DE19812584A1 - Schneidvorrichtung für Flachmaterialbahnen - Google Patents

Abstract

Um eine Schneidvorrichtung für Flachmaterialbahnen, umfassend eine Auflagefläche für das zu schneidende Flachmaterial und einen relativ zu der Auflagefläche bewegbaren Schneidkopf, der ein drehbar gehaltenes Rundmesser zum Schneiden des Flachmaterials umfaßt, derart zu verbessern, daß, insbesondere bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Rundmessers und bei vergleichsweise hoher Luftdurchlässigkeit des zu schneidenden Flachmaterials, eine höhere Genauigkeit beim Ausschneiden der gewünschten Konturen aus dem Flachmaterial erzielbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Schneidkopf eine Wellensperre umfaßt, die die Höhe einer Materialwelle beschränkt, welche sich während eines Schneidvorgangs in Schneidrichtung vor dem Rundmesser in dem zu schneidenden Flachmaterial ausbildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Flachmaterialbahnen, umfassend eine Auflagefläche für das zu schneidende Flachmaterial und einen relativ zu der Aufla­ gefläche bewegbaren Schneidkopf, der ein drehbar gehaltenes Rundmesser zum Schneiden des Flachmaterials umfaßt.

Eine solche Schneidvorrichtung ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 761 110 A2 bekannt.

Bei einem mit einer solchen Schneidvorrichtung ausgeführten Schneidvorgang wird der Schneidkopf längs aus dem Flachma­ terial auszuschneidender Konturen über die Auflagefläche ei­ nes Schneidtisches bewegt, während sich das Rundmesser in ei­ ner "eingestochenen" Stellung befindet, d. h. in einer Stel­ lung, in der die Messerschneide des Rundmessers in die zu schneidende Flachmaterialbahn eindringt. Durch die Reibung zwischen dem Rundmesser und seiner Unterlage dreht sich das Rundmesser aufgrund der Bewegung des Schneidkopfs um seine Drehachse, ohne daß ein zusätzlicher Antrieb für diese Dreh­ bewegung erforderlich ist.

Während des Schneidvorgangs bildet sich jedoch in einem in der Schneidrichtung vor dem Rundmesser liegenden Bereich des zu schneidenden Flachmaterials eine Materialwelle aus, die sich in der Schneidrichtung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers ausbreitet. Eine solche Materialwelle setzt der Vorschubbewegung des Rundmessers einen großen Widerstand entgegen, was dazu führen kann, daß das Rundmesser von der vorgegebenen Schneidrichtung abweicht. Dadurch werden bei­ spielsweise statt erwünschter gerader Schnittlinien wellen­ förmige Schnittlinien erhalten.

Auch wenn schneidtischseitig ein Unterdruck erzeugt wird, durch den das zu schneidende Flachmaterial gegen die Auflage­ fläche gedrückt wird, kann das Entstehen von Materialwellen bei luftdurchlässigen Flachmaterialien nicht verhindert wer­ den. Üblicherweise werden Flachmaterialien mit großer Luft­ durchlässigkeit, beispielsweise Gardinenstoffe, daher mit ei­ ner Hilfsfolie aus luftundurchlässigem Material bedeckt, um so eine hinreichend große Andruckkraft durch den schneid­ tischseitig erzeugten Unterdruck zu erhalten. Der Gebrauch einer luftundurchlässigen Hilfsfolie ist jedoch zeit- und kostenintensiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung für Flachmaterialbahnen der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß, insbesondere bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Rundmessers und bei ver­ gleichsweise hoher Luftdurchlässigkeit des zu schneidenden Flachmaterials, eine höhere Genauigkeit beim Ausschneiden der gewünschten Konturen aus dem Flachmaterial erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schneidvorrichtung mit den Merk­ malen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schneidkopf eine Wellensperre umfaßt, die die Höhe einer Materialwelle beschränkt, welche sich während ei­ nes Schneidvorgangs in Schneidrichtung vor dem Rundmesser in dem zu schneidenden Flachmaterial ausbildet.

Die Beschränkung der Höhe der Materialwelle umfaßt dabei ins­ besondere den Fall einer Beschränkung auf Null, d. h. den Fall, daß das Entstehen einer Materialwelle in dem zu schnei­ denden Flachmaterial völlig unterbunden wird.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet den Vorteil, daß eine Materialwelle während des Schneidvorgangs in Schneidrichtung vor dem Rundmesser entweder nicht mehr entstehen kann oder zumindest nicht unbeschränkt anwachsen kann. Durch die Be­ schränkung der Höhe der Materialwelle vor dem Rundmesser ist auch der Widerstand beschränkt, den diese Materialwelle der Vorschubbewegung des Rundmessers entgegensetzen kann. Dadurch werden die unerwünschten Kräfte verringert, die eine Ablen­ kung des Rundmessers von seiner Bahn oder aus seiner Ausrich­ tung tangential zu der vorgegebenen Bahn bewirken können. Insbesondere läßt sich durch die erfindungsgemäße Lösung zu­ verlässig vermeiden, daß sich die Materialwelle so weit auf­ stellt, daß das Rundmesser von dem Schneidtisch abgehoben wird und die Materialwelle überspringt.

Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung ist zum Zuschneiden von Flachmaterial mit hoher Luftdurchlässigkeit, beispiels­ weise von Gardinenstoffen, besonders geeignet.

Dadurch, daß die Wellensperre an dem Schneidkopf angeordnet ist und somit zusammen mit dem Rundmesser relativ zu der Auf­ lagefläche bewegbar ist, wird erreicht, daß die Wellensperre stets genau dort wirksam wird, wo eine Materialwelle in dem zu schneidenden Flachmaterial entstehen kann, nämlich in ei­ nem in Schneidrichtung vor dem Rundmesser liegenden Bereich des Flachmaterials.

Besonders günstig ist es, wenn die Wellensperre so angeordnet ist, daß sie zusammen mit dem Rundmesser um eine zu der Auf­ lagefläche im wesentlichen senkrechte Achse (die sogenannte C-Achse) drehbar ist. Dadurch ist gewährleistet, daß die Wel­ lensperre stets dieselbe Ausrichtung zur Schneidrichtung des Rundmessers und damit zu der gegebenenfalls entstehenden Materialwelle beibehält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Wellensperre eine dem zu schneidenden Flach­ material zugewandte Anschlagfläche aufweist, an der die wäh­ rend eines Schneidvorgangs sich ausbildende Materialwelle an­ schlägt. Eine Wellensperre mit einer solchen mechanischen Sperrfunktion ist konstruktiv besonders einfach zu reali­ sieren und sehr betriebssicher.

Um den durch Reibung zwischen dem Flachmaterial und der An­ schlagfläche der Wellensperre zusätzlich erzeugten Widerstand gegen die Vorschubbewegung des Rundmessers möglichst gering zu halten, ist es günstig, wenn die Anschlagfläche eine po­ lierte Fläche, vorzugsweise eine polierte Metallfläche, ist.

Eine weitere Reduktion der Reibung zwischen dem Flachmaterial und der Wellensperre wird erzielt, wenn die Wellensperre in einem schneidbereiten Zustand, in dem das Rundmesser in das Flachmaterial eingestochen ist und sich relativ zu der Aufla­ gefläche in Ruhe befindet, einen Abstand von der dem Schneid­ kopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials aufweist. In diesem Fall kommt es nur dann zu einem Kontakt zwischen dem Flachmaterial und der Anschlagfläche der Wellensperre, wenn sich während eines Schneidvorgangs in Schneidrichtung vor dem Rundmesser eine Materialwelle ausbildet, deren Wellenkamm an der Anschlagfläche der Wellensperre anschlägt. Da die Kontaktfläche zwischen dem Wellenkamm und der Wellensperre nur klein ist, ist die durch diesen Kontakt erzeugte Rei­ bungskraft entsprechend gering.

Ferner wird eine Reduktion der Reibung zwischen dem Flach­ material und der Wellensperre vorteilhafterweise dadurch er­ zielt, daß die Ausdehnung der Anschlagflächen der Wellensperre senkrecht zu der Schneidrichtung des Rundmessers kleiner ist als die Ausdehnung der Anschlagfläche parallel zu der Schneidrichtung. Vorzugsweise beträgt die Ausdehnung der An­ schlagfläche senkrecht zu der Schneidrichtung des Rundmessers weniger als ungefähr die Hälfte der Ausdehnung der Anschlag­ fläche parallel zu der Schneidrichtung.

Günstig ist es, wenn der Abstand der Wellensperre von der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials im schneidbereiten Zustand ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm, vor­ zugsweise 1 mm bis ungefähr 2 mm, beträgt.

Der optimale Abstand zwischen der Wellensperre und dem Flach­ material hängt unter anderem von der Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers sowie von der Flächendichte und der Luft­ durchlässigkeit des zu schneidenden Flachmaterials ab.

Um die Schneidvorrichtung insbesondere an die gewünschte Vor­ schubgeschwindigkeit und die Art des zu schneidenden Flach­ materials optimal anpassen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Abstand zwischen der Wellensperre und der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials vor einem Schneidvorgang einstellbar ist.

Eine solche Einstellbarkeit des Abstandes zwischen der Wel­ lensperre und dem Flachmaterial ist besonders einfach reali­ sierbar, wenn der Schneidkopf einen Messerhalter umfaßt, an dem das Rundmesser drehbar gehalten ist, und wenn die Wellen­ sperre an dem Messerhalter lösbar festgelegt ist. In diesem Fall kann die Wellensperre zur Einstellung des Abstandes zwi­ schen der Wellensperre und dem Flachmaterial von dem Messer­ halter gelöst, in Längsrichtung des Messerhalters verschoben und in der verschobenen Stellung an dem Messerhalter erneut festgelegt werden.

Ist der Messerhalter vorzugsweise austauschbar an dem Schneidkopf angeordnet, so kann der Messerhalter zum Einstel­ len des Abstands zwischen der Wellensperre und dem Flachma­ terial aus der Schneidvorrichtung entnommen werden, so daß die Befestigungsmittel, mit denen die Wellensperre an dem Messerhalter lösbar festgelegt ist, leichter zugänglich sind.

Ferner kann vorgesehen sein, daß der Messerhalter mit der daran festgelegten Wellensperre komplett gegen einen weiteren Messerhalter mit einer weiteren Wellensperre, die im an dem Schneidkopf montierten Zustand den gewünschten Abstand von der Oberfläche des Flachmaterials aufweist, austauschbar ist.

Alternativ oder ergänzend zu einer Einstellbarkeit des Ab­ standes zwischen der Wellensperre und dem Flachmaterial vor einem Schneidvorgang kann auch vorgesehen sein, daß der Ab­ stand zwischen der Wellensperre und der dem Schneidkopf zuge­ wandten Oberfläche des Flachmaterials während eines Schneidvorgangs steuer- oder regelbar ist. In einem solchen Fall kann der Abstand zwischen der Wellensperre und dem Flachmaterial auch dann jeweils optimal eingestellt werden, wenn das auf die Auflagefläche der Schneidvorrichtung aufge­ legte Flachmaterial eine ortsabhängige Flächendichte oder eine ortsabhängige Luftdurchlässigkeit aufweist oder wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers während eines Schneidvorgangs variiert werden soll.

Für eine Regelung des Abstands zwischen der Wellensperre und der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials ist es günstig, wenn der Schneidkopf einen Sensor zur Erfas­ sung des Abstands zwischen der Wellensperre und der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials umfaßt.

Um zu verhindern, daß die Wellensperre an möglicherweise in dem Flachmaterial entstehenden Aufwerfungen oder Falten hängenbleibt, weist die Wellensperre vorteilhafterweise einen in Schneidrichtung vor dem Rundmesser angeordneten Einlauf­ bereich mit einer Einlauffläche auf, deren Abstand von der Auflagefläche längs der Schneidrichtung mit wachsendem Ab­ stand von dem Rundmesser zunimmt. Durch einen solchen Ein­ laufbereich ist gewährleistet, daß das in Schneidrichtung vor dem Rundmesser liegende Flachmaterial in den Bereich zwischen der Wellensperre einerseits und der Auflagefläche der Schneidvorrichtung andererseits eingeführt wird.

Alternativ oder ergänzend zu einer rein mechanischen Be­ schränkung der Höhe der in dem Flachmaterial entstehenden Ma­ terialwelle kann auch vorgesehen sein, daß der Schneidkopf eine Luftstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines zu der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials hin gerichteten Luftstroms umfaßt. Der von diesem Luftstrom erzeugte Druck auf das Flachmaterial setzt der Ausbildung ei­ ner Materialwelle einen Widerstand entgegen, der die Höhe der Materialwelle beschränkt, insbesondere die Ausbildung einer Materialwelle völlig unterbinden kann.

Die Luftstromerzeugungseinrichtung ist zur Beschränkung der Höhe der Materialwelle besonders wirksam, wenn mittels der Luftstromerzeugungseinrichtung ein im wesentlichen senkrecht zu der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachma­ terials gerichteter Luftstrom erzeugbar ist.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß der Luftstrom in einem in der Schneidrichtung vor dem Rundmesser liegenden Bereich erzeugbar ist.

Um den zur Beschränkung der Höhe der Materialwelle erforder­ lichen Luftmassenstrom möglichst gering zu halten, ist vor­ zugsweise vorgesehen, daß der Luftstrom ausschließlich in einem in der Schneidrichtung vor dem Rundmesser liegenden Bereich erzeugbar ist.

Zur Art und Weise der Erzeugung des Luftstroms wurden bislang noch keine näheren Angaben gemacht.

Die Luftstromerzeugungseinrichtung kann beispielsweise minde­ stens eine an der Wellensperre angeordnete Luftaustrittsdüse umfassen.

Besonders wirksam ist eine Luftstromerzeugungseinrichtung, welche mehrere Luftaustrittsdüsen umfaßt, die in der Schneidrichtung des Rundmessers voneinander beabstandet sind.

Die Wirksamkeit des erzeugten Luftstroms zur Beschränkung der Höhe der Materialwelle hängt von dem Luftmassendurchsatz des Luftstroms und von dem Luftdruck des Luftstroms ab.

Um den erzeugten Luftstrom an die relevanten Parameter des Schneidvorgangs, insbesondere die Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers sowie die Flächendichte und die Luftdurchlässig­ keit des zu schneidenden Flachmaterials, optimal anpassen zu können, ist es daher von Vorteil, wenn die Luftstromerzeu­ gungseinrichtung eine Drossel zum Einstellen, Steuern oder Regeln des Luftmassendurchsatzes des Luftstroms und/oder einen Druckminderer zum Einstellen, Steuern oder Regeln des Luftdruckes des Luftstroms umfaßt.

Eine Luftstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines zu der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials hin gerichteten Luftstroms ist konstruktiv besonders einfach realisierbar, wenn der Schneidkopf einen mittels einer pneu­ matischen Bewegungseinrichtung höhenverstellbaren Messerhal­ ter umfaßt. In einem solchen Fall ist bereits eine Druckluft­ versorgung des Schneidkopfs vorhanden, die auch für die Zu­ fuhr von Druckluft zu der Luftstromerzeugungseinrichtung genutzt werden kann.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die pneumatische Bewe­ gungseinrichtung eine Druckkammer umfaßt, die über eine Luft­ zuführleitung mit der Luftstromerzeugungseinrichtung verbun­ den ist.

Diese Luftzuführleitung kann besonders platzsparend in dem Schneidkopf untergebracht werden, wenn die pneumatische Bewe­ gungseinrichtung eine Kolbenstange umfaßt und die Luftzuführ­ leitung zumindest teilweise durch die Kolbenstange verläuft.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung ist vorgesehen, daß an der Kolbenstange ein mit Druckluft beaufschlagbarer Kolben angeordnet ist und daß die Luftzuführleitung an einer Stirnfläche des Kolbens oder am Umfang der Kolbenstange in die Druckkammer mündet.

Besonders günstig ist es, wenn die Luftzufuhr zu der Luft­ stromerzeugungseinrichtung in einer Ruhestellung des Schneid­ kopfs, in der sich das Rundmesser in einer ausgestochenen Stellung befindet, unterbrochen ist. Dadurch wird erreicht, daß an der Schneidvorrichtung ein neuer Schneidvorgang vorbe­ reitet werden kann, beispielsweise durch Ausbreiten einer weiteren Flachmaterialbahn, ohne daß diese Vorbereitungs­ arbeiten durch einen von der Luftstromerzeugungseinrichtung erzeugten Luftstrom behindert werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine pneumatische Bewegungseinrichtung für einen Messerhalter einer ersten Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Schneidvorrichtung;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2, der den Messerhalter sowie ein an dem Messerhal­ ter drehbar gehaltenes Rundmesser und eine an dem Messerhalter festgelegte Wellensperre darstellt;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Messerhalters, des Rundmessers und der Wellensperre aus Fig. 3 in der in Fig. 3 mit 4 bezeichneten Blick­ richtung, wobei sich das Rundmesser relativ zu einem zu schneidenden Flachmaterial bewegt und eine in der Schneidrichtung vor dem Rund­ messer in dem Flachmaterial ausgebildete Materialwelle an einer Anschlagfläche der Wellensperre anschlägt;

Fig. 5 eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 4, jedoch ohne Wellensperre, wobei sich das Rundmesser relativ zu dem zu schneidenden Flachmaterial bewegt und in Schneidrichtung vor dem Rund­ messer in dem Flachmaterial eine Material­ welle von sehr großer Höhe ausgebildet ist;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine pneumatische Bewegungseinrichtung für einen Messerhalter einer zweiten Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Schneidvorrichtung, wobei eine Druckluftzuführleitung zu dem Messerhalter vorgesehen ist;

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6, der den Messerhalter, das Rundmesser, die Wellen­ sperre und eine Einrichtung zum Erzeugen ei­ nes zu dem zu schneidenden Flachmaterial hin gerichteten Luftstroms darstellt;

Fig. 8 eine Seitenansicht des Messerhalters, des Rundmessers, der Wellensperre und der Luft­ stromerzeugungseinrichtung aus Fig. 7 in der in Fig. 7 mit 8 bezeichneten Blickrichtung;

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Wellensperre aus den Fig. 7 und 8; und

Fig. 10 eine Draufsicht von unten auf die Wellen­ sperre aus Fig. 9 in der in Fig. 9 mit 10 bezeichneten Blickrichtung.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Eine in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung umfaßt einen Schneidtisch 102 mit einem Tischgestell 104, welches eine Auflagefläche 106 für eine zu schneidende Flachmaterialbahn 108 als Schneidgut aufweist. Die Auflagefläche 106 ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das ein Eindringen eines Schneidwerkzeugs in die Auflagefläche 106 ermöglicht.

Ferner ist die Auflagefläche 106 vorzugsweise luftdurchlässig ausgebildet, so daß die auf der Auflagefläche 106 ausgebrei­ tete Flachmaterialbahn 108 mittels eines schneidtischseitig erzeugten Unterdrucks auf der Auflagefläche 106 festgehalten wird.

An dem Schneidtisch 102, und zwar vorzugsweise an dem Tisch­ gestell 104, welches sich in einer Längsrichtung (X-Richtung) 110 erstreckt, ist eine als Ganzes mit 112 bezeichnete Brücke in der Längsrichtung (X-Richtung) 110 verfahrbar gelagert.

Zu diesem Zweck sind an den Längsseiten des Schneidtisches 102 Seitenträger 114a, 114b angeordnet, welche als Winkel­ träger mit jeweils einem horizontalen Schenkel 116a, 116b und einem vertikalen Schenkel 118a, 118b ausgebildet sind, wobei unter dem horizontalen Schenkel 116a, 116b jeweils eine Lauf­ schiene 120a, 120b verläuft, welche sich in der Längsrichtung (X-Richtung) 110 erstreckt.

Die Brücke 112 umfaßt einen sich parallel zu einer Querrich­ tung (Y-Richtung) 122, welche senkrecht zu der Längsrichtung (X-Richtung) 110 verläuft, über die Auflagefläche 106 hinweg erstreckenden Brückenträger 124, welcher auf einer Seite eine auf einer Außenseite des Seitenträgers 114a dessen horizonta­ len Schenkel 116a nach unten übergreifende Stützplatte 126 trägt, an welcher ein (nicht dargestellter) oberer Rollensatz und ein (nicht dargestellter) unterer Rollensatz drehbar ge­ lagert sind, die auf einer Oberseite bzw. einer Unterseite der diesem Seitenträger 114a zugeordneten Laufschiene 120a abrollen.

Auf einer der Stützplatte 126 gegenüberliegenden Seite trägt der Brückenträger 124 eine auf einer Außenseite des Seiten­ trägers 114b dessen horizontalen Schenkel 116b nach unten übergreifende Stützplatte 128, an welcher ebenfalls ein (nicht dargestellter) oberer Rollensatz und ein (nicht darge­ stellter) unterer Rollensatz drehbar gelagert sind, die auf einer Oberseite bzw. einer Unterseite der dem Seitenträger 114b zugeordneten Laufschiene 120b abrollen.

An dem Brückenträger 124 ist ein Schneidkopf 130 in der Quer­ richtung (Y-Richtung) 122 verfahrbar geführt.

Zum Verfahren des Schneidkopfs 130 in der Querrichtung (Y-Richtung) 122 längs der Brücke 112 trägt die Brücke 112 einen Querantrieb 132, welcher den Schneidkopf 130 mittels eines Zugelements 134, vorzugsweise eines Zahnriemens, in der Querrichtung (Y-Richtung) 122 bewegt.

Zur Bewegung der Brücke 112 in der Längsrichtung (X-Richtung) 110 sind beiderseits des Tischgestells 104 parallel zu den vertikalen Schenkeln 118a, 118b der Seitenträger 114a, 114b sich in der Längsrichtung (X-Richtung) 110 erstreckende (nicht dargestellte) Zugelemente, vorzugsweise Zahnriemen, angeordnet, die mittels jeweils eines Bügels mit der Stütz­ platte 126 bzw. der Stützplatte 128 der Brücke 112 verbunden sind. Diese Zugelemente sind über einen gemeinsamen (nicht dargestellten) Längsantrieb antreibbar, so daß die mittels der Bügel fest mit diesen Zugelementen verbundene Brücke 112 in der Längsrichtung (X-Richtung) 110 durch Antreiben dieser Zugelemente verfahrbar ist.

Der an der Brücke 112 verfahrbar gehaltene Schneidkopf 130 umfaßt ein Gehäuse 136, in dem eine nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die Fig. 2 bis 4 beschriebene Halte- und Bewe­ gungseinrichtung 138 für ein Rundmesser 140 des Schneidkopfs 130 untergebracht ist.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, umfaßt die Halte- und Bewe­ gungseinrichtung 138 einen Halteblock 142 und eine unterhalb des Halteblocks 142 im Abstand von demselben angeordnete Halteplatte 144, die beide mittels (nicht dargestellter) Be­ festigungsmittel an einer Innenwand des Gehäuses 136 des Schneidkopfs 130 festgelegt sind.

Die Halteplatte 144 trägt an ihrer Oberseite einen hohlzylin­ drischen Druckzylinder 146, der sich längs seiner Achse, die im folgenden als C-Achse 148 bezeichnet wird, nach oben bis zur Unterseite des Halteblocks 142 erstreckt.

Der Innenraum des Druckzylinders 146 bildet eine zylindrische Druckkammer 150, durch welche sich eine zu dem Druckzylinder 146 koaxiale Kolbenstange 152 erstreckt.

Auf der Kolbenstange 152 ist ein hohlzylindrischer, zu der Kolbenstange 152 koaxialer Kolben 154 angeordnet, dessen obere Kolbenstirnfläche 156 und dessen untere Kolbenstirn­ fläche 158 jeweils den gesamten zwischen dem Umfang der Kol­ benstange 152 und der Innenwand des Druckzylinders 146 ver­ bleibenden Querschnitt der Druckkammer 150 überdecken.

In seiner axialen Position relativ zu der Kolbenstange 152 ist der Kolben 154 mittels eines oberen Klemmrings 160, der in eine am Umfang der Kolbenstange 152 ausgebildete obere Ringnut eingreift und dessen Unterseite an der oberen Kolben­ stirnfläche 156 anliegt, und mittels eines unteren Klemmrings 162, der in eine am Umfang der Kolbenstange 152 ausgebildete untere Ringnut eingreift und dessen Oberseite an der unteren Kolbenstirnfläche 158 des Kolbens 154 anliegt, gesichert.

Durch den (zusammen mit der Kolbenstange 152 in Richtung der C-Achse 148 verschieblichen) Kolben 154 wird die Druckkammer 150 in eine oberhalb der oberen Kolbenstirnfläche 156 ange­ ordnete obere Teilkammer 164 und eine unterhalb der unteren Kolbenstirnfläche 158 angeordnete untere Teilkammer 166 unterteilt, wobei die obere Teilkaminer 164 und die untere Teilkammer 166 luftdicht voneinander getrennt sind.

Ein unteres Ende der unteren Teilkammer 166 ist mittels einer im wesentlichen hohlzylindrischen unteren Dichtungsbuchse 168 verschlossen, deren zentrale Öffnung von der Kolbenstange 152 durchsetzt wird. An der Innenwand der unteren Dichtungsbuchse 168 ist eine Ringnut ausgebildet, in der ein innerer Dich­ tungsring 170 angeordnet ist, welcher den Zwischenraum zwi­ schen der unteren Dichtungsbuchse 168 und der Kolbenstange 152 abdichtet.

In der Außenwand der unteren Dichtungsbuchse 168 ist eine weitere Ringnut ausgebildet, in der ein äußerer Dichtungsring 172 angeordnet ist, welcher den Zwischenraum zwischen der unteren Dichtungsbuchse 168 und der Innenwand des Druckzylin­ ders 146 abdichtet.

Am unteren Rand der unteren Dichtungsbuchse 168 ist ein ra­ dial nach außen abstehender ringförmiger Bund 174 ausgebil­ det, der so in eine in der Innenwand des Druckzylinders 146 ausgebildete ringförmige Ausnehmung eingreift, daß die untere Dichtungsbuchse 168 gegen eine Verschiebung relativ zu dem Druckzylinder 146 längs der C-Achse 148 nach oben gesichert ist.

Eine Unterseite des Bundes 174 liegt an der Oberseite der Halteplatte 144 an, so daß die untere Dichtungsbuchse 168 auch gegen eine Verschiebung relativ zu dem Druckzylinder 146 längs der C-Achse 148 nach unten gesichert ist.

Oberhalb der unteren Dichtungsbuchse 168 mündet eine untere Druckluftleitung 176 durch die Mantelwand des Druckzylinders 146 in die untere Teilkammer 166. Durch diese untere Druck­ luftleitung 176 ist der unteren Teilkammer 166 Druckluft mit einem Druck von 2 bis 4 bar zuführbar.

Auch ein oberes Ende der oberen Teilkammer 164 ist mittels einer im wesentlichen hohlzylindrischen oberen Dichtungs­ buchse 178 verschlossen.

An der Innenwand der oberen Dichtungsbuchse 178 ist eine Ringnut ausgebildet, in der ein innerer Dichtungsring 180 an­ geordnet ist, welcher den Zwischenraum zwischen der Kolben­ stange 152 und der Innenseite der oberen Dichtungsbuchse 178 abdichtet.

Ferner ist an der Außenseite der oberen Dichtungsbuchse 178 eine Ringnut ausgebildet, in der ein äußerer Dichtungsring 182 angeordnet ist, welcher den Zwischenraum zwischen der Außenseite der oberen Dichtungsbuchse 178 und der Innenwand des Druckzylinders 146 abdichtet.

An ihrem oberen Rand ist die obere Dichtungsbuchse 178 mit einem radial nach außen abstehenden ringförmigen Bund 184 versehen, der so in eine an der Innenwand des Druckzylinders 146 ausgebildete ringförmige Ausnehmung eingreift, daß die obere Dichtungsbuchse 178 gegen eine Verschiebung relativ zu dem Druckzylinder 146 längs der C-Achse 148 nach unten ge­ sichert ist.

Gegen eine Verschiebung relativ zu dem Druckzylinder 146 längs der C-Achse 148 nach oben ist die obere Dichtungsbuchse 178 durch eine im wesentlichen hohlzylindrische Sicherungs­ hülse 186 gesichert, die an ihrer Unterseite mit einem Bund versehen ist, welcher in eine an der Innenwand des Druck­ zylinders 146 ausgebildete Ringnut eingreift, und deren un­ tere Stirnfläche an der oberen Stirnfläche der oberen Dich­ tungsbuchse 178 anliegt, so daß die obere Dichtungsbuchse 178 nicht relativ zu dem Druckzylinder 146 nach oben bewegt wer­ den kann.

Unterhalb der oberen Dichtungsbuchse 178 mündet eine obere Druckluftleitung 188 durch die Mantelwand des Druckzylinders 146 in die obere Teilkammer 164.

Mittels der oberen Druckluftleitung 188 ist der oberen Teil­ kammer 164 Druckluft mit einem Druck von ungefähr 2 bis unge­ fähr 4 bar zuführbar.

An einem oberhalb der oberen Dichtungsbuchse 178 angeordneten oberen Ende der die obere Dichtungsbuchse 178 durchgreifenden Kolbenstange 152 ist ein Führungsteil 190 angeordnet.

Das Führungsteil 190 ist mittels einer Schraube 192, die eine axiale mittige Bohrung in dem Führungsteil 190 durchgreift und in ein axiales Gewindesackloch der Kolbenstange 152, das auf der oberen Stirnfläche der Kolbenstange 152 mündet, ein­ gedreht ist, an der Kolbenstange 152 festgelegt.

Das Führungsteil 190 weist einen sternförmigen Querschnitt mit einer Mehrzahl von zackenförmigen Vorsprüngen längs sei­ nes Umfangs auf. Diese zackenförmigen Vorsprünge greifen in komplementär dazu an der Innenwand einer Führungsbuchse 192 ausgebildete zackenförmige Führungsnuten ein, so daß das Führungsteil 190 in der Längsrichtung der zackenförmigen Vor­ sprünge, d. h. in Richtung der C-Achse 148, in der Führungs­ buchse 194 gleitverschieblich geführt ist.

Die Führungsbuchse 194 ist mittels eines oberen Kugellagers 196 und eines unteren Kugellagers 198 um die C-Achse 148 drehbar in dem Halteblock 142 gelagert.

An einem oberen Ende der Führungsbuchse 194 ist an derselben drehfest mittels Befestigungsschrauben 200 eine Riemenscheibe 202 festgelegt, deren Mittelachse mit der C-Achse 148 über­ einstimmt.

An ihrem oberen und an ihrem unteren Rand ist die Riemen­ scheibe 202 längs ihres Umfangs mit jeweils einer seitlichen Führung 204 für einen (nicht dargestellten) Treibriemen ver­ sehen, der um die Riemenscheibe 202 geschlungen ist und über eine weitere (nicht dargestellte) Riemenscheibe von einem (nicht dargestellten) Drehantriebsmotor antreibbar ist.

An einem unterhalb der Halteplatte 144 angeordneten unteren Ende der Kolbenstange 152, die die untere Dichtungsbuchse 168 und ein in der Halteplatte 144 ausgebildetes Durchgangsloch 204 durchgreift, ist eine Nabe 206 angeordnet.

Dabei ist das untere Ende der Kolbenstange 152 in einer in der Nabe 206 ausgebildeten Ausnehmung 208 aufgenommen und in derselben festgeklebt, so daß die Nabe 206 drehfest mit der Kolbenstange 152 verbunden ist.

Ferner ist die Nabe 206 mittels einer Befestigungsschraube 208, die eine längs der C-Achse 148 ausgerichtete Durchgangs­ bohrung 210 durchsetzt und in ein axiales Gewindesackloch 212 der Kolbenstange 152, das auf der unteren Stirnfläche der Kolbenstange 152 mündet, eingedreht ist, an der Kolbenstange 152 festgelegt.

Auf einem im wesentlichen quaderförmigen unteren Abschnitt 213 der Nabe 206 ist ein im wesentlichen U-förmiger Halte­ abschnitt 214 eines Messerhalters 216 aufgeschoben.

In einem im wesentlichen quaderförmigen unteren Abschnitt 218 des Messerhalters 216 ist eine Messerwelle 220, deren Achse 221 horizontal ausgerichtet ist, mittels zweier Kugellager 222 und 224 drehbar gelagert.

Auf der Messerwelle 220 ist drehfest das Rundmesser 140 des Schneidkopfs 130 angeordnet. Das Rundmesser 140 weist die Form einer flachen Scheibe auf, die längs ihres Umfangs mit einer umlaufenden, scharfkantigen Messerschneide 226 versehen ist.

Die Achse 221 der Messerwelle 220, die mit der Drehachse des Rundmessers 140 zusammenfällt, ist so angeordnet, daß sie die C-Achse 148 schneidet. Ferner ist das Rundmesser 140 so auf der Messerwelle 220 angeordnet, daß seine Schneidebene 228, d. h. die Ebene, in der die Messerschneide 226 liegt, die C-Achse 148 schneidet. Dadurch ist gewährleistet, daß die Messerschneide 226 des Rundmessers 140 um die C-Achse 148 gedreht werden kann.

Das Rundmesser 140 ist gegen ein Herunterfallen von der Welle 220 durch eine auf die Messerwelle 220 aufgesteckte Unterleg­ scheibe 230 (siehe Fig. 3) und eine auf das mit einem Außen­ gewinde versehene freie Ende der Messerwelle 220 aufge­ schraubte Sicherungsmutter 232 gesichert.

An dem der Sicherungsmutter 232 abgewandten weiteren freien Ende der Messerwelle 220 ist ein Axiallager 234 angeordnet, das in axialer Richtung auf die Messerwelle 220 wirkende Kräfte aufnimmt und ein Herausfallen der Messerwelle 220 aus dem Messerhalter 216 verhindert.

Wie am besten aus der Seitenansicht der Fig. 4 zu ersehen ist, ist an dem unteren Abschnitt 218 des Messerhalters 216 eine Wellensperre 236 angeordnet, die im wesentlichen die Form eines Winkels mit einem vertikalen Halteschenkel 238 und einem im wesentlichen horizontalen Sperrschenkel 240 auf­ weist.

Der Halteschenkel 238 der Wellensperre 236 ist mit einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Langloch 242 versehen. Zwei Befestigungsschrauben 244a und 244b durchsetzen dieses Langloch 242 und sind in jeweils ein Gewindesackloch an der (bezüglich der Schneidrichtung des Rundmessers 140 gesehen) hinteren Seite des Messerhalters 216 eingedreht. Aufgrund der Ausdehnung des Langlochs 242 in vertikaler Richtung ist die Wellensperre 236 in dieser Richtung relativ zu den Befesti­ gungsschrauben 244a, 244b und damit relativ zu dem Messerhal­ ter 216 verschiebbar, so daß die Höhe der Wellensperre 236 über der zu schneidenden Flachmaterialbahn 108 auf einen ge­ wünschten Wert eingestellt werden kann.

Der unterhalb des Messerhalters 216 angeordnete Sperrschenkel 240 der Wellensperre 236 weist eine im wesentlichen ebene, horizontal ausgerichtete und polierte Unterseite auf, die als Anschlagfläche 246 für Materialwellen dient, deren Entstehen im folgenden noch näher erläutert werden wird.

Die Ausdehnung der Anschlagfläche 246 senkrecht zur Schneidrichtung des Rundmessers 140 ist kleiner als die Aus­ dehnung der Anschlagfläche 246 parallel zur Schneidrichtung.

Ferner ist die Ausdehnung der Anschlagfläche 234 senkrecht zur Schneidrichtung kleiner als die Ausdehnung der Unterseite des Messerhalters 216 senkrecht zur Schneidrichtung.

Der Sperrschenkel 240 der Wellensperre 236 erstreckt sich bis in einen in der Schneidrichtung vor dem Rundmesser 140 lie­ genden Bereich.

Ein in der Schneidrichtung des Rundmessers 140 vorne liegen­ der Bereich des Sperrschenkels 240 ist nach oben abgewinkelt, so daß die Unterseite dieses angewinkelten Bereichs eine Ein­ lauffläche 248 bildet, deren Abstand von der Auflagefläche 106 mit wachsendem Abstand von dem Rundmesser 140 zunimmt. Dieser Bereich der Wellensperre 236 bildet somit einen Ein­ laufbereich 250, der dazu dient, das in Schneidrichtung vor dem Rundmesser 140 liegende Flachmaterial in den Bereich zwi­ schen der Anschlagfläche 246 der Wellensperre 236 einerseits und der Auflagefläche 106 des Schneidtisches 102 andererseits einzuführen, damit die Wellensperre 236 nicht an möglicher­ weise in der Flachmaterialbahn 108 entstehenden Aufwerfungen oder Falten hängenbleibt.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen ersten Aus­ führungsform der Schneidvorrichtung 100 ist die folgende:
Zum Zuschneiden der Flachmaterialbahn 108 wird der Messerhal­ ter 216 mit dem drehbar daran gelagerten Rundmesser 140 "eingestochen", d. h. in eine Schneidbereitschaftsstellung abgesenkt, in der die Messerschneide 226 in die zu schnei­ dende Flachmaterialbahn 108 eindringt.

Hierzu wird der Messerhalter 216 aus einer Ruhestellung, in der die Unterkante der Messerschneide 226 ungefähr 2 cm bis ungefähr 3 cm über der Oberseite der Flachmaterialbahn 108 angeordnet ist und in der die obere Kolbenstirnfläche 156 des Kolbens 154 in der Druckkammer 150 nahe der Unterseite der oberen Dichtungsbuchse 178 angeordnet ist, dadurch abgesenkt, daß Druckluft mit einem Überdruck von ungefähr 1 bar bis un­ gefähr 3 bar durch die obere Druckluftleitung 188 in die obere Teilkammer 164 eingeleitet wird, während die untere Teilkammer 166 über die untere Druckluftleitung 176 mit der Umgebungsluft bei Atmosphärendruck verbunden wird.

Da der Luftdruck auf die obere Kolbenstirnfläche 156 den Luftdruck auf die untere Kolbenstirnfläche 158 übersteigt, wird der Kolben 154 zusammen mit der Kolbenstange 152 in der Druckkammer 150 nach unten bewegt, so daß sich auch der Mes­ serhalter 216 mit dem drehbar daran gelagerten Rundmesser 140 nach unten in die Schneidbereitschaftsstellung bewegt.

Bei dieser Bewegung nach unten längs der C-Achse 148 wird die Kolbenstange 152 sowohl durch den Kolben 154 an der Innenwand des Druckzylinders 146 als auch durch das Führungsteil 190 an der Innenwand der Führungsbuchse 194 geführt.

Anschließend setzt eine (nicht dargestellte) Steuereinrich­ tung der Schneidvorrichtung den Querantrieb 132 und den Längsantrieb der Schneidvorrichtung in Betrieb, so daß der Schneidkopf 130 über der zu schneidenden Flachmaterialbahn 108 verfahren wird. Dabei wird das Rundmesser 140 stets so um die C-Achse 148 gedreht, daß die Schneidebene des Rundmessers 140 im wesentlichen tangential zu der momentanen Bewegungs­ richtung des Rundmessers 140 ausgerichtet ist.

Der hierzu erforderliche Drehwinkel des Rundmessers 140 um die C-Achse 148 wird von der Steuereinrichtung der Schneidvorrichtung errechnet.

Zur Einstellung des errechneten Drehwinkels wird der in dem Gehäuse 136 des Schneidkopfs 130 angeordnete Drehantriebs­ motor in Betrieb gesetzt, der mittels des Treibriemens die Riemenscheibe 202 um den erforderlichen Winkel dreht.

Da die Kolbenstange 152 durch die Führung des Führungsteils 190 in der Führungsbuchse 194 drehfest mit der Führungsbuchse 194 verbunden ist, folgt die Kolbenstange 152 der Drehbewe­ gung der drehfest mit der Führungsbuchse 194 verbundenen Rie­ menscheibe 202 um die C-Achse 148, so daß auch die an der Kolbenstange 152 angeordnete Nabe 206, der Messerhalter 216 und damit das Rundmesser 140 den gewünschten Drehwinkel um die C-Achse 148 einnehmen.

Die an dem Messerhalter 216 festgelegte Wellensperre 236 dreht sich zusammen mit demselben und ist daher stets paral­ lel zur Schneidrichtung des Rundmessers 140 ausgerichtet.

Durch die Reibung zwischen dem Rundmesser 140 und seiner Unterlage dreht sich das Rundmesser 140 um seine Drehachse 221, sobald der Schneidkopf 130 bei eingestochenem Rundmesser 140 relativ zu dem Schneidtisch 102 bewegt wird, ohne daß ein zusätzlicher Antrieb für diese Drehbewegung erforderlich wäre.

Durch den in der oberen Teilkammer 164 herrschenden Überdruck wird das Rundmesser 140 gegen die Auflagefläche 106 des Schneidtisches 102 gedrückt. Durch das Abrollen der Messer­ schneide 226 unter diesem Druck auf der Flachmaterialbahn 108 wird dieselbe abgekantet und durchtrennt. Somit können Zuschneidteile mit vorgegebenen Konturen 266 (siehe Fig. 1) aus der Flachmaterialbahn 108 ausgeschnitten werden, indem der Schneidkopf 130 längs dieser Konturen 266 über dem Schneidtisch 102 verfahren wird und der Drehwinkel des Rund­ messers 140 um die C-Achse 148 dabei so eingestellt wird, daß die Schneidebene des Rundmessers 140 stets tangential zu der gerade auszuschneidenden Kontur 266 ausgerichtet ist.

Während des Schneidvorgangs bildet sich in einem in der Schneidrichtung unmittelbar vor dem Rundmesser 140 liegenden Bereich der zu schneidenden Flachmaterialbahn 108 eine Mate­ rialwelle 252 aus, die sich in der Schneidrichtung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers 140 ausbreitet und deren Wellenkamm sich im wesentlichen senkrecht zu der Schneidrichtung erstreckt.

Im Bereich dieser Materialwelle 252 wird die Flachmaterial­ bahn 108 von der Auflagefläche 106 abgehoben.

Bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung wird die Höhe der Materialwelle 252, d. h. der maximale Betrag, um den die Flachmaterialbahn 108 von der Auflagefläche 106 abgehoben wird, durch die Wellensperre 236 beschränkt, da die Oberseite des Wellenkamms an der polierten Anschlagfläche 246 der Wel­ lensperre 236 anschlägt, so daß die Höhe der Materialwelle 252 auf den Abstand der Anschlagfläche 246 von der Oberseite der Flachmaterialbahn 108 im Ruhezustand beschränkt ist.

Ohne das Vorhandensein der Wellensperre 236 würde sich eine Materialwelle 252 mit weitaus größerer Höhe ausbilden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Je größer die Höhe einer Materialwelle 252 ist, desto größe­ ren Widerstand setzt diese Materialwelle 252 der Vorschub­ bewegung des Rundmessers 140 entgegen. Große Widerstands­ kräfte, die von dem zu schneidenden Flachmaterial auf das Rundmesser 140 ausgeübt werden, können jedoch dazu führen, daß das Rundmesser 140 von der vorgegebenen Schnittkontur abweicht. Insbesondere kann es zu Abweichungen zwischen der Ausrichtung der Schneidebene einerseits und der Vorschubrich­ tung des Rundmessers 140 andererseits kommen, was dazu führen kann, daß statt erwünschter gerader Schnittlinien wellenför­ mige Schnittlinien erhalten werden.

Wird die Höhe der erzeugten Materialwelle 252 so hoch wie die in Fig. 5 dargestellte, d. h. beträgt die Höhe der Material­ welle 252 beispielsweise ungefähr ein Drittel des Durchmes­ sers des Rundmessers 140, so wird der Widerstand dieser Mate­ rialwelle 252 so groß, daß er ausreicht, das Rundmesser 140 gegen den Widerstand der Druckluft in der oberen Teilkammer 164 von der Auflagefläche 106 abzuheben, so daß das Rundmes­ ser 140 die Materialwelle 252 überspringt, worauf sich nach erfolgtem Wiedereinstechen des Rundmessers 140 in Schneid­ richtung vor dem Rundmesser 140 eine neue Materialwelle 252 ausbildet, deren Höhe anwächst, bis sie wiederum vom Rund­ messer 140 übersprungen wird.

Die Höhe der (ohne Wellensperre 236) bei der Vorschubbewegung des Rundmessers 140 erzeugten Materialwelle 252 hängt von der Vorschubgeschwindigkeit des Rundmessers 140 und von der Flä­ chendichte des zu schneidenden Flachmaterials ab.

Besonders hohe Materialwellen 252 werden bei hoher Vorschub­ geschwindigkeit (in der Größenordnung von beispielsweise 80 m/min) und bei geringer Flächendichte des zu schneidenden Flachmaterials erzeugt.

Insbesondere dann, wenn schneidtischseitig ein Unterdruck er­ zeugt wird, durch den das zu schneidende Flachmaterial gegen die Auflagefläche 106 gedrückt wird, hängt die Höhe der ent­ stehenden Materialwelle 252 auch von dem Grad der Luftdurch­ lässigkeit des zu schneidenden Flachmaterials ab.

Hohe Materialwellen 252 entstehen insbesondere dann, wenn das zu schneidende Flachmaterial eine vergleichsweise hohe Luft­ durchlässigkeit aufweist, da in diesem Fall kein großer Druckunterschied zwischen der Oberseite und der Unterseite der Flachmaterialbahn 108 aufrechterhalten werden kann. Mate­ rial mit hoher Luftdurchlässigkeit kann daher mit den bekann­ ten Schneidvorrichtungen nur dann hinreichend genau geschnit­ ten werden, wenn die zu schneidende Flachmaterialbahn 108 zu­ sätzlich mit einer Hilfsfolie aus luftundurchlässigem Mate­ rial bedeckt wird, um so eine hinreichend große Andruckkraft durch den schneidtischseitig erzeugten Unterdruck zu erhal­ ten.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen Wellen­ sperre 236 erübrigt sich der zeit- und kostenintensive Ge­ brauch einer luftundurchlässigen Hilfsfolie, da durch die Wellensperre 236 die Höhe der bei der Vorschubbewegung des Rundmessers 140 entstehenden Materialwelle 252 unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit, von der Flächendichte des zu schneidenden Flachmaterials und von der Luftdurchlässigkeit des zu schneidenden Flachmaterials stets auf einen Wert be­ schränkt bleibt, der dem Abstand zwischen der Unterseite der Wellensperre 236 und der Oberseite der Flachmaterialbahn 108 im Ruhezustand entspricht. Es ist daher nicht mehr möglich, daß sich die Materialwelle 252 während der Schneidbewegung immer weiter aufstellt, bis sie dem Rundmesser 140 einen solch großen Widerstand entgegensetzt, daß das Rundmesser 140 von der Auflagefläche 106 abgehoben wird und die Material­ welle 252 überspringt.

Der Abstand zwischen der Anschlagfläche 246 der Wellensperre 236 und der Oberseite der Flachmaterialbahn 108 wird vorzugs­ weise auf einen Wert von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm, insbesondere von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm, einge­ stellt.

Günstig ist es, wenn die Höhe der Wellensperre 236 so einge­ stellt wird, daß die Unterseite der Wellensperre 236 in dem Schneidbereitschaftszustand, in dem das Rundmesser 140 in die Flachmaterialbahn 108 eingestochen ist, sich relativ zu dem Flachmaterial jedoch nicht bewegt, die Oberseite der Flach­ materialbahn 108 nicht berührt. Dadurch wird das Auftreten von Reibung zwischen der Wellensperre 236 und der Flach­ materialbahn 108 weitgehend verhindert. Eine solche Reibung ist unerwünscht, da sie den von dem Rundmesser 140 bei seiner Vorschubbewegung zu überwindenden Widerstand erhöht und zu Abweichungen des Rundmessers 140 von der abzufahrenden Kontur führen kann und da die Flachmaterialbahn 108 relativ zu der Auflagefläche 106 verschoben werden kann, was zur Folge hat, daß die Konturen der zugeschnittenen Teile von den gewünsch­ ten, von dem Schneidkopf 130 abgefahrenen Konturen abweichen.

Reibung zwischen der Wellensperre 236 und der Flachmaterial­ bahn 108 kann somit nur längs des Wellenkamms der Material­ welle 252 auftreten, wenn dieser während des Schneidvorgangs an der Anschlagfläche 246 anliegt. Da die Kontaktfläche zwi­ schen der Wellensperre 236 und der Materialwelle 252 klein ist, ist der daraus resultierende zusätzliche Widerstand nur gering.

Eine in den Fig. 6 bis 10 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete zweite Ausführungsform einer Schneidvorrichtung unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, daß der Schneidkopf 130 zusätzlich eine Einrichtung zur Erzeugung eines zu der Oberseite der Flachmaterialbahn 108 hin gerichteten Luftstroms umfaßt.

Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, umfaßt die Luftstromerzeu­ gungseinrichtung 254 der zweiten Ausführungsform einen Luft­ zuführkanal 256, der am Umfang der Kolbenstange 152 oberhalb der oberen Kolbenstirnfläche 156 des Kolbens 154 an einer Mündungsöffnung 258 in die obere Teilkammer 164 mündet, sich von dieser Mündungsöffnung 258 aus zunächst in radialer Rich­ tung nach innen bis zur Mittelachse der Kolbenstange 152 und dann in axialer Richtung nach unten durch die Kolbenstange 152 und die daran festgelegte Nabe 206 erstreckt. Ein letztes Teilstück des Luftzuführkanals 256 erstreckt sich in horizon­ taler Richtung durch die Nabe 206 und den auf dieselbe aufge­ schobenen Messerhalter 216 bis zu einer Mündungsöffnung 260 an einer der Nabe 206 abgewandten Außenseite des Messerhal­ ters 216, in die ein Endstück eines flexiblen Luftschlauchs 262 (in den Fig. 6 und 7 nur abschnittsweise dargestellt) eingesteckt ist.

An einem weiteren Ende mündet der Luftschlauch 262 in einer Düsenvorkammer 264 (Fig. 8), welche auf der Oberseite der Wellensperre 336 der zweiten Ausführungsform der Schneidvor­ richtung 100 angeordnet ist.

Wie insbesondere aus Fig. 9 zu ersehen ist, weist die Wellen­ sperre 336 der zweiten Ausführungsform im wesentlichen den­ selben Aufbau auf wie die Wellensperre 236 der ersten Ausfüh­ rungsform, d. h. sie umfaßt einen im wesentlichen vertikalen Halteschenkel 238 mit einem darin ausgebildeten, sich in ver­ tikaler Richtung erstreckenden Langloch 242, sowie einen im wesentlichen horizontal ausgerichteten Sperrschenkel 240.

Im Unterschied zu der Wellensperre 236 der ersten Ausfüh­ rungsform ist der Einlaufbereich 250 der Wellensperre 336 mit seiner als Einlauffläche 248 dienenden Unterseite nicht von einem horizontal ausgerichteten Bereich des Sperrschenkels 240 abgesetzt. Vielmehr ist der gesamte Sperrschenkel 240 so nach oben gekrümmt, daß der Abstand seiner eine Anschlag­ fläche 246 bildenden Unterseite von der Oberseite des zu schneidenden Flachmaterials in der Schneidrichtung des Rund­ messers 140 zunimmt.

Die Ausdehnung der Anschlagfläche 246 senkrecht zur Schneidrichtung des Rundmessers 140 ist kleiner als die Aus­ dehnung der Anschlagfläche 246 parallel zur Schneidrichtung.

Da die Wellensperre 336 an dem Messerhalter 216 festgelegt ist, dreht sie sich mit demselben um die C-Achse 148, so daß die Wellensperre 336 stets dieselbe Ausrichtung relativ zu dem Rundmesser 140 beibehält.

Der Sperrschenkel 240 der Wellensperre 336 wird von mehreren, beispielsweise sechs, Düsenöffnungen 265 durchsetzt, die ei­ nerseits in der Düsenvorkammer 264 und andererseits an der Unterseite des Sperrschenkels 240 münden (Fig. 10).

Der Luftschlauch 262 ist mit einem (in Fig. 8 schematisch dargestellten) Druckminderer 266 und mit einer (in Fig. 8 schematisch dargestellten) Luftdrossel 268 versehen, die der Einstellung des Luftdrucks in der Düsenvorkammer 264 bzw. der Einstellung des Luftmassenstroms in die Düsenvorkammer 264 dienen.

Befindet sich das Rundmesser 140 der zweiten Ausführungsform der Schneidvorrichtung 100 in der eingestochenen Stellung, in der die Kolbenstange 152 und der Messerhalter 216 nach unten abgesenkt sind, so gelangt Druckluft, die unter dem in der oberen Teilkammer 164 herrschenden erhöhten Druck steht, durch die Mündungsöffnung 258, den Luftzuführkanal 256, die Mündungsöffnung 260 und den Luftschlauch 262 in die Düsenvor­ kammer 264 der Wellensperre 336.

Von der Düsenvorkammer 264 tritt die Druckluft durch die Düsenöffnungen 265 aus, wobei ein gegen die Oberseite der Flachmaterialbahn 108 gerichteter Luftstrom erzeugt wird, der das zu schneidende Flachmaterial gegen die Auflagefläche 106 drückt. Durch diesen Luftstrom wird die Höhe einer sich in Schneidrichtung vor dem Rundmesser 140 beim Schneidevorgang ausbildenden Materialwelle 252 beschränkt. Insbesondere ist es möglich, das Auftreten einer solchen Materialwelle 252 bei nicht zu hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Rundmessers 140 im wesentlichen ganz zu unterbinden.

Werden der Kolben 154 mit der Kolbenstange 152 und der Mes­ serhalter 216 mit dem darin drehbar gelagerten Rundmesser 140 in die Ruhestellung angehoben, indem Druckluft über die un­ tere Druckluftleitung 176 in die untere Teilkammer 166 einge­ leitet und die obere Teilkammer 164 über die obere Druckluft­ leitung 188 mit der Umgebungsluft verbunden wird, so daß sich der Kolben 154 mit der Kolbenstange 152 in dem Druckzylinder 146 nach oben bewegt, so wird die Zufuhr von Druckluft zu der Düsenvorkammer 264 automatisch unterbrochen, da die Mündungs­ öffnung 258 des Luftzuführkanals 256 in dieser Ruhestellung gegenüber der Innenwand der oberen Dichtungsbuchse 178 zu liegen kommt, so daß die Verbindung zwischen der oberen Teil­ kammer 164 und der Düsenvorkammer 264 unterbrochen ist.

In der Ruheposition des Schneidkopfs strömt somit keine Luft aus den Düsenöffnungen 265 der Wellensperre 336 aus, so daß kein zu der Auflagefläche 106 hin gerichteter Luftstrom er­ zeugt wird, der, beispielsweise beim Ausbreiten der Flach­ materialbahn 108 auf der Auflagefläche 106, hinderlich sein könnte.

Auch wenn der während des Schneidvorgangs durch die Düsenöff­ nungen 265 austretende Luftstrom nicht hinreichen sollte, um die Ausbildung einer Materialwelle 252 in dem zu schneidenden Folienmaterial zu unterbinden oder zumindest zu beschränken, so ist die Höhe einer solchen Materialwelle 252 doch in jedem Fall auf den Abstand der Unterseite der Wellensperre 336 von der Oberseite der zu schneidenden Flachmaterialbahn 108 im Ruhezustand beschränkt.

Auch unter ungünstigen Schneidbedingungen kann daher auf die Verwendung einer zusätzlichen luftundurchlässigen Hilfsfolie verzichtet werden.

Im übrigen stimmt die zweite Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Schneidvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funk­ tion mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform überein, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird.

Claims (22)

1. Schneidvorrichtung für Flachmaterialbahnen, umfassend eine Auflagefläche für das zu schneidende Flachmaterial und einen relativ zu der Auflagefläche bewegbaren Schneidkopf, der ein drehbar gehaltenes Rundmesser zum Schneiden des Flachmaterials umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (130) eine Wellensperre (236; 336) umfaßt, die die Höhe einer Materialwelle (252) beschränkt, wel­ che sich während eines Schneidvorgangs in Schneidrich­ tung vor dem Rundmesser (140) in dem zu schneidenden Flachmaterial (108) ausbildet.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wellensperre (236) eine dem zu schneidenden Flachmaterial (108) zugewandte Anschlagfläche (246) auf­ weist, an der die während eines Schneidvorgangs sich ausbildende Materialwelle (252) anschlägt.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlagfläche (246) eine polierte Fläche, vorzugsweise eine polierte Metallfläche, ist.

4. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wellensperre (236; 336) in einem schneidbereiten Zustand, in dem das Rundmesser (140) in das Flachmaterial (108) eingestochen ist und sich relativ zu der Auflagefläche (106) in Ruhe befin­ det, einen Abstand von der dem Schneidkopf (130) zuge­ wandten Oberfläche des Flachmaterials (108) aufweist.

5. Schneidvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand der Wellensperre (236; 336) von der dem Schneidkopf (130) zugewandten Oberfläche des Flach­ materials (108) im schneidbereiten Zustand ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm, vorzugsweise ungefähr 1 mm bis unge­ fähr 2 mm, beträgt.

6. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Wellensperre (236; 336) und der dem Schneidkopf (130) zugewandten Oberfläche des Flachmaterials (108) vor einem Schneidvorgang einstellbar ist.

7. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Wel­ lensperre und der dem Schneidkopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials während eines Schneidvorgangs steuer- oder regelbar ist.

8. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (130) einen, vorzugsweise austauschbaren, Messerhalter (216) umfaßt, an dem das Rundmesser (140) drehbar gehalten ist, und daß die Wellensperre (236; 336) an dem Messerhalter (216) lösbar festgelegt ist.

9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schneidkopf einen Sensor zur Erfassung des Abstands zwischen der Wellensperre und der dem Schneid­ kopf zugewandten Oberfläche des Flachmaterials umfaßt.

10. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wellensperre (236; 336) einen in Schneidrichtung vor dem Rundmesser (140) ange­ ordneten Einlaufbereich (250) mit einer Einlauffläche (248) aufweist, deren Abstand von der Auflagefläche (106) längs der Schneidrichtung mit wachsendem Abstand von dem Rundmesser (140) zunimmt.

11. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (130) eine Luftstromerzeugungseinrichtung (254) zur Erzeugung eines zu der dem Schneidkopf (130) zugewandten Oberfläche des Flachmaterials (108) hin gerichteten Luftstroms umfaßt.

12. Schneidvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittels der Luftstromerzeugungseinrichtung (254) ein im wesentlichen senkrecht zu der dem Schneid­ kopf (130) zugewandten Oberfläche des Flachmaterials (108) gerichteter Luftstrom erzeugbar ist.

13. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom in einem in der Schneidrichtung vor dem Rundmesser (140) liegenden Bereich erzeugbar ist.

14. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromerzeugungsein­ richtung (254) mindestens eine an der Wellensperre (336) angeordnete Luftaustrittsdüse (265) umfaßt.

15. Schneidvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftstromerzeugungseinrichtung (254) mehrere Luftaustrittsdüsen (265) umfaßt, die in der Schneidrichtung des Rundmessers (140) voneinander beab­ standet sind.

16. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromerzeugungsein­ richtung (254) eine Drossel (268) zum Einstellen, Steu­ ern oder Regeln des Luftmassendurchsatzes des Luftstroms umfaßt.

17. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstromerzeugungsein­ richtung (254) einen Druckminderer (266) zum Einstellen, Steuern oder Regeln des Luftdruckes des Luftstroms um­ faßt.

18. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (130) einen mittels einer pneumatischen Bewegungseinrichtung (138) höhenverstellbaren Messerhalter (216) umfaßt.

19. Schneidvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die pneumatische Bewegungseinrichtung (138) eine Druckkammer (150) umfaßt, die über eine Luft­ zuführleitung (256) mit der Luftstromerzeugungseinrich­ tung (254) verbunden ist.

20. Schneidvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die pneumatische Bewegungseinrichtung (138) eine Kolbenstange (152) umfaßt und daß die Luft­ zuführleitung (256) zumindest teilweise durch die Kol­ benstange (152) verläuft.

21. Schneidvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Kolbenstange (152) ein mit Druck­ luft beaufschlagbarer Kolben (154) angeordnet ist und daß die Luftzuführleitung (256) an einer Stirnfläche des Kolbens (154) oder am Umfang der Kolbenstange (152) in die Druckkammer (150) mündet.

22. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr zu der Luft­ stromerzeugungseinrichtung (254) in einer Ruhestellung des Schneidkopfs (130), in der sich das Rundmesser (140) in einer ausgestochenen Stellung befindet, unterbrochen ist.