EP2974836B1 - Ringmessermodul und längsschneidsystem - Google Patents

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EP2974836B1
EP2974836B1 EP15177295.1A EP15177295A EP2974836B1 EP 2974836 B1 EP2974836 B1 EP 2974836B1 EP 15177295 A EP15177295 A EP 15177295A EP 2974836 B1 EP2974836 B1 EP 2974836B1
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EP
European Patent Office
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annular knife
gripper element
module according
shaft
ring
Prior art date
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EP15177295.1A
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French (fr)
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EP2974836A1 (de
Inventor
Josef Bäumer
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Baumer Josef
Original Assignee
Baumer Josef
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Publication date
Application filed by Baumer Josef filed Critical Baumer Josef
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member
    • B26D7/2635—Means for adjusting the position of the cutting member for circular cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B26D1/24—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter coacting with another disc cutter
    • B26D1/245—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter coacting with another disc cutter for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D2007/2657—Auxiliary carriages for moving the tool holders

Definitions

  • the invention relates to a ring knife module for a slitting system according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a slitting system according to claim 14.
  • a slitting system is used for the longitudinal division of sheet-like materials. These sheet-like materials may be, for example, paper, foil, composites and the like. By a longitudinal division, the web-shaped material is divided into several narrower strips or bands, in particular by cutting.
  • shear or squeezing methods can be used.
  • shear cut two overlapping blades cut the material. A squish is usually performed by rolling a knife on a roller. The material in between is displaced and thus severed.
  • the knives used are circular knives which are rotatably mounted on a central axis.
  • the sheet material is in the Usually rolled up and unrolled for cutting in the machine for longitudinal cutting as an elongated web.
  • This web accordingly passes through a cutting area.
  • This is located between one or more above the web arranged knives, so-called upper knives, on the one hand and below the web arranged counter-bearings, such as knives, so-called lower blades, or other counter-bearings for the knife on the other.
  • a smooth roller for example, in the Quetschismebacter.
  • a vertically reversed arrangement is possible, so knife down and counter bearing above.
  • a lower blade In the case of shear cutting, relatively thin circular blades are usually used as the upper blade.
  • a lower blade usually also circular knives are used, which have at least one peripheral edge, where the respective upper blade for shearing the material comes to rest.
  • a lower blade is provided per upper blade to allow exact positioning. But it can also cooperate with several upper knife with a lower blade.
  • the lower blades are usually arranged side by side on a common shaft.
  • the knives are designed as so-called ring knives.
  • the diameter of the shaft is therefore usually slightly smaller than the circular recess of the ring diameter.
  • the shaft is usually designed as a so-called expansion shaft.
  • expansion means or expansion element is provided. Expansion elements can be operated both mechanically by means of adjustment or spring action as well as hydraulically or pneumatically by means of pressure hoses.
  • An attached to the shaft ring knife is braced by an expansion of the shaft or there arranged expansion elements on the shaft.
  • the shaft can also be referred to as a tensioning shaft and the expansion elements can also be referred to as tensioning elements.
  • a positioning device for lower blades is known for longitudinal cutting machines, in which a gripping device is provided for gripping the lower blades on both sides.
  • the disadvantage here is that it comes to tilting by inclinations of the knife on the shaft. A low-friction and exact positioning is hardly possible.
  • the object of the invention is therefore to provide a ring knife module for a slitting system for a web-shaped material and a corresponding slitting system, with which an exact positioning of the ring diameter is made possible.
  • a ring knife module with the features of claim 1 solves this problem.
  • the ring knife is accordingly held by the gripping element.
  • the ring knife is therefore securely gripped and transported to the desired position. In the prior art, however, it is only guided by the positioning and more or less moved to the correct position. Canting prevents exact positioning.
  • the solution according to the invention offers the advantage that tilting of the ring blade on the shaft is prevented.
  • the gripping element is preferably detachably connectable to the ring knife.
  • the ring knife and the gripping element preferably form a unit, in particular a solid unit. This means that the gripping element can be moved together with the associated ring knife.
  • gripping the ring knife is independent of the leadership of the shaft movable. This is not possible in the prior art, where only a guide of the ring diameter on the shaft is made possible.
  • the ring knife and the gripper element are movable together as a unit in several, in particular all spatial directions. This allows an exact and virtually any positioning of the ring diameter on the shaft.
  • the gripping element is designed in several parts.
  • the gripping element has a plurality, in particular relatively movable gripping element parts. These gripping element parts make it possible to grasp the ring knife.
  • various gripping element parts which are movable relative to one another are required.
  • at least two jaws are provided. These jaws serve to engage with the ring knife.
  • the gripper element parts are in particular movable parallel to one another.
  • the distance between at least a part of the gripping element parts is variable to one another.
  • Such a parallel movability or parallel displacement of the gripper element parts relative to one another serves to enable grasping and supporting the ring blade.
  • the parallel displacement takes place in particular in the region of individual sections or parts of the gripper element parts.
  • the jaws can be moved parallel to each other. In particular, the distance is varied.
  • the gripping element is formed at least corresponding to a part of the ring knife. Preferably, this is a circular segment-like subarea. In order to enable a secure connection between the gripping element and the ring knife, a tailor-made training is required. Since the ring knife has a circular outer shape, accordingly, the gripping element or the gripping element parts are formed accordingly. Preferably, a circular cutout, that is to say preferably between a quarter circle and a half circle, ie between 90 ° and 180 °, is required, in order to allow a stable mounting of the ring knife.
  • the gripper element parts are clamped with the ring diameter.
  • the bracing is done in particular with a recess and / or a projection of the ring diameter.
  • the ring knife usually has a plurality of circumferential groove-shaped recesses or grooves. In such a recess, the gripper element parts are sure to engage in order to be clamped there. This means that, for example, two gripper element parts are introduced into the recess and clamped in the recess. The same can also be done with a projection on which the gripping member parts can also be clamped. In this case, clamping means in particular that the gripping element parts are moved with force against each other or apart.
  • the gripping element parts each have at least one protruding section.
  • These sections are adapted to be brought to bear on one of the side surfaces of a recess or a projection of the ring diameter.
  • the sections are brought into contact in particular under pressure or by clamping with the side surfaces of the recesses or the projection. This ensures that a firm connection between the ring knife and the gripping element is made possible.
  • the gripping element has clamping jaws, which are clamped in a groove of the ring knife. This tightening is done by moving apart of the jaws. Thus, a two-way moving is achieved on the side surfaces of the groove.
  • the jaws are preferably at least partially arcuate and / or formed at least about a quarter circle spanning. This ensures a safe contact with the knife.
  • the jaws are particularly preferably formed interrupted sections.
  • a bearing of the ring blade is provided at at least three points or portions of the jaws, in particular each of the jaws.
  • a three-point bearing enables a particularly stable and accurate positioning of the ring knives.
  • the gripping element is in particular displaceable at least along the shaft. This serves to achieve an accurate positioning of the at least one ring knife.
  • the gripping element is preferably not mounted on the shaft itself, but separately. Thus, the shaft is still freely rotatable. But by a displacement along the entire length of the shaft is made possible, the gripping element can position the at least one ring knife arbitrarily on the shaft.
  • the gripping element is further preferably movable in several axes relative to the shaft or to the ring blade.
  • the positioning device preferably has a multiaxial adjusting device for the gripping element. This ensures that the gripping element is not only movable along the axis of the shaft, but also perpendicular thereto in both directions. This allows an exact guidance of the Ring knife over the shaft can be achieved, in particular without touching the shaft or without unnecessary frictional forces and the like.
  • a longitudinal cutting system with the features of claim 15.
  • This includes a ring knife module according to the above statements.
  • Such a longitudinal cutting system is designed in particular for use with cutters. These shearing blades as upper blades have corresponding ring knives as counterparts and lower blades.
  • Fig. 1 an inventive longitudinal cutting system is shown.
  • the longitudinal cutting system 10 serves to divide a web-shaped material 11 into narrower strips 12, that is to say to cut longitudinally.
  • the web-shaped material 11 is guided horizontally through the longitudinal cutting system 10 by means of a plurality of rollers 13 or shafts 15.
  • the rollers 13 and shafts 14 are mounted in a frame 17.
  • This frame 17 has two side parts 18 and 19, which are connected by means of two bottom-side struts 20.
  • On the floor side feet 21 are also provided, which may be provided with damping elements such as springs.
  • the actual cutting device 22 is arranged above the rollers 13 or shafts 14, the actual cutting device 22 is arranged.
  • Each knife holder 24 has at least one knife 25.
  • These knives 25 are used to cut the sheet material 11 into a plurality of strips 12. By having a plurality of knives 25 arranged side by side, a plurality of longitudinally extending strips 12 can be cut from the sheet material 11 at the same time.
  • the knives 25 may be different types of knives, depending on the purpose and material.
  • a longitudinal cutting system 10 is described with a shear cut as a cutting process.
  • the upper blades 25 are formed as a shearing blade.
  • the knives 25 are each mounted in a knife holder 24.
  • the knife holder 24 in turn inserted in a holding device 23 and fixed and positioned there.
  • a handling device 26th For inserting the knife holder 24 into and positioning the knife holder 24 in the holding device 23 is a handling device 26th
  • the knives 25 are equipped as circular blades with a thin circular blade 27. In order to enable a shear cut, the knives 25 cooperate with corresponding lower ring knives 15. This is especially in section E of Fig. 2 to recognize.
  • the upper knife 25 abuts against a side edge of an edge of the ring blade 15.
  • the ring knife 15 has a plurality of recesses in the form of grooves 28. These may alternatively be used to engage the upper shear blade 25. Since the knife 25 is pressed by a spring to the side edge of the groove 28 of the ring knife 15, a run between ring knife 15 and upper knife 25 web-shaped material 11 is cut into strips 12.
  • Fig. 3 is the ring knife module 16, which is already in the Fig. 1 and 2 is shown in overview, shown in detail.
  • the essential component is the shaft 14, which is designed here as an expansion shaft.
  • a series of ring knives 15 is on this shaft 14 plugged.
  • the circular cutout of the annular blades 15 serves this purpose.
  • the shaft 14 has a plurality of expansion elements 30 for fixing the ring blades 15.
  • several, as here, for example, three expansion elements 30 may be evenly distributed over the circumference of the expansion shaft 14. Accordingly, the three expansion elements 30 are arranged here at an angle of 120 °.
  • the ring knife 15 is braced by the activated expansion elements 30 on the shaft 14.
  • the expansion elements 30 exert an outwardly directed pressure on the inside of the ring knives 15. This can be done, for example, by pneumatic or hydraulic pressurization or by mechanical adjustment of the expansion elements 30 to the outside.
  • a deactivation or release of the expansion elements 30 is required.
  • the pressure can be released or carried out a mechanical adjustment of the expansion elements 30 to the inside.
  • the ring knives 15 can be held in position even when the expansion elements 30 are deactivated.
  • an elastic material 31 such as in particular a plastic or rubber, may be provided in the region of the expansion elements 30.
  • the elastic material 31 By the elastic material 31 is mounted on the surface of the expansion elements 30, it can come into contact with the ring knife 15 and prevent them from slipping.
  • the elastic material 31 then has to project at least slightly beyond the circumference of the cylindrical body of the expansion shaft 14 for this purpose. Due to such a material, a small holding force is exerted on the ring blades 15 so as to prevent slippage.
  • the ring knives 15 remain in this case, even with deactivated expansion elements at their position on the shaft 14. Alternatively, a slight activation of the expansion elements 30 remain.
  • the shaft 14 is driven by a motorized rotary drive 32 so that it can be rotated in rotation about its longitudinal axis. Furthermore, a height adjustment by means of a vertical drive 33 may be possible. This vertical drive 33 operates in particular pneumatically. For this purpose, the ring knife module 16 is mounted vertically by means of rails 34.
  • a positioning device 35 For positioning the ring knives 15 on the shaft 14, a positioning device 35 is provided.
  • This positioning device 35 has a gripper or a gripping element 36.
  • the gripping element 36 in this case again comprises two clamping jaws 37.
  • the two clamping jaws 37 are adjustable relative to one another by means of a clamping jaw drive 38.
  • the positioning device 35 is also adjustable along the longitudinal axis of the shaft 14 by means of a horizontal drive 39.
  • a screw 40 which is designed here as a play-free ball screw.
  • the entire gripper 36 can be adjusted along the longitudinal axis of the expansion shaft 14.
  • a vertical drive 44 is still provided, which serves for the height adjustment along a rail 45.
  • the jaws 37 are formed as circular segment-shaped projections. At each of the two gripping element parts 41 and 42, the respective clamping jaws 37 are formed as projections. Since their shape corresponds at least in sections to the shape of the grooves 28 in the ring knives 15, the clamping jaws 37 can engage directly in one or more of these grooves 28. This is for example in Fig. 4 shown.
  • the movable gripper element part 42 can be adjusted relative to the stationary gripping element part 41. For this purpose, it is therefore parallel to the gripping member 41 along the longitudinal axis of the shaft 14 to the right and left in the plane of the drawing Fig. 4 movable. This ensures that the two projections in the form of the jaws 37 in a groove 28 of the ring blade 15 can be moved apart or together. By moving apart can thus be done in a groove 28 bracing.
  • the clamping jaws 37 are moved to the left or right to the side surfaces of the groove 28 and pressed. Due to the approximately a quarter circle spanning training of the jaws 37 a stable and complete storage of the ring diameter 15 is achieved.
  • a bracing of a projection of the ring blade 15 by means of the clamping jaws 37 reach. These are moved together and braced laterally.
  • the ring knives 15 can be displaced virtually along the entire shaft 14.
  • the positioning of the ring knives 15 is usually carried out to match the upper knives 25.
  • a corresponding contact of the blades 27 must be made on the corresponding side surfaces of the grooves 28 to allow a clean cut.
  • the positioning along the longitudinal axis of the shaft 14 is typically computer controlled.
  • the Position detection is preferably via absolute value encoder. Due to a corresponding positioning of the gripping element 36 then corresponds to the position of the ring diameter 15 corresponding to the position of the upper blade 25.
  • the upper blade 25 can be moved by means of the handling device 26 to the appropriate location in the holding device 23.
  • the decisive factor is essentially a storage by bracing at least three points or a correspondingly large-area storage, so as to achieve a secure gripping of the respective annular blade 15.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ringmessermodul für ein Längsschneidsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Längsschneidsystem gemäß dem Anspruch 14. Ein Längsschneidsystem dient zur Längsaufteilung bahnförmiger Materialien. Bei diesen bahnförmigen Materialien kann es sich beispielsweise um Papier, Folie, Verbundwerkstoffe und Ähnliches handeln. Durch eine Längsaufteilung wird das bahnförmige Material in mehrere schmalere Streifen beziehungsweise Bänder aufgeteilt, insbesondere durch Zerschneiden.
  • Je nach Material, Art und Erfordernissen können verschiedene Schneideverfahren angewendet werden. Beispielsweise können Scher- oder Quetschschnittverfahren zum Einsatz kommen. Im Falle eines Scherschnitts zerschneiden zwei überlappende Klingen das Material. Ein Quetschschnitt wird üblicherweise durch Abrollen eines Messers auf einer Walze durchgeführt. Dabei wird das dazwischen befindliche Material verdrängt und so durchtrennt.
  • Üblicherweise handelt es sich bei den eingesetzten Messern um kreisförmige Messer, die auf einer zentralen Achse drehbar gelagert sind. Das bahnförmige Material wird in der Regel aufgerollt gelagert und zum Zerschneiden in der Maschine für den Längsschnitt als langgestreckte Bahn abgerollt.
  • Diese Bahn durchläuft dementsprechend einen Schneidebereich. Diese befindet sich zwischen einem oder mehreren oberhalb der Bahn angeordneten Messern, sogenannten Obermessern, einerseits und unterhalb der Bahn angeordneten Gegenlagern, wie Messern, sogenannten Untermessern, oder auch anderen Gegenlagern für die Messer andererseits. Je nach Schnittverfahren kann als Gegenlager statt der Untermesser beispielsweise eine glatte Walze verwendet werden, beispielsweise beim Quetschschnittverfahren. Grundsätzlich ist dabei auch eine vertikal vertauschte Anordnung möglich, also Messer unten und Gegenlager oben.
  • Für den Fall des Scherschnitts werden als Obermesser üblicherweise relativ dünne, kreisförmige Klingen verwendet. Als Untermesser kommen in der Regel ebenfalls kreisförmige Messer zum Einsatz, die wenigstens eine umlaufende Kante aufweisen, an der das jeweilige Obermesser zum Scheren des Materials zur Anlage kommt. Üblicherweise ist je Obermesser ein Untermesser vorgesehen, um eine exakte Positionierung zu ermöglichen. Es können aber auch mehrere Obermesser mit einem Untermesser zusammenwirken.
  • Die Untermesser werden üblicherweise auf einer gemeinsamen Welle nebeneinander angeordnet. Dazu sind die Messer als sogenannte Ringmesser ausgebildet. Der Durchmesser der Welle ist daher in der Regel etwas kleiner als die kreisförmige Aussparung des Ringmessers. Um die Ringmesser auf der Welle ortsfest befestigen zu können, ist die Welle in der Regel als sogenannte Expansionswelle ausgebildet. Demnach ist wenigstens ein sogenanntes Expansionsmittel oder Expansionselement vorgesehen. Expansionselemente können sowohl mechanisch mittels Verstellung oder Federwirkung als auch hydraulisch oder pneumatisch mittels Druckschläuchen betätigt werden. Ein auf die Welle aufgestecktes Ringmesser wird dabei durch eine Ausdehnung der Welle beziehungsweise der dort angeordneten Expansionselemente auf der Welle verspannt. Dementsprechend kann die Welle auch als Spannwelle und können die Expansionselemente auch als Spannelemente bezeichnet werden.
  • Um eine exakte Positionierung der Ringmesser auf der Welle zu ermöglichen, müssen diese durch eine geeignete Positioniereinrichtung auf der Welle verschoben werden. Die bekannten Positioniereinrichtungen greifen zum Beispiel mit ein oder zwei hervorstehenden pinartigen Vorsprüngen in das Ringmessers ein. Aus der DE 295 09 893 U1 ist dagegen eine Positioniereinrichtung für Untermesser bei Längsschneidemaschinen bekannt, bei der eine Greifvorrichtung zum beidseitiger umfangseitigen Ergreifen der Untermesser vorgesehen ist. Durch Verschiebung der Positioniereinrichtung entlang der Längsachse der Welle können somit die Ringmesser entlang dieser Welle verschoben werden.
  • Nachteilig ist hierbei, dass es zu Verkantungen durch Schrägstellungen der Messer auf der Welle kommt. Eine reibungsarme und exakte Positionierung ist so kaum möglich.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Ringmessermodul für ein Längsschneidsystem für ein bahnförmiges Material und ein entsprechendes Längsschneidsystem anzugeben, mit denen eine exakte Positionierung der Ringmesser ermöglicht wird.
  • Ein Ringmessermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst diese Aufgabe. Das Ringmesser wird dementsprechend vom Greifelement festgehalten. Das Ringmesser wird daher sicher ergriffen und an die gewünschte Position transportiert. Im Stand der Technik wird es dagegen lediglich durch die Positioniereinrichtung geführt und mehr oder weniger an die richtige Position verschoben. Verkantungen verhindern dabei eine exakte Positionierung. Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass ein Verkanten des Ringmessers auf der Welle verhindert wird.
  • Das Greifelement ist mit dem Ringmesser bevorzugt lösbar verbindbar. Dabei bilden das Ringmesser und des Greifelement vorzugsweise eine Einheit, insbesondere eine feste Einheit. Dies bedeutet, dass das Greifelement mit dem damit verbundenen Ringmesser gemeinsam bewegt werden kann. Durch das Ergreifen ist das Ringmesser unabhängig von der Führung durch die Welle bewegbar. Dies ist im Stand der Technik nicht möglich, wo nur eine Führung des Ringmessers auf der Welle ermöglicht wird. Insbesondere sind das Ringmesser und das Greifelement gemeinsam als Einheit in mehreren, insbesondere allen Raumrichtungen bewegbar. Damit wird eine exakte und praktisch beliebige Positionierung des Ringmessers auf der Welle ermöglicht.
  • Weiter bevorzugt ist das Greifelement mehrteilig ausgebildet. Vorzugsweise weist das Greifelement mehrere, insbesondere relativ zueinander bewegbare Greifelementteile auf. Diese Greifelementteile ermöglichen, dass ein Ergreifen des Ringmessers erfolgen kann. Es erfolgt also eine Lagerung des Ringmessers am Greifelement. Hierzu sind verschiedene relativ zueinander bewegbare Greifelementteile erforderlich. Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Klemmbacken vorgesehen. Diese Klemmbacken dienen dazu, mit dem Ringmesser in Eingriff zu gelangen.
  • Die Greifelementteile sind insbesondere parallel zueinander bewegbar. Vorzugsweise ist der Abstand wenigstens eines Teils der Greifelementteile zueinander variierbar. Eine solche parallele Bewegbarkeit beziehungsweise Parallelverschiebung der Greifelementteile zueinander dient dazu, dass ein Ergreifen und Lagern des Ringmessers ermöglicht wird. Die Parallelverschiebung erfolgt insbesondere im Bereich einzelner Abschnitte oder Teile der Greifelementteile. Besonders bevorzugt können beispielsweise die Klemmbacken parallel zueinander verschoben werden. Insbesondere wird der Abstand variiert.
  • Bevorzugt ist das Greifelement zumindest korrespondierend zu einem Teil des Ringmessers ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen kreissegmentartigen Teilbereich. Um eine sichere Verbindung zwischen dem Greifelement und dem Ringmesser zu ermöglichen, ist eine möglichst passgenaue Ausbildung erforderlich. Da das Ringmesser eine kreisförmige äußere Form aufweist, ist dementsprechend das Greifelement beziehungsweise sind die Greifelementteile entsprechend ausgebildet. Vorzugsweise ist ein Kreisausschnitt, dass heißt vorzugsweise typisch zwischen einem viertel Kreis und einem halben Kreis, also zwischen 90° und 180° erforderlich, um eine stabile Lagerung des Ringmesser zu ermöglichen.
  • Besonders bevorzugt sind die Greifelementteile mit dem Ringmesser verspannbar. Die Verspannung erfolgt insbesondere mit einer Aussparung und/oder einem Vorsprung des Ringmessers. Das Ringmesser weist in der Regel mehrere umlaufende rillenförmige Aussparungen oder Nuten auf. In eine solche Aussparung greifen die Greifelementteile typsicherweise ein, um dort verspannt zu werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise zwei Greifelementteile in die Aussparung eingebracht werden und in der Aussparung verspannt werden. Gleiches kann ebenfalls mit einem Vorsprung geschehen, an dem die Greifelementteile ebenfalls verspannt werden können. Verspannen bedeutet hierbei insbesondere, dass die Greifelementteile mit Kraft gegeneinander oder auseinander bewegt werden. Sie werden dann mit einer Aussparung beziehungsweise mit einem Vorsprung des Ringmessers in Anlage gebracht und durch Kraftwirkung und Reibkraft dort gehalten. Hierdurch ist es möglich, dass vorhandene Bestandteile des Ringmesser, hier insbesondere die Aussparungen beziehungsweise Vorsprünge, dazu benutzt werden können, eine Lagerung des Ringmessers zu erreichen.
  • Besonders bevorzugt weisen die Greifelementteile jeweils wenigstens einen vorstehenden Abschnitt auf. Diese Abschnitte sind dazu geeignet, an einer der Seitenflächen einer Aussparung beziehungsweise eines Vorsprungs des Ringmessers zur Anlage gebracht zu werden. Die Abschnitte werden dabei insbesondere unter Druck beziehungsweise durch Verspannen mit den Seitenflächen der Aussparungen beziehungsweise des Vorsprungs in Kontakt gebracht. Hiermit wird erreicht, dass eine feste Verbindung zwischen dem Ringmesser und dem Greifelement ermöglicht wird. Somit wird eine sichere Lagerung des Ringmesser ermöglicht. Das Greifelement weist Klemmbacken auf, die in einer Nut des Ringmessers verspannbar sind. Dieses Verspannen erfolgt durch Auseinanderbewegen der Klemmbacken. Damit wird ein beidseitiges Heranbewegen an die Seitenflächen der Nut erreicht.
  • Die Klemmbacken sind bevorzugt zumindest abschnittsweise bogenförmig und/oder zumindest etwa einen Viertelkreis umspannend ausgebildet. Damit wird eine sichere Anlage am Messer erreicht.
  • Die Klemmbacken sind besonders bevorzugt abschnittsweise unterbrochen ausgebildet sind. Dabei ist vorzugsweise eine Lagerung des Ringmessers an zumindest drei Punkten oder Abschnitten der Klemmbacken vorgesehen, insbesondere jeder der Klemmbacken. Eine Drei-Punkt-Lagerung ermöglichst eine besonders stabile uns genaue Positionierung der Ringmesser.
  • Das Greifelement ist insbesondere zumindest entlang der Welle verschiebbar. Dies dient dazu, eine genaue Positionierung des wenigstens einen Ringmessers zu erreichen. Das Greifelement ist allerdings vorzugsweise nicht an der Welle selber gelagert, sondern separat davon. Damit ist die Welle nach wie vor frei drehbar. Indem aber eine Verschiebbarkeit entlang der gesamten Länge der Welle ermöglicht wird, kann das Greifelement das wenigstens eine Ringmesser beliebig auf der Welle positionieren.
  • Das Greifelement ist weiter bevorzugt in mehreren Achsen relativ zur Welle beziehungsweise zum Ringmesser bewegbar. Die Positioniereinrichtung weist hierzu vorzugsweise eine mehrachsige Verstelleinrichtung für das Greifelement auf. Damit wird erreicht, dass das Greifelement nicht lediglich entlang der Achse der Welle bewegbar ist, sondern auch senkrecht dazu in beiden Richtungen. Damit kann eine exakte Führung des Ringmessers über die Welle erreicht werden, insbesondere ohne eine Berührung der Welle beziehungsweise ohne unnötige Reibkräfte und ähnliches.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Längsschneidsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Dieses beinhaltet ein Ringmessermodul gemäß den obigen Ausführungen. Ein solches Längsschneidsystem ist insbesondere zur Verwenden mit Schermessern ausgebildet. Diese Schermesser als Obermesser weisen dazu entsprechende Ringmesser als Gegenstücke und Untermesser auf.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In dieser zeigen:
    • Fig. 1
    ein Längsschneidsystem mit einem erfindungsgemäßen Ringmessermodul in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2
    eine frontale Schnittansicht durch das Längsschneidsystem der Fig. 1,
    Fig. 3
    das erfindungsgemäße Ringmessermodul in einer detaillierten, perspektivischen Darstellung,
    Fig.4
    einen ausschnittsweise Frontansicht einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung mit einem Greifelement,
    Fig. 5
    eine Schnittansicht durch eine Expansionswelle mit Ringmesser und Greifelement,
    Fig. 6
    eine perspektivische Ansicht eines Greifelements einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung,
    Fig. 7
    eine Seitenansicht des Greifelements der Fig. 6, und
    Fig. 8
    eine Seitenansicht aus anderer Perspektive des Greifelements der Fig. 6.
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Längsschneidsystem abgebildet. Das Längsschneidsystem 10 dient dazu, ein bahnförmiges Material 11 in schmalere Streifen 12 aufzuteilen, sprich in Längsrichtung zu zerschneiden.
  • Hierzu wird das bahnförmige Material 11 mittels mehrerer Walzen 13 beziehungsweise Wellen 15 horizontal durch das Längsschneidsystem 10 hindurchgeführt. Die Walzen 13 beziehungsweise Wellen 14 sind in einem Rahmen 17 gelagert. Dieser Rahmen 17 weist zwei Seitenteile 18 und 19 auf, die mittels zweier bodenseitiger Streben 20 verbunden sind. Bodenseitig sind außerdem Standfüße 21 vorgesehen, die mit Dämpfungselementen wie beispielsweise Federn versehen sein können.
  • Oberhalb der Walzen 13 beziehungsweise Wellen 14 ist die eigentliche Schneidevorrichtung 22 angeordnet. Diese beinhaltet eine Haltevorrichtung 23, die zur Lagerung von Messerhaltern 24 dient. Jeder Messerhalter 24 weist wenigstens ein Messer 25 auf. Diese Messer 25 dienen zum Zerschneiden des bahnförmigen Materials 11 in mehrere Streifen 12. Indem mehrere Messer 25 nebeneinander angeordnet sind, können gleichzeitig mehrere in Längsrichtung verlaufende Streifen 12 aus dem bahnförmigen Material 11 zugeschnitten werden.
  • Es kann sich bei den Messern 25 um unterschiedliche Messertypen handeln, je nach Einsatzzweck und Material. Im vorliegenden Fall wird ein Längsschneidsystem 10 mit einem Scherschnitt als Schneidverfahren beschrieben. Dabei sind die oberen Messer 25 als Schermesser ausgebildet. Die Messer 25 sind jeweils in einem Messerhalter 24 gelagert. Die Messerhalter 24 wiederum in einer Haltevorrichtung 23 eingesetzt und dort fixiert und positioniert. Zum Einsetzen der Messerhalter 24 in die und Positionieren der Messerhalter 24 in der Haltevorrichtung 23 dient eine Handhabungsvorrichtung 26.
  • Die Messer 25 sind als Rundmesser mit einer dünnen kreisförmigen Klinge 27 ausgestattet. Um einen Scherschnitt zu ermöglichen, arbeiten die Messer 25 mit in korrespondierenden unteren Ringmessern 15 zusammen. Dies ist insbesondere in Ausschnitt E der Fig. 2 zu erkennen. Das obere Messer 25 liegt an einer Seitenkante einer Kante des Ringmessers 15 an. Das Ringmesser 15 weist mehrere Aussparungen in Form von Nuten 28 auf. Diese können alternativ zum Eingreifen beziehungsweise Anliegen des oberen Schermessers 25 verwendet werden. Da das Messer 25 mittels einer Feder an die Seitenkante der Nut 28 des Ringmessers 15 angedrückt wird, wird ein zwischen Ringmesser 15 und oberen Messer 25 durchgeführtes bahnförmiges Material 11 in Streifen 12 zerschnitten.
  • In Fig. 3 ist das Ringmessermodul 16, das bereits in den Fig. 1 und 2 überblicksartig gezeigt ist, im Detail dargestellt. Den wesentlichen Bestandteil bildet die Welle 14, die hier als Expansionswelle ausgebildet ist. Eine Reihe von Ringmessern 15 ist auf diese Welle 14 aufgesteckt. Hierzu dient der kreisförmige Ausschnitt der ringförmigen Messer 15. Die Welle 14 weist zur Fixierung der Ringmesser 15 mehrere Expansionselemente 30 auf. Wie insbesondere in der Fig. 5 zu erkennen ist, können mehrere, wie hier beispielsweise drei Expansionselemente 30 gleichmäßig auf den Umfang der Expansionswelle 14 verteilt sein. Demnach sind die drei Expansionselemente 30 hier im Winkel von 120° angeordnet.
  • Das Ringmesser 15 wird durch die aktivierten Expansionselemente 30 auf der Welle 14 verspannt. Hierzu üben die Expansionselemente 30 einen nach außen gerichteten Druck auf die Innenseite der Ringmesser 15 aus. Dies kann beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Druckbeaufschlagung oder auch durch mechanische Verstellung der Expansionselemente 30 nach außen erfolgen.
  • Um die Ringmesser 15 auf der Expansionswelle 14 verschieben zu können, ist ein Deaktivieren beziehungsweise Lösen der Expansionselemente 30 erforderlich. Hierzu kann beispielsweise der Druck abgelassen werden oder eine mechanische Verstellung der Expansionselemente 30 nach innen erfolgen.
  • Indem eine genaue Passung der Ringmesser 15 auf der Welle 14 vorgesehen ist, können die Ringmesser 15 auch bei deaktivierten Expansionselementen 30 in ihrer Position gehalten werden. Hierzu kann beispielsweise auch ein elastisches Material 31, wie insbesondere ein Kunststoff oder Gummi, im Bereich der Expansionselemente 30 vorgesehen sein. Indem das elastische Material 31 auf der Oberfläche der Expansionselemente 30 angebracht ist, kann es mit dem Ringmesser 15 in Kontakt gelangen und diese am Verrutschen hindern. Das elastische Material 31 muss dann hierzu zumindest etwas über den Umfang des zylinderförmigen Körpers der Expansionswelle 14 hervorstehen. Aufgrund eines solchen Material wird eine geringe Haltekraft auf die Ringmesser 15 ausgeübt, um so ein Verrutschen zu verhindern. Die Ringmesser 15 verbleiben in diesem Fall auch bei deaktivierten Expansionselementen an ihrer Position auf der Welle 14. Alternativ kann auch eine leichte Aktivierung der Expansionselemente 30 verbleiben.
  • Die Welle 14 ist über einen motorischen Drehantrieb 32 antreibbar, so dass sie in Drehung um ihre Längsachse versetzt werden kann. Des weiteren kann eine Höhenverstellung mittels eines Vertikalantriebs 33 möglich sein. Dieser vertikale Antrieb 33 arbeitet insbesondere pneumatisch. Hierzu ist das Ringmessermodul 16 mittels Schienen 34 vertikal gelagert.
  • Zum Positionieren der Ringmesser 15 auf der Welle 14 ist eine Positioniereinrichtung 35 vorgesehen. Diese Positioniereinrichtung 35 weist einen Greifer beziehungsweise ein Greifelement 36 auf. Das Greifelement 36 umfasst in diesem Fall wiederum zwei Klemmbacken 37. Die beiden Klemmbacken 37 sind mittels eines Klemmbackenantriebs 38 relativ zueinander verstellbar.
  • Die Positioniereinrichtung 35 ist außerdem entlang der Längsachse der Welle 14 mittels eines Horizontalantriebs 39 verstellbar. Hierzu dient ein Gewindetrieb 40, der hier als spielfreier Kugelgewindetrieb ausgebildet ist. Damit kann der gesamte Greifer 36 entlang der Längsachse der Expansionswelle 14 verstellt werden. Außerdem ist noch ein Vertikalantrieb 44 vorgesehen, der zur Höhenverstellung entlang einer Schiene 45 dient.
  • Die Klemmbacken 37 sind als kreissegmentförmige Vorsprünge ausgebildet. An jedem der beiden Greifelementteile 41 und 42 sind dabei die jeweiligen Klemmbacken 37 als Vorsprünge ausgebildet. Da deren Form zumindest abschnittsweise der Form der Nuten 28 in den Ringmessern 15 entspricht, können die Klemmbacken 37 direkt in eine oder mehrere dieser Nuten 28 eingreifen. Dies ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt.
  • Mittels des Klemmbackenantriebs 38 lässt sich dazu das bewegliche Greifelementteil 42 relativ zum feststehenden Greifelementteil 41 verstellen. Hierzu ist es folglich parallel zum Greifelementteil 41 entlang der Längsachse der Welle 14 nach rechts und links in der Zeichnungsebene der Fig. 4 bewegbar. Damit wird erreicht, dass die beiden Vorsprünge in Form der Klemmbacken 37 in einer Nut 28 des Ringmessers 15 auseinander oder zusammen bewegt werden können. Durch Auseinanderbewegen kann somit ein Verspannen in einer Nut 28 erfolgen. Dazu werden die Klemmbacken 37 links beziehungsweise rechts an die Seitenflächen der Nut 28 heran bewegt und angedrückt. Aufgrund der etwa einen Viertelkreis umspannenden Ausbildung der Klemmbacken 37 wird eine stabile und vollständige Lagerung des Ringmessers 15 erreicht. Alternativ kann auch ein Verspannen eines Vorsprungs des Ringmessers 15 mittels der Klemmbacken 37 erreichen. Diese werden dazu zusammen bewegt und seitlich verspannt.
  • Aufgrund der Verstellmöglichkeiten des Greifelements 36 lassen sich die Ringmesser 15 praktisch entlang der gesamten Welle 14 verschieben. Die Positionierung der Ringmesser 15 erfolgt dabei in der Regel passend zu den oberen Messern 25. Hier muss eine entsprechende Anlage der Klingen 27 an den entsprechenden Seitenflächen der Nuten 28 erfolgen, um einen sauberen Schnitt zu ermöglichen. Die Positionierung entlang der Längsachse der Welle 14 erfolgt dabei typischerweise computergesteuert. Die Positionserfassung erfolgt vorzugsweise über Absolutwertgeber. Aufgrund einer entsprechenden Positionierung des Greifelements 36 korrespondiert dann die Position der Ringmessers 15 entsprechend mit der Position der oberen Messer 25. Die oberen Messer 25 können dabei mittels der Handhabungsvorrichtung 26 an die entsprechende Stelle in der Haltevorrichtung 23 bewegt werden.
  • Alternativ zu dem hier dargestellten ununterbrochenen Kreissegment der Klemmbacken 37 können diese beispielsweise auch abschnittsweise unterbrochen sein. Entscheidend ist im Wesentlichen eine Lagerung durch Verspannen an zumindest drei Punkten oder eine entsprechend großflächige Lagerung, um so ein sicheres Ergreifen des jeweiligen Ringmessers 15 zu erreichen. Bezugszeichenliste:
    10 Längsschneidsystem 37 Klemmbacke
    11 bahnförmiges Material 38 Klemmbackenantrieb
    12 Streifen 39 Horizontalantrieb
    13 Walze 40 Kugelgewindetrieb
    14 Expansionswelle 41 Greifelementteil
    15 Ringmesser 42 Greifelementteil
    16 Ringmessermodul 43 Vorsprung
    17 Rahmen 44 Vertikalantrieb
    18 Seitenteil 45 Schiene
    19 Seitenteil
    20 Strebe
    21 Standfuß
    22 Schneidevorrichtung
    23 Haltevorrichtung
    24 Messerhalter
    25 Messer
    26 Handhabungsvorrichtung
    27 Klinge
    28 Nut
    30 Expansionselement
    31 elastisches Material
    32 Drehantrieb
    33 Vertikalantrieb
    34 Schiene
    35 Positioniereinrichtung
    36 Greifelement

Claims (14)

  1. Ringmessermodul für ein Längsschneidsystem (10) für ein bahnförmiges Material (11), mit wenigstens einem Ringmesser (15) und einer Welle (14), insbesondere Expansionswelle, zum Aufstecken und lösbaren Fixieren des wenigstens einen Ringmessers (15), und mit wenigstens einer Positioniereinrichtung (35) zum Verschieben des wenigstens einen Ringmessers (15) auf der Welle (14), wobei die Positioniereinrichtung (35) wenigstens ein Greifelement (36) zum Ergreifen des wenigstens einen Ringmessers (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) klemmbacken (37) aufweist, die in einer Nut (28) des Ringmessers (15) durch Auseinanderbewegen verspannbar sind.
  2. Ringmessermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) mit dem Ringmesser (15) lösbar verbindbar ist, insbesondere derart, dass das Ringmesser (15) und das Greifelement (36) eine Einheit bilden, insbesondere eine feste Einheit.
  3. Ringmessermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringmesser (15) und das Greifelement (36) gemeinsam bewegbar sind, vorzugsweise in mehreren, insbesondere allen Raumrichtungen.
  4. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) mehrteilig ausgebildet ist, vorzugsweise mehrere relativ zueinander bewegbare Greifelementteile (41, 42) aufweist.
  5. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelementteile (41, 42) parallel zueinander bewegbar sind, wobei vorzugsweise der Abstand wenigstens eines Teils der Greifelementteile (41, 42) variierbar ist.
  6. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) zumindest korrespondierend zu einem Teilbereich des Ringmessers (15) ausgebildet ist, vorzugsweise einem kreissegmentartigen Teilbereich.
  7. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelementteile (41, 42) mit dem Ringmesser (15) verspannbar sind, insbesondere mit einer Aussparung, wie einer Nut (38), und/oder einem Vorsprung des Ringmessers (15), vorzugsweise beidseitig der Aussparung und/oder des Vorsprungs.
  8. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelementteile (41, 42) jeweils wenigstens einen vorzugsweise vorstehenden Abschnitt zum Ergreifen des Ringmessers (15) aufweisen, insbesondere wenigstens eine Klemmbacke (37).
  9. Ringmessermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte und/oder Klemmbacken (37) an jeweils einer Seitenfläche einer Aussparung beziehungsweise eines Vorsprungs des Ringmessers (15) zur Anlage bringbar sind, vorzugsweise damit verspannbar.
  10. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (37) zumindest abschnittsweise bogenförmig und/oder zumindest etwa einen Viertelkreis umspannend ausgebildet sind.
  11. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (37) abschnittsweise unterbrochen ausgebildet sind, wobei vorzugsweise eine Lagerung des Ringmessers (15) an zumindest drei Punkten oder Abschnitten jeder der Klemmbacken (37) vorgesehen ist.
  12. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) zumindest entlang der Welle (14) verschiebbar ist zur Positionierung des wenigstens einen Ringmessers (15).
  13. Ringmessermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (36) in mehreren Achsen relativ zur Welle beziehungsweise zum Ringmesser (15) bewegbar ist, wobei die Positioniereinrichtung (35) vorzugsweise eine mehrachsige Verstelleinrichtung für das Greifelement (36) aufweist.
  14. Längsschneidsystem mit einem Ringmessermodul (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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