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WO2023030749A1 - Messerwelle - Google Patents

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Publication number
WO2023030749A1
WO2023030749A1 PCT/EP2022/070375 EP2022070375W WO2023030749A1 WO 2023030749 A1 WO2023030749 A1 WO 2023030749A1 EP 2022070375 W EP2022070375 W EP 2022070375W WO 2023030749 A1 WO2023030749 A1 WO 2023030749A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
knife
shaft
carrier
blade
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2022/070375
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Gädtke
Mathias Borg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BW Papersystems Hamburg GmbH
Original Assignee
BW Papersystems Hamburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021131925.0A external-priority patent/DE102021131925A1/de
Application filed by BW Papersystems Hamburg GmbH filed Critical BW Papersystems Hamburg GmbH
Publication of WO2023030749A1 publication Critical patent/WO2023030749A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/40—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member
    • B26D1/405—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/56—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter
    • B26D1/62—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter and is rotating about an axis parallel to the line of cut, e.g. mounted on a rotary cylinder
    • B26D1/626—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter and is rotating about an axis parallel to the line of cut, e.g. mounted on a rotary cylinder for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member

Definitions

  • the invention relates to a knife shaft for cutting, in particular transverse cutting, of material webs, in particular material webs made of paper, cardboard and/or plastic.
  • the present invention relates to a cross cutter for cutting, in particular cross-cutting, material webs of any type, in particular material webs made of paper, cardboard and/or plastic, with a knife shaft and with a further knife shaft or with an anvil or with an anvil shaft.
  • the present invention also relates to a method for feeding a knife, for example on a knife shaft.
  • Knife shafts of the type in question are used, for example, in cross cutters.
  • Cross cutters of this type are used to make incisions and/or perforations in transported, running webs of material transversely to their conveying or transporting direction.
  • the web of material can be cut once or several times, with sheets of the same length and/or of different lengths being able to be produced from the web of material.
  • the running web of material can be provided with one or more transverse perforations.
  • the web of material can be webs of paper, cardboard, plastic or metal foil, fabric or other materials.
  • Cross cutters exist in different constellations.
  • “synchro-cross cutters” there are two cutter shafts arranged one above the other in a machine frame so as to be rotatable.
  • “crush cut” only one knife drum is also provided, the knife of which comes into contact with an anvil of an anvil shaft in the cutting engagement.
  • the cutting position of the blade of the blade shaft in relation to the blade of another blade shaft or to an anvil or an anvil shaft i.e. the vertical and/or horizontal distance to one another and/or the angle of two blade edges to one another during the cutting process and/or the immersion depth during the cutting process, has an effect has a decisive effect on the cutting quality and the throughput of the material web during the cutting process. Accordingly, a precise relevant setting of the cutting position, which is also referred to as infeed, is of great importance before starting up the cross cutter.
  • the aim is to achieve as precise an infeed as possible, in which the knife is precisely aligned relative to the other knife or to the anvil or to the anvil shaft and is therefore “in the cut”, ie in the correct alignment.
  • the knife is mostly held or clamped in a clamping manner on the knife shaft.
  • a knife on the knife shaft relative to a counter-knife or an anvil or an anvil shaft
  • the knife is initially offset at a lateral distance from the counter knife or anvil or from the anvil shaft.
  • a force is then exerted laterally on the knife by means of adjusting screws spaced apart from one another in the longitudinal direction of the knife, and the knife is thereby bent and/or tilted in order to reduce the initial distance of the knife from the counter knife or anvil.
  • This infeed of the knife takes place along the length of the knife via the adjusting screws acting on the side of the knife.
  • the knife is deformed slightly in a wavy shape in the longitudinal direction due to the adjusting screws being spaced apart from one another.
  • the cutting edge of the knife no longer runs in alignment or along a straight line, but slightly wavy, which can have a negative impact on the cutting pattern.
  • the knife is mechanically stressed by the transverse forces transmitted during infeed, which can lead to undesired material fatigue.
  • the delivery of the knife via adjusting screws is complex and time-consuming, with repeated readjustment often being necessary.
  • the object of the present invention is to provide a knife shaft, a cross cutter and a method for feeding a knife on a knife shaft, each of the type mentioned at the outset, which enable the knife to be fed precisely, easily and gently, in particular without deformation.
  • the knife shaft has at least one knife carrier, held adjustably on the knife shaft, for at least one knife, the knife being adjustable via a parallel adjustment or a parallel offset of the knife carrier.
  • the knife shaft according to the invention enables the knife to be fed in gently and precisely, with the knife being held firmly or immovably, preferably in a clamped manner, on the knife carrier. In this respect, the knife is adjusted in parallel with the knife carrier as a unit or package as part of the delivery.
  • the delivery of the knife is preferably carried out starting from a pre-cut position of the knife, in particular starting from a collision position.
  • the knife edge of the knife shaft has a specific distance from the knife edge of a counter knife or from an anvil or an anvil shaft.
  • the knife is preferably in a collision position in which, when the knife shaft rotates, the knife flank collides with the knife flank of a counter knife or with an anvil or with an anvil shaft.
  • the pre-cut position is then characterized in that the cutting edge of the knife is offset laterally and/or tangentially to a cutting position of the knife in which the cut is carried out correctly.
  • the lateral offset in the pre-cutting position ensures that when the cutter shaft rotates, one flank of the knife strikes a flank of a counter-knife or an anvil or an anvil shaft.
  • the knife is shifted or laterally fed during further rotation of the knife shaft via the parallel adjustment of the knife carrier from the pre-cut position into a cutting position relative to the cutting edge of the counter-knife, to the anvil or to the anvil shaft. In this cutting position, the cutting edge of the knife is therefore in the correct alignment or "in the cut".
  • the knife In this cutting position, the knife then lies on a target flight circle, in which the cutting edge of the knife slides past the shearbar or the anvil or the anvil shaft, preferably essentially without play, when the knife shaft rotates.
  • the knife is in a cutting position in which the knife is in a different position than the pre-cut position, in particular on the knife edge if it is at an increased distance from a counter knife or an anvil or an anvil shaft.
  • the knife edge touches the knife edge of a counter knife or an anvil or an anvil shaft when the knife shaft rotates.
  • the parallel offset of the knife carrier takes place automatically due to a force transmission when the knife, which is in a pre-cutting position, collides with a counter-knife or an anvil or an anvil shaft, the knife carrier being displaced relative to the counter-knife or to the anvil or to the anvil shaft as part of the parallel offset is moved or offset laterally.
  • parallel offset of the knife carrier is to be understood in the context of the invention in particular as a parallel adjustment and/or parallel displacement of the knife carrier, in which each point of the knife carrier geometry is offset by the same amount and in the same direction in relation to itself.
  • the knife is held on the knife carrier during infeed, so that when the knife carrier is adjusted in parallel, each point of the knife along the cutting edge or cutting edge of the knife, i.e. in the longitudinal direction of the knife, is adjusted by the same amount or in relation to a position of the knife is moved by an equal amount in the direction of the cutting position before delivery.
  • this means that the cutting edge or cutting edge of the knife is preferably imaged parallel to itself during the parallel adjustment of the knife carrier.
  • the cutting edge or cutting edge of the knife runs parallel to the longitudinal axis of the knife shaft, this parallel course not being changed due to the parallel displacement of the knife carrier during infeed.
  • the blade carrier is preferably moved in a purely translatory or linear manner. In principle, however, a parallel offset cannot be ruled out, in which case the knife carrier is adjusted or offset along a curved path during the parallel adjustment.
  • the knife can preferably be advanced during the parallel adjustment of the knife carrier with the cutting angle remaining the same and/or without deformation.
  • the knife when the knife is advanced, there is no tilting, turning and/or no deformation of the knife or the knife flank, in particular not about an axis parallel to the shaft axis.
  • the inventive parallel adjustment of the knife carrier from a pre-cutting position to a cutting position, the position of the cutting edge or cutting edge of the knife relative to the counter-knife, the anvil or the anvil shaft does not change during infeed. If the knife acts in the cut against a rotating or stationary counter-knife, it is particularly the case during infeed through parallel offset of the knife carrier that the angle between the knife flanks of the interacting knives does not change.
  • the infeed path which can be achieved with the above-described known infeed by means of transverse forces exerted via adjusting screws, is achieved according to the invention by a parallel adjustment of the knife carrier. Due to the parallel adjustability of the blade carrier, it is in particular not necessary to transfer lateral forces to the blade flank in order to achieve this infeed path. In contrast to the known state of the art, in which the lateral forces transmitted for the infeed of the knife lead to a slightly wavy course of the knife in the longitudinal direction, the knife after the infeed according to the invention has a straight course due to the parallel offset of the knife carrier, which has a positive effect on the sectional image.
  • the blade carrier can be adjusted in parallel, it is not necessary to bend the blade to feed the blade, which can have a positive effect on the cutting pattern and improve the quality of the cut. Nevertheless, it cannot be ruled out that for a fine adjustment of the knife, in particular after a certain infeed path has been reached by parallel adjustment of the knife carrier, the knife held on the knife carrier may be deformed by means of transverse force transmission to a knife flank, for example via adjusting screws.
  • a “parallel adjustability of the knife carrier” in the context of the invention is particularly preferably to be understood that the knife carrier when being adjusted along or parallel to a secant of a circumferential circle given by the circumferential line of the knife shaft in a cross-sectional view of the knife shaft and/or parallel to a tangent is adjusted or moved around the circumference.
  • the knife carrier can be arranged to be movable laterally and/or transversely to the longitudinal axis of the knife shaft.
  • the knife carrier is preferably adjusted or displaced at right angles to a straight line which runs through the center point of the knife shaft and through the cutting edge or cutting edge of the knife.
  • the term "parallel offset of the blade carrier” is to be understood in relation to mutually facing, preferably flat, blade flanks of the blade on the one hand and a counter blade interacting with the blade on the other.
  • the knife flanks pointing towards one another can meet when the knife shaft is rotating and in the pre-cutting position of the knife.
  • the blade flanks pointing to one another can preferably be aligned parallel to one another or the blade flanks pointing to one another can be aligned at an angle to one another, so that a specific cutting angle results. If the blade carrier is then adjusted in parallel, starting from the pre-cutting position of the blade, the orientation of the blade flanks pointing towards one another remains at least essentially the same, in particular consistently parallel or while maintaining the cutting angle.
  • the parallel offset of the blade carrier preferably has no influence on the alignment of the blade flanks pointing towards one another.
  • At least one clamping and/or holding means is provided in order to fasten or hold the knife carrier on the knife shaft.
  • the tensioning and/or holding means is preferably designed to permit a parallel adjustment of the knife carrier when it is held on the knife shaft with a specific tensioning and/or holding force. Before it is finally fixed on the knife shaft, the knife carrier is thus held on the knife shaft so that it can be adjusted or moved in parallel via the clamping and/or holding means. If the blade carrier has been adjusted to a predetermined cutting position, provision is preferably made to fix the blade carrier in this cutting position against further adjustment. For this purpose, the holding and/or tensioning force, which is transmitted by the tensioning and/or holding means or at least one further tensioning and/or holding means, can be increased until the knife carrier is fixed in the exact position.
  • the clamping and/or holding device serves to prevent the knife carrier from becoming unintentionally released from the knife shaft during the parallel offset or infeed of the knife and a rotation of the knife shaft, but allows a parallel adjustment of the knife carrier in such a way that an infeed starting from a pre-cutting position of the knife into the cutting position is possible.
  • At least one clamping device is preferably provided in order to generate a defined pre-tensioning force with which the knife carrier is held on the knife shaft in the pre-cutting position of the knife.
  • the biasing force is sufficiently low to a To ensure parallel adjustability of the knife carrier starting from the preliminary cutting position of the knife into the cutting position.
  • the clamping and/or holding means can reach through the blade carrier in areas, so that the blade carrier is connected, in particular screwed, to the blade shaft via the clamping means.
  • the blade carrier can have a recess through which the holding and/or clamping means extends through the blade carrier.
  • the blade carrier can thus be held and/or braced on the blade shaft via the clamping and/or holding means, in particular with the holding and/or clamping means being able to be fixed to the blade shaft, preferably screwed to it.
  • the tensioning and/or holding means can be designed, for example, as a tensioning screw, with which the blade carrier is screwed to a holding and/or fastening section of a support body of the blade shaft.
  • the tightening torque or tightening torque with which the screw connection of the blade carrier is tightened on the blade shaft is then sufficiently low to allow parallel adjustment of the blade carrier, starting from the preliminary cutting position of the blade into the cutting position.
  • This torque can be transferred to the clamping device with an adjustable, suitable torque wrench. If the knife carrier has reached a position in which the knife is exactly delivered, the clamping force can be increased or a larger torque can be transmitted, so that the knife carrier is fixed in this position on the knife shaft.
  • the recess in the blade carrier is preferably designed as a slot or other elongated material recess, via which the clamping and/or holding means reaches through the blade carrier and can be connected to the blade shaft.
  • a large number of recesses, in particular oblong holes can be provided over the length of the blade carrier or in the axial direction of the blade shaft, in which clamping and/or holding means engage in order to secure the blade carrier on the blade shaft over the entire extent of the blade carrier in the direction the longitudinal axis of the knife shaft to hold or brace parallel adjustable.
  • the blade shaft can have at least one retaining and/or Have attachment portion.
  • the knife carrier is arranged or mounted in parallel on the holding and/or fastening section so that it can be adjusted.
  • a support or base body of the blade shaft can have a flat holding and/or fastening section which extends transversely to the longitudinal direction of the blade shaft and which can form a flat surface section.
  • the blade carrier is then held or arranged in a parallel-adjustable manner on the holding and/or fastening section.
  • the holding and/or fastening section can form a secant in the cross section of the cutter shaft, which interrupts the otherwise circular cross section of the cutter shaft or the support body. This enables a simple and cost-effective design of the holding and/or fastening section on the blade shaft. No complex geometries, such as edge shapes or round surfaces, have to be incorporated into the supporting body.
  • a support body of the blade shaft can be mechanically machined uniformly along a plane, preferably by milling.
  • the holding and/or fastening section can also be designed as a groove in the supporting body of the cutter shaft, preferably extending over the entire length of the cutter shaft.
  • holding and/or fastening sections can also be provided for fastening several knife carriers arranged at a distance from one another in the circumferential direction of the knife shaft, preferably with the holding and/or fastening sections being distributed essentially symmetrically over the circumference of the knife shaft.
  • a blade carrier can then preferably be fastened in a parallel adjustable manner to each holding and/or fastening section.
  • an adjusting device for adjusting the knife carrier is provided with at least one adjusting means, in particular an adjusting screw, with an adjusting force being able to be transmitted to the knife carrier via the adjusting means, in particular for fine adjustment, in order to adjust the knife carrier in parallel.
  • the adjusting device preferably enables stepless parallel adjustment of the knife carrier or knife.
  • the adjusting device can be provided in addition to a tensioning device of the type described above, in particular an adjusting screw being able to be provided as the adjusting means and with an adjusting force being exerted via the adjusting means the knife carrier and/or the knife can be transferred for fine adjustment of the knife carrier before fixing the knife carrier with the clamping device.
  • a fine adjustment can provide a parallel adjustment of the knife carrier in small adjustment ranges, in particular in the range of less than 1 mm, more particularly in the range of less than 0.5 mm or even less than 0.1 mm.
  • the adjusting means can preferably be provided in addition to the clamping means described above. With the clamping means, the knife carrier is held on the knife shaft so that it can be adjusted in parallel and, after an exact cutting position has been reached, fixed in the cutting position by increasing the clamping force.
  • the adjusting means of the adjusting device preferably enables a fine adjustment of the knife carrier before it is fixed in place, with the knife carrier being adjusted from a pre-cutting position to the exact cutting position with the adjusting means before the exact cutting position is reached and then with the clamping and/or holding means described above Increasing the clamping force is fixed.
  • the adjustment means can particularly preferably be designed as an additional tensioning means with which a tensioning force or adjustment force can be transmitted to the knife carrier in the secant or tangential direction, ie transversely to the longitudinal axis of the knife shaft.
  • the adjusting means is preferably designed as an adjusting screw of a tensioning device.
  • other constructive solutions are also possible here, for example compression springs.
  • the adjusting means preferably acts on the knife carrier from the side, in particular in order to be able to realize a stepless parallel adjustment of the knife carrier.
  • other technical solutions are also possible.
  • adjusting means can be provided, which can be arranged on different sides of the knife carrier, in order to enable a parallel adjustment of the knife carrier in two opposite directions, if necessary, preferably for fine adjustment.
  • adjusting means in particular adjusting screws, can be provided which act on the blade carrier.
  • a hydraulic and/or pneumatic adjustment means can also be provided be.
  • the use of adjustment means supported by an electric motor is also possible.
  • the adjusting means can preferably interact with at least one counter element, for example a lock nut, in particular as a securing means, in order to hold the adjusting means on the knife carrier and/or to finally fix the knife carrier in an operational cutting position.
  • a lock nut in particular as a securing means
  • the adjusting means is preferably fastened or held on the knife shaft.
  • the knife shaft can have a further holding section.
  • the knife carrier can then be adjusted laterally or parallel with the adjusting means relative to the central longitudinal axis of the knife shaft for fine adjustment.
  • the adjustment means can also be held or formed on the knife carrier, so that an adjustment force can be transmitted to the knife held on the knife carrier with the adjustment means in order to enable fine adjustment.
  • the knife is then delivered with the adjusting means, for example relative to the knife carrier.
  • a holding area can be formed on and/or on the holding and/or fastening section of the cutter shaft or can be fastened in the form of a separate, particularly strip-shaped holding part which is connected to the cutter shaft and is designed to hold and/or guide the adjusting means.
  • the holding area can extend as a strip-shaped projection in the longitudinal direction of the cutterhead, in particular over the entire length of the cutterhead.
  • the holding area can have a through hole, in particular a threaded hole, via which the adjustment means can be passed through the holding area. An adjusting force can then be transmitted laterally to the knife carrier via the adjusting means.
  • the knife carrier can be arranged so that it can be adjusted in parallel between two holding areas, so that it is possible to use at least two adjustment means guided through the holding areas on different sides of the knife carrier to move the knife carrier in one or the other adjustment direction, if necessary, for fine adjustment.
  • the adjusting means can also be held and/or fastened to the knife carrier.
  • the blade carrier can have a through hole with an internal thread, into which the adjustment means is screwed in. If the adjustment means penetrates the knife carrier, the adjustment means can act against a holding and/or fastening section of the knife shaft that is formed and/or fastened to the knife shaft, with the holding and/or fastening section serving as a counter bearing for the adjustment means during the fine adjustment of the knife carrier.
  • a middle, in particular strip-shaped, holding and/or fastening section can be formed and/or fastened to the cutter shaft, with the knife carrier having two holding projections and/or holding legs arranged on different longitudinal sides of the holding and/or fastening section, through which at least one adjusting means is screwed in each case.
  • the free ends of the adjusting means can act against different longitudinal sides of the holding and/or fastening section on the cutter shaft, with the holding and/or fastening section on the cutter shaft serving as a counter bearing for the adjusting means provided on opposite longitudinal sides.
  • adjusting means can be arranged one behind the other and/or spaced apart from one another in the axial direction of the cutter shaft in order to transmit a lateral adjusting force to the cutter carrier for fine adjustment of the cutter carrier.
  • several adjusting means can be provided one behind the other in the axial direction of the blade shaft, in particular equally spaced, which are held in pairs on the blade carrier or on the blade shaft in order to adjust the blade carrier in opposite directions if necessary during fine adjustment.
  • the knife is held and/or fixed in a stable and positionally fixed manner on the knife carrier in a fastening and/or clamped state, preferably wherein the knife carrier can have a clamping element, in particular wedge-shaped and/or strip-shaped, with which the knife is held in a clamped manner on the knife carrier.
  • a clamping element in particular wedge-shaped and/or strip-shaped
  • the blade carrier has a groove-shaped recess which extends in the longitudinal direction and in which the blade and the clamping element are accommodated.
  • the groove-shaped recess has two flanks which, in particular, converge in a wedge shape, the depth of the groove being limited by a groove bottom.
  • the clamping element can have at least one through bore, through which a fastening means, preferably a screw, is guided, which can be screwed into a threaded bore in the knife carrier.
  • a plurality of through bores, fastening means and threaded bores are preferably provided, which are more preferably arranged equidistantly from one another. This enables the knife to be securely fixed to the knife carrier over the entire length of the knife.
  • the clamping element and thus the knife are fixed in the knife holder by screwing the fastening means to the knife holder.
  • the clamping element can be interrupted in the longitudinal direction, so that a clamping means, as described above, can be clamped, in particular screwed, to the knife shaft in the area of an interruption in the clamping means in order to hold the knife carrier on the knife shaft and/or on the knife shaft so that it can be displaced in parallel to fix. Free access to the clamping device from the outside is then guaranteed in the area of the interruption.
  • the cross cutter according to the present invention has a knife shaft and a further knife shaft, alternatively an anvil or an anvil shaft, the further knife shaft or the anvil or the anvil shaft interacting with the knife shaft for cutting and the knife shaft and/or the further knife shaft is or are formed according to one of the preceding claims.
  • a synchro cross cutter can have two knife shafts, with at least one knife shaft being designed according to the invention.
  • the knives of the knife shafts are rotated during operation and come into cutting engagement in pairs during rotation in order to cut through a continuous web of material in the transverse direction.
  • a cutter shaft designed according to the invention and a fixed cutter cooperating with the cutter held on the cutter shaft can be provided. If the cross cutter is designed to carry out a crushing cut, a cutter shaft designed according to the invention is preferably provided, which interacts with an anvil shaft having an anvil.
  • the present invention also relates to a method for feeding a knife to a knife shaft for cutting, in particular cross-cutting, material webs, in particular material webs made of paper, cardboard and/or plastic, the knife being fastened to a knife carrier which is adjustably held on the knife shaft and whereby the knife is fed via a parallel adjustment of the knife carrier.
  • the knife carrier with the knife received or fixed thereon is pretensioned and/or held with a holding force in a pre-cutting position of the knife via at least one tensioning and/or holding means on the knife shaft, the pretensioning force and/or holding force being a Allows parallel adjustment of the knife carrier.
  • the knife carrier is preferably pretensioned on the knife shaft by means of at least one tensioning means, preferably a tensioning screw;
  • the knife shaft can then be rotated, preferably counterclockwise, until the knife carrier is adjusted in parallel by the knife coming into contact with a counter knife of another knife shaft or with an anvil of an anvil shaft and the knife carrier is adjusted in parallel or parallel shifted until the knife is in a cutting position is placed;
  • the knife carrier After reaching the cutting position of the knife, the knife carrier is fixed in the cutting position by applying a higher clamping force or locking force to the clamping and/or holding means on the knife shaft. It is fixed in particular by tightening the same clamping means that was also used to initiate the pre-tensioning force in the pre-cutting position of the knife; - If necessary, in the next step a sample cutting process is carried out to check the cutting position;
  • the knife carrier is adjusted in parallel by a specific adjustment path by the knife coming into contact with a counter-knife of another knife shaft or with an anvil of an anvil shaft, the knife carrier being initially preset to a pre-cutting position of the knife.
  • a fine adjustment of the knife can be provided by an additional parallel displacement of the knife carrier with an adjusting means until the knife carrier reaches the final cutting position and is then fixed in the final cutting position;
  • the knife and possibly a counter-knife can be wetted with a grinding paste before the system is rotated against the running direction at a certain speed or in a certain time window. After that, another or further fine adjustment can be made, and this process can be repeated as often as you like. This is a great advantage, especially with comparatively pointed knife edges, the adjustment of which used to be very time-consuming.
  • running direction with reference to an associated shaft—can mean counterclockwise rotation, with which the cross cutter is usually operated.
  • the term opposite to the running direction preferably defines a clockwise rotation.
  • the tightening torque or tightening torque with which the clamping and/or holding means is tightened is checked in order to ensure sufficient locking force for fixing the knife carrier after the knife has reached the cutting position.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a cutter block according to the invention with a parallel adjustable cutter carrier
  • FIG. 2 shows a detailed view of the knife shaft shown in FIG. 1 in the cutting area with another knife shaft, with a knife of the knife shaft being in a pre-cut position or basic setting position;
  • Fig. 3 shows the detailed view shown in Fig. 2, with the knife being in a cutting position
  • FIG. 4 shows a knife shaft with a parallel adjustable knife carrier according to a further or second embodiment
  • FIG. 5 shows a knife shaft with a parallel adjustable knife carrier according to a further or third embodiment.
  • a knife shaft 1 for cutting, in particular transverse cutting, of material webs, in particular material webs made of paper, cardboard and/or plastic.
  • a knife carrier 2 is held in parallel and adjustable.
  • a knife 3 is fastened to the knife carrier 2, preferably by clamping. The knife 3 can thus be advanced from a pre-cutting position into a cutting position via a parallel adjustment of the knife carrier 2 .
  • the knife shaft 1 is part of a cross cutter 4 which, in addition to the knife shaft 1, also has a further knife shaft 5 with a further knife 6 or counter-knife.
  • the further knife shaft 5 has no knife carrier 2 , with the further knife 6 being held in a clamped manner, preferably via a clamping element 7 , on the further knife shaft 5 .
  • the further cutter shaft 5 can also be equipped with a cutter carrier 2 of the type according to the invention or can be designed as a cutter shaft 1 according to the invention.
  • the further blade shaft 5 can also be designed as an anvil shaft with a corresponding anvil, which is operatively connected to the blade 3 for cutting.
  • the following is based on Figs. 2 and 3 the delivery of the knife 3 by parallel adjustment of the knife carrier 2 is explained.
  • the blade 3 is advanced from the pre-cutting position shown in FIG. 2 to a cutting position shown in FIG. As shown in FIG. 2, the knife 3 is aligned at the beginning of the infeed in such a way that the knife 3 assumes a collision position as a pre-cutting position.
  • the knife 3 or the cutting edge of the knife 3 is in a lateral offset, the knife 3 colliding with the further knife 6 or with the counter-knife when the knife shaft 1 rotates, preferably clockwise.
  • the knife carrier 2 is clamped and/or held on the knife shaft 1 in such a way that the knife carrier 2 is adjusted in parallel or laterally due to the contact of the knife 3 with the other knife 6, so that the knife 3 moves as shown in Fig. 3 takes cutting position.
  • the parallel adjustment of the blade carrier 2 from the pre-cutting position to the cutting position takes place laterally to the longitudinal axis of the blade shaft 1 and along an adjustment direction that is identified by the arrow 8 in FIG.
  • the parallel alignment of the blade flanks 22, 23 of the blades 3, 6 preferably does not change.
  • the geometric arrangement of knife 3 and counter-knife 6 remains unchanged when the knife carrier 2 is parallel offset from the pre-cutting position to the cutting position, so that the cutting angle of the knife 3, in particular the angle of inclination of the knife 3 relative to the counter-knife 6, also does not change.
  • the blade 3 interacts with an anvil or an anvil shaft at the location of a counter blade 6 .
  • the speed during rotation of the blade shaft 1 is significantly slower than the rotational speed during the cutting process and is in particular directed in the opposite direction to the direction of rotation in the cutting process.
  • Clamping means 10 preferably clamping screws, are provided for clamping the knife carrier 2 on the knife shaft 1.
  • the knife carrier 2 preferably extends in the longitudinal direction over the length of the knife shaft 1.
  • a plurality of clamping means 10 for clamping the blade carrier 2 is provided in the longitudinal direction of the blade shaft 1 .
  • the blade carrier 2 is preferably clamped in such a way that parallel adjustment of the blade carrier 2 is still possible even in a clamped state. Accordingly, the clamping means 10 preferably pass through recesses of the blade carrier 2, which are preferably designed as slots (not shown).
  • the blade carrier 2 is held pretensioned on the blade shaft 1 via the clamping means 10 on the one hand, but the recesses, which are preferably designed as slots, continue to provide a possibility for parallel adjustment of the blade carrier 2 realized.
  • clamping means designed as plate springs can be used.
  • An adjusting device 11 with at least one adjusting means 12 is provided in order to carry out a preferably stepless fine adjustment of the knife 3 by further parallel displacement of the knife carrier 2 .
  • the adjusting device 11 has a strip-shaped holding part 13 which extends in the longitudinal direction of the blade shaft 1.
  • the adjusting means 12 is held in the holding part 13 , preferably screwed through the holding part 13 .
  • the adjusting means 12 is an adjusting screw.
  • the holding part 13 can be designed as a strip-shaped projection on the outer circumference of the blade shaft 1 or is a separate component which is firmly connected to the blade shaft 1 .
  • two adjustment devices 11 are provided, each with at least two adjustment means 12 with associated holding parts 13, which act on both longitudinal sides of the knife carrier 2 and transmit corresponding adjustment forces to the knife carrier 2.
  • the knife carrier 2 is arranged between opposing adjusting means 12 and held in a displaceable manner.
  • parallel adjustment of the knife carrier 2 in two opposite directions of adjustment is possible.
  • several adjusting means 12 can be provided one behind the other, which are arranged on both sides of the blade carrier 2 and preferably run at equidistant distances from one another. By actuating the adjustment means 12, the blade carrier 2 can be finely adjusted accordingly.
  • the knife carrier 2 is held displaceably in parallel on a flat surface section 24 of the knife shaft 1 (FIG. 1).
  • the surface section 24 is formed in the circumferential direction of the blade shaft 1 essentially in the manner of a secant, with a flat holding and/or fastening surface on which the blade carrier 2 can be displaced in parallel.
  • the holding parts 13 are connected to the surface section 24 or integrally formed on the blade shaft 1 .
  • the holding parts 13 can be connected to the cutter shaft 1 in a positive, non-positive and/or material connection.
  • the blade 3 is preferably held and/or fixed in a fixed position on the blade carrier 2 in a fastening and/or clamped state.
  • the blade carrier 2 in the embodiment shown has a groove-shaped recess in which the blade 3 is accommodated.
  • the groove-shaped recess has a first flank 14 and a second flank 15, which preferably runs obliquely towards the first flank 14, the depth of the groove being limited in the radial direction by a groove base 16.
  • At least one threaded bore 17 oriented substantially perpendicularly to the groove base 16 is preferably provided in the groove base 16 .
  • the blade 3 is fastened or held in the groove.
  • a clamping element 18 of essentially complementary design is provided for this purpose.
  • the clamping element 18 has a substantially trapezoidal shape in cross section.
  • the clamping element 18 has at least one through bore, through which a fastening means 19, preferably a fastening screw, which is screwed into the threaded bore 17 of the knife carrier 2, is guided.
  • the clamping element 18 is braced with the fastening means 19 in the recess, as a result of which the knife 3 is clamped and fixed in its position.
  • the fastening means 19 for fixing the clamping element 18 in the longitudinal direction of the knife carrier 2 is arranged offset to the clamping means 10.
  • the clamping element 18 is preferably interrupted in the longitudinal direction of the knife carrier 2, in particular in the region of the clamping means 10, in order to ensure that the clamping means 10 are accessible from above.
  • the clamping means 10 for clamping the blade carrier 2 on the blade shaft 1 are provided laterally offset from the clamping element 18.
  • the clamping element 18 can run continuously or without interruption in the longitudinal direction of the knife 3, whereas the clamping means 10 are accessible due to the lateral offset, preferably via the top or outside of the knife carrier 2.
  • the clamping means 10 can be of any design can, preferably helically or as disc springs.
  • the adjusting means 12 designed as adjusting screws, are passed through threaded holes in the knife carrier 2.
  • the adjustment means 12 are arranged on both sides of a preferably strip-shaped holding and/or fastening section 20 which is formed and/or molded onto the cutter shaft 1 and/or fastened in the form of a separate holding and/or fastening element.
  • the holding and/or fastening section 20 serves as an abutment for the adjusting means 12 when these are screwed through the knife carrier 2 and act against the longitudinal sides of the holding and/or fastening section 20.
  • a groove-shaped recess 21 is provided in the central area of the knife carrier 2, so that the knife carrier 2 forms a guide section 25 on the longitudinal side of the holding and/or fastening section 20, through which the adjustment means 12 are guided.
  • adjustment forces can be transmitted to both sides of the knife carrier 2 via the adjustment means 12, with the adjustment means 12 being supported against the central holding and fastening section 20 on the knife shaft 1.
  • fastening means 19 for bracing a clamping element 18 are also provided in the embodiment shown in Fig. 5 or the knife 3 is provided.
  • the fastening means 19 are arranged laterally offset in the longitudinal direction of the blade shaft 1 in relation to clamping means 10 for clamping the blade carrier 2 on the blade shaft 1 .
  • adjusting means 12 acting laterally on the holding and/or fastening section 20 and clamping means 10 acting radially can be provided in alternation.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Messerwelle (1) zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, mit einem verstellbar an der Messerwelle (1) gehaltenen Messerträger (2) für ein Messer (3), wobei das Messer (3) über einen Parallelversatz des Messerträgers (2) zustellbar ist.

Description

Messerwelle
Die Erfindung betrifft eine Messerwelle zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Querschneider zum Schneiden, insbesondere Querschneiden von Materialbahnen jeglicher Art, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, mit einer Messerwelle und mit einer weiteren Messerwelle oder mit einem Amboss oder mit einer Ambosswelle. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Zustellung eines Messers, beispielsweise an einer Messerwelle.
Messerwellen der in Rede stehende Art kommen beispielsweise in Querschneidern zum Einsatz. Derartige Querschneider dienen zum Einbringen von Einschnitten und/oder Perforationen in transportierte, laufende Materialbahnen quer zu deren För- der- bzw. Transportrichtung. Mit dem Querschneider kann die Materialbahn ein- oder mehrfach geschnitten werden, wobei gleich und/oder verschieden lange Bögen aus der Materialbahn erzeugt werden können. Alternativ kann die laufende Materialbahn mit einer oder mehreren querverlaufenden Perforationen versehen werden. Bei der Materialbahn kann es sich um Bahnen aus Papier, Karton, Kunststoff oder Metallfolie, Gewebe oder andere Materialien handeln.
Querschneider existieren in unterschiedlichen Konstellationen. Beispielsweise sind bei sogenannten "Synchro-Querschneidern" zwei in einem Maschinengestell übereinander rotierbar angeordnete Messerwellen vorgesehen, deren Messer beim Umlauf paarweise in Schnitteingriff gelangen, um eine durchlaufende Materialbahn in Querrichtung durchzuschneiden. "Konvo-Querschneider" hingegen weisen lediglich eine rotierbar angeordnete Messerwelle und ein mit der Messerwelle zusammenwirkendes feststehendes Messer auf. Beim sogenannten "Quetsch-Schnitt" ist ebenfalls lediglich eine Messertrommel vorgesehen, deren Messer im Schnitteingriff in Kontakt mit einem Amboss einer Ambosswelle tritt.
Die Schnittposition des Messers der Messerwelle zum Messer einer weiteren Messerwelle bzw. zu einem Amboss oder einer Ambosswelle, d.h. der vertikale und/oder der horizontale Abstand zueinander und/oder der Winkel von zwei Messerschneiden zueinander beim Schneidvorgang und/oder die Eintauchtiefe beim Schneidvorgang, wirkt sich entscheidend auf die Schnittqualität und den Durchlauf der Materialbahn während des Schneidvorgangs aus. Dementsprechend ist eine präzise diesbezügliche Einstellung der Schnittposition, die auch als Zustellung bezeichnet wird, vor Inbetriebnahme des Querschneiders von großer Wichtigkeit. So wird eine möglichst präzise Zustellung angestrebt, bei der das Messer präzise relativ zum weiteren Messer bzw. zum Amboss oder zur Ambosswelle ausgerichtet ist und sich damit "im Schnitt", also in ordnungsgemäßer Ausrichtung, befindet.
Das Messer ist zumeist klemmend an der Messerwelle gehalten bzw. eingespannt. Zur Einstellung eines Messers an der Messerwelle relativ zu einem Gegenmesser oder einem Amboss oder einer Ambosswelle ist es aus der Praxis bekannt, das Messer über eine Verformung des Messers infolge von Querkräften relativ zuzustellen. Hierzu wird das Messer zunächst mit einem seitlichen Abstand versetzt zum Gegenmesser bzw. Amboss oder zur Ambosswelle angeordnet. Im Anschluss daran wird seitlich auf das Messer durch in Längsrichtung des Messers voneinander beabstan- dete Verstellschrauben eine Kraft ausgeübt und das Messer dadurch verbogen und/oder verkippt, um den Ausgangsabstand des Messers zum Gegenmesser bzw. Amboss zu verringern. Diese Zustellung des Messers erfolgt dabei entlang der Länge des Messers über die seitlich auf das Messer einwirkenden Verstellschrauben. Das Messer wird bei dieser Art der Zustellung aufgrund der voneinander beab- standeten Verstellschrauben in Längsrichtung leicht wellenförmig verformt. Die Schneide des Messers verläuft nicht mehr in einer Flucht bzw. entlang einer geraden Linie, sondern leicht wellenförmig, was negative Auswirkungen auf das Schnittbild haben kann. Überdies wird das Messer durch die bei der Zustellung übertragenen Querkräfte mechanisch beansprucht, was zu einer unerwünschten Materialermüdung führen kann. Schließlich ist die Zustellung des Messers über Verstellschrauben aufwendig und zeitintensiv, wobei oftmals ein mehrmaliges Nachjustieren erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messerwelle, einen Querschneider und ein Verfahren zur Zustellung eines Messers an einer Messerwelle jeweils der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine präzise, einfache und schonende, insbesondere verformungsfreie, Zustellung des Messers ermöglichen.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Messerwelle mit den Merkmalen von Anspruch 1 , durch einen Querschneider mit den Merkmalen von Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder. Erfindungsgemäß weist die Messerwelle wenigstens einen verstellbar an der Messerwelle gehaltenen Messerträger für wenigstens ein Messer auf, wobei das Messer über eine Parallelverstellung bzw. einen Parallelversatz des Messerträgers zustellbar ist. Die erfindungsgemäße Messerwelle ermöglicht eine schonende und präzise Zustellung des Messers, wobei das Messer fest bzw. unbeweglich, vorzugsweise klemmend, am Messerträger gehalten ist. Insofern wird im Rahmen der Zustellung das Messer zusammen mit dem Messerträger als Einheit bzw. Paket parallel verstellt.
Die Zustellung des Messers erfolgt vorzugsweise ausgehend von einer Vorschnittposition des Messers, insbesondere ausgehend von einer Kollisionsstellung. In der Vorschnittposition hat die Messerschneide der Messerwelle einen bestimmten Abstand zu der Messerschneide eines Gegenmessers oder zu einem Amboss oder einer Ambosswelle. Vorzugsweise befindet sich das Messer in einer Kollisionsstellung, in der bei Rotation der Messerwelle die Messerflanke mit der Messerflanke eines Gegenmessers oder mit einem Amboss oder mit einer Ambosswelle kollidiert. Die Vorschnittposition ist dann dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide des Messers seitlich und/oder tangential versetzt zu einer Schnittstellung des Messers ist, bei dem der Schnitt ordnungsgemäß durchgeführt wird. Der seitliche Versatz in der Vorschnittposition gewährleistet, dass das Messer bei einer Rotation der Messerwelle mit einer Flanke gegen eine Flanke eines Gegenmessers oder einen Amboss oder eine Ambosswelle schlägt. Durch diese Kollision wird das Messer bei einer weiteren Rotation der Messerwelle über die Parallelverstellung des Messerträgers von der Vorschnittposition in eine Schnittposition relativ zur Schneide des Gegenmessers, zum Amboss oder zur Ambosswelle versetzt bzw. seitlich zugestellt. In dieser Schnittposition befindet sich die Schneide des Messers somit in ordnungsgemäßer Ausrichtung bzw. "im Schnitt". Das Messer liegt dann in dieser Schnittposition auf einem Sollflugkreis, bei dem die Schneide des Messers bei einer Rotation der Messerwelle vorzugsweise im Wesentlichen spielfrei an der Gegenschneide bzw. am Amboss oder der Ambosswellevorbeigleitet. Das Messer befindet sich nach der Zustellung in einer Schnittposition, in der das Messer eine gegenüber der Vorschnittposition geänderte Stellung, insbesondere einen auf die Messerschneide, wenn sie sich bezogenen vergrößerten Abstand zu einem Gegenmesser oder einem Amboss oder einer Ambosswelle aufweist. Insbesondere tangiert die Messerschneide in der Schnittposition befindet, bei Rotation der Messerwelle die Messerschneide eines Gegenmessers oder einen Amboss oder eine Ambosswelle. In der Schnittposition kann dann in Abhängigkeit vom Schnittergebnis die Möglichkeit einer Feinjustierung des Messerträgers und/oder des Messers zur Zustellung des Messers auf eine exakte Endschnittposition realisiert sein.
Weiter vorzugsweise erfolgt der Parallelversatz des Messerträgers automatisch aufgrund einer Kraftübertragung bei Kollision des Messers, das sich in einer Vorschnittposition befindet, mit einem Gegenmesser oder einem Amboss oder einer Ambosswelle, wobei der Messerträger im Rahmen des Parallelversatzes relativ zum Gegenmesser oder zum Amboss oder zu der Ambosswelle seitlich verschoben bzw. versetzt wird.
Der Begriff „Parallelversatz“ des Messerträgers ist im Sinne der Erfindung insbesondere zu verstehen als Parallelverstellung und/oder Parallelverschiebung des Messerträgers, bei der jeder Punkt der Messerträgergeometrie bezogen auf sich selbst um den gleichen Betrag und die gleiche Richtung versetzt wird.
Das Messer ist während der Zustellung an dem Messerträger gehalten, so dass bei einer Parallelverstellung des Messerträgers jeder Punkt des Messers entlang der Schneide bzw. Schneidkante des Messers, d.h. in Längsrichtung des Messers, um ein gleiches Maß verstellt bzw. in Bezug auf eine Stellung des Messers vor der Zustellung um einen gleichen Betrag in Richtung der Schnittposition bewegt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Schneide bzw. Schneidkante des Messers bei der Parallelverstellung des Messerträgers vorzugsweise parallel auf sich selbst abgebildet wird. Besonders bevorzugt verläuft die Schneide bzw. Schneidkante des Messers parallel zur Längsachse der Messerwelle, wobei dieser parallele Verlauf aufgrund der Parallelverschiebung des Messerträgers bei der Zustellung nicht verändert wird.
Der Messerträger wird bei der Parallelverstellung vorzugsweise rein translatorisch bzw. geradlinig bewegt. Grundsätzlich ist aber auch ein Parallelversatz nicht ausgeschlossen, bei dem der Messerträger bei der Parallelverstellung entlang einer Kurvenbahn verstellt bzw. versetzt wird.
Vorzugsweise ist das Messer bei der Parallelverstellung des Messerträgers bei gleichbleibenden Schnittwinkel und/oder verformungsfrei zustellbar. Insbesondere erfolgt bei der Zustellung des Messers kein Kippen, Drehen und/oder kein Verformen des Messers bzw. der Messerflanke, insbesondere nicht um eine Achse parallel zur Wellenachse. Bei der erfindungsgemäßen Parallelverstellung des Messerträgers aus einer Vorschnittposition in eine Schnittposition ändert sich bei der Zustellung die Stellung der Schneide bzw. Schneidkante des Messers relativ zum Gegenmesser, zum Amboss oder zur Ambosswelle nicht. Wirkt das Messer im Schnitt gegen ein rotierendes oder feststehendes Gegenmesser, ist es bei der Zustellung durch Parallelversatz des Messerträgers insbesondere so, dass sich der Winkel zwischen den Messerflanken der zusammenwirkenden Messer nicht ändert. Der Zustellweg, der bei der oben beschriebenen bekannten Zustellung mittels über Verstellschrauben ausgeübten Querkräften erreichbar ist, wird erfindungsgemäß durch eine Parallelverstellung des Messerträgers erreicht. Durch die Parallelverstellbarkeit des Messerträgers ist es insbesondere nicht erforderlich, Querkräfte zum Erreichen dieses Zustellweges auf die Messerflanke zu übertragen. Anders als bei dem bekannten Stand der Technik, wobei die für die Zustellung des Messers übertragenden Querkräfte zu einem leicht wellenförmigen Verlauf des Messers in Längsrichtung führen, weist das Messer nach der erfindungsgemäßen Zustellung durch Parallelversatz des Messerträgers einen geradlinigen Verlauf auf, was sich positiv auf das Schnittbild auswirkt. Da durch die Parallelverstellbarkeit des Messerträgers eine Verbiegung des Messers für die Zustellung des Messers nicht erforderlich ist, lässt sich das Schnittbild positiv beeinflussen und die Schnittqualität verbessern. Gleichwohl ist nicht ausgeschlossen, dass für eine Feinjustierung des Messers, insbesondere nach Erreichen eines bestimmten Zustellweges durch Parallelverstellung des Messerträgers, eine Verformung des am Messerträger gehaltenen Messers mittels Querkraftübertragung auf eine Messerflanke, beispielsweise über Verstellschrauben, erfolgt.
Unter einer „Parallelverstellbarkeit des Messerträgers“ im Sinne der Erfindung ist besonders bevorzugt zu verstehen, dass der Messerträger bei der Verstellung entlang oder parallel zu einer Sekante eines durch die Umfangslinie der Messerwelle in einer Querschnittsansicht der Messerwelle gegebenen Umfangskreises und/oder parallel zu einer Tangente an den Umfangskreis verstellt bzw. bewegt wird. Der Messerträger kann in diesem Zusammenhang seitlich und/oder quer zur Längsachse der Messerwelle bewegbar angeordnet sein. Mit Bezug auf eine Schneide bzw. Schneidkante des Messers und bezogen auf den Querschnitt der Messerwelle wird der Messerträger vorzugsweise rechtwinklig zu einer Geraden verstellt bzw. verschoben, die durch den Mittelpunkt der Messerwelle und durch die Schneide bzw. Schneidkante des Messers verläuft. Insbesondere ist der Begriff "Parallelversatz des Messerträgers" in Bezug auf zueinander weisende, vorzugsweise ebene, Messerflanken des Messers einerseits sowie eines mit dem Messer zusammenwirkenden Gegenmessers andererseits zu verstehen. Die zueinander weisenden Messerflanken können bei Rotation der Messerwelle und in der Vorschnittposition des Messers aufeinandertreffen. Dabei können die zueinander weisenden Messerflanken vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet sein oder die zueinander weisenden Messerflanken können schräg zueinander ausgerichtet sein, so dass sich ein bestimmter Schnittwinkel ergibt. Wird der Messerträger dann ausgehend von der Vorschnittposition des Messers parallel verstellt, so bleibt die Ausrichtung der zueinander weisenden Messerflanken zumindest im Wesentlichen gleich, insbesondere gleichbleibend parallel bzw. unter Beibehaltung des Schnittwinkels. Der Parallelversatz des Messerträgers hat vorzugsweise keinen Einfluss auf die Ausrichtung der zueinander weisenden Messerflanken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wenigstens ein Spann- und/oder Haltemittel vorgesehen, um den Messerträger an der Messerwelle zu befestigen bzw. zu halten. Vorzugsweise ist das Spann- und/oder Haltemittel dazu ausgebildet, eine Parallelverstellung des Messerträgers zuzulassen, wenn dieser mit einer bestimmten Spann- und/oder Haltekraft an der Messerwelle gehalten ist. Vor einem endgültigen Festsetzen an der Messerwelle ist der Messerträger somit über das Spann- und/oder Haltemittel parallel verstellbar bzw. bewegbar an der Messerwelle gehalten. Ist der Messerträger in eine vorgegebene Schnittposition verstellt worden, ist vorzugsweise vorgesehen, den Messerträger in dieser Schnittposition gegen eine weitere Verstellung zu fixieren. Hierzu kann die Halte- und/oder Spannkraft, die von dem Spann- und/oder Haltemittel oder wenigstens einem weiteren Spann- und/oder Haltemittel übertragen wird, erhöht werden, bis der Messerträger positionsgenau festgesetzt ist.
Insbesondere dient das Spann- und/oder Haltemittel dazu, ein ungewolltes Lösen des Messerträgers von der Messerwelle bei dem Parallelversatz bzw. der Zustellung des Messers und einer Rotation der Messerwelle zu verhindern, lässt jedoch eine Parallelverstellung des Messerträgers derart zu, dass eine Zustellung ausgehend von einer Vorschnittposition des Messers in die Schnittposition möglich ist. Vorzugsweise ist wenigstens ein Spannmittel vorgesehen, um eine definierte Vorspannkraft zu generieren, mit welcher der Messerträger in der Vorschnittposition des Messers an der Messerwelle gehalten ist. Die Vorspannkraft ist ausreichend gering, um eine Parallelverstellbarkeit des Messerträgers ausgehend von der Vorschnittposition des Messers in die Schnittposition zu gewährleiten.
Das Spann- und/oder Haltemittel kann den Messerträger bereichsweise durchgreifen, so dass der Messerträger über das Spannmittel mit der Messerwelle verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Insbesondere kann der Messerträger eine Ausnehmung aufweisen, durch welche das Halte- und/oder Spannmittel den Messerträger durchgreift. Damit ist der Messerträger über das Spann- und/oder Haltemittel an der Messerwelle haltbar und/oder verspannbar, insbesondere wobei das Halte- und/oder Spannmittel an der Messerwelle festlegbar ist, vorzugsweise mit dieser verschraubbar ist.
Das Spann- und/oder Haltemittel kann beispielsweise als Spannschraube ausgebildet sein, mit der der Messerträger an einem Halte- und/oder Befestigungsabschnitt eines Tragkörpers der Messerwelle verschraubt ist. Das Anzugsmoment oder Anzugsdrehmoment, mit der die Schraubenverbindung des Messerträgers an der Messerwelle angezogen wird, ist dann ausreichend gering, um eine Parallelverstellbarkeit des Messerträgers ausgehend von der Vorschnittposition des Messers in die Schnittposition zu ermöglichen. Dieses Drehmoment kann mit einem einstellbaren, dafür geeignetem Drehmomentschlüssel, auf das Spannmittel übertragen werden. Hat der Messerträger eine Position erreicht, in der das Messer exakt zugestellt ist, kann die Spannkraft erhöht bzw. ein größeres Drehmoment übertragen werden, so dass der Messerträger in dieser Position an der Messerwelle fixiert ist.
Vorzugsweise ist die Ausnehmung im Messerträger als Langloch oder sonstige langgestreckte Materialausnehmung ausgebildet, über welches das Spann- und/oder Haltemittel den Messerträger durchgreift und mit der Messerwelle verbindbar ist. Besonders bevorzugt können über die Länge des Messerträgers bzw. in axialer Richtung der Messerwelle eine Vielzahl von Ausnehmungen, insbesondere Langlöchern, vorgesehen sein, in welche Spann- und/oder Haltemittel eingreifen, um den Messerträger an der Messerwelle über die gesamte Erstreckung des Messerträgers in Richtung der Längsachse der Messerwelle parallel verstellbar zu halten bzw. zu verspannen.
Zur verstellbaren Anordnung bzw. Befestigung des Messerträgers an der Messerwelle kann die Messerwelle auf ihrem Umfang wenigstens einen sich vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Messerwelle erstreckenden Halte- und/oder Befestigungsabschnitt aufweisen. Der Messerträger ist dabei auf dem Halte- und/oder Befestigungsabschnitt parallel verstellbar angeordnet bzw. gelagert.
Um eine Parallelverstellbarkeit des Messerträgers zu ermöglichen, kann ein Tragoder Grundkörper der Messerwelle einen sich quer zur Längsrichtung der Messerwelle erstreckenden ebenen Halte- und/oder Befestigungsabschnitt aufweisen, der einen ebenen Flächenabschnitt ausbilden kann. Auf dem Halte- und/oder Befestigungsabschnitt ist der Messerträger dann parallelverstellbar gehalten bzw. angeordnet. Der Halte- und/oder Befestigungsabschnitt kann im Querschnitt der Messerwelle eine Sekante bilden, die den ansonsten kreisförmigen Querschnitt der Messerwelle bzw. des T ragkörpers unterbricht. Damit wird eine einfache und kostengünstige Ausbildung des Halte- und/oder Befestigungsabschnitts an der Messerwelle ermöglicht. Es müssen keine komplexen Geometrien, wie beispielsweise Kantenformen oder Rundflächen, in den Tragkörper eingearbeitet werden. Vielmehr kann ein Tragkörper der Messerwelle entlang einer Ebene gleichmäßig mechanisch abtragend bearbeitet werden, vorzugsweise durch Fräsen. Alternativ kann der Halte- und/oder Befestigungsabschnitt auch als eine sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Messerwelle erstreckende Nut im Tragkörper der Messerwelle ausgebildet sein.
Zur Befestigung mehrerer in Umfangsrichtung der Messerwelle voneinander beab- standet angeordneter Messerträger können auch mehrere Halte- und/oder Befestigungsabschnitte vorgesehen sein, vorzugsweise wobei die Halte- und/oder Befestigungsabschnitte im Wesentlichen symmetrisch über den Umfang der Messerwelle verteilt angeordnet sein können. Es sind jedoch auch andere bzw. nicht-symmetrische Anordnungen von Halte- und/oder Befestigungsabschnitten über den Umfang der Messerwelle möglich. An jedem Halte- und/oder Befestigungsabschnitt kann dann vorzugsweise jeweils ein Messerträger parallel verstellbar befestigt sein.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des Messerträgers mit wenigstens einem Verstellmittel, insbesondere einer Stellschraube, vorgesehen, wobei über das Verstellmittel eine Stellkraft, insbesondere für eine Feinjustierung, auf den Messerträger übertragbar ist, um den Messerträger parallel zu verstellen. Durch die Verstelleinrichtung ist vorzugsweise eine stufenlose parallele Verstellung des Messerträgers bzw. des Messers möglich. Die Verstelleinrichtung kann zusätzlich zu einer Spanneinrichtung der oben beschriebenen Art vorgesehen sein, wobei als Verstellmittel insbesondere eine Stellschraube vorgesehen sein kann und wobei über das Verstellmittel eine Stellkraft auf den Messerträger und/oder das Messer übertragbar ist für eine Feinjustierung des Messerträgers vor dem Festsetzen des Messerträgers mit der Spanneinrichtung. Eine Feinjustierung kann eine Parallelverstellung des Messerträgers in geringen Verstellbereichen, insbesondere im Bereich von weniger als 1 mm, weiter insbesondere im Bereich von weniger als 0,5 mm oder auch kleiner als 0,1 mm, vorsehen.
Das Verstellmittel kann vorzugsweise zusätzlich zu dem oben beschriebenen Spannmittel vorgesehen sein. Mit dem Spannmittel wird der Messerträger an der Messerwelle parallelverstellbar gehalten und, nach Erreichen einer exakten Schnittposition, in der Schnittposition durch Erhöhen der Spannkraft fixiert. Das Verstellmittel der Verstelleinrichtung ermöglicht dabei vorzugsweise eine Feinjustierung des Messerträgers vor dessen Fixierung, wobei der Messerträger vor dem Erreichen der exakten Schnittposition mit dem Verstellmittel aus einer Vor-Schnittposition auf die exakte Schnittposition verstellt und dann mit dem oben beschriebenen Spann- und/oder Haltemittel durch Erhöhen der Spannkraft fixiert wird. Das Verstellmittel kann besonders bevorzugt als weiteres Spannmittel ausgebildet sein, mit dem eine Spannkraft oder Verstellkraft in Sekanten- oder Tangentialrichtung, also quer zur Längsachse der Messerwelle, auf den Messerträger übertragen werden kann.
Vorzugsweise ist das Verstellmittel als Stellschraube einer Spanneinrichtung ausgebildet. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich, beispielsweise Druckfedern. Vorzugsweise wirkt das Verstellmittel seitlich auf den Messerträger ein, insbesondere um eine stufenlose Parallelverstellung des Messerträgers realisieren zu können. Es sind jedoch auch andere technische Lösungen möglich.
Insbesondere können mehrere Verstellmittel vorgesehen sein, die auf unterschiedlichen Seiten des Messerträgers angeordnet sein können, um eine bedarfsweise Parallelverstellung des Messerträgers in zwei entgegengesetzte Richtungen, vorzugsweise zur Feinjustierung, zu ermöglichen.
Es kann in Längsrichtung des Messerträgers, vorzugsweise beidseitig, eine Vielzahl von auf den Messerträger einwirkenden Verstellmitteln, insbesondere Stellschrauben, vorgesehen sein.
Alternativ zu einer Stellschraube als rein mechanisch wirkendes Verstellmittel kann auch ein hydraulisch und/oder pneumatisch arbeitendes Verstellmittel vorgesehen sein. Auch die Verwendung von elektromotorisch unterstützten Vetstellmitteln ist möglich.
Vorzugsweise kann das Verstellmittel mit wenigstens einem Konterelement, beispielsweise einer Kontermutter, Zusammenwirken, insbesondere als Sicherungsmittel, um das Verstellmittel am Messerträger zu halten und/oder um den Messerträger endgültig in einer betriebsbereiten Schnittposition festzusetzen. Dies ist jedoch nicht zwingend.
Das Verstellmittel ist vorzugsweise an der Messerwelle befestigt bzw. gehalten. Zu diesem Zweck kann die Messerwelle einen weiteren Halteabschnitt aufweisen. Der Messerträger lässt sich dann mit dem Verstellmittel relativ zur Mittellängsachse der Messerwelle für eine Feinjustierung seitlich bzw. parallel verstellen. Grundsätzlich kann das Verstellmittel aber auch an dem Messerträger gehalten bzw. ausgebildet sein, so dass mit dem Verstellmittel eine Verstellkraft auf das an dem Messerträger gehaltene Messer übertragbar ist, um eine Feinjustierung zu ermöglichen. Hierbei wird dann das Messer mit dem Verstellmittel beispielsweise relativ zum Messerträger zugestellt.
An und/oder auf dem Halte- und/oder Befestigungsabschnitt der Messerwelle kann ein Haltebereich ausgebildet oder in Form eines separaten mit der Messerwelle verbundenen insbesondere leistenförmigen Halteteils befestigt sein, der zum Halten und/oder zur Führung des Verstellmittels ausgebildet ist. Der Haltebereich kann sich als leistenförmiger Vorsprung in Längsrichtung der Messertrommel erstrecken, insbesondere über die gesamte Länge der Messertrommel. Der Haltebereich kann eine Durchgangsbohrung, insbesondere eine Gewindebohrung, aufweisen, über welche das Verstellmittel durch den Haltebereich hindurchführbar ist. Über das Verstellmittel lässt sich dann eine Verstellkraft seitlich auf den Messerträger übertragen. Besonders bevorzugt kann der Messerträger zwischen zwei Haltebereichen parallelverstellbar angeordnet sein, so dass es möglich ist, über wenigstens zwei auf unterschiedlichen Seiten des Messerträgers durch die Haltebereiche hindurchgeführte Verstellmittel den Messerträger für eine Feinjustierung bedarfsweise in die eine oder die andere Verstellrichtung zu bewegen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das Verstellmittel auch an dem Messerträger gehalten und/oder befestigt sein. Beispielsweise kann der Messerträger eine Durchgangsbohrung mit Innengewinde aufweisen, in die das Verstellmittel eingeschraubt ist. Wenn das Verstellmittel den Messerträger durchdringt, kann das Verstellmittel gegen einen an der Messerwelle ausgebildeten und/oder befestigten Halte- und/oder Befestigungsabschnitt der Messerwelle wirken, wobei der Halte- und/oder Befestigungsabschnitt als Gegenlager für das Verstellmittel bei der Feinjustierung des Messerträgers dient. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann ein mittlerer insbesondere leistenförmiger Halte- und/oder Befestigungsabschnitt an der Messerwelle ausgebildet und/oder befestigt sein, wobei der Messerträger zwei auf unterschiedlichen Längsseiten des Halte- und/oder Befestigungsabschnitts angeordnete Haltevorsprünge und/oder Halteschenkel aufweist, durch die jeweils wenigstens ein Verstellmittel eingeschraubt ist. Beim Durchschrauben der Verstellmittel können die freien Enden der Verstellmittel gegen unterschiedliche Längsseiten des Halte- und/oder Befestigungsabschnitts an der Messerwelle wirken, wobei der Halte- und/oder Befestigungsabschnitt an der Messerwelle als Gegenlager für die auf gegenüberliegenden Längsseiten vorgesehenen Verstellmittel dient. Damit ist es möglich, beidseits eine Verstellkraft aufzubringen, um den Messerträger bei einer Feinjustierung bedarfsweise in entgegensetzte Richtungen zu verstellen, vorzugsweise stufenlos.
Ist eine Vielzahl von Verstellmitteln vorgesehen, können diese in Achsrichtung der Messerwelle hintereinanderliegend und/oder beabstandet voneinander angeordnet sein, um für eine Feinjustierung des Messerträgers eine seitliche Verstellkraft auf den Messerträger zu übertragen. Insbesondere können mehrere Verstellmittel in Axialrichtung der Messerwelle hintereinanderliegend vorgesehen sein, insbesondere gleich beabstandet, die paarweise am Messerträger oder an der Messerwelle gehalten sind, um den Messerträger bei der Feinjustierung bedarfsweise in entgegengesetzte Richtungen zu verstellen.
Besonders bevorzugt ist das Messer in einem Befestigungs- und/oder Klemmzustand lagestabil und positionsfest an dem Messerträger gehalten und/oder festgesetzt, vorzugsweise wobei der Messerträger ein insbesondere keilförmiges und/oder leistenförmiges Klemmelement aufweisen kann, mit dem das Messer klemmend am Messerträger gehalten ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Messerträger eine sich in Längsrichtung erstreckende nutförmige Ausnehmung auf, in welche das Messer und das Klemmelement aufgenommen sind. Vorzugsweise weist die nutförmige Ausnehmung zwei Flanken auf, die insbesondere keilförmig aufeinander zulaufen, wobei die Tiefe der Nut durch einen Nutgrund begrenzt wird. Das Klemmelement kann wenigstens eine Durchgangsbohrung aufweisen, durch die ein Befestigungsmittel, vorzugsweise eine Schraube, geführt ist, die in eine Gewindebohrung im Messerträger einschraubbar ist. In Längsrichtung des Messerträgers sind vorzugsweise mehrere Durchgangsbohrungen, Befestigungsmittel und Gewindebohrungen vorgesehen, die weiter bevorzugt äquidistant zueinander angeordnet sind. Damit ist eine sichere Fixierung des Messers an dem Messerträger über die gesamte Messerlänge möglich. Durch Verschrauben der Befestigungsmittel mit dem Messerträger wird das Klemmelement und damit das Messer im Messerträger fixiert.
Das Klemmelement kann in Längsrichtung unterbrochen sein kann, so dass ein Spannmittel, wie oben beschrieben, im Bereich einer Unterbrechung des Klemmmittels mit der Messerwelle verspannt, insbesondere verschraubt, werden kann, um den Messerträger an der Messerwelle parallelverschiebbar zu halten und/oder an der Messerwelle festzusetzen. Im Bereich der Unterbrechung ist dann eine freie Zugänglichkeit zum Spannmittel von außen gewährleistet. Hat der Messerträger seine finale Schnittposition erreicht und ist an der Messerwelle über das Spannmittel festgesetzt, besteht die Möglichkeit, die Unterbrechung durch ein zusätzliches Klemmstück nach außen zu schließen und das Klemmstück mit wenigstens einem weiteren Befestigungsmittel, wie einer Befestigungsschraube, an dem Messerträger zu befestigen.
Der Querschneider gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Messerwelle und eine weitere Messerwelle, alternavtiv einen Amboss oder eine Ambosswelle auf, wobei die weitere Messerwelle bzw. der Amboss oder die Ambosswelle zum Schneiden mit der Messerwelle zusammenwirkt und wobei die Messerwelle und/oder die weitere Messerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist bzw. sind.
So kann ein Synchro-Querschneider zwei Messerwellen aufweisen, wobei wenigstens eine Messerwelle erfindungsgemäß ausgebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, beide Messerwellen erfindungsgemäß auszubilden. Die Messer der Messerwellen werden im Betrieb rotiert und gelangen beim Umlauf paarweise in Schnitteingriff, um eine durchlaufende Materialbahn in Querrichtung durchzuschneiden.
Ist eine Ausbildung als Konvo-Querschneider vorgesehen, kann eine erfindungsgemäß ausgebildete Messerwelle und ein mit dem an der Messerwelle gehaltenen Messer zusammenwirkendes feststehendes Messer vorgesehen sein. Ist der Querschneider zur Durchführung eines Quetsch-Schnitts ausgebildet, ist vorzugsweise eine erfindungsgemäß ausgebildete Messerwelle vorgesehen, die mit einer einen Amboss aufweisenden Ambosswelle zusammenwirkt.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Zustellung eines Messers an einer Messerwelle zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, wobei das Messer an einem verstellbar an der Messerwelle gehaltenen Messerträger befestigt ist und wobei das Messer über eine Parallelverstellung des Messerträgers zugestellt wird.
Um das Messer über die Parallelverstellung des Messerträgers zuzustellen und in die richtige Position bzw. Schnittposition einzustellen, können vorzugsweise folgende Schritte vorgesehen sein:
- Der Messerträger mit dem darin aufgenommenen bzw. daran festgesetzten Messer wird in einer Vorschnittposition des Messers über wenigstens ein Spann- und/oder Haltemittel an der Messerwelle mit einer Vorspannkraft vorgespannt und/oder mit einer Haltekraft gehalten, wobei die Vorspannkraft und/oder Haltekraft eine Parallelverstellung des Messerträgers zulässt. Vorzugsweise wird der Messerträger hierzu über wenigstens ein Spannmittel, vorzugsweise eine Spannschraube, an der Messerwelle vorgespannt;
- Die Messerwelle kann dann, vorzugsweise entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn, rotiert werden, bis der Messerträger durch in Kontakttreten des Messers mit einem Gegenmesser einer weiteren Messerwelle oder mit einem Amboss einer Ambosswelle parallel verstellt und der Messerträger parallelverstellt bzw. parallelverschoben wird, bis das Messer in eine Schnittposition gebracht ist;
- Der Messerträger wird nach dem Erreichen der Schnittposition des Messers durch Aufbringen einer höheren Spannkraft bzw. Feststellkraft auf das Spann- und/oder Haltemittel an der Messerwelle in der Schnittposition festgesetzt. Die Festsetzung erfolgt insbesondere durch Anziehen desselben Spannmittels, über welches auch die Vorspannkraft in der Vorschnittposition des Messers eingeleitet wurde; - Gegebenenfalls wird im nächsten Schritt ein Probe-Schneidvorgang zur Überprüfung der Schnittstellung durchgeführt;
- Weiter gegebenenfalls wird der Messerträger durch Inkontakttreten des Messers mit einem Gegenmesser einer weiteren Messerwelle oder mit einem Amboss einer Ambosswelle um einen bestimmten Verstellweg parallelverstellt, wobei der Messerträger zunächst auf eine Vor-Schnittposition des Messers voreingestellt wird. Nach der Voreinstellung kann eine Feinjustierung des Messers durch zusätzliche Parallelverschiebung des Messerträgers mit einem Verstellmittel vorgesehen sein, bis der Messerträger die endgültige Schnittposition erreicht und dann in der endgültigen Schnittposition festgesetzt wird;
- Weiter gegebenenfalls kann nach der Feinjustierung eine Benetzung des Messers sowie gegebenenfalls eines Gegenmessers mit einer Schleifpaste erfolgen, ehe das System gegen die Laufrichtung in einer gewissen Geschwindigkeit bzw. in einem gewissen Zeitfenster rotiert wird. Im Anschluss daran kann dann eine nochmalige bzw. weitere Feinjustierung vorgenommen werden, wobei dieser Prozess beliebig oft wiederholt werden kann. Dies ist ein großer Vorteil, gerade bei vergleichsweise spitz zulaufenden Messerschneiden, deren Einstellung bisher sehr aufwendig war. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass unter dem Begriff "Laufrichtung" - mit Bezug auf eine zugeordnete Welle - eine Rotation entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gemeint sein kann, mit welcher der Querschneider üblicherweise betrieben wird. Der Begriff entgegengesetzt zur Laufrichtung definiert dabei vorzugsweise eine im Uhrzeigersinn gerichtete Rotation.
Vorzugsweise erfolgt nach jeder Feinjustierung eine Überprüfung des Anzugsmoments oder Anzugsdrehmoments, mit der das Spann- und/oder Haltemittel angezogen wird, um eine ausreichende Feststellkraft zum Festsetzen des Messerträgers nach Erreichen der Schnittposition des Messers zu gewährleisten.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die absatzweise Beschreibung von einzelnen Ausführungsformen oder auf die nachfolgende Figurenbeschreibung, sondern beinhaltet auch jegliche Kombinationen der Ausprägungen und Ausführungsformen sowie deren naheliegende und/oder offensichtliche Nachentwicklungen, auch wenn diese nicht im Einzelnen ausdrücklich beschrieben sind. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messerwelle mit einem parallel verstellbaren Messerträger;
Fig. 2 eine Detailansicht der in Fig. 1 gezeigten Messerwelle im Schnittbereich mit einerweiteren Messerwelle, wobei sich ein Messer der Messerwelle in einer Vorschnittposition bzw. Grundeinstellungsposition befindet;
Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Detailansicht, wobei sich das Messer in einer Schnittposition befindet,
Fig. 4 eine Messerwelle mit einem parallel verstellbaren Messerträger gemäß einer weiteren bzw. zweiten Ausführungsform, und
Fig. 5 eine Messerwelle mit einem parallel verstellbaren Messerträger gemäß einer weiteren bzw. dritten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Messerwelle 1 zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff. An der Messerwelle 1 ist ein Messerträger 2 parallel verstellbar gehalten. An dem Messerträger 2 ist ein Messer 3 befestigt, vorzugsweise klemmend. Damit ist das Messer 3 über eine Parallelverstellung des Messerträgers 2 von einer Vorschnittposition in eine Schnittposition zustellbar.
Beim dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Messerwelle 1 Teil eines Querschneiders 4, der neben der Messerwelle 1 auch eine weitere Messerwelle 5 mit einem weiteren Messer 6 bzw. Gegenmesser aufweist. Die weitere Messerwelle 5 weist beim dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel keinen Messerträger 2 auf, wobei das weitere Messer 6 klemmend, vorzugsweise über ein Klemmelement 7, an der weiteren Messerwelle 5 gehalten ist.
Es versteht sich jedoch, dass auch die weitere Messerwelle 5 mit einem Messerträger 2 der erfindungsgemäßen Art ausgerüstet sein kann bzw. als erfindungsgemäße Messerwelle 1 konzipiert sein kann. Ebenfalls kann die weitere Messerwelle 5 auch als Ambosswelle mit einem entsprechenden Amboss ausgebildet sein, der zum Schneiden in Wirkverbindung mit dem Messer 3 tritt. Nachfolgend wird anhand von Fign. 2 und 3 die Zustellung des Messers 3 durch Parallelverstellung des Messerträgers 2 erläutert. Die Zustellung des Messers 3 erfolgt dabei ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Vorschnittposition in eine in Fig. 3 gezeigte Schnittposition. Das Messer 3 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, zu Beginn der Zustellung derart ausgerichtet, dass das Messer 3 eine Kollisionsstellung als Vorschnittposition einnimmt. In dieser Stellung befindet sich das Messer 3 bzw. die Schneide des Messers 3 in einem seitlichen Versatz, wobei das Messer 3 bei einer Rotation der Messerwelle 1 , vorzugsweise im Uhrzeigersinn, mit dem weiteren Messer 6 bzw. mit dem Gegenmesser kollidiert. Hierzu ist der Messerträger 2 derart an der Messerwelle 1 gespannt und/oder gehalten, dass der Messerträger 2 aufgrund des Kontakt des Messers 3 mit dem weiteren Messer 6 parallel verstellt bzw. seitlich verschoben wird, so dass das Messer 3 die in Fig. 3 gezeigte Schnittposition einnimmt.
Die Parallelverstellung des Messerträgers 2 von der Vorschnittposition in die Schnittposition erfolgt dabei seitlich zur Längsachse der Messerwelle 1 und entlang einer Verstellrichtung, die in Fig. 2 mit dem Pfeil 8 gekennzeichnet ist. Bei der Parallelverstellung ändert sich vorzugsweise die parallele Ausrichtung der Messerflanken 22, 23 der Messer 3, 6 nicht. Die geometrische Anordnung von Messer 3 und Gegenmesser 6 bleibt beim Parallelversatz des Messerträgers 2 von der Vorschnittposition in die Schnittposition unverändert, so dass sich der Schnittwinkel des Messers 3, insbesondere der Neigungswinkel des Messers 3 relativ zum Gegenmesser 6, ebenfalls nicht ändert. Das Gleiche gilt dann, wenn das Messer 3 an der Stelle eines Gegenmessers 6 mit einem Amboss oder einer Ambosswelle zusammenwirkt.
Die Geschwindigkeit bei der Rotation der Messerwelle 1 ist deutlich langsamer als die Rotationgeschwindigkeit beim Schneidprozess und ist insbesondere entgegengesetzt zur Drehrichtung im Schneidprozess gerichtet. Nachdem das Messer 3 das weitere Messer 6 passiert hat, befindet sich das Messer in der Schnittposition und definiert jetzt einen Sollflugkreis 9, auf den das Messer 3 bei Rotation der Messerwelle 1 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen spielfrei an dem weiteren Messer 6 vorbeigleitet (vgl. Fig. 3).
Zur Verspannung des Messerträgers 2 an der Messerwelle 1 sind Spannmittel 10, vorzugsweise Spannschrauben, vorgesehen. Der Messerträger 2 erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung über die Länge der Messerwelle 1. Vorzugsweise ist in Längsrichtung der Messerwelle 1 eine Vielzahl von Spannmitteln 10 zur Verspannung des Messerträgers 2 vorgesehen. Die Verspannung des Messerträgers 2 erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass auch in einem verspannten Zustand weiterhin eine Parallelverstellung des Messerträgers 2 möglich ist. Dementsprechend durchgreifen die Spannmittel 10 vorzugsweise als Langlöcher ausgebildete nicht gezeigte Ausnehmungen des Messerträgers 2. Dadurch ist der Messerträger 2 über die Spannmittel 10 einerseits an der Messerwelle 1 vorgespannt gehalten, jedoch wird über die vorzugweise als Langlöcher ausgebildeten Ausnehmungen weiterhin eine Möglichkeit zur Parallelverstellung des Messerträgers 2 realisiert. Andere technische Lösungen sind möglich, wobei beispielsweise als Tellerfedern ausgebildete Spannmittel zum Einsatz kommen können.
Um eine vorzugsweise stufenlose Feinjustierung des Messers 3 durch weitere Parallelverschiebung des Messerträgers 2 vorzunehmen, ist eine Verstelleinrichtung 11 mit wenigstens einem Verstellmittel 12 vorgesehen. Bei den in den Fign. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Verstelleinrichtung 11 ein leistenförmiges Halteteil 13 auf, das sich in Längsrichtung der Messerwelle 1 erstreckt. Im Halteteil 13 ist das Verstellmittel 12 gehalten, vorzugsweise durch das Halteteil 13 durchgeschraubt. Bei dem Verstellmittel 12 handelt es sich um eine Stellschraube. Das Halteteil 13 kann als leistenförmiger Vorsprung am Außenumfang der Messerwelle 1 ausgebildet sein oder ist ein separates Bauteil, das mit der Messerwelle 1 fest verbunden ist.
Um eine Verstellung bzw. Feinjustierung des Messerträgers 2 in zwei entgegengesetzte Richtungen zu bewerkstelligen, sind zwei Verstelleinrichtungen 11 mit jeweils wenigstens zwei Verstellmitteln 12 mit zugeordneten Halteteilen 13 vorgesehen, die an beiden Längsseiten des Messerträgers 2 angreifen und entsprechende Verstellkräfte auf den Messerträger 2 übertragen. Der Messerträger 2 ist zwischen gegenüberliegenden Verstellmitteln 12 angeordnet und verschiebbar gehalten. Dadurch ist eine Parallelverstellung des Messerträgers 2 in zwei entgegengesetzte Verstellrichtungen möglich. Es ist anzumerken, dass in Längsrichtung des Messerträgers 2 bzw. in Längsrichtung der Messerwellle 1 mehrere Verstellmittel 12 hintereinanderliegend vorgesehen sein können, die beidseitig am Messerträger 2 angeordnet sind und vorzugsweise in äquidistanten Abständen zueinander verlaufen. Durch Betätigen der Verstellmittel 12 kann der Messerträger 2 entsprechend feinjustiert werden. Der Messerträger 2 ist beim Ausführungsbeispiel parallel auf einem ebenen Flächenabschnitt 24 der Messerwelle 1 (Fig. 1 ) verschiebbar gehalten. Der Flächenabschnitt 24 ist in Umfangsrichtung der Messerwelle 1 im Wesentlichen nach Art einer Sekante ausgebildet, mit einer ebenen Halte- und/oder Befestigungsfläche, auf welcher der Messerträger 2 parallel verschiebbar ist. Die Halteteile 13 sind mit dem Flächenabschnitt 24 verbunden oder einstückig an der Messerwelle 1 angeformt. Die Halteteile 13 können form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Messerwelle 1 verbunden sein.
Das Messer 3 ist in einem Befestigungs- und/oder Klemmzustand vorzugsweise positionsfest an dem Messerträger 2 gehalten und/oder festgesetzt.
Hierzu weist der Messerträger 2 bei der gezeigten Ausführungsform eine nutförmige Ausnehmung auf, in welcher das Messer 3 aufgenommen ist. Die nutförmige Ausnehmung weist dabei eine erste Flanke 14 sowie eine zweite Flanke 15 auf, die vorzugsweise schräg auf die erste Flanke 14 zuläuft, wobei die Tiefe der Nut in radialer Richtung durch einen Nutgrund 16 begrenzt ist. Im Nutgrund 16 ist vorzugsweise wenigstens eine im Wesentlichen senkrecht zum Nutgrund 16 ausgerichtete Gewindebohrung 17 vorgesehen.
In der Nut ist das Messer 3 befestigt bzw. gehalten. Hierzu ist ein im Wesentlichen komplementär ausgebildetes Klemmelement 18 vorgesehen. Das Klemmelement 18 weist im Querschnitt eine im Wesentlichen trapezförmige Form auf. Das Klemmelement 18 weist wenigstens eine Durchgangsbohrung auf, durch die ein Befestigungsmittel 19, vorzugsweise eine Befestigungsschraube, geführt ist, die in die Gewindebohrung 17 des Messerträgers 2 eingeschraubt ist. Das Klemmelement 18 wird mit dem Befestigungsmittel 19 in der Ausnehmung verspannt, wodurch das Messer 3 festgeklemmt und in seiner Lage fixiert ist.
Es ist anzumerken, dass bei dem in den Fign. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel das Befestigungsmittel 19 zum Festsetzen des Klemmelements 18 in Längsrichtung des Messerträgers 2 versetzt zum Spannmittel 10 angeordnet ist. Für eine Zugänglichkeit von außen werden Bereiche geschaffen, in denen das Spannmittel 10 nicht durch das Klemmelement 18 bzw. das Befestigungsmittel 19 überdeckt ist. Vorzugsweise ist das Klemmelement 18 in Längsrichtung des Messerträgers 2 unterbrochen, insbesondere im Bereich der Spannmittel 10, um die oberseitige Zugänglichkeit der Spannmittel 10 zu gewährleisten.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Spannmittel 10 zum Verspannen des Messerträgers 2 an der Messerwelle 1 seitlich versetzt zum Klemmelement 18 vorgesehen. Dadurch kann das Klemmelement 18 durchgehend bzw. unterbrechungsfrei in Längsrichtung des Messers 3 verlaufen, wohingegen die Spannmittel 10 aufgrund des seitlichen Versatzes zugänglich sind, vorzugsweise über die Ober- bzw. Außenseite des Messerträgers 2. Es ist anzumerken, dass die Spannmittel 10 beliebig ausgebildet sein können, vorzugsweise schraubenartig oder aber als Tellerfedern.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bzw. der erfindungsgemäßen Messerwelle 1 beschrieben. Funktions- oder baugleiche Elemente der beschriebenen Ausführungsformen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Verstellmittel 12, ausgebildet als Verstellschrauben, durch Gewindebohrungen im Messerträger 2 hindurchgeführt. Die Verstellmittel 12 sind beidseits eines vorzugsweise leistenförmigen Halte- und/oder Befestigungsabschnitts 20 angeordnet, der an der Messerwelle 1 ausgebildet und/oder angeformt und/oder in Form eines separaten Halte- und/oder Befestigungselements befestigt ist. Der Halte- und/oder Befestigungsabschnitt 20 dient als Widerlager für die Verstellmittel 12, wenn diese durch den Messerträger 2 hindurchgeschraubt sind und gegen die Längsseiten des Halte- und/oder Befestigungsabschnitts 20 wirken. Um dies zu ermöglichen, ist im mittleren Bereich des Messerträgers 2 eine nutförmige Ausnehmung 21 vorgesehen, so dass der Messerträger 2 längsseitig zum Halte- und/oder Befestigungsabschnitt 20 jeweils einen Führungsabschnitt 25 ausbildet, durch den die Verstellmittel 12 hindurchgeführt sind. Zur Feinjustierung bzw. Parallelverstellung des Messerträgers 2 in entgegengesetzte Richtungen können über die Verstellmittel 12 beidseits Verstellkräfte auf dem Messerträger 2 übertragen werden, wobei sich die Verstellmittel 12 gegen den mittleren Halte- und Befestigungsabschnitt 20 an der Messerwelle 1 abstützen.
Wie bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind auch bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform Befestigungsmittel 19 zum Verspannen eines Klemmelements 18 bzw. des Messers 3 vorgesehen. Dabei sind die Befestigungsmittel 19 in Längsrichtung der Messerwelle 1 seitlich versetzt zu Spannmitteln 10 zum Verspannen des Messerträgers 2 an der Messerwelle 1 angeordnet. In Längsrichtung der Messerwelle 1 können jeweils abwechselnd seitlich am Halte- und/oder Befestigungsab- schnitt 20 angreifende Verstellmittel 12 und radial angreifenden Spannmittel 10 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste:
1 Messerwelle 14 Flanke
2 Messerträger 15 Flanke 3 Messer 16 Nutgrund
4 Querschneider 17 Gewindebohrung
5 Messerwelle 20 18 Klemmelement
6 Gegenmesser 19 Befestigungsmittel
7 Klemmelement 20 Halte- und/oder Befestigungsab8 Startflugkreis schnitt
9 Sollflugkreis 21 Ausnehmung
10 Spannmittel 25 22 Messerflanke
11 Verstelleinrichtung 23 Messerflanke
12 Verstellmittel 24 Flächenabschnitt 13 Halteteil 25 Führungsabschnitt

Claims

22 Patentansprüche:
1. Messerwelle (1) zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, mit einem verstellbar an der Messerwelle (1 ) gehaltenen Messerträger (2) für ein Messer (3), wobei das Messer (3) über einen Parallelversatz des Messerträgers (2) zustellbar ist.
2. Messerwelle (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) bei gleichbleibendem Schnittwinkel zustellbar ist.
3. Messerwelle (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerträger (2) entlang oder parallel zu einer Sekante eines durch die Umfangslinie der Messerwelle (1 ) in einer Querschnittsansicht der Messerwelle (1 ) gegebenen Umfangskreises verstellbar ist.
4. Messerwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerträger (3) seitlich und/oder quer zur Längsachse der Messerwelle (1 ) bewegbar angeordnet ist.
5. Messerwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spanneinrichtung mit wenigstens einem Spann- und/oder Haltemittel (10) vorgesehen ist, um den Messerträger (3) an der Messerwelle (1) parallelverstellbar zu halten, wobei, vorzugsweise, der Messerträger (2) durch Erhöhung der Spann- und/oder Haltekraft des Spann- und/oder Haltemittels (10) an der Messerwelle (1 ) festsetzbar ist.
6. Messerwelle (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung (11 ) zum Verstellen des Messerträgers (2) mit wenigstens einem Verstellmittel (12), insbesondere einer Stellschraube, vorgesehen ist, wobei über das Verstellmittel (12) eine Stellkraft auf den Messerträger (2) und/oder die Messerwelle (1 ) übertragbar ist für eine Feinjustierung des Messerträgers (2) vor dem Festsetzen des Messerträgers (2) mit der Spanneinrichtung.
7. Messerwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) in einem Befestigungs- und/oder Klemmzustand an dem Messerträger (2) gehalten und festgesetzt ist, vorzugsweise wobei der Messerträger (2) ein insbesondere keilförmiges und/oder leistenförmiges Klemmelement (18) aufweist, mit dem das Messer (3) klemmend am Messerträger (2) gehalten ist.
8. Querschneider (4) zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, mit einer Messerwelle (1 ) und mit einer weiteren Messerwelle (5) oder mit einer Ambosswelle und/oder mit einem Amboss, wobei die weitere Messerwelle (5), die Ambosswelle und/oder der Amboss zum Schneiden mit der Messerwelle (1 ) zusammenwirkt und wobei die Messerwelle (1) und/oder die weitere Messerwelle (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist bzw. sind.
9. Verfahren zur Zustellung eines Messers (3) an einer Messerwelle (1) zum Schneiden, insbesondere Querschneiden, von Materialbahnen, insbesondere Materialbahnen aus Papier, Pappe und/oder Kunststoff, wobei das Messer (3) an einem verstellbar an der Messerwelle (1 ) gehaltenen Messerträger (2) befestigt ist und wobei das Messer (3) über einen Parallelversatz des Messerträgers (2) zugestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Messerträger (2) in einer Vorschnittposition des Messers (3) über wenigstens ein Spann- und/oder Haltemittel (10) an der Messerwelle (1 ) mit einer Vorspannkraft vorgespannt und/oder einer Haltekraft gehalten wird, die einen Parallelversatz zulässt, wobei der Messerträger (2) insbesondere durch Inkontaktreten des Messers (3) mit einem Gegenmesser einer weiteren Messerwelle (5) oder mit einem Amboss und/oder mit einer Ambosswelle parallel verstellt bzw. versetzt wird und wobei der Messerträger (2) nach dem Erreichen einer Schnittposition des Messers (3) durch Aufbringen einer Feststellkraft an der Messerwelle (1 ) festgesetzt wird, vorzugsweise wobei der Messerträger (2) nach dem Erreichen einer Schnittposition des Messers (3) und vor dem Festsetzten an der Messerwelle (1 ) durch weiteren Parallelversatz des Messerträgers (2) feinjustiert wird.
PCT/EP2022/070375 2021-08-31 2022-07-20 Messerwelle Ceased WO2023030749A1 (de)

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