DE2828692C2

DE2828692C2 - Tuftingmaschine mit einer Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2828692C2
Application number: DE2828692A
Authority: DE
Inventors: David N. Littleton Col. Buell; P. Frank Stamford Conn. Eiland; David R. New Canaan Conn. Jacobs; A.N. Princeton N.J. Spanel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1985-08-08
Also published as: IL55034A0; ES471318A1; NO148228C; GB2000531B; NL7807133A; SE7807298L; AU3769278A; FR2401258B1; FI62353B; CA1079127A; FR2401258A1; ZA783754B; JPS5418353A; GB2000531A; DE2828692A1; NO148228B; BE868672A; MX145947A; AU516102B2; DK295778A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tuftingmaschine mit einer Schneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 25 23 708 ist eine derartige Tuftingmaschine bekanntgeworden. Eine dort verwendete Schneidvorrichtung läuft über mehrere in Schneidrichtung hintereinanderliegende öffnungen hinweg und schneidet dabei einen Garnstrang durch. Die Güte des Schnittes hängt davon ab, wie scharf die Schneidkanten an Messer und Gegenmesser sind. Bei der hohen Schnittfrequenz, mit der diese Schneidvorrichtung arbeiten muß, ist relativ häufig ein Nachschärfen oder Auswechseln der Schneidmesser erforderlich.

Auch in der DE-OS 23 14 158 ist eine Schneidvorrichtung einer Tuftingmaschine beschrieben, bei dem ein allerdings recht massives und wenig flexibles Messer über eine öffnung hinwegläuft, deren Kanten das Gegenmesser bilden. Unter Tuftingmaschine wird hier und in der folgenden Beschreibung eine Maschine verstanden, die ein Aufbringen der Garnabschnitte unter Verwendung von Nadeln oder auch durch Klebung auf die Grundschicht, z. B. durch stempelartige Einrichtungen ermöglicht. Bei der bekannten Schneidvorrichtung kommt es in besonderem Maße auf die Anschärfung der Messer an und durch das großflächige Aufliegen von Messer und Gegenmesser aufeinander entsteht hohe Reibung mit entsprechendem Energieverbrauch.

Die DE-AS 14 85 505 zeigt eine Schneidvorrichtung einer Tuftingmaschine, bei der das Messer aus einem federnd angedrückten Gleitstück besteht das mit einem hakenförmigen Gegenmesser zusammenarbeitet Auch hier ist eine großflächige Auflage der Messerklingen vorhanden und die Schneidwirkung ist von der Anschärfung in erhöhtem Maße abhängig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tuftingmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs ! durch Erzielung einer noch zuverlässigeren Schneidwirkung ihrer

ίο Schneidvorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Durch die Hineinbiegung des Messers in die öffnung wird eine nicht stumpfmachende bzw. selbstschärfende Schneidwirkung ermöglicht aus der eine ausgezeichnete Abscherung des Garnstranges resultiert Schneidkanten sind sowohl am hin- und hergehenden wie am stationären Messer vorhanden. Die gegeneinander vorgespannten Messer berühren sich hauptsächlich im Bereich der Schneidkanten, so daß ein sehr präziser, spaltfreier Schnitt entsteht. Vorzugsweise hat aber das hin- und hergehende Messer zwei Schneidkanten, d. h. an jeder Seite eine, so daß ein Schneiden im Bereich einer entsprechenden öffnung sowohl beim Hin- wie auch beim Rückbewegen stattfinden kann. Dadurch kann bei gleicher Schneidfrequenz die Geschwindigkeit der Messerbewegnng verringert werden. Trotzdem bleiben die öffnungen zwischen den einzelnen Schneidvorgängen für den Durchlauf des Garnstranges frei. Die Schneidvorrichtung kann weitgehend unabhängig davon ausgebildet sein, an welcher Stelle in dem System sie positioniert ist, und ob der abgeschnittene Garnabschnitt bereits vorher in eine Nadel eingefädelt wurde oder erst, z. B. pneumatisch von der Schneidvorrichtung zu den Tuftingwerkzeugen transportiert wird. Alle hin- und hergehenden Messer der ganzen Tuftingmaschine können im Gleichtakt hin- und herbewegt werden, wenn die Garnstränge eingefädelt sind und durch die öffnungen der stationären Messer hindurchragen. Dabei kann jede Tuftingmaschine eine große Anzahl von über 1000 Nadelstationen und dementsprechend Schneidvorrichtun gen enthalten.

Merkmale von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Be-Schreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen dargestellt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsso form einer Tuftingmaschine mit einer Schneidvorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht, die eine Tuftingstation mit der Schneidvorrichtung zeigt
Fig.3 die erste einer Reihe von Detail-Frontansichten und zeigt ein hin- und hergehendes Messer vor der Bewegung nach rechts über eine öffnung des stationären Messer hinweg,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 und zeigt das hin- und hergehende Messer und das stationäre Messer in ihren Positionen entsprechend F i g. 4,

F i g. 5 in einer zweiten der Serie von Detail-Frontansichten das bewegliche Messer, während es über die öffnung des stationären Messers hinwegläuft,

Fig.6 einen Schnitt nach der Linie 6-6, bei dem die Elemente in ihren Positionen nach Fig. 5 dargestellt sind und wo sich das hin- und hergehende Messer in die öffnung des stationären Messers hineinbiegt,
F i g. 7 eine weitere Teilfrontansicht, die das hin- und

hergehende Messer zeigt, während es seine Bewegung aber die öffnung des stationären Messer hinweg beendet,

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-β, die die Elemente in ihrer Position nach F i g. 7 zeigt, wobei das hin- und hergehende Messer das Überstreichen der öffnung beendet,

F i g. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die insbesondere den Schneidwinkel auf einem hin- und hergehenden Messer zeigt

Fig. 10 ist ein Querschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 9,

F i g. 11 eine quergeschnittene Seitenansicht einer Tuftingstation mit Schneidvorrichtung nach F i g. 2, die einen eingefädelten Garnstrang vor dem Abtrennen zeigt und

Fig. 12 ist eine Fig. 11 entsprechende Ansicht der Tuftingstation, in der der Garnabschnitt nach der Abtrennung von dem Garnstrang eingetuftet wird.

In F i g. 1 ist eine Tuftingmaschine gezeigt, die eine Garnauswahl- und Abmeßeinrichtung 12, eine pneumatische Transporteinrichtung 14 und eine Tuftingstation 16 enthält Die Tuftingstation 16 ist eine von bis zu 1200 solcher Tuftingüaiionen und für jede der Tuf tings tationen stehen z. B. fünf oder acht Gsnmränge zur Verfugung, von denen jeder eine verschiedene Farbe oder andere Variable aufweist Ein Motor 18 treibt die Maschine mittels einer Antriebsübertragung 20 und einer durchgehenden Welle 22 an. Eine vorbestimmte Länge des ausgewählten Garns wird durch die Garnauswahl- und Abmeßeinrichtung 12 abgemessen und durch die pneumatische Transporteinrichtung 14 durch Gamleit- und TransporUohre 24 gefördert so daß sich der ausgewählte Garnstrang in einen gemeinsamen Kanal 26 hineinerstreckt cter zur Tuftingstation 16 führt wo er abgeschnitten und der entstehende Garnabschnitt in die Grundschicht L hineingetuftet wird. Eine Pneumatikquelle 28 sorg¹ für eine Pneumatikzufuhr der pneumatischen Transporteinrichtung 14. Ein Rückzugmechanismus 19, der ein Teil der Garnauswahl- und Abmeßeinrichtung 12 ist. entfernt den zuletzt ausgewählten Garnstrang aus dem angrenzend an die Tuftingstation liegenden gemeinsamen Kanal 26 nach dem Abschneiden des Garnabschnittes, und bereitet dadurch die nächste Farbauswahl durch die Kontrollsignale vor.

In der Tuftingstation nehmen Tuftingnadeln 30 mit zueinander ausgerichteten Öhren die Garnstränge zur Vorbereitung des Tuftens auf. Die Nadeln 30 sind auf einer Nadelbarre 32 angebracht, die über einen Kurvenantrieb 34 eine hin- und hergehende Bewegung der Nadeln hervorruft. Die Grundschicht L kann von einer Zuführrolle 36 über Rollen bzw. Walzen zugeführt werden. Im Ausführungsbeispiel ist eine Tuftingstation 16 dargestellt die Nadeln 30 mit einander ausgerichteten Öhren 46 enthält. Jede einzelne Tuftingstation enthält Doppelnadeln 30. Eine Nadelbarre 32 in Leichtbauweise richtet die Nadeln 30 zueinander aus, die in der Nadelbarre durch Nadeleinsätze 48 befestigt sind. Eine Basisplatte 50 der Nadelbarre dient als Anbringungsteil für eine Standardverbindungseinrichtung, die die Nadelbarre 32 über den Kurvenantrieb 34 antreibt.

Es ist ferner ein stationäres Messer 52 einer Schneidvorrichtung dargestellt, das Öffnungen 54 hat und angrenzend an den gemeinsamen Kanal 26 angeordnet ist, durch den Garn sich jeder Tuftingstation 16 erstreckt. Unmittelbar angrenzend an das stationäre Messer 52 sind hin- und hergehende Messer 56 positioniert, die an einem hin- und hergehenden Messerträger 58 befestigt sind, der sich in bezug auf die Maschine in Querrichtung (in Richtung der Breite) hin- und herbewegt Es ist schematisch dargestellt daß diese Hin- und Herbewegung durch eine Kurve 59 in Fig. 1 erzeugt wird. Jedes einzelne hin- und hergehende Messer 56 ist an dem hin- und hergehenden Messerträger 58 durch ein Verriegelungs- und Einstellelement 60 befestigt das z. B. eine Einstellschraube enthalten kann.
Angrenzend an die hin- und hergehende Messer sind

ίο Garnausrichter 62 dargestellt die öffnungen 64 für das Garn haben, die mit Öffnungen 54 des stationären Messers ausgerichtet sind, damit die Garnstränge pneumatisch dort hindurch zu den Tuftingnadeln 30 zugeführt werden können.

Der Garnausrichter 62 ermöglicht es der Tuftingmaschine, Garn von verschiedenen Längen auszuwählen und zu tuften, um Materialien (Teppiche, Decken o. dgl.) mit unterschiedlichen Florhöhen sowohl auf demselben als auch auf unterschiedlichen Produkten herzustellen.

In F i g. 2 sind U-förmige Tufte oder Noppen Tdargestellt und es kann aus den Fig. 1 und 2 entnommen werden, daß, wenn unterschiedliche Garnlängen durch die Garnauswahl- und Abmeßeinrichtung 12 in Abwesenheit irgendwelcher Ausrichtungselemente abgemessen werden, ungleiche Tufte entstehen wurden, die eher eine J-Form als eine U-Form haben, da mehr oder weniger Garn auf der rechten Seite der Nadeln zugeführt wird als auf der linken Seite der Nadeln zwischen den Nadeln 30 und dem Schneidmechanismus.

Es ist daher bei der Ausführung der hier beschriebenen Vorrichtung bevorzugt, daß die Distanz zwischen den Nadeln 30 und dem hin- und hergehenden Messer 56 gleich der kürzesten Länge eines Tuftschenkels ist, den die Maschine herstellt Wenn längere Tufte gewünscht werden, kann das zusätzlich notwendige Garn durch die Auswahl- und Abmeßeinrichtung 12 vorgeschoben und pneumatisch den Nadeln 30 zugeführt werden, wobei zusätzliches Garn der rechten Seite der Nadeln 30 zugeführt wird. Der Garnausrichter 62 hebt sich dann unter Anheben des Garns und Zurückziehen einer Hälfte des zusätzlichen Garns auf die linke Seite der Nadeln vor dem Abschneiden durch das hin- und hergehende Messer 56, so daß jeder Tuftschenkel gleich ist und U-förmige Tufte erzeugt werden. Es sei bemerkt, daß die benutzten Bezeichnungen »rechts und links der Nadeln« sich auf die Darstellung nach F i g. 2 beziehen. Bei der Betrachtung von F i g. 1 wären sie umgekehrt.

Eine stangenförmige Trägerbarre 66 für den Garnausrichter ist als einstückiges Teil des Garnausrichters 62 dargestellt und die vertikale Auf- und Abbewegung dieser Trägerstange des Garnausrichters ist durch eine Verbindung zu einem Exzenterelement 67 (Kurve) sichergestellt, das schematisch in F i g. 1 dargestellt ist.
Klemmeinrichtungen 70 für die Garnabschnitte klemmen das Garn von dem Tuften durch die Nadeln 30 und vor, während und nach dem Abschneiden des Garns gegen die Grundschicht L Ein verschiebbares Stützelement 69 ist, von den Klemmeinrichtungen 70 aus gesehen, auf der anderen Seite der Grundschicht L vorgesehen, um die Grundschicht zu tragen und zu stützen. Das Stützelement 69 wird aus der Stützposition zurückgezogen, wenn die Grundschicht L vorgeschoben wird.

Jede Klemmeinrichtung 70 für den Garnabschnitt hat, wie dargestellt, eine Abschirmung 71 in Form einer hohlen Hülse, bzw. einer Höhlung, in die sich die Nadel 30 jedes Nadelpaares erstreckt, die am nächsten zum Garnausrichter 32 liegt. Die Abschirmung 71 dient dazu, zu verhindern, daß das Garn durch die umhüllte Nadel

aufgespießt oder durchbohrt wird, wenn sie eng an dem Garnausrichter 62 herunterläuft.

Die Trägerbarre 66 des Garnausrichters besitzt Kanäle 68, in denen sich die Klemmeinrichtung 70 für die Garnabschnitte hin- und herbewegen können, wie dies auch die Trägerbarre 66 des Garnausrichters tut, jedoch jeweils unabhängig voneinander. Die Klemmeinrichtung 70 für die Garnabschnitte sind an einer Trägerbarre oder -stange 72 für die Klemmeinrichtungen befestigt, die wie dargestellt, Federelemente 74 aufnehmen, die von dem Trägerflansch 148 für jede einzelne Klemmeinrichtung 70 gehalten werden. F i g. 1 zeigt, daß die Kurve 75 die Trägerstange 72 vertikal auf- und abbewegt. Eine Überwachung des Eintuftens der Garnabschnitte erfolgt mittels eines nicht näher beschriebenen Lasers 76 und eines Fotodetektors 78.

In F i g. 3 ist ein Teil des stationären Messers 52 dargestellt, in der eine öffnung 54 ebenfalls gezeigt ist. Es ist eines der hin- und hergehenden Messer 56 gezeigt, das eine linke und rechte Schneidkante 80 und 82 besitzt. Wenn sich das hin- und hergehende Messer 56 in der in F i g. 3 gezeigten Stellung befindet, kann Garn pneumatisch zur Tufthgstation transportiert werden, indem ein ausgewählter Garnstrang so zugeführt wird, daß er sich durch die öffnung 54 des stationären Messers 52 erstreckt.

In F i g. 4 ist dargestellt, daß das hin- und hergehende Messer 56 gegen das stationäre Messer 52 vorgespannt ist. Die Messerfläche 56 liegt flach oder eben gegen die Fläche des stationären Messers 52 von einer Position unterhalb der oberen Kante der öffnung 54 bis hinunter zum unteren Ende des Messers 56 unterhalb der öffnung 54 an. Es ist zu erkennen, daß die Vorspannung des hin- und hergehenden Messers unterhalb des oberen Endes der öffnung 54 beginnt, wodurch eine richtige Biegung des Messers sichergestellt wird. Aus diesem Grunde braucht das hin- und hergehende Messer 56 von dem stationären Messer 52 nicht in dem gesamten Bereich oberhalb der öffnung 54 abgestützt oder getragen zu werden. Als eine Alternative kann die öffnung 54 ein U-förmiger Schlitz sein, der nach oben offen ist, wobei der Schlitz in seinem oberen Teil breiter ist als am Boden.

In Fi g. 5 ist das hin- und hergehende Messer 56 gezeigt, wie es sich über die Öffnung 54 des stationären Messers 52 während der Schneidbewegung bewegt.

In F i g. 6 ist die Biegebewegung des Messers 56 klar zu erkennen, wenn das hin- und hergehende Messer 56 über das Zentrum der öffnung 54 hinwegläuft Das Messer 56 dringt in die Öffnung 54 durch die Ebene des stationären Messers 52 hindurch ein.

In F i g. 7 ist das hin- und hergehende Messer 56 gezeigt, wie es sich zum Ende der öffnung 54 weiterbewegt, wo normalerweise der Schnitt innerhalb der öffnung stattfindet

F i g. 8 zeigt daß das Messer 56 immer noch die Ebene des Messers 52 in dem oberen Abschnitt der öffnung 54 durchdringt während der untere Teil des Messers 56 mit der Kante der Öffnung 54 in Eingriff ist während es aus der öffnung die Kante der öffnung aufwärts »herausklettert«. Diese Bewegung ermöglicht eine ausgezeichnete Schneidbewegung ohne Neigung zum Stumpfwerden.

Wie in den Fig.9 und 10, die stark vergrößerte Ansichten sind, dargestellt ist hat das hin- und hergehende Messer 56 Schneidkanten 80 und 82, die jede einen Schneidwinkel von etwa 87° haben. Das stationäre Messer 52 hat Schneidkanten 84 und 86, die ebenfalls jede einen Schneidwinkel von ungefähr 87° haben. Die öffnung 54 ist, wie dargestellt, langgestreckt mit einer gekrümmten oberen und unteren Begrenzung, wobei die gekrümmte obere Begrenzungskante einen größeren Radius hat als die gekrümmte untere oder Boden-Begrenzungskante. Diese Ausbildung ermöglicht ausgezeichnete Schneidergebnisse. Aus F i g. 9 ist zu ersehen, daß die Breite des hin- und hergehenden Messers 56 geringer ist als die Breite der öffnung 54 des stationären Messers 52. Dies ermöglicht die Biegung des Messers 56_: die für die überragende Schneidwirkung wichtig ist.

In Fig. 11 ist ein Garnstrang gezeigt, der sich durch den gemeinsamen Kanal 26 zur Tuftingstation 16 erstreckt, wo er in die Nadeln 30 geladen oder bzw. einge-

<5 führt wird. Der Strang läuft durch die öffnung 54 des stationären Messers 52, die öffnung 64 des Garnausrichters 62 hindurch in die zueinander ausgerichteten Nadelöhre 46. Wenn U-förmige Tufte erwünscht sind und gleiche Abschnitte des Garnstra.iges auf den rechten und linken Seiten der Nadel sind, kann das Abschneiden stattfinden. Wenn als Ergebnis der Abmessung einer vorbestimmten Menge mehr Garn auf der rechten Seite der Nadeln ist als auf d.er linken Seite, so wird der Garnausrichter 62 eine vorbestimmte Distanz aufwärts geführt, um die Menge des Garns auf jeder Seite der Nadeln auszugleichen, wie dies beispielsweise in Fig. 12 gezeigt ist.

In F i g. 12 ist ferner dargestellt, daß das bewegliche Messer 56 gerade über die öffnung 54 des stationären Messer 52 hinweggelaufen ist und dabei das Garn in einen einzelnen Abschnitt geschnitten hat, der in die Tuftingnadeln 30 eingefädelt ist. Der Garnausrichter 62 ist in seiner angehobenen Stellung und hat Garn von seiner rechten Seite weggezogen, so daß gleiche Garnlängen des Garnabschnitts sich auf beiden Seiten links und rechts der Tuftingnadeln 30 erstrecken. Die Klemmeinrichtung 70 für den Garnabschnitt klemmt das Garn gegen die Grundschicht L Die Nadeln sind am Beginn ihrer Abwärtsbewegung gezeigt um den Garnabschnitt in die Grundschicht L einzubringen, und zwar in der Weise, wie es bei einem vorhergehenden bereits dargestellten Garnabschnitt Tdargestellt ist

Wie aus Fig. 12 zu erkennen ist ist das Garn rechts von dem hin- und hergehenden Messer 56 durch den Garnausrichter 62 angehoben. Dies geschieht in Vorbereitung des Tuftens.

Dementsprechend läuft der Garnstrang durch den oberen Abschnitt der Öffnung 54 des stationären Messers 52. Daher erfolgt der Schnitt oft, wenn das hin- und

hergehende Messer 56 über das obere Ende der öffnung 54 hinwegläuft wie dies in der die Arbeitsfolge zeigenden F i g. 7 dargestellt ist. Die Schneid- oder Abscherbewegung des Messers ist in diesem Zeitpunkt ausgezeichnet und die Zuverlässigkeit des Schnittes ist bestens.

Die Schneidvorrichtung hat eine ausgezeichnete Schneidwirkung, was besonders wichtig ist wenn man bedenkt, daß Garnstränge in bis zu 1200 Tuftingstationen geschnitten werden müssen. Außerdem erfordert die Wirtschaftlichkeit und Ersetzbarkeit der Maschine einen kontinuierlichen und ununterbrochenen Betrieb und die Zuverlässigkeit der Schneidoperation muß höher sein, als mit irgendwelchen früheren Schneideinrichtungen erreicht werden konnte. Die hin- und hergehenden Messer 56 entwickeln, wenn sie in der beschriebenen Weise ausgebildet sind und verwendet werden, eine Eigenschaft, nicht stumpf zu werden. Die Verwendung von M2-Werkzeugstahl für das stationäre Messer 52

und Hoehgeschwindigkeits-Werkzeugstahl für die hin- und hergehenden Messer 56 stellt, wie sich herausgestellt hat, eine gute Kombination dar. Es ist wünschenswert, einen weicheren Stahl für die hin- und hergehenden Messer 56 zu verwenden, da sie leichter geschärft werden können als die feststehenden Messer 52. Während der Winkel des stationären Messers 52 und der hin- und hergehenden Messer 56 beim Ausführungsbeispiel von der senkrecht gegenüber dem Transportweg des Garns abweicht, beeinträchtigt eine Abweichung von dieser bevorzugten Ausführungsform das Funktionieren der Einheit nicht Es läßt sich dadurch jedoch die Anordnung der Einheiten auf kleinstem Raum sicherstellen.

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Tuftingmaschine mit einer Schneidvorrichtung, die ein stationäres Messer mit wenigstens einer darin befindlichen öffnung, durch die wenigstens ein Garnstrang durchgeführt werden kann, sowie auch wenigstens ein hin- und hergehendes Messer enthält das gegenüber dem stationären Messer eine Vorspannung hat und über die öffnung bewegbar ist, so daß es den Garnstrang schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung das hin- und hergehende Messer (56) durch die diesem zugewandte Messerebene des stationären Messers (52) hindurch in die öffnung (54) hineinbiegt

2. Tuftingmaschine nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet daß das hin- und hergehende Messer (56) zwei Schneidkanten (80,82) hat

3. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die öffnung (54) kurvenförmig begrenzt ist wobei ein Ende breiter ist als das andere.

4. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Messer (56) schmaler ist als die größte Breitenabmessung der öffnung (54).

5. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Messer (56) länger ist als die öffnung (54).

6. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das hin- und hergehende Messer (56) so vorgespannt ist daß es für weniger als die entsprechende vertikale Distanz der öffnung (54) flach an dem stationären Messer (52) anliegt.