DE29680162U1

DE29680162U1 - Automatic tangential cutting device

Info

Publication number: DE29680162U1
Application number: DE29680162U
Authority: DE
Inventors: Robert Baldan
Original assignee: Celli A Belgium SA
Current assignee: Celli A Belgium SA
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2006-03-12
Also published as: WO1996028284A1; EP0758942A1; BE1009187A5; CA2190186A1

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung stammt aus dem Bereich des Längs-Schnitts, auch Längsschneiden genannt, von biegsamen Materialien wie Papier, nichtgewebtem Stoff, Kunststoffolie oder Glasfaser. Sie betrifft insbesondere eine schnellaufende Tangentialschneidevorrichtung.The present invention comes from the field of longitudinal cutting, also called longitudinal cutting, of flexible materials such as paper, non-woven fabric, plastic film or fiberglass. It relates in particular to a high-speed tangential cutting device.

Mechanisch gesehen besteht eine Schneideeinheit aus einer Schneide und einer Gegenschneide, die beide kreisrund und auf ihre jeweilige Halterung montiert sind. Das Messer besteht aus der Schneide und ihrer Halterung. Die Gegenschneide und ihre etwaige Halterung werden Gegenmesser genannt. Ein Messer und sein Gegenmesser werden zusammen als Schneideeinheit, bezeichnet. Alle Schneideeinheiten einer Maschine zusammen bilden eine Schneidevorrichtung. Tangentialschnitt bedeutet, daß der Bogen im Schnittbereich tangential zum Gegenmesser angeordnet ist.Mechanically, a cutting unit consists of a cutting edge and a counter-cutting edge, both of which are circular and mounted on their respective holders. The knife consists of the cutting edge and its holder. The counter-cutting edge and its holder, if any, are called counter-cutting edges. A knife and its counter-cutting edge are together referred to as a cutting unit. All cutting units of a machine together form a cutting device. Tangential cutting means that the sheet is arranged tangentially to the counter-cutting edge in the cutting area.

Der Bereich des Längsschneidens ist einer ständigen Weiterentwicklung unterworfen. Zur Anpassung an die fortwährende Diversifizierung der Produkte und zur Erreichung einer größeren Präzision und höherer Schnittgeschwindigkeiten verbessern die Konstrukteure die Leistungen ihrer Schneidevorrichtungen stetig.The field of longitudinal cutting is subject to constant development. In order to adapt to the ongoing diversification of products and to achieve greater precision and higher cutting speeds, designers are constantly improving the performance of their cutting devices.

Schneidevorrichtungen umfassen entweder Gegenmesser mit eigenem Antrieb oder Schneidringe, die auf eine durchgehende Welle montiert sind.Cutting devices comprise either counter knives with their own drive or cutting rings mounted on a continuous shaft.

Bei Maschinen der neueren Generationen gibt es am häufigsten Probleme mit der präzisen, schnellen und problemlosenWith machines of the newer generations, the most common problems are the precise, fast and trouble-free

Einstellung auf die gewünschten Längen, der Benutzungssicherheit sowie dem Erreichen sehr geringer Schnittbreiten. Wenn man den o.g. Problemen auch einzeln abhelfen kann, so ist es sehr viel schwieriger, Schneideanlagen zu entwickeln, die eine annehmbare Gesamtlösung darstellen. Diese Probleme werden nachfolgend kurz erläutert:Adjustment to the desired lengths, safety of use and achieving very small cutting widths. Although the above problems can be remedied individually, it is much more difficult to develop cutting systems that represent an acceptable overall solution. These problems are briefly explained below:

1) Genauigkeit und Einstellungsgeschwindigkeit1) Accuracy and setting speed

Das Einstellen ist der Vorgang zum Regeln der Schnittbreiten. Bei den meisten noch in Betrieb befindlichen Maschinen erfolgt das Einstellen manuell. Dieser Vorgang ist relativ zeitaufwendig und es ist nur eine begrenzte Präzision erreichbar. Bei der Güte des Einstellens spielt die Geschicklichkeit des Bedienungspersonals eine große Rolle.Adjustment is the process of regulating the cutting widths. On most machines still in operation, adjustment is done manually. This process is relatively time-consuming and only a limited level of precision can be achieved. The skill of the operating personnel plays a major role in the quality of the adjustment.

Wenn die Einstellungsgeschwindkeit bei einer geringen Anzahl von Messern (3 bis 5 Messer) auch keine große Rolle spielt, wird diese umso wichtiger, wenn in einer Maschine eine Anzahl von 40 oder sogar 60 Messereinheiten erreicht wird. In diesen Fällen muß die Maschine zum Neueinstellen der Messer häufig für mehrere Stunden abgestellt werden.Although the adjustment speed is not very important when the number of knives is small (3 to 5 knives), it becomes even more important when the number of knife units in a machine reaches 40 or even 60. In these cases, the machine often has to be stopped for several hours to reset the knives.

Bei auf eine durchgehende Welle montierten Schneidringen kann die Einstellung der Schneideeinheiten zum Erhalt der gewünschten Schnittbreiten nur manuell erfolgen.With cutting rings mounted on a continuous shaft, the cutting units can only be adjusted manually to obtain the desired cutting widths.

Hierzu müssen die Gegenschneiden auf die gewünschte Breite und mit der erforderlichen Präzision eingestellt werden. Für eine Präzision unter 1 mm ist die Verwendung einer Lehre unerläßlich.To do this, the counter blades must be set to the desired width and with the required precision. For a precision of less than 1 mm, the use of a gauge is essential.

Außer dieser Einstellung der Gegenschneiden muß auch noch das Messer gegenüber den Gegenmessern eingestellt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt bedeutet. Es gibt zwar eine ganze Reihe automatischer Einstellungssysteme, wenn die Gegenmesser mit einem eigenen Motor angetriebenIn addition to this adjustment of the counter blades, the knife must also be adjusted relative to the counter blades, which means an additional work step. There are a whole range of automatic adjustment systems, if the counter blades are driven by their own motor

werden, doch können mit solchen System keine sehr schmalen Schnittbreiten erreicht werden (in der Regel ± 200 mm).However, such systems cannot achieve very narrow cutting widths (usually ± 200 mm).

Das Einstellen erfordert in fast allen Fällen eine getrennte Justierung der Messer und Gegenmesser, da sie durch keine mechanische Verbindung miteinander verbunden sind.In almost all cases, adjustment requires separate adjustment of the knives and counter knives, as they are not connected to each other by any mechanical connection.

2) Schleifen der Gegenmesser2) Grinding the counter knives

Das Schleifen der Gegenschneiden stellt vor besondere Probleme, wenn man es mit einer Rillenwalze oder Schneidringen zu tun hat. In diesen Fällen ist es kaum möglich, die Gegenmesser zum Schleifen aus der Maschine zu nehmen, da dies viel zu zeitaufwendig ist. In den anderen Fällen können die Gegenmesser problemlos ausgebaut und gegen andere ausgetauscht werden, die außerhalb der Maschine geschliffen wurden.Grinding the counter blades presents particular problems when dealing with a grooved roller or cutting rings. In these cases it is hardly possible to remove the counter blades from the machine for grinding, as this is far too time-consuming. In the other cases the counter blades can easily be removed and replaced with others that have been ground outside the machine.

Die Gegenmesser werden somit in der Maschine geschliffen. Diese Lösung bringt ihrerseits wieder eine Reihe von Nachteilen mit sich, wie beispielsweiseThe counter knives are thus ground in the machine. This solution in turn brings with it a number of disadvantages, such as

. die Notwendigkeit besonderen, für die Maschine geeigneten Werkzeugs zum Schleifen der Gegenmesser;
. mehr oder weniger lange Maschinenausfallzeiten;. the need for special tools suitable for the machine for grinding the counter knives;
. more or less long machine downtimes;

. das Vorhandensein feiner Metallfeilspäne in der Maschine durch das Schleifen.. the presence of fine metal filings in the machine due to grinding.

Die gewöhnlichen Arbeiten an den Messern, nämlich Einstellen der Schnittbreite (an den Gegenmessern), Auswechseln der abgenutzten Schneiden und diverse Wartungsarbeiten, stellen manuelle Arbeiten an sehr scharfen Teilen dar. Dabei zieht sich das Bedienungspersonal leider häufig Verletzungen an den Händen zu. Die Benutzung entsprechender Handschuhe kann dieses Risiko zwar verringern, aber nicht verhindern. Außerdem braucht man bei der Arbeit mit Handschuhen für alle diese Einstell- und Justierarbeiten der Messer noch länger.The usual work on the blades, namely adjusting the cutting width (on the counter blades), replacing worn blades and various maintenance work, involves manual work on very sharp parts. Unfortunately, the operating personnel often injure their hands in the process. The use of appropriate gloves can reduce this risk, but cannot prevent it. In addition, all of these adjustment and adjustment work on the blades takes even longer when working with gloves.

Am besten ist es, diese manuellen Tätigkeiten an den schneidenden Teilen auf ein Minimum zu beschränken.It is best to keep these manual activities on the cutting parts to a minimum.

3) Mindestschnittbreite3) Minimum cutting width

Ein Merkmal, das in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, ist die Mindestschnittbreite. Dieser Mindestschnittabstand stellt den geringsten Abstand dar, den die Schneideeinheiten voneinander haben können.A feature that has become increasingly important in recent years is the minimum cutting width. This minimum cutting distance represents the smallest distance that the cutting units can have from each other.

Wenn sehr geringe Breiten (< 30 mm) erforderlich sind, werden in der Regel Rillenwalzen eingebaut Die Mindestschnittbreite hängt hauptsächlich von der Breite der Messer ab, denn wenn es auch einfach sein mag, sehr nah beieinander liegende Rillen zu erreichen, so ist die Herstellung sehr schmaler Messer umso schwieriger.When very small widths (< 30 mm) are required, grooved rollers are usually installed. The minimum cutting width depends mainly on the width of the knives, because even if it may be easy to achieve grooves very close to each other, the production of very narrow knives is all the more difficult.

Mit Schneidringen erreicht man ebenfalls geringe Schnittbreiten, doch bereiten sie die vorstehend beschriebenen Probleme.Cutting rings can also be used to achieve small cutting widths, but they cause the problems described above.

Beim Tangentialschnitt liegt das Problem darin, möglichst geringe und leicht verstellbare Schnittbreiten und einen problemlosen Austausch der abgenutzten Gegenschneiden zu erreichen. Wenn jedes Gegenmesser seinen eigenen Antriebsmotor hat, begrenzen dessen Abmessungen sehr häufig die Mindestschnittbreite auf ± 200 mm, was für eine ganze Reihe von Produkten zu viel ist. Mit Gegenmessern mit eigenem Motor kann man somit keine geringen Schnittbreiten erreichen, auch wenn sie noch so gute Ergebnisse bei der Schnittqualität liefern.The problem with tangential cutting is to achieve the smallest possible and easily adjustable cutting widths and to ensure that worn counter blades can be replaced without any problems. If each counter blade has its own drive motor, its dimensions very often limit the minimum cutting width to ± 200 mm, which is too much for a whole range of products. Counter blades with their own motor therefore cannot achieve small cutting widths, even if they deliver very good results in terms of cutting quality.

Die Erfindung hilft den genannten Problemen mit einer Gesamtlösung ab und liefert eine Tangentialschneidevorrichtung mit mehreren unabhängigen Schnitteinheiten, mit der gleichzeitig eine hohe Einstellungsgeschwindigkeit undThe invention solves the problems mentioned above with a complete solution and provides a tangential cutting device with several independent cutting units, which simultaneously enables a high setting speed and

-Präzision erreicht sowie sehr geringe Schnittbreiten, unter 200 mm, erreicht werden.-Precision can be achieved and very small cutting widths, less than 200 mm, can be achieved.

Dieses Ziel wird dank einer Tangentialschneidevorrichtung erreicht, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.This objective is achieved thanks to a tangential cutting device as defined in the claims.

Die beigefügte Zeichnung zeigt eine Perspektivansicht einer Schneidevorrichtung nach der Erfindung mit Schnittdarstellung. Auf dieser Zeichnung sind die einzelnen Teile wie folgt bezeichnet:The attached drawing shows a perspective view of a cutting device according to the invention with a sectional view. In this drawing, the individual parts are designated as follows:

10 Gehäuse10 Housing

11 Gegenmesser11 Counter knives

12 gerillte gemeinsame Achse, welche die Gegenmesser trägt12 grooved common axis which carries the counter knives

13 Lineareinheit13 Linear unit

14 Schlitten14 sledges

15 Pneumatikzylinder15 pneumatic cylinders

16 Gegenschneide
17 Messer16 Counter blade
17 knives

18 Zweibewegungs-Pneumatikschneidenhalterung18 Two-motion pneumatic cutting holder

19 Schneide19 Cutting edge

20 Messerschlitten20 knife carriages

21 Linearführungsschiene für die Messer21 Linear guide rail for the knives

22 Pneumatikkolben für die Verbindung zwischen Messer und Gegenmesser zur Gewährleistung der gleichzeitigen Bewegung der beiden Teile der Schnitteinheit22 pneumatic pistons for the connection between the knife and the counter knife to ensure the simultaneous movement of the two parts of the cutting unit

23 Luftkammer zur Positionsarretierung23 Air chamber for position locking

24 Zahnstange
25 Rändelknopf24 Rack
25 Knurled knob

26 Meßschiene26 Measuring rail

Die Gegenmesser 11 sind auf eine gemeinsame gerillte Achse 12 montiert, die drehend angetrieben werden kann. Die Gegenmesser können entlang der Achse 12 gleiten, und ihre Einstellung erfolgt automatisch durch die Lineareinstellungseinheit 13, die von einer Steuereinheit gesteuert wird, die einen Getriebe- oder Schrittschaltmotor und eineThe counter knives 11 are mounted on a common grooved shaft 12 which can be driven in rotation. The counter knives can slide along the shaft 12 and their adjustment is carried out automatically by the linear adjustment unit 13, which is controlled by a control unit comprising a gear or stepper motor and a

digitale Steuereinheit mit Bediener-Interface und Steuersoftware umfaßt. Entlang der Lineareinheit 13 gleitet der Schlitten 14, der einen Pneumatikzylinder 15 trägt, der jedes Gegenmesser 11 schnell und genau einstellt. Die Messer 17 sind auf die Schlitten 20 montiert, die entlang der Führungsschnienen 21 gleiten können, die mit Kugellagern versehen sind. Jedes Messer umfaßt eine pneumatische Zweibewegungs-Schneidenhalterung 18 und eine Schneide 19, einen Pneumatikkolben 22, um das Messer fest mit dem dazugehörigen Gegenmesser zu verbinden, damit beide Teile der Schnitteinheit gleichzeitig bewegt werden können, sowie eine Luftkammer 23 zum gleichzeitigen Arretieren aller Schnitteinheiten. Mit einem Rändeleinstellknopf 25, der mit einer Zahnstange 24 zusammenwirkt, ist ein schnelles, genaues und einfaches Verfahren jeder Schnitteinheit per Hand möglich. Mit der Meßschiene 26 kann die Position der Schnitteinheiten automatisch gemessen werden.digital control unit with operator interface and control software. Along the linear unit 13 slides the carriage 14, which carries a pneumatic cylinder 15 that adjusts each counter knife 11 quickly and accurately. The knives 17 are mounted on the carriages 20, which can slide along the guide rails 21, which are provided with ball bearings. Each knife comprises a pneumatic two-movement blade holder 18 and a blade 19, a pneumatic piston 22 to firmly connect the knife to the corresponding counter knife so that both parts of the cutting unit can be moved simultaneously, and an air chamber 23 to simultaneously lock all cutting units. A knurled adjustment knob 25, which works together with a rack 24, enables each cutting unit to be moved quickly, accurately and easily by hand. The measuring rail 26 can be used to automatically measure the position of the cutting units.

Die Vorteile der Erfindung hinsichtlich des Schnitts sind nachstehend zusammengefaßt.The advantages of the invention with regard to cutting are summarized below.

Mit der Vorrichtung kann eine Einstellungspräzision von etwa 0,1 mm erreicht werden. Sie kann in neue Maschinen eingebaut oder bei bereits bestehenden Maschinen von bis zu 6m Breite nachgerüstet werden. Die Einstellungsgeschwindigkeit beträgt etwa 3 bis 5 Schnitteinheiten pro Minute.The device can achieve a setting precision of around 0.1 mm. It can be installed in new machines or retrofitted to existing machines up to 6m wide. The setting speed is around 3 to 5 cutting units per minute.

Insbesondere bei Maschinen, die eine große Anzahl Messer sowie eine große Präzision erfordern, kann mit Hilfe der Erfindung die zum Ändern eines Setups nötige Zeit um einen Faktor von 5 bis 8 verringert und doch gleichzeitig die Präzision erheblich verbessert werden.Especially for machines that require a large number of knives and a high level of precision, the invention can reduce the time required to change a setup by a factor of 5 to 8 while at the same time significantly improving the precision.

Da die Gegenschneiden leicht aus der Maschine ausgebaut werden können, indem man einfach die gerillte Achse herauszieht, können sie problemlos außerhalb der Maschine nachgeschliffen werden. Durch Verwendung einer gerillten Welle kann der problemlose Austausch der Gegenschneiden, die beiSince the counter blades can be easily removed from the machine by simply pulling out the grooved shaft, they can be easily reground outside the machine. By using a grooved shaft, the counter blades that are used in

einem Einzelantrieb der Gegenmesser vorhanden sind, mit geringen Mindestschnittabständen kombiniert werden, die denen vergleichbar sind, die mit Schneidringen erreicht werden.
5a single drive of the counter knives, combined with small minimum cutting distances comparable to those achieved with cutting rings.
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Der große Vorteil hinsichtlich der Sicherheit besteht im Entfallen manueller Eingriffe an den Messern für den Einstellungsvorgang, da dieser tatsächlich vollkommen automatisch erfolgt. Mit dem an der Oberseite des Messers angebrachten Pneumatikkolben können Messer und Gegenmesser beim Einstellen fest miteinander verbunden werden. Die Justierung zwischen Schneide und Gegenschneide ist auf diese Weise dauerhaft gewährleistet. Diese Justierung muß somit vor der Inbetriebsetzung der Messer nicht manuell überprüft werden.The big advantage in terms of safety is that there is no need for manual intervention on the blades during the adjustment process, as this is actually completely automatic. The pneumatic piston attached to the top of the blade allows the blade and counter blade to be firmly connected to one another during adjustment. The adjustment between the cutting edge and counter blade is thus permanently guaranteed. This adjustment therefore does not have to be checked manually before the blades are put into operation.

Ein Mindestschnittabstand von bis zu ± 50 mm wird erreicht durch schmale Führungsschienen und die gerillte Achse zum Drehantrieb der Gegenmesser sowie durch eine geeignete Gestaltung des automatischen Messereinstellsystems, damit es keine Störungen bei dieser Mindestschnittbreite gibt.A minimum cutting distance of up to ± 50 mm is achieved by narrow guide rails and the grooved axis for the rotary drive of the counter knives as well as by a suitable design of the automatic knife adjustment system so that there are no disturbances in this minimum cutting width.

Claims

EXPECTATIONS

1. Tangential cutting device with several cutting units, which consist of a knife and a counter knife, characterized in that all the counter knives (11) are mounted so that they can slide along a common axis (12) and that the device comprises a linear adjustment unit (13) extending parallel to the aforementioned common axis, the aforementioned linear adjustment unit comprising a rail along which a slide (14) slides, which comprises an adjustment cylinder (15) controlled by a control device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control device comprises a digital control unit.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned common axis (12) is a grooved axis.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the knives (17) are mounted so that they can slide along at least one guide rail (21) which is provided with a ball bearing.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each knife comprises a holder (18) to which a device (22) is attached which firmly connects the knife to the counter knife.

6. Device according to claim 5, characterized in that the device for firmly connecting the knife and counter knife consists of a pneumatic piston.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each cutting unit comprises a device (23) for locking the position of the cutting unit along the guide rail.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a measuring rail (26) parallel to the guide rail of the knives for automatically measuring the position of the cutting units.