DE202018101060U1

DE202018101060U1 - Kunststoff-Gegenschneidleiste für eine Rotationsschneidvorrichtung

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Publication number: DE202018101060U1
Application number: DE202018101060.3U
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Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2018-04-16
Anticipated expiration: 2028-02-28

Abstract

Gegenschneidleiste (18) zum Einsetzen in einem Gegendruckzylinder (14) einer Rotationsschneidvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschneidleiste (18) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gegenschneidleiste zum Einsetzen in einem Gegendruckzylinder einer Rotationsschneidvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Im Bereich der Schneidtechnik unterscheidet man grundsätzlich zwischen Scherschneiden, Berstschneiden, Reißen, Brechen, Bruchtrennen und Quetschschneiden. Beim Quetschschneiden wird zusätzlich zwischen Messerschneiden und Beißschneiden unterschieden. Interessant für den industriellen Einsatz ist, dass es sich um ein Zerteilen von Endlossubstrat, z.B. Papier- Zellulosebahnen oder anderen Zell- und Vliesstoffe handelt. In der industriellen Praxis wird diese Schneidtechnologie in translativ oder rotativ arbeitenden Schneideinheiten angewendet. Durch diese Schneidtechnologie können Längsschneiden, d.h. Trennen von Substratbahnen, Querschneiden, d.h. Ablängen von Substratbahnen und Konturschneiden, d.h. Ausschneiden von Formen aus einer Substratbahn erreicht werden. Im Folgenden wird insbesondere ein Querschneidverfahren betrachtet, das für ein Ablängen von Substraten eingesetzt wird. Die besonderen Vorteile beim rotativen Querschneiden bestehen in der einfachen mechanischen Konstruktion, der hohen Schneidgeschwindigkeit bei gleichzeitig geringem Energiebedarf, der hohen Wiederholgenauigkeit, der höheren Standzeit und einem präziseren Einrichten des Schneidspalts - insofern das zu schneidende Substrat ein Durchtrennen mit Schneidspalt zulässt. Der Schneidspalt ist dabei als Abstand der Schneidenspitze des Querschneidmessers zur Oberfläche des Gegendruckzylinders definiert.
Nach dem grundlegenden rotativen Querschneidprinzip ist zumindest ein Querschneidmesser achsparallel auf dem Außenumfang eines zylindrischen rotierenden Oberwerkzeugs, insbesondere eines Schneidzylinders, angeordnet. Ein zylindrisch rotierendes Unterwerkzeug, insbesondere ein Gegendruckzylinder, dient als Gegendruckwerkzeug. Die Ausführung des Gegendruckzylinders hängt von Ausführung und Arbeitsweise des Querschneidaggregates ab. Der Gegendruckzylinder kann als ein kompletter Zylinder als Monowerkzeug ausgebildet werden, der insbesondere aus Stahl besteht. Darüber hinaus kann der Gegendruckzylinder mit Aussparungen wie beispielsweise Taschen oder Nuten ausgebildet werden, um eine oder mehrere Gegenschneidleisten aufzunehmen. Die Aussparungen können sowohl achsparallel als auch um einen definierten Winkel verdreht dazu am Umfang des Gegendruckzylinders angeordnet sein, um eine oder mehrere Gegenschneidleisten aufnehmen zu können.
Im Folgenden wird ein zylindrisches rotierendes Unterwerkzeug, das im Folgenden als Gegendruckzylinder bezeichnet wird, mit Nuten zur Aufnahme von Gegenschneidleisten betrachtet, wobei ein solcher Gegendruckzylinder eine oder mehrere Gegenschneidleisten aufnehmen kann. Dabei werden Gegenschneidleisten betrachtet, welche die Kontaktflächen des Querschneidmessers mit dem Gegendruckzylinder bilden, um das in der Regel längsgestreckte (Endlos-)Substrat zu zerteilen bzw. abzulängen. Dabei spielt das Material und die Oberflächenbeschaffenheit des Gegendruckzylinders, insbesondere der Kontaktflächen des Gegendruckzylinders mit dem Querschneidmesser des Schneidzylinders, eine wichtige Rolle für die Schnittqualität und die Lebensdauer der Schneidvorrichtung. Der Gegendruckzylinder und der Schneidzylinder als zylindrisches rotierendes Oberwerkzeug rotieren abhängig von der Anwendung, gemäß dem Grundprinzip der Querschneidtechnologie in der Regel mit gleicher Geschwindigkeit und gegenläufig zueinander.
In verschiedenen Industriebereichen ist die Verwendung von Querschneidmessern und Gegenschneidleisten aus Metall (oft Werkzeugstahl, pulvermetallurgischer Stahl oder Hartmetall) oder Keramik gängige Praxis. Hieraus resultieren insbesondere bei Anwendungen in der Medizin- und Hygieneindustrie die nachfolgenden Problemstellungen:
Aufgrund der materialspezifischen Eigenschaften, insbesondere Härte und Sprödigkeit der vorstehend genannten Materialien, bedarf es einer technisch anspruchsvollen Einstellprozedur von Querschneidmesser und Gegendruckwerkzeug/ Gegenschneidleiste zueinander, sodass eine Beschädigung der Werkzeuge bereits durch eine geringfügige Fehleinstellung erfolgen kann. Des Weiteren wird durch das Schneiden mit metallischen Querschneidmessern und Gegenschneidleisten Metallstaub durch die Schnittvorgänge erzeugt. Beim Schneidvorgang können sich somit, abhängig von der Beschaffenheit des zu schneidenden Substrates, Metallstaubpartikel im Substrat festsetzen. In einigen Anwendungsfällen werden die zu schneidenden faserigen Substrate mit chemischen Lösungen benetzt, um Reinigungsprodukte zu erzeugen. In diesen Anwendungsfällen werden die bereits benetzten Substrate der Schneidvorrichtung zugeführt und dort verarbeitet. Durch eine chemische Reaktion mit dem Metallstaub kann eine unerwünschte Verfärbung des faserigen Substrats hervorgerufen werden.
Im Bereich der papier- und faserstoff-verarbeitenden Industrie sind für Querschneidanwendungen in vielen Fällen Gegenschneidleisten aus Metall, Keramik, Gummi, Polyurethanen und PUR-Kautschuk mit Querschneidmessern aus Metall gepaart. Dabei werden die Gegenschneidleisten überwiegend in Planschneid-Maschinen eingesetzt, bei welchen die Schnittbewegung rein durch das Querschneidmesser erfolgt. Das Querschneidmesser wird in einer translativen Bewegung motorisch bewegt und somit durch das zu schneidende Substrat gegen die Gegenschneidleiste gedrückt.
Aus dem Stand der Technik ist im Bereich des Rotations-Querschneiden eine Gegenschneidleiste aus Metall oder Keramik zum Einsatz in einer Rotationsschneidvorrichtung bekannt. Jede zum Querschneiden eingesetzte Rotationsschneidvorrichtung benötigt als Gegenwerkzeug zum Querschneidmesser einen Gegendruckzylinder, welcher hinsichtlich der spezifischen Materialeigenschaften wie Härte und Sprödigkeit auf die Materialeigenschaften des eingesetzten Querschneidmessers abgestimmt ist. Auf Grund der Wirtschaftlichkeit und Flexibilität umfasst der Gegendruckzylinder für Querschneidanwendungen zumeist Aussparrungen in Form von Nuten zur Aufnahme der auswechselbaren Gegenschneidleisten.
Nachteilig am Stand der Technik im Bereich der Rotations-Querschneidverfahren ist, dass nach einem längeren Gebrauch die Schneidwerkzeuge/ Querschneidmesser stark abgenutzt werden, da die Schneide immer auf Gegendruckwerkzeuge in Form von Zylindern/ Leisten aus Metall oder Keramik mit hoher Härte treffen. Dies bedeutet, dass abhängig von der Materialpaarung für Querschneidmesser und Gegenschneidleiste, in regelmäßigen Abständen ein Nachjustieren, Nachschärfen und Auswechseln von Querschneidmesser und Gegenschneidleiste erfolgen muss. Neben den Kosten dieser Arbeitsprozesse fallen auch hohe Kosten für die Herstellung und Entsorgung der Querschneidmesser und Gegenschneidleisten an.
Daneben ist ein weiterer Nachteil der Gegenschneidleiste, dass sie bei der Herstellung nachbearbeitet, das heißt geschliffen oder gefräst werden muss. Dabei ist es immer wieder vorgekommen, dass nach dem Schleifen harte, kleine Partikel der Schleifscheibe auf der Oberfläche der Gegenschneidleiste liegen bleiben. Dies führt dazu, dass diese Partikel beim Schneidvorgang das Messer beschädigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom bekannten Stand der Technik, eine in eine Rotationsschneidvorrichtung eingesetzte Gegenschneidleiste vorzuschlagen, die bei akzeptabler eigener Standzeit eine längere Lebensdauer des Querschneidmessers bereitstellt. Durch die Anwendung der vorgenannten Gegenschneidleiste wird zugleich der Kostenaufwand des Messerwechsels reduziert.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trennen von befeuchteten/ mit chemischen Lösungen benetzten faserigen Substratbahnen zu ermöglichen, ohne dass beim Schneiden erzeugte Staubpartikel, die durch die Schneidkomponenten Querschneidmesser und Gegenschneidleisten verursacht werden, nachträgliche Verfärbungen oder andere ungewünschte chemische Reaktionen hervorrufen können.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, das Prozessfenster bzgl. der Einstellung von Querschneidmesser und Gegenschneidleiste zueinander bezogen auf die Parameter Andruckkraft und Schneidspalt, zu vergrößern und dabei das Risiko der Werkzeugbeschädigung durch Fehleinstellung zu reduzieren.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, den Verschleiß der Querschneidmesser zu reduzieren und somit die Wechselintervalle der Querschneidmesser zu verlängern.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Querschneidverfahren vorzuschlagen, das auf wirtschaftliche Weise für verschiedene Schneidanwendungen eingesetzt werden kann und das die Kosten für die Herstellung und Beschaffung der Gegenschneidleisten reduziert.
Diese Aufgaben werden durch eine Gegenschneidleiste und eine Rotationsschneidvorrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird eine Gegenschneidleiste zum Einsetzen in einem Gegendruckzylinder als zylindrisches rotierendes Unterwerkzeug einer Rotationsschneidvorrichtung für die Medizin- und Hygieneindustrie, insbesondere in der Verarbeitung von faserigen bahnförmigen Substraten als Schneidgut vorgeschlagen, die aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Konstruktionskunststoff, besteht.
Im Vergleich zu materialspezifischen Eigenschaften von Metall und Keramik zeichnet sich ein thermoplastischer Konstruktionskunststoff durch reduzierte mechanische Werte aus, wie eine niedrige Härte, Zähigkeit und Kerbschlagfestigkeit , d.h. die Materialhärte ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Gegenschneidleisten deutlich herabgesetzt.
Thermoplastische Kunststoffe/ Polymere lassen sich hinsichtlich Herstellungskosten, Temperaturbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften prinzipiell aufsteigend in drei Klassen einteilen:

- Standard-Thermoplaste,
- Thermoplastische Konstruktionskunststoffe (auch: Technische Thermoplaste) und
- Thermoplastische Hochleistungskunststoffe.

Während Standard-Thermoplaste nur unbefriedigende mechanische Eigenschaften für eine Verwendung als Gegenschneidleiste aufweisen, übertreffen thermoplastische Hochleistungskunststoffe die thermoplastischen Konstruktionskunststoffe hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit sowie hinsichtlich einiger mechanischer Eigenschaften zum Teil deutlich. Allerdings bedingen diese thermoplastischen Hochleistungskunststoffe hohe Kosten der Herstellung und Bearbeitung, welche zu geringen Produktionsmengen führen und nur kleine Anwendungsfelder in der Industrie zulassen.
Thermoplastische Konstruktionskunststoffe lassen sich mit letztgenannten Kunststoffen nahezu vergleichen, sind allerdings wirtschaftlich herzustellen und gut weiterzuverarbeiten. Daraus resultieren ein breites industrielles Anwendungsspektrum und eine hohe Verfügbarkeit dieser Thermoplasten-Klasse. Zudem verfügen Thermoplaste dieser Klasse über gute mechanische Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und eine gute Dimensionsstabilität, weshalb sie sich besonders als Rohmaterial zur wirtschaftlichen Herstellung der hier beschriebenen Gegenschneidleisten eignen.
Die Gegenschneidleiste kann vorteilhafterweise mit einem rein thermoplastischen Konstruktionskunststoff oder auch als Mischmaterial eines thermoplastischen Konstruktionskunststoffs z.B. mit einem höherwertigen Hochleistungskunststoff und / oder mit einem Füllstoff zur Erhöhung der Härte, wie z.B. mit Glasfaser oder Glaskugeln o.ä. ausgebildet sein. Dabei kann partiell eine unterschiedliche Härte der Gegenschneidleiste, sowohl durch Verwendung von unterschiedlichen Kunststoffen, als auch durch die Anreicherung mit geeigneten Additiven oder Füllstoffen erreicht werden. Unterschiedliche Kunststoffe können sandwichartig aufbauend oder umhüllend eingesetzt werden. Mit der erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste erhält man somit ein Produkt, welches für den Einsatz mit sämtlichen bekannten Querschneidmessern in einer Rotationsschneidvorrichtung geeignet ist, wodurch eine längere Lebensdauer des Querschneidmessers und dabei eine geringe Messerwechsel-Frequenz mit einem möglichst geringen Kostenaufwand ermöglicht werden.
Grundsätzlich kann als thermoplastischer Konstruktionskunststoff hinsichtlich der wesentlichen technischen Kenngrößen wie Härte, Festigkeit, Zähigkeit, Steifigkeit, Beständigkeit gegen Laugen, Säuren und Heißwasser, Zusammensetzung bzw. Füllstoffe jeder thermoplastische Konstruktionskunststoff eingesetzt werden, der im Produktionsbereich Hygiene/ Medizin zugelassen ist. Die Gegenschneidleiste kann somit aus einem Konstruktionskunststoff bestehen, welcher sich in Relation zu anderen Thermoplasten durch gute mechanische, thermische und chemische Eigenschaften sowie eine gute Beständigkeit gegen Chemikalien und Heißwasser auszeichnet. Der wesentlichste Faktor bei der Auswahl des Werkstoffs ist dabei die Härte. Eine weitere vorteilhafte Ausführung kann die Ergänzung des Mono-Konstruktionskunststoffs mit Füllstoffen sein, welche die mechanischen Eigenschaften verbessern.
In einer vorteilhaften Ausführung kann die Gegenschneidleiste aus einem für die Schneidanwendung speziell geeigneten thermoplastischen Konstruktionskunststoff (insbesondere POM und PA) bestehen. Die genannten thermoplastischen Konstruktionskunststoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Härte und Steifigkeit in einem weiten Temperaturbereich aus. Außerdem weisen sie eine hohe Abriebfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine hohe Wärmeformbeständigkeit, gute Gleiteigenschaften, gute elektrische und dielektrische Eigenschaften sowie eine geringe Wasseraufnahme auf. Die angeführten thermoplastischen Konstruktionskunststoffe besitzen im Vergleich zu Metall und Keramik eine niedrige Härte und Kerbschlagfestigkeit. Die Gegenschneidleiste wird in Rotationsschneidvorrichtungen eingesetzt, wobei die Gegenschneidleiste dem Querschneidmesser als Gegendrucksegment dient. Damit ist eine längere Lebensdauer des Querschneidmessers realisiert.
In der Regel können die vier Seiten der Gegenschneidleiste, d.h. zwei in Rotationsrichtung des Gegendruckzylinders und zwei quer zur Rotationsrichtung orientiert, beliebig hoch sein und in einem beliebigen Winkel als Formschrägen ausgeführt sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Gegenschneidleiste kann der Querschnitt der Gegenschneidleiste unsymmetrisch sein, wobei eine Seite der Gegenschneidleiste höher als eine andere Seite der Gegenschneidleiste ist, insbesondere eine Gegenschneidrichtungskante höher als eine Schneidrichtungskante ist. Bei der relativen Bewegung des Querschneidmessers auf die Gegenschneidleiste wird die Schneidrichtungskante definiert, die zuerst in die Nähe des Querschneidmessers kommt. Im weiteren Verlauf löst sich das Querschneidmesser von der Gegenschneidleiste nach dem Schnitt und vor dem Erreichen der Gegenschneidrichtungskante. Dabei können weiterhin vorteilhaft die beiden Seiten der Gegenschneidleiste eine Formschräge aufweisen, die in Rotationsrichtung des Gegendruckzylinders an den Wänden der Aufnahmenut des Gegendruckzylinders anliegen. Dabei können die beiden Seiten der Gegenschneidleiste eine Formschräge aufweisen und in Verbindung mit Befestigungselementen wie z.B. einem Keil oder einer Spannleiste formschlüssig im Gegendruckzylinder befestigt werden. Alternativ hierzu wird vorgeschlagen, dass die Gegenschneidleiste einen symmetrischen Querschnitt aufweist, d.h. die beiden Kanten werden auf der gleichen Höhe ausgebildet, so dass die Gegenschneidleiste in jeder Orientierung, d.h. Richtung in den Gegendruckzylinder eingeschoben bzw. befestigt werden kann.
In einer vorteilhaften Fortbildung der vorherigen Ausführungsform können die Längsseitenflächen der Gegenschneidleiste onduliert sein. Durch eine Ondulierung, d.h. eine wellenförmige Ausbildung der Seitenkante der Gegenschneidleiste wird ermöglicht, dass die Gegenschneidleiste einen festen Sitz in dem Gegendruckzylinder hat, d.h. die Gegenschneidleiste weist einerseits nicht viel Spielraum auf, anderseits kann diese mühelos von Hand in einen Aufnahmeschlitz des Gegendruckzylinders eingeführt werden.
In einer vorteilhaften Fortbildung der vorherigen Ausführungsform ist die Schneidoberfläche der Gegenschneidleiste gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, welcher dem Radius des Gegendruckzylinders entspricht. Die Gegenschneidleiste wird in der Rotationsschneidvorrichtung eingesetzt, wobei die Gegenschneidleiste ein Teil der Schneideinheit ist, welche aus zwei rotierenden Zylinderkörpern besteht. Der Gegendruckzylinder ist mit Aussparungen versehen, um die Gegenschneidleiste aufnehmen zu können. Aus diesem Grund kann die Schneidoberfläche vorteilhafterweise eine Krümmung aufweisen, um den Oberflächenverlauf der Gegenschneidleiste dem Gegendruckzylinder anzupassen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine gradierte Härte und Kerbschlagfestigkeit einer Gegenschneidleiste vorgesehen sein, wobei die Gegenschneidleiste zumindest bereichsweise einen zwei- oder mehrschichtigen Aufbau aufweist. Dabei kann die Gegenschneidleiste eine Außenoberfläche mit einer anderen Härte und Kerbschlagfestigkeit als ein oder mehrere, ineinander verschachtelte, Kerne aufweisen. Dabei ist auch eine stufenlose Veränderung der Härte und Kerbschlagfestigkeit denkbar, die z.B. durch ein mechanisches graduelles Verdichtungsverfahren hervorgerufen werden kann. Daneben sind eine partielle oder vollständige Modifizierung des Kunststoffs und/oder dessen mechanischer Eigenschaften durch Zugabe von Additiven/ Füllstoffen möglich. Des Weiteren kann bei mehrlagigem Aufbau der Kern der Gegenschneidleiste nicht aus einem Konstruktionskunststoff bestehen und es können hierbei substituierende Materialien eingesetzt werden.
Ausgehend vom vorgenannten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise die Härte und Kerbschlagfestigkeit der Innenschichten höher als die der Außenschichten. Somit weist die Schneidoberfläche der Gegenschneidleiste eine niedrigere Härte und Kerbschlagfestigkeit als der Innenbereich der Gegenschneidleiste auf. Damit stumpft sich das Querschneidmesser beim Schneiden nicht so schnell ab. Wenn die Außenschichten beschädigt sind, tritt das Querschneidmesser auf die Oberfläche der Innenschichten, die eine höhere Härte und Kerbschlagfestigkeit aufweisen. Dadurch wird eine längere Lebensdauer der Gegenschneidleiste sowie des Querschneidmessers realisiert.
Vorteilhafterweise kann die Befestigung der Gegenschneidleiste im Gegendruckzylinder entweder form- oder kraftschlüssig erfolgen. Die Gegenschneidleiste kann ein Querschnittprofil aufweisen, das der Form des Aufnahmeschlitzes des Gegendruckzylinders angepasst ist. Damit kann die Gegenschneidleiste in den Aufnahmeschlitz eingeschoben werden. Des Weiteren kann die Gegenschneidleiste im Gegendruckzylinder eingepresst werden. Eine kraftschlüssige Verbindung ist in der Regel lösbar, dynamisch belastbar und bei dieser Verbindung tritt kein Spiel auf.
Vorteilhafterweise können vorbefeuchtete Substrate als Schneidgut eingesetzt werden, insbesondere Vliesstoffe, die einlagig oder mehrlagig übereinander liegend geschnitten werden können, ohne dass die Gegenschneidleisten Rost ansetzen, ihre Zusammensetzung bzw. ihre Eigenschaften verändert, oder Verfärbung und/oder Änderungen der grundsätzlichen stofflichen Eigenschaften des Schneidguts durch die Gegenschneidleisten verursacht werden. Beispielweise wird der bahnförmige Vliesstoff in vielen dem Querschneiden vorgelagerten Arbeitsschritten mit wasserstoffperoxidhaltigen Lösungen benetzt, d.h. der Vliesstoff als zu schneidendes Substrat ist befeuchtet. Durch eine chemische Reaktion mit dem Metallstaub kann eine unerwünschte Verfärbung des Substrats durch Rostflecke erfolgen. Durch Anwendung der aus thermoplastischem Konstruktionskunststoff bestehenden Gegenschneidleisten kann eine unerwünschte Verfärbung oder chemische Reaktion vermieden werden. Vorteilhafterweise kann bei Verwendung von ungefüllten thermoplastischen Konstruktionskunststoffen als Polymer zur Herstellung in der Gegenschneidleiste das Querschneidmesser keine Abnutzungsspuren aufweisen. Die aus thermoplastischem Konstruktionskunststoff bestehende Gegenschneidleiste ist weich. Im Vergleich zu der aus Metall oder Keramik bestehenden Gegenschneidleiste wird beim Einsatz der aus thermoplastischem Konstruktionskunststoff bestehenden Gegenschneidleiste eine längere Lebensdauer der eingesetzten Querschneidmesser erreicht. Nach einer Vielzahl von Schneidvorgängen wird das Querschneidmesser nachgeschärft und nachjustiert oder ausgewechselt. Damit ist ein kleiner Kostenaufwand verbunden.
Vorteilhafterweise kann die Gegenschneidleiste vollständig recyclebar sein. Thermoplastischer Konstruktionskunststoff lässt sich gut recyceln und kann wieder aufbereitet werden. Damit kann ein Kreislauf ausgebildet werden. Aus diesem Grund ist die aus thermoplastischem Konstruktionskunststoff bestehende Gegenschneidleiste umweltfreundlich.
In einem nebengeordneten Aspekt wird eine Rotationsschneidvorrichtung vorgeschlagen, die einen Schneidzylinder als zylindrisches rotierendes Oberwerkzeug und einen Gegendruckzylinder als zylindrisches rotierendes Unterwerkzeug umfasst. Zumindest eine Gegenschneidleiste wird in dem Gegendruckzylinder angeordnet, wobei die Gegenschneidleiste zumindest ein vorgenanntes Merkmal aufweist.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine Rotationsschneidvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste in perspektivischer Ansicht,
2a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste in perspektivischer Ansicht,
2b eine Dreitafelprojektion der Gegenschneidleiste nach 2a,
3a ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste in perspektivischer Ansicht,
3b eine Dreitafelprojektion der Gegenschneidleiste nach 3a,
3c eine Einzelheit des zweiten Ausführungsbeispiels nach 3a,
4 eine Dreitafelprojektion eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste,
5 eine Dreitafelprojektion eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste,
6 eine Dreitafelprojektion eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste,
7 eine Dreitafelprojektion eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste.

In den Figuren sind gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
In der 1 ist eine Rotationsschneidvorrichtung 1 mit einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste 18 dargestellt. Die Rotationsschneidvorrichtung 1 umfasst einen Schneidzylinder 12 und einen Gegendruckzylinder 14, wobei zumindest eine Gegenschneidleiste 18 in dem Gegendruckzylinder 14 am Außenumfang angeordnet ist. Der Schneidzylinder 12 und der Gegendruckzylinder 14 rotieren mit gleicher Geschwindigkeit um die Rotationsachse 22 und gegenläufig zueinander, d.h. ein Zylinder dreht sich im Uhrzeigersinn, während sich ein anderer Zylinder gegen den Uhrzeigersinn dreht. In dem Bereich der Gegenschneidleiste 18 trifft das Querschneidmesser 16 des Schneidzylinders 12 zum Ablängen des in der Regel bahnförmigen faserigen Schneidguts 24, z.B. ein Substrat wie ein Endlos-Vliesstoff oder ein Endlos-Textilstoff auf die Gegenschneidleiste 18 des Gegendruckzylinders 14.
In den 2a und 2b ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich eine erste Gegenschneidleiste 38, dargestellt. In der 2a ist die erste Gegenschneidleiste 38 in perspektivischer Ansicht gezeigt. In der 2b ist eine Dreitafelprojektion der ersten Gegenschneidleiste 38 dargestellt. Die Längsseitenflächen 34 der ersten Gegenschneidleiste 38 sind flach ausgebildet. Die erste Gegenschneidleiste 38 besitzt eine Schneidrichtungskante 26 und eine Gegenschneidrichtungskante 28. Der Querschnitt 76 der ersten Gegenschneidleiste 38 ist unsymmetrisch ausgebildet, wobei eine Seite der ersten Gegenschneidleiste 38 höher als eine andere Seite der ersten Gegenschneidleiste 38 ist. In diesem Fall ist die Gegenschneidrichtungskante 28 höher als die Schneidrichtungskante 26. Bei der relativen Bewegung des Querschneidmessers 16 auf die erste Gegenschneidleiste 38 ist die Schneidrichtungskante 26 derart definiert, dass sie der Kante entspricht, die zuerst in die Nähe des Querschneidmessers 16 kommt. Im weiteren Verlauf löst sich das Querschneidmesser 16 von der ersten Gegenschneidleiste 38 nach dem Schnitt und vor dem Erreichen der Gegenschneidrichtungskante 28.. Grund für die unterschiedlichen Winkel und Seitenhöhen ist das verwendete Befestigungssystem - das Querschneidmesser 16 berührt die Gegenschneidleiste 18 je Umdrehung nur an einem definierten Punkt. Ein Absacken bzw. eine Kollision des Querschneidmessers 16 mit dem Gegendruckzylinder 14 an einer zweiten Stelle ist bei richtiger Befestigung des Querschneidmessers 16 im Schneidzylinder 12 ausgeschlossen. Außerdem ist die Schneidoberfläche 32 der ersten Gegenschneidleiste 38 gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, der dem Radius des Gegendruckzylinders 14 entspricht, um die erste Gegenschneidleiste 38 dem Gegendruckzylinder 14 anzupassen.
In den 3a bis 3c ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In der 3a ist eine zweite Gegenschneidleiste 40 in perspektivischer Ansicht dargestellt. 3b zeigt eine Dreitafelprojektion der zweiten Gegenschneidleiste 40 und 3c zeigt eine Einzelheit der zweiten Gegenschneidleiste 40. Im Gegensatz zur ersten Gegenschneidleiste 38, weist die zweite Gegenschneidleiste 40 einen symmetrischen Querschnitt 76 auf, insbesondere sind die beiden Kanten 42 der zweiten Gegenschneidleiste 40 auf der gleichen Höhe. Beim Schneiden des Schneidguts 24 trifft das Querschneidmesser 16 auf die Schneidoberfläche 32, wobei die Schneidoberfläche 32 der zweiten Gegenschneidleiste 40 gekrümmt ist, insbesondere diese einen Radius aufweist, wobei der Radius dem Gegendruckzylinder 14 entspricht, um die zweite Gegenschneidleiste 40 dem Gegendruckzylinder 14 anzupassen. Außerdem sind die Längsseitenflächen 34 der zweiten Gegenschneidleiste 40 flach ausgebildet und verlaufen rechtwinklig zur Grundfläche der Gegenschneidleiste 40.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie in der Draufsicht in 3c ersichtlich, im Randbereich der zweiten Gegenschneidleiste 40, zwei Gewinde 46 zur Höhenjustierung der Gegenschneidleiste 40 mittels Madenschrauben und drei Durchgangsbohrungen 44 zur Befestigung der zweiten Gegenschneidleiste auf dem Gegendruckzylinder 14 vorgesehen.
Selbstverständlich könnten aber auch mehr oder weniger Durchgangsbohrungen 44 zur Befestigung bzw. Gewinde 46 vorgesehen werden und es kann auf die Höhenjustierung verzichtet werden. Oder aber es wird eine andere Befestigungsart gewählt, z.B. Ankleben der Gegenschneidleiste in dem Gegendruckzylinder 14.
Die dritte Gegenschneidleiste 50 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der 4 beschrieben. Die dritte Gegenschneidleiste 50 besitzt einen unsymmetrischen Querschnitt 76, wobei die Gegenschneidrichtungskante 28 höher als die Schneidrichtungskante 26 ist, insofern entspricht der Querschnitt der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform 38.
Die Schneidoberfläche 32 ist beim Schneiden als Kontaktfläche zwischen dem Querschneidmesser 16 und dem Gegendruckzylinder 14 ausgebildet. Darüber hinaus sind die Längsseitenflächen 34 der dritten Gegenschneidleiste 50 onduliert. Durch eine Ondulierung der dritten Gegenschneidleiste 50 wird die dritte Gegenschneidleiste 50 befestigt, d.h. die dritte Gegenschneidleiste 50 weist einerseits nicht viel Spielraum auf, anderseits kann diese mühelos von Hand in einen Aufnahmeschlitz des Gegendruckzylinders 14 eingeführt werden. Außerdem ist die Schneidoberfläche 32 der dritten Gegenschneidleiste 50 gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, der dem Radius des Gegendruckzylinders 14 entspricht, um die dritte Gegenschneidleiste 50 dem Gegendruckzylinder 14 anzupassen.
5 zeigt eine Dreitafelprojektion eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich die vierte Gegenschneidleiste 51, die in ihrer äußeren Gestaltung dem ersten Ausführungsbeispiel 38 entspricht. Die Längsseitenflächen 34 der vierten Gegenschneidleiste 51 sind flach ausgebildet. Die vierte Gegenschneidleiste 51 ist als zweischichtiger Aufbau ausgebildet, wobei eine Innenschicht 52 einen Kern ausbildet und eine Außenschicht 54 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Härte und Kerbschlagfestigkeit der Innenschicht 52 höher als die Härte und Kerbschlagfestigkeit der Außenschicht 54. Die vierte Gegenschneidleiste 51 weist einen unsymmetrischen Querschnitt 76 auf, wobei eine Kante höher als die andere ist, insbesondere die Gegenschneidrichtungskante 28 höher als die Schneidrichtungskante 26 ist. Außerdem ist der Querschnitt der Innenschicht 63 unsymmetrisch ausgebildet, wobei die Gegenschneidrichtungskante 60 höher als die Schneidrichtungskante 58 ist. Wegen der niedrigeren Härte und Kerbschlagfestigkeit der Schneidoberfläche 32 der Außenschicht 54 stumpft sich das Querschneidmesser 16 langsamer ab. Wenn die Außenschicht 54 beschädigt ist, trifft das Querschneidmesser 16 auf die Oberfläche der Innenschicht 62. Auf der einen Seite wird wegen der höheren Härte und Kerbschlagfestigkeit der Innenschicht 52 eine längere Lebensdauer der vierten Gegenschneidleiste 51 bereitgestellt, auf der anderen Seite aber wird eine längere Lebensdauer des Querschneidmessers 16 wegen der niedrigeren Härte und Kerbschlagfestigkeit der Schneidoberfläche 32 der Außenschicht 54 realisiert. Außerdem ist die Schneidoberfläche 32 der vierten Gegenschneidleiste 51 gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, der dem Radius des Leistenzylinders 14 entspricht. Die Längsseitenoberflächen 34 sind flach.
In der 6 ist eine Dreitafelprojektion eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, die in ihrer äußeren Gestaltung dem ersten Ausführungsbeispiel 38 entspricht. Die fünfte Gegenschneidleiste 66 ähnelt der vierten Gegenschneidleiste 51 und ist als dreischichtiger Aufbau mit einen Innenkern ausgebildet, wobei der Aufbau eine gradierte Härte und Kerbschlagfestigkeit aufweist, insbesondere die Härte und Kerbschlagfestigkeit der Innenschicht 52 höher als die der Zwischenschicht 55 und die Härte und Kerbschlagfestigkeit der Zwischenschicht 55 höher als die der Außenschicht 54 ist. Der Querschnitt 76, 63 und 70 von der jeweiligen Außenschicht 54, Innenschicht 52 sowie Zwischenschicht 55 sind unsymmetrisch ausgebildet, wobei die jeweilige Gegenschneidrichtungskante 28, 67, 60 höher als die jeweilige Schneidrichtungskante 26, 68, 58 ist. Die Längsseitenflächen 34 sind flach. Das Querschneidmesser 16 trifft erst auf die Schneidoberfläche 32 der Außenschicht 54. Wenn die Schneidoberfläche 32 beschädigt ist, ist die Oberfläche der Zwischenschicht 69 als Schneidoberfläche vorgesehen. Wenn die Oberfläche der Zwischenschicht 69 von dem Querschneidmesser 16 durchdrungen ist, durchtrennt das Querschneidmesser 16 das Schneidgut 24 unter Nutzung der Oberfläche der Innenschicht 62 als Schneidoberfläche.
Hierdurch kann eine längere Lebensdauer des Querschneidmessers 16 aufgrund der weicheren Schneidoberfläche 32 der Außenschicht 54 bereitgestellt werden. Außerdem ist die Schneidoberfläche 32 der fünften Gegenschneidleiste 66 gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, der dem Radius des Leistenzylinders 14 entspricht. Die Längsseitenoberflächen 34 sind flach.
Schließlich stellt 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gegenschneidleiste dar, die in ihrer äußeren Gestaltung dem ersten Ausführungsbeispiel 38 entspricht. Die sechste Gegenschneidleiste 72 besteht aus einem Material, welches eine gradierte Härte und Kerbschlagfestigkeit aufweist, wobei die Härte und Kerbschlagfestigkeit des Außenteils 82 höher als die des Innenteils 81 ist. Hierdurch wird eine längere Lebensdauer der Gegenschneidleiste erreicht. Die sechste Gegenschneidleiste 72 besitzt einen unsymmetrischen Querschnitt 76, wobei die Gegenschneidrichtungskante 28 höher als die Schneidrichtungskante 26 ist. Außerdem ist die Schneidoberfläche 32 der sechsten Gegenschneidleiste 72 gekrümmt, insbesondere weist diese einen Radius auf, der dem Radius des Gegendruckzylinders 14 entspricht. Die Längsseitenoberflächen 34 sind flach.
Bezugszeichenliste

10: Rotationsschneidvorrichtung
12: Schneidzylinder
14: Gegendruckzylinder
16: Querschneidmesser
18: Gegenschneidleiste
20: Drehrichtung
22: Rotationsachse
24: Schneidgut
26: Schneidrichtungskante
28: Gegenschneidrichtungskante
32: Schneidoberfläche
34: Längsseitenfläche
38: Erste Gegenschneidleiste
40: Zweite Gegenschneidleiste
42: Kante
44: Durchgangsbohrung
46: Gewinde
50: Dritte Gegenschneidleiste
51: Vierte Gegenschneidleiste
52: Innenschicht
54: Außenschicht
55: Zwischenschicht
58: Schneidrichtungskante der Innenschicht
60: Gegenschneidrichtungskante der Innenschicht
62: Oberfläche der Innenschicht
63: Querschnitt der Innenschicht
66: Fünfte Gegenschneidleiste
67: Gegenschneidrichtungskante der Zwischenschicht
68: Schneidrichtungskante der Zwischenschicht
69: Oberfläche der Zwischenschicht
70: Querschnitt der Zwischenschicht
72: Sechste Gegenschneidleiste
76: Querschnitt / Querschnitt der Außenschicht
81: Innenteil
82: Außenteil

Claims

Gegenschneidleiste (18) zum Einsetzen in einem Gegendruckzylinder (14) einer Rotationsschneidvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschneidleiste (18) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
Gegenschneidleiste (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastischer Konstruktionskunststoff, insbesondere POM und PA, verwendet ist.
Gegenschneidleiste (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (76) der Gegenschneidleiste (18) unsymmetrisch ist, wobei eine Seite der Gegenschneidleiste (18) höher als eine andere Seite der Gegenschneidleiste ist, insbesondere eine Gegenschneidrichtungskante (28) höher als eine Schneidrichtungskante (26) ist.
Gegenschneidleiste (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (76) der Gegenschneidleiste (18) symmetrisch ist.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsseitenflächen (34) der Gegenschneidleiste (18) onduliert sind.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidoberfläche (32) der Gegenschneidleiste (18) gekrümmt ist, insbesondere einen Radius aufweist, wobei der Radius dem Radius des Gegendruckzylinders (14) entspricht.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschneidleiste (18) zumindest bereichsweise einen vielschichtigen Aufbau (76) mit einer gradierten Härte und Kerbschlagfestigkeit aufweist, wobei vorzugsweise die Kerbschlagfestigkeit der Innenschichten (52) höher als die der Außenschichten (54) ist.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung im Gegendruckzylinder (14) entweder form- oder kraftschlüssig erfolgt.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schneidgut (24) vorbefeuchtete Substrate, insbesondere Vliesstoffe, einlagig oder mehrlagig übereinander liegend geschnitten werden können, ohne dass die Gegenschneidleiste (18) Rost ansetzt, ihre Zusammensetzung/ ihre Eigenschaften verändert oder Verfärbungen und/oder Änderungen der grundsätzlichen stofflichen Eigenschaften des Schneidguts durch die Gegenschneidleisten verursacht.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von ungefüllten Thermoplasten als Kunststoff in der Gegenschneidleiste (18) das Querschneidmesser (16) keine Abnutzungsspuren aufweist.
Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschneidleiste (18) vollständig recyclebar ist.
Rotationsschneidvorrichtung (10), umfassend einen Schneidzylinder (12) und einen Gegendruckzylinder (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruckzylinder (14) zumindest eine Gegenschneidleiste (18) nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.