EP2418054B1

EP2418054B1 - Ausschnittmesser zum Längsteilen einer durchlaufenden Materialbahn

Info

Publication number: EP2418054B1
Application number: EP11169496A
Authority: EP
Inventors: Axel Dipl.-Ing. Barten (Eth); Fridwald Greiner
Original assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Current assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: PL2418054T3; EP2418054A1; DE202010011038U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausschnittmesser zum Längsteilen einer durchlaufenden Materialbahn durch Ausschneiden eines Teilungsstreifens definierter Ausschnittbreite aus der Materialbahn mit einem Messerhalter und einer auf einem Grundkörper des Messerhalters angeordneten Messeranordnung mit zwei koaxial und parallel zueinander angeordneten und in Ausschnittbreite voneinander beabstandeten Kreismessern, wobei die Kreismesser der Messeranordnung durch eine federelastische Distanzeinrichtung voneinander beabstandet sind, und zu beiden Seiten der Messeranordnung jeweils eine axiale Anschlageinrichtung angeordnet ist, wobei beide Anschlageinrichtungen in ihrer axialen Positionierung auf dem Grundkörper des Messerhalters veränderbar sind.
Zum Längteilen einer Materialbahn in Materialstreifen werden Schneideinrichtungen verwendet, die einen Obermesserbalken aufweisen, der mit einem unteren Gegenmesserbalken zusammenwirkt. Der Obermesserbalken weist auf einer Obermesserwelle eine Mehrzahl von Ausschnittmessern auf, die jeweils auf einem Messerhalter eine Messeranordnung mit zwei durch eine Distanzeinrichtung entsprechend der gewünschten Ausschnittbreite voneinander beabstandeten Kreismessern aufweisen. Der Gegenmesserbalken weist Schneidnuten auf, deren Nutflanken Schneidkanten eines Untermesser ausbilden, jeweils mit einer Schneidkante der Kreismesser zusammenwirken und ebenfalls einen der Ausschnittbreite entsprechenden Abstand voneinander aufweisen. Die Schneidnuten sind auf einer Untermesserwelle in einer definierten Anzahl und in definierten Abständen sowie mit definierter Nutbreite angeordnet, die durch ein Schnittprogramm festgelegt sind. Entsprechend diesem Schnittprogramm sind auch die jeweils auf einem Messerhalter angeordneten Messeranordnungen auf der Obermesserwelle angeordnet. Dabei muss die Positionierung der Messerhalter bzw. der Kreismesser so erfolgen, dass die Kreismesser mit ihren Schneidkanten in die Schneidnut der Untermesserwelle eintauchen und mit ihren Schneidkanten mit leichtem Druck gegen die Schneidkanten der das Gegenmesser bildenden Schneidnut anliegen.
Zur Herstellung des gewünschten Eingriffs der Schneidkanten der Kreismesser in die Schneidnuten der Gegenmesserwelle ist in der Regel die die Kreismesser tragende Obermesserwelle gegen die mit den Schneidnuten versehende Gegenmesserwelle verschwenkbar angeordnet. Um zu verhindern, dass bei einem Einschwenken der Obermesserwelle die Schneidkanten der Kreismesser gegen die Oberfläche der Gegenmesserwelle bzw. die Schneidkanten der Gegenmesserwelle anschlagen und beschädigt werden, ist es notwendig, den Abstand der Kreismesser der Messeranordnungen während des Einschwenkens zu verringern, um sicherzustellen, dass die Schneidkanten der Kreismesser mit ausreichendem Abstand vor den Schneidkanten der Untermesserwelle in die Schneidnut einschwenken. Erst nach erfolgtem Einschwenken erfolgt die gewünschte Positionierung der Schneidkanten der Kreismesser gegen die Schneidkanten der Schneidnuten.
Ein Ausschnittmesser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist bekannt aus der Schrift DE-U-29717396 .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebene Positionierung der Schneidkanten der Kreismesser gegen die Schneidkanten der Schneidnuten komfortabel und leicht reproduzierbar ausführen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Ausschnittmesser gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Anordnung einer federelastischen Distanzeinrichtung zwischen den Kreismessern der Messeranordnung in Kombination mit zu beiden Seiten der Messeranordnung angeordneten in ihrer axialen Position gegenüber dem Messerhalter veränderbaren Anschlageinrichtungen ermöglicht sowohl eine Veränderung der axialen Positionierung beider Kreismesser der Messeranordnung gegenüber dem Grundkörper des Messerhalters als auch eine Veränderung des Abstands der Kreismesser der Messeranordnung voneinander. Hierdurch ist es möglich, dass bei unveränderter oder konstanter Positionierung des Messerhalters auf der Obermesserwelle die Kreismesser der Messeranordnung für die Dauer des Einschwenkens in die Schneidnut der Untermesserwelle einen reduzierten Abstand voneinander aufweisen können. Nachdem der eingeschwenkte Zustand erreicht ist, also die Kreismesser mit ihren Schneidkanten in die Schneidnut des Gegenmessers eingetaucht sind, kann der Abstand zwischen den Kreismessern wieder so weit vergrößert werden, bis die Schneidkanten der Kreismesser mit dem gewünschten bzw. erforderlichen Druck gegen die Schneidkanten der Gegenmesserwelle anliegen. Dabei kann insbesondere so vorgegangen werden, dass zunächst die Schneidkante des ersten Kreismessers gegen die zugeordnete erste Schneidkante der Schneidnut positioniert wird und anschließend die Schneidkante des zweiten Kreismessers gegen die zugeordnete zweite Schneidkante der Schneidnut positioniert wird. Zur Vorbereitung eines Ausschwenkens der Obermesserwelle gegenüber der Untermesserwelle kann in umgekehrter Reihenfolge verfahren werden.
Abweichend von der vorgenannten räumlichen Zuordnung des auf einer Obermesserwelle angeordneten Ausschnittmessers oberhalb des auf einer Gegenmesserwelle oder Untermesserwelle angeordneten Gegenmessers ist es natürlich auch möglich, die das Ausschnittmesser tragende Messerwelle unterhalb der Gegenmesserwelle anzuordnen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ausschnittmessers ermöglicht es also, die Position des Messerhalters auf der Obermesserwelle während der Positionierung der Kreismesser gegenüber der Gegenmesserwelle beizubehalten. Darüber hinaus sind für die Reduzierung des Abstands der Kreismesser voneinander während des Eintauchens in die Schneidnut keine separaten Hilfsmittel oder Werkzeuge notwendig, da diese Reduzierung des Abstands vermittels der axial gegenüber dem Grundkörper des Messerhalters veränderbaren Anschlageinrichtungen durchführbar ist. Vorteilhaft dienen dieselben Anschlageinrichtungen, die zur Reduzierung des Abstands der Kreismesser voneinander verwendet werden auch zur Positionierung der Schneidkanten der Kreismesser gegenüber den Schneidkanten der Schneidnut.
Mittels des erfindungsgemäßen Ausschnittmessers ist daher die Positionierung der Kreismesser ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Werkzeuge oder Einrichtungen und damit besonders komfortabel möglich. Darüber hinaus ist die Position der Kreismesser auf dem Grundkörper mittelbar durch die axialen Anschlageinrichtungen definiert und somit exakt als Relativposition gegenüber dem in seiner Position auf der Messerwelle unveränderten Messerhalters reproduzierbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine Anschlageinrichtung mit einer zwischen einem Kreismesser und der Anschlageinrichtung angeordneten Distanzeinrichtung zusammenwirkt, so dass vermittels der Distanzeinrichtung unabhängig von der Ausführung der Anschlageinrichtung eine gewünschte Distanz definierbar ist.
Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Anschlageinrichtungen als Wellenmutter ausgeführt sind, die jeweils auf einem Gewindebund des Grundkörpers des Messerhalters angeordnet sind, wobei die Gewindebunde durch einen Montagebund des Grundkörpers der zur koaxialen Anordnung der Messeranordnung dient, beabstandet sind, ist eine besonders exakte Positionierung der Kreismesser gegenüber dem Grundkörper möglich, da eine Positionsänderung der Kreismesser direkt proportional dem Produkt aus Gewindesteigung und der Anzahl von Umdrehungen der Wellenmutter ist.
Wenn darüber hinaus der Grundkörper des Messerhalters als Wellennabe ausgeführt ist und an einem axialen Ende einen Befestigungsbund zur Befestigung des Messerhalters auf einer Messerwelle aufweist, ist bei Bedarf auch eine Änderung der Relativposition des Messerhalters gegenüber der Messerwelle notwendig, um leicht Anpassungen an Änderungen des Schnittprogramms durchführen zu können.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Grundkörper des Messerhalters einen in axialer Richtung stufenförmig zunehmenden Außendurchmesser auf, wobei der Befestigungsbund den maximalen Durchmesser aufweist und daran anschließt der Gewindebund zur Aufnahme der ersten Wellenmutter, der Montagebund zur Aufnahme der Messeranordnung und der weitere Gewindebund zur Aufnahme der zweiten Wellenmutter ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Montage der Messeranordnung mit sämtlichen zur Positionierung der Kreismesser gegenüber dem Grundkörper notwendigen Bauteilen von einer Montageseite her auf den Grundkörper möglich.
Die Reproduzierbarkeit der Positionierung der Kreismesser auf dem Grundkörper kann dadurch noch erhöht werden, dass zumindest eine der den Anschlageinrichtungen zugeordnete Distanzeinrichtung eine Mehrzahl von austauschbaren Distanzelementen aufweist, so dass durch eine veränderbare Reihenanordnung der Distanzelemente Distanzeinrichtungen unterschiedlicher Breite herstellbar sind.
Wenn die federelastische Distanzeinrichtung zur Beabstandung der Kreismesser der Messeranordnung als ringförmiges Federelement ausgebildet ist, dass koaxial auf dem Grundkörper angeordnet ist, sind für die sichere Montage und Fixierung der federelastischen Distanzeinrichtung keine zusätzlichen Bauteile mehr notwendig. Vielmehr wird die Distanzeinrichtung auf dem Grundkörper sicher zwischen den Kreismessern geführt.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des Ausschnittmessers anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: eine schematische Ausschnittsdarstellung einer oberhalb einer Gegenmesserwelle angeordneten Messerwelle mit einem darauf angeordneten Ausschnittmesser;
Fig. 2:: das in Fig. 1 dargestellte Ausschnittmesser in einer Einzeldarstellung.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Schneideinrichtung 10 mit einem Obermesserbalken 11 und einem Gegenmesserbalken 12. Der Obermesserbalken 11 weist auf einer Obermesserwelle 13 angeordnet eine Mehrzahl von Ausschnittmessern 14 auf, von denen in dem in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt der Schneideinrichtung 10 lediglich ein Ausschnittmesser 14 dargestellt ist. Das Ausschnittmesser 14 weist einen Messerhalter 15 auf, der auf einem Grundkörper 16 angeordnet mit einer Messeranordnung 17 versehen ist. Die Messeranordnung 17 besteht im vorliegenden Fall aus zwei Kreismessern 18, 19, die eine kreisringförmig ausgebildete Messerscheibe 20 aufweisen mit einer am äußeren Rand umlaufend ausgebildeten Schneidkante 21, 22.
Der Gegenesserbalken 12 weist eine Gegenmesserwelle 23 auf, die zur Ausbildung eines mit dem Ausschnittmesser 14 zusammenwirkenden Gegenmessers 24 zwei durch einen Zwischenring 25 voneinander beabstandete Messerbuchsen 26, 27 aufweist. Die Messerbuchsen 26, 27 sind an ihren axial einander gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem umlaufend ausgebildeten Absatz 28, 29 versehen, die eine durch den Zwischenring 25 aufgeteilte Schneidnut 30 mit zwei jeweils durch die Absatzkanten gebildeten Schneidkanten 31, 32 ausbilden.
In Fig. 1 weist das Ausschnittmesser 14, bzw. weisen die Kreismesser 18, 19 der Messeranordnung 17 des Ausschnittmessers 14 eine für den stationären Schneidbetrieb vorbereitete Positionierung auf, bei der die Schneidkanten 21, 22 der Kreismesser 18, 19 mit leichtem Druck gegen die Schneidkanten 31, 32 des Untermessers 24 anliegen.
Fig. 2 zeigt mit durchgezogenem Linienverlauf die Schneidkanten 21, 22 des Ausschnittmessers 14 in einer der Darstellung gemäß Fig. 1 entsprechenden Schneidstellung. Ferner zeigt Fig. 2 mit strichpunktiertem Linienverlauf die Schneidkanten 21, 22 in einer Einschwenk- bzw. Ausschwenkpositionierung, bei der die Schneidkanten 21, 22 zur Reduzierung des Abstands gegeneinander bewegt sind.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der Grundkörper 16 des Messerhalters 15 einen in axialer Richtung abgestuften Aufbau auf, wobei an einem, in Fig. 2 linken axialen Ende der Grundkörper 16 einen Befestigungsbund 33 aufweist, der mit einer radial gegen die Obermeserwelle 13 ( Fig. 1 ) gerichteten Befestigungsschraube 34 versehen ist, die den Grundkörper 16 des Messerhalters 15 in einer durch die axiale Sicherungseinrichtung 35 gesicherten Positionierung radial fixiert. In axialer Richtung an den Befestigungsbund 33 anschließend ist ein erster Gewindebund 36 am Grundkörper 16 ausgebildet, auf dem eine erste Wellenmutter 37 angeordnet ist. Daran anschließend ist ein Montagebund 38 vorgesehen, der zur Aufnahme der Messeranordnung 17, einer zwischen den Kreismessern 18, 19 der Messeranordnung 17 aufgenommenen federelastischen, hier als sogenannte Wellscheibe ausgebildeten Distanzeinrichtung 39 sowie von Druckscheiben 40 und 44 und Distanzelementen 41, 42, 43 dient, die im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels rechts der Messeranordnung 17 angeordnet sind und im Vergleich zur federelastischen Distanzeinrichtung 39 hinsichtlich ihrer Distanzwirkung starr und unveränderlich ausgebildeten sind. Den axialen Abschluss bildet schließlich ein weiterer Gewindebund 45, der zur Aufnahme einer weiteren Wellenmutter 46 dient.
Zur Montage des in Fig. 2 dargestellten Ausschnittmessers 14 wird zunächst die Wellenmutter 37 auf den Gewindebund 36 aufgeschraubt. Anschließend erfolgt die Anordnung der ersten Druckscheibe 40 gefolgt von der Montage der durch die federelastische Distanzeinrichtung 39 voneinander getrennten Kreismesser 18, 19 der Messeranordnung 17 auf dem Montagebund 38. Hieran schließt die Anordnung der weiteren Distanzelemente 41 bis 43 und der Druckscheibe 44 an, so dass abschließend die Wellenmutter 46 auf den Gewindebund 45 aufgeschraubt werden kann.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist in der mit durchgezogenem Linienverlauf dargestellten Schneidkonfiguration des Ausschnittmesser 14 der der Ausschnittbreite entsprechende Abstand A der Schneidkanten 21, 22 der Kreismesser 18, 19 voneinander durch die axialen Positionierung der Wellenmutter 46 auf den Gewindebund 45 bestimmt.
Zur Überführung der Schneidkanten 21, 22 der Kreismesser 18, 19 in eine Einschwenk- oder Ausschwenkkonfiguration, in der, wie durch den strichpunktierten Linienverlauf dargestellt, die Schneidkanten 21, 22 einen gegenüber der Ausschnittbreite A reduzierten Einschwenkabstand E aufweisen, erfolgt sowohl eine axiale Zustellung der linken Wellenmutter 37 in Richtung auf die Messeranordnung 17 als auch eine axiale Zustellung der Wellenmutter 46 in Richtung auf die Messeranordnung 17 mit einer der gewünschten axialen Bewegungsstrecke entsprechenden Anzahl von Umdrehungen der Wellenmuttern 37, 46. Eine Rückpositionierung der Schneidkanten 21, 22 nach erfolgten Einschwenken der Schneidkanten 21, 22 in die Schneidnut 30 des Gegenmessers 24 zur Wiederherstellung der Schneidkonfiguration des Ausschnittmessers 14 erfolgt durch eine axiale Rückstellung der in Fig. 2 linken Wellenmutter 37 gegen den Befestigungsbund 34 und eine Rückverstellung der Wellenmutter 46 um die zuvor durchgeführte axiale Verstellung.
Um bei der vorgenannten axialen Verschiebung der Kreismesser 18, 19 gegenüber dem Grundkörper 16 des Messerhalters 15 die radiale Positionierung der Kreismesser 18, 19 auf den Grundkörper 16 zu sichern, ist ein Sicherungsstift 47 vorgesehen, der sich von einer Befestigungsaufnahme 48 im Befestigungsbund 33 axial durch Führungsbohrungen 49 in den Druckscheiben 40 und 44 sowie den Distanzelementen 41 bis 43 und Führungsbohrungen 50 in den Kreismessern 18, 19 hindurch erstreckt.

Claims

Ausschnittmesser (14) zum Längsteilen einer durchlaufenden Materialbahn durch Ausschneiden eines Teilungsstreifens definierter Ausschnittbreite A aus der Materialbahn mit einem Messerhalter (15) und einer auf einem Grundkörper (16) des Messerhalters angeordneten Messeranordnung (17) mit zwei koaxial und parallel zueinander angeordneten und in Ausschnittbreite voneinander beabstandeten Kreismessern (18, 19), dadurch gekennzeichnet, dass die Kreismesser der Messeranordnung durch eine federelastische Distanzeinrichtung (39) voneinander beabstandet sind, und zu beiden Seiten der Messeranordnung jeweils eine axiale Anschlageinrichtung angeordnet ist, wobei beide Anschlageinrichtungen in ihrer axialen Positionierung auf dem Grundkörper des Messerhalters veränderbar sind.
Ausschnittmesser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Anschlageinrichtung mit einer zwischen einem Kreismesser (18, 19) und der Anschlageinrichtung angeordneten Distanzeinrichtung zusammenwirkt.
Ausschnittmesser nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschlageinrichtungen als Wellenmutter (37, 46) ausgeführt sind, die jeweils auf einem Gewindebund (36, 45) des Grundkörpers (16) des Messerhalters (15) angeordnet sind, wobei die Gewindebunde durch einen Montagebund (38) des Grundkörpers, der zur koaxialen Anordnung der Messeranordnung (17) dient, beabstandet sind.
Ausschnittmesser nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (16) des Messerhalters (15) als Wellennabe ausgeführt ist und an einem axialen Ende einen Befestigungsbund (33) zur Befestigung des Messerhalters auf einer Obermesserwelle (13) aufweist.
Ausschnittmesser nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (16) einen in axialer Richtung stufenförmig zunehmenden Außendurchmesser aufweist, wobei der Befestigungsbund (33) den maximalen Durchmesser aufweist und daran anschlie-βend der Gewindebund (36) zur Aufnahme der ersten Wellenmutter (37), der Montagebund (38) zur Aufnahme der Messeranordnung (17) und der weitere Gewindebund (45) zur Aufnahme der zweiten Wellenmutter (46) ausgebildet ist.
Ausschnittmesser nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der den Anschlageinrichtung zugeordneten Distanzeinrichtungen eine Mehrzahl von austauschbaren Distanzelementen (41, 42, 43) aufweist.
Ausschnittmesser nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die federelastische Distanzeinrichtung (39) zur Beabstandung der Kreismesser (18, 19) der Messeranordnung (17) als ringförmiges Federelement ausgebildet ist, das koaxial auf dem Grundkörper (16) angeordnet ist.