EP0275909A1 - Schneidevorrichtung zum Längsschneiden von Folienbahnen - Google Patents

Schneidevorrichtung zum Längsschneiden von Folienbahnen Download PDF

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EP0275909A1 EP88100371A EP88100371A EP0275909A1 EP 0275909 A1 EP0275909 A1 EP 0275909A1 EP 88100371 A EP88100371 A EP 88100371A EP 88100371 A EP88100371 A EP 88100371A EP 0275909 A1 EP0275909 A1 EP 0275909A1
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Josef Birkmann
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    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y10T83/9403—Disc type

Definitions

  • the invention relates to a cutting device according to the preamble of claim 1.
  • Foil webs in particular coated webs for photographic and magnetizable materials, are cut lengthwise into a group of narrow bands during further processing.
  • the circular knife cut is the most common of the longitudinal cutting methods.
  • Circular upper and lower knives arranged on corresponding knife shafts interact.
  • An embodiment has become known in which the circular upper knife (disc knife) is immersed in the shoulder of a circular lower knife (slot knife).
  • the cutting edges are very heavily ground off, with the disc knife digging into the slot knife in advanced use. If the edge wear increases, for example in the order of the film thickness, the knives begin to cut squeezing, which results in poor cutting quality.
  • An improved cutting device which provides significantly longer service life of the knives, is known from DE-PS 24 05 849.
  • a disc knife (1) which is pressed against the cutting shoulder (2) of a slot knife (3) by a plate spring (4), plunges somewhat deeper than the thickness of the cutting shoulder.
  • a disadvantage of this device is that the progressive removal of the cutting shoulder of the slot knife while regrinding the slot knife means that the contact surface of the film web to be cut becomes smaller and smaller, since the gap width (b) becomes larger and larger, as a result of which the cutting quality suffers.
  • the contact pressure of the disc springs must be continuously adjusted due to the wear of the cutting shoulders during operation.
  • the task was to find a cutting device which does not have the above disadvantages and which, in particular, provides a long service life for the disk and slot knives before regrinding the knives is necessary.
  • a multiple cutting tool is shown schematically as it is used for the production of narrow strips from a wide film web.
  • the disks Knife (1) and the grooving knife (3) are arranged here at equal intervals on the knife shafts (6) and (7).
  • the disc knives (1) dip with their circumference into a groove (5) in the groove knives, which are each formed by the opposing surfaces of the cutting shoulders of two groove knives.
  • the grooving knives (3) are rigidly connected to the knife shaft (6).
  • the disc knives (1) are mounted on the upper knife shaft (7) and are tensioned by the plate springs (4) against the pitch reference surface of the spacer rings (9).
  • the pitch of the spacer rings (9) corresponds to the pitch of the slot knives.
  • the disc springs (4) can also be replaced by other spring means.
  • the immersion depth of the disc knives in the cutting shoulder (10, 11) of the slot knives is 0.1 to 1 mm, preferably 0.3 to 0.5 mm.
  • the disc knives can have a rectangular cross section and a thickness of approximately 0.5 mm.
  • Other disc knife shapes are also possible, for example disc knives with a chamfer which is attached to the side of the disc knife facing away from the cutting shoulder of the slot knife.
  • the disc knife is preferably made of hard metal, for example the hard metal known under the trade name Widia from Krupp.
  • the grooving knives (3) can also be made of hard metal, otherwise tool steel.
  • the slot knives have a rectangular cross-section in the area of contact with the disk knife and the thickness of the spacer rings (8) between two slot knives is based on the width of the strips to be cut.
  • the thickness of the grooving knife and the spacer rings are each about 2 mm.
  • both cutting shoulders (10, 11) of the grooving knife are opened a surface roughness of Rt ⁇ 0.2 ⁇ m, preferably 0.1 ⁇ m, ground.
  • the cylindrical outer surface of the grooving knife is also ground to a roughness of Rt ⁇ 0.2 ⁇ m with every regrinding of the grooving knife, whereby two sharp cutting edges (13, 14) are created on each grooving knife.
  • both knife shafts rotate in opposite directions. If the cut quality has become inadequate due to wear on the right-hand cutting shoulder after a longer period of operation, the still intact left-hand cutting shoulder (10) of the grooving knife is used, as shown in FIG. 3. This can be done, for example, by removing and turning the entire disc knife shaft (7). However, this only makes sense if the wear on the disc knives (1) is still low. Otherwise, a disk knife shaft equipped with newly ground disk knives in the manner shown in FIG. 3 is to be brought into contact with the as yet uns worn cutting shoulder (10) of the slot knives. Then you can continue cutting until the left cutting shoulders (10) have become unusable due to wear. Only then is the grooving knife shaft removed and the cylindrical lateral surfaces (12) of the grooving knives are ground off until there are sharp cutting shoulders on both sides of the grooving knife, which enable the described double use of the grooving knife shaft.
  • the cutting system according to the invention has the following advantages over the known cutting devices: - During the grinding process arise simultaneously with the slot knives according to the cutting device according to the invention two sharp edges that can be used one after the other. As a result, there are lower cutting costs in relation to the service life of the knives, which is important for efficient production -
  • the width of the spacer rings (8) determines the gap width (5) of the slot knives relevant for the cutting quality of the material to be cut. This gap width remains constant during the entire service life of the cutting device according to the invention - Due to the constant pressure of the disc knives by disc springs on the slot knives, the cut strips are cut across the entire width of the film web.
  • the grooving knife can have the shape shown in FIG. 4, in which case no spacer rings are required, rather the distance (h) determines the gap width.
  • the difference of the grooving knife shape shown in Figure 4 compared to known, similar grooving knives is that here two side surfaces (10 ⁇ , 11 mit) are available with a high surface quality, which results in two sharp cutting edges of the grooving knife during regrinding, which enables the double use of the grooving knife shaft.
  • the width of the groove knife and spacer ring will determine the width of the cut strip.
  • integral multiples of this strip width can also come out as a cutting width if the disc knife shaft is equipped accordingly.
  • FIG. 5 shows an example of this, the strip width corresponding to two divisions of the slot knife shaft.
  • each strip to be cut lies on two lateral surfaces of the grooving knife.
  • the grooving knife shaft can be used four times for each regrinding, since four cutting shoulders of the grooving knife shaft can be used within the spacing of the bandwidth.

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Abstract

Eine Schneidevorrichtung für beschichtete oder unbeschichtete Folienbahnen, welche gute Schnittqualität und eine verlängerte Gebrauchsdauer hat, bevor ein Nachschleifen der Messer erforderlich wird, besteht aus zylindrisch geformten Nutmessern (3) mit dazwischenliegenden Distanzscheiben (8), welche auf einer Messerwelle (6) gelagert sind sowie aus Scheibenmessern (1) mit rechteckigem Querschnitt, welche ebenfalls auf einer Messerwelle (7) gelagert sind und wobei jedes Scheibenmesser (1) durch eine Tellerfeder (4) an das zugehörige Nutmesser (3) gedrückt wird. Der erfindungsgemäße Vorteil besteht darin, daß zunächst jedes Scheibenmesser (1) an der einen Schneideschulter (10, 11) des Nutmessers (3) anliegt und daß nach Verschleiß dieser Schneideschultern (10, 11) die gesamte Scheibenmesserwelle (7) gedreht wird und die jeweils andere Schneideschulter (11, 10) zum Schneiden benutzt wird. Nach Verschleiß auch dieser Schneideschulter (11, 10) wird durch Abschleifen der zylindrischen Außenfläche der Nutmesser (3) die Schneidevorrichtung für weitere Schneidevorgänge einsatzbereit gemacht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung gemäß Ober­begriff des Anspruchs 1.
  • Folienbahnen, insbesondere beschichtete Bahnen für photo­graphische und magnetisierbare Materialien, werden bei der Weiterverarbeitung in eine Schar von schmalen Bändern längsgeschnitten. Unter den Längsschneideverfahren ist der Kreismesserschnitt am verbreitetsten. Dabei wirken kreisförmige, auf entsprechende Messerwellen angeordnete Ober- und Untermesser zusammen. Es ist eine Ausführung bekannt geworden, bei der das kreisförmige Obermesser (Schei­benmesser) in die Schulter eines kreisförmigen Untermessers (Nutmesser) eintaucht. Beim Schneiden von Folien mit abra­siven Schichten zum Beispiel mit Eisenoxid oder Chromdioxid beschichtete Magnetbänder, werden die Schneidekanten sehr stark abgeschliffen, wobei sich bei fortgeschrittener Be­nutzung das Scheibenmesser in das Nutmesser eingräbt. Wird der Kantenverschleiß größer, zum Beispiel in der Größen­ordnung der Foliendicke, beginnen die Messer quetschend zu schneiden, was eine schlechte Schnittqualität ergibt. Dies drückt sich in einem Abbiegen der Schnittkanten aus, was beim nachfolgenden Aufwickeln der Bänder zu ungleich­mäßigen Bandwickeln führt. In diesen Fällen müssen die Messer aus den Schneidevorrichtungen ausgetauscht und nach­geschliffen werden, um wieder eine scharfe Schneidekante zu erhalten. Die Nachteile, die sich für einen rationellen Einsatz der Schneidevorrichtung aus dem wiederholten Ein- und Ausbau der Messer ergeben, liegen auf der Hand.
  • Eine verbesserte Schneidevorrichtung, die wesentlich ver­längerte Standzeit der Messer liefert, ist aus der DE-PS 24 05 849 bekannt. Dabei taucht, wie aus Figur 1 ersichtlich, ein Scheibenmesser (1), welches durch eine Tellerfeder (4) an die Schneidschulter (2) eines Nutmessers (3) ge­preßt wird, etwas tiefer als die Dicke der Schneideschulter ein. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht jedoch darin, daß durch das fortschreitende Abtragen der Schneideschulter des Nutmessers beim Nachschleifen des Nutmessers die Auf­lagefläche der zu schneidenden Folienbahn immer kleiner wird, da die Spaltbreite (b) immer größer wird, wodurch die Schnittgüte leidet. Außerdem muß der Anpreßdruck der Tellerfedern infolge des Verschleißes der Schneideschultern während des Betriebes laufend nachgestellt werden.
  • Aus den IEEE-Transactions on Magnetics, Vol. Mag. 10, No. 1, Januar 1980, Seite 83, Absatz 2.13, ist ein Schneidesystem bekannt, bei dem die Scheibenmesser ohne federnde Elemente starr auf der Scheibenmesserwelle befestigt sind. Die An­preßkraft der Scheibenmesser an die Schneideschultern der Nutmesser erfolgt durch elastische Verformung der Scheiben­messer selbst. Diese Vorrichtung hat jedoch einen gravie­renden Nachteil: Infolge Ungenauigkeiten in der Geometrie der Scheiben- und Nutmesser sowie der zwischen ihnen sit­zenden Distanzscheiben kann der Anpreßdruck jedes Schei­benmessers auf das zugeordnete Nutmesser verschieden sein, wobei man bedenken muß, daß oft mehr als 100 Schneideinheiten auf einer Messerwelle sitzen. Dadurch resultiert, wie Ver­suche mit dieser Vorrichtung ergeben haben, eine von Strei­fen zu Streifen wechselnde Schnittqualität und durch den erforderlichen hohen axialen Anpreßdruck verschleißen die Messer sehr schnell.
  • Deswegen bestand die Aufgabe, eine Schneidevorrichtung zu finden, welche nicht die obigen Nachteile aufweist und die insbesondere eine lange Standzeit der Scheiben- und Nutmesser erbringt, bevor ein Nachschleifen der Messer erforderlich wird.
  • Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst mit einer Schneide­vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem Unteranspruch und den Zeichnungen hervor. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen unter Weg­lassung der die Erfindung nicht unmittelbar betreffenden Teile näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1 einen Querschnitt durch eine Schneidevorrichtung gemäß dem Stand der Technik
    • Figuren 2 und 3 Querschnitte durch eine Schneidevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit unterschiedlicher Position der Scheibenmesser in Bezug auf die Nut­messer.
    • Figur 4 einen Querschnitt durch eine andere Ausführung eines Nutmessers
    • Figur 5 einen Querschnitt durch eine Schneidevorrichtung gemäß Figur 2 mit geänderter Anordnung der Kreis­messerwelle.
  • In Figur 2 ist ein Vielfachschneidewerkzeug schematisch dargestellt, wie es zur Herstellung von schmalen Bändern aus einer breiten Folienbahn benutzt wird. Die Scheiben­ messer (1) und die Nutmesser (3) sind hier in gleichen Abständen auf den Messerwellen (6) beziehungsweise (7) angeordnet. Die Scheibenmesser (1) tauchen mit ihrem Umfang in eine Nut (5) in den Nutmessern ein, die jeweils durch die einander gegenüberstehenden Flächen der Schneidschultern von zwei Nutmessern gebildet werden. Die Nutmesser (3) sind starr mit der Messerwelle (6) verbunden. Dagegen sind die Scheibenmesser (1) auf der oberen Messerwelle (7) gela­gert und werden durch die Tellerfedern (4) gegen die Tei­lungsbezugsfläche der Distanzringe (9) gespannt. Der Tei­lungsabstand der Distanzringe (9) entspricht dabei dem Teilungsabstand der Nutmesser. Selbstverständlich können die Tellerfedern (4) auch durch andere Federmittel ersetzt werden.
  • Die Eintauchtiefe der Scheibenmesser in die Schneideschulter (10, 11) der Nutmesser beträgt 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm. Die Scheibenmesser können einen rechteckigen Querschnitt und eine Dicke von etwa 0,5 mm haben. Ebenso sind andere Scheibenmesserformen möglich, beispielsweise Scheibenmesser mit einer Fase, die auf der von der Schneide­schulter des Nutmessers abgewandten Seite des Scheibenmes­sers angebracht ist. Vorzugsweise besteht das Scheibenmesser aus Hartmetall, beispielsweise das unter dem Handelsnamen Widia der Firma Krupp bekannte Hartmetall. Die Nutmesser (3) können ebenfalls aus Hartmetall bestehen, andernfalls aus Werkzeugstahl. Die Nutmesser besitzen im Bereich der Berührung mit dem Scheibenmesser rechteckigen Querschnitt und die Dicke der zwischen zwei Nutmessern befindlichen Distanzringe (8) bemißt sich nach der Breite der zu schnei­denden Bänder. Beispielsweise beträgt zum Trennen in 3,81 mm breite Magnetbänder die Dicke der Nutmesser und der Distanz­ringe je etwa 2 mm. Bei der Herstellung der Nutmesser (3) werden beide Schneideschultern (10, 11) der Nutmesser auf eine Rauhtiefe von Rt < 0,2 µm, vorzugsweise 0,1 µm, ge­schliffen. Die zylindrische Mantelfläche der Nutmesser wird bei jedem Nachschliff der Nutmesser ebenfalls auf eine Rauhtiefe von Rt < 0,2 µm geschliffen, wobei zwei scharfe Schneidkanten (13, 14) an jedem Nutmesser entstehen. Nach dem Zusammenbau der oben beschriebenen Messerwellen (6, 7) liegt gemäß Figur 2 jedes Scheibenmesser an der rechten Schneideschulter (11) der Nutmesser (3) an. Beim Schneidebetrieb rotieren beide Messerwellen im gegenläufi­gen Sinn. Wenn nun bei längerer Betriebsdauer infolge Ver­schleiß der rechten Schneideschulter die Schnittgüte unzu­reichend geworden ist, so wird die noch intakte linke Schnei­deschulter (10) der Nutmesser verwendet, wie in Figur 3 dargestellt. Dies kann beispielsweise durch Abnehmen und Wenden der kompletten Scheibenmesserwelle (7) geschehen. Dies ist jedoch nur sinnvoll, wenn der Verschleiß der Schei­benmesser (1) noch gering ist. Andernfalls ist eine mit neu geschliffenen Scheibenmessern bestückte Scheibenmesser­welle in der in Figur 3 dargestellten Art mit der bisher noch unverschlissenen Schneideschulter (10) der Nutmesser in Berührung zu bringen. Danach kann weitergeschnitten werden, bis auch die linken Schneideschultern (10) durch Verschleiß unbrauchbar geworden sind. Erst dann wird die Nutmesserwelle ausgebaut, und die zylindrischen Mantel­flächen (12) der Nutmesser werden abgeschliffen, bis wieder bei jedem Nutmesser beiderseits scharfe Schneideschultern vorliegen, die den beschriebenen doppelten Einsatz der Nutmesserwelle ermöglichen.
  • Das erfindungsgemäße Schneidesystem hat gegenüber den be­kannten Schneidevorrichtungen folgende Vorteile:
    - Beim Schleifvorgang entstehen bei den Nutmessern gemäß der erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung gleichzeitig zwei scharfe Kanten, die nacheinander einsetzbar sind. Dadurch liegen bezogen auf die Nutzungsdauer der Messer geringere Schneidkosten vor, was für eine rationelle Fabrikation wichtig ist
    - die Breite der Abstandsringe (8) legt die für die Schnitt­güte des zu schneidenden Materials relevante Spaltbreite (5) der Nutmesser fest. Diese Spaltbreite bleibt während der gesamten Gebrauchsdauer der erfindungsgemäßen Schneid­vorrichtung konstant
    - durch den konstanten Andruck der Scheibenmesser durch Tellerfedern an die Nutmesser entsteht über die gesamte Folienbahnbreite eine konstante Schnittgüte der geschnit­tenen Bänder.
  • Denkbar sind auch Varianten der erfindungsgemäßen Schneid­vorrichtung. Beispielsweise kann das Nutmesser die in Figur 4 dargestellte Form besitzen, wobei in diesem Fall keine Distanzringe erforderlich sind, vielmehr bestimmt die Strecke (h) die Spaltbreite. Der Unterschied der in Figur 4 darge­stellten Nutmesserform gegenüber bekannten, ähnlichen Nut­messern besteht darin, daß hier zwei Seitenflächen (10ʹ, 11ʹ) mit hoher Oberflächengüte vorhanden sind, wodurch beim Nachschliff wieder zwei scharfe Schneidkanten der Nutmesser entstehen, was den doppelten Einsatz der Nutmesserwelle ermöglicht.
  • Normalerweise wird die Summe der Nutmesser- und Distanz­ringbreite die Breite des geschnittenen Bandstreifens be­stimmen. Jedoch können auch ganzzahlige Vielfache dieser Bandstreifenbreite als Schnittbreite herauskommen, wenn die Scheibenmesserwelle entsprechend bestückt wird.
  • Figur 5 zeigt dafür ein Beispiel, wobei hier die Streifen­breite zwei Teilungen der Nutmesserwelle entspricht. In diesem Fall liegt jeder zu schneidende Streifen auf zwei Mantelflächen der Nutmesser auf. Bei dem in Figur 5 gezeig­ten Beispiel kann die Nutmesserwelle bei jedem Nachschliff vier Mal eingesetzt werden, da innerhalb des Abstands der Bandbreite vier Schneideschultern derNutmesserwelle einsetz­bar sind.

Claims (4)

1. Schneidevorrichtung für Folienbahnen oder beschichtete Folienbahnen wie beispielsweise Magnetbänder, bestehend aus mehreren auf einer Welle (7) drehbar gelagerten Scheibenmessern (1) und einer entsprechenden Anzahl auf einer Welle (6) drehbar gelagerter Nutmesser (3), wobei die Scheibenmesser federnd an der Schneideschulter der Nutmesser anliegen, gekennzeichnet durch die Kombina­tion folgender Merkmale
- die Scheibenmesser (1) werden mit Tellerfedern (4) an die Schneideschultern (10 oder 11) der Nutmesser (3) gedrückt
- die Eintauchtiefe der Scheibenmesser an der Schneide­schulter der Nutmesser beträgt 0,1 - 1 mm
- jedes Nutmesser (3) besitzt beidseitig Schneideschultern (10, 11) und zwei scharfe Schneidkanten (13, 14), wobei die Schneideschultern auf eine Rauhtiefe Rt von < 0,2 µm, vorzugsweise < 0,1 µm, geschliffen werden und wobei die zylindrische Rundfläche (12) des Nut­messers auf eine ähnlich gute Rauhtiefe geschliffen wird.
- zwischen zwei Nutmessern sind jeweils Distanzringe (8) angeordnet.
2. Schneidevorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Scheibenmesser aus Hartmetall und die Nutmesser aus Hartmetall oder Werkzeugstahl bestehen.
3. Schneidevorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Breite der geschnittenen Streifen ein ganzzahliges Vielfaches der Summe der Breiten von Nutmesser (3) und Distanzring (8) ist.
4. Verfahren zum Trennen von Folienbahnen oder beschich­teten Folienbahnen mit einer Schneidevorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenmesser zunächst jeweils an der einen Schneide­schulter der Nutmesser angelegt werden und daß nach Abnutzung dieser Schneideschultern die Scheibenmesser an der anderen Schneideschulter angelegt werden und daß nach Abnutzung aller Schneideschultern die Nutmesser duch Nachschleifen ihrer zylindrischen Außenfläche (12) wieder einsatzbereit gemacht werden.
EP88100371A 1987-01-22 1988-01-13 Schneidevorrichtung zum Längsschneiden von Folienbahnen Expired - Lifetime EP0275909B2 (de)

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EP88100371A Expired - Lifetime EP0275909B2 (de) 1987-01-22 1988-01-13 Schneidevorrichtung zum Längsschneiden von Folienbahnen

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US (1) US5085110A (de)
EP (1) EP0275909B2 (de)
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