DE2757434C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn mit einem ersten Element, das abstehende Schneid­ werkzeuge trägt und einem damit zusammenwirkenden zweiten Element, das eine Auflage mit Stiften zum Halten der Material­ bahn aufweist.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 19 48 328 bekanntgeworden. Dort ist ein Schneidwerk mit einer Messer­ klinge gezeigt, wobei der "Amboß" aus borstenartigen Gliedern, die gegen die Messerklinge vorstehen, besteht. Ein sägezahnartiges Messer wirkt mit dem Amboßteil mit borstenartigen Elementen zusammen.

Bei der bekannten Konstruktion ist in Kauf zu nehmen, daß die drahtbürstenartigen Borsten ein Schneidblatt beschädigen und auch selbst vom Schneidblatt beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Weiterbildung derart zu schaffen, daß der Unterlagen- oder Amboßteil keinerlei Beschädigungen auf das Schneidblatt mehr ausübt und seinerseits auch nicht vom Schneidblatt beschädigt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zum Schneiden der Materialbahn im wesentlichen quer über ihre Länge Fördereinrichtungen die Materialbahn mit vorbestimmter Geschwindigkeit in den Spalt zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element einführen; daß Antriebsmittel die Rela­ tivbewegung zwischen den ersten und zweiten Elementen erzeugen, wobei die Schneidwerkzeuge in die Materialbahn eindringen, und daß diese Antriebsmittel der Materialbahn, während sie den Spalt verläßt, eine Geschwindigkeit erteilen, die größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, so daß die Trennung der Materialbahn längs der Linie der Schneidwerkzeuge erfolgt.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird also anstelle der Verwendung flexibler Borsten durch die Verwendung ge­ härteter Stahlstifte, die nadelspitzenähnlich angeschärft sind, das ideale Gegenlager bzw. die ideale Unterlage ge­ funden. Trotz Härtung und Anschärfung sind diese Stifte in gewissem Grade flexibel. Wegen der angeschärften Spitzen beschädigen diese Stifte aber das Schneidblatt nicht und werden vom Schneidblatt auch nicht beschädigt, da sie auf dem Weg des Schneidblatts heraus sich abbiegen können, ob­ wohl normalerweise ihr gegenseitiger Abstand bzw. ihre Teilung derart ist, daß sie das Schneidblatt nicht tatsächlich berühren.

Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung sind quer­ gelegte Schnitte. Durch die Geschwindigkeit der beiden Trommeln größer als die Geschwindigkeit, bei der ein Blatt in den Spalt zwischen den Trommeln geführt wird, wird ein Schneidvorgang durchgeführt; der abgeschnittene Teil des Blattes wird vom nicht-geschnittenen Teil fort beschleunigt.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Schneiden von Blättern, die verwendet werden, um Zigaretten­ spitzen zu umwickeln; das Schneidelement nach der Erfindung wird daher bevorzugt durch eine Reihe von Stiften anstelle des Schneidblattes ausgebildet. Diese Stifte arbeiten natür­ lich mit dem Stiftebett während eines Schneidvorgangs zu­ sammen; der Abstand der Stifte im Bett ist derart, daß die Stiftspitzen niemals berührt und daher niemals beschädigt werden.

Der mögliche Maximalzwischenraum zwischen den Stiften wird durch die Elastizität des zu schneidenden Materials festgelegt. Somit konnte bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung relativ dünnes Papier (beispielsweise 0,00508 cm dick) erfolgreich abgetrennt werden, wobei eine Stifteanord­ nung mit 40 Linien bzw. Reihen von Stiften pro 2,5 cm ver­ wendet wurde und jede Reihe 40 Stifte pro 2,5 cm enthielt.

Im allgemeinen verbessert ein enger bzw. kleinerer Zwischen­ raum der Stifte im Schneideglied die Gleichförmigkeit bzw. Gleichmäßigkeit des erzeugten Schnittes.

Vorzugsweise sind die Stifte des zweiten Elements flexibler als die des Schneidglieds, so daß das Eindringen des Schneid­ glieds in das Bett zu einem Abbiegen der Stifte im zweiten Element führt und nicht zu einer Abbiegung der Stifte im Schneidglied.

Die Stifte bei einer Schneidvorrichtung für Papier mit einer Dicke von 0,00508 cm treten um 1,28 cm aus der Basis des Schneidebettes hervor und sind aus einem Draht hergestellt, der einen Durchmesser von 0,038 cm aufweist.

Besonders vorteilhaft sind die Stifte des zweiten Elements in einer Trägermatrix in Form einer Platte oder eines Blechs oder einer Bahn befestigt; die Stifte sind in Löchern in Platte oder Blech oder Bahn befestigt. Die Stifte können in den Löchern in der Platte mit Preßsitz angeordnet sein oder durch Verlöten oder durch irgend eine andere Technik befestigt sein, die auf dem Textilmaschinengebiet üblich ist. Eine solche Technik zum Befestigen der Stifte in der Matrix ist beispielsweise in der GB-PS 12 98 561 beschrieben.

Der Zwischenraum zwischen den Stiften kann vollständig oder teilweise durch ein elastisches Mittel ausgefüllt sein, bei­ spielsweise ein natürliches oder synthetisches Gummimaterial oder ein anderes elastisch verformbares Kunststoffmaterial. Dieses Material verhindert einen Eintritt von Fremdgegen­ ständen zwischen die Stifte, während es noch möglich ist, daß die Stifte sich relativ zueinander bewegen, wenn das Schneidwerkzeug in das Bett eindringt. Gegebenenfalls kann die Abstützungsmatrix der Stifte ausschließlich durch das ela­ stische Füllmedium gebildet sein. Das Füllmedium kann die gesamten Längen der Stifte im Bett umschließen. Da jedoch die freiliegende Oberfläche des Füllmaterials während eines Betriebs rasch verschlissen werden würde, ist es vorteil­ haft, daß die Spitzen der Stifte von der Oberfläche des Füllmaterials in einem Abstand gelegen sind. Bevorzugter­ weise sind deshalb ca. ³/₄ der Längen der Stifte durch das Füllmaterial umschlossen, so daß beispielsweise in einer Anordnung aus Stiften mit einer Länge von 1,27 cm (¹/₂ inch) die Spitzen der Stifte ca. 0,3175 cm (¹/₈ inch) über der Oberfläche des Füllmaterials liegen.

Die Zusammenwirkung des Schneidwerkzeuges und des Bettes kann durch Bewegen entweder von einem oder von beiden Teilen, Schneidwerkzeug und Bett, bewirkt werden. Die Bewegung kann eine lineare Hin- und Herbewegung oder eine Drehbewegung sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind das Schneidwerkzeug und das Bett um entsprechende parallele Achsen drehbar befestigt, wobei die Stiften des Bettes und, sofern vorhanden, des Schneidwerkzeuges sich in radialer Richtung aus den entsprechenden Achsen erstrecken. Somit kann die Schneidevorrichtung zwei Elemente umfassen, die in entgegen­ gesetzten Richtungen um parallele Achsen drehbar befestigt sind, wobei das eine der Elemente das Schneidwerkzeug und das andere Element das Stiftenbett trägt. Die Spitzen der Stifte des Bettes sind mit der zylindrischen Oberfläche der Elemente im allgemeinen ausgerichtet, und es steht das Schneidwerkzeug von dem Element hervor, in der es befestigt ist.

Im allgemeinen ist das Schneidwerkzeug relativ zum Bett so an­ geordnet, daß das Blatt rechtwinklig quer bezüglich zu die­ sem geschnitten wird. Gegebenenfalls können jedoch das Schneidwerkzeug und das Bett so angeordnet sein, daß ein winkliger Schnitt oder ein gekrümmter Schnitt erzeugt wird. Somit kann das Schneidwerkzeug schraubenförmig auf der Ober­ fläche eines Schneidelementes angeordnet sein, wobei die Umfangslänge des Bettes auf dem anderen Element ausreicht, um die Länge des Schneidwerkzeuges aufzunehmen bzw. um sich der Länge des Schneidwerkzeuges anzupassen, während sich die beiden Elemente drehen.

Der Schneidevorrichtung ist vorteilhafterweise eine übliche Zuführungseinrichtung zugeordnet, die verwendet werden kann, um die Rate zu steuern, mit der das Material zur Schneide­ vorrichtung zugeführt wird. Somit kann, wenn das Schneid­ werkzeug und das Bett drehbar um parallele Achsen angeordnet sind, das Material zu den Elementen mit einer Geschwindigkeit zugeführt werden, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeuges und des Bettes, so daß das Schneid­ werkzeug und das Bett eine Zugwirkung auf das Material ausüben, während der Schnitt durchgeführt wird, und dadurch wird die Abtrennung des losgelösten Abschnittes des Blattes erleich­ tert. In alternativer Weise kann diese Zugwirkung durch ein separates Paar von Abzugswalzen durchgeführt werden, die stromabwärts der Schneidevorrichtung angeordnet sind.

Eine Reihe bzw. Serie von Schneidelementen und Betten kann auf den Elementen der Schneidevorrichtung vorgesehen sein, so daß die Vorrichtung mehr als einen einzigen Schnitt bei jeder Umdrehung des Elements durchführt. In alternativer Weise kann das Bett selbst in Form einer zylindrischen An­ ordnung aufrechtstehender Stifte ausgebildet sein, so daß das gleiche Bett mit einer beliebigen Anzahl von Schneid­ elementen auf dem anderen Element ausgebildet sein kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schneidevorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in der Vorrichtung enthaltenen Schneidwerkzeugs, und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bettes aufrecht­ stehender Stifte, das in der Vorrichtung eingebaut ist.

Gemäß Zeichnung weist eine Schneidevorrichtung ein erstes und ein zweites Element 1 bzw. 2 auf, die drehbar um Achsen 3, 4 in Seitenrahmen 5, 5′ befestigt sind. Die Achsen 3, 4 tragen Getrieberäder 6, 6′, die miteinander kämmen, so daß ein Antrieb von der Achse 3 des ersten Elements 1 zur Achse 4 des zweiten Elements 2 übertragen werden kann. Die Umfangs­ oberflächen der Elemente sind aneinander in einem Abstand gelegen, so daß ein Spalt 7 festgelegt wird, durch den ein Materialblatt, das zu schneiden ist, geführt werden kann.

Eine axial sich erstreckende Aussparung 8 in der Umfangs­ oberfläche 9 des ersten Elements 1 nimmt ein Schneidwerkzeug 10 auf, daß in größerer Einzelheit in der Fig. 2 veranschau­ licht ist.

Das Schneidwerkzeug 10 umfaßt eine Basis 11, in der eine ein­ zige Reihe aufrechtstehender Stifte 12 befestigt ist. Die Stifte 12 können in der Basis 11 durch Verlöten, einen Fest­ sitz oder durch ein Klebmittel in einer Weise befestigt sein, wie es in der GB-PS 12 98 561 beschrieben ist. Die Basis 11 des Schneidwerkzeugs 10 enthält zwei Öffnungen 13, die mit zwei Gewindeöffnungen übereinstimmen, die in Sehnen­ richtung in dem Element 1 gebohrt sind, so daß das Schneid­ werkzeug 10 in der Aussparung 8 in dem Element 1 verschraubt werden kann. Bei einer Befestigung in dem Element stehen die Stifte 12 des Schneidwerkzeugs von der Umfangsoberfläche des ersten Elements 1 um einen Abstand hervor, der größer als die Breite des Spaltes 7 zwischen den Umfangsoberflächen der beiden Elemente 1 und 2 ist.

Eine axial sich erstreckende Aussparung 14 ist ebenfalls in der Oberfläche des zweiten Elements festgelegt und nimmt ein Bett 15 aufrechtstehender Stifte gemäß Fig. 3 auf.

Das Bett 15 umfaßt eine rechtwinklige Basis 16, in der sechs Reihen aufrechtstehender Stifte 17 beispielsweise durch Hartlöten, Weichlöten ode Einklebemittel befestigt sind. Die Stifte 17 sind nicht länger als die Stifte 12 des Schneidwerkzeugs 10 und bilden eine dicht gepackte Anordnung. Das Bett ist in dem zweiten Element durch zwei Bolzen 18, 19 befestigt, die durch die beiden Gewindelöcher in dem Element 2 und die beiden Löcher 20, 21 in der Basis 16 des Bettes 15 hindurchtreten. Alle Stifte 17 weisen die gleiche Länge auf, so daß, wenn das Bett in der Aussparung 14 angeordnet ist, die Spitzen der Stifte eine Fortsetzung der Umfangs­ oberfläche des zweiten Elements 2 bilden. Die Basis 16 kann flach oder gekrümmt sein.

Die relativen Stellungen des Schneidwerkzeugs 10 und des Bettes 15 auf den Elementen 1 und 2 sind dergestalt, daß bei sich drehenden Elementen das Bett 15 mit dem Schneidwerkzeug 10 übereinstimmt, während beide durch den Spalt 7 hindurchtre­ ten, und es stehen die Stifte 11 des Schneidwerkzeugs 10 in den Zentralbereich des Bettes 15 vor.

Im Betrieb werden das erste Element 1 und das zweite Element 2 in entgegengesetzten Richtungen durch Drehen der Achse 3 des ersten Elements 1 in Richtung gemäß Pfeil der Fig. 1 angetrieben. Ein zu schneidender Materialstreifen, beispiels­ weise Papier, wird dann in den Spalt 17 zwischen den beiden Elementen 1 und 2 durch eine Zuführungseinrichtung (nicht dargestellt) eingespeist, wobei die Zuführungseinrichtung vorteilhafterweise so angeordnet ist, daß das Material durch den Spalt 7 mit einer Geschwindigkeit hindurchtritt, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der das Bett 15 und das Schneidwerkzeug 10 durch den Spalt 7 hindurchtreten.

Treten das Schneidwerkzeug 10 und das Bett 15 durch den Spalt hindurch, treten die Stifte 12 des Schneidwerkzeugs durch das Material in das Bett 15 ein. Der Abstand der Stifte 12 ist derart, daß ein einziger Schnitt quer über die gesamte Materialbreite erzeugt wird, wobei das an das Schneidwerkzeug angrenzende Material durch das Bett 15 abgestützt wird.

Infolge der Tatsache, daß die Geschwindigkeit des Schneid­ werkzeugs 10 und des Bettes 15 größer als die Rate der Zu­ führung an Material in den Spalt 7 ist, üben die Stifte des Schneidwerkzeugs eine Zugkraft auf das Material aus, und da­ durch wird die Abtrennung des losgetrennten Abschnittes vom restlichen Material erleichtert.

Zwecks Erhöhung der Anzahl der von der Maschine durchgeführ­ ten Schnitte pro eingespeister Materiallänge kann die Dreh­ geschwindigkeit der Elemente gesteigert oder die Zuführungs­ rate des Materials gesenkt werden. In alternativer Weise können die Elemente mit zwei oder mehreren Betten oder Schneidwerkzeugen ausgestattet sein. Die Vorrichtung ermög­ licht demzufolge ein sehr einfaches Schneiden eines Material­ streifens in Abschnitte, ohne daß eine genaue Einstellung des Schneidwerkzeugs 10 und des Bettes 15 erforderlich ist. Darüber hinaus kann das Schneidwerkzeug 10 schnell und leicht ausgetauscht werden, und es ist der Betrieb der Maschine selbst bei großen Geschwindigkeiten relativ leise.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn mit einem ersten Element, das abstehende Schneidwerkzeuge trägt und einem damit zusammenwirkenden zweiten Element, das eine Auflage mit Stiften zum Halten der Materialbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Schneiden der Material­ bahn im wesentlichen quer über ihre Länge Fördereinrich­ tungen die Materialbahn mit vorbestimmter Geschwindigkeit in den Spalt (7) zwischen dem ersten Element (1) und dem zweiten Element (2) einführen; daß Antriebsmittel die Relativbewegung zwischen den ersten und zweiten Elementen (1; 2) erzeugen, wobei die Schneidwerkzeuge (12) in die Materialbahn eindringen, und daß diese Antriebsmittel der Materialbahn, während sie den Spalt (7) verläßt, eine Ge­ schwindigkeit erteilen, die größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, so daß die Trennung der Materialbahn längs der Linie der Schneidwerkzeuge (12) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug auf dem ersten Element (1) in Form eines durchgehenden Messerblatts ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug auf dem ersten Element aus einer Reihe hochstehender Stifte besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte auf dem ersten Element so ausreichend lang sind, daß sie sowohl durch die Materialbahn dringen als auch in die Auflage des zweiten Elements eintreten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Element (2) ebenfalls Stifte trägt, die flexibler als die des ersten Elements (1) sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (17) des zweiten Elements (2) in einer Trägermatrix in Form einer Platte oder Bahn (16) gehalten sind, wobei die Stifte (17) in Löchern in der Platte oder Bahn (16) positioniert sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Stiften (17) im zweiten Element (2) und/oder im ersten Element (1) vollständig mit einem elastischen Mittel gefüllt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (17) im zweiten Element (2) allein in einem elastischen Füllmittel abgestützt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zusammenwirken zwischen dem ersten Element (1) und dem zweiten Element (2) durch Bewegung entweder eines der beiden Elemente (1; 2) oder beider Elemente (1; 2) erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Bewegung beider Elemente (1; 2) das erste Element (1) und das zweite Element (2) zur Drehung um jeweilige Parallelachsen gelagert sind, wobei die Stifte (17) des ersten Elements (1) und des zweiten Elements (2) in radialen Richtungen von den jeweiligen Achsen aus sich erstrecken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Elemente aus Trommeln (1; 2) bestehen, die die Stifte (12; 17) tragen, wobei die Spitzen der Stifte des ersten Elements (1) gegenüber der Trommeloberfläche vorstehen.