WO2008151450A1 - Schneideinrichtung und schneidverfahren für druckprodukte - Google Patents

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WO2008151450A1
WO2008151450A1 PCT/CH2008/000104 CH2008000104W WO2008151450A1 WO 2008151450 A1 WO2008151450 A1 WO 2008151450A1 CH 2008000104 W CH2008000104 W CH 2008000104W WO 2008151450 A1 WO2008151450 A1 WO 2008151450A1
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cutting
knife
knives
counter
edge
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PCT/CH2008/000104
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Carl Conrad MÄDER
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Ferag Ag
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Publication date
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    • Y10T83/768—Rotatable disc tool pair or tool and carrier
    • Y10T83/7863—Tool pair comprises rotatable tool and nonrotatable tool

Definitions

  • the present invention relates to a cutting device and a cutting method according to the preambles of claims 1 and 10.
  • Multilayer printed products e.g. Magazines, newspapers, or notebooks are now pruned regularly on one or more pages.
  • solutions known from the prior art which differ by cutting performance, cutting quality and various other parameters.
  • the person skilled in the art must determine a particular cutting method.
  • so-called cutting drums which have been disclosed in EP 0 367 71 5 of the present applicant, have been proven in practice in recent years.
  • rotary cutters the printed products conveyed in the form of a scale flow are moved on a conveyor belt, but are usually moved past two or three cutting stations. Each of these cutting stations has a rotating cutting blade which interacts with a regularly rotating counter knife.
  • Such a cutting process in which the knife and counter blade co-operate and intersect for trimming is referred to in the art as a shear cut or two knife cutting method. Knives and counter knives are permanently associated with rotary cutters within a cutting station and act permanently in pairs against each other during operation.
  • a shear cutting method is used.
  • the printed products are not in the Shingled stream, but individually or in groups are conveyed lying one above the other and knives and counter knives - unlike rotary cutters - are not permanently assigned.
  • each printed product moved in the cutting drum is temporarily assigned a first knife part and brought into contact with the printed product, a plurality of such first knife parts being provided.
  • the trimming of the respective side edge is brought about by cutting engagement of these first knife parts with a second usually stationary knife part.
  • proven cutting drums today thus use for the trimming of the side edges of the printed product several first counter knives, which interact with a single, stationary knife.
  • only a few first or a plurality of first knives may be associated with the second knife.
  • Another special feature of the cutting processes in print finishing is that the cutting should or should be done while the products are in the flow, ie in motion.
  • stop-and-go work processes stopping and re-accelerating the products
  • dynamic cutting process is sought.
  • problems of product stability the positioning precision of the products when cutting, vibrations and vibrations of the cutting devices and transport means for the products, absorption of the cutting forces by transport and cutting device in the dynamic process, etc.
  • the present invention addresses the complex problems of cutting quality and blade life in heavy duty systems employing the shear cut method.
  • EP 1 510 288 a special grinding method and a rotary cutter are known which would like to improve the problem of blade wear and service life.
  • one of the two blades usually the counter blade or the so-called lower blade
  • a grinding wheel which is intended to grind the uninstalled blade.
  • the grinding wheel is replaced by the knife again.
  • the cutting gap between knife and counter knife has a direct influence on the quality of cut and depends on the type of material to be cut.
  • this cutting gap for a good quality cut must be significantly less than the paper thickness and is therefore in the range of micrometers.
  • DE 36 07 907 deals with the problem of avoiding re-grinding of a cutting tool as far as possible. Described in that document is a cutting tool with two cutting edges, which are in pairwise cutting engagement with each other. Accordingly, the document deals only with the broad basic idea of a self-sharpening effect and preferably provides for a hardening of the cutting device inclined surface of each knife. The arrangement of the hardened layer provided there is unsuitable for the cutting of paper and leads to a comparatively poor cut quality as well as the requirement of frequent readjustment of the cutting gap.
  • This solution according to DE 36 07 907 is due to the mutual knife assembly, the hardening of the inclined to the cutting direction surfaces of both knife and counter knife for cutting of printed products in the high performance range unsuitable.
  • DE 24 29 814 discloses a self-sharpening cutting edge for a so-called knife cutting or a knife cutting method (cutting a single knife).
  • gene a support referred to in DE 24 29 814 "support”.
  • DE 36 07 907 there is only one side surface of the knife provided with a thin hard-adherent hard layer, while the cutting itself is made of softer material. Even that construction remained unused in the industrial environment, since the general teaching of this document, although a reduction in maintenance costs could be expected, but the quality of cut itself can not improve.
  • the idea of the invention is based on the well-known self-sharpening effect of knives by a special knife counter knife assembly and design of a cutting blade for the paper industry to use, by targeted knife kinematics, knife assembly, product management and knife geometry not only a significant improvement in the edge retention but also a significant improvement Cutting quality causes.
  • the invention has the advantage that expensive and expensive, only a limited-use devices, such as are known from the prior art, can be avoided while maintaining the advantages or improvement of the best cutting devices so far, such as those from EP 0367 71 5 of the present applicant are known.
  • a particular focus of the present invention is to enable an increase in quality in the high-performance area of cutting, where improvements in edge retention are already a few percent of high importance for economic efficiency.
  • the device according to the invention serves for trimming continuously conveyed printed products or superimposed printed product groups aligned with one another, which are conveyed through a plurality of conveying elements revolving on a closed path.
  • These conveying elements may be cells of a cutting drum, rotating gripper pockets or grippers of a gripper chain.
  • the printed products will be on their conveying paths past a cutting station or several cutting stations. At each cutting station, at least one edge of the printed product or printed product group is trimmed by means of knives and counter knives.
  • a plurality of self-sharpening knives with at least one counter knife or several counter knives with at least one self-sharpening knife come into cutting engagement.
  • the printed products or printed product groups should be appropriately clamped so that they are stabilized during the cutting engagement and a shear cut can be made precisely.
  • the self-sharpening is preferably achieved in that the knife or knives on its edge facing the cutting edge of the knife edge coating or hardening of an edge zone having a greater hardness compared to the knife body of the knife. It is advantageous if the knife edge has a chamfer angle of less than 25 ° and preferably in the range of 1 5 ° to 20 °.
  • a further preferred embodiment of the invention uses knives having a second Messeranwinklung adjacent to the chamfer angle of the knife edge, which has a more acute angle than the respective chamfer angle with its edge of the knife facing the cutting plane.
  • At least two knives with several counter knives or at least two counter knives with several knives are in cutting engagement.
  • the printed products can preferably be guided past a cutting station which contains a rotating knife cylinder whose several knives in the cutting station each come into cutting engagement with a counter knife.
  • correction parts eg specially tempered genangn that come into contact with the knives or in cutting engagement, these correction parts are arranged intermittently between the plurality of counter knives.
  • the method according to the invention is distinguished by the fact that the self-sharpening knives and counter-knives are guided past one another exclusively in the same direction of movement. A cutting engagement of the knife with counter knives, intermittently with correction parts is particularly advantageous.
  • Fig. 1 is a three-dimensional image of a conventional cutting drum
  • Figure 2 is a three-dimensional image of a conventional cutting blade for the head or preciselyberough.
  • FIG. 3 shows an illustration of a knife according to the invention
  • FIG. 4 shows a three-dimensional illustration of a cutting drum with a knife counter knife ratio of 2:40;
  • Fig. 5 is an illustration of a knife in a worn state
  • Figure 1 shows a conventional cutting drum machine 1 with a drum rotor 2 having a plurality of circulating cells 3 on its periphery. Each cell has a leading and trailing cell wall 3a, 3b.
  • a feed conveyor 4 transports printed products 5, here in the form of a shingled stream, to the cutting drum machine 1.
  • the printed products 5 are separated and fed to the drum rotor 2 in a transfer area 6, so that one printed product 5 is introduced into each of the cells 3 circulating in the direction of the arrow Fi becomes.
  • the drum rotor is driven by a drive 9 not shown here.
  • the printed products 5 are removed at a removal point 7 again from the drum rotor 2 and here, again in imbricated formation, from a removal conveyor 8 any further processing steps, such as insertion, stacking or packaging supplied.
  • Two knives 1 1.1 and 1 1.2 are arranged for the so-called. Head andcetberough side of the drum rotor 2, viewed from the side at an approximately 1 1 clock position. Both blades 1 1.1, 1 1.2 are at a slight angle to a radial line of the drum rotor. A further blade 12, viewed from the side, is provided at an approximately 8 o'clock position on the cylinder periphery of the drum rotor 2, aligned slightly obliquely to the horizontal. These blades 1 1.1, 1 1.2, 12 are in cutting engagement with Cenemessern 1 3, 14.1, 14.2, which are integrated in the example shown in the edges of the trailing cell wall 3b.
  • the printed product and the counter knife are precisely aligned with the cutting line, are brought into contact with each other cleanly and firmly clamped.
  • This can e.g. can be achieved by the mentioned, integrated into the cell wall 3b counter blade 13, 14.1, 14.2, or by means of the printed products in the respective cutting area short-term associated counter-blades, whose trajectory is suitably provided.
  • the cells have clamping means not shown in detail.
  • the cutting stations can also be distributed on two or more cutting drums. For details concerning this, reference is made to EP 0 367 71 5.
  • FIG. 2 shows a conventional knife 1 1 which serves to trim the top or bottom edge of the printed product.
  • the knife has an angled cutting edge 1 5, which has a so-called. Messerfasenwinkel ß. Opposite the cutting plane 16, the blade is employed at an inclination angle ⁇ . This is typically 0 ° to 9 ° when cutting paper.
  • the knife 1 1 consists in industrial devices of two Parts, namely the knife body 17 and a soldered carbide cutting edge 18. For the knife body 17, a composite steel C45 and the high-quality hardened material of the highest quality is used regularly for the carbide cutting edge.
  • the expert uses knives with a bevel angle of 25 ° to 85 ° for the upper blade and a chamfer angle of 85 ° to 88 ° for the lower blade.
  • the knife body 17 also has several Cewindebohrungen 19 for the purpose of attachment of the knife 1 1 (not shown here) knife holder.
  • FIG. 3 now shows a knife which is preferably used according to the cutting method according to the invention.
  • the picture is shown schematically, with elevations and magnifications and is therefore not to be considered to scale.
  • the knife 1 1 is one-piece, ie without soldered carbide cutting, constructed and has a chamfer angle ß from here about 20 °.
  • the inclination angle ⁇ is about 2.5 °.
  • the chamfer angle is significantly below the chamfer angles previously used for the paper cutting area, but in any case below the previous lower limit of 25 °, which is indicated by the angle ⁇ max , which is preferably 1 5 ° to 20 °.
  • the one-piece nature of the knife has manufacturing and cost advantages.
  • An edge zone 25 of the knife edge 20 is hardened on a flank 21 facing the cutting plane 16, indicated by hatching.
  • the hardening is preferably carried out in such a way that a hardness gradient profile develops in the direction of the body of the knife, such that the greatest hardness exists on the outside of the flank, which then slowly decreases towards the body.
  • the main body of the knife itself is uncured (about 20 HRC). In this way it is achieved that the knife 1 1 has a self-sharpening effect.
  • a hard layer can be applied to the flank 21. Since the hard layer or the hardened blade edge region has a low coefficient of friction due to the selected tribological parameters, the wear effect can be directed almost completely onto its bevelled edge 22, which thereby out-clouds. The hard layer or coating of the flank 21 thereby permanently forms a sharp cutting edge.
  • the Arrangement of the edge zone 25 also leads to the fact that the Auskolkung and knife wear do not lead to an enlargement of the cutting gap.
  • the blade shown in FIG. 3 has, on its bevelled edge 22, a second angled portion 23 whose angle to the flank 21 is sharper in comparison to the chamfer angle ⁇ , in this case for example approximately 15 °.
  • the thickness d of the blade can be kept small and the outgrowth of the flank 22 can be influenced by this second angling 23, so that it remains ensured that the chamfer angle ⁇ , the forces of cutting quality and cutting forces of considerable importance is due, as constant as possible.
  • other measures for generating defined voltage peak locations e.g. Roughening or notches on the flank 22 of the knife edge are preferably provided.
  • the person skilled in the art recognizes that in this way a comparatively slim knife edge, which has a largely constant chamfer angle ⁇ in use, is formed.
  • the knife edge 20 and the knife body 17 can be made thin according to the invention in this way compared to the prior art - 7 to 1 5 mm are common in the art - and have a small thickness d. Namely, also because of the omission of the carbide cutting edge, which are usually about 2 mm thick, the thickness d lent to be reduced preferably to 5 to 6 mm thickness. As has been shown, surprisingly, these measures are achieved by knives, which are referred to as tolerant knife in the context of this invention. Their thin design, the one-piece combined with hardening of the flank 21 and the formation of a sharp chamfer angle, leads to a noticeable as a cling effect effect. The knife allows in this way slight bending and distortion tolerances.
  • the printed products are separated before trimming, ie no cutting takes place in the imbricated stream, since due to the conditions there with overlapping printed products, no sufficient cutting quality can be achieved. It should be noted that it is within the scope of the invention, however, possible to cut the printed products together in small groups of two to several products, provided that they are aligned with respect to the edge to be trimmed to each other.
  • the upper limit is the device according to the invention and the method with a total thickness which can still be cut in the shear cutting method. Today they are Limits at approx. 10 to 20 mm total thickness. For the method used here, the principle of the shear cut is essential.
  • cutting devices are to be used according to the invention, which have, for example, a knife counter-knife ratio of 1: 4 (a knife and 4 counter knife) or a ratio of 2:40 (two knives and 40 counter-knives).
  • the knife and the counter knife do not differ in advance by the choice of material, but by their geometries, wherein the chamfer angle of the counter knife (lower knife) deviates so far that this is in the printing industry between 85 ° and 88 °.
  • counter knives can also be used, which are hardened analogously to the knife on only one flank (flank facing the cutting plane) and thus can also have self-sharpening properties. It is also possible within the scope of the invention to choose the ratio n: m for knives and counter knives so that more knives are provided as counter knives, e.g. a ratio of 16: 1 or 36: 3.
  • FIG 4 shows schematically a cutting drum, with a drum rotor 2, the forty in the direction of arrow Fi circulating cells 3.1, 3.2, 3.3 ... 3.n has.
  • Each of the cell walls is equipped with a counter blade 14.1... 14.n, which are conventionally equipped with carbide blades (or alternatively have self-sharpening counter blades).
  • Kiemstoff 24 are provided for clamping the sheets.
  • the arrangement of cell wall and Kiemstoff 24 can also be reversed, ie the cell wall with its counter knives 14.1 ... 14.n is then leading.
  • the direction of rotation (arrow F 2 ) of a knife cylinder 31 (see below) is preferably reversed, so that its blades 1 1.1, 1.2 are to be moved at high speed and cut the printed products in each case catching up.
  • all three cell walls for the head, foot and front trim are equipped with corresponding counter knives.
  • a rotating knife cylinder 31 provided, which has two recesses 32.1, 32.2 on its lateral surface.
  • the knife cylinder 31 runs in the direction of the arrow F 2 about an axis a, which runs substantially parallel to a radial line of the drum rotor 2.
  • Each of the recesses is provided here at its trailing edge with a knife 1 1.1, 1.2.
  • the rotational speed of the knife cylinder 31 is matched to the rotational speed of the drum rotor 2 in such a way that the printed product groups 5 1 protruding laterally beyond the cell edge are recessed in these recesses 32.1, 32.2 and then the knives 1.1 with the counter knives 14.1 ever come into cutting engagement. In this way, the requirement of the cutting performance of each of the blades 1 1.1, 1 1.2 can be reduced or the useful life of the blades and thus the entire cutting device can be increased.
  • both the knife and the counter knife can have their own, closed trajectories, so that the cell walls are not equipped with a counter knife.
  • knife-counter knife ratios of eg 4: 1 or 6: 2 are to be preferred.
  • the demands on the cut quality and in particular the cutting gap necessary for this purpose can be fulfilled thanks to the kneading effect of the knives according to the invention.
  • the self-sharpening effect is increased by a knife-counter knife ratio of 1: m or n: m.
  • the use of tolerant blades means that they are not worn or damaged by the cutting engagement with multiple counter knives, as would be expected, but rather a grinding-like, improving effect occurs.
  • the fast touches also have an effect on the self-healing of the knives, as the reduced distance between knife and counter blade leads to increased forces between them (with paper parts in between) and material adjustments due to the possible material deformability of the blades and / or their tolerance.
  • This effect is now used according to the invention and it is envisaged not to use 1: 1 knife counter knife ratios in the high performance range. This can significantly increase the edge retention and improve the quality of the cut.
  • the counter-blades are designed in a conventional manner and can be used together with a self-sharpening knife, which comes into cutting engagement with these.
  • the invention makes use of specifically moving counter-blades (or knives) which rotate continuously and are always guided past their counterpart (knife or counter-blade) in the same direction of movement.
  • the self-sharpening knife edge is claimed in this way preferably only in one direction, this in contrast to reciprocating knives, as these are used, for example, guillotine-type cutting devices. It has been found that in this way surprisingly with knife counter knife ratios of 1: 4 and more, even on their flank facing the cutting plane, only slightly hardened knife edges have a self-sharpening and self-healing effect. A uniform and rectified blade movement during the cutting process is thus to be preferred for invention. In particular embodiments, due to the previously described self-healing effect even uncured counter knife or knife can be used.
  • FIG. 5 now shows a further problem which has a disadvantageous effect on the blade life and for which the present invention provides a solution to the problem.
  • the knife 1 1 Due to the knife inclination, the knife 1 1 is acted upon at each cut on an engagement portion 27.
  • the moving product (not shown here) abuts the blade 11 at the engagement region 27 abruptly, so that considerable forces act on the blade at this point.
  • the printed products are moved so that lies precisely in this engagement region of the fold of the product, which of course has a higher stiffness than the other areas of the printed product and is also often glued, which requires a further higher cutting force. Also can tilt in the engagement area adhesive residues and thus lead to increased Messerabnützung.
  • the cutting region migrates from the engagement region 27 to a section region 28, ie from left to right in FIG. 5.
  • a section region 28 ie from left to right in FIG. 5.
  • the knife 1 1 after use for a long time in the worn state on the knife edge 20 has signs of wear.
  • a notch 29 and at the portion region 28 occurs an elevation 30, which is due to the fact that the width of the printed products to be cut and thus the stress of the knife edge is only between engagement and section area, where thus the actual cutting area 26 is located. Both effects, i. the notch 29 and the elevation 30 severely negatively affect the quality of cut.
  • the exact position for different curing along the knife edge 20 can depend on the different product ages to be cut. In any case, empirical values of wear areas can be used and a wear profile can be created.
  • the degree of hardness used for the curing of the knife edge is determined directly linearly as a function of or a second to third power of this wear profile - according to the different degrees of hardness along the knife edge 20 in functional dependence of the wear profile of an uncured knife 1 1 are determined , The unhardened knife is to be measured after a longer continuous operation at the point that is intended for the self-sharpening knife.
  • the ratio "of these two wear rates determines the wear profile and this in turn determines the degree of hardness to be selected for the corresponding area of the knife edge ,
  • a further advantage of the invention is that with the comparatively thin knives (cf the above explanations regarding FIG. 3) a certain twisting can be assigned to the knives by shaping the knife holders. This makes it possible to bring the knife edge into a curvature which can be approximated to a helical shape, an ellipsoid and the like. In this way, it is possible to achieve the highest cutting qualities also for the front trim, since there, as described in EP 0 367 71 5 in more detail, the knife due to their inclination to Cegenmesser to achieve a shear cut can be regularly configured not linear, but just must have one of the aforementioned spatial or eve curvatures. Again, according to the invention, the fitting effect of the knives is used in conjunction with their self-sharpening and self-healing. As a result, long service life and excellent cutting quality can be achieved even with such complex conditions or geometries.
  • a thin layer or coating may also be applied, so that a hard surface coating is formed on the corresponding knife edge.
  • Coatings are particularly suitable which have a gradient of hardness progression from the outside in the direction of the knife serving as substrate body, so that the e.g. From DE 10 2004 052 682 known bionic self-sharpening can be exploited as a result of this asymmetric coating with its hardness gradient curve. Extensive measurements and tests have shown that for the trimming of paper a layer thickness of 10 to 30 ⁇ m produces optimum cutting qualities. A few microns thick ceramic outer layer, which is applied via a bonding layer on the knife body or a galvanically applied hard layer, also bring good cutting properties for printed products.
  • a hardness gradient is provided to a depth of 20 to 25 microns in the proximal direction of the knife-Crund stressess, with the invention optimum results at 8 to 20 microns are achieved. It is essential both for the fitting effect and for the self-sharpening effect that a high difference in hardness between the hard layer and the knife body or substrate is provided. Also particularly advantageous are comparatively thin hard coatings / hardenings of 5 to 12 microns in conjunction with hardnesses of T500 to 2'OO HV.
  • correction means are provided intermittently with respect to the counter-knives (or knives), which self-healing and / or self-help.
  • a high-precision correction means such as a ground, hardened or provided with a grinding surface Cegenelement or special, coated counter knife, are provided, which is possibly brought up to only 2 to 5 microns to the respective knife.
  • the correction means is not necessarily brought into cutting engagement with the knife together with the printed products to be cut, but has such a surface structure that small blade errors are corrected abrasive-like.
  • the correction part if this is attached to a particular cell of the drum body, regularly or at special intervals special adjustment (eg thin products or surface-treated parts) are added, which leads to a cutting engagement between the correction part and knife and thus assisting healing of knife damage , If necessary, the correction parts can bring about an actual grinding action.
  • special adjustment eg thin products or surface-treated parts
  • the cutting method according to the invention is based on a rectified passing of several counter-blades on a self-sharpening blade (or vice versa).
  • the trimming of different edges of the printed product takes place in several cutting stations, with head and redesignbeites can take place substantially at the same point of the path of movement of the printed products.
  • the invention is of course not limited to cutting devices with drum bodies or rotationally circulating cells or pockets or grippers.
  • the inventive concept also applies to other cutting devices, in particular in the field of high-performance cutting, with grippers, cells, etc., which are moved along other than a rotational movement path and lead to continuously conveyed printed products are cut in the shear cutting method according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5). Die Schneidvorrichtung besitzt mehrere auf einem geschlossenen Pfad umlaufende Förderelemente (3) zur Förderung mindestens eines vereinzelten Druckprodukts (5) oder von Druckproduktegruppen (5'). Die Druckprodukte (5, 5 ') werden entlang ihres Förderwegs an mindestens einer Schneidstation (10) vorbeibewegt. In jeder Schneidstation wird mindestens eine Kante des Druckprodukts (5) mittels Messern (1 1, 1 2) und Gegenmessern (1 3, 14) im Scherschnitt beschnitten. Für diesen Scherschnitt kommen erfindungsgemäss mehrere selbstschärfende Messer (1 1, 12) mit mindestens einem Gegenmesser (13, 14) in Schneideingriff. Alternativ dazu kommen mehrere Gegenmesser ( 13, 14) mit mindestens einem selbstschärfenden Messer (1 1, 1 2) in Schneideingriff. Durch gezielte Messerkinematik, Messeranordnung, Produkteführung und Messergeometrie wird eine erhebliche Verbesserung der Schnitthaltigkeit und deutliche Verbesserung der Schnittqualität bewirkt.

Description

Schneideinrichtung und Schneidverfahren für Druckprodukte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung sowie ein Schneidverfahren ge- mäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10.
Mehrlagige Druckprodukte, z.B. Zeitschriften, Zeitungen oder Hefte, werden heutzutage re- gelmässig an einer oder mehreren Seiten beschnitten. Es sind dazu verschiedene Lösungen aus dem Stand der Technik bekannt, welche sich durch Schneidleistung, Schneidqualität und verschiedene weitere Parameter unterscheiden. Dabei hat der Fachmann je nach Anforderungen, wie insbesondere Art der zu beschneidenden Produkte (Papierart, Gewicht, Dicke, Umfang des Produkts, gefaltet oder geleimt, Druckverfahren usw.) ein besonderes Schneidverfahren zu bestimmen.
Neben sogenannten Rotationsschneideinrichtungen, wie sie z.B. aus EP 0 017 878 bekannt sind, haben sich in den letzten Jahren sog. Schneidtrommeln, die in EP 0 367 71 5 der hiesigen Anmelderin offenbart wurden, in der Praxis bewährt. Bei Rotationsschneidern werden die in Form eines Schuppenstroms geförderten Druckprodukte auf einem Förderband liegend an einer in der Regel aber an zwei oder drei Schneidstationen vorbeibewegt. Jede dieser Schneidstationen weist ein rotierendes Schneidmesser auf, das mit einem regelmässig ebenfalls rotierenden Cegenmesser zusammenwirkt. Ein derartiges Schneidverfahren bei dem Messer und Cegenmesser für den Beschnitt zusammenwirken und in Schneideingriff kom- men, wird in Fachkreisen als Scherschnitt oder Zweimesserschnittverfahren bezeichnet. Messer und Cegenmesser sind sich bei Rotationsschneidern innerhalb einer Schneidstation fest zugeordnet und wirken im Betrieb permanent paarweise gegeneinander.
Auch bei den vorgenannten Schneidtrommeln kommt ein Scherschnittverfahren zur Anwendung. Ein wesentlicher Unterschied besteht dort aber darin, dass die Druckprodukte nicht im Schuppenstrom, sondern einzeln oder gruppenweise übereinander liegend gefördert werden und Messer und Cegenmesser sich - anders als bei Rotationsschneidern - nicht fest zugeordnet sind. Zu diesem Zwecke wird jedem in der Schneidtrommel bewegten Druckprodukt temporär ein erster Messerteil zugeordnet und mit dem Druckprodukt in Anlage gebracht, wobei eine Mehrzahl solcher ersten Messerteile vorgesehen ist. Der Beschnitt der jeweiligen Seitenkante wird bewirkt durch Schneideingriff dieser ersten Messerteile mit einem zweiten in der Regel ortsfesten Messerteil. In der Praxis bewährte Schneidtrommeln setzen heute somit für den Beschnitt der Seitenkanten des Druckprodukts mehrere erste Cegenmesser ein, die mit einem einzigen, ortsfesten Messer zusammenwirken. Selbstverständlich können, wie in EP 0 367 71 5 offenbart, nur wenige erste oder eine Vielzahl erster Messer dem zweiten Messer zugeordnet sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass vierzig erste Cegenmesser oder auch nur vier erste Cegenmesser mit einem zweiten Messer zusammenwirken, usw.
Der Fachmann erkennt, dass bei gleichem Schneidprinzip, nämlich einem Scherschnittverfah- ren, die Problematik der Messerqualität und Schneidgenauigkeit sowie der Standzeit der Messer bei Schneidtrommeln aufgrund der Auflösung von paarweisem Zusammenwirken von Messer und Cegenmesser zusätzlichen Problemen unterworfen sind. Dabei ist zu beachten, dass im Bereich der Druckindustrie an die Schneideinrichtungen und deren Messer besondere Anforderungen gestellt werden, da nicht nur sehr grosse Stückzahlen zum Schneiden an- fallen, sondern auch ausserordentlich hohe Schneidleistungen erfordert werden.
Moderne Rotationen (Druckmaschinen) erlauben Produktionskapazitäten von bis über 100'0OO Exemplaren pro Stunde. Tagesauflagen einer Zeitung können 300'0OO und mehr Exemplare pro Tag umfassen. Dabei sind Produktestärken von heute bis zu 12 oder 1 5 mm keine Seltenheit, so dass auch in dieser Hinsicht der Fachmann vor Probleme gestellt wird, wie beispielsweise Kontrolle und Einleitung von Schneidkräften, Stabilitätsanforderungen an Produkteführung und -pressung sowie die Messerhalterung. Geht man von weiteren Leis- tungssteigerungen in den nächsten Jahren aus, so erkennt man, dass Schneidmaschinen eine tägliche Leistung von deutlich über 10O1OOO Ex/Std. während einiger Stunden aufweisen müssen. Schneidverfahren dieser Art unterliegen entsprechend grundsätzlich anderen Problemstellungen und Anforderungen als statische Schneidverfahren, wie man sie z.B. von Handscheren oder einfachen Papierschneidemaschinen her kennt. Eine weitere Besonderheit der Schneidverfahren in der Druckweiterverarbeitung liegt zudem darin, dass das Schneiden erfolgen sollte bzw. muss, während sich die Produkte im Fluss, d.h. in Bewegung, befinden. Bei den genannten Verarbeitungskapazitäten sind Stop-and-Go-Arbeitsprozesse (Anhalten und Wiederbeschleunigen der Produkte) überaus nachteilig, so dass ein sog. dynamischer Schneid p rozess angestrebt wird. Damit verbunden sind Probleme der Produktestabilität, der Positionierungspräzision der Produkte beim Schneiden, Erschütterungen und Schwingungen der Schneideinrichtungen und Transportmittel für die Produkte, Aufnahme der Schneidkräfte durch Transport- und Schneideinrichtung im dynamischen Prozess usw.
Dem Verschleiss, der Abnutzung und Beschädigung von Messern und deren Standzeit kommt dabei eine wachsende Bedeutung zu. Dabei ist zu beachten, dass zwei verschiedene Standzeiten bedeutsam sind: Es sind die Nutzzeit, d.h. die mögliche Dauer eines unterbrechungsfreien Betriebs z.B. für eine Produktauflage, und die Gesamtstandzeit des Messers, d.h. die maximale Anzahl Schnitte pro Messer als Folge des Werkzeugschneidenverschleisses, auch Schnitthaltigkeit genannt, zu unterscheiden. Hinzu kommt das Risiko eines uner- wünschten Verschleisses, z.B. durch Produktefehler, statistischen Fehlerquoten, Bedienungsfehler usw., welche durch das Ausfallrisiko im Sinne des sog. MTBF (mean time between failure) erfasst werden.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit den komplexen Problemen der Schneidqualität und Messerstandzeiten bei Hochleistungssystemen, die im Scherschnittverfahren arbeiten. Aus EP 1 510 288 sind ein besonderes Schleifverfahren und eine Rotationsschneidvorrichtung bekannt, welche das Problem des Messerverschleisses und der Standzeit verbessern möchten. Zu diesem Zwecke ist dort vorgesehen, dass eines der beiden Messer (in der Regel das Gegenmesser bzw. das sog. Untermesser) ausgebaut und durch eine Schleifscheibe er- setzt wird, welche das nichtausgebaute Messer schleifen soll. Nach dem Schleifvorgang wird die Schleifscheibe wieder durch das Messer ersetzt. Insgesamt sollen dadurch der Maschinenstillstand, der herkömmlich 10 bis 30 Minuten dauert, und die resultierende Messerpräzision verbessert werden.
In jener Schrift ist dargelegt, dass ein besonderes Problem beim Scherschnitt darin liegt, dass das Schneidprinzip einen sehr kleinen und hochpräzisen sog. Schneidspalt verlangt. Der Schneidspalt zwischen Messer und Cegenmesser hat einen direkten Einfluss auf die Schnittqualität und ist abhängig von der Art des zu schneidenden Schnittguts. Bei Druckprodukten, welche aus mehren Lagen von Papier bestehen, muss dieser Schneidspalt für einen qualitativ guten Schnitt deutlich weniger als die Papierstärke betragen und liegt mithin im Bereich von Mikrometern. Je nach Papierqualität kann, wie in EP 1 510 288 ausgeführt wird, der Schneidspalt z.B. 0.03 bis 0.035 mm (= 30 bis 35 μm) betragen. In vielen Fällen, wie z.B. beim Schneiden von Zeitungen, ist jedoch ein deutlich kleinerer Schneidspalt von 12 bis 1 5 μm gefordert.
Dieses Verfahren vermag die Nutz- und Gesamtstandzeit der Messer nicht relevant positiv zu beeinflussen, sondern befasst sich nur mit der Optimierung der Stillstandzeiten der Anlage. Nachteilig ist auch, dass das abrasive Nachschleifen der Messer in der Schneidstation selber erfolgt und dadurch Abrasivrückstände, Schleifmittel und kleinste Hartmetallspäne im Schneidaggregat verbleiben und dadurch das Beschädigungs- und Ausfallrisiko der Schneideinrichtung erhöhen. Insgesamt vermag das in EP 1 510 288 beschriebene Verfahren und die dort beanspruchte Rotationsschneidemaschine das eigentliche Problem nicht zu behe- ben, sondern es wird im Sinne einer Symptombekämpfung nur ein Einzelaspekt des Wartungsproblems angegangen.
Ein weiteres Scherschnittverfahren mit einer Rotationsschneidvorrichtung (rotary trimmer), das sich mit den Problemen der Schnittqualität und dem Verschleiss der Messer befasst, ist in EP 1 283 094 beschrieben. Bei der dort offenbarten Vorrichtung handelt es sich um einen klassischen Rotationsschneider mit zwei nacheinander geschalteten Schneidstationen, die in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Eine Schneidstation dient dem sog. Kopf- und Fussbeschnitt, die andere Schneidstation dem Beschnitt der Front oder der beiden anderen Seitenkanten des Druckprodukts. Jene Schrift will die Schnitthaltigkeit erhöhen durch ein Regelsystem, welches den Schneidspalt hinsichtlich Justierung und thermischer Effekte beeinflussen soll. Die entsprechende Lösung ist vergleichsweise aufwendig und vermag nur graduelle Verbesserungen herbeizuführen.
DE 36 07 907 befasst sich mit dem Problem, ein Nachschleifen eines Schneidwerkzeugs möglichst zu vermeiden. Beschrieben wird in jenem Dokument ein Schneidwerkzeug mit zwei Schneiden, welche im paarweisen Schneideingriff zueinander stehen. Entsprechend befasst sich die Schrift nur mit dem breiten Grundgedanken eines Selbstschärfeffekts und sieht bevorzugt eine Härtung der zur Schneideinrichtung geneigten Fläche jedes Messers vor. Die dort vorgesehene Anordnung der gehärteten Schicht ist für das Schneiden von Papier ungeeignet und führt zu einer vergleichsweise schlechten Schnittqualität sowie dem Erfordernis der öfteren Nachjustierung des Schneidspalts. Diese Lösung gemäss DE 36 07 907 ist aufgrund der gegenseitigen Messeranordnung, der Härtung von den zur Schneidrichtung geneigten Flächen von sowohl Messer als auch Cegenmesser für das Schneiden von Druckprodukten im Hochleistungsbereich ungeeignet.
Des weiteren ist aus DE 24 29 814 eine selbstschärfende Schneide für einen sog. Messer- schnitt bzw. ein Einmesserschneidverfahren bekannt (Schneiden eines einzigen Messers ge- gen eine Unterlage, in DE 24 29 814 "Unterstützung" bezeichnet). Ähnlich wie bei der vorstehend genannten DE 36 07 907 ist dort nur eine Seitenfläche des Messers mit einer dünnen fest haftenden harten Schicht versehen, während die Schneide selbst aus weicherem Werkstoff besteht. Auch jene Konstruktion blieb im industriellen Umfeld ungenutzt, da die allgemeine Lehre dieser Schrift zwar eine Reduktion des Wartungsaufwands erwarten liess, jedoch die Schnittqualität selber nicht zu verbessern vermag.
Ein weiteres Dokument, nämlich DE 10 2004 052 682 Al , befasst sich ebenfalls mit dem Prinzip eines selbstschärfenden Schneidwerkzeugs, das ausdrücklich nur für Mühlen geeignet ist. Aus DE 10 2004 052 682 wird deutlich, dass ein Prinzip der Selbstschärfung eines Mes- ser an die jeweils konkrete Anwendungen angepasst werden muss, da je nach Anwendung sehr unterschiedliche Anforderungen an Messer und Schneidprinzip gestellt werden. Entscheidend sei im Zusammenhang mit Mühlen namentlich die relative Anordnung einer Schneidrotoranordnung in Verbindung mit einem Statormesser zueinander sowie insbesondere die spezielle geometrische Ausgestaltungsform des Schneidkörpers der Schneidrotoran- Ordnung. Die nach Aussen weisende Oberfläche des Schneidrotors ist beschichtet und gekrümmt.
Beim dortigen Verfahren handelt es sich um ein Werkzeug für einen Mahlprozess, nicht jedoch zum präzisen Schneiden bzw. Beschneiden von Papier. Es zeigt sich, dass gerade diese Konstruktion eines Schneidwerkzeugs für das Schneiden von Druckprodukten im Hochleis- tungsbereich ungünstig ist. Einerseits kann die Zuordnung von Schneidrotor und Statormesser nicht in der vorbeschriebenen Art erfolgen,1 andererseits ist die dort aufgezeigte gekrümmte Schneidrotoranordnung, bei welcher der Krümmungsradius dem Radius von der Rotormitte bis zur Messeraussenkante entspricht, für das Schneiden von Druckprodukten ungeeignet, da der fehlende sog. Neigungswinkel des Messers das Risiko von Papierquet- schungen oder gar von einem Verklemmen des Papiers in sich birgt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung und ein Schneidverfahren mit einer Messeranordnung für ein Scherschneiden von Druckprodukten im Hochleistungsbereich zu schaffen, welche zu einer besseren Schnittqualität und gleichzeitig zu einer Verlängerung der Nutz- und Messerstandzeit bzw. der Schnitthaltigkeit der bzw. des Messers führt.
Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Die Erfindungsidee geht davon aus, den langbekannten Selbstschärfungseffekt von Messern durch eine spezielle Messer-Gegenmesseranordnung und Gestaltung eines Schneidmessers für die Papierindustrie zu nutzen, wobei durch gezielte Messerkinematik, Messeranordnung, Produkteführung und Messergeometrie nicht nur eine erhebliche Verbesserung der Schnitthaltigkeit sondern auch eine deutliche Verbesserung der Schnittqualität bewirkt.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass teure und aufwendige, einen nur begrenzten Nutzen bringende Vorrichtungen, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, vermieden werden können unter gleichzeitiger Beibehaltung der Vorteile bzw. Verbesserung der bisher besten Schneideinrichtungen, wie diese aus EP 0 367 71 5 der hiesigen Anmelderin bekannt sind. Ein besonderes Augenmerk der vorliegenden Erfindung liegt in der Ermöglichung einer Qualitätssteigerung im Hochleistungsbereich des Schneidens, wo Verbesserungen der Schnitthaltigkeit bereits um einige Prozente von hoher Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient dem Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten oder übereinander liegenden, aufeinander ausgerichteten Druckproduktegruppen, welche durch mehrere auf einem geschlossenen Pfad umlaufende Förderelemente gefördert werden. Diese Förderelemente können Zellen einer Schneidtrommel, umlaufende Greifertaschen oder auch Greifer einer Greiferkette sein. Die Druckprodukte werden auf ihrem Förderwege an einer Schneidstation oder mehreren Schneidstationen vorbeibewegt. Bei jeder Schneidstation wird mindestens eine Kante des Druckprodukts bzw. der Druckproduktegruppe mittels Messern und Gegenmessern im Scherschnitt beschnitten. Im Rahmen der Erfindung kommen dabei mehrere selbstschärfende Messer mit mindestens einem Ge- genmesser oder mehrere Gegenmesser mit mindestens einem selbstschärfenden Messer in Schneideingriff. Selbstverständlich sind die Druckprodukte oder Druckproduktegruppen in geeigneter Weise festzuklemmen, damit sie während des Schneideingriffs stabilisiert sind und ein Scherschnitt präzise erfolgen kann.
Die Selbstschärfung wird dabei bevorzugt dadurch erreicht, dass das oder die Messer an ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke der Messerschneide eine Beschichtung oder Härtung einer Randzone aufweisen, welche im Vergleich zum Messerkörper des Messers eine grossere Härte aufweisen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Messerschneide einen Fasenwinkel von weniger als 25° aufweist und bevorzugt im Bereich von 1 5° bis 20° liegt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet Messer, die eine an den Fasenwinkel der Messerschneide angrenzende, zweite Messeranwinklung aufweist, die mit ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke des Messers einen spitzeren Winkel als der jeweilige Fasenwinkel aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kommen mindestens zwei Messer mit mehreren Gegenmessern oder mindestens zwei Gegenmessern mit mehreren Messern in Schneideingriff. Dafür können die Druckprodukte bevorzugt an einer Schneidstation vorbeigeführt werden, die einen rotierenden Messerzylinder enthält, dessen mehrere Messer in der Schneidstation je mit einem Gegenmesser in Schneideingriff kommen.
Eine weitere Verbesserung der Schnittqualität und Messerstandzeit kann erreicht werden durch Einsatz von hier als Korrekturteile bezeichneten Mitteln, z.B. besonders vergütete Ge- genleisten, die mit den Messern in Berührung oder in Schneideingriff kommen, wobei diese Korrekturteile intermittierend zwischen den mehreren Gegenmessern angeordnet sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die selbstschärfenden Messer und Gegenmesser ausschliesslich in gleicher Bewegungsrichtung aneinander vor- beigeführt werden. Ein Schneideingriff der Messer mit Gegenmessern, intermittierend mit Korrekturteilen ist dabei besonders vorteilhaft.
Anhand der folgenden Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine dreidimensionale Abbildung einer herkömmlichen Schneidtrommel;
Fig. 2 eine dreidimensionale Abbildung eines herkömmlichen Schneidmessers für den Kopf- oder Fussbeschnitt;
Fig. 3 eine Darstellung eines erfindungsgemässen Messers;
Fig. 4 eine dreidimensionale Abbildung einer Schneidtrommel mit einem Messer- Gegenmesser-Verhältnis von 2 : 40;
Fig. 5 eine Darstellung eines Messers in abgenutztem Stadium;
Figur 1 zeigt eine herkömmliche Schneidtrommelmaschine 1 mit einem Trommelrotor 2, der eine Mehrzahl von umlaufenden Zellen 3 an seiner Peripherie aufweist. Jede Zelle besitzt eine vor- und nachlaufende Zellenwand 3a, 3b. Ein Zuförderer 4 transportiert Druckprodukte 5, hier in Form eines Schuppenstroms, zur Schneidtrommelmaschine 1. Die Druckprodukte 5 werden vereinzelt und in einem Übergabebereich 6 dem Trommelrotor 2 zugeführt, so dass je ein Druckprodukt 5 in jede der in Richtung des Pfeils Fi umlaufenden Zellen 3 eingeführt wird. Der Trommelrotor ist durch einen hier nicht näher dargestellten Antrieb 9 angetrieben. Nach einem Trommelumlauf von ca. 300° werden die Druckprodukte 5 an einer Entnahmestelle 7 wieder aus dem Trommelrotor 2 entnommen und hier, wiederum in Schuppenformation, von einem Wegförderer 8 allfälligen weiteren Bearbeitungsschritten, wie Einstecken, Stapelung oder Paketierung, zugeführt.
Zwei Messer 1 1.1 und 1 1.2 sind für den sog. Kopf- und Fussbeschnitt seitlich des Trommelrotors 2, von der Seite betrachtet bei einer etwa 1 1 Uhr Position, angeordnet. Beide Messer 1 1.1 , 1 1.2 stehen in einem leichten Winkel zu einer Radiallinie des Trommelrotors. Ein weiteres Messer 12 ist, von der Seite betrachtet bei einer etwa 8 Uhr Position an der Zylinderpe- ripherie des Trommelrotors 2 leicht schräg zur Horizontalen ausgerichtet vorgesehen. Diese Messer 1 1.1 , 1 1.2, 12 stehen im Schneideingriff mit Cegenmessern 1 3, 14.1 , 14.2, die bei dem gezeigten Beispiel in die Kanten der nachlaufenden Zellenwand 3b integriert sind. Wesentlich ist, dass beim eigentlichen Schnitt bzw. kurz davor Druckprodukt und Gegenmesser präzise zur Schnittlinie ausgerichtet sind, sauber zueinander in Anlage gebracht und festge- klemmt sind. Dies kann z.B. erreicht werden, durch die erwähnten, in die Zellenwand 3b integrierten Gegenmesser 13, 14.1 , 14.2, oder mittels den Druckprodukten jeweils im jeweiligen Schneidbereich kurzfristig zugeordneten Gegenmessern, deren Bewegungsbahn geeignet vorgesehen ist. Ausserdem besitzen die Zellen nicht näher dargestellte Klemmmittel. Zum Schneiden von dicken Druckprodukten können die Schneidstationen auch auf zwei oder mehr Schneidtrommeln verteilt werden. Für diesbezügliche Einzelheiten sei auf EP 0 367 71 5 verwiesen.
In Figur 2 ist ein herkömmliches Messer 1 1 gezeigt, welches dem Beschnitt der Kopf- oder Fusskante des Druckprodukts dient. Das Messer weist eine angewinkelte Schneidkante 1 5 auf, die einen sog. Messerfasenwinkel ß besitzt. Gegenüber der Schneidebene 16 ist das Messer um einen Neigungswinkel α angestellt. Dieser beträgt beim Schneiden von Papier typischerweise 0° bis 9°. Das Messer 1 1 besteht bei industriellen Vorrichtungen aus zwei Teilen, nämlich dem Messerkörper 17 und einer eingelöteten Hartmetallschneide 18. Für den Messerkörper 17 wird regelmässig ein Verbundmaterial Stahl C45 und für die Hartmetallschneide ein hochqualitativ gehärteter Werkstoff höchster Güte verwendet. Für das Schneiden von Papier verwendet der Fachmann Messer mit einem Fasenwinkel von 25° bis 85° für das Obermesser und einen Fasenwinkel von 85° bis 88° für das Untermesser. Der Messerkörper 17 besitzt zudem mehrere Cewindebohrungen 19 zwecks Befestigung des Messers 1 1 am (hier nicht dargestellten) Messerhalter.
Figur 3 zeigt nun ein Messer, welches gemäss dem erfindungsgemässen Schneidverfahren bevorzugt verwendet wird. Die Abbildung ist schematisch dargestellt, mit Überhöhungen und Vergrösserungen und ist daher nicht massstäblich zu betrachten. Das Messer 1 1 ist einteilig, d.h. ohne eingelötete Hartmetallschneide, aufgebaut und besitzt einen Fasenwinkel ß von hier ca. 20°. Der Neigungswinkel α beträgt ca. 2.5°. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Fasenwinkel deutlich unter den für den Papierschneidebereich bisher verwendeten Fasenwinkeln, jedenfalls aber unter der bisherigen Untergrenze von 25° liegt, was durch den Winkel ßmax, der vorzugsweise 1 5° bis 20° beträgt, angedeutet ist. Die Einteiligkeit des Messers besitzt fertigungstechnische und kostenmässige Vorteile. Eine Randzone 25 der Messerschneide 20 ist an einer der Schnittebene 16 zugewandten Flanke 21 gehärtet, angedeutet durch eine Schraffierung. Vorzugsweise wird die Härtung so vorgenommen, dass in Richtung des Crundkörpers des Messers ein Härtegradientverlauf entsteht, derart, dass die grösste Härte an der Flankenaussenseite besteht, die dann langsam gegen den Crundkörper abnimmt. Der Grundkörper des Messers selber ist ungehärtet (ca. 20 HRC). Auf diese Weise wird erreicht, dass das Messer 1 1 einen Selbstschärfungseffekt besitzt. Alternativ kann auch eine Hartschicht auf die Flanke 21 aufgebracht werden. Indem die Hartschicht bzw. der gehärtete Messerflankenbereich aufgrund der gewählten tribologischen Parameter einen niedrigen Reibkoeffizienten aufweist, kann die Verschleisswirkung fast vollständig auf seine angeschrägte Flanke 22 gelenkt werden, welche dadurch auskolkt. Die Hartschicht bzw. Beschichtung der Flanke 21 bildet dadurch dauerhaft eine scharfe Schneidkante aus. Die Anordnung der Randzone 25 führt ausserdem dazu, dass die Auskolkung und Messerabnutzung zu keiner Vergrösserung des Schneidspalts führen.
Das in Figur 3 gezeigte Messer besitzt an seiner angeschrägten Flanke 22 eine zweite An- winklung 23, deren Winkel zur Flanke 21 im Vergleich zum Fasenwinkel ß spitzer ist, hier beispielsweise ca. 15°. Durch diese zweite Anwinklung 23 kann einerseits eine günstige Kraftein leitung in den Messerkörper, andererseits der sog. Freiwinkel vergrössert werden. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, dass durch diese zweite Anwinklung 23 die Dicke d des Messers gering gehalten und die Auskolkung der Flanke 22 beeinflusst werden kann, so dass gewährleistet bleibt, dass der Fasenwinkel ß, dem für die Schnittqualität und Schnitt- kräfte eine erhebliche Bedeutung zukommt, möglichst konstant haltbar ist. Entsprechend können andere Massnahmen zur Erzeugung von definierten Spannungsspitzenstellen, z.B. Aufrauhungen oder Kerbungen an der Flanke 22 der Messerschneide bevorzugt vorgesehen werden. Der Fachmann erkennt, dass auf diese Weise eine vergleichsweise schlanke Messerschneide, die im Gebrauch einen weitgehend konstanten Fasenwinkel ß aufweist, ausgebil- det wird.
Die Messerschneide 20 und der Messerkörper 17 können auf diese Weise im Vergleich zum Stand der Technik erfindungsgemäss dünn ausgebildet werden - 7 bis 1 5 mm sind im Stand der Technik üblich - und besitzen eine geringe Dicke d. Namentlich auch wegen des Wegfalls der Hartmetallschneide, die in der Regel ca. 2 mm dick sind, kann die Dicke d massgeb- lieh bis vorzugsweise auf 5 bis 6 mm Dicke reduziert werden. Wie sich überraschend gezeigt hat, werden durch diese Massnahmen Messer erzielt, die im Rahmen dieser Erfindung als tolerante Messer bezeichnet werden. Ihre dünne Bauweise, die Einteiligkeit kombiniert mit Härtung der Flanke 21 und Ausbildung eines spitzen Fasenwinkels, führt zu einer als Anschmiegeffekt bezeichenbaren Wirkung. Das Messer erlaubt auf diese Weise leichte Biege- und Verwindungstoleranzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schneidmessem kann der Schneidspalt dadurch weiter reduziert werden auf 10 Mikrometer (μm) und weniger, was wiederum zu einer Verbesserung der Schnittqualität führt. Das Messer erlaubt während des Schneideingriffs, wobei der Schneideingriffsbereich ("Schneidpunkt") aufgrund der Schrägstellung des Messers entlang der Messerschneide wandert, Ausweichbewegungen im mikro- skopischen Bereich. Auf diese Weise können Abnützungen und Kerbwirkungen, die bei den vorstehend erwähnten Schneidspalttoleranzen mit bisherigen Messern der Papierindustrie beim Hochleistungsschneiden (>80'000 Ex/h bei Produktestärken von >5 mm) zwingend auftreten würden, vermieden bzw. stark reduziert werden. Hinzu kommt, dass sich dieser Anschmiegeffekt mit dem Selbstschärfungseffekt der Messer kombiniert, so dass bei hoher Schneidqualität eine grosse Schnitthaltigkeit resultiert.
Für den Hochleistungsbereich kommt der Dynamik des gesamten Schneidprozesses eine erhebliche Bedeutung zu. Erwähnt seien hier nochmals, dass bei dynamischen Prozessen, bei denen die Produkte im Fluss geschnitten werden, nicht nur Bewegungen der Druckprodukte, sondern auch Schwingungen der Maschinenteile auftreten. Wählt man nun sehr kleine Schneidspalt-Dimensionen, wie erfindungsgemäss vorgesehen, so können schon geringfügige kinematische Toleranzabweichungen zu Kollisionsproblemen führen. Ebenso fallen thermische Einflüsse ins Gewicht, welche die exakte Messerposition beeinflussen können.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Druckprodukte vor dem Beschneiden vereinzelt, d.h. es erfolgt kein Schneiden im Schuppenstrom, da aufgrund der dortigen Ver- hältnisse mit überlappenden Druckprodukten keine hinreichende Schneidqualität erreichbar ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass es im Rahmen der Erfindung aber möglich ist, die Druckprodukte auch in kleinen Gruppen von zwei bis zu mehreren Produkten gemeinsam zu schneiden, sofern diese bezüglich der zu beschneidenden Kante zueinander ausgerichtet sind. Die obere Grenze findet die erfindungsgemässe Vorrichtung und das Verfahren bei einer Gesamtdicke, die noch im Scherschnittverfahren schneidbar sind. Heute liegen diese Grenzen bei ca. 10 bis 20 mm Cesamtdicke. Für das hier eingesetzte Verfahren ist das Prinzip des Scherschnitts essentiell.
Wie ausführliche Tests und Messungen gezeigt haben, wirkt sich der vorgenannte Anschmiegeffekt entgegen der Erwartungen besonders günstig aus, wenn nicht ein Messer gegen ein fest zugeordnetes Gegenmesser wirkt, sondern wenn zwischen Messern und Gegenmessern ein Verhältnis n : m besteht, wobei n eine Zahl grösser als 1 und m gleich 1 oder grösser ist. Mit anderen Worten sind Schneidvorrichtungen erfindungsgemäss einzusetzen, welche beispielsweise ein Messer-Gegenmesser-Verhältnis von 1 : 4 haben (ein Messer und 4 Gegenmesser) oder ein solches Verhältnis von 2 : 40 (zwei Messer und 40 Gegenmes- ser). Wie dem Fachmann bekannt ist, unterscheiden sich Messer und Gegenmesser nicht vorab durch Materialwahl, sondern durch ihre Geometrien, wobei der Fasenwinkel des Gegenmessers (Untermesser) insoweit abweicht, als dass dieser im Bereich der Druckindustrie zwischen 85° und 88° liegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch Gegenmesser zum Einsatz kommen, welche analog zum Messer an nur einer Flanke (der Schnittebene zugewandte Flanke) gehärtet sind und damit ebenfalls selbstschärfende Eigenschaften aufweisen können. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Verhältnis n : m für Messern und Gegenmessern so zu wählen, dass mehr Messer als Gegenmesser vorgesehen werden, also z.B. ein Verhältnis von 16 : 1 oder 36 : 3.
An dieser Stelle ist besonders auf die neuartigen Möglichkeiten von Messer-Gegenmesser- Verhältnissen einzugehen, bei welchen sowohl n und m grösser als 1 sind. In bekannten Schneidtrommeln war immer eine dieser Zahlen gleich 1 , d.h. dass entweder mehrere Gegenmesser mit einem Messer zusammenwirkten oder mehrere Messer mit einem Gegenmesser. Beim Bedürfnis nach einer weiteren Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeiten, wie dies einleitend beschrieben wurde, steigen die Anforderungen an die Schneidleistungen. Erhöht man die Schneidleistung bei einer Schneideinrichtung, welche pro zu schneidende Kante nur ein Messer aufweist, so ist sofort zu erkennen, dass z.B. eine fünfzigprozentige Erhöhung der Leistung eine direkte Mehrbelastung des Messers in dieser Crössenordnung erfordert. Dabei spielen nicht nur thermische Belastungen, sondern auch schnellere Verschleisszeiten eine Rolle, die zwangsläufig zu kürzeren Nutzzeiten der Schneidvorrichtung führen, da das einzelne Messer gewartet werden muss. Theoretisch könnten Lösungen vorgesehen werden mit parallelen Linien mit zwei Schneidvorrichtungen, was jedoch eine Verdoppelung des gesam- ten Maschinenaufwandes, zusätzlichen logistischen Aufwand und damit erhebliche Kosten- Steigerungen mit sich bringt.
Der vorbeschriebene Anschmiegeffekt erlaubt demgegenüber den Einsatz von Systemen mit optimierten Messer-Cegenmesser-Verhältnissen. Figur 4 zeigt schematisch eine Schneidtrommel, mit einem Trommelrotor 2, der vierzig in Richtung des Pfeils Fi umlaufende Zellen 3.1 , 3.2, 3.3 ... 3.n besitzt. Jede der Zellenwand ist mit einem Gegenmesser 14.1 ... 14.n bestückt, welche hier in herkömmlicher Weise mit Hartmetallmessern bestückt sind (oder besitzt alternativ dazu selbstschärfende Cegenmesser). Für das Festklemmen der Druckbogen sind Kiemmittel 24 vorgesehen. Die Anordnung von Zellenwand und Kiemmittel 24 kann auch umgekehrt sein, d.h. die Zellenwand mit ihren Cegenmessern 14.1 ...14.n ist dann vorlaufend. Die Drehrichtung (Pfeil F2) eines Messerzylinders 31 (vgl. gleich nachstehend) ist diesfalls vorzugsweise umzukehren, so dass dessen Messer 1 1.1 , 1 1.2 mit grösser Geschwindigkeit zu bewegen sind und die Druckprodukte jeweils aufholend schneiden.
Im vorliegenden Fall sind alle drei Zellenwände für den Kopf-, Fuss- und Frontbeschnitt mit entsprechenden Gegenmessern bestückt. Gezeigt wird in Figur 4 nur eine einzige Schneid- Station 10 für den Kopfbeschnitt von Druckproduktegruppen 5' (bspw. zwei ausgerichtete, übereinanderliegende Druckprodukte pro Zelle 3). Für diesen ist ein rotierender Messerzylin- der 31 vorgesehen, welcher zwei Ausnehmungen 32.1 , 32.2 an seiner Mantelfläche aufweist. Der Messerzylinder 31 läuft in Richtung des Pfeils F2 um eine Achse a um, welche im Wesentlichen parallel zu einer Radiallinie des Trommelrotors 2 verläuft. Jede der Ausnehmungen ist hier an ihrer nachlaufenden Kante mit einem Messer 1 1.1 , 1 1.2 versehen. Die Rota- tionsgeschwindigkeit des Messerzylinders 31 ist derart auf die Umlaufgeschwindigkeit des Trommelrotors 2 abgestimmt, dass die seitlich über den Zellenrand vorstehenden Druckproduktegruppen 51 in diese Ausnehmungen 32.1 , 32.2 einkämmen und daraufhin die Messer 1 1.1 mit den Gegenmessern 14.1 ... 14. n je in Schneideingriff kommen. Auf diese Weise kann die Anforderung der Schneidleistung an jedes der Messer 1 1.1 , 1 1.2 reduziert werden bzw. die Nutzzeit der Messer und damit der gesamten Schneidvorrichtung erhöht werden. Als weitere Alternativen dazu können sowohl Messer als auch Gegenmesser eigene, geschlossene Bewegungsbahnen aufweisen, so dass die Zellenwände nicht mit einem Gegenmesser bestückt sind. Für den Beschnitt mit dem Messer ist dafür zu sorgen, dass die Gegenmesser und Druckprodukte entlang der Schnittlinie in Anlage gebracht sind und selbst- verständlich eine geeignete Klemmung erfolgt. Diesfalls sind Messer-Gegenmesser- Verhältnisse von z.B. 4 : 1 oder 6 : 2 zu bevorzugen.
Obwohl hier gegenüber bekannten Schneitrommeln eine zusätzliche kinematische Komponente, nämlich der Umlauf der Messer 1 1.1 , 1 1.2, hinzukommt, können dank dem erfin- dungsgemässen Anschmiegeffekt der Messer die Anforderungen an die Schnittqualität und insbesondere den dafür notwendigen Schneidspalt erfüllt werden. Wie sich überraschend gezeigt hat, wird der Selbstschärfungseffekt durch ein Messer-Gegenmesser-Verhältnis von 1 : m oder n : m vergrössert. Der Einsatz toleranter Messer führt dazu, dass diese durch den Schneideingriff mit mehreren Gegenmessern nicht stärker abgenutzt bzw. beschädigt werden, wie anzunehmen wäre, sondern vielmehr ein schleifähnlicher, verbessernder Effekt eintritt.
Die abwechselnden Kräfteeinwirkungen zwischen Messer und verschiedenen Gegenmessern führen, wie Messungen gezeigt haben, gar zu einer Art Selbstheilung. D.h. die selbstschär- fenden Messer und insbesondere, wenn diese als tolerante Messer ausgebildet sind, gleichen kleinere Unregelmässigkeiten oder Kerbungen aus, indem die Kräfteeinwirkungen beim Schneideingriff eine Art Sekundärschliff des Messers herbeiführen. Es ist zu. beachten, dass bei diesem hier als "Sekundärschliff" bezeichneten Effekt nicht ein eigentliches abrasives Abschleifen der Messer im Vordergrund steht, sondern plastische Verformungen gegebenenfalls in Verbindung mit minimalen Schleifeffekten. Der Sekundärschliff wird durch das Papier und/oder Berührungen oder " Fastberührungen " zwischen Messer und Gegenmesser bewirkt. Die Fastberührungen haben ebenfalls einen Einfluss auf die Selbstheilung der Messer, da der verringerte Abstand zwischen Messer und Cegenmesser zu erhöhten Kräfteeinwirkungen zwischen diesen führt (mit Papierteilen dazwischen) und wegen der möglichen Materialverformbarkeit der Messer und/oder ihrer Toleranz Materialausgleichungen eintreten. Dieser Effekt wird nun erfindungsgemäss genutzt und es wird vorgesehen, im Hochleistungsbereich 1 : 1 Messer-Gegenmesser-Verhältnisse nicht zur Anwendung zu bringen. Dadurch kann die Schnitthaltigkeit erheblich erhöht und die Schnittqualität verbessert werden. Ausserdem zeigte sich, dass die Gegenmesser in herkömmlicher Weise ausgestaltet und mit einem selbstschärfenden Messer, das mit diesen in Schneideingriff kommt, zusammen eingesetzt werden können.
Die Erfindung nutzt gezielt bewegte Gegenmesser (oder Messer) die kontinuierlich umlaufen und immer in gleicher Bewegungsrichtung an ihrem Gegenstück (Messer oder Gegenmesser) vorbeigeführt werden. Die selbstschärfende Messerschneide wird auf diese Weise bevorzugt nur in einer Richtung beansprucht, dies etwa im Unterschied zu hin- und herbewegten Messern, wie diese beispielsweise guillotinenartigen Schneidvorrichtungen genutzt werden. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise überraschend bei Messer-Gegenmesser-Verhältnissen von 1 : 4 und mehr selbst an ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke nur schwach ge- härtete Messerschneiden einen Selbstschärfungs- und Selbstheilungseffekt aufweisen. Eine gleichmässige und gleichgerichtete Messerbewegung während des Schneidvorgangs ist somit für Erfindung zu bevorzugen. Bei besonderen Ausführungsformen können infolge des vorstehend beschriebenen Selbstheilungseffektes sogar ungehärtete Cegenmesser oder Messer eingesetzt werden.
Figur 5 zeigt nun eine weitere Problematik, welche sich nachteilig auf die Messerstandzeit auswirkt und für welche die vorliegende Erfindung eine Problemlösung aufzeigt. Aufgrund der Messerschrägstellung wird das Messer 1 1 bei jedem Schnitt an einem Eingriffsbereich 27 beaufschlagt. Mit anderen Worten, trifft dort beim Eingriffsbereich 27 das bewegte Produkt (hier nicht dargestellt) jeweils schlagartig auf das Messer 1 1 , so dass erhebliche Kräfte an dieser Stelle auf das Messer einwirken. Hinzu kommt, dass i.d.R. die Druckprodukte so bewegt sind, dass gerade in diesem Eingriffsbereich der Falz des Produkts liegt, welcher selbstredend eine höhere Steifigkeit als die übrigen Bereiche des Druckprodukt aufweist und zudem oft geklebt ist, was eine nochmals höhere Schneidkraft erfordert. Auch können im Eingriffsbereich Klebereste verkanten und so zu einer erhöhten Messerabnützung führen.
Beim nachfolgenden Scherschnitt wandert der Schneidbereich dann vom Eingriffsbereich 27 bis zu einem Abschnittsbereich 28, in der Figur 5 also von links nach rechts. Dies führt dazu, dass das Messer 1 1 nach längerem Einsatz in abgenutztem Zustand an der Messerschneide 20 Abnutzungserscheinungen aufweist. Beim Eingriffsbereich entstehen eine Einkerbung 29 und beim Abschnittsbereich 28 tritt eine Überhöhung 30 auf, welche darauf zurückzuführen ist, dass die Breite der zu schneidenden Druckprodukte und damit die Beanspruchung der Messerschneide nur zwischen Eingriffs- und Abschnittsbereich liegt, wo somit der eigentliche Schneidbereich 26 liegt. Beide Effekte, d.h. die Einkerbung 29 und die Überhöhung 30 beinträchtigen die Schnittqualität erheblich negativ.
Im Rahmen der Erfindung wird nun vorgesehen, diese Effekte zu verhindern, indem die Härtung entlang der Flanke 21 , die bei der Schnittebene 16 (s. Figur 3) liegt, entlang der Messerschneide nicht gleichförmig vorgenommen wird, sondern in Abhängigkeit einer nichtline- aren Funktion. Diese wird so bestimmt, dass die Messerhärtung im Eingriffsbereich 27 grös- ser ist, als im Schneidbereich 26 und im Abschnittsbereich 28, wobei vorzugsweise auch für Schneidbereich 26 und Abschnittsbereich 28 verschiedene Härtegrade vorgesehen werden. Im Idealfall heben sich die Nichtlinearität der Härtung entlang der Messerschneide 20 und deren Abnützungsfunktion infolge der einwirkenden Schneidkräfte und weiterer Parameter (Falzstelle, Härte der Falzklebung, Wärmeableitung des Messers usw.) auf. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die vorbeschriebenen Kerbeffekte und Überhöhungen stark reduziert oder ganz vermieden werden. Der Fachmann erkennt, dass die exakte Position für unterschiedliche Härtung entlang der Messerschneide 20 von den verschiedenen zu schneidenden Produktealten abhängen kann. In jedem Fall kann auf Erfahrungswerte von Ver- schleissbereichen zurückgegriffen werden und dadurch ein Abnutzungsprofil erstellt werden. Vorzugsweise wird der Härtegrad, der für die Härtung der Messerschneide verwendet wird, direkt linear in Abhängigkeit oder einer zweiten bis dritten Potenz dieses Abnutzungsprofils bestimmt - entsprechend werden die unterschiedlichen Härtegrade entlang der Messerschneide 20 in funktionaler Abhängigkeit des Abnutzungsprofils eines ungehärteten Mes- sers 1 1 bestimmt. Das ungehärtete Messer ist dabei nach einem längeren Dauerbetrieb an der Stelle, die für das selbstschärfende Messer bestimmt ist, auszumessen. Wird die Messerschneide eines ungehärteten Messers (Qualität C45) beispielsweise an einer bestimmten Stelle um 0.1 mm abgenutzt und an der Eingriffsstelle um 0.3 mm, so bestimmt das Verhältnis "dieser beiden Abnutzungszahlen das Abnutzungsprofil und dieses wiederum den zu wählenden Härtegrad für den entsprechenden Bereich der Messerscheide.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass bei den vergleichsweise dünnen Messern (vgl. obige Ausführungen zu Figur 3) den Messern durch Formgebung der Messerhalter eine gewisse Verwindung zugeordnet werden kann. Dadurch ist es möglich, die Messerschneide in eine Krümmung zu bringen, die einer Wendelform, einem Ellipsoid u.a. angenähert wer- den kann. Auf diese Weise ist es möglich, höchste Schnittqualitäten auch für den Frontbeschnitt zu erreichen, da dort, wie in EP 0 367 71 5 näher beschrieben ist, die Messer aufgrund ihrer Schrägstellung zum Cegenmesser zwecks Erreichung eines Scherschnitts regelmässig nicht linear ausgestaltet sein können, sondern eben eine der vorgenannten räumlichen oder ebe- nen Krümmungen aufweisen müssen. Auch hier wird erfindungsgemäss der Anschmiegeffekt der Messer in Verbindung mit deren Selbstschärfung und Selbstheilung genutzt. Dadurch können auch bei derart komplexen Schπeidverhältnissen bzw. Geometrien hohe Standzeiten und eine hervorragende Schnittqualität erreicht werden.
Bei besonderen Ausführungsformen kann anstelle einer Härtung einer Flanke der Messer- schneide auch eine dünne Schicht bzw. Beschichtung aufgetragen werden, so dass eine harte bereichsweise Oberflächenbeschichtung an der entsprechenden Messerflanke ausgebildet wird. Besonders geeignet sind Beschichtungen, welche einen von aussen in Richtung des als Substratkörper dienenden Messers Härtegradientenverlauf aufweisen, so dass die z.B. aus DE 10 2004 052 682 bekannte, bionische Selbstschärfung infolge dieser asymmetrischen Beschichtung mit ihrem Härtegradientenverlauf ausgenutzt werden kann. Umfangreiche Messungen und Tests haben ergeben, dass für den Beschnitt von Papier eine Schichtdicke von 10 bis 30 μm optimale Schnittqualitäten bewirkt. Eine wenige μm dicke keramische Aussenschicht, die über eine Verbindungsschicht auf den Messerkörper aufgebracht ist oder eine galvanisch aufgetragene Hartschicht, bringen ebenfalls gute Schneideigenschaften für Druckprodukte.
Für eine Härtung des Messers wird ein Härtegradient bis in eine Tiefe von 20 bis 25 μm in proximaler Richtung des Messer-Crundkörpers vorgesehen, wobei mit der Erfindung optimale Resultate bei 8 bis 20 μm erzielt werden. Wesentlich ist sowohl für den Anschmiegeffekt als auch für den Selbstschärfeffekt, dass ein hoher Härteunterschied zwischen Hartschicht und Messerkörper bzw. Substrat vorgesehen wird. Besonders vorteilhaft sind auch vergleichsweise dünne Hartschichten/Härtungen von 5 bis 12 μm in Verbindung mit Härten von T500 bis 2'OO HV.
Für Anwendungsbereiche, wo besonders starke Kräfteeinwirkungen auf bestimmte Bereiche der Messerschneide einwirken, so z.B. beim Schneiden von Produkten mit besonders starken und steifen Falzkanten, kann vorgesehen werden, bereichsweise Hartmetalleinsätze im Messer vorzusehen. Allerdings sind in diesen Bereichen die erfindungsgemässen Vorteile nicht mehr vorhanden. Der Erfindungsgedanke wird angesichts der Wirkungen in den übrigen Bereichen des Messers dadurch nicht verlassen.
Um den selbstheilenden Effekt der mittels der erfindungsgemässen, insbesondere toleranten Messer erreicht wird, noch weiter zu erhöhen, kann vorzugsweise vorgesehen werden, dass intermittierend zu den Gegenmessem (oder Messern) Korrekturmittel vorgesehen werden (schematisch dargestellt als 33 in Figur 4), welche Selbstheilung und/oder Selbstschärfung unterstützen. Zu diesem Zwecke kann z.B. ein hochpräzises Korrekturmittel, wie ein geschliffenes, gehärtetes oder mit schleifender Oberfläche versehenes Cegenelement oder besonde- re, vergütete Gegenmesser, vorgesehen werden, welches gegebenenfalls bis nur auf 2 bis 5 μm an das jeweilige Messer herangeführt wird. Das Korrekturmittel wird nicht zwingend zusammen mit den zu schneidenden Druckprodukten in Schneideingriff mit dem Messer gebracht, besitzt aber eine derartige Oberflächenstruktur, dass kleine Messerfehler schleifähnlich korrigiert werden. Gegebenenfalls können dem Korrekturteil, sofern dieses z.B. an einer besonderen Zelle des Trommelkörpers angebracht ist, regelmässig oder in besonderen Abständen besondere Justierelemente (z.B. dünne Produkte oder oberflächenbehandelte Teile) beigegeben werden, die zu einem Schneideingriff zwischen Korrekturteil und Messer und damit unterstützenden Ausheilung von Messerbeschädigungen führt. Dabei können die Korrekturteile bei Bedarf eine eigentliche Schleifwirkung herbeiführen. Derart ist es auch möglich, mehrheitlich einfach gehärtete und damit kostengünstige Gegenmesser zusammen mit einzelnen hochvergüteten, z.B. einen selbstschärfenden Effekt aufweisenden, Gegenmes- serπ in Einsatz zu bringen. Auf diese Weise kann der Selbstschärfungs- und Selbstheilungseffekt auch erreicht werden, unter Einsatz von nur wenigen hochqualitativen Gegen messern.
Das erfindungsgemässe Schneidverfahren basiert auf einem gleichgerichteten Vorbeiführen von mehreren Gegenmessern an einem selbstschärfenden Messer (oder umgekehrt). Der Beschnitt verschiedener Kanten des Druckprodukts erfolgt in mehreren Schneidstationen, wobei Kopf- und Fussbeschnitt im Wesentlichen an der gleichen Stelle des Bewegungswegs der Druckprodukte erfolgen kann.
Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung selbstverständlich nicht auf Schneidvorrichtungen mit Trommelkörpern oder rotativ umlaufenden Zellen bzw. Taschen oder Greifern be- schränkt ist. Der Erfindungsgedanke bezieht sich ebenso auf andere Schneidvorrichtungen, insbesondere im Bereich des Hochleistungsschneiden, mit Greifern, Zellen usw., welche entlang eines anderen als einem rotativen Bewegungsweges bewegt sind und dazu führen, dass kontinuierlich geförderte Druckprodukte im Scherschnittverfahren gemäss der Erfindung geschnitten werden.

Claims

Patentansprüche
1. Schneidvorrichtung zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5) mit mehreren auf einem geschlossenen Pfad umlaufenden Förderelementen (3) zur Förderung mindestens eines vereinzelten Druckprodukts (5) oder Druckproduktegruppen (5'), wobei die Druckprodukte (5, 5') entlang ihres Förderwegs an mindestens einer Schneidstation (10) vorbeibewegt werden, wo mindestens eine Kante des Druckprodukts (5) mittels Messern (1 1 , 12) und Gegenmessern (13, 14) im Scherschnitt beschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere selbstschärfende Messer (1 1 , 12) mit mindestens einem Gegenmesser (13, 14) oder mehrere Gegenmesser (1 3, 14) mit mindestens einem selbstschärfenden Messer (1 1 , 12) in Schneideingriff kommen.
2. Schneidvorrichtung nach Patentanspruch I 1 dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (1 1 , 12) an der der Schneidebene (16) zugewandten Flanke (21 ) der Messerschneide (20) eine Beschichtung oder Härtung einer Randzone (25) aufweisen, wel- che im Vergleich zum Messerkörper (17) des Messers (1 1 ) eine grossere Härte aufweisen.
3. Schneidvorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (1 1 , 1 2) eine Messerschneide (20) mit einem Fasenwinkel (ß) von weniger als 25° aufweist, bevorzugt im Bereich von 1 5° bis 20°.
4. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneide (20) eine an den Fasenwinkel (ß) angrenzende, zweite Messeranwinklung aufweist, die mit der der Schneidebene (16) zugewandten Flanke (21 ) des Messers (1 1 , 1 2) einen spitzeren Winkel als der Fasenwinkel (ß) aufweist.
5. Schneidvorrichtuπg nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messer (1 1 , 12) mit mehreren Cegenmessern (13, 14) in Schneideingriff kommen.
6. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass mindestens zwei Gegenmesser (13, 14) mit mehreren Messern (1 1 , 12) in
Schneideingriff kommen.
7. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schneidstation (10) der Vorrichtung einen rotierenden Messerzylinder (31 ) enthält, dessen Messer (1 1 ) je mit einem Cegenmesser (13, 14) in Schneideingriff kommen.
8. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (1 1 , 12) mit Korrekturteilen (33) in Berührung, Fastberührung oder in Schneideingriff kommen, die intermittierend zwischen den Gegenmessern (13, 14) angeordnet sind.
9. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (1 1 , 12) entlang seiner Messerschneide (20) unterschiedliche Härtegrade in funktionaler Abhängigkeit des Abnutzungsprofils eines ungehärteten Messers (1 1 , 12) aufweist.
10. Schneidverfahren zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5) mit mehreren auf einem geschlossenen Pfad umlaufenden Förderelementen (3) zur
Förderung mindestens eines vereinzelten Druckprodukts (5) oder einer Druckproduktegruppen (5'), wobei die Druckprodukte (5) entlang ihres Förderweges an mindestens einer Schneidstation (10) vorbeibewegt werden, wo mindestens eine Kante des Druckprodukts (5) mittels Messern (1 1 , 12) und Cegenmessern (13, 14) im Scherschnitt beschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass selbstschärfende Messer (1 1 , 1 2) und Gegenmesser (1 3, 14) ausschliesslich in gleicher Bewegungsrichtung aneinander vorbeigeführt werden.
1 1. Schneidverfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (1 1 , 12) intermittierend mit Gegenmessern (13, 14) und Korrekturteilen (33) in Schneideingriff gebracht werden.
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