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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung mit zwei
vorzugsweise kämmenden
Rotationsschneidmessern, die eine gemeinsame Schneidebene aufweisen,
wobei die Schneidmesser synchron angetrieben und mit einem festen
Relativabstand zueinander auf einem Basiselement übereinander
angeordnet sind.
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Mit
derartigen Schneidvorrichtungen können Produkte, insbesondere
Papierprodukte, vorteilhaft und schnell geschnitten werden, wobei
die Produkte beim Durchlaufen der Schneidvorrichtung auf einer stationären Auflage
angefördert
werden. Eine solche Auflage kann durch Rollen, Förderbänder oder auf Rollen gelagerte
Pressbänder
oder dergleichen gebildet sein.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung
für Papierprodukte
zu schaffen, mit der sowohl dünne
Produkte wie auch dicke Produkte störungsfrei geschnitten werden
können,
wobei insbesondere bei einer sich ändernden Produktstärke eine
gleich bleibend gute Schnittqualität erzielt werden soll.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist eine
Einrichtung zur Höhenverstellung
vorgesehen, mit der das Basiselement relativ zu der stationären Auflage
in der Höhe verstellt
werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Relativposition
der beiden Schneidmesser gleichzeitig relativ zu der stationären Auflage
zu verstellen, so dass die horizontale Ebene, in der der Schnitt
eingeleitet bzw. durchgeführt
wird, an eine sich ändernde
Produktstärke
angepasst werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung ist
es möglich,
den Relativabstand zwischen der Mitte der beiden Rotationsschneidmesser
und der stationären
Auflage so zu verstellen, dass die Mitte der zu schneidenden Produkte
stets mit der Mitte zwischen den beiden Rotationsschneidmessern übereinstimmt.
Da die beiden Rotationsschneidmesser auf einem Basiselement übereinander
angeordnet sind, ist es ausreichend, wenn das Basiselement mit Hilfe
der Einrichtung zur Höhenverstellung
relativ zu der stationären
Auflage in der Höhe
verstellt werden kann, d.h. der vertikale Abstand zwischen der Drehachse
jedes Schneidmessers und der stationären Produktauflage ist verstellbar.
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Die
erfindungsgemäßen Rotationsschneidmesser
können
paarweise übereinander
so angeordnet werden, dass die Vorderseiten der beiden Schneidmesser
innerhalb einer gemeinsamen Schneidebene liegen, wobei die Klingen
des einen Messers mit den Klingen des anderen Messers kämmen.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den
Unteransprüchen
beschrieben.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung
können die
beiden Schneidmesser auf Wellen angeordnet sein, die einerseits
mittels eines Riemens oder einer Kette gekoppelt sind und die andererseits
jeweils ein Zahnrad aufweisen, wobei die beiden Zahnräder miteinander
kämmen.
Bei dieser Ausführungsform
erfolgt der synchrone Antrieb der beiden Schneidmesser mit Hilfe
des Riemens, beispielsweise eines Zahnriemens, wobei die beiden
Zahnräder
miteinander kämmen,
jedoch im Normalbetrieb einander nicht berühren. Falls es aufgrund einer
Betriebsstörung
zu einem Riss des Riemens oder der Antriebskette kommt, greifen
die beiden Zahnräder
berührend
ineinander ein, so dass eine Zwangskopplung der Schneidmesser gewährleistet
ist. Auf diese Weise kann ein Bruch der Klingen verhindert werden,
wenn diese miteinander kämmen,
da auch bei gerissenem Antriebsriemen eine synchrone Bewegung der Schneidmesser
gewährleistet
ist.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
kann zumindest eines der beiden Schneidmesser in der Schneidvorrichtung
axial verschiebbar gelagert sein. Hierdurch ist es auf einfache
Weise möglich,
eine exakte Ausrichtung der beiden Schneidmesser innerhalb ein und
derselben Schneidebene zu gewährleisten.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung
ein blockartiges Gehäuse
auf, wobei insbesondere ein Antrieb für die beiden Schneidmesser
auch an dem Gehäuse oder
an dem Basiselement befestigt ist. Durch diese Ausführungsform
ist ein äußerst kompaktes
Schneidmodul gegeben, das einen Rand- oder Seitenbeschnitt eines
Schuppenstromes von Druckereiprodukten durchführen kann. Ein solches Schneidmodul kann
entweder in einer Schneidmaschine oder aber auch innerhalb eines
Kreuzlegers, im Bereich einer Förderstrecke
oder an anderen Stellen des aus der Druckmaschine kommenden Schuppenstromes
angeordnet werden.
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Ebenso
kann es vorteilhaft sein, wenn das Gehäuse der Schneidvorrichtung
verschwenkbar auf dem Basiselement gelagert ist, da hierdurch das
gesamte Schneidmodul so herausgeklappt werden kann, dass eine einfache
Montage oder Wartung der Schneidmesser möglich ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Sensor vorgesehen,
der den Relativabstand zwischen Basiselement und stationärer Auflage
detektiert. Hierdurch lässt
sich feststellen, welcher tatsächliche
Abstand zwischen dem Basiselement und der stationären Auflage
vorhanden ist, so dass dieses Messergebnis in einen Regelkreis gegeben
werden kann, so dass die Einrichtung zur Höhenverstellung nachgeregelt
werden kann, wenn der gewünschte
Sollwert noch nicht erreicht oder wieder verlassen worden ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Sensor vorgesehen,
der die Höhe von
auf der Auflage befindlichen Produkten detektiert, um in Abhängigkeit
von der gemessenen Höhe eine
Höhenverstellung
des Basiselementes zu bewirken. Das Ermitteln der Produkthöhe kann
direkt oder indirekt erfolgen. Wenn die Auflage ein oberes und ein
unteres Pressband aufweist, das von Andruckrollen geführt ist,
ist es beispielsweise möglich,
im Bereich der beweglichen bzw. höhenverstellbaren Andruckrollen
einen Sensor anzubringen, um die Produkthöhe indirekt zu ermitteln. Auch
wäre es
möglich, die
Produkthöhe
direkt beispielsweise durch einen Ultraschallsensor oder dergleichen
zu ermitteln.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren
zum Betreiben einer Schneidvorrichtung, wobei die Höhe von auf
einer Auflage befindlichen Produkten, die geschnitten werden sollen,
direkt oder indirekt ermittelt wird und der Relativabstand zwischen
der Auflage und dem Basiselement, an dem die beiden Rotationsschneidmesser
angeordnet sind, in Abhängigkeit
von der gemessenen Höhe
verstellt wird. Durch ein solches Verfahren ergeben sich die eingangs
erwähnten
Vorteile.
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Nach
einer vorteilhaften Verfahrensvariante erfolgt die Höhenverstellung
so, dass das Basiselement absolut gesehen auf die Höhe X/2 verstellt
wird, wenn sich die Produkthöhe
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls auf die Höhe X geändert hat.
Auf diese Weise wird erreicht, dass im gleichen Maße, wie
sich die Produkthöhe ändert, eine
vertikale Verstellung der Schneidvorrichtung erfolgt, so dass die Mittelebene
zwischen den beiden Rotationsachsen der beiden Rotationsschneidmesser
stets in der Mitte des zu schneidenden Produktes bzw. Produktstromes
liegt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Höhenverstellung
kontinuierlich während
des Betriebs der Schneidvorrichtung erfolgt, da in diesem Fall auch
bei sich ändernder
Produkthöhe
eine gleichbleibend gute Schnittqualität erzielt werden kann. So kann
beispielsweise bei von in einer Schuppenformation angeordneten Druckprodukten
auch dann gleichbleibend gut geschnitten werden, wenn die Schuppe ausläuft, d.h.
sich die Höhe
des Schuppenstromes verringert.
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Auch
ist es vorteilhaft, wenn die Regelung so durchgeführt wird,
dass nur dann eine Höhenverstellung
durchgeführt
wird, wenn sich die gemessene Produkthöhe innerhalb eines bestimmten
Zeitintervalls, beispielsweise zwei Sekunden, nicht verändert.
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Wenn
die tatsächliche
Höhenverstellung
des Basiselementes gemessen wird, kann dieser Messwert als Istwert
einem Regelkreis zugeführt
werden, wobei der Sollwert durch die gemessene Höhe der Produkte bestimmt ist.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Auflage,
insbesondere für
eine Schneidvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wobei
die Auflage zumindest ein Pressband umfasst, das auf mehreren Rollen
gelagert ist.
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Bei
derartigen bekannten Auflagen erweist es sich beim Schneiden mit
zwei übereinander
angeordneten Rotationsschneidmessern manchmal als nachteilig, wenn
sich die zu schneidenden Produkte zwischen zwei benachbarten Rollen
ungewünscht verformen.
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Erfindungsgemäß ist deshalb
in einem Bereich zwischen zwei benachbarten Rollen ein stationäres Stützelement
für das
Pressband vorgesehen, so dass die mit Hilfe des Pressbandes geförderten Druckprodukte
im Bereich der Schneidmesser stabil abgestützt sind. Hierdurch kann insbesondere
bei vergleichsweise dünnen
Produkten mit der oben beschriebenen Schneidvorrichtung ein glatter
und sauberer Schnitt erzielt werden.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform liegt
die Oberfläche
des Stützelementes
im Wesentlichen in einer Ebene, welche eine Tangentialebene an beide
benachbarten Rollen bildet. Mit anderen Worten füllt das Stütz element den Raum zwischen
zwei benachbarten Rollen bis zur horizontalen Tangentialebene, die
durch beide benachbarten Rollen verläuft. Hierdurch wird das Pressband
bestmöglich
auch zwischen zwei benachbarten Rollen abgestützt.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die
Rollen in Aussparungen des Stützelementes
angeordnet sein, wodurch ein kompakter, jedoch einfacher Aufbau
erreicht wird.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Stützelement
einen seitlichen Steg auf, der eine seitliche Führung für das Pressband bildet. Bei
dieser Ausführungsform
kann das Pressband durch den seitlichen Steg geführt werden, so dass das sich
nicht bewegende, d.h. stationäre Stützelement
sehr nah an die durch die beiden Rotationsschneidmesser gebildete
Schneidebene herangeführt
werden kann.
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Bevorzugt
ist das Stützelement
an einem Lagerelement der Rollen, beispielsweise an einem verstellbaren
oder stationären
Lagerbock befestigt.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter
Ausführungsformen
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Schneidvorrichtung mit zwei kämmenden
Rotationsschneidmessern;
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2a–d
Ansichten einer Klinge für
ein Schneidmesser nach 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung mit zwei kämmenden
Rotationsschneidmessern;
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4 eine
Schnittansicht durch eine Schneidvorrichtung mit zwei Pressbändern, die
jeweils mit einem Stützelement
versehen sind; und
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Stützelementes,
das an einem Lagerbock zweier Andruckrollen befestigt ist.
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1 zeigt
die Seitenansicht einer Schneidvorrichtung mit zwei Rotationsschneidmessern 10 und 12,
die übereinander
und kämmend
angeordnet sind.
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Jedes
Rotationsschneidmesser
10,
12 weist einen Klingenträger
14 auf,
der als ein im Wesentlichen konischer Grundkörper ausgebildet ist, auf dessen
gekrümmter
Kegelfläche
längliche
Ausnehmungen
16 vorgesehen sind, in denen jeweils eine
Klinge
18 verschiebbar gelagert und mit Hilfe von zwei Schrauben
20 befestigt
ist. Sowohl die Klingen des oberen Schneidmessers
10 wie
auch die Klingen des unteren Schneidmessers
12 sind gegenüber einem bis
zum vorderen Scheitelpunkt der Klinge verlängerten Radiusstrahl R, R' unter einem Winkel
angeordnet. Insoweit entspricht der Aufbau der erfindungsgemäßen Rotationsschneidmesser
den aus der
DE 37 19
721 A bekannten Schneidmessern, wobei der Offenbarungsgehalt
dieser Patentanmeldung durch Bezugnahme ausdrücklich auch zum Gegenstand
dieser Anmeldung gemacht wird. Im Gegensatz zu den in dieser Patentanmeldung
vorbeschriebenen vorbekannten Klingen besitzt erfindungsgemäß jede Klinge
18 eine
konvex gekrümmte
Schneidkante
24, die sich unmittelbar an den Außenumfang
des Klingenträgers
14 anschließt, wobei
jede Klinge im Wesentlichen nur mit dieser Schneidkante über den
Außenumfang
des Klingenträgers
14 vorsteht.
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Wie
die 1 und 2 zeigen, sind die Klingen 18 zu
einer Symmetrielinie bzw. Mittelachse M (2a)
symmetrisch ausgebildet, so dass jede Klinge 18 an ihrem
vorderen Ende zwei konvex gekrümmte
Schneidkanten 22 und 24 aufweist, die (im mathematischen
Sinne) stetig ineinander übergehen. Mit
anderen Worten besitzt jede Klinge 18 in ihrem über den
Außenumfang
des Klingenträgers 14 vorstehenden
Bereich keinerlei spitze Kanten oder Ecken.
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Zwischen
zwei benachbarten Klingen 18 sind an jedem Klingenträger 14 annähernd rechteckige
Aussparungen 26 in Form von Fenstern im Klingenträger gebildet,
die sich in radialer Richtung zum Außenumfang A des Klingenträgers 14 öffnen. Diese Aussparungen
können
jedoch auch weggelassen werden. Jede Aussparung 26 ist
in Umfangsrichtung von zwei Stegen 28 und 30 begrenzt,
die einstückig mit
dem Klingenträger 14 verbunden
sind und im Wesentlichen parallel zur jeweils benachbarten Klinge 18 verlaufen.
Hierdurch ist jede Aussparung 26 in Umfangsrichtung von
zwei im Wesentlichen radial verlaufenden Stegabschnitten 32 und 34 begrenzt, die über einen
im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Randabschnitt 36 miteinander
verbunden sind. Hierdurch sind in Draufsicht annähernd viereckige Aussparungen 26 gebildet.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Übergang zwischen den Stegabschnitten 32, 34 und
dem Randabschnitt 36 auch abgerundet ausgebildet sein kann,
was zu einer vereinfachten Herstellung und zu einer verbesserten
Spanabfuhr führt.
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Der
durch die Aussparung 26 gebildete Raum zwischen den beiden
Stegabschnitten 32 und 34 kann nämlich gleichzeitig
als Spanraum dienen, in den ein Span zumindest teilweise durch die
in radialer Richtung offene Seite am Außenumfang A des Klingenträgers 14 eindringen
kann. Die Breite des Spanraums bzw. der Aussparung 26 entspricht
dabei im Wesentlichen der Breite einer Klinge 18 bzw. einer Ausnehmung 16.
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Die
Klingen 18 für
die in 1 dargestellten Schneidmesser 10 und 12 sind
in den 2a–d näher dargestellt. Hierbei zeigt 2a eine der 1 entsprechende
Draufsicht auf die Oberseite der Klinge 18. 2b zeigt eine Seitenansicht, 2c eine Draufsicht auf die Unterseite
und 2d eine Vorderansicht der Klinge 18.
Die Form des Grundkörpers der
Klinge 18 von 2 unterscheidet sich insofern von
den Klingen, die in 1 dargestellt sind, als die in 1 dargestellten
Klingen an ihrer Rückseite
verjüngt
ausgebildet sind, was bei der Klinge von 2 nicht
der Fall ist.
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Wie
die 2a–d zeigen, besteht jede Klinge 18 aus
einem im Wesentlichen rechteckigen Grundkörper mit flachem, rechteckigem
Querschnitt, wobei in dem Grundkörper
ein auf einer Mittelachse M angeordnetes Langloch zur Fixierung
der Klingen mittels der Schrauben 20 vorgesehen ist.
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An
ihrem vorderen Ende weist die Klinge 18 die beiden leicht
konvex gekrümmten
Schneidkanten 22, 24 auf, die beide mit ihrem
radial inneren Ende jeweils an einer planaren Seitenwand 40, 42 der
Klinge enden. Beide Schneidkanten 22 und 24 sind
symmetrisch zur Mittelachse M der Klinge 18 angeordnet. Auf
der in 2c erkennbaren Rückseite
der Klinge sind die beiden Schneidkanten 22 und 24 von
einer planaren Teilfläche 46 begrenzt,
die im eingebauten Zustand der Klinge koplanar zu der die Schneidfläche bildenden
Vorderfläche
des Klingenträgers
verläuft. Wie 2b zeigt, verläuft die Teilfläche 46 unter
einem Winkel zur Längsachse
der Klinge, der dem Konuswinkel des Klingenträgers 14 entspricht.
Auf der der Teilfläche 46 gegenüberliegenden
Seite der Klinge 18 ist eine weitere Teilfläche 48 vorgesehen,
die im Querschnitt konvex gekrümmt
ist (vgl. 2d) und sich von der einen
Seitenfläche 42 bis
zur andere Seitenfläche 40 erstreckt.
In der Seitenansicht nach 2b weist
jedoch die Klinge 18 an ihrem vorderen Ende sowohl einen
Teil der planaren Seitenwand 42 wie auch einen Teil der
gekrümmten
Teilfläche 48 auf.
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Wie 1 zeigt,
sind die Klingen 18 gegenüber einem Radius R, R' der Klingenträger auf
der gekrümmten
Kegelfläche
geneigt angeordnet. Gleichzeitig stehen die Klingen 18 nur
so weit über den
Außenumfang
A des Klingenträgers 14 vor,
dass die Schneidkanten 24 unmittelbar an den Klingenträger 14 angrenzen.
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Die
beiden in 1 dargestellten Rotationsschneidmesser 10 und 12 sind
in einer Schneidvorrichtung synchron in Pfeilrichtung angetrieben
und übereinander
so angeordnet, dass die ebenen Vorderseiten der beiden Rotationsschneidmesser
beide in der gleichen Schneidebene liegen und dass bevorzugt die
Klingen 18 eines Messers zwischen den Klingen des anderen
Messers kämmen.
Der gegenseitige Abstand der beiden Rotationsschneidmesser 10 und 12 ist
dabei bevorzugt so gewählt,
dass die Klingen 18 eines Messers mit ihren vordersten
Enden in die Aussparun gen 26 des anderen Messers eintauchen.
Die Aussparungen 26 besitzen somit eine Doppelfunktion,
indem sie einerseits einen Spanraum bilden und andererseits eine
geringe Beabstandung und große Überdeckung
der beiden Rotationsschneidmesser ermöglichen.
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Die
in 1 dargestellte Schneidvorrichtung lässt sich
nicht nur in dem Drehsinn betreiben, wie er durch die beiden Pfeile
angedeutet ist. Vielmehr ist auch ein Betrieb im umgekehrten Drehsinn
möglich. Wichtig
ist lediglich, dass beide Messer synchron drehen, wobei üblicherweise
die Drehgeschwindigkeit der Messer größer als die Geschwindigkeit
ist, mit der die Druckprodukte, beispielsweise in Schuppenformation,
zwischen den sich drehenden Rotationsschneidmessern hindurchgeführt werden.
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Abgesehen
von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind verschiedenste Abwandlungen des erfindungsgemäßen Rotationsschneidmessers bzw.
der Klingen möglich.
So ist es nicht erforderlich, dass die Klingen mit zwei Schneidkanten
ausgerüstet sind.
Auch können
die Klingen einstückig
mit einem ringförmigen
Klingenträger
verbunden sein.
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Mit
den erfindungsgemäßen Rotationsschneidmessern
lassen sich in einem glatten, sauberen und ziehenden Schnitt außerordentlich
dicke Druckprodukte schneiden, beispielsweise Telefonbücher, Versandkataloge
oder dergleichen mit einer Produktdicke im Bereich von mehreren
Zentimetern. Hierbei entsteht ein außergewöhnlich sauberer Schnitt, ohne
unerwünschte
Markierungen im Schnittbereich.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung 50 mit
zwei Rotationsschneidmessern 10, 12, die wie in 1 gezeigt,
bevorzugt so angeordnet sind, dass die Klingen 18 des einen
Messers 10 zwischen den Klingen 18 des anderen
Messers 12 kämmen,
wobei die Klingen 18 eines Messers 10 mit ihrem
vorderen Ende in die Aussparungen 26 des anderen Messers 12 eintauchen. Beide
Messer 10 und 12 weisen eine gemeinsame Schneidebene
auf und sind in einem blockartigen Gehäuse 52 gelagert, das
aus insgesamt vier Gehäuseplatten
zusammengesetzt ist. Jedes Schneidmesser 10, 12 ist
an einem Ende einer Welle gelagert, die in einem Wellenlager 54, 56 angeordnet
ist, das innerhalb des Gehäuses 52 befestigt
ist. An dem anderen Ende jeder Welle ist jeweils ein Zahnrad 58, 60 befestigt,
wobei die beiden Zahnräder 58 und 60 miteinander
kämmen.
Im Anschluss an die Zahnräder 58 und 60 ist
am äußersten
Ende der Wellen jeweils ein Antriebsrad 62, 64 angeordnet,
so dass die beiden Wellen über
einen (nicht dargestellten) Zahnriemen synchron bewegt werden können. Am
freien Ende der in 3 unteren Welle ist zusätzlich ein
Antriebsrad 66 vorgesehen, mit dessen Hilfe die beiden Schneidmesser über einen
weiteren Antriebsriemen von einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor
angetrieben werden. Hierbei ist der Antriebsmotor auch mit dem Gehäuse 52 fest
verbunden.
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Wie 3 zeigt,
ist das Wellenlager 54 der oberen Welle über eine
Schwalbenschwanzführung 68 in
Axialrichtung verschiebbar gelagert, so dass die beiden Schneidmesser 10 und 12 auf
einfache Weise innerhalb ein und derselben Schneidebene ausgerichtet
werden können.
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Ferner
zeigt 3, dass das Gehäuse 52 der Schneidvorrichtung 50 über zwei
Gelenklager 70, 72 an einem Basisteil 74 verschwenkbar
gelagert ist, so dass die Schneidvorrichtung 50 (in 3)
in Richtung S um die Achse X nach hinten gekippt werden kann, um
einen leichten Zugang zu den Schneidmessern 10 und 12 zu
ermöglichen.
Das Basisteil 74 ist auf einer (nicht dargestellten) Einrichtung
zur Höhenverstellung
befestigt, so dass auch eine vertikale Höhenverstellung der Schneidvorrichtung
auf einfache Weise möglich
ist.
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Im
Normalbetrieb erfolgt der Antrieb der beiden Schneidmesser 10 und 12 über den
(nicht dargestellten) Antriebsmotor mit Hilfe eines Antriebsriemens,
der die Antriebskraft auf das Antriebsrad 66 überträgt. Da die
beiden Wellen über
den (nicht dargestellten) Zahnriemen synchron miteinander angetrieben
sind, der die beiden Antriebsräder 62 und 64 miteinander
verbindet, können
die Klingen 18 der beiden Schneidmesser 10 und 12 auf
die in 1 dargestellte Weise miteinander kämmen und
in die Aussparungen 26 des jeweils anderen Messers eingreifen,
ohne dass eine Berührung
zwischen den beiden Rotationsschneidmessern stattfindet. Die Zahnräder 58 und 60,
die an den beiden Messerwellen angeordnet sind, kämmen im
Normalbetrieb zwar miteinander, jedoch berühren sich die Zähne der
beiden Zahnräder 58 und 60 nicht.
Falls jedoch der die beiden Antriebsräder 62 und 64 verbindende
Zahnriemen reißen
sollte, erfolgt eine Berührung
der Zähne der
Zahnräder 58 und 60,
die nur ein geringes Spiel aufweisen, so dass die beiden Rotationsschneidmesser 10 und 12 nach
wie vor zwangsgeführt
sind. Da das Spiel in Umfangsrichtung zwischen den Zähnen der
Zahnräder 58 und 60 kleiner
ist als das Spiel zwischen den miteinander kämmenden Schneidmessern 10 und 12,
ist auch im Falle eines Riemenrisses gewährleistet, dass keine Berührung der
beiden Schneidmesser 10 und 12 erfolgt, so dass
eine Zerstörung
der Klingen auch in diesem Fall ausgeschlossen ist.
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Die
in 3 dargestellte Schneidvorrichtung stellt ein äußerst kompaktes
und leistungsfähiges Schneidmodul
dar, das an den verschiedensten Stellen im Bereich der Drucknachbearbeitung
eingesetzt werden kann. Da die Achsen der beiden Rotationsschneidmesser 10 und 12 vertikal
fluchten, d.h. auf einer Normalen angeordnet sind, liegt ein symmetrischer
Aufbau vor, der auf einfache Weise in bestehende Anlagen integriert
werden kann.
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Wie
insbesondere 3 zeigt, ist die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung
mit einer Einrichtung 100 zur Höhenverstellung versehen, mit
der das Basiselement 74 und damit auch die beiden Rotationsschneidmesser 10, 12 relativ
zu einem ortsfesten Bauteil 102, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles
V vertikal verstellt werden können.
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Die
Druckprodukte 108 werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
von einem Pressbandpaar gefördert,
wobei das untere Pressband 104 von mehreren Rollen 106 geführt ist,
die ebenfalls an einem ortsfesten Bauteil 103 befestigt
sind. Mit anderen Worten bildet das untere Pressband 104 eine
stationäre
Auflage für
die Druckprodukte 108, so dass durch eine Höhenverstellung
des Basiselementes 74 gleichzeitig eine Höhenverstellung
der Rotationsachsen der beiden Rotationsschneidmesser 10, 12 relativ
zu der stationären
Auflage 104 erfolgt.
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Die
Druckprodukte 108 sind zwischen dem unteren, stationären Pressband 104 und
einem oberen, in der Höhe
verstellbaren Pressband 104' geführt, wobei
das obere Pressband 104' mittels
Rollen 110, 112 geführt wird, die an einem Lagerbock 114 drehbar
gelagert sind. Der Lagerbock 114 ist gegen die Kraft einer
Feder 116 in Richtung des Doppelpfeils, d.h. auch im Wesentlichen
vertikal verstellbar. Die Feder 116 kann als Gasdruckfeder,
Pneumatikzylinder oder dergleichen ausgebildet sein.
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Wie
zu erkennen ist, können
zwischen den beiden Pressbändern 104 und 104' Produkte oder Produktströme mit variierender
Dicke gefördert
werden, da das obere Pressband 104' aufgrund der beweglich gelagerten
Rollen 110, 112 nach oben ausweichen kann.
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Mit
Hilfe eines Sensors 120, der beispielsweise als Reflexionslichtschranke
ausgebildet sein kann, wird die vertikale Auf- und Abbewegung des Lagerbocks 114 detektiert,
wodurch mittelbar die Höhe
der zwischen den beiden Pressbändern 104 und 104' befindlichen
Produkte gemessen werden kann.
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In
Abhängigkeit
von der durch den Sensor 120 gemessenen Höhe der Produkte
wird mit Hilfe einer Regelung 122 das Element 100 zur
Höhenverstellung
aktiviert, so dass die Höhe
des Basiselementes 74, oder mit anderen Worten der Relativabstand zwischen
den Rotationsachsen der beiden Rotationsschneidmesser und dem stationären Pressband 104,
variiert werden kann. An dieser Stelle sei bemerkt, dass sich das
stationäre
Pressband 104 wie auch das bewegliche obere Pressband 104' beide in Förderrichtung
F bewegen. Jedoch kann nur das obere Pressband 104' quer zur Förderrichtung
F, d.h. in vertikaler Richtung bewegt werden.
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Mit
Hilfe eines weiteren Sensors 124 kann der Relativabstand
zwischen dem Basiselement 74 und der stationären Auflage 104 (bzw.
den ortsfesten Bauteilen 102 und 103) detektiert
werden, wobei der gemessene Wert als Istwert der Regelung 122 zugeführt wird.
Hierdurch kann kontinuier lich während
des Betriebs der Schneidvorrichtung eine sich ändernde Höhe des Produktstromes mit Hilfe
des Sensors 120 gemessen werden und die Höhe des Basiselementes 74 kann
entsprechend nachgeregelt werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Höhenverstellung
derart, dass das Basiselement 74 auf die Höhe X/2 verstellt wird,
wenn sich die Produkthöhe
des oder der zwischen den Pressbändern 104 und 104' geförderten Produkte
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, beispielsweise zwei
Sekunden, auf die Höhe
X geändert
hat. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die horizontale Mittelebene
zwischen den beiden Rotationsachsen der beiden Rotationsschneidmesser 10 und 12 stets
in der Mitte des Produktes oder Produktstromes 108 liegt,
der zwischen den beiden Pressbändern 104 und 104' gefördert wird.
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Die 4 und 5 zeigen
zwei verschiedene Ausführungsformen
von Auflagen für
die vorstehend beschriebene Schneidvorrichtung, mit deren Hilfe
der Bereich zwischen zwei benachbarten Rollen 106 bzw. 110 und 112 als
Stützabschnitt
für das Pressband
verwendet werden kann. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Stützelement 150,
das als Gleitschuh ausgebildet ist und das zwei zylindrische Aussparungen
aufweist, in denen jeweils eine Rolle 110 und 112 angeordnet
ist. Die Oberfläche 152 des
Stützelementes 150 liegt
im Wesentlichen in einer Ebene, die eine Tangentialebene an beide
benachbarten Rollen 110 und 112 bildet. Wie 5 zeigt,
ist das Stützelement 150 mit
Hilfe einer Schraube 154 an dem Lagerbock 114 verschraubt,
an dem auch die beiden Rollen 110 und 112 drehbar
befestigt sind. Das Stützelement
weist bevorzugt an seinem vorderen und hinteren Ende abgerundete
Kanten auf und besteht vorzugsweise aus Pertinaxmaterial.
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Wie 5 verdeutlicht,
bildet das Stützelement 150 eine
Auflage für
das Pressband 104' auch in
dem Bereich zwischen den beiden benachbarten Rollen 110 und 112,
so dass sich das Pressband und damit auch die zwischen dem Pressband
befindlichen Produkte nicht in denjenigen Bereich hineinverformen
können,
der zwischen den Rollen 110 und 112 liegt.
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Bevorzugt
sind sowohl im Bereich des oberen Pressbands 104' wie auch im
Bereich des unteren Pressbands 104 Stützelemente vorgesehen. Eine
solche Ausführungsform
zeigt 4, wobei dort zwischen den beiden Pressbändern 104 und 104' keine Produkte
dargestellt sind. Auch sind bei der Ausführungsform von 4 Stützelemente 150' und 151' nach einer
weiteren Ausführungsform
verwendet, die sich darin von den Stützelementen 150 unterscheiden,
dass im Bereich der Schneidebene ein seitlicher Steg 156', 158' vorgesehen
ist, der in Richtung der Schneidebene, d.h. in 1 in
horizontaler Richtung nach links, eine seitliche Führung für das jeweilige
Pressband 104, 104' bildet.
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- 10,
12
- Rotationsschneidmesser
- 14
- Klingenträger
- 16
- Ausnehmung
- 18
- Klinge
- 20
- Schraube
- 22,
24
- Schneidkante
- 26
- Aussparung
- 28,
30
- Steg
- 32,
34
- Stegabschnitte
- 36
- Randabschnitt
- 40,
42
- planare
Seitenfläche
- 46
- planare
Teilfläche
- 48
- konvexe
Teilfläche
- 50
- Schneidvorrichtung
- 52
- Gehäuse
- 54,
56
- Wellenlager
- 58,
60
- Zahnrad
- 62,
64, 66
- Antriebsrad
- 68
- Führung
- 70,
72
- Gelenklager
- 74
- Basisteil
- 100
- Element
zur Höhenverstellung
- 102,
103
- ortsfestes
Bauteil
- 104
- unteres
Pressband
- 104'
- oberes
Pressband
- 106
- untere
Rollen
- 108
- Produkt/Produktstrom
- 110,
112
- obere
Rollen
- 114
- Lagerbock
- 116
- Federelement
- 120
- Sensor
- 122
- Regelung
- 124
- Sensor
- 150,
150'
- Stützelement
- 151'
- Stützelement
- 152
- Stützfläche
- 154
- Schraube
- 156', 158'
- Steg
- A
- Außenumfang
- F
- Förderrichtung
- M
- Mittelachse
- S
- Schwenkrichtung
- V
- Verstellrichtung
der Höhenverstellung des
Basiselementes
- X
- Schwenkachse