DE3626748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Messerwellenpaar zum Schneiden von bahnartigem Material, insbesondere Wellpappe, bei dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 35 21 238 ist ein Messerwellenpaar zum Schneiden von Wellpappe bekannt geworden, bei der an jede Messerwelle ein schraubenlinienförmig verlaufendes Messer mit durchgehender Schneidkante angeordnet ist, die gleichen Abstand von der Wellenachse aufweist. Die schraubenlinienförmige Anordnung hat den Vorteil, daß während des Schneidvorganges in einem einzigen Augenblick immer nur ein kurzer Abschnitt der Schneidkanten miteinander in Eingriff ist, wodurch die Belastung der Messer, der Messerhalterung und der Wellen gering gehalten wird. Die Schneidkanten der Messer beschreiben Kreise, die sich geringfügig schneiden. Die Schneidkante des einen Messers liegt im voreilenden Bereich und die andere im nacheilenden Bereich. Der Umlaufradius der Schneidkante im nacheilenden Bereich wird etwas größer gewählt als der Radius des anderen Schneidmessers, so daß nur eine einmalige Berührung der Schneidkanten während eines Umlaufs stattfindet und nach dieser Berührung ein relativ rasches Auseinanderbewegen. Um einen einwandfreien Schnitt zu gewährleisten, müssen die Schneidkanten gegeneinander vorgespannt sein, d. h. sie liegen während der Berührung unter einer teils erheblichen Vorspannung gegeneinander. Die Vorspannung ist erforderlich, um der Deformation durch die Pappe entgegenzuwirken. Hohe Vorspannungen bedeuten jedoch einen raschen Verschleiß der Messer und damit ein häufiges Nachstellen mit dadurch bedingten Produktionsunterbrechungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messerwellenpaar zum Schneiden von bahnartigem Material, insbesondere Wellpappe, zu schaffen, mit dem längere Nachstellintervalle und eine größere Standzeit der Messer erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Messerwellenpaar weist ein Messer eine sägezahnartige Schneidkante auf, deren Zähne sich, ausgehend von der Berührungslinie mit dem ersten Messer, von der Welle des zweiten Messers fort radial über die Berührungslinie hinaus und im Annäherungsbereich der Messer in einem spitzen Winkel zur Verbindungsebene zwischen Berührungslinie und stetiger Schneidkante so erstrecken, daß sie während des Schneidvorgangs auf der nacheilenden oder voreilenden Seite des Messers liegen.

Aus der CH-PS 5 07 786 ist bekannt, zum Schneiden von Folien ein sägezahnförmiges Messer zu verwenden. Die Gegenwelle weist eine Nut auf, mit der die Zähne des Trennmessers zusammenwirken. Da Kunststoffolien eine erhebliche Reckung erleiden können, bevor sie reißen, muß Sorge dafür getragen werden, daß trotz dieser Erscheinung ein einwandfreies Trennen bewirkt wird. Zu diesem Zweck sieht die bekannte Vorrichtung vor, daß der Rücken der Zähne als Zykloide geformt ist dergestalt, daß die Folie von der Zahnspitze an mit dem Messerrücken gegen die nacheilende Kante der Nut gehalten wird. Vor dem Trennen wird daher die Folie an dieser nacheilenden Kante festgeklemmt, und die Zähne des Trennmessers können nun fortschreitend von oben die Folie nach unten drücken. Da die Folie nur in einem geringen Bereich gereckt wird und die Sägezahnspitzen relativ einfach in die Folie eindringen können, wird durch fortlaufendes Eindringen der Zähne in die Nut die Folie durchtrennt. Ein glatter Trennvorgang findet nicht statt, vielmehr wird die Folie mehr oder weniger perforiert, bis sie unter der zunehmenden Spannung reißt.

Bei der Erfindung hingegen findet ein Schneiden des Materials zwischen den Schneidkanten beider Messer statt. Die Schneidkante des Gegenmessers wirkt mit einer durchgehenden Kante des Sägezahnmessers zusammen. Die Zähne des Sägezahnmessers sind so angeordnet, daß sie vor der Berührung der beiden Schneidkanten perforierend in das zu schneidende Material eindringen. Hierbei ist keineswegs zwingend erforderlich, daß die Zähne auf der nacheilenden Seite liegen, vielmehr können sie sich auch auf der voreilende Seite des Gegenmessers befinden. Aufgrund der durch die Zähne der Sägezahnkante stattfindenden Vorperforation wird eine bessere Aufteilung der Schnittkräfte der dem Schneidbereich erreicht. Durch die Vorperforation wird ein geringerer Quetscheffekt in horizontaler Richtung erhalten, wodurch die Bauteilbelastung auch in horizontaler Richtung geringer wird. Aufgrund der geringeren Schnittkräfte und somit auch deren Horizontalkomponente ist eine geringere Messervorspannung erforderlich, wodurch wiederum die Bauteilbelastung herabgesetzt wird. Die Intervalle, in denen ein Nachstellen der Messer erforderlich ist, werden erheblich verringert. Auch der Messerverschleiß wird stark reduziert. Der Wartungsaufwand und auch die Produktionsunterbrechungen aufgrund von Nachstellarbeiten und Auswechslungen der Messer lassen sich daher erheblich verringern.

Die Lage der die Schneidkante des Gegenmessers überlappenden Zähne bezüglich des Gegenmessers hängt davon ab, welches der beiden Messer voreilend ist. Ist das Gegenmesser voreilend, liegen die Zähne auf der nacheilenden Seite des Gegenmessers. Ist hingegen das Sägezahnmesser voreilend, liegen die Zähne auf der voreilenden Seite des Gegenmessers.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Messer eines Messerwellenpaares nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Messer nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht der nach­ eilenden Seite des Messers nach Fig. 1 in Rich­ tung des Pfeils 3 nach Fig. 2.

Fig. 4 bis 6 zeigen verschiedene Momente eines Schneid­ vorgangs mit einem herkömmlichen Messer­ wellenpaar.

Fig. 7 und 8 zeigen zwei zeitlich voneinander abweichende Momente eines Schneidvorgangs mit dem erfindungsgemäßen Messerwellenpaar.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der be­ schriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merk­ malen der Beschreibung von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Messerblatt 10 von herkömmli­ chem Querschnitt gezeigt mit Ausnahme einer sägezahnförmigen Schneidkante 11, durch welche einzelne Zähne 12 gebildet sind, deren Form aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Man er­ kennt, daß die Zähne 12 durch entsprechendes Ausschleifen aus einer schrägen Seite des Messerblatts geformt sind, wo­ durch sich in Seitenansicht in der Kontur dreieckförmige Zähne und Zahnlücken ergeben. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Zahnspitzen gegenüber der in Fig. 2 rechten Seite des Messerblatts 10, welche die voreilende Seite darstellt, versetzt. Die Ebene, in der sich die Zähne auf dieser Seite erstrecken, ist um einen Winkel a gegenüber der voreilenden Seite des Messerblatts 10 ge­ neigt. Die Scheitelpunkte der Zahnlücken liegen auf einer gemeinsamen, durchgehenden, zur Achse des Messerblatts 10 parallelen Linie, die in Fig. 2 mit 13 bezeichnet ist. In Richtung Pfeil 3 ge­ sehen, ergibt sich eine Zahnform gemäß Fig. 3, d.h. es sind Ein­ schnitte 14 mit dreieckförmigem Querschnitt geformt. Die oberen Kan­ ten der Einschnitte 14 werden von Geraden gebildet, die an den Zahn­ spitzen beginnen und von dort spitzwinklig konvergierend zusammenlaufen, und zwar jeweils zwischen einer Zahnlücke.

In den Fig. 4 bis 6 ist ein Schneidvorgang mit einem herkömmlichen Messerwellenpaar dargestellt. Messer 20, 21 sind in herkömmlicher Weise an Messerwellen befestigt. Die Messer 20, 21 verlaufen vorzugsweise schraubenlinien­ förmig, so daß während des Schneidvorgangs immer nur eine beschränkte Länge der Schneidkanten 22, 23 mit der Well­ pappe 24 in Eingriff ist. Dadurch können die Schnittkräfte kleiner gehalten und der Verschleiß der Messer re­ duziert werden. Die Messer 20, 21 sind darüber hinaus ge­ geneinander vorgespannt, um einen einwandfreien Schneid­ effekt zu erhalten. Die Messer 20, 21 sind in bekannter Weise mit Freiflächen 24, 25 versehen. In den Fig. 4 bis 6 ist die Laufrichtung der Wellpappe 24 a von links nach rechts. Die untere Welle mit dem Messer 21 dreht sich im Uhrzeigersinn, während die obere Welle sich entgegenge­ setzt dem Uhrzeigersinn dreht. Gemäß der Darstellung nach Fig. 4 berühren die Messer 20, 21 die Deckflächen der Well­ pappe 24 a, wobei eine voreilende Kante 26 des Messers 21 sich etwas in die untere Deckfläche eindrückt. Bei der Darstellung nach Fig. 5 sind die gewellten Bahnen zusam­ mengedrückt, und alle fünf Bahnen der Wellpappe 24 a sind mehr oder weniger aufeinandergepreßt, ohne daß eine Trennung vollzogen ist. Diese ist endgültig erst dann beendet, wenn die Schneidkanten 22, 23 unter Vorspannung gegeneinander liegen, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist.

Bei dem Messerwellenpaar nach Fig. 7 und 8 ist das untere, voreilende Messer in herkömmlicher Weise ausgebildet, wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Das obere Messer ist jedoch das Sägezahnmesser 10 nach den Fig. 1 bis 3. Fig. 7 entspricht zeitlich der Anordnung der Messer in herkömmlicher Weise nach Fig. 4. Man erkennt, daß sich die Zähne 12 bereits in die obere Decklage eingegraben und diese perforierend durchstoßen haben. Dies beruht da­ rauf, daß die Zähne 12 sich gegenüber der Berührungslinie 13 zwischen oberem Messer 10 und unterem Messer 21 weiter in Richtung des unteren Messers erstrecken. Die Zähne bilden gegenüber der Verbindungsebene 27 zwischen den Berührungslinien 13, 23 einen spitzen Winkel, so daß die Zähne 12 während des Schneidvorgangs stets auf der nach­ eilenden Seite des Messers 21 liegen (siehe auch Fig. 8). Bevor sich die Schneidkante 23 des unteren Messers 21 unter ge­ ringerer Vorspannung gegen die durchgehende Linie 13 des oberen Messers 10 anlegt, haben die Zähne 12 bzw. die durch sie gebildete sägezahnförmige Schneidkante 11 alle Lagen der Wellpappe 24 a weitgehend durchschnitten, wobei jedoch der Schneidvorgang auch erst dann beendet wird, wenn die Schneidkante 23 gegen die Berührungslinie 13 anliegt. Die hierfür erforderliche Vorspannung ist jedoch weitaus niedriger als bei einer Messeranordnung nach den Fig. 4 bis 6. Dies beruht, wie bereits beschrieben, auf den weitaus geringeren Schnittkräften, die aufgrund der säge­ zahnartigen Schneidkante 11 gewählt werden können.

Die Messer 10, 21 können ebenfalls in herkömmlicher Weise schraubenlinienförmig auf der Welle befestigt werden. Die Befestigung ist herkömmlicher Art. Das Messer 10 hat hier­ für an den Enden Bohrungen 30 und an der Unterkante Aus­ sparungen 31 zur Befestigung im Messerhalter.

Claims (4)

1. Messerwellenpaar zum Schneiden von bahnartigem Material, insbesondere Wellpappe, bei dem sich die Messer kurz vor Beendigung des Schneidvorgangs gegebenenfalls unter Vorspannung kurzzeitig berühren, wobei die auf der nacheilenden Seite eines ersten Messers liegende Schneidkante als stetig durchgehend mit gleichem Abstand von der Wellenachse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Messer (10) eine sägezahnförmige Schneidkante (11) aufweist, deren Zähne (12) sich, ausgehend von der Berührungslinie (13) mit dem ersten Messer (21), von der Welle des zweiten Messers (10) fort radial über die Berührungslinie hinaus und im Annäherungsbereich der Messer (10, 21) in einem spitzen Winkel zur Verbindungsebene (27) zwischen Berührungslinie (13) und stetiger Schneidkante (23) so erstrecken, daß sie während des Schneidvorgangs auf der nacheilenden oder der voreilenden Seite des ersten Messers (21) liegen.

2. Messerwellenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (12) und die Zahnlücken dreieckig sind.

3. Messerwellenpaar nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (12) durch das Einschleifen in eine über die Breite des Messerblatts (10) gehende Schrägfläche geformt sind.

4. Messerwellenpaar nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschliffe (14) im Querschnitt dreieckförmige Vertiefungen bilden.