DE2756911A1

DE2756911A1 - Verfahren zur erzeugung von sauberen und vollstaendigen schnitten in einer sich kontinuierlich bewegenden materialbahn sowie vorrichtung zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE2756911A1
Application number: DE19772756911
Authority: DE
Inventors: John Burke Brush
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1978-07-06
Also published as: CA1069818A; DE2756911C2; US4061063A; JPS53104486A

Description

Unsere Nr. 21 HUM F/La

The Procter 4 Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Verfahren zur Erzeugung von sauberen und vollständigen Schnitten in einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn sowie Vorrichtung zur Durchführung desselben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung von geraden Schnitten,gekrümmten Schnitten und Kombinationen derselben durch eine eich kontinuierlich bewegende Materialbahn, insbesondere aus einem dünnen, biegsamen, nachgiebigen und gegenüber einem Einschneiden widerstandfähigen Kunststoff- und/oder Fasermaterial.

Bislang wurden schon verschiedene Arten von Rotationsschervorrichtungen in Betracht gezogen. Bei einer sehr gut bekannten Bauart werden ein scharfes, scheibenähnliches Messer und ein starrer Stützzylinder (backup cylinder) verwendet, wobei in einer Materialbahn ein typischer Quetsohschnitt (crush cut) erhalten wird. Bei einer anderen Ausführungsform werden 2 zusammenwirkende Messer verwendet. Eine typische Rotationsschervorrichtung mit 2 Messern ist s.B. in der US-PS 3 956 957 beschrieben.

Aus den US-PSn 559 179 und 668 915 wurden Rotationsschervorrichtungen zum Schneiden von Papierbahnen bekannt, bei denen zusammenwirkende Paare von scheiben- oder tellerartigen Messern verwendet werden, welche gegenseitig in einem geringen Winkel angeordnet sind, um zwischen ihnen eine Berührung an einem einzigen Punkt herbeisufuhren. Aus der zuletzt genannten Druckschrift ist auch bekannt, eines der scheiben-

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ähnlichen Messer gegen das andere unter Pederspannung zu setzen.

Ais den US-PSn 1 063 298 und 3 361 701 sind scherenähnliche Rotationsvorrichtungen bekannt, bei denen speziell ausgebildete Scherenelemente für das Schneiden von Metallblech verwendet werden.

Schließlich sind aus den US-PSn 3 *»59 086 und 3 682 032 Rotationsscher- oder -Schlitzvorrichtungen für Papierbahnen iind dergleichen bekannt, bei denen zusammenwirkende Paare von scheibenähnlichen Messern, die gegenseitig abgeschrägt

angewandt weraen.

sind, so daß sie sich punktartig berühren,/Bei beiden Vorrichtungen gemäß den zuletzt genannten beiden Druckschriften sind die scheibenähnlichen Messer speziell ausgebildet, um die Lebensdauer ihrer Schneidkanten zu erhöhen.

Während die Rotationsschervorrichtung gemäß der Erfindung viele Anwendungen haben kann, ist sie jedoch besonders ausgebildet, um bei hohen Schneidgeschwindigkeiten die Bildung von geraden und gekrümmten Schnitten sowie deren Kombina tionen in einer sich kontinuierlich bewegenden Bahn aus dttnnen\ biegsamen^ nachgiebigem und gegenüber einen Schneiden widerständefähigem Material durchzuführen.

Ein Beispiel für eine derartige Materialbahn ist diejenige, welche in der US-PS 3 860 003 beschrieben ist. Hierbei handelt es sich um eine Wegwerfwindel, welche aus 3 Qrundteilen zusammengesetzt ist: einer flexiblen, feuohtigkeitsundurchlässigen Unterlage, einem absorbierenden Kern und einer porösen, faserigen Decklage. Die Unterlage kann bei spielsweise aus opakem Polyethylen niederer Dichte bestehen. Die Decklage kann aus einem Material; wie z.B. gewobenen oder nlcht-gewobenen Mischfasern aus Polyester und Rayon

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mit geringen Denierwerten bestehen. Die Unterlage und die Decklage werden an den Rändern der Windel direkt miteinander verbunden. Bei der üblichen Herstellungsart werden die Wegwerfwindeln in einer kontinuierlichen Bahn gebildet, welche schließlich in die einzelnen Windeln geschnitten wird. Jede Windel wird entlang ihrer Längsränder mit Längsaussparungen versehen, so daß die Windel teilweise vorgeformt ist. Diese Randlängsaussparungen werden vorzugsweise geschnitten, während die Windeln noch in Form einer kontinuierlichen Materialbahn vorliegen.

Im Gegensatz zu Strukturen aus Papier und Metall, welche sich mehr oder weniger wie starre Körper während einer Scherung verhalten, widersteht eine Bahn aus einem dünnen, biegsamen, nachgiebigen Material, aus dem die Deck- und Unterlagen der zuvor beschriebenen Windeln bestehen, einer herkömmlichen Scherung, und zwar aufgrund der Nachgiebigkeit der Materialbahn, ihrer Tendenz zur Biegung und ihrer geringen Dicke (caliper), welche durch beliebige Spalten bei der Messerberührung hindurchgeht, des Vorliegens von nur schwierig zu schneidenden Fasern geringen Deniers und des grundsätzlichen Schneidwiderstandes eines sähen Polyestermaterials, welches ein quasi-plastisches Verhalten aufweist.

Zur beispielhaften Erläuterung werden die Rotationsschervorrichtung, welche unter hoher Geschwindigkeit betrieben wird, und das Verfahren gemäß der Erfindung anhand der Bildung von Längsaussparungen an den Rändern einer Bahn aus einem Material für Wegwerfwindeln beschrieben. Diese Vorrichtung und dieses Verfahren sind fähig, gerade Schnitte (parallel zur oder in einem Winkel eur Richtung der Bahnbewegung), gekrümmte Schnitte sowie Kombinationen derselben in einer Bahn aus einem derartigen nachgiebigen Material auszuführen, und zwar unter einer echten Soherwirkung, welche derjenigen

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gleicht, die durch eine Schere hervorgebracht wird. Was den Betrieb unter "hoher Geschwindigkeit" anbelangt, 30 hängt diese selbstverständlich von dem zu schneidenden Material und der Kompliziertheit der vorzunehmenden Schnitte ab. Bei der beschriebenen Ausführungsform mit der, wie oben beschrieben , schwierig schneidbaren Materialbahn, wird unter dem Begriff "hohe Geschwindigkeit" eine Bahngeschwindigkeit von etwa 61 bis etwa I83 m/Min, oder mehr verstanden. Die Rotationsschervorrichtung weist eine Messeranordnung auf, bei der Messer mit leichtem Gewicht an dem Itafang von seheibenähnlichen oder zylindrischen Messerträgern befestigt sind, und zumindest eines der Messer wenigstens teilweise elastisch angebracht und selbst flexibel ist. Dies führt su einer viel geringeren Trägheit de« Hesters im Oebrauoh (ie Gegensats sur Verwendung eines scheibenähnliohen Messers oder dergleichen) und ermöglicht, daft ein schnelle· Ansprechen erhalten wird, welches notwendig ist, um su einem scharfen, nicht-linearen, sauberen und vollständigen Schnitt in regelmäßig beanstandeten Zwischenräumen entlang der Länge einer,sich schnell bewegenden Bahn aus nachgiebigem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten su führen, wobei das Material während der Sehevuftg nicht die starre Wirkung seigt, wie es beispielsweise bei Fapier und Metall der Fall ist. Die Trägheit, welche bei Vorrichtungen, die "mit niederer Geschwindigkeit betrieben werden, von geringerer Bedeutung ist, ist bei Rotationssohervorrichtungen vorliegender Art, welche mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden, bezüglich der Aufrechterhaltung einer Berührung an einem einzigen Punkt »wisohen zusammenwirkenden Messern während jeden Schnittes sehr wichtig; dies gilt auch hinsichtlich einer Verhütung des Flatterns oder Anschlagens der Messer, was den Erhalt von sauberen und vollständigen Schnitten unmöglich raaoht. SohlieAlieh zeigen die Bauarten der Messer gemäß der Irfindung eine hervorragende Lebensdauer und sie können erforderlichenfalls leicht und bequem ausgetauscht werden.

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Mit der Rotationaschervorrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird, und dem Verfahren gemäß der Erfindung können gerade Schnitte, gekrümmte Schnitte und Kombinationen derselben in einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn in Richtung der Bahnbewegung vorgenommen werden. Die geraden Schnitte können parallel oder in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn durchgeführt werden. Die Vorrichtung und das Verfahren sind besonders brauchbar zur Bildung von Schnitten in Bahnen aus dünnen, biegsamen, nachgiebigen sehnittwiderstandsfähigen Material, wie z.B. Bahnen aus Kunststoff und/oder Fasern, welch· bei der Herstellung von Wegwerfwindeln verwendet werden.

In ihrer einfachsten Ausführungform umfaßt die Rotationsschervorrichtung ein Paar von ersten und sweiten zusammenwirkenden Messern, die ,Jeweils auf einen Messerträger angebracht sind, der auf einer drehbaren Welle angebracht ist. Mindestens eines der ersten und zweiten Messer ist zumindest teilweise elastisch auf seinem Träger angebracht und ist selbst flexibel. Beide Messer haben den gleichen Außendurehaesser und überlappen sich.

Die Achsen der Wellen de» ersten und zweiten MesserJliegen in beanstandeten, parallelen horizontalen Ebenen und in vertikalen Ebenen, welche sieh in einen solchen Winkel schneiden, daß dts erste und zweite Messer in einen Winkel von etwa 1 bis etwa 6° schräg zueinander stehen. Infolgedessen haben die Messer eine Berührung an einem einsigen Punkt, so daß die Bahn unter Soherwirkung geschnitten wird.

Unter den im vorliegenden verwendeten Begriffen "horizontal" und "vertikal" soll lediglich die gegenseitige Lage der Teile verstanden werden. Infolgedessen liegen beispielsweise, wenn die Materialbahn durch die Schervorrichtung in einer vertikalen Bewegungsbahn läuft, die Wellenaohsen in parallelen vertikalen Ibenen und in den zu diesen von den

Winkel Bestimmten senkrechten Ebenen. 80982|/0771

An den Trägern de* ersten und zweiten Messers kann mehr als ein Messer befestigt sein, und die Wellen werden aufeinander abgestimmt angetrieben, so daß die zusammenwirkenden Paare der ersten und zweiten Messer über die ganze Schnittlänge hinweg einen einzigen Berührungspunkt aufweisen.

ersten und zweiten Messer können von leichtem Gewicht und auf ihren Trägern elastisch angebracht sein. Eines der ersten und zweiten Messer kann andererseits auf seinem Träger starr montiert und von schwerer, nichtflexibler Bauart sein. Erforderlichenfalls sind die Messer mit einei* Abschrägung unfeinem Spiel (rake and clearance) versehen, so daß nur die genauen Schnittkanten, und zwar an einem Punkt, während des Schneidens miteinander in Berührung kommen.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind zwei elastische erste Messer leichten Oewichts auf Trägern elastisch montiert, welche auf getrennten Wellen angebracht sind, die durch ein Universalgelenk miteinander verbunden sind und gegenseitig * bezüglich einer dritten Welle, welche «in Paar Träger trägt, schräg stehen, auf denen jeweils ein zweites Messer montiert ist, welches so ausgebildet ist, daß es mit einem der ersten Messer zusammenwirkt. Die zweiten Messer sind an ihren jeweiligen Trägern starr montiert.

Bei einer zweiten beispielhaften Ausführungsform sind Paare von zweiten Messern an beiden Enden eines zylindrischen Trägers montiert, der an einer einzigen Welle befestigt ist. Es sind zwei weitere Wellen vorhanden, die bezüglich der Einzelwelle gegenseitig schräggestellt sind, von denen jede ein Paar von ersten Messern trägt, welche so ausgebildet sind, daß sie mit einem der Paare der zweiten Messer zusammenwirken. Jedes zweite Messer ist von der Art eines Amboßmessers (anvil blade) in schwerer Bauart und auf dem zylindrischen Träger starr montiert. Jedes der ersten Messer besitzt einen mittleren Teil, der auf seinem Träger starr

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montiert ist, und flexible Endteile einer geringeren Breite, welche bezüglich des Trägers verschiebar sind.

Figur 1 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Rotationsschervorrichtung.

Figur 2 ist eine Seitenansicht der Rotationsschervorrichtung gemäß Figur 1, und zwar von rechts.

Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Rotationsschervorrichtung gemäß Figuren 1 und 2.

Figur 4 ist eine Seitenansicht einer ersten oder oberen Nesser- und Trägeranordnung der Vorrichtung gemäA Figur 1.

Figur 5 ist eine Randansicht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur 4, von rechts gesehen.

Figur 6 ist eine Randteilansicht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur t, und veranschaulicht in Draufsicht das leitende, d.h., vordere Ende (leading end) des Messers und seinen Trägerblock;

Figur 7 ist eine Randteilansieht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur 6; sie zeigt vom Ende her das vordere Ende des Messers und dessen Trägerblock.

Figur 8 ist eine Seitenansicht, ähnlich wie Figur *; ei· veranschaulicht eine zweite oder untere Meseer- und Trägeranordnung der Vorrichtung gemäß Figur 1.

Figur 9 ist eine Randansicht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur 8.

Figur 10 ist eine Randteilansicht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur 8; sie veranschaulicht in Draufsicht das vordere Ende des Messers und seinen Trägerblock,

Figur 11 ist eine Randteilansicht der Messer- und Trägeranordnung gemäß Figur 10; sie zeigt vom Ende her das vordere Ende des Messers und dessen Trägerblock·

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Figur 12 ist eine Seitenteilansicht eines Paares erster und zweiter zusammenwirkender Schermesser.

Figuren 13» 14 und 15 sind Querschnittsteilansichten von Schnitten entlang der Linien 13-13, I¹I-I¹* bzw. 15-15 gemäß Figur 12.

Figur 16 ist eine Querschnittsteilansicht des zweiten Messers in Nähe seines vorderen Endes.

Figur 17 ist eine Teildraufsicht auf eine Materialbahn,

welche beispielhaft längliche Randeinschnitte veranschaulicht, die durch die Rotationsschervorrichtung gemäß Figur 1 eingeschnitten werden können.

Figur 18 ist eine Vorderansicht, teilweise in Schnittdarstellung, einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationsschervorrichtung.

Figur 19 ist eine Seitenansicht der in Figur 18 dargestellten Vorrichtung von links.

Figur 20 ist eine Ansicht einer oberen Messer- und Trägeranordnung der Vorrichtung gemäß Anspruch 18..

Figur 21 ist eine Ansicht ähnlich Figur 20; jedoch veranschaulicht sie die entgegengesetzte Seite der Messer- und Trägeranordnung.

Figur 22 ist eine perspektivische Teilansicht eines Paares zusammenwirkender Messer- und Trägeranordnungen gemäß Figur 18.

Figur 23 iat «in· Querschnittsansicht eines Teiles eines

zusammenwirkenden Paares aus einem ersten und einem zweiten Messer gemäß der in Figuren 18 und 19 gezeigten Ausführungsform.

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schervorrichtung ist in Figuren 1 bis 12 veranschaulicht, in welchen gleiche Teile identische Bezugszeichen besitzen. Zum Zwecke einer beispielhaften Veranschaulichung ist die Rotationsschervorrichtung in Figuren 1 bis 12 in einem solchen Aufbau veranschaulicht, wie er zum Einschneiden von beabständeten länglichen Einschnitten in eine kontinuierliche Bahn

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aus dünnem, biegsamem und nachgiebigem Material verwendet wird, das einem Einschneiden gegenüber widerstandsfähig ist. Eine derartige Materialbahn ist in Figur 17 veranschaulicht und trägt das Bezugszeichen Ij die länglichen Einschnitte sind bei 2 und 3 gezeigt. Die Einschnitte an beiden Rändern der Materialbahn sind identisch. Jeder Einschnitt umfaßt einen ersten Teil 2a, der sich diagonal vom Rand nach innen erstreckt. Der Teil 2a führt zu einem gekrümmten Teil 2b, an den sich ein gerader Teil 2c anschließt. Der gerade Teil 2c endet in einem zweiten gekrümmten Teil 2d, der zu einem zweiten diagonalen Teil 2e führt, welcher sich zurück zum Rand der Materialbahn erstreckt. Zum Zwecke der Beschreibung können die Randteile der Bahn I₁ in welcher die Einschnitte 2 und 3 ausgebildet sind, als ein Laminat einer Unterlage aus Kunststoff und einer Decklage aus Pasern von der Art betrachtet werden, welche*bei der Herstellung von Wegwerfwindeln verwendet wird.

In den Figuren 1 bis 3 umfaßt die erfindungsgemäße Schervorrichtung einen Rahmen, dessen Darstellung lediglich beispielhaft ist. In der Zeichnung umfaßt der Rahmen einen Boden U₁ Seitenteile 5 und 6 und einen oberen Teil 7. Diese Bauelemente können direkt miteinander verbunden und zusätzlich durch Eckplatten 8 verstärkt sein.

An den Seitenteilen 5 und 6 ist ein Paar Lager 9 und 10 angebracht. Die Lager 9 und 10 tragen ein Paar Wellen 11 und 12. Wie weiter unten näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, daß die Lager 9 und 10 bezüglich der Seitenteile 5 und 6 in einem geringen Winkel angeordnet sind, weshalb die Wellen 11 und 12 nicht coaxial verlaufen. Die innersten Enden der Wellen 11 und 12 sind durch ein Universalgelenk 13 miteinander verbunden. Die Seitenteile 5 und 6 tragen auch ein zweites Paar Lager 14 und 15, in denen «in· dritte Welle* 16 drehbar gelagert iet.

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Auf der Welle 11 ist ein scheibenähnlicher Messerträger angebracht, an dem ein flexibles Messer 18 befestigt ist. Auf ähnliche Weise ist an der Welle 12 ein Messerträger angebracht, an dem ein flexibles Messer 20 befestigt ist. An der Welle 16 sind ein Messerträger.21 mit einem Messer 22 und ein zweiter Messerträger 23 mit einem Messer 24 befestigt.

Die Materialbahn 1 ist in Figur 2 gezeigt, und ihre Bewegungsrichtung ist durch den Pfeil A angegeben. Der Pfeil A ist auch in Figur 3 gezeigt. Wie es am deutlichsten aus Figuren· 1 und 3 hervorgeht, erstreckt sich die Welle 16 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Materialbahn. Deshalb verlaufen die Stirnflächen der Messerträger 21 und 23 parallel zur Bewegungsrichtung der Bahn. Wie aus Figur 1 hervorgeht, liegen die Achsen der Wellen 11 und 12 und die Achse der Welle 16 in parallelen^beabstendeten,horizontalen Ebenen. Jedoch stehen, wie sich aus Figur 3 ergibt, die Wellen 11 und 12 bezüglich der Welle 16 schräg zueinander, wobei sie in sich schneidenden vertikalen Ebenen liegen. Dies führt dazu, daß die Stirnflächen der Messerträger 17 und 19 nicht parallel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn, sondern vielmehr in einer geringen Neigung nach außen in Richtung dieser Bahn verlaufen. Infolgedessen steht das Messer/bezüglich des mit ihm zusammenwirkenden Messers 22 etwas schräg. In ähnlicher Weise steht das Messer 20 bezüglich des mit ihm zusammenwirkenden Messers 2Ί etwas schräg. In den Figuren 1 und 3 sind die Winkelverhältnisse der Wellen 11, 12 und 16 zwecks größerer Veranschaulichung übertrieben dargestellt. Wie weiter unten näher erläutert wird, sollten die Messer 18 und 20 bezüglich ihrer jeweiligen zusammenwirkenden Messer 22 und 2<t in einem Winkel von etwa 1 bis etwa 6° schräggestellt sein.

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Da die Welle 12 mit der Welle 11 durch das Universalgelenk 13 verbunden ist, wird die der Welle 12 verliehene Drehung auch der Welle 11 verliehen. Das freie Ende der Welle 12 trägt ein Kettenrad 25. Auf ähnliche Weise ist an dem freien Ende der Welle 16 ein Kettenrad 26 angebracht. Die Bezugszahl 27 bezeichnet eine Kraftmaschine. Die Kraftmaschine kann von beliebiger Art sein, beispieleweise ein Elektromotor. Der Motor 27 weist eine Welle 28 auf, an der ein Kettenrad 29 befestigt ist. Ein Steuerriemen (timing belt) oder eine Kette 28 ist um die Kettenräder 25, 26 und 29 geführt, wie sich am deutlichsten aus Figur 2 erkennen läßt. Ein Ausgleichsrad (idler sprocket) 31 ist auf einem Arm 32 montiert, welcher seinerseits einstellbar auf einer Welle 33 angebracht ist. Das Rad 31 dient zur Aufnahme und gewährleistet, daß der Steuerriemen bzw. die Kette 30 das Rad 26 ausreichend umwindet.

Erforderlichenfalls kann die Rotationsschervorrichtung mit einem Träger für die Materialbahn 1, wenn diese durch die Vorrichtung läuft, versehen sein, wie z.B. mit deronorizontalen planaren Träger 3^, welcher am deutlichsten in Figur 1 zu erkennen ist. Selbstverständlich besitzt dieser Träger Ausschnitte an den Stellen der zusammenwirkenden Paare der Messer 18, 22 sowie 20 und 2*4.

Der Messerträger 19 und sein Messer 20 sind in den Figuren 4 bis 7 veranschaulicht. Selbstverständlich können der Träger 17 und das Messer 18 identisch sein. Der Träger 19 umfaßt eine Scheibe mit einer Nabe 35. Die Nabe hat im ' Mittelpunkt ein Loch 36, welches zur Aufnahme der Welle 12 dient. Der Messerträger 19 ist an der Welle 12 auf nicht-rotierbare Weise befestigt. Dies kann auf jede herkömmliche Weise erreicht werden, beispielsweise mit Kopfschrauben oder dergleichen (nicht dargestellt) in der Nabe 35.

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Der Messerträger I9 hat am Umfang eine ringförmige Aussparung 37 auf der gleichen Seite wie die Nabe 35· Die Aussparung 37 bildet einen ringförmigen Vorsprung 37a einer Breite, welche annähernd der Dicke des Messers 20 gleich ist.

Das Messer 20 weist einen Hauptteil 38 auf, dessen äußerster Rand einen Kreisbogen bildet und die Schnittkante liefert. Der innerste Rand des Hauptteils 38 ist so ausgebildet, daß er an dem Vorsprung 37a des Messerträgers anliegt. Die Schneidkante des Hauptteils 38 entspricht dem geraden Teil 2c der Aussparung 2 in Figur 17. An seinem leitenden, d.h. vorderen, Ende weist das Messer einen gekrümmten Teil 39 und einen anderen, praktisch geraden Teil 40 auf, der sich vom Messerträger 19 weg erstreckt. Die Schneidkante!dieser Teile entsprechen den Ausschnitteilen 2b bzw. 2a der Figur 17. Auf ähnliche Weise weist das ablaufende Ende des Messers 20 einen gekrümmten Teil ¹Jl und einen praktisch geraden Teil 42 auf, welcher sich vom Messerträger 19 weg erstreckt. Die Schneidkanten der Teile 41 und 42 entsprechen den Ausschnitteilen 2d bzw. 2e in Figur 17.

Der Hauptteil 38 ist an dem Messerträger 19 durch eine Reihe von Schrauben 43 und Schraubenmittern 44 befestigt. Die Schrauben und Muttern gehen durch Bohrungen in dem Hauptteil 38 des Messers und dem Messerträger 19*mit Spiel. Die Schrauben tragen Druckfedern 45, die gegen den Hauptteil 38 des Messers an einem Ende und die Schraubenköpfe 43 am anderen Ende drücken. In Nähe der gekrümmten Teile 39 und 41 sind zusätzliche Schrauben 46 und Muttern 47 vorgesehen, wobei die Schrauben wiederum durch coaxiale Bohrungen in dem Hauptteil 38 des Messers und dem Messerträger 19 mit Spiel gehen. Die Schrauben 46 tragen Druckfedern 48, welche gegen die Köpfe der Schrauben 46 an einem Ende und den Messerträger 19 an anderen Ende drücken.

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Das vordere Ende des Messers 20 ist in Figuren 6 und 7 dargestellt. Auf dem Messerträger 19 ist durch Schrauben 50 und 51 ein keilförmiger Metallblock 49 befestigt. Der Block 49 ist so ausgebildet, daß er den Messerteil ¹IO in seiner normalen Anordnung stützt und an diesem anliegt. Es wird darauf hingeweisen, daß die Teile 39 und MO des Messers 20 eine geringere Breite als der Hauptteil 38 aufweisen. Der Block 49 weist einen Vorsprung 52 zur Anpassung des Messerteils ¹IO auf. Eine Schraube 53 ist in den Block 49 eingeschraubt, die durch eine Bohrung in dem Messerteil 40 mit Spiel geht. Die Schraube 53 trägt eine Druckfeder 5¹I, welche mit einem Ende am Schraubenkopf und mit ihrem anderen Ende am Messertteil 40 anliegt. Das vorderste Ende des Messerteils 40 kann nach außen gebogen sein, wie bei 55 gezeigt, um als Zuführung (lead-in) zu dienen, wenn das Messer 20 mit dem Messer 24, wie nachfolgend beschrieben wird, zusammenwirkt.

Das ablaufende Ende des Messers 20 ist im wesentlichen identisch mit dem vorderen Ende ausgebildet, wobei die Schneidkanten des gekrümmten Teils 41 und des sich nach außen erstreckenden Teils 42 denjenigen des gekrümmten Teils 39 und des sich nach außen erstreckenden Teils 30 entsprechen. Der Träger für den Teil 42 ist praktisch identisch mit demjenigen für den Teil 40. Zu diesem Zweck ist ein Metallblock 56 vorgesehen (vgl. Figur 5), welcher praktisch ein Spiegelbild des Blocks 49 ist. Ferner sind eine Schraube 57 und eine Druckfeder 58 vorgesehen, welche der Schraube 53 bzw. der Druckfeder 54 der Figur 6 äquivalent sind. Aus den Figuren 4 bis 7 ist ersichtlich, daß das Messer 20 mit Federkraft gegen den Messerträger 19 vorgespannt ist, aber einer begrenzten seitlichen Verschiebung und Biegung fähig ist.

In Figuren 8 bis 11 sind der untere oder zweite Messerträger 23 und das Messer 24 dargestellt. Es versteht sich, daß der Träger 21 und das Messer 22 im wesentlichen identisch sind.

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Der Träger 23 gleicht dem weiter oben beschriebenen Träger 19 und umfaßt eine metallische Scheibe, welche mit einer Nabe 59 mit einer Zentralbohrung 60 zur Aufnahme der Welle 16 versehen ist. Wie im Falle des Trägers 19 ist der Träger

23 auf seiner Welle auf beliebige geeignete Art nichtrotierbar angebracht. Der Träger 23 hat eine ringförmige Aussparung 61 an seinem Umfang, welche einen ringförmigen Vorsprung 6la bildet.

Das Messer 21 hat einen Hauptteil 62 mit einem Rand am Umfang, welcher einen Kreisbogen des gleichen Radius wie die Umfangefläche des zusammenwirkenden ersten oder oberen Messers 20 darstellt. Das Messer 24 hat ein vorderes Ende aus einem gekrümmten Teil 63 und einen praktisch geraden Teil 6¹I, der sich von dem Messerträger 23 weg erstreckt. Das ablaufende Ende des Messers 2Ί hat einen ähnlichen gekrümmten Teil 65 und einen im wesentlichen geraden Teil 66, welcher sich ebenfalls von dem Messerträger 23 weg erstreckt. Es wird darauf hingewiesen, daß der Hauptteil 62 einen inneren Rand aufweist, welcher so ausgebildet ist, daß er an dem Vorsprung 6iades Messerträgers entlang liegt. Die Teile 63 und 6t des Messers an dessen vorderem Ende_>und die Teile 65 und 66 des Messers an dessen ab laufendem Ende sind schmaler als der Hauptteil 62.'

Das untere oder zweite Messer 21 unterscheidet sich von dem mit ihm zusammenwirkenden oberen oder ersten Messer 20 in erster Linie dadurch, daß es mit seinem Träger 23 starr verbunden ist. Zu diesem Zweck wird der Hauptteil 62 des Messers

24 mit einer Reihe von Schrauben 67 fest an dem Messerträger 23 befestigt.

Das vordere Ende des Messers 24 ist in Figuren 10 und 11 veranschaulicht. Wie im Falle des vorderen Endes des Messers

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20)wird der Teil Sk des Messers 24 von einem keilförmigen Metallblock 68 abgestützt, welcher mit dem Messerträger durch Schrauben 69 verbunden ist. Teil 64 des Messers wird anliegend am keilförmigen Block 68 durch die Schraube 70 festgehalten. Der Block 68 weist einen Vorsprung 71 auf, welcher dem Vorsprung 52 des Blocks 49 entspricht.

Wie aus Figur 9 hervorgeht, ist das ablaufende Ende des Messers 24 in ähnlicher Weise ausgebildet und gestützt. Zu diesem Zweck ist ein Block 73 auf dem Messerträger 23 befestigt. Der Block 73 ist ein keilförmiger Metallblock, welcher im wesentlichen ein Spiegelbild des Blocks 68 darstellt. Der Teil 65 des ablaufenden Endes des Messers 2k wird anliegend am Block 73 durch eine Schraube 74 festgehalten.

Das ablaufende Ende des Messers 20 kann mit einer Zuführung versehen sein, welche der Zuführung 55 in Figur 6 ähnlich ist, so daß die rotierende Schere beim Aufbau und bei der Einstellung in umgekehrter Richtung gedreht werden kann. Gewünschtenfalls kann eine derartige Zuführung anstatt am Messer 20 am starren Messer 2¹I an dessen vorderem oder ab laufendem Ende, vorgesehen sein.

Der Betrieb der insoweit beschriebenen Rotationsschervor richtung kann wie folgt vorgenommen werden, wobei auf Figur 2 verwiesen wird. Nach der Inbetriebnahme des Motors 27 rotiert das Kettenrad 29 im Uhrzeigersinn, wie aus Figur 2 zu ersehen ist. Mittels des Steuerriemens oder der Kette 30 und der Kettenräder 25 und 26 wird die Welle 12 (und auch die Welle 11) im Uhrzeigersinn gedreht, während die Welle 16 sich im Antiuhrzeigersinn dreht. Die Umdrehung der Welle 12 (und der Well· 11) wird mittels des Steuerriemene oder der Kette 30 synchronisiert. Der Messerträger 19 und sein Messer 20 sowie der Meeserträger 23 und sein

+) mit der Umdrehung der Welle 16 e0982f/0771

Messer 24 werden auf ihren jeweiligen Wellen 12 und 16 so angeordnet, daß die Messer 20 und 24 in geeigneter Weise mit einem einzigen Berührungspunkt über ihre ganze Länge hinweg zusammenwirken, mit Ausnahme der Zuführung am Anfang und der Wegführung (lead-out) am Ende (d.h. während dieser Zeit sind die Messer, miteinander in Berührung). Dies führt zu einer scherenähnlichen Scherung des Randteiles der Materialbahn 1, wenn diese unter Zugkraft durch die Rotationsschervorrichtung gezogen wird. Vorzugsweise wird die Materialbahn durch die Rotationsschervorrichtung mit einer Geschwindigkeit gezogen, welche im wesentlichen gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Messer ist. Die Materialhahn und die Messer können in der Tat durch die gleiche Kraftmaschine angetrieben werden. Die Messer 20 und 24 sind so ausgebildet, daß sie bei jedem Zusammenwirken eine längliche Aussparung 2 in die Bahn 1 einschneiden (vgl. Figur 17).

Die Messer 20 und 24 sind praktisch das Gegenteil voneinander; sie weisen Schneidkanten des gleichen Durchmessers und die gleiche Länge auf. Die Messer sind vorzugsweise aus verwerfungsfreiem Stahl hergestellt.

Zur Zeit des Zusammenwirkens der Messer 20 und 24 hat zuerst

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der nach außen gebogene Teil/des Messers 20 mit dem nach außen gebogenen Teil 64 des Messers 24 unmittelbar nach der Zuführung 55 und über die ganze Länge dieser Teile hinweg Berührung. Die Zuführung 55 unterstützt die anfängliche Berührung zwischen den Messern. Die Messerteile 40 und bilden den Teil 2a der Aussparung 2 von Figur 17 (unter der Annahme, daß die Materialbahn 1 sich in Richtung des Pfeils A in Figur 17 bewegt). Sodann wirkt der gekrümmte Teil 39 des Messers 20 mit dem gekrümmten Teil 63 des Messers 24 zusammen, wobei sich der Berührungspunkt zwischen den Messern 20 und 24 dort entlang bewegt. Dies führt zu dem ge-

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krümmten Teil 2b der Aussparung 2. Wenn der gekrümmte Teil 2b einen Radius von beispielsweise 5 cm aufweist, dann besitzt die innengelegene oder Schneidkante des gekrümmten Teils 39 des Messers 20 einen Radius von 5 cm, und die äußere oder Schneidkante des Messers 24 am gekrümmten Teil 63 weist einen Radius von ebenfalls 5 cm auf. Sodann wirken die geraden Hauptteile 38 des Messers 20 und 62 des Messers 24 mit einem Berührungspunkt zusammen, welcher entlang ihrer jeweiligen Schneidkanten unter Bildung der Teile 2c der Einsparung 2 sich fortbewegt. Deri gekrümmte Teil 2d der Aussparung 2 wird durch die gekrümmten Teile 41 und 65 der Messer 20 bzw. 24 gebildet, wobei sich der Berührungspunkt entlang ihrer Schneidkanten verschiebt. Das Verhältnis der gekrümmten Teile 41 und 65 zueinander ist das gleiche, wie weiter oben bezüglich der gekrümmten Teile 39 und 63 beschrieben. Schließlich verschiebt sich der Berührungspunkt entlang der ablaufenden Teile 42 des Messers 20 und 66 des Messers 24, wobei der Teil 2e der Aussparung 2 gebildet wird.

Nunmehr wird auf die Figuren 12 bis 15 Bezug genommen, welche das Zusammenwirken der Messer 20 und 24 an den Schneidkanten ihrer jeweiligen Hauptteile 38 und 62 erläutern. Die Messer 20 und 24 drehen sich gegenläufig, wie durch die Pfeile ange geben. Bei einem gegebenen Augenblick tritt der Berührungspunkt bei 75 auf. Figur 13 ist eine Querschnittsansicht, wobei die Schnittlinie 13-13 der Figur 12 entlang entsprechender Radien der Messer 20 und 24 verläuft. Der Berührungspunkt zwischen den Schneidkanten der Messer 20 und 24 ist mit 75 bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, daß beide Messer mit einer Abschrägung (rake) versehen sind (d.h. der Winkel, welcher zwischen der Oberfläche 76 des Messers 20 und der Horizontalen sowie der Oberfläche 77 des Messers 24 und der Horizontalen gebildet wird).

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Figur l4, welche einen Querschnitt durch die Messer 20 und 24 entlang der Schnittlinie 14-14 darstellt, verläuft entlang entsprechender Radien der Messer 20 und 24. Dies bestimmt die Lage der maximalen Überlappung der Messer 20 und 24, und es ist festzustellen, daß sich die Messer voneinander im Abstand befinden. Der Abstand ist der besseren Anschaulichkeit halber in Figur 14 übertrieben dargestellt.

Figur 15 zeigt die Messer 20 und 24 entlang der Schnittlinie 15-15. Diese Schnittlinie verläuft in Figur 12 entlang entsprechender Radien der Messer 20 und 24 und bestimmt den Endpunkt ihrer Überlappung. Wie in Figur 15 gezeigt, ist der Abstand zwischen den Messern größer geworden (wobei der Abstand abermals übertrieben dargestellt ist).

Das Winkelverhältnis der Messer 20 und 24 während des Zusammenwirkens ihrer gekrümmten Teile 39 und 63 sowie 4l und 65 ist derart , daß die gekrümmten Teile 63 und 65 des Messers 24 ein eingeschliffenes Spiel aufweisen. Dieses Spiel ist in Figur 16 bei 78 dargestellt. Figur 16 kann als eine Querschnittsansicht des Messers 24 entweder beim gekrümmten Teil 63 oder beim gekrümmten Teil 65 aufgefaßt werden.

möglich Zwar wäre es theoretisch/, jedoch wäre es zu kostspielig und unpraktisch, die Messer 20 und 24 in starrer Form mit einer derart vollkommenen Präzision herzustellen, daß über die vorderen, ablaufenden und gekrümmten Teile des Messers hinweg eine Berührung an einem einzigen Punkt erhalten wird, ohne daß momentan eine Berührung verlorengeht, insbesondere bei den für eine hohe Produktion erforderlichen Messergeschwindigkeiten. Dessenungeachtet wird dieser Berührungsverlust durch die Tatsache vermieden, daß das'Messer 20 an seinem Träger 19 elastisch angebracht und selbst flexibel ist, was saubere und vollständige Schnitte gewährleistet und Zacken- oder

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Teilschnitte vermeidet. Selbstverständlich kann auch das Messer 2*1 auf seinem Träger 6l elastisch befestigt werden, wobei das Messer 20 auf seinem Träger 19 starr angebracht ist. Ferner könnten beide Messer auf ihren jeweiligen Messerträgern elastisch montiert werden.

Die Messer 18 und 22 und ihre Träger 17 und 21 sind bezüglich der Messer 20 und 2k sowie deren Träger 19 und 23 entgegengesetzt angeordnet. In sonstiger Hinsicht wirken die Messer 18 und 22 auf genau die gleiche Weise zusammen, wie bezüglich der Messer 20 und 2Ί beschrieben wurde, unter Bildung der Aussparungen 3 in der Materialbahn 1 (vgl. Figur 17).

Die soeben beschriebene Anordnung führt zu scherenähnlichen Schnitten, wobei die zusammenwirkenden Messerpaare eine lange Betriebsdauer zeigen. Diese Anordnung ermöglicht die Bildung von Schnitten bei hohen Schnittgeschwindigkeiten in einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn entlang geraden Schnittlinien in der Bewegungsrichtung der Bahn, von gekrümmten Schnittlinien und Schnittlinien, welche in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Bahn liegen_;und zu Kombinationen derselben. Die erfindungsgemäße Rotationsschervorrichtung ist auch fähig, derartige Schnitte in einer Bahn aus einem dünnen, biegsamen und nachgiebigen Material, welches gegenüber Schnitten widerstandsfähig ist, vorzunehmen, und dies*wiederum bei hohen Schnittgeschwindigkeiten.

Die erfindungsgemäße Rotationsschervorrichtung kann mit einem einzigen Paar zusammenwirkender Träger- und Messeranordnungen versehen sein, welches Schnitte durch die Bahn entlang eines beliebigen Teils derselben vornimmt. In anderen Worten, die Schnitte brauchen nicht auf beabstandete, längliche Aussparungen am Rand der Bahn beschränkt sein.

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Die Anzahl von Messern auf einem zusammenwirkenden Paar von Messerträgern muß nicht der Anzahl von Messern auf dem anderen Paar gleich sein. Es ist lediglich notwendig, daß ein zusammenwirkendes Messerpaar richtig zusammenpaßt und während der Scherung zusammenwirkt.

Die maximale Überlappung eines zusammenwirkenden Messerpaares sollte vorzugsweise innerhalb des Bereiches von etwa 1,6 bis etwa 6 mm pro 300 mm Schneidkante fallen. Bei größeren Messern kann die Überlappung zwischen den Messern größer sein.

Schließlich können verschiedene Mittel angewandt werden, um zumindest eines der Messer an seinem jeweiligen Messerträger elastisch anzubringen. Hierzu können Elastomere, Blattfedern, Luftdruck, Magnetkraft oder hydraulischer Druck angewandt werden.

Im folgenden wird nun anhand der Figuren 18 bis 23 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationsschervorrichtung veranschaulicht. Gleiche Teile haben abermals gleiche Bezugszeichen. Wie aus Figuren 18 und 19 hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Rotationsschervorrichtung mit einer geeigneten Stützstruktur ausgestattet, welche allgemein mit 79 bezeichnet wird. Die in den Figuren 18 und 19 dargestellte Struktur 79 ist lediglich beispielhaft.'An der Stützstruktur ist parallel und im Abstand voneinander ein Gehäusepaar 80 und 81 angebracht. Auf der Oberseite des Gehäuses 80 ist eine Welle 83, welche der Welle 11 der Figur 1 entspricht, in einem Lager 82 drehbar gelagert. Ein ähnliches Lager 84 ist auf der Oberseite des Gehäuses 8l angebracht, welches eine Welle 85, die der Welle 12 der Figur 1 entspricht, drehbar trägt. Schließlich ist in den Lagern 87 und 88 im Gehäuse 80 und den Lagern 89 und 90 im Gehäuse 81 eine dritte Welle 86 drehbar gelagert, welche der Welle 16 der Figur 1 entspricht.

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Die Welle 83 weist eine Nabe 91 auf, an der ein Messerträger 92 befestigt ist, auf dem seinerseits ein Paar von Messern 93 und 94 angeordnet ist. Die Messer 93 und 9** entsprechen dem Messer 18 der Figur 1. Auf im wesentlichen identische Weise weist die Welle 85 eine Nabe 95 mit einem Messerträger 96 und einem Paar von Messern 97 und 98 auf. Die Messer 97 und 98 entsprechen dem Messer 20 der Figur 1.

Auf der Welle 86 ist ein einziger Messerträger (allgemein bei 99 angegeben) in Form eines zylindrischen Elementes 100 angeordnet, welches durch die Endelemente 101a und 101b abgestützt wird, welche nicht-drehbar auf der Welle 86 angebracht sind. An seinem Endteil 101a weist der Messerträger 99 ein Paar von Messern 102 und 103 auf, welches dem Messer 22 der Figur 1 entspricht. An seinem anderen Endteil 101b weist der zylindrische Messerträger ein Paar von Messern und 105 auf, welches dem Messer 24 der Figur 1 entspricht.

Die Lager 82 und 84 sind auf ihren jeweiligen Gehäusen 80 und 81 so ausgerichtet, daß die Wellen 83 und 85 bezüglich der Welle 86 das gleiche Schrägverhältnis aufweisen, wie die Wellen 11 und 12 bezüglich der Welle 16 in der Ausführungsform gemäß Figuren 1 und 3.

Wie in Figur 19 gezeigt wird, trägt der Rahmen 79 auch Führungsrollen 79a und 79b, welche gewährleisten, daß die Materialbahn 1 den Messerträger 99 ausreichend umwindet, um die Bahn seitlich zu stabilisieren, wenn sie über den Messerträger 99 geht.

Die Wellen 83, 85 und 86 werden wie folgt rotieren gelassen: Eine beliebige Kraftmaschine, wie z.B. ein Elektromotor, wird auf der Trägerstruktur angebracht, wie bei IO6 (vgl. Figur 19) dargestellt. Die Welle des Motors IO6 (nicht dargestellt) trägt ein Kettenrad 107, welches durch einen

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Steuerriemen oder eine Kette 108 mit einem Kettenrad 109 verbunden ist, welches auf einer Welle 110 angebracht ist (vgl. Figur 18). Die Welle 110 ist in den Lagern 111 und drehbar gelagert und weist an ihrem anderen Ende ein Kettenrad 113 auf. Das Kettenrad 113 ist seinerseits durch einen Steuerriemen oder eine Kette 115 mit einem Kettenrad II¹* verbunden. Die Einstellung des Steuerriemens oder der Kette 115 kann mittels eines einstellbaren Aufnahmerads oder Kettenrades 116 auf bekannte Weise vorgenommen werden.

Das Kettenrad 114· ist nicht-rotierbar auf einer Welle 117 befestigt, welche in den Lagern 118 und 119 rotierbar gehalten wird, die in einem Ansatz 120 am Gehäuse 80 liegen. An ihrem anderen Ende (innerhalb des Gehäuses 80) weist die Welle 117 ein Getriebe 121, welches nicht-rotierbar befestigt ist, auf. Das Getriebe 121 wirkt mit einem Getriebe 122, welches nicht-rotierbar auf der Welle 86 montiert ist, zusammen. Auf diese Weise verleiht der Motor 106 der Welle 86 (wie in Figur 19 gezeigt) eine Drehung im Uhrzeigersinn.

Auf dem Ende der Welle 86, welchessich aus dem Gehäuse 80 heraus erstreckt, ist ein Kettenrad 123 angeordnet, welches durch einen doppelseitigen Steuerriemen oder eine Kette 124 mit einem Kettenrad 125 verbunden ist, das auf dem freien Ende der Welle 83 angebracht ist. Wie aus Figur 19 hervorgeht, ist durch ein Paar Ausglrichsräder 126 und 127 gewährleistet, daß der doppelseitige Steuerriemen bzw. die Kette 124 ausreichend um das Kettenrad 123 gewunden ist.

Dasjenige Ende der Welle 86, welches sich über das Gehäuse 81 hinaus erstreckt, kann auf identische Weise mit der Welle 85 verbunden sein, so daß es in Drehung versetzt wird. Zu diesem Zweck kann die Welle 86 mit einem Kettenrad 128 versehen sein, welches durch einen doppelseitigen Steuerriemen oder eine Kette 129 mit einem Kettenrad 130 verbunden ist,

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welches auf dem freien Ende der Welle 85 angebracht ist. Auch hier kann ein Paar Ausgleichsräder (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um zu gewährleisten, daß der Steuerriemen oder die Kette 129 um das Kettenrad 128 ausreichend gewunden ist. Wie aus Figur 19 zu ersehen ist, verleiht die Drehung der Welle 86 im Uhrzeigersinn den Wellen 83 und 85 eine Drehung in Antiuhrzeigersinn. Die Drehung der Wellen 83, 85 und 86 kann durch die Steuerriemen oder Ketten 12M und 129 synchronisiert werden. Die Materialbahn wird durch die Rotationsschere vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) mit einer Geschwindigkeit gezogen, die der Umfangsgeschwindigkeit der Messer gleich ist. Die Bahn kann durch die Rotationsschere mit bekannten Vorrichtungen gezogen werden, welche durch die gleiche Kraftmaschine angetrieben werden, die die Messerwellen antreibt.

In Figuren 20 und 21 sirüdie Nabe 95, der Messerträger 96 sowie die Messer 97 und 98 gezeigt. Die Nabe 95 ist nichtrotierbar auf beliebige Weise an der Welle 85 angebracht. Beispielsweise kann sie an ihrem vorderen Ende durch die Schraube I3I und die Unterlagsscheibe 132 an Ort und Stelle gehalten werden, wobei die Schraube in das Ende der Welle 85 eingeschraubt ist. An ihrem rückwärtigen Ende kann die Nabe mit einer Kopfschraube 133 versehen sein.

Die Nabe 95 hat einen vorderen Teil 95a, gefolgt von einem Mittelteil 95b größeren Durchmessers und einem rückwärtigen · Teil 95 c von etwas geringerem Durchmesser als der vordere Teil. Zwischen dem vorderen Teil 95a und dem mittleren Teil 95 b der Nabe ist ein Vorsprung 95d ausgebildet. Der Messerträger 96 umfaßt eine Scheibe mit einer öffnung im Mittelpunkt zur Aufnahme des vorderen Teile 95a der Nabe 95. Der Messerträger 96 sitzt auf dem Vorsprung 95d der Nabe und ist mit diesem mit den Schrauben 13** verschraubt, welche durch Schlitze 135 in den Messerträger gehen. Die Schlitze

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ermöglichen eine drehbare Einstellung des Messerträgers bezüglich der Nabe 95.

Die Innenfläche des Messerträgers 96 ist im wesentlichen planar, wobei der Rand am Umfang rückwärts leicht abgeschrägt ist, wie bei 136 gezeigt. Die Außenfläche des Messerträgers 96 (d.h. diejenige Fläche, welche am Nabenvorsprung 95d anliegt ) ist wiederum im wesentlichen planar. Die Außenfläche ist mit einer breiten konischen Fläche 137 (vgl. Figuren 18 und 20) versehen, welche sich zu ihrem Rand am Umfang erstreckt.

Wie am deutlichsten aus Figuren 20 und 22 zu ersehen ist, ist das Messer 97 in etwa bezüglich seiner Auebildung dem Messer 20 der Figuren 4 und 5 ähnlich. Das Messer weist einen Mittelteil I38 mit einem gekrümmten Teil 139 und einem im wesentlichen geraden Teil I¹IO in Nähe seines vorderen Endes auf. Der Teil I¹IO ist im wesentlichen gerade und erstreckt sich von dem Messerträger 96 weg. Auf ähnliche Weise weist das Messer 97 einen gekrümmten Teil I¹Il auf, welcher am ablaufenden Ende des Messers in einen im wesentlichen geraden Teil 142 endet. V/iederum erstreckt sich der Teil 142 von dem Messerträger 96 weg.

über dem Mittelteil 138 des Messers 97 liegt eine Niederhalteplatte 143; sie weist im wesentlichen gleiche Abmessungen wie dieser auf. Die Niederhalteplatte 143 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen I¹I¹I versehen, welche coaxial mit passenden Bohrungen in dem Messer verlaufen (nicht dargestellt) und die zur Aufnahme der Schrauben 145 dienen (vgl. Figur 22), welche in entsprechende mit Gewinde versehene Löcher in dem Messerträger 96 eingeschraubt sind. Auf diese Weise wird der Mittelteil 138 des Messers 97 mit dem Messerträger 96 fest verbunden.

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Die gekrümmten Teile 139 und 141 und die im wesentlichen geraden Teile 140 und 142 des Messers 97 sind von geringerer Breite als der Hauptteil 138 und elastisch. An dem Messerträger 96 ist eine sich radial erstreckende Stange 146 angebracht; sie liegt unter dem vorderen Endteil I¹IO des Messers 97. Auf ähnliche Weise ist an dem Messerträger eine sich radial erstreckende Stange 147 befestigt, welche sich hinter dem ablaufenden Endteil 142 des Messers 97 erstreckt. Die Stangen 146 und 1^7 weisen an ihren Enden Hebeschrauben 148 bzw. 149 auf. Die Hebeschrauben bilden eine einstellbare Stütze für die Messerteile I¹IO und 142, wie aus Figur 22 deutlich zu ersehen ist. Dies führt dazu, daß die gekrümmten Teile 139 und I¹Jl sowie die im wesentlichen geraden Teile I¹IO und 142 des Messers 97 bezüglich des Messerträgers 96 elastisch montiert sind.

Das Messer 98 ist mit dem Messer 97 identisch, und zu diesem Zweck weist es einen Mittelteil 150 auf, welcher bei seinem vorderen Ende in einen gekrümmten Teil 151 und einen im wesentlichen geraden Teil 152 endet. Der im wesentlichen gerade Teil 152 erstreckt sich weg vom Messerträger 96. An seinem ablaufenden Ende weist das Messer 98 einen gekrümmten Teil 153 und einen im wesentlichen geraden Teil

154 auf, welcher sich wieder weg von dem Messerträger 96 erstreckt. Der vordere Endteil 152 ist durch eine Stange

155 und eine Hebeschraube 156 abgestützt. Auf ähnliche Weise ist der ablaufende Endteil 154 durch eine Stange 157 und eine Hebeschraube 158 abgestützt. Das Messer 98 ist mit dem Messerträger 96 auf die gleiche Weise verbunden, wie weiter oben bezüglich des Messers 97 beschrieben ist, wobei eine Niederhalteplatte 159 vorgesehen ist.

Die Nabe 91 an der Welle 83 ist zusammen mit ihrem Messerträger 92 und den Messern 93 und 94, von gleicher Bauart wie die Nabe 95, der Messerträger 96 bzw. die Messer 97 und 98,

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Das Messer und der Träger der Welle 83 unterscheiden sich von denjenigen der Welle 85 lediglich dadurch, daß sie entgegengesetzt ausgerichtet sind.

Die auf dem Messerträger 99 der Welle 86 angeordneten Messer 104 und 105 sind am deutlichsten aus Figur 22 zu ersehen. Die Messer 104 und 105 sind identisch. Das vordere Ende des Messers 104 ist bei 159 dargestellt, während das ablaufende Ende des Messers 105 bei I60 gezeigt wird. Die Messer sind an der Umfangsfläche des Teils 101b des zylindrischen Messerträgers 99 befestigt. Die Messer 104 und erstrecken sich jeweils im wesentlichen zur Hälfte über den Umfang des Messerträgers 99. Das vordere Ende des Messers 104 liegt benachbart zum ablaufenden Ende des Messers 105, und es liegt auf der Hand, daß beim diametralen Gegenüberliegen an dem Messerträger 99 das ablaufende Ende des Messers 104 benachbart zum vorderen Ende des Messers 105 liegt.

Das vordere Ende des Messers 104 weist einen Zuführteil 104a auf, der in einen ersten, im wesentlichen geraden Schnittkantenteil 104b und sodann in einen gekrümmten Schnittkantenteil 104c sowie einen geraden Schnittkantenteil 104d übergeht. Es wird darauf hingewiesen, daß das vordere Ende des Messers 105 (nicht gezeigt) identisch ausgebildet ist; es weist einen ZufUhrteil ähnlich dem Teil 104a, einen im wesentlichen geraden Schnittkantenteil, welcher dem Schnittkantenteil 104b äquivalent ist, einen gekrümmten Schnittkantenteil, der dem gekrümmten Schnittkantenteil 104c äquivalent ist, sowie einen geraden Schnittkantenteil 105d auf, der dem geraden Schnittkantenteil 104d des Messers äquivalent ist.

Das ablaufende Ende des Messers 105 umfaßt einen gekrümmten Schnittkantenteil 105d, der in einen im wesentlichen geraden

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Schnittkantenteil 105f und einen Zuführungs- (oder Wegführungs-) teil 105g übergeht. Es wird darauf hingewiesen, daß das ablaufende Ende des Messers 104 ähnlich ausgebildet ist. Die Messer 104 und 105 sind am Teil 101b des Messerträgers 99 mit Schrauben 161 befestigt.

Figur 23 ist eine Querschnittsansicht durch das zusammenwirkende Paar Messer 98 und 104. Hieraus ist ersichtlich, daß das Messer 10¹I, ein starres Messer, von der Art eines Amboßmessers ist, welches am Teil 101b des Messerträgers 99 starr befestigt ist. Das Messer 104 (und das Messer 105,) ist in Nachbarschaft seiner Schnittkante, wie bei 162, unterschnitten , was ein Spiel für das Messer 98 bedingt. Die Tatsache, daß das Messer 98 konisch und auf der konischen Oberfläche 137 angebracht ist, führt zu einem Spiel für das Messer 104.

Da die oberen Messer 97 und 98 bezüglich ihrer zusammenwirkenden unteren Messer 105 und 104 schräggestellt sind, wirken auch sie mit einem einzigen Berührungspunkt zusammen, der sich entlang ihrer Schnittkanten während einer Scherung verschiebt. Figur 23 veranschaulicht einen derartigen Berührungspunkt zwischen den Messern 98 und 104. Wenn die vorderen Enden der Messer 98 und 104 eine Scherung einleiten, wird die punktförmige Berührung über die Schnittkanten der vorderen Endteile dieser Messer aufgrund der Tatsache aufrecht erhalten, daß das vordere Ende des Messers · 98 sich leicht weg von seiner Hebeschraube verschiebt. Die gleiche Wirkung tritt zwischen den ablaufenden Enden der Messer 98 und 104 auf, wobei wiederum zwischen den Messerschneidkanten während der Scherung der Materialbahn die Berührung an einem einzigen Punkt aufrechterhalten wird. Auf diese Weise entsprechen die oberen Messer 97 und 98 mit ihren federnden und elastisch angebrachten vorderen und ablaufenden Enden dem elastisch angebrachten Messer 20

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der Figur 1. Die starr angebrachten Messer 10H und 105 entsprechen dem starr befestigten Messer 2M der Figur 1.

Die oberen Messer 93 und Sk wirken mit den unteren Messern 102 und 103 auf die gleiche, soeben beschriebene Weise zusammen. Die Ausführungsform gemäß Figuren 18 bis 23 ist in einem Aufbau veranschaulicht, der zur Bildung länglicher Aussparungen 2 und 3 in der Materialbahn 1 der Figur 17 dient. Selbstverständlich kann die Anzahl der auf den zusammenwirkenden Messerträgern angebrachten Messer beliebig sein. Eine Rotationsschervorrichtung der anhand der Figuren 18 bis 23 beschriebenen Art könnte auch mit einem einzigen Paar zusammenwirkender Messerträger versehen sein. Durch geeignete Anordnung der zusammenwirkenden Messer und Messerträger und durch geeignete Ausbildung der Messer können die Art der in der Materialbahn vorgenommenen Schnitte und deren Lage bezüglich der Materialbahn selbstverständlich verändert werden. Die hinsichtlich der Ausführungsform der Figuren 1 bis 16 beschriebenen Vorteile werden auch mit der Ausführungsform gemäß Figuren 18 bis 23 erhalten, wobei jedoch der zusätzliche Vorteil auftritt, daß die oberen und unteren Messer leichter hergestellt werden können.

Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati^ OhifÄ, V.St.A.

Dr'. H. J. Wolff Rechtsanwalt

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Leerse ite

Claims

2J. De, ,977

FRANKFUR Γ AM MAIN 80

Patentansprüche:

1. utotationsschervorrichtung zur Durchführung sauberer und \ /vollständiger Schnitte in einer sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn, wobei die Schnitte gerade Schnitte parallel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn, gerade Schnitte in einem Winkel zu dieser Richtung, gekrümmte Schnitte oder Kombinationen derselben sind, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite drehbare Welle, einen ersten Messerträger, der nicht"drehbar auf der ersten Welle befestigt ist, ein erstes gewölbtes Messer, das auf dem ersten Messerträger angebracht ist, einen zweiten Messerträger, der auf der zweiten Welle nicht-drehbar befestigt ist,, sowie ein gewölbtes zweites Messer, das auf dem zweiten Messerträger angebracht ist, wobei das erste oder das zweite Messer flexibel und zumindest teilweise elastisch auf dem ersten bzw. zweiten Messerträger angebracht ist, das erste und das zweite Messer ein zusammenwirkendes Messerpaar mit Schnittkanten gleicher Länge umfaßt, entlang derer alle Punkte von der Achse der ersten bzw. zweiten Welle in gleichem radialem Abstand beabstandet sind, die Messerschnittkanten zur Vornahme der gewünschten Schnitte durch die Materialbahn ausgebildet sind, die Achsen der ersten und zweiten Welle, welche in parallelen horizontalen Ebenen liegen, so beabstandet sind und in vertikalen Ebenen liegen, welche 3ich mit einem derartigen Winkel schneiden, daß dae er3te und das zweite Messer gegenseitig in einem Winkel von etwa 1 bi3 etwa 6° echräggestellt sind und über die ganze Länge ihrer Schnittkanten hinweg eine Schnittberilhrung an einem einzigen Punkt aufweisen, sowie durch eine Vorrichtung zum Rotieren dieser Wellen in einem so abgestimmten Verhältnis, daß das erste mit dem zweiten Messer auf geeignete Weise zusammenwirkt.

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2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Messer flexibel und zumindest teilweise elastisch auf dem ersten bzw. zweiten Messerträger angebracht ist, wobei jeweils das andere Messer auf dem ersten bzw. dem zweiten Messerträger starr angebracht ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehr als ein einziges gewölbtes Messer umfaßt, das zumindest auf einem der ersten und zweiten Messerträger angebracht ist, sowie eine Vorrichtung zum Rotieren der Wellen in einem solchen abgestimmten Verhältnis, daß ein Messer auf dem ersten Messerträger mit einem Messer auf dem zweiten Messerträger während jeder Scherung zusammenwirkt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Rotieren der Wellen die Wellen in einer solchen Geschwindigkeit rotieren läßt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Messer der Geschwindigkeit der sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn gleich ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dritte drehbare Welle, einen dritten, nichtrotierbar auf der dritten WeLIe befestigten Messerträger, ein dritte:;, gewölbtes, auf dem dritten Messerträger ange brachtes Messer, einen vierten, auf der zweiten WeLIe in beabstandetem Verhältnis nicht-rotierbar angebrachten Messerträger sowie ein viertes, auf dem vierten Messertrager angebrachtes, gewölbtes Messer umfaßt, wobei das dritte oder das vierte Messer flexibel und zumindest teilweise elastisch auf dem dritten bzw. vierten Messerträger befestigt ist, das dritte oder vierte Meseer ein zweites zusammenwirkender, Messerpaar mit Schnittkanten gleicher umfaßt, entlang derer alle Punkte von den Achsen

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der zweiten bzw. dritten Welle in gleichem radialem Abstand beabstandet sind, und wobei die Schnittkanten des dritten und vierten Messers zur Vornahme der gewünschten Schnitte in der Materialbahn ausgebildet sind, das dritte und das vierte Messer gegenüber von dem ersten und zweiten Messer ausgerichtet sind,die Achse der dritten Welle in der gleichen horizontalen Ebene wie die Achse der ersten Welle liegt, die Achsen der zweiten und dritten Welle in vertikalen Ebenen liegen, welche eich mit einem solchen Winkel schneiden, daß das dritte und das vierte Messer gegenseitig in einem Winkel von etwa 1 bis etwa 6° in Schrägstellung stehen und über die ganze Länge ihrer Schnittkanten hinweg einen einzigen Berührungspunkt aufweisen« und wobei die Schrägstellung des dritten und des vierten Messers bezüglich der Schrägstellung des ersten und des zweiten Messers entgegengesetzt gerichtet ist, sowie eine Vorrichtung zum Rotieren der dritten Welle in einem derart abgestimmten Verhältnis zur zweiten Welle, daß das dritte Messer mit dem vierten Messer in geeigneter Weise zusammenwirkt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste oder das zweite Messer flexibel und elastisch Über seine ganze Länge hinweg auf dem ersten bzw. zweiten Messerträger angebracht ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 61 bis etwa 183 m/Min, fortbewegt.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Messer des ersten zusammenwirkenden Paares, und eines der Messer des zweiten zusammenwirkenden Paares flexibel und zumindest teilweise elastisch auf dem jeweiligen Messerträger angeordnet sind, wobei das andere Messer eines^jeden der zusammenwirkenden Paare auf seinem

MessertrBger starr montiert ist. 80982f/0771

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und vierte Messerträger ein längliches, einheitliches zylindrisches Element umfaßt, welches nichtrotierbar auf der zweiten Welle angebracht ist, wobei das zweite und das vierte Messer an dem zylindrischen Element in Nähe/dessen Enden angebracht sind, das zweite und das vierte Messer jeweils ein gewölbtes, scheibenähnliches Element darstellen, dessen eine Stirnseite an der Umfangsflache des zylindrischen Elementes anliegt, und dessen Schnittkante an der Verbindung der anderen Stirnfläche desselben mit dem Rand desselben liegt, welcher dem benachbarten Ende des zylindrischen Elementes am nächsten liegt.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung zum Rotieren der Wellen diese in einer solchen Geschwindigkeit umdrehen läßt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Messer der Geschwindigkeit der sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahn gleich ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite zusammenwirkende Messer zur Vornahme von beabstandeten, länglichen Aussparungen entlang eines Randes der Materialbahn ausgebildet sind, daß das dritte und das vierte zusammenwirkende Messer zur Vornahme von beabstandeten, länglichen Aussparungen entlang des anderen Randes der Materialbahn ausgebildet

aurweist sind, wobei jede der Aussparungen einen ersten Randteil^ der sich diagonal zur Materialbahn und nach innen von dem diesbezüglichen Rand der Bahn erstreckt, der Randteil mit der ersten Aussparung in einen gekrümmten Aussparungsrandbereich endet, der in einen dritten geraden Aussparungsrandteil parallel zur Bewegungsrichtung der

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Materialbahn übergeht, welcher seinerseits in einen vierten gekrümmten Aussparungsrandteil übergeht, der in einen fünften Aussparungsrandteil endet, welcher sich diagonal zur Materialbahn nach außen zum zuletzt genannten Rand der Materialbahn erstreckt, daß jedes der ersten, zweiten, dritten und vierten gewölbten Messer ein vorderes Ende mit einem ersten, im wesentlichen ge* raden Schnittkantenteil und einem gekrümmten Schnittkantenteil aufweisen, welche den ersten bzw. zweiten

und Aussparungsrandteilen entsprechend einen Hauptteil mit •iner geraden Sohnittkante, welcher dem dritten Aussparungsrandteil entspricht, sowie ein ablaufendes Ende mit «inen ersten gekrümmten Teil und einem zweiten, im wesentlichen geraden Teil, deren Schnittkanten dem vierten bzw. fünften Aussparungsrandteil entsprechen.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Messer des ersten zusammenwirkenden Paares und ein Messer des zweiten zusammenwirkenden Paares flexibel und elastisch auf ihren jeweiligen Messerträgern über ihre ganze Länge hinweg angebracht sind.

13. Vorrichtung gemMA Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Materialbahn etwa 61 bis etwa 183 n/Min, beträgt.

IM. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die dritte Welle so angeordnet sind, daß sie auf einer Seite der Materialbahn liegen,während die zweite Welle so angeordnet ist, daß sie auf der anderen Seite der Materialbahn liegt und sich senkrecht aur Bewegungsrichtung der Materialbahn erstreckt.

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15. Vorrichtung gemß Anspruch I¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerträger scheibenähnlich ausgebildet sind, und daß jedes der Messer auf einer Stirnseite seines jeweiligen Messerträgers angebracht ist, wobei seine Schnittkante sich ütaer den Umfang seines Messerträgers hinaus erstreckt.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der dritte Messerträger von scheibenähnlicher Ausbildung sind, das erste und das dritte Messer auf einer Stirnseite des ersten bzw. dritten Messerträgers angebracht sind, wobei die Schnittkante jedes Messers sich über die Umfangskante seines jeweiligen Messerträgers hinaus erstreckt, daß der zweite und vierte Meseerträger ein längliches zylindrisches Element umfaßt, welches nicht-rotierbar auf der zweiten Welle angebracht ist, wobei das zweite und das vierte Messer auf

von

dem zylindrischen Element in Nähe/dessen Enden angeordnet sind, daß das zweite und das vierte Messer jeweils ein gewölbtes, scheibenähnliches Element sind, von dem eine Stirnseite an der Umfangsfläche des zylindrischen Elementes anliegt,und dessen Schnittkante an der Verbindungsstelle der anderen Stirnseite desselben mit dessen Rand liegt, der dem benachbarten Ende des zylindrischen Elementes am nächsten liegt,

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß da3 erste und das zweite Messer flexibel und über ihre ganze Länge hinweg am ersten bzw. dritten Messerträger elastisch angebracht sind.

18. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daft die Hauptteile des ersten und des dritten Messers

am ersten bzw. dritten Messerträger starr befestigt sind, wobei die vorderen und ablaufenden Enden des ersten und des dritten Messers elastisch angebracht sind, während 80982f/0771

das zweite und das vierte Messer am zylindrischen Element starr angebracht sind.

19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der dritte Messerträger zwei identische Messer aufweisen, welche auf identische Weise daran befestigt sind, und daß das zylindrische Element zwei identische Messer aufweist, welche in identischer Weise in

yen. Nähe/dessen Enden angebracht sind.

20. Verfahren zur Ausführung von sauberen und vollständigen Schnitten in einer sich kontinuierlich bewegenden Material· bahn aus einem dünnen, biegsamen, nachgiebigen Material, welches gegenüber einem Schneiden widerstandsfähig ist, wobei die Schnitte gerade Schnitte parallel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn, gerade Schnitte in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn, gekrümmte Schnitte oder Kombinationen derselben sind, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite rotierbare Wellen vorgesehen sind, wobei ein erster Messerträger mit einem darauf angebrachten ersten gewölbten Messer auf der ersten Welle nicht-rotierbar angebracht ist, daß ein zweiter Messerträger mit einem darauf angebrachten zweiten gewölbten Messer auf der zweiten Welle nichtrotierbar angeordnet ist, wobei das erste oder das zweite Messer federnd ist, daß das erste oder das zweite Messer zumindest teilweise an dem ersten bzw. zweiten Messerträger elastisch angebracht ist, wobei das erste und das zweite Messer Schnittkanten gleicher Länge aufweisen, entlang derer

alle Punkte von der Achse der ersten bzw. zweiten Welle mit dem gleichen radialen Abstand beabstandet sind, daß man die Schnittkanten des ersten und des zweiten Messers zur Vornahme der gewünschten Schnitte durch die Material-

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bahn ausbildet, die Achsen der ersten und der zweiten Welle so beabstandet und in einem solchen Winkel anordnet, daß das erste und das zweite Messer gegenseitig in einem Winkel von etwa 1 bis etwa 6° schräggestellt sind und Über die ganze Länge ihrer Schnittkanten hinweg eine Schnittberührung an einem einzigen Punkt aufweisen, und daß man die erste und die zweite Welle in einem solchen aufeinander abgestimmten Verhältnis rotieren läßt, daß das erste und das zweite Nesser in geeigneter Weise zusammenwirken.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Achsen der ersten und der zweiten Welle in parallelen, beabstandeten horizontalen Ebtnen und in sich schneidenden vertikalen Ebenen anordnet, um dl· Schrägeteilung der Nesser herbeizuführen.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daA man das flexible Messer über sein· ganze Läng· hinweg an seinem jeweiligen Messerträger elastisch anbringt.

23. Verfahren genäß Anspruch 20, dadurch gekennseiehnet, 4«A man die erste und die zweite Welle mit einer solchen. Geschwindigkeit rotieren läßt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Messer der Geschwindigkeit der sieh kontinuierlich fortbewegenden Materialbahn gleich 1st.

21. Verfahren geaäft Anspruch 20, dadurch gekennseiehnet,_kdayman als Materialbahn ein Laminat aus einer Kunststoff schicht und einer Faserschicht verwendet.

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25. Verfahren gemäß Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, da* die Geschwindigkeit der sich kontinuierlich fortbewegenden Materialbahn etwa 61 bis etwa 183 m/Min, beträgt.

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