DE2755625A1 - Schneidvorrichtung - Google Patents

Schneidvorrichtung

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Description

SCANDIA PACKAGING MACHINERY COMPANY
Allwood Station, Clifton, New Jersey 07012, U.S.A.
Schneidvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung mit einem rotierbar angebrachten, eine Schneidkante aufweisenden Schneidelement und einer gegenüber dem Schneidelement angebrachten Stützwalze, deren Achse parallel zur Rotationsachse des Schneidelementes verläuft.
Es ist bekannt, Packungen von Zigaretten oder dgl. mit einem Einwickelmaterial zu umgeben, das einen Aufreißstreifen aufweist. Das Einwickelmaterial wird zusammen mit dem an ihm befestigten Aufreißstreifen um den Gegenstand bzw. die Packung herumgelegt. Eine bekannte Bogenzufuhr- und Schneidvorrichtung ist in dem US-Patent 2 837 978 beschrieben. Diese Schneidvorrichtung ist für Filmmaterial, wie z.B. Cellophan, geeignet. Die Filmstärke des Bahnmaterials beträgt bei dieser bekannten Vorrichtung etwa 0,025 mm. Dieses US-Patent stellt den einschlägigen Stand der Technik dar, der hier nicht noch einmal ausführlich wiederholt wird, und wird insoweit zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Aus verschiedenen Gründen, die mit den speziellen Anforderungen der Verpackungsindustrie zusammenhängen, sind verschiedenartige neue Folien entwickelt worden. Zu diesen Folien gehören Folien aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyestern und andere, die mit sehr dünnen Stärken herstellbar sind und andere Schneidcharakteristiken haben als die bisher verwandten Cellophanfolien. Die Filmstärke beträgt jetzt nur
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noch etwa 0,02 mm, was einer Verringerung um etwa 20 % entspricht. Um den neuen Film zu schneiden, muß die Eindringtiefe des Messers vergrößert werden. Im allgemeinen wird eine Eindringtiefe von etwa 40 % für Zellulose und bis zu etwa 80 % für einige Kunststoffolien (Polyfilms) benötigt, deren Stärke etwa 0,0125 mm beträgt. Diese phyikalischen Verhältnisse werden besonders infolge des Hochgeschwindigkeitsbetriebs, der zur Anpassung an die Verhältnisse bei der laufenden Produktion erforderlich ist, kritisch.
Die bekannte Schneidvorrichtung ist vollständig Zahnradgetrieben und stellt eine starre oder feste Beziehung zwischen den bewegten Teilen des Schneidkopfmechanismus her. Gegenüber einer drehbaren Platte oder Stützwalze ist ein Messer rotierend angeordnet. Die Kombination aus Materialbahn und Abreißstreifen läuft zwischen dem Messer und der Walze hindurch, wobei die Materialbahn geschnitten und in Form einzelner Bögen aufgeteilt wird. Bezüglich des Aufreißstreifens werden Schnitte parallel und quer zum Aufreißstreifen geführt. Die Schnitte im Aufreißstreifen werden entweder durch ein H-förmiges Messer, ein U-förmiges Messer oder separate Schneidklingen erzeugt, die parallel und quer zum Aufreißstreifen angeordnet sind. In dem zuletzt genannten Fall müssen zwei separate Stützwalzen vorgesehen sein, von denen jede einem der separaten Schneidglieder gegenüberliegt.
Die zum Schneiden einer Materialbahn mit überlagertem Aufreißstreifen benutzten bekannten Schneidvorrichtungen sind generell auf bestimmte Packungsgrößen und eine bestimmte Positionierung des Aufreißstreifens an der Packung abgestellt. Dies bedeutet, daß diese bekannten Maschinen nicht
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umgestellt werden können. Der Aufreißstreifen wird an einer im wesentlichen festen Stelle in bezug auf die zu schneidende Materialbahn gehalten. Ferner werden die Stützrollen für die Schneidelemente entweder über Zahnräder oder Steuerriemen von der Hauptantriebswelle der Einwickelmaschine angetrieben.
Bei der bekannten Maschine nach US-PS 2 837 978 müssen darüber hinaus bei einem Wechsel der Länge der von der Materialbahn abzuschneidenden Bögen separate Getriebeteile ausgewechselt werden. Dieses Erfordernis erhöht die Stillstandszeiten während der Produktion und erfordert sätzliche Arbeits- und Ersatzteilkosten.
Bei einigen bekannten Modellen müssen jedesmal, wenn die :.iänge der abzuschneidenden Bögen verändert wird, die Stützwalzen ausgewechselt werden. Auch dies erfordert zusätzliche Kosten für verschiedene Einzelteile und erfordert außerdem zusätzliche Antriebseinrichtungen für die Stützwalzen. Jedesmal, wenn sich der Stützwalzenradius zur Anpassung an eine andere Bogenlänge ändert, muß auch das Antriebsgetriebe für die Stützwalze geändert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Zufunrund Schneidmechanismus für eine Bahn mit Aufreißstreifen zu schaffen, der sich zur Verarbeitung der jetzt verfügbaren dünnen Filmmaterialien eignet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stützwalze derart gelagert ist, daß sie quer zu der durch ihre Rotationsachse hindurchgehenden Vertikalebene federnd verschiebbar ist, und daß eine Halterung für die Stützwalze parallel zur Achsrichtung der Stützwalze seit-
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lieh bewegbar ist und das Schneidelement in der Nähe der Stützwalze ebenfalls seitlich verschiebbar angeordnet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung kann die Länge der von der Materialbahn abzutrennenden Bögen durch Auswechseln eines einzigen auswechselbaren Getriebeteiles oder Zahnrades verändert werden. Der Antrieb kann durch die Verwendung eines einzigen auswechselbaren Zahnrades und entsprechender Steuerriemen so ausgebildet werden, daß die Bogenschneidvorrichtung zusammen mit der Schneidvorrichtung für den Aufreißstreifen im Verhältnis 1 : 1 arbeitet.
Schließlich bietet die Erfindung den Vorteil einer vielseitigen Möglichkeit des Änderns der Stelle der Oberlagerung des Aufreißstreifens mit dem Einwickelbogen, der von der durchlaufenden Materialbahn abgeschnitten wird. Die Schneidelemente können seitlich verstellbar gemacht werden und sie sind gegenüber den ebenfalls seitlich verstellbaren Stützwalzen angeordnet, die frei drehbar und federbelastet sind, um die gewünschte Durchtrennung des Aufreißstreifens unabhängig von dessen Position auf der Materialbahn durchzuführen.
Besondere Bedeutung kommt auch der Führungseinrichtung für die Zuführung des Aufreißstreifens zu der Stützwalze zu, gegen die der Aufreißstreifen geschnitten wird.
Die Schneidvorrichtung enthält eine Stützwalze, der ein Schneidelement gegenüberliegt. Die Drehachsen des Schneidelementes und der Stützwalze verlaufen parallel zueinander. Die Stützwalze ist frei drehbar angebracht, d.h. sie ist nicht angetrieben. Sie ist in Querrichtung zu ihrer Drehachse und quer zur Transportrichtung der Materialbahn
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schwimmend angeordnet und wird von einer Feder in Richtung auf das rotierende Schneidelement gedrückt. Dies erleichtert die Anpassung der Schneidvorrichtung an jede spezielle Packungsgröße, die von der Einwickelmaschine verarbeitet werden soll.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Antriebseinrichtung, die zur Betätigung der Schneidvorrichtung gegen die frei drehbare Stützwalze benutzt wird und in der Abzugwalze, die dazu dient, den Aufreißstreifen und die Materialbahn in den Schneidmechanismus einzuführen. Die Bahnschneidvorrichtung und die Schneidvorrichtung für den Aufreißstreifen sind sämtlich im Verhältnis 1 : 1 angetrieben. Ein Hauptgetriebe enthält ein einzelnes auswechselbares Getriebeteil, das zum Abtrennen unterschiedlicher Bogengrößen von der Materialbahn ausgewechselt werden kann. Der Antrieb einer Antriebswalze wird direkt von dem Hauptantriebsmechanismus über Steuerriemen abgeleitet. Die Schneidelemente für den Aufreißstreifen werden ebenfalls durch einen Steuerriemen von dem Hauptantriebsmechanismus angetrieben. Auch zum Abzug des Aufreißstreifens wird ein weiterer Steuerriemen benutzt, der mit einer Abzugswalze gekoppelt ist, die für den Abzug der durchgehenden Materialbahn verwendet wird. Auf diese Weise ist die Abzugseinrichtung für den Aufreißstreifen mit derjenigen für die Materialbahn zwangssynchronisiert.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Schneidvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung von der gegenüberliegenden Seite von Fig. 1,
Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung einer Einzelheit des Schneidmechanismus,
Fig. 6 einen Teilschnitt einer Exzenter-Antriebsvorrichtung,
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung des Exzenterendes der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung, und
Fig. 8 und 9 zeigen extreme Stellungen des Exzenterendes der Vorrichtung nach Fig. 6.
In den Zeichnungen ist der Schneidmechanismus, der generell mit 10 bezeichnet ist, in Kombination mit einer Einwickelmaschine zum Einwickeln von Packungen 11 dargestellt. Der Schneidmechanismus 10 wird dazu verwandt, Bögen oder Blätter von der Filmbahn 12 abzuschneiden, der ein Aufreißstreifen 13 überlagert ist. Die Bögen werden von der Bahn 12 mit der generell mit 15 bezeichneten Bogenschneidvorrichtung abgetrennt. Ein derartiger Mechanismus ist bekannt. Die
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Schneidklinge 16 rotiert an der Welle 17, die von dem Hauptantrieb 18 über eine Kette 19 angetrieben wird. Die Umlenkräder 20, 21 und 22 dienen zur Einstellung der Spannung der Kette 19, wenn der Schneidmechanismus 10 vertikal verstellt werden soll.
Das Wechselrad 25 kämmt mit dem Zahnrad 26, das in ein (nicht dargestelltes) Zahnrad eingreift, welches fest an der Welle 27 angebracht ist und dreht dadurch über den Zeitsteuerriemen 29 die Zugrollenwellen 27 und 28. Der Zeit-Steuerriemen 29 läuft daher mit einer der Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 25 entsprechenden Geschwindigkeit um. Je größer das Zahnrad 25 ist, umso größer ist die Länge des Bogens, der von der Bahn 12 abgeschnitten wird. Wenn unterschiedliche Bogenlängen abgeschnitten werden sollen, ist lediglich das Wechselrad 25 auszuwechseln.
Dies ist möglich, weil die Antriebswellen 30 und 31 für die Schneidelemente 32 und 33 jeweils ebenfalls im Verhältnis 1 : 1 direkt mit der Schneidwelle 17 über den Zeitsteuerriemen 35 angetrieben sind. Das (nicht bezeichnete) Zahnrad an Welle 17 treibt direkt eine Riemenscheibe für den Antrieb des Zeitsteuerriemens 35.
Wie schon erwähnt wurde, wird die Zugwalzenwelle 28 über den Zeitsteuerriemen 29 von der Hauptantriebsseite des Schneidmechanismus aus angetrieben. Der Zeitsteuerriemen 26 kämmt mit dem anderen Ende des Zugwalzenwelle 28 und treibt die Antriebswelle 34 für die Druckwalze und die Walzenwelle 37 für das Aufreißband mit synchronisierten Umfangsgeschwindigkeiten an. Die Verwendung der beiden einander abgewandten Enden der gemeinsamen Zugwalzenwelle 28 für den Antrieb der Druckwalze 38 und der Zugwalze 39 ge-
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meinsam mit dem Riementrieb 36 synchronisiert und koordiniert sämtliche Bewegungen durch eine einfache Auswechslung des Wechselrades 25.
Die Stützwalzen 40 und 41 sind jeweils in der Nähe der Schneidelemente 32 und 33 angeordnet, mit denen sie zusammenwirken. Die Stützwalzen 40 und 41 sind identisch an einem Tragkörper 45 montiert. Die Einzelheiten der Befestigung sind anhand der Stützwalze 41 erkennbar, die frei drehbar an dem Trägerelement 42 angeordnet ist. Das Trägerelement 42 ist um einen Drehpunkt 43 herum schwenkbar und wird unter der Wirkung einer vorgespannten Feder 44 in Richtung auf das Schneidelement 33 gedrückt.
Der Tragkörper 45 ist verschiebbar an den Wellen 49 und 50 montiert. Dies bedeutet, daß der Tragkörper an den Wellen 49 und 50 entlang seitlich quer zur Breite der Schneidvorrichtung 10 bewegt werden kann. Zusätzlich sind die Schneidelemente 32 und 33 jeweils an Basisteilen 52 und 53 montiert. Die Basisteile 52 und 53 sind an Wellen befestigt, die in bezug auf die Breite des Schneidmechanismus 10 seitlieh verstellt werden können. Die Schneidelemente 32 und passen in Löcher hinein, die in die Basisteile 52 und 53 in bekannter Weise hineingebohrt sind. Das Zahnrad an der Welle 17 wird niemals gewechselt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkanten wird durch Verstellen der radialen Stellung der Schneidkante durch Bewegen der Schneidelemente 32 und 33 in die Basisteile 52 bzw. 53 hinein oder aus diesen heraus verstellt. Das Wesentliche besteht darin, daß entlang der Länge der Basisteile 52 und 53 mehrere öffnungen angeordnet sind. Daher besteht die Möglichkeit, die seitliche Stellung der Elemente 32 und 33 zu verändern, indem sie in verschiedene öffnungen eingesetzt werden, oder
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indem die Trägerwelle entlang ihrer Längsachse verstellt wird.
Wie Fig. 4 zeigt, ist der Klebemittelbehälter 60 ebenfalls so angebracht, daß er über die Breite des Schneidmechanismus 10 verschoben werden kann. Der Steuerriemen 61 dient zum Antrieb des Leimbehälters 60 synchron mit dem Antrieb der Zugwalzenwelle 28 über die Bandzugwalzenwelle 37.
An dem Leimbehälter 60 ist ein Führungsteil 62 befestigt, um das Aureißband 13 von seiner Zuführrolle an die betreffende Stelle zu führen, an der es auf die Bahn 12 aufgelegt werden soll. Die Spule, auf der das Aufreißband 13 gespeichert ist, ist um eine Achse drehbar, die parallel zur Bewegungsrichtung der Packungen 11 durch die Schneidvorrichtung 10 hindurch ist.
Bei Drehung der Zugwalzenrollen 27 und 28 werden die Bahn 12 und das Band 13 von dem Schneidmechanismus 10 vertikal nach unten gezogen. Die Kraft der Druckwalze 38 in Richtung auf die Zugwalzenwelle 28 ist an der Handhabe 63 einstellbar. Die exzentrisch montierten Wellen 30 und 31 beschleunigen oder verlangsamen die Umfangsgeschwindigkeit der Elemente 32 bzw. 33.
Gemäß den Fig. 6 bis 9 ist an dem Zahnrad 65 ein Stutzen konzentrisch angeordnet. Der Kragen 66 ist exzentrisch zur Welle 67 montiert. Die Drehung des Zahnrades 65 um die Welle 6 7 bewirkt, daß der Stutzen 64 sich nach oben und nach unten sowie zurück-und vorbewegt, wie es in den Fig. 8 und 9 durch Pfeile angegeben ist. Wenn die Länge des von der Bahn 12 abzutrennenden Bogens verändert wird, erlaubt die Exzenteranordnung es, die Umfangsgeschwindigkeit des
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Schneidelementes 32 ein wenig mehr zu verändern. Die gesamte Exzentrizität kann beim Drehen des Exzenters etwa bis zu 1 cm betragen. Auf diese Weise kann das an der rotierenden Welle befestigte Messer entweder beschleunigt oder verlangsamt werden. Ob die Umfangsgeschwindigkeit verlangsamt oder beschleunigt wird, hängt von der Exzenterstellung auf der Welle ab. Die einfache Verstellung des Durchmessers des Schneidelementes führt dazu, daß man den gewünschten Schnitt gegen die federbelastete frei drehbare Stützwalze 40 erzielt.
Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Stützwalzen 40 und 41 Walzenlager, die nicht angetrieben sind. Zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse muß lediglich ihre seitliche Anordnung quer zur Breite des Schneidmechanismus 10 eingestellt werden.
Wie Fig. 7 zeigt, besteht eine konzentrische Antriebsbeziehung,bei der die Längsachsen der Welle 67 und der Stutzen 64 miteinander fluchten. Dies bedeutet, daß die Achsen in gleicher Richtung verlaufen. Diese Stellung wird im allgemeinen für den Schneidbereich verwandt. Wenn die Länge des von der Bahn 12 abzutrennenden Bogens vergrößert werden soll, wird die Exzentereinrichtung so eingestellt, daß die Schneidkante in Verbindung mit der Hochgeschwindigkeitsseite des Exzenters benutzt wird. Die umfangsmäßige Einstellung des Kragens 66 um die Welle 67 herum bewirkt entsprechend die gewünschte Einstellung der höheren und niedrigeren Geschwindigkeit des Exzenters.
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L e e rs e i t

Claims (17)

Ansprüche
1. Schneidvorrichtung mit einem rotierbar angebrachten, eine Schneidkante aufweisenden Schneidelement und einer gegenüber dem Schneidelement angebrachten Stützwalze, deren Achse parallel zur Rotationsachse des Schneidelementes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalze (40, 41) derart gelagert ist, daß sie quer zu der durch ihre Rotationsachse hindurchgehenden Vertikalebene federnd verschiebbar ist, und daß eine Halterung (45) für die Stützwalze (40, 41) parallel zur Achsrichtung der Stützwalze seitlich bewegbar ist und das Schneidelement (32, 33) in der Nähe der Stützwalze (40, 41) ebenfalls seitlich verschiebbar angeordnet ist.
2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für die Stützwalze (40, 41) ein Trägerelement (42) aufweist, das an einem Trägerkörper (45) gelagert ist und von einer Feder (44) in Richtung auf das Schneidelement (32, 33) gedrückt wird.
3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalze (40, 41) aus einem tragenden Rad besteht.
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4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (45) parallel zur Rotationsachse der Stützwalze (40, 41) verschiebbar befestigt ist.
5. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Trägerblocks (45) jeweils ein Trägerelement (42) angebracht ist, und daß an jedem Trägerelement
(42) eine Stützwalze (40, 41) angebracht ist und jeder Stützwalze ein rotierend angebrachtes Schneidelement (32, 33) gegenüberliegt.
6. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (42) um eine Gelenkachse (43) an dem Tragkörper (45) schwenkbar ist und von einer Feder (44) um seine Schwenkachse (43) herum gedruckt wird.
7. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (32, 33) lösbar an einem rotierbaren Basisteil (52, 53) befestigt ist, das mehrere feste Schneidpositionen aufweist, in denen das Schneidelement zu befestigen ist.
8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (52, 53) an einer Welle befestigt ist, die entlang der Rotationsachse des Schneidelementes seitlich verstellbar ist.
9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (52, 53) auf einer über einen Exzenterantrieb zur Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit des Schneidelementes um seine Rotationsachse durch einen Ex-
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zenterantrieb (65, 66) angetrieben ist.
10. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschneiden von Bögen von einer dünnen Materialbahn,auf der sich ein Aufreißstreifen befindet, ein erstes Schneidelement (33) vorgesehen ist, das mit einer ersten Stützwalze (41) zusammenwirkt, sowie ein mit einer zweiten Stützwalze (40) zusammenwirkendes zweites rotierendes Schneidelement (32) , das gegenüber dem ersten rotierenden Schneidelement (33) seitlich versetzt angeordnet ist.
11. Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Führungsmittel (62, 39) zum Zuführen des Aufreißstreifens (13) in die Arbeitsstellung der ersten Stützwalze.
12. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einzugseinrichtung (28, 38) zum Einziehen der Materialbahn (12) vorgesehen ist, daß ein Hauptantriebszahnrad (25) die zweite Schneideinrichtung zum Abtrennen von Bögen von der Materialbahn antreibt, daß das Hauptantriebszahnrad (25) mit der ersten Einzugwalze (27) gekoppelt ist und diese antreibt, so daß die Längen der Materialbögen von dem Durchmesser des Hauptantriebszahnrades (25) abhängen, daß eine zweite Einzugwalze (28) den Aufreißstreifen (13) von einer Zuführeinrichtung abzieht und an die Materialbahn (12) anlegt, und daß die erste Abzugswalze (27) über einen Steuerriemen (29) mit der zweiten Abzugswalze (28) gekoppelt ist.
13. Schneidvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptantriebszahnrad (25) zur Veränderung der von der Materialbahn abzuschneidenden Bogenlänge auswechselbar
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ist.
14. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptantriebszahnrad (25) über einen Steuerriemen (35) das erste Schneidelement antreibt.
15. Schneidvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerriemen (35) über eine Exzenter-Antriebseinrichtung (65, 66) mit dem ersten Schneidelement verbunden ist, dessen Umfangsgeschwindigkeit durch Verstellung des Exzenters veränderbar ist.
16. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Schneidelement (33) zusammen mit einer ersten Stützwalze (41) vor der Zuführstelle für den Aufreißstreifen (13) auf die Materialbahn (12) einwirken, daß die Materialbahn danach über eine Um lenkwalze (28), die eine Umlenkung um annähernd 180° bewirkt, herumgeführt ist und anschließend ein zweites Schneidelement (32) zusammen mit einer zweiten Stützwalze (40) passiert.
17. Schneidvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützwalzen (41, 40) unterhalb der Umlenk walze (28) an einem gemeinsamen, quer zur Transportrichtung der Materialbahn (12) verschiebbaren Tragkörper (45) montiert sind.
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DE19772755625 1977-03-11 1977-12-14 Schneidvorrichtung Ceased DE2755625A1 (de)

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