende Schneidwerkzeug 80 weist nun zum Durchtrennen
einer als Ganzes mit 90 bezeichneten und zwischen dem rotie
renden Schneidwerkzeug 80 und der Amboßwalze 70 hindurch
geführten Werkstoffbahn 90 Schneiden 92 auf, welche von einer
beispielsweise zur Drehachse 84 zylindrischen Schneidengrund
fläche in radialer Richtung zur Drehachse 84 mit konstanter
radialer Erstreckung bezüglich der Drehachse 84 überstehen.
Beispielsweise umfaßt die Schneide 92 zwei sich in azimutaler
Richtung zur Drehachse 84 erstreckende Schneidenschenkel 92a,
welche in quer zu dieser verlaufende Schneidenbögen 92b über
gehen, die dann durch eine Querschneide 92c, die ungefähr
senkrecht zur Azimutalrichtung 96 und somit ungefähr parallel
zur Drehachse 84 verläuft, verbunden sind (Fig. 3).
Beispielsweise weist die Schneide 92 zwei Querschneiden 92c
auf, von denen ausgehend in entgegengesetzte Richtungen
jeweils die Schneidenbögen 92b verlaufen, die dann in die
Schneidenschenkel 92a übergehen, welche die auf jeder Seite
der Querschneiden 92c liegenden Schneidenbögen 92b mitein
ander verbinden, wie vergrößert in Fig. 3 dargestellt.
Die Schneidwirkung der Schneide 92 erfolgt nun, wie in Fig. 3
dargestellt, durch Zusammenwirken eines wirksamen Schneiden
abschnitts 92s, welcher einem entsprechenden Amboßflächen
abschnitt 76s mit minimalstem Abstand gegenübersteht oder
diesen nahezu berührt, wobei durch das Rotieren des rotieren
den Schneidwerkzeugs 80 und Mitrotieren der Amboßwalze 70
jeweils aufeinanderfolgende Schneidenabschnitte 92s und
Amboßflächenabschnitte 76s in ihrer wirksamen Stellung stehen
und schneidend zusammenwirken.
Um einen geringen Abstand zwischen den jeweils zusammen
wirkenden Schneidenabschnitten 92s und Amboßflächenab
schnitten 76s oder ein sogenanntes leichtes Berühren der
selben definiert festzulegen, ist das rotierende Schneidwerk
zeug 80 so mit zwei drehfest verbundenen Stützringen 100 und
102 versehen, welche beispielsweise beiderseits der Schneide
92 koaxial zur Drehachse 84 angeordnet sind und dabei Stütz
ringflächen 104 bzw. 106 aufweisen, die beispielsweise zylin
drisch zur Drehachse 84 angeordnet sind und auf Stützflächen
108 und 110 der Amboßwalze 70 aufliegen, wobei die Stütz
flächen 108 und 110 beispielsweise durch Teilbereiche der
Amboßfläche 76 gebildet werden können.
Die Abstützung erfolgt dabei jeweils über die Stützring
abschnitte 104s und 106s, die auf entsprechenden Stütz
flächenabschnitten 108s und 110s der Stützflächen 108 und 110
aufsitzen, wobei beim Drehen des rotierenden Werkzeugs 80
entgegengesetzt zur Drehrichtung desselben aufeinanderfolgend
angeordnete Stützringabschnitte 104s und 106s mit entgegen
gesetzt zur Drehrichtung der Amboßwalze 70 aufeinanderfolgend
angeordneten Stützflächenabschnitten 108s und 110s zusammen
wirken.
Die dabei jeweils miteinander zusammenwirkenden Stützring
abschnitte 104s, 106s und Stützflächenabschnitte 108s und
110s nahmen dabei insgesamt eine Auflagekraft A auf, mit
welcher sich das rotierende Schneidwerkzeug 80 auf der Amboß
walze 70 abstützt und welche einen von der Vorspannkraft V
umfaßten Teil derselben darstellt.
Die Vorspannkraft V führt jedoch nicht nur zur Ausbildung der
Auflagekraft A, welche über die Stützringe 100 und 102 auf
die Amboßwalze 70 wirkt, sondern auch noch zu einer Schneid
kraft S, welche im Zusammenhang steht mit einer in dem jewei
ligen Schneidenabschnitt 92s wirksamen Schneidenlänge.
Wie in Fig. 4 exemplarisch am Beispiel des Stützrings 102
dargestellt, sitzt jeder Stützring 100, 102 auf einem Dehn
körper 120, welcher die jeweilige Werkzeugwelle 82, 86 in
Form eines Dehnkörperrings umschließt und mit einer der Werk
zeugwelle 82, 86 zugeordneten Auflagefläche 122 auf einer
Umfangsfläche 124 der jeweiligen Werkzeugwelle 82, 86 sitzt
und durch diese in radialer Richtung zur Drehachse 84 abge
stützt ist.
Ferner liegt der Dehnkörper 120 mit einer dem Schneidwerkzeug
80 zugewandten Ringfläche 126 an einer Stirnseite 130 eines
zylindrischen Grundkörpers 132 des Schneidwerkzeugs 80 an und
ist vorzugsweise mit beispielsweise als Schrauben ausge
bildeten Spannelementen 134 gegen die Stirnseite 130 und
somit mit der Ringfläche 126 außerdem kraftschlüssig an
dieser fixiert.
Der Dehnkörper 120 hat dabei vorzugsweise bezogen auf die
Drehachse 84 einen Radius, der kleiner als ein Radius des
Grundkörpers 132 des Schneidwerkzeugs 80 ist.
Ferner weist der Dehnkörper 120 eine zur Drehachse 84 mit
einem geringen Konuswinkel verlaufende äußere Konusfläche 140
auf, wobei der Konuswinkel der äußeren Konusfläche 140
beispielsweise ein Kegelverhältnis von 1 : 10 hat.
Dabei verläuft die Konusfläche 140 so, daß sie sich ausgehend
von einer dem Grundkörper 132 abgewandten äußeren Ringfläche
136 des Dehnkörpers 120 in Richtung zur dem Grundkörper 132
zugewandten Ringfläche 126 erweitert, d. h., daß ein Außen
radius der äußeren Ringfläche 136 kleiner als ein Außenradius
der inneren Ringfläche 126 ist, sofern sich beide Ringflächen
126, 136 von der zylindrisch zur Drehachse 84 verlaufenden
Auflagefläche 122 in radialer Richtung und senkrecht zur
Drehachse 84 bis zur äußeren Konusfläche 140 erstrecken.
Der jeweilige Stützring, im Fall der Fig. 4 und 5 der Stütz
ring 102, ist seinerseits auf einer der Stützringfläche 106
gegenüberliegenden Seite mit einer inneren Konusfläche 150
versehen, welche zu einer Achse des Stützrings 102, die im am
Schneidwerkzeug 80 montierten Zustand mit der Drehachse 84
zusammenfällt, konisch verläuft und dabei ebenfalls dasselbe
Kegelverhältnis wie die äußere Konusfläche 140 aufweist.
Die innere Konusfläche 150 erstreckt sich ebenfalls über die
gesamte Breite des Stützrings 102, d. h. von einer äußeren
Ringfläche 152 desselben bis zu einer Ringfläche 154 des
Stützrings 102, welche zumindest teilweise der Stirnseite 130
des Grundkörpers 132 des Schneidwerkzeugs 80 zugewandt ist.
Dabei ist der Radius der inneren Konusfläche 150 in einer
durch die äußere Ringfläche 152 definierten und senkrecht zur
Drehachse 84 verlaufenden Ebene kleiner als der Radius der
inneren Konusfläche 150 in einer durch die Ringfläche 154
definierten und senkrecht zur Drehachse 84 verlaufenden Ebene.
Zur Fixierung des jeweiligen Stützrings 100, 102, beispiels
weise des in Fig. 4 und 5 dargestellten Stützrings 102, sind
ebenfalls Spannelemente 156 vorgesehen, welche beispielsweise
als Schrauben ausgebildet sind, die jeweils einen Durchbruch
158 im Stützring 102 durchsetzen und mit ihrem Gewinde
abschnitt 160 in Gewindebohrungen 162 des Grundkörpers 132
eingeschraubt sind, welche sich ausgehend von der senkrecht
zur Drehachse 84 verlaufenden Stirnseite 132 vorzugsweise
parallel zur Drehachse 84 in diesen hineinerstrecken.
Die Spannelemente 156 sind dabei so stark anspannbar, daß der
jeweilige Stützring, d. h. in diesem Fall der Stützring 102,
mit einem inneren Ringflächenbereich 164 der Ringfläche 154
an die Stirnseite 130 anlegbar und somit an dieser abstützbar
ist.
Die innere Konusfläche 150 des jeweiligen Stützrings, in
diesem Fall des Stützrings 102, ist dabei so dimensioniert,
daß beim Aufsetzen des Stützrings 102 auf den Dehnkörper 120
und Verschieben des Stützrings 102 parallel zur Drehachse 84
in Richtung der Stirnseite 130 das Material des Stützrings
102 in radialer Richtung gedehnt wird und somit der Stützring
insgesamt in radialer Richtung zur Drehachse 84 aufgeweitet
wird, wobei die radiale Dehnung des Stützrings 102 unterhalb
der Dehngrenze für die elastische Dehnung liegt, die abhängig
vom Material des Stützrings 102 ist auch bei beispielsweise
weniger als 0,1% des Durchmessers desselben liegt.
Die maximale Dehnung des Stützrings 102 liegt beispielsweise
bei einem Wert von weniger als 80% der elastischen Dehn
grenze und wird dann eingesetzt, wenn die Schneide 92 im
nicht abgenützten neuen Zustand ist. Wird mit der zunächst
neuen Schneide 92 des Schneidwerkzeugs 80 die Werkstoffbahn
90 über einen gewissen Zeitraum geschnitten, so erfolgt ein
Abnützen der Schneide 92 und somit reduziert sich deren
radiale Erstreckung gegenüber der Drehachse 84 im Hun
dertstelmillimeterbereich, eine Reduzierung, die jedoch aus
reicht, um die Schneidwirkung der Schneide 92 bei empfind
lichen Werkstoffbahnen 90 unzureichend werden zu lassen.
In diesem Fall läßt sich bei der erfindungsgemäßen
Schneidvorrichtung die radiale Dehnung des Stützrings 102
dadurch reduzieren, daß der Stützring 102 geringfügig von der
Stirnseite 130 des Grundkörpers 132 des Schneidwerkzeugs 80
weg bewegt wird und somit die innere Konusfläche 150 parallel
zur Drehachse 84 auf der äußeren Konusfläche 140 gleitet,
wodurch sich die Dehnung des Stützrings 102 im Hunderstel
millimeterbereich reduzieren läßt.
Hierzu werden zunächst die Spannelemente 156 gelöst. Um den
Stützring 102 jedoch von der Stirnseite 130 in einfacher
Weise weg bewegen zu können, sind in diesen Abdrückelemente
166, beispielsweise in Form von Schrauben, eingesetzt, die in
Gewindebohrungen 168 im Stützring 102 eingreifen und im ein
geschraubten Zustand gegen eine als Gegenlager für diese
wirkende Senkung 170 in der Stirnseite 130 wirken und somit
die Möglichkeit schaffen, wie in Fig. 6 dargestellt, den
Stützring 102 mit dem Ringflächenbereich 164 der Ringfläche
154 im Abstand von der Stirnseite 130 in einem Abstand A zu
positionieren, da - wie bereits beschrieben - die Dehnung des
Stützrings 102 nur in einem Bereich erfolgt ist, der unter
halb der elastischen Dehngrenze liegt, erfolgt beim Wegbe
wegen des Ringflächenbereichs 164 des Stützrings 102 von der
Stirnseite 130 ein entsprechend dem Keilwinkel der Konus
flächen 140 und 150 zugelassenes radiales Schrumpfen des
Stützrings 102 bezogen auf die Drehachse 84 und somit eine
Reduktion des Durchmessers der Stützringfläche 106.
Um diese Reduzierung des Durchmessers des Stützrings 102
definiert vorgeben zu können, werden, wie in Fig. 7 darge
stellt, zwischen dem Ringflächenbereich 164 der Ringfläche
154 des Stützrings 102 und der Stirnseite 130 Distanzelemente
180 mit der Dicke A', beispielsweise in Form von Folien
stücken oder eventuell einem umlaufenden Folienring, einge
legt und anschließend erfolgt wiederum ein Verspannen des
Stützrings 102 mit dem Grundkörper 132, so daß der Ring
flächenbereich 164 gegen das Distanzelement 180 verspannt
wird, das seinerseits wiederum gegen die Stirnseite 130
gespannt wird, so daß über das Distanzelement 180 wiederum
eine Stabilisierung des Stützrings 102 über die Stirnseite
130 und den an dieser über das Distanzelement 180 abge
stützten Ringflächenbereich 164 erreicht wird, und folglich
die Stabilität des Stützrings 102 auch bei reduziertem Durch
messer der Stützringfläche 106 dieselbe ist, wie bei maximal
gedehntem Stützring 102, bei welchem der Ringflächenbereich
164 unmittelbar an der Stirnseite 130 anliegt.
Je nach Dicke A' der Distanzelemente 180 läßt sich somit über
das Einsetzen mehrerer Distanzelemente 180 sukzessive der
Durchmesser der Stützringfläche 106 des Stützrings 102 redu
zieren und an die Abnützung der Schneide 92 anpassen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Dimensionierung der inneren
Konusfläche 150 relativ zur äußeren Konusfläche 140 stets so,
daß selbst bei minimalem vorgesehenen Durchmesser der Stütz
ringfläche 106 der Stützring 102 selbst durch die innere
Konusfläche 150 und die äußere Konusfläche 140 in radialer
Richtung zur Drehachse 84 gedehnt ist und somit stets die
innere Konusfläche 150 mit Spannung auf der äußeren Konus
fläche 140 sitzt, um jegliche radiale Nachgiebigkeit des
Stützrings 102 aufgrund der Abstützung desselben über den
Dehnkörper 130 zu vermeiden.
Claims (20)
1. Schneidvorrichtung umfassend ein Maschinengestell (10),
eine am Maschinengestell (10) um eine Drehachse (74)
drehbare Amboßwalze (70) mit einer Amboßfläche (76),
ein am Maschinengestell (10) um eine Drehachse (84)
drehbar gelagertes Schneidwerkzeug (80) mit einer mit
der Amboßfläche (76) zusammenwirkenden Schneide (92) und
mit Stützringen (100, 102), welche am Schneidwerkzeug
(80) und/oder der Amboßwalze (70) gehalten sind und
wobei sich Schneidwerkzeug (80) und Amboßwalze (70) mit
ihren Stützringflächen (104, 106) gegenseitig abstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei
jedem Stützring (100, 102) der Durchmesser der Stütz
ringfläche (104, 106) durch radiale Dehnung des Stütz
rings (100, 102) im Bereich unterhalb einer elastischen
Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer
Dehnungsvorrichtung (120, 140, 150) einstellbar ist.
2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Dehnungsvorrichtung (140, 150) zusammen
wirkende und in ihrer Relativposition zueinander ein
stellbare Keilflächen aufweist.
3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine der Keilflächen
(140, 150) als Konusfläche zu der Drehachse (84) ausge
bildet ist.
4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß beide Keilflächen (140, 150) als Konusflächen
zur Drehachse (84) ausgebildet sind.
5. Schneidvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Keilflächen eine innere
Keilfläche (150) und die andere der Keilflächen eine
entsprechende äußere Keilfläche (140) ist, welche in
Richtung parallel zur Drehachse (84) relativ zueinander
verschiebbar sind.
6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die innere Keilfläche (150) an einem
diese tragenden, radial dehnbaren Element (102)
angeordnet ist.
7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß in allen Durchmessereinstellungen der Stütz
ringflächen (104, 106) die innere Keilfläche (150) unter
elastischer Dehnung des diese tragenden Elements (102)
auf der äußeren Keilfläche (140) sitzt.
8. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere Keilfläche (140) an einem
an dem Schneidwerkzeug (80) angeordneten Dehnkörper
(120) vorgesehen ist.
9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß das die innere Keilfläche (150) tragende radial
dehnbare Element (102) und der Dehnkörper (120) in Rich
tung der Drehachse (84) relativ zueinander verschiebbar
sind.
10. Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß das die innere Keilfläche (150) tragende radial
dehnbare Element (102) und der Dehnkörper (120) in ihren
verschiedenen Relativstellungen zueinander am Schneid
werkzeug (80) oder an der Amboßwalze (70) fixierbar
sind.
11. Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das radial dehnbare Element (102) und der
Dehnkörper (120) in unterschiedlichem Abstand (A) von
einer Stirnseite (130) des Schneidwerkzeugs (80) oder an
der Amboßwalze (70) positionierbar ist.
12. Schneidvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das radial dehnbare Element (102) oder der
Dehnkörper (120) durch ein Distanzelement (180) in ver
schiedenen Abständen (A) von der Stirnseite (130) des
Schneidwerkzeugs (80) oder der Amboßwalze (70) positio
nierbar ist.
13. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das radial dehnbare Element
der Stützring (102) selbst ist.
14. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Keilfläche (140)
an einem zentralen Dehnkörper (120) angeordnet ist.
15. Schneidvorrichtung nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring
(102) gegen eine Stirnseite (130) des Schneidwerkzeugs
(80) oder der Amboßwalze (70) verspannbar ist.
16. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (102) ent
sprechend dem elastischen Dehnungszustand mit einstell
barem Abstand (A) zur Stirnseite (130) des Schneidwerk
zeugs (80) oder der Amboßwalze (70) gegen dieses posi
tionierbar ist.
17. Um eine Drehachse (84) drehbares Schneidwerkzeug (80) mit
einer Schneide (92), welche mit einer Amboßfläche (76)
einer um eine Drehachse (74) drehbaren Amboßwalze (70)
zusammenwirkt, und mit Stützringen (100, 102), welche am
Schneidwerkzeug (80) gehalten sind und dieses gegenüber
der Amboßwalze (70) mit ihren Stützringflächen (104, 106)
abstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei
jedem Stützring (100, 102) der Durchmesser der Stütz
ringfläche (104, 106) durch radiale Dehnung des Stütz
rings (100, 102) im Bereich unterhalb einer elastischen
Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer Deh
nungsvorrichtung (120, 140, 150) einstellbar ist.
18. Schneidwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich
net, daß dieses gemäß einem der Ansprüche 2 bis 16 aus
gebildet ist.
19. Um eine Drehachse (84) drehbare Amboßwalze (70) mit einer
Amboßfläche (76), welche mit einer Schneide (92) eines um
eine Drehachse (84) drehbaren Schneidwerkzeugs (80)
zusammenwirkt, und mit Stützringen (100, 102), welche an
der Amboßwalze (70) gehalten sind und diese gegenüber dem
Schneidwerkzeug (80) mit ihren Stützringflächen (104,
106) abstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei
jedem Stützring (100, 102) der Durchmesser der Stütz
ringfläche (104, 106) durch radiale Dehnung des Stütz
rings (100, 102) im Bereich unterhalb einer elastischen
Dehnungsgrenze von dessen Material mittels einer Deh
nungsvorrichtung (120, 140, 150) einstellbar ist.
20. Amboßwalze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
diese gemäß einem der Ansprüche 2 bis 16 ausgebildet
ist.
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