DE102020120576A1 - Carbide knife for strand cutting and knife holder - Google Patents

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Michael Lüneburg
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Abstract

Ein Schneidmesser (1) für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte, bei dem Material des Messers eine Härte von 1.400 bis 2.200 HV30 sowie eine Biegebruchfestigkeit von 3.600 bis 4.400 MPa aufweist und die Korngröße des Materials von 0,2 bis 1,3 µm beträgt, erfordert kein Schleifen der Messer während des Schneidprozesses und gewährleistet trotzdem eine hinreichend lange Standzeit der Strangeinheit.Ein Messerhalter (2) für ein solches Schneidmesser weist eine planare Klemmbacke (22) und eine planare Gegenlage (21) auf, wobei die Klemmbacke (22) um ein Klemmbackengelenk (222) justierbar ist, wobei die Klemmbacke (22) mit einem Hebel mit Masse (23) derart in Wirkverbindung steht, dass eine durch den Hebel mit Masse (23) erzeugte Kraft die Klemmbacke (22) gegen die Gegenlage (21) drückt, wodurch das Schneidmesser (1) zwischen Klemmbacke (22) und Gegenlage (21) flächig einklemmt wird.A cutting knife (1) for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into rod-shaped products, in which the material of the knife has a hardness of 1,400 to 2,200 HV30 and a transverse rupture strength of 3,600 to 4,400 MPa and the grain size of the material from 0.2 to 1.3 µm, does not require the knife to be ground during the cutting process and still ensures a sufficiently long service life for the strand unit. A knife holder (2) for such a cutting knife has a planar clamping jaw (22) and a planar counter support (21), the clamping jaw (22) is adjustable about a clamping jaw joint (222), the clamping jaw (22) being operatively connected to a lever with mass (23) in such a way that a force generated by the lever with mass (23) causes the clamping jaw (22) presses against the counter-surface (21), as a result of which the cutting blade (1) is clamped flat between the clamping jaw (22) and the counter-surface (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidmesser für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte, einen Messerhalter ausgebildet und eingerichtet zum Halten eines Schneidmessers für eine solche Schneidvorrichtung, einen Messerträger umfassend mindestens einen solchen Messerhalter sowie eine Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie und eine Trinkhalmherstellungsmaschine, jeweils umfassend eine Schneidvorrichtung.The present invention relates to a cutting knife for a cutting device in a rod unit for cutting a rod into rod-shaped products, a knife holder designed and set up to hold a cutting knife for such a cutting device, a knife carrier comprising at least one such knife holder and a rod machine in the tobacco processing industry and a drinking straw manufacturing machine , each comprising a cutting device.

Stabförmige Produkte sind aus verschiedenen Bereichen des täglichen Lebens bekannt. Erfindungsgemäß handelt es sich um solche stabförmigen Produkte mit einem Durchmesser von 1 mm bis 20 mm. Sie umfassen insbesondere Trinkhalme sowie Produkte der tabakverarbeitenden Industrie wie z.B. Zigaretten, Zigarillos oder Filter für Zigaretten oder Zigarillos. Zur Herstellung der stabförmigen Produkte werden moderne Konfektioniermaschinen verwendet, die unter anderem einen Arbeitsschritt mit einer Schneidvorrichtung umfassen, in der das stabförmige Produkt aus einem kontinuierlich zugeführten Strang abgeschnitten wird.Rod-shaped products are known from various areas of everyday life. According to the invention, these are rod-shaped products with a diameter of 1 mm to 20 mm. In particular, they include drinking straws and products from the tobacco processing industry such as cigarettes, cigarillos or filters for cigarettes or cigarillos. Modern packaging machines are used to produce the rod-shaped products, which include, among other things, a working step with a cutting device in which the rod-shaped product is cut off from a continuously fed strand.

Die Schneidvorrichtung ist im Wesentlichen aus einem rotierenden Messerträger mit einem oder mehreren Schneidmessern und mindestens einer Tube mit einer Führung für den Strang gebildet. Das Schneidmesser unterliegt aufgrund der hohen Schnittfrequenz einem natürlichen Verschließ, der zu einer unsauberen Schnittkante der Schnittfläche des Stranges führen kann. Zur Kompensation des Verschleißes werden die Schneidmesser in der Konfektioniermaschine während des Betriebs in der Maschine mittels einer oder mehrerer Schleifscheiben geschliffen und über eine Vorschubeinrichtung in Richtung der Schneidkante nachgeschoben. Nach einer bestimmten Abnutzung müssen die Schneidmesser ausgetauscht werden, wozu der Betrieb der Konfektioniermaschine unterbrochen werden muss.The cutting device is essentially formed from a rotating knife carrier with one or more cutting knives and at least one tube with a guide for the strand. Due to the high cutting frequency, the cutting knife is subject to natural wear, which can lead to an unclean cutting edge on the cut surface of the strand. To compensate for the wear, the cutting blades in the packaging machine are ground during operation in the machine by means of one or more grinding wheels and are pushed in the direction of the cutting edge by a feed device. After a certain amount of wear, the cutting knives have to be replaced, for which purpose the operation of the packaging machine has to be interrupted.

Derzeit werden im Strangschnitt an der Strangeinheit Stahlmesser (z. B. Stahl X65) zum Schneiden des Stranges (z.B. Filter, Zigarette und Trinkhalm) eingesetzt. Diese Stahlmesser werden nach ca. 300 bis 2.000 Schnitten (je nach zu schneidendem Produkt) stumpf und müssen in der Schneideinheit während der Produktion nachgeschliffen werden. Um eine optimale Schnittqualität zu erhalten, müssen die Schleifeinrichtung und der Messervorschub optimal auf das zu schneidende Produkt abgestimmt werden. Während der Produktion sind die Schleifscheiben regelmäßig zu reinigen und zu tauschen.Currently, steel knives (e.g. steel X65) are used to cut the rod (e.g. filter, cigarette and drinking straw) on the rod unit. These steel knives become blunt after about 300 to 2,000 cuts (depending on the product to be cut) and must be reground in the cutting unit during production. In order to obtain an optimal cutting quality, the grinding device and the knife feed must be optimally adjusted to the product to be cut. During production, the grinding wheels must be cleaned and replaced regularly.

Diese herkömmliche Schneidvorrichtung ist nachteilig, da der anfallende Schleifstaub die Strangeinheit verschmutzt, sodass diese regelmäßig gereinigt werden muss, um eine saubere Produktionsumgebung zu haben. Weiterhin vermengt sich der Schleifstaub mit dem im Produkt befindlichen Leim und verschmutzt das Messer. Die Verschmutzung löst sich teilweise und kontaminiert einige Produkte mit sogenannten „Black Particles“. Diese sind insbesondere in der Filter- und Trinkhalmproduktion unerwünscht.This conventional cutting device is disadvantageous because the resulting grinding dust pollutes the strand unit, so that it has to be cleaned regularly in order to have a clean production environment. Furthermore, the grinding dust mixes with the glue in the product and soils the knife. The dirt partially dissolves and contaminates some products with so-called "black particles". These are particularly undesirable in filter and drinking straw production.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass während des Schleifens Funken entstehen können. Durch den Funkenflug können Teile aus der Maschine oder der Strang beschädigt werden. Im Extremfall kann es sogar zu Bränden kommen. Dies gilt es zu vermeiden.Another disadvantage is that sparks can occur during grinding. The flying sparks can damage parts of the machine or the strand. In extreme cases, fires can even break out. This is to be avoided.

Aus der EP 2 338 358 A1 ist bekannt, zumindest eine der Seitenflächen eines Schneidmessers mit einer die Oberflächenhärte erhöhenden Beschichtung zu versehen. Durch die höhere Oberflächenhärte der Seitenfläche soll eine Selbstschärfung des Schneidmessers erzielt werden, indem die Seitenflächen des Schneidmessers während des Schneidvorganges unterschiedlich abgenutzt werden. Die Seitenfläche mit der höheren Oberflächenhärte soll sich dabei weniger abnutzen als die mit der geringeren Oberflächenhärte, was zu einer sich immer wieder selbst nachschärfenden Schnittkante führen soll. Auf diese Weise werden zwar weniger Schleifvorgänge benötigt, ein Abrieb und die damit verbundenen unerwünschten Partikel lassen sich jedoch nicht vermeiden.From the EP 2 338 358 A1 It is known to provide at least one of the side faces of a cutting blade with a coating that increases the surface hardness. Due to the higher surface hardness of the side surface, self-sharpening of the cutting blade is to be achieved by the side surfaces of the cutting blade being worn differently during the cutting process. The side surface with the higher surface hardness should wear less than the one with the lower surface hardness, which should lead to a cutting edge that keeps sharpening itself again and again. Although fewer grinding processes are required in this way, abrasion and the undesirable particles associated with it cannot be avoided.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Schneidvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die kein Schleifen der Messer während des Schneidprozesses erfordert und die trotzdem eine hinreichend lange Standzeit der Strangeinheit gewährleistet.The object of the invention was therefore to provide a cutting device which does not require the knives to be ground during the cutting process and which nevertheless ensures a sufficiently long service life for the strand unit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Schneidmesser der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Material des Messers eine Härte von 1.400 bis 2.200 HV30, vorzugsweise von 1.500 bis 2.100 HV30, insbesondere von 1.600 bis 2.000 HV30 und besonders bevorzugt von 1.800 bis 1.950 HV30 sowie eine Biegebruchfestigkeit von 3.600 bis 4.400 MPa, vorzugsweise von 3.700 bis 4.200 MPa, insbesondere von 3.800 bis 4.100 MPa und besonders bevorzugt von 3.900 bis 4.000 MPa, aufweist und die Korngröße des Materials von 0,2 bis 1,3 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm und besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,4 µm beträgt.According to the invention, this object is achieved with a cutting blade of the type mentioned at the outset in that the material of the blade has a hardness of 1,400 to 2,200 HV30, preferably 1,500 to 2,100 HV30, in particular 1,600 to 2,000 HV30 and particularly preferably 1,800 to 1,950 HV30 and a Flexural strength of 3,600 to 4,400 MPa, preferably 3,700 to 4,200 MPa, in particular 3,800 to 4,100 MPa and particularly preferably 3,900 to 4,000 MPa, and the grain size of the material from 0.2 to 1.3 μm, preferably 0.2 to 0.8 µm and more preferably from 0.2 to 0.4 µm.

Ein solches erfindungsgemäßes Messer weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf. Mit einem solchen Messer wird eine Standzeit größer 500.000 Schnitte für nicht abrasive Produkte erreicht, so dass man in Abhängigkeit vom zu schneidenden Produkt eine gegenüber herkömmlich in Strangeinheiten verwendeten Messern um Faktor 250 bis 1600 verbesserte Standzeit erreicht. Da ein Schleifen im laufenden Betrieb vermieden wird, können weder Schleifpartikel Produkte und Maschine verunreinigen oder beschädigen, noch besteht eine Gefahr durch Funkenbildung. Der Schneidprozess wird dadurch sicherer, und die hergestellten Produkte weisen eine höhere Qualität auf.Such a knife according to the invention has a high wear resistance. Such a knife has a service life of more than 500,000 Cuts for non-abrasive products are achieved so that, depending on the product to be cut, a service life improved by a factor of 250 to 1600 compared to knives conventionally used in strand units. Since grinding is avoided during operation, grinding particles cannot contaminate or damage products and machines, and there is no risk of sparking. This makes the cutting process safer and the manufactured products are of higher quality.

Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Messers lassen sich noch weiter verbessern, wenn der Ausgangsschneidenradius des Schneidmessers von 1 bis 25 µm, vorzugsweise von 1 bis 15 µm, und besonders bevorzugt von 1 bis 3 µm beträgt. Der Schneidenradius bezeichnet den Radius des Kreises an der Spitze der Klinge. Der Schneidenradius hat großen Einfluss auf die Schnittqualität. Je kleiner der Schneidenradius, umso besser ist die Schnittqualität. Mit „Ausgangsschneidenradius“ ist in der vorliegenden Erfindung der Schneidenradius bezeichnet, den das Messer im Auslieferungszustand aufweist. Im Laufe der Verwendung vergrößert sich der Schneidenradius, was ab einer bestimmten Größe mit einer Verschlechterung der Schnittqualität einhergeht. Je kleiner der Ausgangsschneidenradius ist, umso größer ist die Differenz zum Schneidenradius, bei dem das Messer erneuert oder geschliffen werden muss, und umso länger ist die Standzeit der Strangeinheit.The properties of the knife according to the invention can be further improved if the initial cutting edge radius of the cutting knife is from 1 to 25 μm, preferably from 1 to 15 μm, and particularly preferably from 1 to 3 μm. The cutting edge radius describes the radius of the circle at the tip of the blade. The cutting edge radius has a great influence on the cutting quality. The smaller the cutting edge radius, the better the cut quality. In the present invention, “initial cutting edge radius” refers to the cutting edge radius that the knife has in the delivery state. In the course of use, the cutting edge radius increases, which, above a certain size, is accompanied by a deterioration in the quality of the cut. The smaller the initial cutting edge radius, the greater the difference to the cutting edge radius at which the knife must be renewed or sharpened, and the longer the service life of the strand unit.

Besonders günstig ist es, wenn der Schneidenradius um einen Faktor von 4 bis 6 größer ist als die Korngröße.It is particularly favorable if the cutting edge radius is larger than the grain size by a factor of 4 to 6.

Ein mögliches Material für das erfindungsgemäße Schneidmesser ist Keramik. Keramiken zeichnen sich durch große Härte aus. Als besonders bevorzugtes Material für das erfindungsgemäße Schneidmesser hat sich ein Hartmetall mit einer Hartstoffphase, ausgewählt aus der mindestens einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, Titancarbid, Titannitrid, Niobcarbid, Tantalcarbid oder Vanadiumcarbid, wobei Wolframcarbid besonders bevorzugt ist, und einer Binderphase aus Kobalt, Nickel oder einer Mischung der beiden, wobei Kobalt besonders bevorzugt ist, erwiesen. Dabei beträgt der Binderanteil vorzugsweise von 4 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 6 bis 10 Gew.-%. Mit einem solchen Material lässt sich ein Schneidmesser mit einer besonders guten Standzeit erhalten.A possible material for the cutting blade according to the invention is ceramic. Ceramics are characterized by great hardness. A particularly preferred material for the cutting blade according to the invention is a hard metal with a hard material phase selected from at least one compound from the group consisting of tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride, niobium carbide, tantalum carbide or vanadium carbide, with tungsten carbide being particularly preferred, and a binder phase of cobalt , nickel or a mixture of the two, with cobalt being particularly preferred. The proportion of binder is preferably from 4 to 15% by weight, particularly preferably from 6 to 10% by weight. A cutting blade with a particularly good service life can be obtained with such a material.

Weiterhin hat sich herausgestellt, dass es im Hinblick auf Schnittqualität und Standzeit der Schneidmessers besonders vorteilhaft ist, wenn der Schneidenwinkel (β) von 15° bis 45°, vorzugsweise von 25° bis 40° beträgt. Zusätzlich kann der Schneidenwinkel (β) mindestens einen Vorwinkel (βn) aufweisen, wobei der Vorwinkel kleiner ist als der Schneidenwinkel und jeder weitere Vorwinkel (βn+1) wiederum kleiner ist als der vorhergehende Vorwinkel (βn). Alternativ kann die Schneide spitzbogenförmig, insbesondere in Form eines überhöhten Spitzbogens ausgebildet sein. Eine solche Schneidenform führt zu einer besonders langen Standzeit. Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn Messerspitze mittig angeordnet ist, das Schneidemesser im Querschnitt also spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.Furthermore, it has been found that with regard to the quality of the cut and the service life of the cutting blade, it is particularly advantageous if the cutting edge angle (β) is from 15° to 45°, preferably from 25° to 40°. In addition, the cutting edge angle (β) can have at least one leading angle (β n ), the leading angle being smaller than the cutting edge angle and each further leading angle (β n+1 ) in turn being smaller than the preceding leading angle (β n ). Alternatively, the cutting edge can be designed in the shape of a pointed arch, in particular in the form of an elevated pointed arch. Such a cutting edge shape leads to a particularly long service life. In addition, it is particularly advantageous if the blade tip is arranged in the middle, that is to say the cutting blade has a mirror-symmetrical cross-section.

Zusätzlich ist es besonders günstig, wenn die Schneidfläche eine Rauigkeit von 1 bis 6 µm, vorzugsweise von 1 bis 3 µm und besonders bevorzugt von 1 bis 2 µm aufweist.In addition, it is particularly favorable if the cutting surface has a roughness of 1 to 6 μm, preferably 1 to 3 μm and particularly preferably 1 to 2 μm.

Mit diesen Werten aus Geometrie und Werkstoff wird in Kombination ein Schneidmesser erzeugt, das eine derart gut geschlossene Kontur aufweist, dass mit dem lichtoptischen Mikroskop keine Lücken oder Ausbrüche in der Schneide erkennbar sind. Ein solches Schneidmesser liefert zum einen Schnitte von herausragender Qualität, zum anderen ist der Verschleiß äußerst gering.With these geometry and material values in combination, a cutting blade is produced that has such a well-closed contour that no gaps or breakouts in the cutting edge can be seen with the light-optical microscope. On the one hand, such a cutting knife delivers cuts of outstanding quality, on the other hand, the wear is extremely low.

Angesichts des Umstandes, dass die erfindungsgemäßen Schneidmesser nicht im Betrieb geschliffen werden müssen, ist es möglich, die Geometrie der Schneidenkontur an die Erfordernisse des zu schneidenden Produktes, wie z.B. verschiedene Produktlängen mit unterschiedlichen Eigenschaften, oder andere Anforderungen anzupassen. Für die Schneidenkontur sind verschiedene Geometrien möglich. So kann die Schneidenkontur gerade oder kurvenförmig sein. Eine gerade Schneidenkontur ist besonders kostengünstig und wird daher insbesondere zum Einsatz kommen, wenn die Kosten von besonderer Relevanz sind. Anders als bei herkömmlichen Schneidenkonturen, die lediglich eine kreisförmige Geometrie erlaubt, ist es bei dem erfindungsgemäßen Messer möglich, auch eine beliebige Kurvenform als Kontur zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Schneide in Teilbereichen einen Wellenschliff aufweisen. Vorzugsweise weist die Schneide im Anschnitt einen Wellenschliff auf. Damit kann die Kompressionsphase beim Schneiden verringert werden. Die Form der Kontur hat auch Einfluss auf die genutzte Schnittlänge des Schneidmessers. Eine kurvenförmige Kontur kann sich dem Schnittverlauf besonders gut anpassen und die Länge der Schneide besonders gut ausnutzen. Gegenüber einer geraden Schneidenkontur lassen sich auf diese Weise längere Standzeiten des Schneidmessers erreichen.In view of the fact that the cutting blades according to the invention do not have to be ground during operation, it is possible to adapt the geometry of the cutting contour to the requirements of the product to be cut, such as different product lengths with different properties, or other requirements. Various geometries are possible for the cutting contour. The cutting contour can be straight or curved. A straight cutting contour is particularly cost-effective and is therefore used in particular when costs are of particular relevance. In contrast to conventional cutting edge contours, which only allow a circular geometry, with the knife according to the invention it is also possible to use any curved shape as the contour. Alternatively or additionally, the cutting edge can have a serrated edge in some areas. The cutting edge preferably has a serrated edge in the first cut. This can reduce the compression phase when cutting. The shape of the contour also influences the cutting length of the cutting knife used. A curved contour can adapt particularly well to the course of the cut and make particularly good use of the length of the cutting edge. Compared to a straight cutting contour, longer service lives of the cutting blade can be achieved in this way.

Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Schneidflächen und/oder die Seitenflächen des Schneidmessers eine Laserstruktur aufweisen. Mit einer solchen mit einem Laser aufgebrachten Struktur im Nanobereich können Leimanhaftungen von Leim aus dem Strang auf den Schneidflächen bzw. den Seitenflächen verringert oder sogar vermieden werden. Was die Seitenflächen betrifft, so kann auf diesen zur Vermeidung von Leimanhaftungen alternativ eine Beschichtung, die beispielsweise aus Cerit bestehen kann, aufgebracht sein. Dabei kann die die Beschichtung entweder nach dem Schleifen des Schneidmessers aufgebracht werden oder auch vor dem Schleifen. In letzterem Falle wird die Beschichtung aufgebracht und im Ofen gehärtet. Die auf den Schneiden vorhandene Beschichtung wird im Zuge des Schleifens des Schneidmessers wieder entfernt.In addition, it is particularly advantageous if the cutting surfaces and/or the side surfaces of the cutting blade have a laser structure. With such a structure in the nano range applied with a laser, adhesion of glue from the strand on the cutting surfaces or the side surfaces can be reduced or even avoided. As far as the side surfaces are concerned, a coating, which can consist of cerite, for example, can alternatively be applied to these to avoid adhesion of glue. The coating can be applied either after the cutting blade has been sharpened or before the sharpening. In the latter case the coating is applied and oven cured. The coating on the cutting edges is removed again in the course of grinding the cutting knife.

Für den Schliff der Schneiden ist es besonders vorteilhaft, wenn dieser nicht parallel zur Schneide ausgeführt wird, sondern in einem Winkel von mindestens 20° zur Schneide, vorzugsweise in einem Winkel von 45° bis 90° insbesondere in einem Winkel von 80° bis 90° und ganz besonders bevorzugt im rechten Winkel zur Schneide. Wird in einem Winkel von weniger als 90° zur Schneide geschliffen, so sollte der Schliff auf der einen Seite um 90° oder annähernd 90°, d.h. 90° +/- 5°, versetzt zum Schliff der anderen Seite ausgeführt sein.It is particularly advantageous for the cutting edges to be ground not parallel to the cutting edge but at an angle of at least 20° to the cutting edge, preferably at an angle of 45° to 90°, in particular at an angle of 80° to 90° and most preferably at right angles to the cutting edge. When grinding at an angle of less than 90° to the cutting edge, the grind on one side should be offset by 90° or approximately 90°, i.e. 90° +/- 5°, to the grind on the other side.

Besonders bevorzugte Abmessungen des Schneidmessers sind die folgenden, wobei die bevorzugten Abmessungen teilweise oder auch alle verwirklicht sein können, letzteres in beliebiger Kombination:

  • • Messerstärke (t) von 0,2 bis 0,4 mm, vorzugsweise von 0,25 bis 0,3 mm
  • • Schneidenhöhe von 4 bis 11 mm, vorzugsweise von 8 bis 11 mm, insbesondere 11 mm
  • • Messerlänge von 40 und 70 mm, vorzugsweise von 50 bis 60 mm, insbesondere 60 mm
Particularly preferred dimensions of the cutting blade are as follows, it being possible for some or all of the preferred dimensions to be realized, the latter in any combination:
  • • Knife thickness (t) from 0.2 to 0.4 mm, preferably from 0.25 to 0.3 mm
  • • Cutting edge height from 4 to 11 mm, preferably from 8 to 11 mm, in particular 11 mm
  • • Knife length of 40 and 70 mm, preferably 50 to 60 mm, in particular 60 mm

Um das Schneidmesser fälschungssicher zu machen, ist es von Vorteil, wenn das Schneidmesser eine fälschungssichere Markierung oder Beschriftung aufweist. Eine solche Markierung kann z. B. mit einem Laser wie einem Kurzimpuls-Laser oder mit einem Säurestempel eingebracht werden. Als fälschungssichere Markierungen kommen insbesondere holographische Sicherheitsmerkmale wie Hologramme oder fälschungssichere diffraktive Schriften in Frage.In order to make the cutting blade counterfeit-proof, it is advantageous if the cutting blade has a forgery-proof marking or inscription. Such a marking can e.g. B. be introduced with a laser such as a short-pulse laser or with an acid stamp. In particular, holographic security features such as holograms or forgery-proof diffractive writing come into consideration as counterfeit-proof markings.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Messerhalter für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte.The present invention also relates to a knife holder for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into stick-shaped products.

Derzeitige Messerhaltevorrichtungen im Messerträger der Strangeinheit sind für ein Stahlmesser (X65) optimiert, das im Betrieb nachgeschliffen wird. Das Schneidmesser wird zwischen zwei Rollenpaaren gehalten und über diese Haltevorrichtung zum Schleifen vorgeschoben. Diese Haltevorrichtung ist jedoch nicht für das Halten jeder Art von Schneidmesser geeignet, insbesondere nicht für ein erfindungsgemäßes Schneidmesser, das bruchempfindlich ist. Für ein erfindungsgemäßes Schneidmesser wird außerdem die Funktion des Vorschiebens zum Schleifen nicht benötigt.Current knife holders in the strand unit's knife carrier are optimized for a steel knife (X65) that is reground during operation. The cutting knife is held between two pairs of rollers and advanced over this holding device for grinding. However, this holding device is not suitable for holding any type of cutting knife, in particular not for a cutting knife according to the invention which is sensitive to breakage. In addition, for a cutting blade according to the invention, the function of advancing for grinding is not required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher auch, einen Messerhalter für bruchempfindliche Schneidmesser, insbesondere erfindungsgemäße Schneidmesser zur Verfügung zu stellen, die verhindern, dass das Schneidmesser bricht, und dafür sorgen, dass die Standzeit des Messers allein durch den Verschleiß der Klinge begrenzt wird und nicht durch anderweitige Ermüdungserscheinungen des Messers.The object of the present invention was therefore also to provide a knife holder for fragile cutting knives, in particular cutting knives according to the invention, which prevent the cutting knife from breaking and ensure that the service life of the knife is limited solely by the wear of the blade and not through other signs of fatigue of the knife.

Diese Aufgabe wird durch einen Messerhalter der eingangs genannten Art gelöst, der eine planare Klemmbacke und eine planare Gegenlage aufweist, wobei die Klemmbacke um ein Klemmbackengelenk justierbar ist, wobei die Klemmbacke derart mit einem Hebel mit Masse in Wirkverbindung steht, dass eine durch den Hebel mit Masse erzeugte Kraft die Klemmbacke gegen die Gegenlage drückt, wodurch das Schneidmesser zwischen Klemmbacke und Gegenlage flächig einklemmt wird.This object is achieved by a knife holder of the type mentioned at the outset, which has a planar clamping jaw and a planar counter-surface, the clamping jaw being adjustable about a clamping jaw joint, the clamping jaw being operatively connected to a lever with mass in such a way that a lever with The force generated by the mass presses the clamping jaw against the counter-surface, whereby the cutting blade is clamped flat between the clamping jaw and the counter-surface.

„Planare Klemmbacke“ bedeutet dabei, dass die zum Schneidmesser gewandte Seite der Klemmbacke als ebene Fläche ausgebildet ist. Entsprechend bedeutet „planare Gegenlage“, dass die dem Schneidmesser zugewandte Seite der Gegenlage als ebene Fläche ausgebildet ist."Planar clamping jaw" means that the side of the clamping jaw facing the cutting blade is designed as a flat surface. Correspondingly, “planar counter-surface” means that the side of the counter-surface facing the cutting blade is designed as a flat surface.

Mit einem solchen Messerhalter wird das Messer kraftschlüssig und mit geringer Flächenpressung bist dicht an die Wirkstelle über die Haltevorrichtung gespannt. Durch die bewegliche Klemmbacke wird Biegespannung des Schneidmessers beim Klemmen vermieden. Da die Klemmung über Flächen erfolgt, wird die Flächenpressung reduziert. Es gibt keine Linien- oder gar nur Punktberührung, sondern stattdessen eine Flächenberührung, durch die entstehende Kräfte bestmöglich verteilt werden. Dabei drückt eine durch den Hebel mit Masse erzeugte Kraft die Klemmbacke gegen die Gegenlage. Zwischen den beiden befindet sich das Schneidmesser, das auf diese Weise fest zwischen Klemmbacke und Gegenlage eingeklemmt wird.With such a knife holder, the knife is clamped in a non-positive manner and with low surface pressure until it is close to the point of action via the holding device. The movable clamping jaw avoids bending stress on the cutting knife when clamping. Since the clamping takes place over surfaces, the surface pressure is reduced. There is no line or even point contact, but instead a surface contact, through which the resulting forces are distributed as best as possible. A force generated by the lever with mass presses the clamping jaw against the counter-position. The cutting blade is located between the two and is thus firmly clamped between the clamping jaw and the counter-surface.

Um Biegespannungen zu vermeiden ist die Klemmbacke mit einem Klemmbackengelenk mit mindestens einem Freiheitsgrad ausgeführt, so dass sich die Klemmbacke in einer Ebene zum Schneidmesser parallel ausrichten kann, unabhängig von einem etwaigen Winkel, den die Klemmbacke zur Gegenlage einnimmt, dadurch dass die Masse auf den Hebel und damit auf die Klemmbacke einwirkt. Das Klemmbackengelenk kann als Drehgelenk mit einem Freiheitsgrad ausgeführt sein. Die Justierung in der zweiten Ebene wird in diesem Fall durch passgenau gefertigte Bauteile sichergestellt. Besonders bevorzugt ist das Klemmbackengelenk ein Kugelgelenk mit drei Freiheitsgraden, wobei die Achse in einer Weise eingeschränkt ist, dass sich die Klemmbackenoberkante zur Gegenlagenkante nicht verdrehen kann, sondern stets parallel zu dieser angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Klemmbacke beim Spannen in zwei Ebenen parallel zum Schneidmesser ausgerichtet wird, im dritten Freiheitsgrad aber gerade keine unerwünschte Änderung der Ausrichtung erfolgt.In order to avoid bending stresses, the clamping jaw is designed with a clamping jaw joint with at least one degree of freedom, so that the clamping jaw can be aligned parallel to the cutting blade in a plane, regardless of any angle that the clamping jaw may have cke to the opposite position, in that the mass acts on the lever and thus on the clamping jaw. The jaw joint can be designed as a rotary joint with one degree of freedom. In this case, the adjustment in the second level is ensured by precisely manufactured components. Particularly preferably, the jaw joint is a ball and socket joint with three degrees of freedom, the axis being restricted in such a way that the top edge of the jaw cannot rotate relative to the counter-layer edge, but is always arranged parallel to it. This ensures that the clamping jaw is aligned in two planes parallel to the cutting knife during clamping, but that there is no undesired change in alignment in the third degree of freedom.

Vorteilhafterweise ist die durch den Hebel mit Masse erzeugte Kraft eine Fliehkraft. Die Fliehkraft, die auf das Messer wirkt, steigt mit steigender Messerträgerdrehzahl. Dadurch steigt auch die erforderliche Haltekraft für das Messer gegen ein Herauslösen aus dem Messerhalter. Die Fliehkraft, die das Messer aus dem Messerhalter treibt, wird durch eine Haltekraft kompensiert, die ebenfalls von der Fliehkraft gebildet wird. Die Fliehkraft ist abhängig von der Drehzahl des Messerträgers. Aufgrund dieser Abhängigkeit erhöht sich die Haltekraft des Messers mit steigender Drehzahl und das Messer wird mit gleichbleibender Sicherheit gehalten. Die Größe der Fliehkraft kann durch das Gewicht der Masse optimal an das Messer und die Eigenschaften der übrigen Komponenten des Messerhalters angepasst werden. Das Gewicht des Hebels mit Masse lässt sich insbesondere durch die Wahl des Materials für den Hebel mit Masse wie auch über dessen Größe anpassen. Vorzugsweise ist die Masse integral mit dem Hebel ausgebildet.Advantageously, the force generated by the lever with mass is a centrifugal force. The centrifugal force acting on the blade increases as the blade carrier speed increases. This also increases the holding force required for the knife to prevent it from being detached from the knife holder. The centrifugal force that drives the knife out of the knife holder is compensated by a holding force that is also formed by the centrifugal force. The centrifugal force depends on the speed of the knife carrier. Due to this dependency, the holding power of the knife increases with increasing speed and the knife is held with the same level of security. The size of the centrifugal force can be optimally adapted to the knife and the properties of the other components of the knife holder by the weight of the mass. The weight of the lever with mass can be adjusted in particular by the choice of the material for the lever with mass as well as its size. Preferably the mass is integral with the lever.

Alternativ oder insbesondere auch zusätzlich wird die Haltekraft über Federkraft erzeugt, indem der Hebel mit Masse weiterhin mit mindestens einer Feder in Wirkverbindung steht, so dass eine durch die mindestens eine Feder erzeugte Kraft die Klemmbacke gegen die Gegenlage drückt. Anders als die Fliehkraft ist die Federkraft konstant und von der Drehzahl unabhängig. Eine Erzeugung der Haltekraft nur über Federkraft ist ebenfalls möglich. Hierbei muss die Federspannung ausreichend groß gewählt werden, um die Sicherheit gegen das Herauslösen des Messers auch bei steigender Drehzahl zu gewährleisten.Alternatively or in particular additionally, the holding force is generated via spring force, in that the lever with mass continues to be operatively connected to at least one spring, so that a force generated by the at least one spring presses the clamping jaw against the counter-position. Unlike the centrifugal force, the spring force is constant and independent of the speed. It is also possible to generate the holding force only via spring force. In this case, the spring tension must be selected sufficiently high to ensure security against the knife becoming detached, even with increasing speed.

Besonders bevorzugt wird die Haltekraft durch eine Federkraftkomponente und Fliehkraftkomponente erzeugt, die über den Hebel mit Masse auf die Klemmbacke wirken. Die Federkraft ist konstant und unabhängig davon, ob der Messerhalter rotiert oder sich im Ruhezustand befindet, vorhanden. Insbesondere im Ruhezustand wie auch bei Anlaufen der Schneidvorrichtung sorgt die Federkraftkomponente dafür, dass eine hinreichende Haltekraft vorhanden ist, um das Messer im Messerhalter zu sichern und insbesondere ein Verrutschen zu verhindern. Die Federkraftkomponente wird durch mindestens eine Feder erzeugt. Die Federkraft kann von der Feder beispielsweise über einen Druckstift oder ein Druckstück auf den Hebel übertragen werden. Besonders bevorzugt weist der Messerhalter mindestens zwei Federn auf.The holding force is particularly preferably generated by a spring force component and a centrifugal force component which act on the clamping jaw via the lever with mass. The spring force is constant and is present regardless of whether the knife holder is rotating or at rest. In particular when the cutting device is at rest and when it is starting up, the spring force component ensures that there is sufficient holding force to secure the knife in the knife holder and in particular to prevent it from slipping. The spring force component is generated by at least one spring. The spring force can be transferred from the spring to the lever, for example via a pressure pin or a pressure piece. The knife holder particularly preferably has at least two springs.

Die Fliehkraft ist abhängig von der Drehzahl des Messerträgers. Bei entsprechender Anpassung des Hebels mit Masse kann aufgrund dieser Abhängigkeit gewährleistet werden, dass sich die Haltekraft in gleichem Maße erhöht, wie diejenige Fliehkraft, die auf das Messer einwirkt und dieses aus dem Messerhalter, so dass das Messer in jedem Zustand der Schneidvorrichtung mit gleichbleibender Sicherheit gehalten wird.The centrifugal force depends on the speed of the knife carrier. With a corresponding adjustment of the lever with mass, this dependency can be used to ensure that the holding force increases to the same extent as the centrifugal force acting on the knife and this from the knife holder, so that the knife can be used with the same level of safety in every state of the cutting device is held.

Eine weitere Möglichkeit, die Haltekraft zu erhöhen, ist den Reibbeiwert (oder Reibungskoeffizienten) von Klemmbacke und/oder Gegenlage zur erhöhen. Da sich die Haltekraft aus dem Produkt von Reibbeiwert und Normalkraft ergibt, führt eine Erhöhung des Reibbeiwertes zu einer Erhöhung der Haltekraft. Zur Erhöhung des Reibbeiwertes können die Klemmbacke und/oder die Gegenlage vorzugsweise mit einer Beschichtung beschichtet sein, die eine größere Rauheit aufweist als das Material von Klemmbacke bzw. Gegenlage. Als ein solches Material kommt insbesondere Nickel zum Einsatz, aber auch Gummi wäre denkbar.Another way to increase the holding force is to increase the coefficient of friction (or coefficients of friction) of the clamping jaw and/or counter-surface. Since the holding force results from the product of the coefficient of friction and the normal force, an increase in the coefficient of friction leads to an increase in the holding force. To increase the coefficient of friction, the clamping jaw and/or the counter-surface can preferably be coated with a coating that has a greater roughness than the material of the clamping jaw or counter-surface. Nickel in particular is used as such a material, but rubber would also be conceivable.

Vorzugsweise weisen die Klemmbacke und die Gegenlage eine Breite auf, die im Wesentlichen gleich der Länge I des Schneidmessers ist. „Im Wesentlichen gleich“ bedeutet dabei entweder gleich der Länge des Schneidmessers oder maximal 10 mm, insbesondere maximal 5 mm weniger oder mehr als die Länge des Schneidmessers. Je mehr die Länge des Schneidmessers mit derjenigen von Klemmbacke und Gegenlage übereinstimmt, umso geringer ist die Gefahr, dass eine Biegespannung auftritt, die eine Beschädigung des Schneidmesser nach sich zieht.Preferably, the jaw and the backing have a width substantially equal to the length l of the cutting blade. “Essentially the same” means either equal to the length of the cutting blade or at most 10 mm, in particular at most 5 mm less or more than the length of the cutting blade. The more the length of the cutting blade corresponds to that of the clamping jaw and counter support, the lower the risk of bending stress occurring, which would result in damage to the cutting blade.

Weiterhin ist es besonders günstig, wenn die Biegespannung im Schneidmesser während des Schneidens nur in einer Ebene auftritt, da die Klemmbacke und die Gegenlage am Messer gerade gestaltet sind und beim Messeraustritt Rundungen aufweisen, also der obere Rand der Klemmbacke und/oder der Gegenlage gerade gestaltet und/ oder abgerundet sind. Vorzugsweise sind die oberen Ränder von sowohl der Klemmbacke wie auch der Gegenlage gerade ausgeführt und abgerundet.Furthermore, it is particularly favorable if the bending stress in the cutting blade only occurs in one plane during cutting, since the clamping jaw and the counter support on the blade are straight and have curves when the blade exits, i.e. the upper edge of the clamping jaw and/or the counter support is straight and/or are rounded. Preferably, the upper edges of both the jaw and the anvil are straight and rounded.

Da das Gewicht der Klemmbacke dem Hebel mit Masse und der durch diesen erzeugten Kraft entgegenwirkt, ist es von Vorteil, wenn die Klemmbacke aus einem Material mit möglichst geringer Dichte hergestellt ist. Als Material für die Klemmbacke ist Aluminium daher besonders bevorzugt. Für den Hebel und die Masse ist es umgekehrt. Für diese ist ein Material mit großer Dichte besonders bevorzugt. Als besonders geeignetes Material für Hebel und Masse hat sich Messing erwiesen.Since the weight of the jaw counteracts the mass lever and the force generated by it, it is advantageous if the jaw is made of a material with as low a density as possible. Aluminum is therefore particularly preferred as the material for the clamping jaw. For the lever and the mass it is the other way around. For these, a high-density material is particularly preferred. Brass has proven to be a particularly suitable material for the lever and mass.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Messerhalter seitliche Führungen und/oder einen unteren Anschlag für das Schneidmesser auf. Auf diese Weise ist eine sehr einfache, sehr schnelle und sehr genaue Positionierung des Schneidmessers möglich. Der untere Anschlag sorgt dafür, dass beim Einsetzen des Schneidmessers die herausstehende Messerlänge nicht eingestellt werden muss. Sie ergibt sich durch den Anschlag. Auf diese Weise ist es möglich, sicherzustellen, dass die Schneide genau in der Weise positioniert ist, dass das Produkt in der gewünschten Weise geschnitten ist. Es ist dann nicht erforderlich, zunächst in einer Anlaufphase die richtige Positionierung des Messers zu ermitteln. Sie ist voreingestellt. Die seitlichen Führungen positionieren das Messer in Schnittrichtung. Der untere Anschlag kann in Form von einem oder mehreren, insbesondere zwei, Stiften ausgebildet sein, gegen die das Messer anschlägt. Es ist dabei unproblematisch, dass der Anschlag nicht über die ganze Länge des Messers ausgebildet ist, da der Anpressdruck der Klemmbacke gegen die Gegenlage so groß ist, dass diese die Schnittkraft überlagert und somit keine Biegespannungs- und Beschädigungsproblematik am Messer aufgrund der nicht über die gesamte Länge erfolgenden Belastung zu befürchten ist.In a further preferred embodiment, the knife holder has lateral guides and/or a lower stop for the cutting knife. In this way, a very simple, very quick and very precise positioning of the cutting blade is possible. The bottom stop ensures that when inserting the cutting blade, the protruding blade length does not have to be adjusted. It results from the attack. In this way it is possible to ensure that the blade is positioned precisely in such a way that the product is cut in the desired way. It is then not necessary to first determine the correct positioning of the knife in a start-up phase. It is preset. The lateral guides position the knife in the cutting direction. The lower stop can be designed in the form of one or more, in particular two, pins against which the knife strikes. It is not a problem that the stop is not formed over the entire length of the knife, since the contact pressure of the clamping jaw against the counter-surface is so great that it is superimposed on the cutting force and thus there are no bending stress and damage problems on the knife due to the not over the entire Length occurring load is to be feared.

Vorteilhafterweise weist der Messerhalter zusätzlich einen Entriegelungsmechanismus auf, der bewirkt, dass die Klemmbacke von der Gegenlage beabstandet wird. Dabei steht der Entriegelungsmechanismus mit dem Hebel in Wirkverbindung. Der Entriegelungsmechanismus wirkt der auf die Klemmbacke wirkenden Kraft (z.B. der Federkraft) entgegen und sorgt dafür, dass die Klemmbacke vom Messer gelöst ist. Das Öffnen kann dann manuell erfolgen. Günstig ist es, wenn die Klemmbacke in der Entriegelten Position ca. 1 bis 2 mm geöffnet ist, um das Messer leicht einsetzen zu können.Advantageously, the knife holder also has an unlocking mechanism which causes the clamping jaw to be spaced apart from the counter-surface. The unlocking mechanism is in operative connection with the lever. The unlocking mechanism counteracts the force (e.g. the spring force) acting on the jaw and ensures that the jaw is released from the knife. It can then be opened manually. It is favorable if the clamping jaw is about 1 to 2 mm open in the unlocked position in order to be able to insert the knife easily.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Messerträger für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte. Der Messerträger weist mindestens einen erfindungsgemäßen Messerhalter mit einem erfindungsgemäßen Schneidmesser auf. Der mindestens eine Messerhalter ist auf dem Messerträger angeordnet. Der Messerträger weist eine Rotationsachse R auf, um die der Messerhalter drehbar angeordnet ist. Messerträger nach dem Stand der Technik weisen außerdem mindestens eine Schleifscheibe auf, um das oder die Schneidmesser während des Betriebs nachzuschleifen. Eine solche Schleifscheibe oder eine andere Schleifeinrichtung sind für die vorliegende Erfindung nicht erforderlich, so dass der Messerträger sehr viel einfacher ausgebildet werden kann. Es ist keine Abstimmung auf eine Schleifeinrichtung nötig.Furthermore, the present invention relates to a knife carrier for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into rod-shaped products. The knife carrier has at least one knife holder according to the invention with a cutting knife according to the invention. The at least one knife holder is arranged on the knife carrier. The knife carrier has an axis of rotation R, about which the knife holder is rotatably arranged. Knife carriers according to the prior art also have at least one grinding wheel in order to regrind the cutting knife or knives during operation. Such a grinding wheel or another grinding device is not required for the present invention, so that the knife carrier can be made much simpler. It is not necessary to coordinate with a grinding device.

Die Anbringung des Messerhalters auf dem Messerträger erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass das Messer in einem Winkel zur Drehachse des Messerträgers angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein besonders gerader Schnitt des Stranges sichergestellt werden.The knife holder is preferably attached to the knife carrier in such a way that the knife is arranged at an angle to the axis of rotation of the knife carrier. In this way, a particularly straight cut of the strand can be ensured.

Vorzugsweise weist der Messerträger einen oder zwei erfindungsgemäße Messerhalter auf, wobei zwei Messerhalter besonders bevorzugt sind. Die damit erreichte Schnittqualität über die Gesamtheit der Schnitte hat sich damit als besonders gut herausgestellt.The knife carrier preferably has one or two knife holders according to the invention, with two knife holders being particularly preferred. The cutting quality achieved in this way over the entirety of the cuts has thus turned out to be particularly good.

Besonders günstig ist es, wenn der Messerhalter eine vormontierte Baugruppe ist, die zur Wartung leicht aus dem Messerträger demontiert und im Anschluss wieder eingesetzt werden kann.It is particularly favorable if the knife holder is a preassembled assembly that can be easily removed from the knife carrier for maintenance and then reinserted.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einer Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend eine Schneidvorrichtung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Messerträger sowie wenigstens einem erfindungsgemäßen Schneidmesser, sowie eine Trinkhalmherstellungsmaschine, umfassend eine Schneidvorrichtung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Messerträger sowie wenigstens einem erfindungsgemäßen Schneidmesser.Finally, the present invention relates to a rod machine in the tobacco processing industry, comprising a cutting device with at least one blade carrier according to the invention and at least one cutting blade according to the invention, and a drinking straw manufacturing machine, comprising a cutting device with at least one blade carrier according to the invention and at least one cutting blade according to the invention.

Alle vorstehend beschriebenen bevorzugten Gestaltungen können jeweils einzeln oder auch in beliebiger Kombination miteinander verwirklicht werden.All the preferred configurations described above can each be implemented individually or in any combination with one another.

Auf die genannten und noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Unteransprüche gerichtet. Lediglich besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungsformen und -möglichkeiten werden anhand der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Jede beschriebene Einzel- oder Detailgestaltung innerhalb eines Ausführungsbeispiels ist als strukturell selbstständiges Detailbeispiel für andere nicht oder nicht vollständig beschriebene, unter die Erfindung fallende Ausführungen und Gestaltungen zu verstehen.Subclaims are directed to the above-mentioned and other expedient and advantageous embodiments of the invention. Only particularly expedient and advantageous forms and options are described in more detail with reference to the following description of the exemplary embodiments illustrated in the schematic drawing. Each described individual or detailed design within an exemplary embodiment is to be understood as a structurally independent detailed example for other designs and designs that fall under the invention and are not described or not fully described.

Es zeigen

  • 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidmessers in Seitenansicht,
  • 2 das Schneidmesser im Querschnitt, in Schnittrichtung A-A der 1,
  • 3 einen Ausschnitt des Schneidmessers aus 1 zur Darstellung der Schneidfläche,
  • 4a-c drei verschiedene Ausführungsformen von Schneiden des erfindungsgemäßen Schneidmessers im Querschnitt,
  • 5.1 bis 5.4 eine schematische Darstellung des Schneidvorgangs mit einem erfindungsgemäßen Schneidmesser mit kurvenförmiger Schneide in Seitenansicht, wobei vier Phasen eines Schneidevorgangs schematisch illustriert sind,
  • 6.1 bis 6.4 eine schematische Darstellung des Schneidvorgangs mit einem erfindungsgemäßen Schneidmesser mit gerader Schneide in Seitenansicht, wobei vier Phasen eines Schneidevorgangs schematisch illustriert sind,
  • 7 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messerhalters mit eingeklemmtem Schneidmesser in perspektivischer Darstellung,
  • 8 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Messerhalter aus 7, geschnitten durch die Mitte des Messerhalters, wobei sich der Messerhalter in seinem geöffneten Zustand mit betätigter Entriegelung befindet,
  • 9 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Messerhalter aus 7 wie in 8, nur im gespannten Zustand, bei dem die Klemmbacke gegen die Gegenlage gepresst ist,
  • 10 einen Messerträger mit zwei erfindungsgemäßen Messerhaltern in perspektivischer Darstellung.
Show it
  • 1 an embodiment of a cutting blade according to the invention in a side view,
  • 2 the cutting blade in cross section, in the cutting direction AA of 1 ,
  • 3 a section of the cutting blade 1 to represent the cutting surface,
  • 4a-c three different embodiments of cutting of the cutting blade according to the invention in cross section,
  • 5 .1 to 5.4 a schematic representation of the cutting process with a cutting blade according to the invention with a curved cutting edge in a side view, with four phases of a cutting process being illustrated schematically,
  • 6 .1 to 6.4 a schematic representation of the cutting process with a cutting knife according to the invention with a straight cutting edge in a side view, with four phases of a cutting process being illustrated schematically,
  • 7 an embodiment of a knife holder according to the invention with a clamped cutting knife in a perspective view,
  • 8th a section through the knife holder according to the invention 7 , sectioned through the center of the knife holder, with the knife holder in its open condition with the latch actuated,
  • 9 a section through the knife holder according to the invention 7 as in 8th , only in the clamped state, in which the clamping jaw is pressed against the counter surface,
  • 10 a knife carrier with two knife holders according to the invention in a perspective view.

Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidmessers 1 ist in den 1 bis 3 gezeigt. 1 ist eine Seitenansicht, in der man auf die Seitenfläche 11 des Schneidmesser 1 sieht, 2 ein Querschnitt in Schnittrichtung A-A der 1 und 3 ein Ausschnitt des Schneidmessers 1 aus 1.A first embodiment of a cutting blade 1 according to the invention is shown in FIGS 1 until 3 shown. 1 is a side view looking at the side surface 11 of the cutting blade 1, 2 a cross-section in the direction of section AA 1 and 3 a section of the cutting blade 1 1 .

An die Seitenfläche 11 des Schneidmessers schließt sich oben die Schneide 12 an, die in der gezeigten Ausführungsform gerade ist und vom vorderen Ende zum hinteren Ende der Schneide 12 über die Messerlänge I ansteigt. Die Differenz zwischen Höhe am Anfang und am Ende der Schneide 12 ist die Schneidenhöhe h, die bei der gezeigten Ausführungsform 11 mm beträgt. Die Messerlänge I beträgt 60 mm. Die Messerbreite oder -stärke b des Schneidmessers 1 beträgt 0,3 mm. Die Messerspitze 14 des Schneidmesser 1 ist durch den Schneidenradius r definiert. Dieser beträgt in der gezeigten Ausführungsform 2 µm. Die Messerspitze 14 ist mittig angeordnet, d.h. das Messer ist im Querschnitt spiegelsymmetrisch. Die Rauigkeit der Schneidfläche beträgt 1,5 µm.At the top of the side surface 11 of the cutting blade is the cutting edge 12 which, in the embodiment shown, is straight and rises from the front end to the rear end of the cutting edge 12 over the length l of the blade. The difference between the height at the beginning and at the end of the blade 12 is the blade height h, which is 11 mm in the embodiment shown. The knife length I is 60 mm. The blade width or thickness b of the cutting blade 1 is 0.3 mm. The blade tip 14 of the cutting blade 1 is defined by the cutting edge radius r. In the embodiment shown, this is 2 μm. The knife tip 14 is arranged centrally, i.e. the knife is mirror-symmetrical in cross-section. The roughness of the cutting surface is 1.5 µm.

Die Seitenflächen 11 sind mit Cerit beschichtet, um zu vermeiden, dass auf den Seitenflächen Leim haften bleibt, was die Schnittqualität beeinträchtigen würde. Auf der Seitenfläche 11 ist ferner eine fälschungssichere Markierung in Form eines Hologramms aufgebracht, mit der nachvollzogen werden kann, ob das Schneidmesser ein Originalprodukt oder eine Fälschung ist. Das Hologramm kann durch eine diffraktive Schrift ergänzt oder ersetzt sein.The side surfaces 11 are coated with Cerit to prevent glue from sticking to the side surfaces, which would impair the cutting quality. A counterfeit-proof marking in the form of a hologram is also applied to the side surface 11, with which it can be traced whether the cutting blade is an original product or a counterfeit. The hologram can be supplemented or replaced by diffractive writing.

Der Ausschnitt in 3 zeigt die Schneide in Vergrößerung und veranschaulicht den Schliff. Dieser ist in der gezeigten Ausführungsform ungefähr senkrecht zur Schneide, weist also einen Winkel von ca. 90° zur Schneide auf. Es sind auch andere Winkel (> 20°) zur Schneide möglich. Wichtig ist, dass, für den Fall, dass sich der Winkel von 90° unterscheidet, der Winkel von der Schleifrichtung zur Schneidenfläche 13a auf der einen Seite des Schneidmessers 1 um 90° versetzt ist zu dem Winkel von der Schleifrichtung zur Schneidenfläche 13b auf der anderen Seite des Schneidmessers 1.The cutout in 3 shows the cutting edge enlarged and illustrates the cut. In the embodiment shown, this is approximately perpendicular to the cutting edge, ie has an angle of approximately 90° to the cutting edge. Other angles (> 20°) to the cutting edge are also possible. It is important that, in the event that the angle differs from 90°, the angle from the grinding direction to the cutting surface 13a on one side of the cutting blade 1 is offset by 90° to the angle from the grinding direction to the cutting surface 13b on the other Side of the cutting blade 1.

Das Schneidmesser 1 besteht aus einem Hartmetall mit einer Hartstoffphase aus Wolframcarbid und einer Binderphase aus Kobalt. Die Hartstoffphase weist eine Korngröße von 0,5 bis 0,8 µm auf. Der Schneidenradius r ist damit um einen Faktor 4 größer als die Korngröße, was ein besonders günstiges Verhältnis von Schneidenradius r zu Korngröße ist. Der Binderanteil des Hartmetalls beträgt 6 bis 10 Gew.-%. Das erfindungsgemäße Schneidmesser weist eine Härte von 1930 HV30 und eine Biegebruchfestigkeit von 3800 MPa auf. Das Schneidmesser 1 weist, wie in 2 zu erkennen ist, einen einzigen Schneidenwinkel β auf. Dieser beträgt 40°.The cutting blade 1 consists of a hard metal with a hard material phase made of tungsten carbide and a binder phase made of cobalt. The hard material phase has a grain size of 0.5 to 0.8 µm. The cutting edge radius r is therefore larger than the grain size by a factor of 4, which is a particularly favorable ratio of cutting edge radius r to grain size. The binder content of the hard metal is 6 to 10% by weight. The cutting blade according to the invention has a hardness of 1930 HV30 and a bending strength of 3800 MPa. The cutting blade 1 has, as in 2 can be seen, a single cutting edge angle β. This is 40°.

Mit diesen Werten aus Geometrie und Werkstoff wird in Kombination eine Schneide 12 erzeugt, die eine perfekte geschlossen Kontur aufweist (keine mit dem lichtoptischen Mikroskop erkennbaren Lücken oder Ausbrüche in der Schneide). Diese Schneide erreicht eine optimale Schnittqualität und eine Standzeit größer 500.000 Schnitte für nicht abrasive Produkte, was je nach zu schneidendendem Produkt einer Verbesserung um einen Faktor von mindestens 250 bis 1600 im Vergleich zu derzeitigen Schneidmessern nach dem Stand der Technik in einer Strangeinheit entspricht.With these geometry and material values, a cutting edge 12 is produced in combination, which has a perfectly closed contour (no gaps or breakouts in the cutting edge that can be seen with the light-optical microscope). This cutting edge achieves optimal cutting quality and a service life of more than 500,000 cuts for non-abrasive products, which, depending on the product to be cut, corresponds to an improvement by a factor of at least 250 to 1600 compared to current state-of-the-art cutting knives in a strand unit.

4a-c zeigen drei verschiedene Ausführungsformen von Schneiden 12 des erfindungsgemäßen Schneidmessers 1 im Querschnitt. In 4a ist eine Schneide 12 mit einem einzigen Schneidenwinkel β gezeigt. Eine solche Ausführung der Schneide ist besonders kostengünstig. 4b zeigt eine andere Ausführungsform der Schneide 12, bei der die Schneide einen Schneidenwinkel β sowie einen Vorwinkel β1 aufweist. Die Schneide 12 kann auch mehrere Vorwinkel βn, aufweisen, wobei jeder Vorwinkel βn+1 kleiner ist als der vorhergehende Vorwinkel βn. Als Grenzvariante mit unendlich vielen Vorwinkeln kann die in 4c gezeigte Schneidenform aufgefasst werden, die die Form eines Spitzbogens aufweist. Eine solche Schneidenform bewirkt eine besonders lange Standzeit des Schneidmessers, da der Verschleiß gering ist. 4a-c show three different embodiments of cutting 12 of erfindungsge measured cutting blade 1 in cross section. In 4a a cutting edge 12 with a single cutting edge angle β is shown. Such a design of the cutting edge is particularly cost-effective. 4b shows another embodiment of the cutting edge 12, in which the cutting edge has a cutting edge angle β and a pre-angle β1 . The cutting edge 12 can also have a plurality of leading angles β n , each leading angle β n+1 being smaller than the preceding leading angle β n . As a limit variant with an infinite number of advance angles, the in 4c cutting edge shape shown, which has the shape of a pointed arch. Such a cutting edge shape results in a particularly long service life of the cutting blade, since wear is low.

Das in 1 gezeigte Schneidmesser 1 weist eine gerade Schneidenkontur auf. Bei den erfindungsgemäßen Schneidmessern 1 sind - anders als im Stand der Technik, der nur kreisbogenförmige Konturen erlaubt - beliebige Schneidenkonturen möglich, weil das Schneidmesser 1 nicht im laufenden Betrieb im Messerhalter 2 am Messerträger 3 nachgeschliffen werden muss.This in 1 The cutting knife 1 shown has a straight cutting contour. In contrast to the prior art, which only allows arcuate contours, the cutting blades 1 according to the invention can have any cutting edge contours because the cutting blade 1 does not have to be reground in the blade holder 2 on the blade carrier 3 during operation.

5.1 bis 5.4 sind eine schematische Darstellung des Schneidvorgangs mit einem erfindungsgemäßen Schneidmesser mit kurvenförmiger Schneide in Seitenansicht, wobei vier Phasen eines Schneidevorgangs schematisch illustriert sind. Dabei ist der Verlauf des Schneidmessers durch die beiden Kreisbögen 4 und 5 veranschaulicht. Bezugszeichen 4 gibt die Bahn des Messeranfangs 122 (im Beispiel der 5 kurvenförmig), Bezugszeichen 5 die Bahn des Messerendes 123 wieder. Der Pfeil zeigt die Bewegungsrichtung des Schneidmessers 1 an. 5 .1 to 5.4 are a schematic representation of the cutting process with a cutting blade according to the invention with a curved cutting edge in a side view, with four phases of a cutting process being illustrated schematically. The path of the cutting blade is illustrated by the two circular arcs 4 and 5. Reference number 4 indicates the path of the beginning of the knife 122 (in the example of 5 curved), reference number 5 the path of the knife end 123 again. The arrow indicates the direction of movement of the cutting blade 1.

Bei Schneidmesser 1 der 5 ist die Schneide 12 kurvenförmig ausgebildet. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Kontur des Schneidmessers 1 auf die verschiedenen Phasen des Schnittes durch das zu schneidende Produkt 6 abgestimmt ist.At cutting blade 1 of 5 the cutting edge 12 is curved. This is particularly advantageous because the contour of the cutting blade 1 is matched to the various phases of the cut through the product 6 to be cut.

5.1 zeigt den Zustand in dem Moment, da die Schneide 12 das Produkt 6 berührt. 5.2 veranschaulicht die Kompressions- und Anschnittphase, in der der Schnitt beginnt. Das Produkt 6 ist leicht eingedrückt. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Schneide 12 steil kurvenförmig ansteigt. Ebenso kann im Anfangsbereich 122 der Schneide 12 das Schneidmesser 1 einen Wellenschliff aufweisen, der die Kompressions- und Anschnittphase besonders unterstützt. 5.3 zeigt das Messer während des Schnitts durch das Produkt 6. Schneide 12 ist im entsprechenden Bereich im Wesentlichen gerade ausgebildet. Dies ermöglicht einen langsamen Schnitt, der die Schneidenlänge ausnutzt. Bei dem in 5.4 gezeigten Zustand ist das Produkt 6 bereits vollständig durchgeschnitten. Das verbleibende Stück Schneide 12 dient als Sicherheit, damit das Produkt 6 auch dann vollständig abgeschnitten wird. 5 .1 shows the state at the moment when the cutting edge 12 touches the product 6. 5 .2 illustrates the compression and gating phase where the cut begins. The product 6 is slightly dented. It is advantageous for this if the cutting edge 12 rises steeply in a curve. Likewise, in the initial area 122 of the cutting edge 12, the cutting knife 1 can have a serrated edge, which particularly supports the compression and cutting phase. 5 .3 shows the knife during the cut through the product 6. Cutting edge 12 is essentially straight in the corresponding area. This allows for a slow cut that takes advantage of the blade length. At the in 5 .4 the state shown, the product 6 has already been completely cut through. The remaining piece of cutting edge 12 serves as security, so that the product 6 is then completely cut off.

6.1 bis 6.4 sind eine schematische Darstellung des Schneidvorgangs mit einem erfindungsgemäßen Schneidmesser mit gerader Schneide 12 in Seitenansicht, wobei wiederum vier Phasen des Schneidevorgangs entsprechend den 5.1 bis 5.4 schematisch illustriert sind, Dabei ist der Verlauf des Schneidmessers 1 wieder durch die beiden Kreisbögen 4 und 5 veranschaulicht. Bezugszeichen 4 gibt die Bahn des Messeranfangs 122 (im Beispiel der 6 gerade), Bezugszeichen 5 die Bahn des Messerendes 123 wieder. Der Pfeil zeigt die Bewegungsrichtung des Schneidmessers 1 an. 6 .1 to 6.4 are a schematic representation of the cutting process with a cutting knife according to the invention with a straight cutting edge 12 in side view, again four phases of the cutting process corresponding to the 5 .1 to 5.4 are illustrated schematically, the course of the cutting blade 1 is again illustrated by the two circular arcs 4 and 5. Reference number 4 indicates the path of the beginning of the knife 122 (in the example of 6 straight), reference number 5 the path of the knife end 123 again. The arrow indicates the direction of movement of the cutting blade 1.

Wie in 6.1 zu sehen ist, ist das Schneidmesser 1 bereits zu einem großen Stück unter dem Produkt 6 hindurchgefahren, bevor das Schneidmesser 1 dieses überhaupt berührt. Entsprechend später entlang der Schneide 12 trifft diese in der Kompressions- und Anschnittphase auf das Produkt 6. 6.3 zeigt das Messer während des Schnitts durch das Produkt 6. Bei dem in 6.4 gezeigten Zustand ist das Produkt 6 bereits vollständig durchgeschnitten.As in 6 .1 can be seen, the cutting blade 1 has already passed under the product 6 to a large extent before the cutting blade 1 even touches it. Correspondingly later along the cutting edge 12, it meets the product 6 in the compression and cutting phase. 6 .3 shows the knife during the cut through the product 6. At the in 6 .4 the state shown, the product 6 has already been completely cut through.

Ein Vergleich der 5.1 bis 5.4 mit 6.1 bis 6.4 zeigt den Unterschied in der für den Schnitt genutzten Schneidenlänge, der durch die Kontur des Schneidmessers 1 bedingt ist. Während bei dem kurvenförmig ausgebildeten Schneidmesser der 5 ungefähr 80% der Schneidenlänge für den Schnitt genutzt werden, ist dies bei dem Schneidmesser mit der geraden Kontur aus den 6 nur ungefähr 30%. Bei gerade Schnittkontur wird im Vergleich zur kurvenförmigen Schnittkontur somit nur ein Bruchteil der Schnittlänge des Schneidmessers 1 für den Schnitt genutzt. Dies führt dazu, dass man die Standzeit des Schneidmessers 1 bei kurvenförmiger Schneide gegenüber einem Schneidmesser mit gerader Schneide ungefähr verdoppeln kann.A comparison of 5 .1 to 5.4 with 6.1 to 6.4 shows the difference in the cutting edge length used for the cut, which is due to the contour of the cutting blade 1. While in the curved cutting blade of 5 About 80% of the cutting edge length is used for the cut, this is the case with the cutting knife with the straight contour from the 6 only about 30%. In the case of a straight cutting contour, only a fraction of the cutting length of the cutting blade 1 is used for the cut in comparison to a curved cutting contour. As a result, the service life of the cutting knife 1 with a curved cutting edge can be approximately doubled compared to a cutting knife with a straight cutting edge.

Als nächstes wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messerhalters 2 mit Bezug auf die 7 bis 9 beschrieben. Ein Messerhalter 2 ist an einem Messerträger 3 angebracht, wie in 8 und 9 gezeigt ist. Der Messerhalter 2 weist eine planare Klemmbacke 22 sowie eine planare Gegenlage 21 auf. Aufgrund der planaren Ausführung von Klemmbacke 22 und Gegenlage 21 liegt das Schneidmesser 1 vollständig eben sowohl an der Klemmbacke 22 wie auch an der Gegenlage 21 an, so dass etwaige Biegespannungen minimiert oder gar vermieden werden. Die Haltekraft FH, die erforderlich ist, um die Klemmbacke 22 gegen das Schneidmesser 1 und die Gegenlage 21 zu pressen, wird durch Federkraft FF und Fliehkraft FM aufgebracht. Beide Kräfte FF und FM wirken auf Hebel mit Masse 23 ein, der um die Hebelachse 222 dreht und gegen Klemmbacke 22 drückt. Hebel mit Masse 23 besteht aus Messing, Klemmbacke 22 aus Aluminium. Klemmbacke 22 ist mit einem Klemmbackengelenk 231, einem Drehgelenk mit einem Freiheitsgrad, ausgeführt, so dass sich die Klemmbacke 22 in einer Ebene zum zwischen Klemmbacke 22 und Gegenlage 21 eingeklemmten Schneidmesser 1 parallel ausrichten kann. Die Ausrichtung in der zweiten Ebene ist durch die genau gefertigten Bauteile sichergestellt, insbesondere durch die seitlichen Führungen 212, die das Schneidmesser 1 in Schnittrichtung positionieren. Die Klemmbacke 22 weist zur Erhöhung des Reibbeiwertes und somit zur Erhöhung der Haltekraft eine Beschichtung aus Nickel auf.Next, an embodiment of the knife holder 2 according to the invention with reference to FIG 7 until 9 described. A knife holder 2 is attached to a knife carrier 3, as in 8th and 9 is shown. The knife holder 2 has a planar clamping jaw 22 and a planar counter-surface 21 . Due to the planar design of the clamping jaw 22 and counter support 21, the cutting blade 1 rests completely flat on both the clamping jaw 22 and the counter support 21, so that any bending stresses are minimized or even avoided. The holding force F H , which is required to press the clamping jaw 22 against the cutting blade 1 and the counter-surface 21 , is increased by spring force F F and centrifugal force F M brought. Both forces F F and F M act on the lever with mass 23 which rotates about the lever axis 222 and presses against the clamping jaw 22 . Lever with mass 23 is made of brass, clamping jaw 22 is made of aluminum. Clamping jaw 22 is designed with a clamping jaw joint 231, a rotary joint with one degree of freedom, so that the clamping jaw 22 can be aligned parallel to the cutting knife 1 clamped between the clamping jaw 22 and the counter-surface 21 in a plane. Alignment in the second plane is ensured by the precisely manufactured components, in particular by the lateral guides 212 which position the cutting blade 1 in the cutting direction. The clamping jaw 22 has a nickel coating to increase the coefficient of friction and thus to increase the holding force.

Die Federkraftkomponente FF der Haltekraft FH wird durch die beiden Federn 25 erzeugt, die im Federhalter 24 angeordnet sind. Der Federhalter ist mit einem Federhalterdeckel 241 verschlossen. Die durch die beiden Federn 25 erzeugte Federkraftkomponente FF wird über stiftförmig ausgebildete Federstücke 26 auf den Hebel mit Masse 23 übertragen, der seinerseits Klemmbacke 22 gegen Gegenlage 21 drückt, wodurch das Schneidmesser 1 zwischen den beiden eingeklemmt wird. Die Federkraftkomponente FF ist konstant.The spring force component F F of the holding force F H is generated by the two springs 25 that are arranged in the spring holder 24 . The pen holder is closed with a pen holder cover 241 . The spring force component F F generated by the two springs 25 is transmitted via pin-shaped spring pieces 26 to the lever with mass 23, which in turn presses the clamping jaw 22 against the counter-surface 21, whereby the cutting blade 1 is clamped between the two. The spring force component F F is constant.

Die Fliehkraftkomponente FM der Haltekraft FH wird durch den Hebel mit Masse 23 erzeugt, wenn der Messerhalter rotiert. Aufgrund der Fliehkraft wird der Hebel mit Masse 23 nach außen gedrückt. Dieser drückt seinerseits auf Klemmbacke 22, wodurch das Schneidmesser 1 ebenfalls zwischen Klemmbacke 22 und Gegenlage 21 einklemmt wird. Die Fliehkraft ist abhängig von der Drehzahl des Messerträgers 3. Aufgrund dieser Abhängigkeit erhöht sich die Haltekraft FH des Schneidmessers mit steigender Drehzahl. Damit wird kompensiert, dass die Fliehkraft auf der anderen Seite bewirkt, dass das Schneidmesser 1 aus dem Messerhalter 2 getrieben wird. Durch angemessene Wahl des Hebels mit Masse 23 kann sichergestellt werden, dass die Haltekraft FH, die auf das Schneidmesser 1 wirkt, immer größer ist als die Kraft, die das Messer aus dem Messerhalter 2 treibt. Das Schneidmesser 1 wird auf diese Weise mit gleichbleibender Sicherheit gehalten.The centrifugal force component F M of the holding force F H is generated by the lever with mass 23 when the knife holder rotates. Due to the centrifugal force, the lever with mass 23 is pushed outwards. This in turn presses on the clamping jaw 22, whereby the cutting blade 1 is also clamped between the clamping jaw 22 and the counter-surface 21. The centrifugal force depends on the speed of the knife carrier 3. Due to this dependency, the holding force F H of the cutting knife increases with increasing speed. This compensates for the fact that the centrifugal force on the other side causes the cutting blade 1 to be driven out of the blade holder 2 . Appropriate choice of the lever with mass 23 can ensure that the holding force F H acting on the cutting blade 1 is always greater than the force that drives the blade out of the blade holder 2 . In this way, the cutting blade 1 is held with constant security.

Das Schneidmesser 1 wird so kraftschlüssig und mit geringer Flächenpressung bis dicht an die Wirkstelle über den Messerhalter 2 gespannt.The cutting blade 1 is thus clamped in a non-positive manner and with low surface pressure up to the point of action via the blade holder 2 .

Wenn das Schneidmesser 1 gewechselt werden soll, kann der Messerhalter 2 über den Entriegelungsmechanismus 28, der über eine Ausnehmung in der Abdeckung 29 zugänglich ist, entriegelt werden, indem er nach unten gedrückt wird. 9 zeigt den Messerhalter 2 in gespanntem Zustand, 8 zeigt ihn ohne Messer in entriegeltem Zustand mit geöffneter Klemmbacke 22, die zur Gegenlage 21 ca. 1 bis 2 mm beabstandet ist. Im entriegelten Zustand ist das Schneidmesser 1 freigegeben und kann entnommen werden. Eine Entriegelung wird nur bei angehaltener Vorrichtung erfolgen. Die Haltekraft FH besteht zum Zeitpunkt der Entriegelung also nur aus der Federkraftkomponente FF. Der Entriegelungsmechanismus 28 muss somit nur der Federkraftkomponente FF entgegenwirken und diese kompensieren. Die Klemmbacke 22 kann dann einfach manuell von der Gegenlage 21 wegbewegt werden, um das Schneidmesser 1 zu entnehmen.If the cutting blade 1 is to be changed, the blade holder 2 can be unlocked via the unlocking mechanism 28, which is accessible via a recess in the cover 29, by pressing it down. 9 shows the knife holder 2 in the clamped state, 8th shows him without knife in the unlocked state with open jaw 22, which is spaced from the counter-surface 21 about 1 to 2 mm. In the unlocked state, the cutting blade 1 is released and can be removed. Unlocking will only occur when the device is stopped. At the time of unlocking, the holding force F H consists only of the spring force component F F . The unlocking mechanism 28 thus only has to counteract and compensate for the spring force component F F . The clamping jaw 22 can then simply be moved manually away from the counter-surface 21 in order to remove the cutting knife 1.

Wie vorstehend schon erwähnt, weist der Messerhalter 2 seitliche Führungen 212 auf, um die Positionierung des Schneidmessers 1 zu vereinfachen. Um das Schneidmesser 1 auch problemlos und ohne separates Justieren auf der richtigen Höhe einsetzen zu können, weist der Messerhalter zusätzlich zwei Anschlagstifte 27 auf.As already mentioned above, the knife holder 2 has lateral guides 212 in order to simplify the positioning of the cutting knife 1. In order to be able to use the cutting blade 1 at the correct height without any problems and without separate adjustment, the blade holder also has two stop pins 27 .

Sowohl Gegenlage 21 wie auch Klemmbacke 22 weisen an ihren Oberkanten 211, 221 Rundungen auf. Dies verringert die Kerbwirkung durch die auftretende Biegung des Messers beim Schnitt bei.Both counter-surface 21 and clamping jaw 22 have curves on their upper edges 211, 221. This reduces the notch effect caused by the bending of the knife when cutting.

10 schließlich zeigt einen Messerträger 3 mit zwei erfindungsgemäßen Messerhaltern 2 in perspektivischer Darstellung. Einer der beiden Messerhalter 2 ist in 10 nicht sichtbar, da er unter der Abdeckung 29 liegt, mit der er abgedeckt ist. Messerträger 3 rotiert um eine (nicht gezeigte) Messerträgerachse, die durch Zentrierung 32 verläuft. Mit der Flanschfläche 31 ist der Messerträger 3 an einer Strangmaschine angebracht. An Messerträger 3 sind zwei Messerhalter 2 befestigt, in die wiederum jeweils ein Schneidmesser 1 eingespannt ist. 10 finally shows a perspective view of a knife carrier 3 with two knife holders 2 according to the invention. One of the two knife holders 2 is in 10 not visible as it lies under the cover 29 with which it is covered. Knife carrier 3 rotates about a knife carrier axis (not shown) which runs through centering 32 . The blade carrier 3 is attached to a strand machine with the flange surface 31 . Two knife holders 2 are fastened to knife carrier 3, in each of which a cutting knife 1 is clamped.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 2338358 A1 [0007]EP 2338358 A1 [0007]

Claims (19)

Schneidmesser (1) für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Messers eine Härte von 1.400 bis 2.200 HV30, vorzugsweise von 1.500 bis 2.100 HV30, insbesondere von 1.600 bis 2.000 HV30 und besonders bevorzugt von 1.800 bis 1.950 HV30 sowie eine Biegebruchfestigkeit von 3.600 bis 4.400 MPa, vorzugsweise von 3.700 bis 4.200 MPa, insbesondere von 3.800 bis 4.100 MPa und besonders bevorzugt von 3.900 bis 4.000 MPa, aufweist und die Korngröße des Materials von 0,2 bis 1,3 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm und besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,4 µm beträgt.Cutting knife (1) for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into rod-shaped products, characterized in that the material of the knife has a hardness of 1,400 to 2,200 HV30, preferably 1,500 to 2,100 HV30, in particular 1,600 to 2,000 HV30 and particularly preferred from 1800 to 1950 HV30 and a transverse rupture strength from 3600 to 4400 MPa, preferably from 3700 to 4200 MPa, in particular from 3800 to 4100 MPa and particularly preferably from 3900 to 4000 MPa, and the grain size of the material from 0.2 to 1.3 µm, preferably from 0.2 to 0.8 µm and more preferably from 0.2 to 0.4 µm. Schneidmesser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsschneidenradius (r) von 1 bis 25 µm, vorzugsweise von 1 bis 15 µm, insbesondere kleiner 5 µm und besonders bevorzugt von 1 bis 3 µm ist.Cutting knife (1) after claim 1 , characterized in that the initial cutting edge radius (r) is from 1 to 25 µm, preferably from 1 to 15 µm, in particular less than 5 µm and particularly preferably from 1 to 3 µm. Schneidmesser (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Hartmetall ist mit einer Hartstoffphase, ausgewählt aus der mindestens einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, Titancarbid, Titannitrid, Niobcarbid, Tantalcarbid oder Vanadiumcarbid, wobei Wolframcarbid besonders bevorzugt ist, und einer Binderphase aus Kobalt, Nickel oder einer Mischung der beiden, wobei Kobalt besonders bevorzugt ist.Cutting knife (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the material is a hard metal with a hard material phase selected from at least one compound from the group consisting of tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride, niobium carbide, tantalum carbide or vanadium carbide, with tungsten carbide being particularly preferred, and a binder phase of cobalt, nickel or a mixture of the two, with cobalt being particularly preferred. Schneidmesser (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Binderanteil von 4 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 6 bis 10 Gew.-% beträgtCutting knife (1) after claim 3 , characterized in that the proportion of binder is from 4 to 15% by weight, preferably from 6 to 10% by weight Schneidmesser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenwinkel (β) von 15° bis 45°, vorzugsweise von 25° bis 40° beträgt.Cutting blade (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the cutting edge angle (β) is from 15° to 45°, preferably from 25° to 40°. Schneidmesser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenwinkel (β) mindestens einen Vorwinkel (βn) aufweist, wobei der Vorwinkel (βn) kleiner ist als der Schneidenwinkel (β), oder dass die Schneide (12) spitzbogenförmig ist.Cutting blade (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the cutting edge angle (β) has at least one pre-angle (β n ), the pre-angle (β n ) being smaller than the cutting edge angle (β), or in that the cutting edge (12) is ogive-shaped. Schneidmesser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenkontur gerade oder kurvenförmig ist und/oder in Teilbereichen einen Wellenschliff aufweist.Cutting blade (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the cutting edge contour is straight or curved and/or has a serrated edge in some areas. Schneidmesser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidflächen (13) eine Laserstruktur aufweisen.Cutting blade (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the cutting surfaces (13) have a laser structure. Schneidmesser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (11, 11a, 11b) des Schneidmessers (1) eine Beschichtung und/oder eine Laserstruktur aufweisen.Cutting blade (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the side surfaces (11, 11a, 11b) of the cutting blade (1) have a coating and/or a laser structure. Messerhalter (2), ausgebildet und eingerichtet zum Halten eines Schneidmessers (1) für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte, insbesondere eines Schneidmessers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerhalter (2) eine planare Klemmbacke (22) und eine planare Gegenlage (21) aufweist, wobei die Klemmbacke (22) um ein Klemmbackengelenk (222) justierbar ist, wobei die Klemmbacke (22) mit einem Hebel mit Masse (23) derart in Wirkverbindung steht, dass eine durch den Hebel mit Masse (23) erzeugte Kraft die Klemmbacke (22) gegen die Gegenlage (21) drückt, wodurch das Schneidmesser (1) zwischen Klemmbacke (22) und Gegenlage (21) flächig einklemmt wird.Knife holder (2), designed and set up for holding a cutting knife (1) for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into rod-shaped products, in particular a cutting knife (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the knife holder (2) has a planar clamping jaw (22) and a planar counter-surface (21), the clamping jaw (22) being adjustable about a clamping jaw joint (222), the clamping jaw (22) having a lever with Mass (23) is operatively connected in such a way that a force generated by the lever with mass (23) presses the clamping jaw (22) against the counter-surface (21), whereby the cutting blade (1) between the clamping jaw (22) and counter-surface (21) is flattened. Messerhalter (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Hebel mit Masse (23) erzeugte Kraft eine Fliehkraft ist.Knife holder (2) after claim 10 , characterized in that the force generated by the lever with mass (23) is a centrifugal force. Messerhalter (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel mit Masse (23) weiterhin mit mindestens einer Feder (25) in Wirkverbindung steht, so dass eine durch die mindestens eine Feder (25) erzeugte Kraft die Klemmbacke (22) gegen die Gegenlage (21) drückt.Knife holder (2) after claim 10 or 11 , characterized in that the lever with mass (23) is also operatively connected to at least one spring (25), so that a force generated by the at least one spring (25) presses the clamping jaw (22) against the counter-surface (21). Messerhalter (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacke (22) und die Gegenlage (21) eine Breite aufweisen, die mindestens im Wesentlichen gleich der Länge I des Schneidmessers (1) ist.Knife holder (2) according to one of Claims 10 until 12 , characterized in that the clamping jaw (22) and the counter-surface (21) have a width which is at least substantially equal to the length I of the cutting knife (1). Messerhalter (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er seitliche Führungen (212) und/oder einen unteren Anschlag (27) für das Schneidmesser (1) aufweist.Knife holder (2) according to one of Claims 10 until 13 , characterized in that it has lateral guides (212) and/or a lower stop (27) for the cutting knife (1). Messerhalter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Entriegelungsmechanismus (28) zum Beabstanden der Klemmbacke (22) von der Gegenlage (21) aufweist, wobei der Entriegelungsmechanismus (28) mit dem Hebel mit Masse (23) in Wirkverbindung steht.Knife holder according to one of the Claims 10 until 14 , characterized in that it comprises an unlocking mechanism (28) for spacing the clamping jaw (22) from the counter-surface (21), the unlocking mechanism (28) being operatively connected to the lever with mass (23). Messerhalter (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand (211, 221) der Klemmbacke (22) und/oder der Gegenlage (21) abgerundet ist.Knife holder (2) according to one of Claims 10 until 15 , characterized in that the upper edge (211, 221) of the clamping jaw (22) and/or the counter-surface (21) is rounded. Messerträger (3) für eine Schneidvorrichtung in einer Strangeinheit zum Schneiden eines Stranges in stabförmige Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerträger (3) mindestens einen am Messerträger (3) angeordneten und um eine Rotationsachse R des Messerträgers (3) drehbaren Messerhalter (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 16 aufweist.Knife carrier (3) for a cutting device in a strand unit for cutting a strand into rod-shaped products, characterized in that the knife carrier (3) has at least one knife holder (2) arranged on the knife holder (3) and rotatable about an axis of rotation R of the knife holder (3). after one of Claims 10 until 16 having. Strangmaschine der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend eine Schneidvorrichtung mit wenigstens einem Messerträger nach einem der Ansprüche 10 bis 16 sowie wenigstens einem Schneidmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Rod machine of the tobacco processing industry, comprising a cutting device with at least one knife carrier according to one of Claims 10 until 16 and at least one cutting blade according to one of Claims 1 until 9 . Trinkhalmherstellungsmaschine, umfassend eine Schneidvorrichtung mit wenigstens einem Messerträger nach einem der Ansprüche 10 bis 16 sowie wenigstens einem Schneidmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Drinking straw manufacturing machine, comprising a cutting device with at least one knife carrier according to one of Claims 10 until 16 and at least one cutting blade according to one of Claims 1 until 9 .
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