DE1291188B

DE1291188B - Cutting knife for a perforation machine

Info

Publication number: DE1291188B
Application number: DEP36604A
Authority: DE
Inventors: Bradley John Junius
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1963-07-09
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1969-03-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser für eine Maschine zum Querperforieren von Bahnen, vorzugsweise Papierbahnen, die eine umlaufende Messerwalze mit einer zur Walzenachse koaxialen, aus mehreren Einzelmessern bestehenden Messeranordnung und einen in dem Maschinenrahmen festen Gegenmesserhalter aufweist, in welchem die den Einzelmessern auf der Messerwalze zugeordneten Gegenmesser mit ihrer Schneidkante etwa längs einer Schraubenlinie angeordnet sind, deren Achse mit der Messerwalze zusammenfällt.The invention relates to a cutting knife for a cross-perforating machine of webs, preferably paper webs, which have a rotating knife roller with a Knife arrangement that is coaxial to the roller axis and consists of several individual knives and has a fixed counter knife holder in the machine frame, in which the the counter knife assigned to the individual knives on the knife roller with their cutting edge are arranged approximately along a helical line, the axis of which with the knife roller coincides.

Bei dem inQuerrichtung,erfolgenden Durchtrennen von mit höher-'Geschwindigkeit laufenden Bahnen, wie es beispielsweise beim Umwickeln von Toilettenpapier, Papierhandtüchern u. dgl. der Fall ist, wird das Papier.mit hoher Geschwindigkeit auf der Papiermaschine hergestellt und auf eine Mutterrolle aufgewickelt, welche einen Durchmesser von 180 cm und Längen bis zu 240 cm aufweisen kann. Um dieses Gut in marktgerechte Form für den Einzelhandel zu bringen, muß es abgewickelt und dann in die üblichen kleinen Rollen umgewickelt werden. Bei Toilettenpapier haben beispielsweise die kleinen Rollen eine Länge von 10 bis 12 cm und sind in Querrichtung alle 10 bis 12 cm perforiert.When cutting in the transverse direction at a higher speed running webs, such as when wrapping toilet paper or paper towels and the like is the case, the paper is run on the paper machine at high speed produced and wound on a parent roll, which has a diameter of 180 cm and lengths up to 240 cm. To get this commodity in a market-driven form To bring it to retail, it has to be handled and then put into the usual small Rolls are wrapped. When it comes to toilet paper, for example, the little ones have Rolls are 10 to 12 cm long and perforated every 10 to 12 cm in the transverse direction.

Der Perforierungsvorgang stellte bisher eine ernsthafte Begrenzung für die beim Umwickeln erreichbare Geschwindigkeit dar. Die nach dem Stand der Technik bekannten Schneid- und Gegenmesser haben gerade Schneidkanten. Die Schneidkanten der Gegenmesser bilden daher in ihrer Anordnung relativ zur Walzenachse keine exakte Schraubenlinie, sondern einen der Schraubenlinie sich annähernden Streckenzug. Bei dem Schneidvorgang, der eine fortschreitende Punktberührung der Kanten der umlaufenden Schneidmesser mit den Kanten der stationären zugeordneten Gegenmesser darstellt, war daher die Uberlagerung der Schneiden und damit die für den Trennvorgang notwendige Kontaktkraft längs der gesamten Schneidkante der Messer nicht konstant. Waren die Messer richtig eingestellt, um über ihre ganze Eingriffslänge zu schneiden, so betrug die Kontaktkraft in der Mitte der Schneidkanten wegen der dort vorliegenden größten Abweichung des. Streckenzuges von! einer exakten Schraubenlinie mehr als das Doppelte der Kontaktkraft an- den Messerenden. Die Messermitten wurden somit unnötig schweren Kontaktkräften ausgesetzt, welche den Verschleiß .der Schneidmesser und der Gegen-, _ messer vergrößerten und dazu -rührten,: daß 'die Schneidmesser schweren Biege-. und Vibrationskräften ausgesetzt waren.The perforation process has heretofore been a serious limitation for the speed that can be achieved when wrapping. The prior art known cutting and counter knives have straight cutting edges. The cutting edges the counter-knives therefore do not form an exact arrangement relative to the roll axis Helical line, but a line approaching the helical line. at the cutting process, the progressive point contact of the edges of the circumferential Represents cutting knife with the edges of the stationary associated counter knife, was therefore the superposition of the cutting edges and thus the one necessary for the cutting process Contact force along the entire cutting edge of the knife not constant. Were the Knives properly adjusted to cut along their entire length of engagement, so scam the contact force in the middle of the cutting edges because of the greatest there Deviation of the line from! an exact helix more than twice as much the contact force at the knife ends. The knife centers became unnecessarily heavy Exposed to contact forces which reduce the wear of the cutting blades and the counter, _ Knives enlarged and added to that: that 'the cutting knives heavy bending. and were exposed to vibratory forces.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Schneidmessers, bei welchem während der Punktberührung mit ' dem Gegenmesser längs der gesamten Schneidkante eine konstante Kontaktkraft auftritt und welche deswegen -eine hohe Bahngeschwindigkeit während des Perforationsvorganges erlaubt.The object of the invention is therefore to create a cutting knife, at which during point contact with 'the counter knife along the entire Cutting edge a constant contact force occurs and which therefore -a high Web speed allowed during the perforation process.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Schneidmesser der vorstehend beschriebenen Art gelöst, welches sich dadurch kennzeichnet, daß die Schneidkanten der Einzelmesser und/oder Gegenmesser konkav verlaufen. Hierdurch - wird die Abweichung des Verlaufs der Gegenmesserkanten von einer exakten Schraubenlinie kompensiert.This object is achieved according to the invention by a cutting knife of type described above solved, which is characterized in that the The cutting edges of the individual knives and / or counter knives are concave. Through this - the deviation of the course of the counter knife edges from an exact helix compensated.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist der Scheitel der konkaven Krümmung mittig zur Messerlängsseite angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention is the apex the concave curvature is arranged in the middle of the longitudinal side of the knife.

"Vorzugsweise verläuft die konkave Krümmung symmetrisch zur Halbierenden der Messerlängsseiten."Preferably the concave curvature runs symmetrically to the bisector the long sides of the knife.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die konkave Krümmung in der Nähe der Messerenden einen kleineren Krümmungsradius aufweist als in -der Messermitte. Dadurch wird die größere Elastizität der Schneidkanten an den Messerenden, welche ebenfalls Einfluß auf die Kontaktfläche hat, kompensiert.It is particularly useful when the concave curvature is in the vicinity the knife ends have a smaller radius of curvature than in the middle of the knife. This increases the elasticity of the cutting edges at the knife ends, which also has an influence on the contact area, compensated.

. Zweckmäßigerweise sind längs der Schneidkanten im Abstand voneinander sich in Umfangsrichtung erstreckende Kerben angeordnet. Diese bewirken, daß die Papierbahn beim Perforieren nicht vollständig durchtrennt wird, sondern durch Stege zusammengehalten wird.. Appropriately, are along the cutting edges at a distance from one another arranged in the circumferential direction extending notches. These cause the Paper web is not completely severed when perforating, but rather by webs is held together.

Eine besonders günstige Schneidgeschwindigkeit ergibt sich bei einem Steigungswinkel der Schraubenlinie entsprechend einer axialen Versetzung von Schneid- und Gegenmesser von etwa 10 mm pro 12 cm Messerlänge.A particularly favorable cutting speed results in a Angle of inclination of the helix corresponding to an axial offset of cutting and counter knife of about 10 mm per 12 cm knife length.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. DieZeichnungen zeigen in F i g. 1 eine teilweise -geschnittene Ansicht einer bekannten Umwickelmaschine, die sich für die Anwendung der erfindungsgemäßen Messeranordnung, insbesondere zur Querperforierung einer mit hoher Geschwindigkeit laufenden Bahn, eignet, F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte bekannte Messeranordnung, insbesondere die Anordnung der Gegenmesser, F i g. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig.2, F i g. 4 eine Teilansicht der Messerwalze nach F i g. 1 in schematischer Darstellung, wobei die Lage der Schneidmesserkanten relativ zur Lage der Gegenmesserkanten gezeigt ist, F i g. 5 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Teilansicht der in F i g. 1 und 4 dargestellten Schneidmesser nach der Erfindung, F i g. 5a eine perspektivische Darstellung, die die Zuordnung der Messer der Messerwalze zu dem Gegenmesser gemäß der Erfindung erkennen läßt, F i g. 6 einen Teilschnitt durch die Schneidmesseränordnung nach F i g. 5, F i g. 7 eine Teilansicht eines der Messer nach F i g. 5 mit einer Darstellung der 'verschiedenen Konstruktionslinien zur Verdeutlichung der Arbeitsweise, F i g. 8 eine Seitenansicht des Messers nach F i g. 7 und in F i g. 9 eine schematische Ansicht der Messerschneidkante der Messerwalze.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings will. The drawings show in FIG. 1 is a partially sectional view of a known wrapping machine, which is suitable for the use of the knife arrangement according to the invention, especially for cross perforation of a web running at high speed, suitable, F i g. FIG. 2 is a plan view of the FIG. 1 known knife arrangement shown, in particular the arrangement of the counter knife, FIG. 3 is a side view of the arrangement according to Figure 2, F i g. 4 shows a partial view of the knife roller according to FIG. 1 in schematic Representation, the position of the cutting knife edges relative to the position of the counter knife edges is shown, F i g. 5 is an enlarged, partially sectioned partial view of the FIG F i g. 1 and 4 shown cutting knife according to the invention, F i g. 5a a perspective Representation showing the assignment of the knife of the knife roller to the counter knife according to of the invention can be seen, F i g. 6 shows a partial section through the cutting knife assembly according to FIG. 5, Fig. 7 is a partial view of one of the knives according to FIG. 5 with a Representation of the 'different construction lines to clarify the working method, F i g. 8 is a side view of the knife according to FIG. 7 and in FIG. 9 a schematic View of the knife cutting edge of the knife roller.

In den Zeichnungen und insbesondere in F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 insgesamt eine Messerwalze, während mit dem Bezugszeichen 11 insgesamt ein Gegenmesserhalter angedeutet ist. Diese an sich bekannten Elemente bilden einen Teil einer Umwickelmaschine. Im Interesse einer kurzen Fassung und zum besseren Verständnis wurden bekannte Rahmeneinzelheiten in den Zeichnungen weggelassen; man erkennt jedoch, daß die Walze 1.0 in geeigneter Weise in einem Rahmen F für eine Drehbewegung gelagert ist, wenn sie sich in -teilweisem Eingriff mit einer mit ihr laufenden Bahn befindet, wobei der Rahmen Fauch den Gegenmesserhalter 11 trägt. Die Messerwalze wird durch Zahnräder od.. dgl.,. wie bei 10 a (F i g. 4) angedeutet, angetrieben. Die Messerwalze 10 ist mit einer Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden, über den Umfang im Abstand angeordneten Ausnehmungen 12 versehen. Jede Ausnehmung liefert eine längliche Lagerfläche 13, auf der ein biegsames Einzelmesser 14 im Abstand von der Schneidkante 14 a festgeklemmt ist. Das Schneidmesser wird mit Hilfe eines Klemmblockes 15 auf der Lagerfläche 13 gehalten und ist so angeordnet und bemessen, daß es etwas über den Umfang der Walze 10 vorsteht. Die Ausnehmung 12 weist einen zusätzlichen ausgesparten Teil 16 auf, welcher das Messer für eine Durchbiegung freigibt, wenn es mit dem in sich starren, auf dem Gegenmesserhalter festgeklemmten Gegenmesser 17 in Eingriff kommt.In the drawings and in particular in FIG. 1, the reference numeral 10 denotes a knife roller as a whole, while the reference numeral 11 denotes a counter knife holder as a whole. These elements, known per se, form part of a wrapping machine. In the interest of a short version and for better understanding, known frame details have been omitted from the drawings; it can be seen, however, that the roller 1.0 is mounted in a suitable manner in a frame F for a rotary movement when it is in partial engagement with a web running with it, the frame Fauch carrying the counter-knife holder 11. The knife roller is od by gears .. Like.,. as indicated at 10 a (FIG. 4), driven. The knife roller 10 is provided with a multiplicity of recesses 12 which extend in the longitudinal direction and are spaced around the circumference. Each recess provides an elongated bearing surface 13 on which a flexible individual knife 14 is clamped at a distance from the cutting edge 14 a. The cutting knife is held on the bearing surface 13 with the aid of a clamping block 15 and is arranged and dimensioned in such a way that it protrudes slightly beyond the circumference of the roller 10. The recess 12 has an additional recessed part 16 which releases the knife for bending when it comes into engagement with the counter knife 17, which is rigid in itself and clamped on the counter knife holder.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, sind die Messer 14 mit ihren Schneidkanten 14 a parallel zur Achse der Walze 10 angeordnet, während die Schneidkanten 17 a der Gegenmesser 17 annähernd eine Schraubenlinie beschreiben. Der Winkel zwischen der Gegenmesserschneidkante und der Messerwalzenachse ist der Steigungswinkel 0 der Schraubenlinie und in F i g. 4 eingetragen. Die Messeranordnung .bringt einen fortschreitenden Punktkontakt zwischen den Schneidmessern und den Gegenmessern zustande, wobei die Uberlagerung zwischen den Messern in Abhängigkeit von der Art der zu zertrennenden Bahn und der Schärfe der Messerschneidkanten eingestellt ist. Somit berührt jedes Schneidmesser 14 das zugeordnete Gegenmesser 17 an nur einer Stelle in einem gegebenen Augenblick, und diese Punktberührung schreitet über die Länge der beiden einander zugeordneten Messer fort. Wichtig ist dabei, daß das Gegenmesser 17, verglichen mit dem Schneidmesser 14, in sich starr und längs seiner ganzen Fläche eingespannt ist, während das dünnere Schneidmesser nur mit seinem Fuß festgeklemmt ist.As shown in FIG. 4 as can be seen, the knives 14 are with their cutting edges 14 a arranged parallel to the axis of the roller 10, while the cutting edges 17 a the counter knife 17 approximately describe a helix. The angle between of the counter knife cutting edge and the knife roller axis is the helix angle 0 of the helix and in F i g. 4 registered. The knife arrangement .brings one progressive point contact between the cutting knives and the counter knives, the overlap between the knives depending on the type of cut Path and the sharpness of the knife cutting edges is set. So everyone touches Cutting knife 14 the associated counter knife 17 in only one place in a given Moment, and this point of contact strides the length of the two each other assigned knife. It is important that the counter knife 17 compared with the cutting knife 14, rigid in itself and clamped along its entire surface while the thinner cutting knife is only clamped with its foot.

Die Gegenmesser 17 sind in der gezeigten Form längs einer Schraubenlinie angeordnet, so daß nur jeweils ein Gegenmesser mit dem ihm zugeordneten Schneidmesser im Eingriff steht. Die Gegenmesser können aber auch so angeordnet sein, daß jeweils zwei oder mehr einzelne Gegenmesser gleichzeitig mit den ihnen zugeordneten Schneidmessern im Eingriff stehen. Nichtsdestoweniger findet zwischen jedem Gegenmesser und dem ihm zugeordneten Schneidmesser in jedem Augenblick nur Punktberührung statt.In the form shown, the counter knives 17 are along a helical line arranged so that only one counter knife with the cutting knife assigned to it is engaged. The counter knife can also be arranged so that each two or more individual counter knives at the same time with their associated cutting knives are engaged. Nonetheless, there is between every counter knife and the cutting knife assigned to him only point contact at any moment.

Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, weist das Schneidmesser Kerben 18 (vgl. F i g. 5) auf, um in den Trennungsschnitten der Bahn Verbindungsstege stehen zu lassen. Diese Kerben können sich aber auch statt dessen in der Gegenmesserschneide befinden. Das Ergebnis dieser Kerben sind die bekannten Perforationsschnitte, wie man sie auf Toilettenpapier und Papierhandtuchrollen findet.Preferably, but not necessarily, the cutting knife has notches 18 (see FIG. 5) in order to allow connecting webs to stand in the separating cuts of the web. However, these notches can also be located in the counter knife edge instead. The result of these notches are the well-known perforation cuts found on toilet paper and paper towel rolls.

Das erfindungsgemäße Schneidmesser ist vergrößert in den F i g. 5 bis 7 und perspektivisch in der F i g. 5 a dargestellt und kennzeichnet sich durch eine mittig angeordnete konkave Krümmung 19 der Messerschneide 14. Diese wird in bekannter Weise durch Hohlschleifen einer oder beider der dünneren Längskanten des Messers hergestellt.The cutting knife according to the invention is enlarged in FIGS. 5 to 7 and in perspective in FIG. 5 a shown and characterized by a centrally arranged concave curvature 19 of the knife edge 14. This is shown in known way by hollow grinding one or both of the thinner longitudinal edges of the Knife made.

Nach dem Stand der Technik weisen Schneid-und Gegenmesser bisher gerade Schneidkanten auf. Demzufolge bildeten die Gegenmesserschneidkanten nicht Teilstücke einer exakten Schraubenlinie, sondern die dazugehörige Profilsehne. Folglich fand deshalb bei dem Eingriff des biegsamen Schneidmessers mit dem Gegenmesser die geringste Uberlagerung zwischen den Messern an- den Stellen statt, wo die von der Gegenmesserkante gebildete Profilsehne die exakte Schraubenlinie berührte, nämlich an den Messerenden, und eine größere Uberlagerung fand an den Punkten statt, wo die Profilsehne am meisten von einer exakten Schraubenlinie abweicht, nämlich in der Messermitte. Man hat festgestellt, daß aus diesem Grunde und weil die Schneidmesser an ihren Enden elastischer als in der Mitte sind, die Kontaktkraft in der Messermitte mehr als das Doppelte der Kontaktkraft an den Messerenden beträgt, wenn die Messer richtig eingestellt sind, um über ihre ganze Kontaktlänge zu schneiden. Bei dieser Einstellung genügt der Betrag der Kontaktkraft am Ende des Messers zum Zertrennen der Bahn. Somit werden die Mitten der Messer unnötig großen Kontaktkräften ausgesetzt, welche lediglich den Verschleiß an den Schneid- und Gegenmessern vergrößern und dazu führen, daß die Gegenmesser schweren Biege-und Vibrationskräften ausgesetzt sind.According to the prior art, cutting knives and counter knives have so far been straight Cutting edges on. As a result, the counter knife cutting edges did not form sections an exact helix, but the corresponding chord. Consequently found therefore the lowest when the flexible cutting knife engages the counter knife Overlay between the knives at the points where the counter knife edge formed profile chord touched the exact helix, namely at the knife ends, and a greater overlap took place at the points where the profile chord was greatest deviates from an exact helix, namely in the middle of the knife. It has been found that for this reason and because the cutting blades are more elastic than at their ends are in the middle, the contact force in the knife center is more than double that Contact force at the knife ends is, if the knives are correctly adjusted, to cut over their entire contact length. With this setting, the Amount of contact force at the end of the knife to sever the web. Thus become the middle of the knife exposed to unnecessarily large contact forces, which only increase the wear on the cutting and counter knives and lead to the fact that the counter knives are exposed to heavy bending and vibration forces.

Es hat sich gezeigt, daß die eingebuchtete Grundform -des Schneidmessers dazu beiträgt, eine annähernd konstante Kontaktkraft zwischen dem Schrieidmesser 14 und dem entsprechenden Gegenmesser 17 längs allen Punkten der gegenseitigen Berührung aufrechtzuerhalten, wobei die Messer 14 und 17, wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, parallel zueinander angeordnet sind. Ähnlich wirkungsvolle Ergebnisse einer konstanten Kontaktkraft zwischen den Messern 14 und 17 erhält man, indem man das Gegenmesser in ähnlicher Weise, jedoch mit anderem Schneidkantenverlauf, hohlschleift. Ferner können die Vorteile der Erfindung durch beiderseitig angepaßtes Hohlschleifen der einander angeordneten Schneid- und Gegenmesser verwirklicht werden.It has been shown that the indented basic shape of the cutting knife helps to maintain an approximately constant contact force between the scoring knife 14 and the corresponding counter knife 17 along all points of mutual contact, the knives 14 and 17, as shown in FIG. 4 can be seen, are arranged parallel to one another. Similar effective results of a constant contact force between the knives 14 and 17 are obtained by hollow grinding the counter knife in a similar way, but with a different cutting edge course. Furthermore, the advantages of the invention can be realized by mutually adapted hollow grinding of the mutually arranged cutting and counter knives.

Bei der Erzielung eines optimalen Schneidkantenverlaufs hat das Hohlschleifen zwei Aufgaben. Einmal muß es die Tatsache berücksichtigen, daß die gerade Schneidkante des Gegenmessers keine exakte Schraubenlinie darstellt, sondern nur eine Annäherung an sie. Bei einem geraden Messer verursacht dies eine stärkere Messerauslenkung und damit eine größere Kontaktkraft in der Mitte des Messers als an den Messerenden.When achieving an optimal cutting edge course, the hollow grinding has two tasks. Once it has to take into account the fact that the straight cutting edge of the counter knife does not represent an exact helix, but only an approximation to them. With a straight knife, this causes a greater deflection of the knife and thus a greater contact force in the middle of the knife than at the knife ends.

Zweitens muß es die Tatsache berücksichtigen, daß zur Erzeugung einer bestimmten Auslenkung des Messerendes eine geringere Kraft erforderlich ist als zur Auslenkung der Messermitte um denselben Betrag. Da das Messer in der Mitte steifer als an den Enden. ist, muß der Betrag der Auslenkung, welche durch die Uberlagerung zwischen Schneidmesser und Gegenmesser erzeugt wird, in der Mitte des Messers kleiner als an den Messerenden sein, wenn die Kontaktkraft an beiden Stellen gleich groß sein soll.Second, it must take into account the fact that to produce a a certain deflection of the knife end a lower force is required than to deflect the center of the knife by the same amount. Because the knife is stiffer in the middle than at the ends. must be the amount of deflection caused by the superposition is generated between the cutting knife and the counter knife, smaller in the middle of the knife than at the knife ends if the contact force is the same at both points should be.

Außerdem sind bei der Bestimmung der genauen Tiefe und des Verlaufs der Schneidkantenkrümmung zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse verschiedene Variable zu beachten. Es handelt sich dabei um: 1. den Steigungswinkel 0 (F i g. 4, 9) der von den Gegenmessern gebildeten Schraubenlinie - je größer dieser Steigungswinkel ist, um so tiefer muß .der- erforderliche Hohlschliff sein, 2. den Montagewinkel (-(F i g. 1) der Schneidmesser, 3. den Abstand d (F i g. 6), um den das Schneidmesser aus der Klemmvorrichtung in der Messerwalze vorsteht, 4. den Radius RR von der Achse der Messerwalze bis zur Schneidkante des Walzenmessers und 5. die Kontaktkraft zwischen Schneid- und Gegenmesser, die erforderlich ist, um die Bahn zufriedenstellend zu zertrennen, und die von dem Steigungswinkel 0 der Schraubenlinie und der Dicke der zu zertrennenden Papierbahn abhängt.There are also several variables to consider when determining the exact depth and shape of the cutting edge curvature to achieve the desired results. These are: 1. the helix angle 0 (Fig. 4, 9) of the helix formed by the counter knives - the larger this helix angle, the deeper the required hollow ground must be, 2. the mounting angle (- (Fig. 1) the cutting knife, 3. the distance d (Fig. 6) by which the cutting knife protrudes from the clamping device in the knife cylinder, 4. the radius RR from the axis of the knife cylinder to the cutting edge of the cylinder knife and 5. the contact force between the cutting knife and the counter knife which is required to cut the web satisfactorily and which depends on the helix angle θ of the helix and the thickness of the paper web to be cut.

Die Variable 0, d. h. der Steigungswinkel der Schraubenlinie der Gegenmesser, ist besonders wichtig bei Betrieb mit hoher Geschwindigkeit, d. h., wenn die Perforationsmaschine mit Geschwindigkeiten über 60 mJMin. betrieben wird. Es hat sich herausgestellt, daß die bei hohen Geschwindigkeiten auftretenden Messerfehler unmittelbar auf das rasche Weiterwandern des belasteten Berührungspunktes längs der Schneidkante des Schneidmessers zurückzuführen waren - weniger auf die Biegebeanspruchungen des Schneidmessers an der Einspannstelle. Durch die Vergrößerung des Steigungswinkels kann die Wanderungsgeschwindig- Dabei ist R = der Radius des Hohlschliffes zum Ausgleich dafür, daß die Gegenmesserkante kein Teilstück einer exakten Schraubenlinie ist, Lß = die Eingriffslänge einer Schneidmesserkante, RR = der Abstand einer Schneidmesserkante von der Achse der Messerwalze, A = die Versetzung der Gegenmesserkante zur Bildung des Steigungswinkels der Schraubenlinie, l) = der Winkel (F i g. 1) zwischen der Schneidmesserebene und einer die Messerkante enthaltenden axialen Schnittebene, gemessen in einer radialen Schnittebene der Messerwalze - d. h. der Montagewinkel des Schneidmessers C-) nach F i g. 1. Dieser Winkel beträgt bei optimalen Betriebsbedingungen 45°.The variable 0, ie the pitch angle of the helix of the counter knife, is particularly important when operating at high speed, ie when the perforating machine is operating at speeds above 60 mJMin. is operated. It has been found that the knife errors occurring at high speeds were directly due to the rapid migration of the loaded contact point along the cutting edge of the cutting knife - less to the bending stresses of the cutting knife at the clamping point. By increasing the angle of incline, the migration speed can R = the radius of the hollow ground to compensate for the fact that the counter knife edge is not a part of an exact helix, Lß = the length of engagement of a cutting knife edge, RR = the distance between a cutting knife edge and the axis of the knife roller, A = the offset of the counter knife edge to form the Pitch angle of the helix, l) = the angle (F i g. 1) between the cutting knife plane and an axial cutting plane containing the knife edge, measured in a radial cutting plane of the knife roller - ie the mounting angle of the cutting knife C-) according to F i g. 1. This angle is 45 ° under optimal operating conditions.

Der zusammengesetzte Schliff 19 wird durch eine additive Oberlagerung des Hohlschliffes auf dem Radius R mit einem flacheren Schliff 20 (vgl. F i g. 7) zum Ausgleich der besonderen Elastizität der Messerenden erreicht. Die besondere Elastizität der Messerenden wird also dadurch ausgeglichen, daß die Messerenden weiter von der Messerwalze vorstehen keif des belasteten Eingriffspunktes längs der Schneidkante verringert werden; d. h., je größer der Winkel 0 ist, um den die Verbindungslinie der Gegenmesserschneidkanten von einer Parallelen zur Messerwalzenachse abweicht, um so geringer ist die Wanderungsgeschwindigkeit des belasteten Eingriffspunktes längs der Schneidkante. Früher betrug beispielsweise der Steigungswinkel 0 etwa 5 mm pro 10 bis 11 cm Länge. Die Länge von 10 bis 11 cm wurde deshalb gewählt, weil es sich hier um die Breite einer Toilettenpapierbahn handelt und man damit eine optimale Messerlänge erhält. Bei einem Steigungswinkel 0 von 5 mm pro 10 bis 11 cm Länge kann die Perforationsmaschine zufriedenstellend mit einer Geschwindigkeit bis zu 50 bis 60m pro Minute laufen, wobei die Spitzengeschwindigkeit von der erforderlichen Schneidkraft abhängt. Wird der Steigungswinkel vergrößert, um die Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen, führt die stärkere Abweichung der Gegenmesserlinie von einer echten Schraubenlinie zu einem übermäßigen Schneidmesserverschleiß und zu einem vorzeitigen Schneidmesserbruch. Jedoch beseitigte der größere Steigungswinkel der Schraubenlinie den vorher nicht vermeidbaren unmittelbaren Bruch der Schneidmesser bei höheren Geschwindigkeiten.The composite grind 19 is achieved by an additional superimposition of the hollow grind on the radius R with a flatter grind 20 (see FIG. 7) to compensate for the particular elasticity of the knife ends. The particular elasticity of the knife ends is compensated for by the fact that the knife ends protrude further from the knife roller and the stressed engagement point along the cutting edge is not reduced; that is, the greater the angle 0 by which the connecting line of the counter knife cutting edges deviates from a parallel to the knife roller axis, the lower the migration speed of the loaded engagement point along the cutting edge. In the past, for example, the helix angle 0 was about 5 mm per 10 to 11 cm length. The length of 10 to 11 cm was chosen because it is the width of a toilet paper web and you get an optimal knife length. With a pitch angle θ of 5 mm per 10 to 11 cm length, the perforating machine can run satisfactorily at a speed of up to 50 to 60 m per minute, the tip speed depending on the cutting force required. If the helix angle is increased in order to increase the operating speed, the greater deviation of the counter knife line from a real helix leads to excessive knife wear and premature knife breakage. However, the larger pitch angle of the helix eliminated the previously unavoidable immediate breakage of the cutting blades at higher speeds.

Um die Abweichung der Gegenmesserschneidkante von einem exakten Schraubenlinienstück auszugleichen, ist das Schneidmesser 14 auf einem Radius R hohlgeschliffen, welcher sich durch die folgende Formel errechnet: und sich stärker mit dem Gegenmesser überlagern als der Mittelteil, wodurch sich eine gleichmäßige Schneidkraft längs der gesamten Schngidmesserkante ergibt. Das Schneidmesser 14 kann zur leichteren Herstellung und Montage an den Enden Abflachungen 21 aufweisen. Jedoch erstreckt sich der Schliff 19 im wesentlichen längs einer stetigen Krümmung, deren Scheitel mittig zur Messerlängsseite liegt, über die gesamte Länge des Messers.In order to compensate for the deviation of the counter- knife cutting edge from an exact helical section, the cutting knife 14 is hollow ground on a radius R, which is calculated using the following formula: and overlay the counter-knife more strongly than the central part, which results in a uniform cutting force along the entire cutting-knife edge . The cutting knife 14 can have flattened areas 21 at the ends for easier manufacture and assembly. However, the bevel 19 extends essentially along a constant curvature, the apex of which is centered on the longitudinal side of the knife, over the entire length of the knife.

Wie man aus F i g. 7 erkennt, kann das Messer längs einer Seite .oder, wie aus F i g. 5 ersichtlich, längs beider Seiten geschliffen sein, wenn es zwei Schneidkanten aufweisen soll, um nach Stumpfwerden einer Schneidkante umgekehrt zu werden. Ist nur eine Schneidkante erforderlich, dann kann die Hohlschliffkontur etwas abgeschrägt sein, wie man aus F i g. 6 erkennt.As one can see from FIG. 7 recognizes, the knife can run along one side. Or, as from Fig. 5 can be seen to be sanded along both sides if there are two Cutting edges should have to be reversed after a cutting edge becomes blunt to become. If only one cutting edge is required, the hollow ground contour can be used be somewhat beveled, as can be seen from FIG. 6 recognizes.

Die Schneidmesser 14 sind vorzugsweise aus Schnelldrehstahl hergestellt. Die maximale Abweichung von der geraden Schneidkante ergibt sich für ein 12 cm langes, 0,8 mm dickes und an den Enden 22,2 mm breites Messer in der Mitte seiner Längsseite zu 0,19 mm für einen Steigungswinkel 0 von 10,16 mm pro 12 cm Länge und einen Umfang der Messerwalze von 68,6 cm. Mit anderen Worten beträgt die Breite des Messers in der Mitte 22,2 minus 2mal 0,19 = 21,8 mm. Für einen größeren Steigungswinkel wird eine größere Tiefe des Hohlschliffes entsprechend der oben angegebenen Gleichung verweaidet. Die Dicke der Kerben 18 liegt bei etwa 0,2 cm, d. h. in der Größenordnung von 111z bis 2 Messerdicken. Normalerweise weist jedes Messer 29 Kerben auf.The cutting blades 14 are preferably made of high-speed steel. The maximum deviation from the straight cutting edge results for a 12 cm long, 0.8 mm thick and at the ends 22.2 mm wide knife in the middle of its long side to 0.19 mm for a pitch angle 0 of 10.16 mm per 12 cm length and a circumference of the knife roller of 68.6 cm. In other words, the width of the knife in the middle is 22.2 minus 2 times 0.19 = 21.8 mm. For a greater helix angle, a greater depth of the hollow section is woven in accordance with the equation given above. The thickness of the notches 18 is approximately 0.2 cm, that is to say in the order of magnitude of 111 to 2 knife thicknesses. Typically, each knife has 29 notches.

Claims

Claims: 1. Cutting cutter for a machine for transversely perforating webs, preferably paper webs, which has a rotating knife roller with a knife arrangement which is coaxial to the roller axis and consists of several individual knives and a counter knife holder fixed in the machine frame, in which the counter knife assigned to the individual knives on the knife cylinder are arranged with their cutting edge approximately along a helical line, the axis of which coincides with the knife roller, characterized in that the cutting edges (14 a or 17 a) of the individual knives (14) and / or counter knives (17) are concave.

2. Cutting knife according to claim 1, characterized in that the apex the concave curvature (19) is boldly arranged to the longitudinal side of the knife.

3. Cutting knife according to claim 1 and 2, characterized in that the concave curvature (19) is symmetrical runs to the bisector of the long sides of the knife.

4. Cutting knife after one of the Claims 1 to 3, characterized in that the concave curvature (19) in the Near the knife ends has a smaller radius of curvature than in the middle of the knife.

5. Cutting knife according to one of claims 1 to 4, characterized in that along its cutting edge (19) at a distance from one another in the circumferential direction extending, per se known notches (18) are arranged.

6. Cutting knife according to one of claims 1 to 5, characterized in that the helix has a pitch angle (0) corresponding to an axial offset of the cutting (14) and counter knife (17) of about 10 mm per 12 cm knife length.