DE10349890A1

DE10349890A1 - Vorrichtung zum Längsschneiden einer Bahn

Info

Publication number: DE10349890A1
Application number: DE2003149890
Authority: DE
Inventors: Johannes Boppel; Peter Leidig
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2003-10-25
Filing date: 2003-10-25
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-10-26
Also published as: DE10349890B4

Abstract

Eine Vorrichtung zum Längsschneiden einer Bahn weist ein Messer auf, welches gegen ein die Bahn führendes Stützelement anstellbar ist. Eine Fläche des Stützelements weist in einem der Bahn zugewandten Bereich eine Vielzahl von Öffnungen für den Austritt eines unter Druck stehenden Fluids auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Längsschneiden einer Bahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 12 38 935 A2 ist eine Vorrichtung zum Längsschneiden von Folien und Bändern bekannt, wobei das bandförmige Material über eine Untermesserwelle mit mindestens einem als Schneidnut ausgeführtem Untermesser geführt wird, und mittels eines in die Nut eingreifendes Obermesser geschnitten wird.

Die EP 11 44 292 B1 zeigt ein Leitelement für Bahnen, welches auf einem Rahmen ein plattenförmiges, poröses, aus einer darunterliegenden Kammer luftdurchströmbares Material aufweist. Das Leitelement führt die Bahn berührungslos, während diese auf der gegenüberliegenden Seite beispielsweise mittels einer Beschichtungsvorrichtung mit einem Klebstoff versehen wird.

Die EP 07 05 785 A2 offenbart ein Leitelement, wobei in einer Ausführung mikroporöses Material mit Porengrößen von 7 bis 10 μm von Luft durchströmt wird und in einer anderen Ausführung Bohrungen für den Luftdurchtritt auf der Innenseite des Rohres einen Durchmesser von 0,35 mm. d. h. 350 μm, und die nach außen gerichteten Öffnungen einen Durchmesser von 1,58 mm, d. h. 1.580 μm, aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Längsschneiden einer Bahn zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine zuverlässig und sehr genau arbeitende Vorrichtung zu Längsschneiden einer Materialbahn z. B. Bahn geschaffen wird. Durch die Ausbildung eines Luftpolsters zwischen eines als Untermesserkörper ausgeführten Stützelementes bzw. Widerlagers und der Bahn wird zum einen ein Kontakt, und daher ein Abschmieren, einer beispielsweise bedruckten und noch nicht vollständig getrockneten Bahn verhindert. Insbesondere findet auch keine Drehmomentübertragung von der Bahn auf den Untermesserkörper statt, was insbesondere bei Wechselnden Maschinengeschwindigkeiten ansonsten in der Bahnspannung und -dehnung bereitet. Zum zweiten kann in einer Ausführung jeglicher mechanischer Kontakt zwischen Ober- und Untermesser vermieden werden, was zu erheblich verringertem Verschleiß führt.

Durch die Mikroöffnungen wird ein Luftpolster ausgebildet, welches sehr homogen ist und einen geringen Fluidstrom erfordert.

Mittels in anderen Anwendungen z. T. verwendeten Luftaustrittsöffnungen bzw. Düsen mit Durchmessern im Millimeterbereich sind punktuell auf das Material Kräfte (Impuls des Strahls) aufbringbar, mittels welchen dieses vom betreffenden Bauteil fern gehalten wird, während durch eine Verteilung von Mikroöffnungen mit hoher Lochdichte eine Unterstützung und vorrangig der Effekt eines ausgebildeten Luftpolsters zum Tragen kommt. Die Gefahr eines Flatterns der Materialbahn aufgrund der starken Blasluftströme wird vermindert. Es bilden sich hierdurch wesentlich verschiedene Effekte aus. Während beim Anheben der Bahn mittels Blasluftdüsen diese durch den Impuls des Luftstrahls selbst ausgelenkt wird, wird in der Ausbildung mit Mikroöffnungen die Bahn durch das Luftpolster lediglich von der Oberfläche der Stützeinrichtung fern gehalten und durch Anheben bzw. absenken letzterer das Bahnprofil eingestellt. Der Abstand zwischen der die Öffnungen tragenden Oberfläche und der Bahn wird verringem, der Volumenstrom an Strömungsmittel erheblich abgesenkt.

Unter Mikroöffnungen werden hier Öffnungen auf der Oberfläche des Bauteils verstanden, welche einen Durchmesser kleiner oder gleich 500 μm, vorteilhaft kleiner oder gleich 300 um, insbesondere kleiner oder gleich 150 μm aufweisen. Eine „Lochdichte" für die mit den Mikroöffnungen versehene Fläche liegt bei mindesten eine Mikroöffnung je 5 mm² (= 0,20/mm²), vorteilhaft mindestens eine Mikroöffnung je 3,6 mm² (= 0,28/mm²).

Die Mikroöffnungen können vorteilhaft als offene Poren an der Oberfläche eines porösen, insbesondere mikroporösen, luftdurchlässigen Materials oder aber als Öffnungen durchgehender Bohrungen kleinen Querschnittes ausgeführt sein, welche sich durch die Wand einer Zuführkammer nach außen erstrecken.

Um im Fall des Einsatzes von mikroporösen Materials eine gleichmäßige Verteilung von an der Oberfläche des Materials austretender Luft zu erzielen, ohne gleichzeitig hohe Schichtdicken des Materials mit hohem Strömungswiderstand zu benötigen, ist es zweckmäßig, dass das mikroporöse Material als Schicht auf einem festen, luftdurchlässigen Träger aufgebracht ist. Ein solcher Träger kann mit Druckluft beaufschlagt werden, die aus dem Träger heraus durch die mikroporöse Schicht fließt und so an der Oberfläche des Bauteils ein Luftkissen bildet.

Dieser Träger kann seinerseits mit einer besseren Luftdurchlässigkeit als der des mikroporösen Materials porös sein; er kann aber auch aus einem einen Hohlraum umschließenden, mit Luftdurchtrittsöffnungen versehenem Flachmaterial bzw. geformtem Material gebildet sein. Auch Kombinationen dieser Alternativen kommen in Betracht.

Um eine gleichmäßige Luftverteilung zu erzielen, ist es außerdem wünschenswert, dass die Dicke der Schicht wenigstens dem Abstand benachbarter Öffnungen des Trägers entspricht.

Im Fall des Einsatzes von Mikrobohrungen ist eine Ausführung vorteilhaft, wobei die der Bahn zugewandte und die Mikroöffnungen aufweisende Seite des mit der Bahn zusammen wirkenden Stützelementes als ein lösbares Bauteil auf einem Träger ausgebildet ist. So ist eine Reinigung und/oder aber ein Austausch von Einsätzen verschiedenartiger Mikroperforationen zur Anpassung an unterschiedliche Materialien und Materialstärken möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtungen zum Längsschneiden einer Bahn in einer Ausführung mit Untermesser;
2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtungen zum Längsschneiden einer Bahn in einer Ausführung ohne Untermesser bzw. Schneidnut;
3 einen Teillängsschnitt durch eine erste Ausführung eines rotationssymmetrischen Stützelements mit porösem Material;
4 einen Querschnitt zur Ausführung nach 3;
5 einen Teillängsschnitt durch eine erste Ausführung eines rotationssymmetrischen Stützelements mit Mikrobohrungen;
6 einen Querschnitt zur Ausführung nach 5;
7 eine Prinzipskizze zu einer zweiten Ausführung mit einem alternativen Querschnitt;
8 eine Prinzipskizze zu einer dritten Ausführung mit einem alternativen Querschnitt;
9 eine teilbahnbreite Ausführung des Stützelements.
Eine Bahn 02, z. B. Materialbahn 02 oder Bedruckstoffbahn 02, insbesondere Papierbahn 02, beispielsweise eine Bearbeitungsstufe einer bahnerzeugenden und/oder -bearbeitenden Maschine, z. B. einer Druckmaschine. Die Bahn 02 wird auf dem Weg durch die Maschine mittels einer Vorrichtung zum Längsschneiden in Teilbahnen längs geschnitten. Insbesondere wird die Bahn 02 im Fall einer Druckmaschine in Teilbahnen geschnitten, welche in ihrer Breite jeweils ein ganzzahliges Vielfaches einer aufgebrachten Druckseite entsprechen. Auch kann lediglich oder zusätzlich ein schmaler Randstreifen entfernt werden. Die Vorrichtung ist auch auf Schneidvorrichtungen anzuwenden, in welcher die Bahn 02 lediglich abschnittsweise geschnitten (Skip-Slitter) oder längs perforiert wird.
Die Vorrichtungen zum Längsschneiden der Bahn 02 beinhaltet ein Messer 05, insbesondere ein umlaufendes Messer 05, welches durch die Bahn 02 mit einem als Widerlager 01 dienendes Stutzelement 01 zusammen wirkt. Die Bahn 02 wird durch das Stützelement 01 geführt. Hierfür ist es zweckmäßig, dass das Stützelement 01 zumindest geringfügig durch die Bahn 02 umschlungen ist.
In 1 ist die Vorrichtung dargestellt, wobei das Messer 05 mit einem über die gesamte Bahnbreite reichenden Stützelement 01 zusammen wirkt. Obwohl lediglich ein Messer 05 Dargestellt ist, kann bei entsprechenden Bahnbreiten das Stützelement 01 vorteilhaft mit mehreren quer zur Transportrichtung der Bahn 02 voneinander beabstandeten Messem 05 zusammen wirken und die Bahn 02 in mehr als zwei Teilbahnen längsschneiden. In 1 taucht das Messer 05 geringfügig in eine Ausnehmung 15, hier eine umlaufende Nut 15, ein, deren Berandung dem Messer 05 als Gegenmesser 16, z. B. Untermesser 16, dient. Im Falle mehrerer Messer 05 oder aber für den Fall, dass das Messer 05 auf unterschiedliche Schnittbreiten einstellbar sein soll, sind im Stützelement 01 mehrere Nuten 15 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel nach 2 weist das Stützelement 01 keine Nuten 15 auf, das Messer 05 taucht nicht in die Oberfläche des Stützelements 01 ein. Es liegt im Querschnitt betrachtet keine Durchdringung zwischen Messer 05 und dem Stützelement 01 vor. Letztere ist eine besonders einfach herzustellende Ausführung und ist auch auf die Ausführungen gemäß 3 bis 9 zu übertragen.
Damit beispielsweise eine Oberfläche der Bahn 02, z. B. eine frische Beschichtung oder insbesondere ein frisch gedrucktes, noch nicht getrocknete Druckbild auf der Bahn 02 nicht durch das Stützelement 01 beschädigt wird, ist es als berührungslos arbeitendes Stützelement 01 unter Verwendung eines unter Überdruck gegen die Umgebung stehenden Fluids ausgeführt.
Die Mantelfläche des Stützelementes 01 weist Öffnungen 03, z. B. Mikroöffnungen 03 auf, durch welche im Betrieb aus einem im Innern liegenden (in 1 und 2 nicht sichtbaren) Hohlraum 04, z. B. einer Kammer 04, insbesondere Druckkammer 04, unter Überdruck gegen die Umgebung stehendes Fluid, z. B. eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gemisch, insbesondere Luft, strömt. In den Figuren ist eine entsprechende Druckluftquelle nicht dargestellt.
Das Stützelement 01 weist zumindest auf der mit der Bahn 02 zusammenwirkenden bzw. auf der der Bahn 02 zugewandten Seite seiner Oberfläche eine Fläche 10 mit Mikroöffnungen 03 auf. Es kann die Öffnungen 03 jedoch auch auf anderen, der Bahn 02 nicht zugewandten Seiten aufweisen oder zumindest auf ihrem mit der Bahn 02 zusammen wirkenden Längsabschnitt gänzlich aus einem die Mikroöffnungen 03 aufweisenden Material bestehen.
Diese einfachste Ausführung ohne Vorzugsrichtung für die Anordnung der Öffnungen 03 wird durch die Ausbildung der Öffnungen 03 als Mikroöffnungen 03 möglich, da hiermit ein dünneres aber homogeneres Luftpolster geschaffen, gleichzeitig ein erforderlicher bzw. resultierender Volumenstrom und damit auch ein Verluststrom über die „offene" Seite erheblich reduziert ist. Der hohe Widerstand der Mikroöffnungen 03 bewirkt im Gegensatz zu Öffnungen großen Querschnitts, dass ein „Nichtbedecken" eines Bereichs von Öffnungen nicht zu einer Art Kurzschlussstrom führt. Im Gesamtwiderstand erhält der über die Öffnungen 03 abfallende Teilwiderstand ein erhöhtes Gewicht.
In einer ersten Ausgestaltung (3) sind die Mikroöffnungen 03 als offene Poren an der Oberfläche eines porösen, insbesondere mikroporösen, luftdurchlässigen Materials 06, z. B. aus einem offenporigen Sintermaterial 06, insbesondere aus Sintermetall, ausgebildet. Das luftdurchlässige poröse Material 06 der Mantelfläche weist Poren mit einer Größe von z. B. 5 bis 50 μm, insbesondere 10 – 30 μm auf. Es ist mit einer unregelmäßigen, amorphen Struktur ausgebildet. Die Ausführungen zum Aufbau und zur Ausbildung des Materials 06 aus 3 sind in gleicher Weise auf die o. g. Ausführung ohne das Vorhandensein einer Nut 15 sowie auf die nachfolgenden Beispiele mit dem Material 06 anzuwenden.
Materialwahl, Dimensionierung und Druckbeaufschlagung sind derart gewählt, dass aus der Luftaustrittsfläche des Sintermaterials 06 pro Stunde 1 – 20 Normkubikmeter pro m², insbesondere 2 bis 15 Normkubikmeter pro m², austreten. Besonders vorteilhaft ist der Luftaustritt von 3 bis 7 Normkubikmeter pro m².
Vorteilhaft wird die Sinterfläche aus dem Hohlraum 04 heraus mit einem Überdruck von mindestens 1 bar, insbesondere mit mehr als 4 bar, beaufschlagt. Besonders vorteilhaft ist eine Beaufschlagung der Sinterfläche mit einem Überdruck von 5 bis 7 bar.
Wird der Hohlraum 04 des Stützelements 01 auf seiner mit der Bahn 02 zusammen wirkenden Seite im wesentlichen allein durch den Körper aus porösem Material 06 gebildet (d.h. in diesem Bereich ohne weitere lasttragende Schicht oder Unterlage), so ist dieser z. B. kreisring- oder halbschalenförmig ausgebildete Körper in diesem Bereich im wesentlichen selbsttragend mit einer Wandstärke von größer oder gleich 10 mm, insbesondere größer oder gleich 12 mm, ausgebildet (nicht dargestellt).
Das Stützelement 01 ist mittels eines Halters 14 – bei bahnbreiten Stützelementen 01 zwei Haltern 14 – in der Maschine angeordnet. Sind quer zur Transportrichtung mehrere voneinander beabstandete Stützelemente 01 vorgesehen, so sind diese beispielsweise an einer gemeinsamen Traverse angeordnet. Der Halter 14 bzw. das Stützelement 01 ist vorzugsweise bzgl. der gestellfesten Traverse in einer Richtung senkrecht zur Bahnebene im Abstand zur Bahnebene veränderbar. Zwischen Halter 14 und Traverse ist eine geeignete Lagerung, z. B. Spindeltrieb, Gewindegang, Gleitlager mit Stellmittel etc., vorgesehen. Vorzugsweise sind bei mehreren nebeneinander angeordneten Stützelementen 01 diese einzeln im Abstand zur Ebene der Bahn 02 einstellbar. Hierfür können vorteilhaft Stellantriebe, insbesondere fernbetätigbar, vorgesehen sein. In Weiterbildung sind sie einzeln quer zur Transportrichtung an der Traverse positionier- bzw. justierbar. Auch hier können vorteilhaft Stellantriebe vorgesehen sein, welche beispielsweise, insbesondere wenn fernbetätigbar, bei Produktionsbeginn durch eine Steuerung auf die zu bedruckende Bahnbreite eingestellt werden. Das unter Druck stehende Fluid kann über eine Zuführung 13 (1 und 2) in den Hohlraum 04 zugeführt werden.
Das Messer 05 ist mittels eines Halters 18, z. B. Stößels 18, an einer gestellfesten Halterung 19, z. B. Traverse 19, angeordnet. Sind quer zur Transportrichtung mehrere voneinander beabstandete Messer 05 vorgesehen, so sind diese beispielsweise an der gemeinsamen Traverse 19 angeordnet. In vorteilhafter Ausführung ist das Messer 05 bzw. der das Messer 05 tragende Halter 18 quer zur Transportrichtung an der Traverse 19 positionier- bzw. justierbar. Es können vorteilhaft Stellantriebe vorgesehen sein, welche beispielsweise, insbesondere wenn fembetätigbar, bei Produktionsbeginn durch eine Steuerung auf die zu schneidende Teilbahnbreite eingestellt werden. Zwischen Halter 18 und Traverse 19 ist dann eine geeignete, nicht dargestellte Lagerung, z. B. Spindeltrieb, Gewindegang, Gleitlager mit Stellmittel etc., vorgesehen. Der Halter 18 bzw.
das Messer 05 kann in Weiterbildung bzgl. der gestellfesten Traverse 19 in einer Richtung senkrecht zur Bahnebene im Abstand zur Bahnebene veränder- bzw. justierbar ausgeführt sein. Vorzugsweise sind bei mehreren nebeneinander angeordneten Messern 05 diese einzeln im Abstand zur Ebene der Bahn 02 einstellbar. Hierfür können vorteilhaft Stellantriebe, insbesondere fernbetätigbar, vorgesehen sein.
Um eine gleichmäßige Verteilung von an der Oberfläche des mikroporösen Materials 06 austretender Luft zu erzielen, ohne gleichzeitig hohe Schichtdicken des Materials 06 mit entsprechend erhöhtem Strömungswiderstand zu benötigen, ist es in einer vorteilhaften Ausführung zweckmäßig, dass das Stützelement 01 einen festen, zumindest bereichsweise luftdurchlässigen Träger 07, z. B. Innenkörper 07 insbesondere Grundkörper 07 aufweist, auf dem das mikroporöse Material 06 als Schicht 06 aufgebracht ist (3 und 4). Ein solcher Träger 07 kann mit Druckluft beaufschlagt werden, die aus dem Träger 07 heraus durch die mikroporöse Schicht 06 fließt und so an der Oberfläche des Stützelements 01 ein Luftkissen ausbildet. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird das poröse Material 06 somit nicht als tragender Vollkörper (mit oder ohne Rahmenkonstruktion), sondern als Beschichtung 06 auf einem Durchführungen 08 bzw. Durchgangsöffnungen 08 aufweisenden, insbesondere metallischem, Trägermaterial ausgeführt. Unter „nicht tragender" Schicht 06 i.V.m. dem Träger 07 wird – im Gegensatz zu beispielsweise o. g. „selbsttragendem" Körper – ein Aufbau verstanden, wobei sich die Schicht 06 über ihre gesamte Schichtlänge und gesamte Schichtbreite jeweils auf einer Vielzahl von Stützstellen des Trägers 07 abstützt. Der Träger 07 weist z. B. auf seiner mit der Schicht 06 zusammen wirkenden Breite und Länge jeweils eine Mehrzahl nicht zusammenhängender Durchführungen 08 auf. Diese Ausführung ist deutlich von einer Ausbildung verschieden, in welcher sich ein über die gesamte, mit der Bahn 02 zusammen wirkende Breite erstreckendes poröses Material 06 über diese Distanz selbsttragend ausgeführt ist, sich lediglich in einem Endbereich an einem Rahmen abstützt, und daher eine entsprechende Stärke aufweisen muss.
Im in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt das Trägermaterial im wesentlichen die Gewichts-, Scher-, Torsions-, Biege- und/oder Scherkräfte im mit der Schicht 06 versehenen Bereich auf, weshalb eine entsprechende Wandstärke (für bahnbreite Stützelemente 01 z. B. größer als 5 mm, insbesondere 8 bis 15 mm) des Trägers 07 und/oder eine entsprechend versteifte Konstruktion gewählt ist. Der z. B. den Hohlraum 04 zur Schicht 06 hin begrenzende, oder aber durch entsprechende Formgebung den Hohlraum 04 insgesamt bildende Träger 07 weist auf der mit dem porösen Material 06 beschichteten Seite eine Vielzahl von Öffnungen zur Zufuhr der Druckluft in das poröse Material 06 auf. Auch in den Öffnungen des Trägers 07 kann sich im Bereich der Wandungen z. T. poröses Material 06 befinden. Durch den Hohlraum 04 und die z. B. als Bohrungen 08 ausgeführten Durchgangsöffnungen 08 wird im Betrieb ein Fluid, z. B. Gas, geblasen, welches z. B. durch einen nicht dargestellten Verdichter unter einem Druck P größer dem Umgebungsdruck steht.
Der Träger 07 bzw. die sich ergebende Oberfläche der Schicht 06 kann prinzipiell mit beliebigem Außenprofil, jedoch vorteilhaft mit zur Bahn 02 hin konvex gewölbtem Profil ausgeführt sein. Der Träger 07 bzw. die sich ergebende Oberfläche der Schicht 06 kann mit gekrümmter bzw. gewölbter Oberfläche, z. B. kreissegment- oder halbschalenförmig, aber auch als Segment einer Hyperbel oder Ellipse ausgebildet sein. Der Träger 07 kann durch entsprechende Formgebung insgesamt den Hohlraum 04 einschließen, wobei er dann jedoch vorzugsweise lediglich auf der der Bahn 02 zugewandten Seite mit Bohrungen 08 versehen und beschichtet ist. Wesentlich ist es, dass der Träger 07 im Bereich seines ersten Berührpunktes mit der Bahn 02 eine geneigte Fläche in der Art einer Auflauframpe aufweist.
Das Stützelement 01 weist zumindest im Bereich seiner Oberfläche, welche für das zusammen wirken mit der Bahn 02 vorgesehen ist, zumindest das Material 06 und ggf. den mit Öffnungen 08 versehenen Träger 07 auf (3 und 4). Das poröse Material 06 erstreckt sich durchgehend über den mit der Bahn 02 zusammen wirkenden Bereich, bildet somit eine durchgehende Oberfläche. Im Ausführungsbeispiel nach 3 und 4 ist das Stützelement 01 bzw. der Träger 07 mit rotationssymmetrischem Querschnitt ausgebildet. Der Träger 07 ist als metallisches, die Bohrungen 08 aufweisendes Rohr ausgeführt, welches auf seiner Mantelfläche die Schicht 06 trägt. Das rotationssymmetrische Stützelement 01 kann in einer Ausführung rotierbar in den Haltern 14 gelagert sei, wobei es dann vollumfänglich die Durchgangsöffnungen 08, die Schicht 06 – und im Fall der 1 die Nut 15 – aufweist. In anderer Ausführung kann das Stützelement 01 drehfest in den Haltern 14 angeordnet sein. Durchgangsöffnungen 08, Schicht 06 und ggf. Nut 15 können dann wie o. g. trotzdem vollumfänglich, oder aber lediglich in einem Bereich vorgesehen sein, welcher zur Stützung der Bahn 02 vorgesehen ist.
In einer zweiten Ausgestaltung (5 und 6) sind die Mikroöffnungen 03 als Öffnungen durchgehender Bohrungen 11, insbesondere Mikrobohrungen 11 ausgeführt, welche sich durch eine den z. B. als Druckkammer 04 ausgebildeten Hohlraum 04 begrenzende Wand 12, z. B. Kammerwand 12, nach außen erstrecken. Die Bohrungen 11 weisen z. B. einen Durchmesser (zumindest im Bereich der Öffnungen 03) von kleiner oder gleich 500 μm, vorteilhaft kleiner oder gleich 300 μm, insbesondere zwischen 60 und 150 μm auf. Der Öffnungsgrad liegt z. B. bei 3 bis 25 %, insbesondere bei 5 bis 15 %. Eine Lochdichte beträgt zumindest 1/(5 mm²), insbesondere mindestens 1/mm² bis hin zu 4/mm². Die Wand 12 weist somit, zumindest in einem der Bahn 02 gegenüber liegenden Bereich, eine Mikroperforation auf. Vorteilhafter Weise erstreckt sich die Mikroperforation über den Bereich, welcher mit der Bahn 02 zusammen wirkt. Die der Bahn 02 zugewandte Seite der Wand 12 sollte mit konvex gewölbtem Profil ausgeführt sein. Die sich ergebende Oberfläche kann mit gekrümmter bzw. gewölbter Oberfläche, z. B. kreissegment- oder halbschalenförmig, aber auch als Segment einer Hyperbel oder Ellipse ausgebildet sein.
Im Ausführungsbeispiel nach 5 und 6 ist das Stützelement 01 bzw. die Wand 12 mit rotationssymmetrischem Querschnitt ausgebildet. Die Wand 12 ist als metallisches, die Mikrobohrungen 11 aufweisendes Rohr ausgeführt. Das rotationssymmetrische Stützelement 01 kann in einer Ausführung rotierbar in den Haltern 14 gelagert sei, wobei es dann vollumfänglich die Mikroöffnungen 11 – und im Fall der 1 die Nut 15 -, aufweist. In anderer Ausführung kann das Stützelement 01 drehfest in den Haltern 14 angeordnet sein. Mikroöffnungen 11 und ggf. Nut 15 können dann wie o.g. trotzdem vollumfänglich, oder aber lediglich in einem Bereich vorgesehen sein, welcher zur Stützung der Bahn 02 vorgesehen ist.
Auch die in 5 und 6 dargestellte Ausgestaltung ist auf die Ausführung ohne Nut 15 und auf die nachfolgend genannten geometrischen Ausführungsvarianten anzuwenden.
In den als rotationssymmetrisch ausgeführten Stützelementen 01 kann das Volumen des Hohlraums 04 dadurch verkleinert werden, dass ein nicht dargestelltes Innenrohr koaxial zum Träger 07 bzw. zur Wand 12 angeordnet wird. Hierdurch wird der Hohlraum 04 auf den zwischen Innenrohr und Träger 07 bzw. Wand 12 verkleinert, was kürzere Reaktionszeiten im Druckaufbau zur Folge hat und dem Stützelement 01 zusätzlich eine höhere Steifigkeit verleiht.
7 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführung des Stützelements 01, welches zwar in der Ausgestaltung mit poröser Schicht 06 dargestellt, jedoch in gleicher Weise auf die Ausgestaltung mit Mikrobohrungen 11 zu übertragen ist. Dies wird durch einige in Klammem beigefügten Bezugszeichen angedeutet, wobei in diesem Fall die Schicht 06 entfällt. Eine ggf. vorhandene Nut 15 für das Messer 05 in der Fläche 10 ist nicht dargestellt. Ebenso könnte jedoch der Träger 7 bzw. die Wand 12 entfallen, und sich ein über die Breite selbsttragendes Körper aus dem Material 06 wie oben erläutert über den Berührbereich mit der Bahn 02 erstrecken und auf dem Tragkörper 09 abgestützt sein.
Das Stützelement 01 ist in 7 bzgl. einer Rotationsachse quer zur Transportrichtung nicht rotierbar, z. B. als feststehende Luftstange 01, ausgeführt. Sie weist einen teilkreisförmigen Umfang auf, wobei der die Bohrungen 08 aufweisende Träger 07 bzw. die die Mikrobohrungen 11 aufweisende Wand 12 entweder den Hohlraum 04 voll einschließen können oder aber, wie dargestellt, zusammen mit einem fest verbundnen Tragkörper 09 zusammen den Hohlraum 04 einschließen. Die mit den Mikroöffnungen 03 versehene Fläche 10 kann den Spezialfall eines Kreissegmentes mit einem Winkel γ von 180° aufweisen und bildet dann eine Halbschale.
8 zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführung des Stützelements 01, welche hier am Beispiel der Mikrobohrungen 11 dargestellt, aber auf die Ausgestaltung mit porösem Material 06 zu übertragen ist. Der die Mikroöffnungen 03 aufweisende Träger 07 bzw. die Wand 12 ist hierbei als ein lösbarer Einsatz 07; 12 oder als mehrere in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Einsätze an einem Tragkörper 09 ausgebildet. Eine ggf. vorhandene Nut 15 für das Messer 05 in der Fläche 10 ist nicht dargestellt. Der Einsatz 07; 12 ist lösbar bzw. wechselbar mit dem Tragkörper 09 verbunden. Letzteres ist von Vorteil bzgl. einer Reinigung oder aber eines Austauschs von Einsätzen 07; 12 mit verschiedenartiger Mikroperforationen oder Beschichtung 06 zur Anpassung an unterschiedliche Materialien (Masse und/oder Oberflächenstruktur) und Bahnbreiten. In einer Variante dieser Ausführung mit im wesentlichen vollumfänglich angeordneten Einsätzen 07; 12 und/oder Mikroöffnungen 03 können derartige Einsätze 07; 12 beispielsweise auf einem im Hohlraum 04 verlaufenden Tragkörper 09 angeordnet sein. Vorteilhaft ist jedoch eine Ausführung, wobei wie dargestellt der die Mikroöffnungen 03 aufweisende Einsatz 07; 12 lediglich über ein Winkelsegment mit einer- insbesondere an den Bahnlauf angepassten – Krümmung ausgebildet ist. Die lösbare Verbindung kann wie dargestellt durch die Ränder des Einsatzes 07; 12 aufnehmende Nuten 17 im Tragkörper 09 realisiert sein. Zusätzlich oder statt dessen kann jedoch auch eine Verbindung durch Verschrauben oder durch Verspannen erfolgen.
9 zeigt eine Ausführung des Stützelements 01, welche hier am Beispiel des porösen Materials 06 dargestellt, jedoch wieder auf die Ausgestaltung mit Mikrobohrungen 11 zu übertragen ist. Ein wesentlicher Unterschied zu den vorgenannten Beispielen ist hier, dass das Stützelement 01 nicht bahnbreit, sondern lediglich teilbreit bzw. teilbahnbreit aufgeführt ist. Die vorgenannten Lehren bzgl. der Rotierbarkeit bzw. drehfesten Anordnung, der Ausbildung mit porösem Material 06 bzw. mit Mikrobohrungen 11, der Ausbildung mit als selbsttragender Körper bzw. mit Träger 07 und die Ausbildung in den verschiedenen Querschnitten sind auf das Beispiel des teilbreiten Stützelements 01 sinngemäß anzuwenden. Unter teilbreit ist hierbei ein Stützelement 01 zu verstehen, welches die Bahn 02 nicht auf ihrer ganzen Breite, sondern nur auf einem Abschnitt unterstützt.
Der Hohlraum 04 wird hier durch einen als kreisringförmiges Hohlprofil ausgebildeten Träger 07 gebildet, welches auf seiner Außenfläche die Schicht 06 aufweist. Das kreisringförmige Hohlprofil kann drehbar oder drehfest an einem nicht dargestellten Halter 14 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel weist die Schicht 06 eine umlaufende Nut 15 auf. In vorteilhafter Ausführung ist das teilbahnbreite Stützelement 01 in einer Richtung quer zur Transportrichtung der Bahn 02 beweg- bzw. justierbar angeordnet.
Für die mit Träger 07 ausgeführten Beispiele weist das poröse Material 06 außerhalb der Durchführung 08 eine Schichtdicke auf, die kleiner oder gleich 10 mm ist. Ein Anteil an offener Fläche im Bereich der wirksamen Außenfläche des porösen Materials 06, hier mit Öffnungsgrad bezeichnet, liegt zwischen 3 % und 30 %, bevorzugt zwischen 10 % und 25 %. Um eine gleichmäßige Luftverteilung zu erzielen, ist es außerdem wünschenswert, dass die Dicke der Schicht wenigstens dem Abstand benachbarter Öffnungen des Trägers 07 entspricht. Ein Abstand der Bohrungen 08 beläuft sich beispielsweise auf kleiner oder gleich 8 mm.
Der Träger 07 kann seinerseits ebenfalls aus porösem Material 06, jedoch mit einer besseren Luftdurchlässigkeit – z. B. einer größere Porengröße – als der des mikroporösen Materials der Schicht 06 ausgeführt sein. In diesem Fall werden die Öffnungen des Trägers 07 durch offene Poren im Bereich der Oberfläche, und die Durchführungen 08 durch die sich über die Porosität im Inneren zufällig ausgebildeten Kanäle gebildet. Der Träger 07 kann aber auch aus einem beliebigen, den Hohlraum 04 insgesamt umschließenden, mit Durchführungen 08 versehenem Flachmaterial bzw. geformtem Material gebildet sein. Auch Kombinationen dieser Alternativen kommen in Betracht.
Für die Ausführung der Mikroöffnungen 03 als Öffnungen 03 von Bohrungen 11 ist z. B. ein Überdruck in der Kammer 04 von 0,5 bis 2,0 bar, insbesondere von 0,5 bis 1,0 bar von Vorteil. Eine u.a. den Strömungswiderstand beeinflussende Wandstärke der die Mikrobohrungen 11 beinhaltenden Wand 12 kann für alle betreffenden Beispiele bei 2 bis 10,0 mm liegen.
Die Bohrungen können 11 zylindrisch, trichterförmig oder aber mit anderer spezieller Formgebung (z. B. in Form einer Lavaldüse) ausgeführt sein.
Die Mikroperforation, d. h. die Herstellung der Bohrungen 11, erfolgt vorzugsweise durch Bohren mittels beschleunigter Teilchen (z. B. Flüssigkeit wie beispielsweise Wasserstrahl, Ionen oder Elementarteilchen) oder mittels elektromagnetischer Strahlung hoher Energiedichte (z. B. Licht mittels Laserstrahl). Insbesondere vorteilhaft ist die Herstellung mittels Elektronenstrahl.
Die der Bahn 02 zugewandte Seite der die Bohrungen 11 aufweisenden Wand 12, z. B. eine aus Edelstahl gebildete Wand 12, weist in bevorzugter Ausführung eine schmutz- und/oder farbabweisende Veredelung auf. Sie weist eine nicht dargestellte, die Öffnungen 03 bzw. Bohrungen 11 nicht bedeckende Beschichtung – z. B. Nickel oder vorteilhaft Chrom – auf, welche z. B, zusätzlich bearbeitet ist – z. B. mit Mikrorippen oder einen Lotusblüteneftekt bewirkend strukturiert oder aber vorzugsweise hochglanzpoliert.

01: Widerlager, Stützelement, Luftstange
02: Bahn, Materialbahn, Bedruckstoffbahn, Papierbahn
03: Öffnung, Mikroöffnung
04: Hohlraum, Kammer, Druckkammer
05: Messer
06: mikroporöses Material, Sintermaterial, Schicht, mikroporös, Beschichtung
07: Träger, Innenkörper, Grundkörper, Einsatz
08: Durchführung, Durchgangsöffnung, Bohrung
09: Tragkörper
10: Fläche, Außenfläche
11: Bohrung, Mikrobohrung
12: Wand, Kammerwand, Einsatz
13: Zuführung
14: Halter
15: Ausnehmung, Nut
16: Gegenmesser, Untermesser
17: Nut
18: Halter, Stößel
19: Halterung, Traverse
γ: Winkel

Claims

Vorrichtung zum Längsschneiden einer Bahn (02) mit einem Messer (05), welches gegen ein die Bahn (02) führendes Stützelement (01) anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche (10) des Stützelements (01) in einem der Bahn (02) zugewandten Bereich eine Vielzahl von Öffnungen (03) für den Austritt eines unter Druck stehenden Fluids aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bahn (02) zugewandten Fläche (10) zumindest geringfügig von der Bahn (02) umschlungen ist. 3: Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) im wesentlichen berührungslos mit der Bahn (02) zusammen wirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (10) eine Nut (15) aufweist, in welche das Messer (05) eintaucht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (03) als Mikroöffnungen (03) mit einem Durchmesser kleiner 500 μm ausgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (10) zumindest in einem für das zusammen wirken mit der Bahn (02) vorgesehenen Bereich im wesentlichen gewölbt, insbesondere konvex ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (10) zumindest in einem für das zusammen wirken mit der Bahn (02) vorgesehenen Bereich im wesentlichen ein kreisförmiges Profil aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (10) zumindest in einem für das zusammen wirken mit der Bahn (02) vorgesehenen Bereich im wesentlichen ein teilkreisförmiges Profil aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroöffnungen (03) als offene Poren eines vom Fluid durchströmten porösen Materials (06) ausgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittlere Porengröße des fluiddurchlässigen porösen Materials (06) von 5 bis 50 μm, insbesondere 10 – 30 μm, liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material (06) als offenporiges Sintermaterial (06), insbesondere als Sintermetall, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroporöse Material (06) als vollwandiger Hohlkörper ausgeführt ist, welcher durch seine innere Begrenzungsfläche einen als Druckkammer (04) wirksamen Hohlraum (04) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem porösen Material (06) gebildete Vollkörper eine Wandstärke von mindestens 10 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mikroporöse Material (06) als Schicht (06) auf einem lasttragenden, aber zumindest bereichsweise fluiddurchlässigen Träger (07) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (07) auf seiner der Schicht (06) zugewandten Seite mindestens eine mit der Schicht (06) verbundene Tragfläche sowie eine Vielzahl von Öffnungen für die Zufuhr des Fluids in die Schicht (06) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (06) im Bereich der Tragfläche eine Dicke kleiner oder gleich als 10 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (07) auf seiner mit der Schicht (06) zusammen wirkenden Breite und Länge jeweils eine Vielzahl, insbesondere nicht zusammenhängender, Durchführungen (08) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (07) als ein einen Hohlraum (04) umschließender Hohlprofilkörper ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Schicht (06) tragende Wand des Trägers (07) zumindest in einem für das zusammen wirken mit der Bahn (02) vorgesehenen Bereich im wesentlichen gewölbt, insbesondere konvex ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Schicht (06) tragende Wand des Trägers (07) zumindest in einem für das zusammen wirken mit der Bahn (02) vorgesehenen Bereich im wesentlichen ein teilkreisförmiges oder kreisförmiges Profil aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke des Trägers (07) oder zumindest der die Schicht (06) tragenden Wand größer als 5 mm, insbesondere 8 bis 15 mm, ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsgrad auf der nach außen gerichteten Oberfläche des porösen Materials (06) zwischen 3 % und 30 %, bevorzugt zwischen 10 % und 25 %, liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroöffnungen (03) als nach außen gerichtete Öffnungen (03) von Mikrobohrungen (11) in einer das Stürzelement (01) zur Bahn (02) hin begrenzenden Wand (12) ausgeführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Öffnungen (03) kleiner oder gleich 300 μm, insbesondere zwischen 60 und 150 μm, ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke der Wand (12) bei 2 bis 10 mm liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lochdichte, d. h. eine Anzahl von Öffnungen (03) pro Flächeneinheit, für die mit den Mikroöffnungen (03) versehene Fläche bei 0,20/mm² mindestens 0,2/mm² beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1 – 20 Normkubikmeter Luft pro Stunde auf einen Quadratmeter der die Mikroöffnungen (03) aufweisenden Mantelfläche austreten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2 – 15, insbesondere 3 – 7, Normkubikmeter Luft pro Stunde auf eine, Quadratmeter der die Mikroöffnungen (03) aufweisenden Mantelfläche austreten.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material (06) von Innen mit mindestens 1 bar Überdruck beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material (06) von Innen mit mehr als 4 bar, insbesondere mit 5 bis 7 bar, Überdruck mit dem Fluid beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Druck stehende Fluid als Druckluft ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) in einer Richtung senkrecht zur Bahnebene ortsveränderbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) über die gesamte Bahnbreite reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) teilbahnbreit ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Ansprach 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) in seiner Fläche (10) mehrere quer zur Transportrichtung der Bahn (02) voneinander beabstandete Nuten (15) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (05) im Betrieb in der Weise an das Stützelement (01) angestellt ist, dass keine Durchdringung vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) bzgl. eines Seitengestells rotierbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) bzgl. eines Seitengestells drehfest angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (01) in einer Richtung quer zur Transportrichtung der Bahn (02) ortsveränderbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (05) in einer Richtung senkrecht zur Bahnebene ortsveränderbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (05) in einer Richtung quer zur Transportrichtung der Bahn (02) ortsveränderbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Messer (05) und Stützelement (01) hinter einem letzten der Bahn (02) zugeordneten Druckwerk (05) einer Druckmaschine im Bahnweg angeordnet ist.