(19) |
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(11) |
EP 1 790 444 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.11.2013 Patentblatt 2013/47 |
(22) |
Anmeldetag: 13.10.2006 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Messerzylinder zum Trennen von Bahnmaterial
Cutting cylinder for severing web material
Cylindre pour la coupe d'un matériau en bande
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
22.10.2005 DE 102005050718 08.09.2006 DE 102006042331
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.05.2007 Patentblatt 2007/22 |
(73) |
Patentinhaber: Neubauer, Kai |
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64390 Erzhausen (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Neubauer, Kai
64390 Erzhausen (DE)
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(74) |
Vertreter: Knoblauch, Andreas et al |
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Patentanwälte Dr. Knoblauch
Schlosserstrasse 23 60322 Frankfurt am Main 60322 Frankfurt am Main (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 771 623 WO-A-00/21723 DE-A1- 4 240 232 GB-A- 1 069 123 GB-A- 2 268 696 US-A- 2 870 840
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EP-A- 0 960 702 WO-A-97/23398 DE-C- 933 010 GB-A- 1 445 205 US-A- 2 062 737 US-A- 3 203 292
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Messerzylinder zum Trennen von Bahnmaterial nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1. Der Messerzylinder umfasst mindestens ein Messer zum Trennen,
beispielsweise zum Querschneiden oder Querperforieren, des in Förderrichtung bewegten
Bahnmaterials. Mittels des Messerzylinders kann vorzugsweise Papier, Wellpappe, Kunststoff-
oder Metallfolie, Gewebematerial etc. verarbeitet werden.
[0002] Ein Messerzylinder der oben genannten Art ist aus als nächstliegender Stand der Technik
angesehenem
GB 1 069 123 A bekannt. Dieser Messerzylinder weist einen im Querschnitt etwa quadratischen Zylinderkern
auf. Auf mindestens einer Seitenfläche dieses Kerns ist ein im Querschnitt dreieckförmiger
Messerträger angeordnet, der ein Messer mit einer Schneidkante trägt. Dieser Messerträger
ist um eine senkrecht zur Rotationsachse des Messerträgers verlaufende Achse auf dem
Zylinderkern verdrehbar so dass die Schneidkante gegenüber der Rotationsache einen
schrägen Verlauf erhält.
[0003] EP 0 771 623 A2 zeigt eine Schneideinrichtung zum Durchschneiden von durchlaufenden Bahnen mit einem
Zylinderkern, der zwei diametral gegenüberliegende Schneidkanten aufweist. Jede Schneidkante
ist auf einem Vorsprung angeordnet, der eine im Wesentlichen geradlinige Seitenflanke
und eine gewölbte Seitenflanke aufweist. Die Schneidkante ist dabei schraubenlinienförmig
relativ zur Rotationsachse des Zylinderkerns geführt.
[0004] Ein weiterer Messerzylinder ist aus
US 2 062 737 A bekannt. So wird ein Messerzylinder offenbart, umfassend Abschnitte die sich radial
über den Zylinderkern hinaus erstrecken. In den Abschnitten sind dabei Schneiden angeordnet,
die mit einem stationären Messer zusammenwirken um das Bahnmaterial zu trennen. Die
Schneiden sind dabei in einem Abstand zur Zylinderachse in einer die Zylinderachse
in einem Winkel kreuzenden Relativlage angeordnet.
[0005] Ein weiterer Messerzylinder ist aus
GB 884 194 A zum Trennen von Bahnmaterial mit mindestens einer Nut für die Aufnahme eines parallel
zur Zylinderachse des Messerzylinders angeordneten Messers bekannt. Der Messerzylinder
weist eine am Umfang angeordnete Nut und der Nut diametral gegenüberliegend einen
die Zylinderachse umschließenden Zylinderkern auf. Innerhalb des Zylinderumfangs mit
einem theoretischen Durchmesser zwischen Nut und Zylinderkern sind in Richtung der
Zylinderachse sich erstreckende Seitenflächen angeordnet, die ausgehend vom Zylinderkern
zur Nut hin geneigt sind. Das am Messerzylinder angeordnete Messer, speziell dessen
Schneide, ist dabei parallel zu Zylinderachse angeordnet.
[0006] Dem am rotierbaren Messerzylinder angeordneten Messer ist parallel ein feststehendes
Gegenmesser zugeordnet, wobei zwischen beiden Messern das Bahnmaterial gefördert wird.
Beide parallel angeordneten Messer weisen eine Mehrzahl an Zähnen auf, so dass der
Trennschnitt des Bahnmaterials gezackt ausgeführt ist.
[0007] Ein weiterer rotierbarer Messerzylinder ist aus
GB 628 154 bekannt, welcher zwei am Umfang diametral gegenüberliegend angeordnete, den Zylinderkern
einschließende Nuten für die Aufnahme je eines Messers aufweist. Ausgehend vom Zylinderkern
sind die Seitenflächen in Richtung der Nuten geneigt. Den am rotierbaren Messerzylinder
angeordneten Messern ist ein rotierbarer Zylinder mit umfangsseitig 180° versetzt
und parallel zur Zylinderachse angeordneten Nuten zugeordnet, wobei zwischen beiden
Zylindern das Bahnmaterial gefördert wird. Das jeweils am Messerzylinder angeordnete
Messer, speziell dessen Schneide, ist dabei parallel zur Zylinderachse angeordnet.
Bei Rotation beider Zylinder taucht jeweils eines der Messer am Messerzylinder in
eine der Nuten des zugeordneten Zylinders ein, so dass ein Trennschnitt realisiert
wird.
[0008] Aus
DE 33 03 628-C2 ist ein Messerzylinder bekannt, welcher mindestens eine Nut zur Aufnahme eines im
Wesentlichen parallel zur Zylinderachse angeordneten Messers zum Trennen des bewegten
Bahnmaterials aufweist. Dieser Messerzylinder umfasst ferner über die Länge jedes
Messers verteilte angeordnete Druckmittelzylinder zum kraftschlüssigen Fixieren des
jeweiligen Messers gegenüber dem Messerzylinder. Die eine Nut für die Aufnahme eines
Messers ist am Zylinderumfang des Messerzylinders angeordnet bzw. sind mehrere Nuten
für die Aufnahme des jeweiligen Messers am Zylinderumfang des Messerzylinders verteilt
angeordnet. Bei einer gemäß Fig. 2 beispielhaften Anordnung von sechs Nuten am Messerzylinder
sind diese um jeweils 60° am vollen Zylinderumfang versetzt angeordnet.
Für höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten von Bahnmaterial ist eine derartige Ausbildung
eines Messerzylinders weniger geeignet.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Messerzylinder der eingangs genannten
Art zu schaffen, der günstigere Massenverhältnisse aufweist und für höhere Schnittleistungen
bzw. Verarbeitungsgeschwindigkeiten von Bahnmaterial geeignet ist.
[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0011] Ein erster Vorteil des Messezylinders ist darin begründet, dass dieser gegenüber
den bekannten Messerzylindern eine spürbare Massenreduzierung aufweist bzw dass mit
dem erfindungsgemäßen Messerzylinder höhere Schnittleistungen bzw. Verarbeitungsgeschwindigkeiten
realisierbar sind. Die Massereduzierung wird dadurch erreicht, indem innerhalb des
Zylinderumfangs des Messerzylinders mit einem theoretischen Durchmesser zwischen dem
speziellen Messer bzw den speziellen Messern und dem der Zylinderachse benachbarten
Zylinderkern sich in Richtung Zylinderachse erstreckende und zu den Messern mit Schneiden
hin geneigte Seitenflächen angeordnet sind. Entsprechend der nachstehend beschriebenen,
speziellen Ausbildung der Messer sind die Seitenflächen insbesondere schraubenförmig
oder schräg zur Zylinderachse bzw. zum Zylinderkern geneigt angeordnet. Daraus resultiert,
dass der Massenschwerpunkt des Messerzylinders stets auf der Zylinderachse liegt und
mögliche Unwuchten vermieden werden.
[0012] Die Massereduzierung kann zusätzlich durch die Anordnung von mit den Seitenflächen
kommunizierender Durchbrüche (Öffnungen) verbessert werden. Bei Rotation des Messerzylinders
werden dann die Durchbrüche von der Umgebungsluft durchströmt. Alternativ kann statt
der Durchbrüche jede Seitenfläche Vertiefungen, beispielsweise Ausfräsungen, aufweisen,
welche durch einen Materialabtrag der jeweiligen Seitenfläche gebildet sind. Die Vertiefungen
sind in einer Ausbildung geschlossen und können somit nicht von der Umgebungsluft
durchströmt werden. In einer zweiten Ausbildung weisen die Vertiefungen Durchbrüche
(Öffnungen) auf, welche von der Umgebungsluft durchströmt werden können.
[0013] Eine weitere Massereduzierung ist durch den Einsatz geeigneter Werkstoffe erzielbar,
beispielsweise durch Grauguss oder Leichtmetallguss, insbesondere Aluminiumguss, oder
beispielsweise durch Strängpressprofile, insbesondere Aluminiumprofilmaterial. Weiterhin
ist geschäumtes Aluminium einsetzbar. Alternativ kann ein derartiger Messerzylinder
aus einem Kunststoff, einschließlich FKV (Faserkunststoffverbund) oder speziell CFK
(hochfester Kunststoff mit eingebetteten Kohlefasern), gebildet sein. Ebenso ist geschäumter
Kunststoff einsetzbar. Bei Bedarf sind entsprechende Versteifungen vorgesehen. Beispielsweise
kann auf einem Kunststoffmaterial ein plattenförmiges Material mit einem hohen E-Modul
(Elastizitätsmodul), wie ein Keramikmaterial (einzelne oder mehrere Keramikplatten)
oder FKV, angeordnet sein, welches der Erhöhung der Steifigkeit dient.
[0014] Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass der Messerzylinder mittels eines Maschinenantriebes
oder vorzugsweise mit einem Einzelantrieb, d.h. eigenmotorisch, antreibbar ist. In
einer Ausbildung ist der Einzelantrieb schaltungstechnisch mit einer Maschinensteuerung
der Verarbeitungsmaschine gekoppelt.
Mittels des Einzelantriebes und bedingt durch die Massenreduzierung kann der Messerzylinder,
beispielsweise bei Vorliegen eines sicherheitsrelevanten Ereignisses, in sehr kurzer
Zeit - ausgehend von der vorliegenden Verarbeitungsgeschwindigkeit - zum Stillstand
gebracht werden. Alternativ kann der Messerzylinder - ausgehend vom Stillstand bzw.
einer relativ niedrigen Verarbeitungsgeschwindigkeit - auf die maximale Verarbeitungsgeschwindigkeit
beschleunigt werden. Hierzu werden dem Einzelantrieb seitens der Maschinensteuerung
entsprechende Signale zugeführt. Der Messerzylinder ist jedoch nicht auf einen derartigen
Antrieb beschränkt. Vielmehr kann ein derartiger Messerzylinder auch mit dem Hauptantrieb
der Verarbeitungsmaschine, bevorzugt unter Verwendung eines Getriebes, gekoppelt sein.
[0015] Als dritter Vorteil ist anzuführen, dass mittels des Einzelantriebes und bedingt
durch die relativ geringen Masseverhältnisse das Bahnmaterial unter Berücksichtigung
gleicher oder ungleicher Formatlängen während des Verarbeitungsbetriebes getrennt
werden kann. Bei der Trennung ungleicher Formatlängen bei einem mit Verarbeitungsgeschwindigkeit
geförderten Bahnmaterial werden dem Einzelantrieb von der Maschinensteuerung entsprechende
Signale zugeführt. Hierbei kann der Einzelantrieb verzögert oder beschleunigt zur
Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials betrieben werden. Damit können beliebige Formatlängen
aus dem geförderten Bahnmaterial getrennt werden.
[0016] Ein vierter Vorteil ergibt sich daraus, dass durch die Kontur und trotz die Massereduzierung
eine hohe Steifigkeit, insbesondere bei der Wirkung einer Kraft auf die Schneidkante
eines Messers in radialer Zylinderachsrichtung, des Messerzylinders erzielbar ist.
Dabei ist in vorteilhafter Weise die Ausbildung des Messerzylinders nicht auf die
umfangsseitige Anordnung von lediglich einem Messer beschränkt. Bei der umfangsseitigen
Anordnung von zwei Messern sind diese um 180°, bei der Anordnung von drei Messern
sind diese um jeweils 120° bzw. bei der Anordnung von vier Messern sind diese um jeweils
90° versetzt angeordnet usw.
Der Messerzylinder kann die Messer mit Schneide in je einer Nut aufnehmen. In einer
weiteren,Ausbildung kann der Messerzylinder mit wenigstens einem Messer mit Schneide
ausgebildet sein, welches unmittelbar am Messerzylinder, d.h. ohne Nut für dessen
Aufnahme, angeordnet ist. Dabei kann das Messer bzw. können die Messer lösbar am Messerzylinder
angeordnet sein. In einer weiteren Ausbildung kann jede Schneide in den Zylinderkörper
des Messerzylinders integriert ausgeführt sein. Dem Messerzylinder bzw. den Messern
ist eine Gegeneinrichtung zugeordnet, die entsprechend der Ausbildung der Messer zum
Trennen des Bahnmaterials angepasst ist.
[0017] Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen
schematisch:
- Fig. 1
- einen Messerzylinder mit einer Nut zur Aufnahme eines Messers,
- Fig. 2
- einen Messerzylinder mit zwei Nuten zur Aufnahme je eines Messers,
- Fig. 3
- den Messerzylinder gemäß Fig. 2 in Vorderansicht,
- Fig. 4
- eine Weiterbildung des Messerzylinders gemäß Fig. 2,
- Fig. 5 a
- eine Rotationsfigur eines Messerzylinders mit schraubenförmig angeordnetem Messer,
- Fig. 5 b
- eine Rotationsfigur eines Messerzylinders mit hyperbolisch angeordneten Messern,
- Fig. 6 a
- ein Messerzylinder gemäß Fig. 2 oder 4 mit geneigten Seitenflächen,
- Fig. 6 b
- eine Darstellung der Relativlage einer Schneide zur Zylinderachse,
- Fig. 7
- eine Darstellung zweier Seitenflächen eines Messerzylinders (Draufsicht).
[0018] Ein Bahnmaterial 9 durchläuft in Förderrichtung 10 einen Spalt 16 in einer Verarbeitungsmaschine.
Das Bahnmaterial 9 ist vorzugsweise aus Papier, einschließlich Wellpappe, Metall,
Folie, einschließlich Kunststoff, bzw. Gewebe etc. Der Spalt 16 ist aus einem rotierbar
angeordneten Messerzylinder 20 und einer Gegeneinrichtung 15 gebildet. Die Gegeneinrichtung
15 kann in einer Ausbildung ein drehbar gelagerter Gegendruckzylinder sein, der teilweise
von dem Bahnmaterial 9 umschlungen ist. In einer weiteren Ausbildung kann die Gegeneinrichtung
15 eine feststehende Fläche sein, über die das Bahnmaterial in Förderrichtung 10 transportiert
wird. Alternativ kann die Gegeneinrichtung 15 eine feststehende Schneideinrichtung
umfassen, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. In einer weiteren Ausbildung kann
die Gegeneinrichtung 15 ein baugleicher zweiter Messerzylinder 20 mit entsprechender
Anzahl von Schneiden 25 bzw. Messern 14 mit Schneiden 25 sein.
[0019] Der Messerzylinder 20 dient dem Trennen von Bahnmaterial 9, wobei der Begriff "Trennen"
das Schneiden, Perforieren, Lochen etc. umfasst. Hierzu ist der Messerzylinder 20
in einem Gestell 11 beidseitig mit seinen Zylinderzapfen in je einer Lagerung 12 drehbar
gelagert und mit einem Antrieb der Verarbeitungsmaschine oder einem separaten Antrieb
gekoppelt. Dazu sind die Zylinderzapfen zu einer Zylinderachse 3 fluchtend angeordnet.
[0020] Der Messerzylinder 20 weist ferner mindestens eine Schneide 25 oder mindestens eine
an einem Messer 14 vorhanden Schneide 25 (Schneidkante) aus einem Schneidmaterial
zum Trennen des Bahnmaterials 9 auf. Der nachstehend verwendete Begriff "Messer" schließt
stets wenigstens eine am Messer 14 angeordnete Schneide 25 ein.
[0021] Dabei erstreckt sich jede Schneide 25 bzw. jedes Messer 14 in Richtung der Zylinderachse
3 und ist zu dieser Zylinderachse 3 in einem Abstand 24 mit einer die Zylinderachse
3 in einem Winkel β kreuzenden Relativlage angeordnet. Bevorzugt sind zumindest die
Schneiden 25 bzw. die Messer 14 mit Schneiden 25 geringfügig schraubenförmig oder
schräg (bei hyperbolischer Ausbildung) im Winkel β geneigt angeordnet. Die Gegeneinrichtung
15 ist in der Kontur der gewählten Anordnung der Schneiden 25 bzw. der Messer 14 entsprechend
angepasst ausgeführt. Beispielsweise kann der Messerzylinder 20 je eine Nut 1 (bzw.
2 etc.) für die Aufnahme eines angeordneten Messers 14 mit wenigstens einer Schneide
25 aufweisen.
[0022] Die Messer 14 können eine oder mehrere, durchgehende oder unterbrochene Schneiden
25 aufweisen. Bei einem Messer 14 mit durchgehender Schneide 25 wird bekanntlich das
Bahnmaterial 9 beim Durchlaufen des Spaltes 16 in einzelne Bogen quer geschnitten.
Bei einem Messer 14 mit unterbrochener Schneide 25 wird bekanntlich das Bahnmaterial
9 beim Durchlaufen des Spaltes 16 in Formatlänge querperforiert. Durch die Querperforation
des Bahnmaterials 9 kann anschließend das Bahnmaterial in Bogen, beispielsweise durch
Abreißen, getrennt werden bzw. kann sich der Querperforation ein Falzvorgang anschließen.
[0023] In einer bevorzugten Ausbildung ist die Zylinderachse 3 bzw. ein Zylinderzapfen an
einem Ende mit einem, bevorzugt elektrischen Einzelantrieb 13 gekoppelt. Der Einzelantrieb
13 ist schaltungstechnisch mit einer vorgeordneten Maschinensteuerung gekoppelt, so
dass der Messerzylinder 20 eigenmotorisch in vorgebbarer Weise zur Verarbeitungsmaschine
bzw. zum Bahnmaterial 9 antreibbar ist. Mittels der Maschinensteuerung ist der Einzelantrieb
13 während der Verarbeitung des Bahnmaterials 9 derart steuerbar, dass unterschiedliche
Formate getrennt werden können.
[0024] Gemäß Figur 1 weist in einer ersten Ausbildung der Messerzylinder 20 eine am Umfang
angeordnete erste Nut 1 und einen der Nut 1 diametral gegenüberliegend angeordnet
einen die Zylinderachse 3 umschließenden Zylinderkern 4 auf. Bevorzugt ist an dem
Zylinderkern 4 - zur Nut 1 diametral gegenüberliegend - ein Massenausgleich 5 angeordnet.
Die Nut 1 nimmt ein eingangs beschriebenes Messer 14 mit wenigstens einer Schneide
25 auf, welches in der Nut 1 angeordnet ist.
Alternativ kann das Messer 14 mit wenigstens einer Schneide 25 oder die Schneide 25
selbst unmittelbar an dem Messerzylinder 20 (ohne Nut) angeordnet sein. Beispielsweise
kann wenigstens eine Schneide 25 oder ein Messer 14 mit wenigstens einer Schneide
25 am Messerzylinder 20 haftfest oder lösbar angeordnet sein. In einer Weiterbildung
kann eine keilförmige Kante (Schneide) des Messerzylinders 20 selbst als Schneide
25 ausgebildet sein.
[0025] Innerhalb des Zylinderumfangs des Messerzylinders 20 mit einem theoretischen Durchmesser
6 sind in radialer Richtung zwischen der Schneide 25 oder wenigstens einer Schneide
25 am Messer 14 und dem Zylinderkern 4 und in axialer Richtung zwischen vorderer und
hinterer Seitenflächenkante 27, 28 sich erstreckende erste und zweite Seitenflächen
7, 8 angeordnet. Die benachbarten Seitenflächen 7, 8 sind - ausgehend vom Zylinderkern
4 - innerhalb des Durchmessers 6 entsprechend der Ausbildung der Schneide 25, speziell
schräg im Winkel β geneigt oder verlaufen schraubenförmig (mit verändernden Winkel
β), vom Zylinderkern 4 zur Schneide 25 hin jeweils in einem Winkel α schräg geneigt
angeordnet. In der Position des Messerzylinders 20 mit zwei Schneiden 25 gemäß Fig.
6a ist der Winkel α mit Bezug zur in dieser Position vorliegenden Vertikalen V gezeigt.
Dabei umschließt der Zylinderkern 4 innerhalb des Durchmessers 6 die Zylinderachse
3 und geht in den bevorzugt angeordneten Massenausgleich 5 bzw. in die Zylinderkontur
mit den beschriebenen Seitenflächen 7, 8 über. Je nach Neigung der jeweiligen Schneide
25 bzw. der jeweiligen Nut 1, 2 bzw. des jeweiligen Messers 14 im Winkel β (zur Zylinderachse
3) verlaufen dazu die Seitenwände 7, 8 bevorzugt parallel.
[0026] Jeder Zylinderkern 4 ist unabhängig von der jeweiligen Ausbildung stets innerhalb
des Zylinderumfangs mit einem Durchmesser 6 angeordnet. Bei auftretender Umgebungswärme
kann zum Ausgleich der Wärmedehnung im Messerzylinder 20 an dessen Massenausgleich
5 ein thermisches Ausgleichsmaterial 23 angeordnet sein. Alternativ ist der Massenausgleich
5 selbst aus einem thermischen Ausgleichsmaterial 23 ausgeführt. Das thermische Ausgleichsmaterial
23 ist diametral gegenüberliegend der Nut 1 bzw. Schneide 25 angeordnet.
[0027] Gemäß Figur 2 weist in einer zweiten Ausbildung der Messerzylinder-20 zwei am Umfang
angeordnete Nuten 1, 2 bzw. Messer 14 jeweils mit wenigsten einer Schneide 25 auf.
Die Messer 14 mit Schneiden 25 sind bzw. die erste Nut 1 ist dabei zur zweiten Nut
2 diametral gegenüberliegend, den Zylinderkern 4 einschließend angeordnet, d.h. umfangsseitig
um 180° versetzt angeordnet. Jede Nut 1, 2 nimmt je ein eingangs beschriebenes Messer
14 (mit wenigstens einer Schneide 25) auf, welches in der jeweiligen Nut 1, 2 angeordnet
ist. Die um 180° versetzt angeordneten Schneiden 25 am Messer 14 bzw. Nuten 1, 2 sind
mit Bezug zur Zylinderachse 3 sich in einem Winkel β kreuzend (spiegelbildlich versetzt)
am Messerzylinder 20 angeordnet (Fig. 6b). Bevorzugt ist ebenso ein derartiger Messerzylinder
20 als Modul ausgeführt und kann bei Bedarf gegen einen anderen Messerzylinder ausgetauscht
werden. Insbesondere sind neben dem Messerzylinder 20 weitere Baugruppen, beispielsweise
die Lagerung 12, sowie die Gegeneinrichtung 15 als komplette Baueinheit innerhalb
der Verarbeitungsmaschine gegen eine weitere Baueinheit mit Messerzylinder, Lagerung
und Gegeneinrichtung austauschbar.
[0028] Innerhalb des Zylinderumfangs des Messerzylinders 20 mit einem theoretischen Durchmesser
6 sind in radialer Richtung zwischen den beiden Schneiden 25 bzw. Schneiden 25 an
Messern 14 und dem Zylinderkern 4 und in axialer Richtung zwischen vorderen und hinteren
Seitenflächenkanten 27, 28 sich erstreckende jeweils erste und zweite Seitenflächen
7, 8 entsprechend der speziellen Anordnung der Schneiden 25 angeordnet.
[0029] Die jeweils benachbarten Seitenflächen 7, 8 sind - ausgehend vom Zylinderkern 4 -
zur jeweiligen Schneide 25 hin in einem Winkel α geneigt angeordnet (Fig. 6a). In
der Position gemäß Fig. 6a des Messerzylinders 20 mit zwei Schneiden 25 ist der Winkel
α mit Bezug zur in dieser Position vorliegenden Vertikalen V gezeigt. Dabei umschließt
der Zylinderkern 4 innerhalb des Durchmessers 6 die Zylinderachse 3 und geht in die
jeweilige Zylinderkontur mit den beschriebenen Seitenflächen 7, 8 über. Je nach Neigung
der jeweiligen Schneide 25 bzw. der jeweiligen Nut 1, 2 bzw. des jeweiligen Messers
14 im Winkel β (zur Zylinderachse 3) verlaufen die Seitenwände 7, 8 dazu parallel.
[0030] In einer Ausbildung sind die sich dem Zylinderkern 4 jeweils anschließenden Seitenflächen
7, 8 schraubenförmig verlaufend bei schraubenförmig angeordneten Schneiden 25 bzw.
geradlinig verlaufend bei hyperbolisch angeordneten Schneiden 25 schräg geneigt angeordnet.
Dabei ist bei schraubenförmig verlaufenden Seitenflächen 7, 8 der Winkel β von je
einer vorderen Seitenflächenkante 27 zu je einer hinteren Seitenflächenkante 28 ansteigend
ausgebildet oder umgekehrt.
In einer weiteren Ausbildung sind die sich dem Zylinderkern 4 jeweils anschließenden
Seitenflächen 7, 8 zusätzlich zur schraubenförmigen oder schräg geneigten, hyperbolischen
Ausbildung konvex gekrümmt zu den Schneiden hin geneigt angeordnet. Alternativ sind
die Seitenflächen 7, 8 - ausgehend vom Zylinderkern 4 - konkav gekrümmt. Die konkave
Krümmung der Seitenflächen 7, 8 ist beispielsweise von Vorteil, wenn am Messerzylinder
20 mehrere Schneiden 25, beispielsweise zwei Messer 14 mit je einer Schneide 25 in
einer oder je einer Nut 1, 2, für den Doppelschnitt angeordnet sind. In einer Ausbildung
weisen die benachbarten Seitenflächen 7, 8 gleiche Neigungswinkel bzw. gleiche Krümmungen
auf.
[0031] Die Seitenflächen 7, 8 können als volle Flächen oder alternativ durch Stege mit jeweils
dazwischen liegenden kommunizierenden Durchbrüchen 19 gebildet sein.
[0032] Der Zylinderkern 4 kann unabhängig von den Ausführungsformen an den freien Stellen
in einer Ausbildung geradlinige Teilflächen 17, 18 aufweisen. In einer weiteren Ausbildung
kann der Zylinderkern 4 konvex oder konkav gekrümmte (bevorzugt mit gleicher Krümmung)
Teilflächen 17, 18 aufweisen.
[0033] In einer Weiterbildung weisen die Seitenflächen 7, 8 kommunizierende Durchbrüche
19 (Öffnungen) auf, d.h. diese erstrecken sich quer zur Zylinderachse 3. Die Durchbrüche
19 können dabei von gleicher oder ungleicher Geometrie sein. Bei Rotation des Messerzylinders
20 werden die Durchbrüche 19 von Umgebungsluft durchströmt. Je nach Drehrichtung des
Messerzylinders 20 strömt beispielsweise in die Durchbrüche 19 an den Seitenflächen
7 die Luft ein und an den Seitenflächen 8 aus. Die Durchbrüche 19 können zum Verschließen,
beispielsweise durch aufsetzbare Kappen, ausgebildet sein. Bei der Ausbildung mit
Stegen befinden sich die Durchbrüche 19 zwischen den Stegen.
[0034] Alternativ kann statt der Durchbrüche 19 jede Seitenfläche 7,8 Vertiefungen, beispielsweise
Ausfräsungen, Sicken, kassettenförmige Taschen, aufweisen, welche beispielsweise durch
einen Materialabtrag der jeweiligen Seitenfläche 7, 8 gebildet sind. Die Vertiefungen
sind geschlossen und können somit nicht von der Umgebungsluft durchströmt werden.
Bevorzugt sind die Vertiefungen auf den jeweils benachbarten Seitenflächen 7, 8 spiegelbildlich
angeordnet.
[0035] In Weiterbildung von Fig. 2 zeigt Fig. 4 einen Messerzylinder 20 mit erhöhter Steifigkeit.
Danach weist dieser ein in Richtung Zylinderachse 3 konzentrisch zu dieser angeordnetes
Tragrohr 21, beispielsweise aus Stahl, Keramik, Kohlefaserwerkstoff (CFK) auf. Das
Tragrohr 21 nimmt endseitig die Zylinderzapfen auf oder ist selbst als Zylinderzapfen
in der Lagerung 12 beidseitig abgestützt. Auf dem Tragrohr 21 sind der Zylinderkern
4 sowie die je nach Ausbildung angeordneten Seitenflächen 7, 8 analog zu Fig. 2 angeordnet.
Zylinderkern 4 sowie die Seitenflächen 7, 8 sind bevorzugt aus einem Material mit
geringerem Schubmodul (G) als das Tragrohr 21 ausgeführt. In einer Weiterbildung kann
zusätzlich zum Tragrohr 21 oder separat (ohne Tragrohr 21) am Zylinderkern 4 - beispielsweise
symmetrisch je eine Keramikplatte 22 (oder eine Platte aus FKV), alternativ können
mehrere Keramikplatten 22 (bzw. mehrere Platten aus FKV), angeordnet sein. Die Keramikplatten
22 sind haftfest mit dem Zylinderkern 4 verbunden und erhöhen die Steifigkeit des
Messerzylinders 20. Diese Platten weisen bevorzugt einen höheren E-Modul als der Zylinderkern
4 auf. Alternativ sind derartige Platten aus Kohlefaserwerkstoff einsetzbar.
[0036] Der Messerzylinder 20 ist nicht auf die Anordnung einer Schneide 25 bzw. eines Messers
14 mit wenigstens einer Schneide 25 bzw. einer Nut 1 oder zweier Schneiden 25, Messer
14 mit wenigstens einer Schneide 25 bzw. Nuten 1, 2 beschränkt. Vielmehr sind umfangsseitig
weitere Schneiden 25, Messer 14 mit wenigstens einer Schneide 25 bzw. Nuten 1, 2 etc.
anordenbar (nicht gezeigt).
[0037] So kann in einer weiteren Ausbildung der Messerzylinder 20 drei am Umfang angeordnete
Schneiden 25, mit oder ohne Nuten 1, 2, .... bzw. Messer 14 aufweisen, die jeweils
um 120° (strahlenförmig) versetzt den Zylinderkern 4 einschließend angeordnet sind.
Innerhalb des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser 6 sind zwischen
den Schneiden 25 bzw. drei Nuten 1, 2, ... bzw. Messern 14 sich jeweils in Richtung
des Zylinderkerns 4 , erstreckende Seitenflächen 7, 8 angeordnet. Diese einander benachbarten
Seitenflächen 7, 8 sind ausgehend von dem Zylinderkern 4 jeweils zu den drei Schneiden
25 bzw. Nuten 1, 2, ... (weitere nicht gezeigt) bzw. Messern 14 mit Schneiden 25 hin
schräg geneigt angeordnet.
Ausgehend von dem Zylinderkern 4 liegen bei dieser Ausbildung somit je drei Paare
benachbarter Seitenflächen 7, 8 vor.
[0038] In einer weiteren Ausbildung kann der Messerzylinder 20 vier am Umfang angeordnete
Schneiden 25, mit oder ohne Nuten 1,2, .... bzw. Messer 14 aufweisen, die jeweils
um 90° (strahlenförmig) versetzt den Zylinderkern 4 einschließend angeordnet sind.
Innerhalb des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser 6 sind zwischen
den vier Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2, ...bzw. Messer 14 sich in Richtung des Zylinderkerns
4 erstreckende Seitenflächen 7, 8 angeordnet. Diese einander benachbarten Seitenflächen
7, 8 sind ausgehend von dem Zylinderkern 4 jeweils zu den vier Schneiden bzw. Nuten
1, 2, ... (weitere nicht gezeigt) bzw. Messern 14 mit Schneide 25 hin schräg geneigt
angeordnet. Ausgehend von dem Zylinderkern 4 liegen bei dieser Ausbildung somit je
vier Paare benachbarter Seitenflächen 7, 8 vor.
[0039] Diese beispielhaften Ausführungen sind ebenso für die Anordnung von fünf (jeweils
um 72° versetzt), sechs (jeweils um 60° versetzt) oder eine weitere Anzahl am Umfang
angeordneter Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2, ... (weitere nicht gezeigt) bzw. Messern
14 übertragbar. Der Messerzylinder 20 weist beispielsweise fünf am Umfang angeordnete
Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2, ... bzw. Messer 14 auf, die jeweils um 72° versetzt
den Zylinderkern 4 einschließend angeordnet sind. Innerhalb des Zylinderumfangs mit
einem theoretischen Durchmesser 6 zwischen den fünf Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2,
bzw. Messern 14 mit Schneiden 25 sind sich in Richtung des Zylinderkerns 4 erstreckende
Seitenflächen 7, 8 angeordnet und die Seitenflächen 7, 8 sind ausgehend von dem Zylinderkern
4 jeweils zu den fünf Schneiden 25 bzw. Nuten bzw. Messern 14 hin schräg geneigt.
Alternativ weist beispielsweise der Messerzylinder 20 sechs am Umfang angeordnete
Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2, .... bzw. Messer 14 auf, die jeweils um 60° versetzt
den Zylinderkern 4 einschließend angeordnet sind. Innerhalb des Zylinderumfangs mit
einem theoretischen Durchmesser 6 sind zwischen den sechs Schneiden 25 bzw. Nuten
1, 2
, ... bzw. Messern 14 sich in Richtung des Zylinderkerns 4 erstreckende Seitenflächen
7, 8 angeordnet und die Seitenflächen 7, 8 sind ausgehend von dem Zylinderkern 4 jeweils
zu den sechs Schneiden 25 bzw. Nuten 1, 2, .... bzw. Messern 14 hin schräg geneigt.
[0040] Bei jeder der vorstehend genannten Ausführungen sind stets die Seitenflächen 7, 8
zueinander benachbart angeordnet und erstrecken sich entsprechend der Anzahl der Schneiden
25 bzw. Nuten 1, 2, ... bzw. Messer 14 mit Schneiden 25 sowie deren Anordnung mehrfach
zu diesen.
Die Seitenflächen 7, 8 sind analog der vorstehenden Ausführungen ausgebildet.
[0041] In bevorzugter Ausbildung erstreckt sich jede Schneide 25 über die Formatbreite des
Bahnmaterials in Richtung der Zylinderachse 3 und ist in einem Abstand 24 zur Zylinderachse
3 und mit einer die Zylinderachse 3 kreuzenden Relativlage (d.h. geringfügig geneigt)
am Umfang des Messerzylinders 20 angeordnet. Dabei sind wie bereits beschrieben vorzugsweise
zwei spezielle Ausbildungen realisierbar.
[0042] In einer ersten Ausbildung gemäß Fig. 5a ist jede Schneide 25, hier am Beispiel des
Messers 14 mit Schneide 25 gezeigt, mit kreuzender Relativlage zur Zylinderachse 3
in einem gleichen Abstand 24 zur Zylinderachse 3 angeordnet. Diese Ausbildung wird
erreicht, indem jede Schneide 25 schraubenförmig entlang des Umfangs des Messerzylinders.
20 verläuft. Es liegt somit jeweils eine schraubenförmig angeordnete Schneide 25 bzw.
ein entsprechendes Messer 14 mit wenigstens einer Schneide 25 vor. Gemäß Fig. 5 a
ist der Messerzylinder 20 mit lediglich einer schraubenförmigen Schneide 25 am Messer
14 gezeigt. Alternativ können wie bereits beschrieben mehrere derartige Schneiden
25 am Messerzylinder 20 angeordnet sein. Für den Doppelschnitt können zwei in geringem
Abstand parallel angeordnete schraubenförmige Schneiden 25 an bevorzugt einem Messer
14 am Messerzylinder 20 angeordnet sein.
[0043] In einer zweiten Ausbildung gemäß Fig. 5b ist jede Schneide 25, hier am Beispiel
des Messers 14 mit Schneide 25 gezeigt, mit kreuzender Relativlage (Winkel β) zur
Zylinderachse 3 in einem sich verändernden Abstand 24 zur Zylinderachse 3 angeordnet.
Diese Ausbildung wird erreicht, indem jede Schneide 25 als schräg am Umfang des Messerzylinders
20 verlaufende Gerade angeordnet ist, deren Abstand zur Zylinderachse 3 als Hyperbel
ausgebildet ist. Es liegt somit jeweils eine hyperbolisch angeordnete Schneide 25
vor. In Fig. 5b ist der Messerzylinder 20 mit zwei am Umfang angeordneten Schneiden
25, beispielsweise Messern 14 und 14' mit Schneiden 25, 25', gezeigt. Dabei sind beide
Messer 14 mit Schneide 25 (volle Linie) bzw. 14' (gestrichelte Linie) diametral um
180° versetzt gegenüberliegend angeordnet. Alternativ können wie bereits beschrieben
mehrere derartige Schneiden 25, beispielsweise Messer 14 mit Schneide 25, am Messerzylinder
20 angeordnet sein. Für den Doppelschnitt können zwei in geringem Abstand parallel
angeordnete hyperbolische Schneiden 25 an bevorzugt einem Messer 14 am Messerzylinder
20 angeordnet sein.
[0044] In Fig. 6b ist eine Schneide 25 an einem Messer 14 gezeigt dargestellt und das Messer
14 ist in einer Nut 1 aufgenommen. Bei dieser Ausbildung gehen die beiden Seitenflächen
7, 8 in eine beidseitig zum Messer 14 verlaufende Verdickung 26 über, welche der Stabilisierung
der Schneide 25 dienen.
[0045] In Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die Seitenflächen 7, 8 bei einem Messerzylinder
20 mit zwei um 180° versetzt angeordneten, schräg am Umfang des Messerzylinders 20
gerade verlaufenden Schneiden 25 gezeigt. Hierbei ist erkennbar, dass die Seitenflächen
7, 8 im Bereich des Zylinderkerns 4 bzw. der Teilfläche 17 von einer vorderen Seitenflächenkante
27 zu einer hinteren Seitenflächenkante 28 in einem Winkel γ zur Zylinderachse 3 verlaufen.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1 -
- Nut (erste)
- 2 -
- Nut (zweite)
- 3 -
- Zylinderachse
- 4 -
- Zylinderkern
- 5 -
- Massenausgleich
- 6 -
- Durchmesser (theoretisch)
- 7 -
- Seitenfläche (erste)
- 8 -
- Seitenfläche (zweite)
- 9 -
- Bahnmaterial
- 10 -
- Förderrichtung
- 11 -
- Gestell
- 12 -
- Lagerung
- 13 -
- Einzelantrieb
- 14 -
- Messer
- 15 -
- Gegeneinrichtung (Zylinder, Fläche, Trenneinrichtung)
- 16 -
- Spalt
- 17 -
- Teilfläche (erste)
- 18 -
- Teilfläche (zweite)
- 19 -
- Durchbruch (Öffnungen)
- 20 -
- Messerzylinder
- 21 -
- Tragrohr
- 22 -
- Keramikplatte
- 23 -
- thermisches Ausgleichsmaterial
- 24 -
- Abstand
- 25 -
- Schneide
- 26 -
- Verdickung
- 27 -
- vordere Seitenflächenkante
- 28 -
- hintere Seitenflächenkante
- α -
- Winkel
- β -
- Winkel
- γ -
- Winkel
- V -
- Vertikale
1. Messerzylinder zum Trennen von Bahnmaterial mit mindestens einer umfangsseitig angeordneten
Schneide (25), wobei der Messerzylinder (20) einen der Schneide (25) diametral gegenüberliegenden,
die Zylinderachse (3) umschließenden Zylinderkern (4) aufweist und innerhalb des Zylinderumfangs
mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen Schneide (25) und Zylinderkern (4)
sich in Richtung Zylinderachse (3) erstreckende Seitenflächen angeordnet sind, wobei
jede Schneide (25) in einem Abstand (24) zur Zylinderachse (3) und mit einer die Zylinderachse
(3) in einem Winkel (β) kreuzenden Relativlage angeordnet ist, und die Seitenflächen
(7, 8) ausgehend vom Zylinderkern (4) zur Schneide (25) hin jeweils in einem Winkel
(α) schräg geneigt sind, und wobei die Seitenflächen (7, 8) in axialer Richtung schräg
in einem Winkel (β) geneigt oder schraubenförmig mit sich veränderndem Winkel (β)
verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (7, 8) im Bereich des Zylinderkern (4) von einer vorderen Seitenflächenkante
(27) zu einer hinteren Seitenflächenkante (28) in einem, Winkel (γ) zur Zylinderachse
(3) verlaufen.
2. Messerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schneiden (25) in einem sich verändernden Abstand (24) zur Zylinderachse
(3) angeordnet ist.
3. Messerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schneiden (25) in einem gleichen Abstand (24) zur Zylinderachse (3) angeordnet
ist.
4. Messerzylinder nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerzylinder (20) zwei am Umfang diametral gegenüberliegend angeordnete, den
Zylinderkern (4) einschließende Schneiden (25) aufweist, dass innerhalb des Zylinderumfangs
mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen den Schneiden (25) sich in Richtung
des Zylinderkerns (4) erstreckende Seitenflächen (7, 8) angeordnet sind, und dass
die Seitenflächen (7, 8) ausgehend von dem Zylinderkern (4) jeweils zu den Schneiden
(25) hin schräg in einem Winkel (α) geneigt sind.
5. Messerzylinder nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerzylinder (20) drei am Umfang angeordnete Schneiden (25) aufweist, die jeweils
um 120° versetzt den Zylinderkern (4) einschließend angeordnet sind, dass innerhalb
des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen den drei Schneiden
(25) sich in Richtung des Zylinderkerns (4) erstreckende Seitenflächen (7, 8) angeordnet
sind, und dass die Seitenflächen (7, 8) ausgehend von dem Zylinderkern (4) jeweils
zu den drei Schneiden (25) hin schräg in einem Winkel (α) geneigt sind.
6. Messerzylinder nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messzylinder (20) vier am Umfang angeordnete Schneiden (25) aufweist, die jeweils
um 90° versetzt den Zylinderkern (4) einschließend angeordnet sind, dass innerhalb
des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen den vier Schneiden
(25) sich in Richtung des Zylinderkerns (4) erstreckende Seitenflächen (7, 8) angeordnet
sind, und dass die Seitenflächen (7, 8) ausgehend von dem Zylinderkern (4) jeweils
zu den vier Schneiden (25) hin schräg in einem Winkel (α) geneigt sind.
7. Messerzylinder nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerzylinder (20) fünf am Umfang angeordnete Schneiden (25) aufweist, die jeweils
um 72° versetzt den Zylinderkern (4) einschließend angeordnet sind, dass innerhalb
des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen den fünf Schneiden
(25) sich in Richtung des Zylinderkerns (4) erstreckende Seitenflächen (7, 8) angeordnet
sind, und dass die Seitenflächen (7, 8) ausgehend von dem Zylinderkern (4) jeweils
zu den fünf Schneiden (25) hin schräg in einem Winkel (α) geneigt sind.
8. Messerzylinder nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerzylinder (20) sechs am Umfang angeordnete Schneiden (25) aufweist, die
jeweils um 60° versetzt den Zylinderkern (4) einschließend angeordnet sind, dass innerhalb
des Zylinderumfangs mit einem theoretischen Durchmesser (6) zwischen den sechs Schneiden
(25) sich in Richtung des Zylinderkerns (4) erstreckende Seitenflächen (7, 8) angeordnet
sind, und dass die Seitenflächen (7, 8) ausgehend von dem Zylinderkern (4) jeweils
zu den sechs Schneiden (25) hin schräg in einem Winkel (α) geneigt sind.
9. Messerzylinder nach Anspruch 1 und 2 oder 3 und einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Zylinderkern (4) sich anschließenden Seitenflächen (7, 8) geradlinig oder
konvex gekrümmt oder konkav gekrümmt zur jeweiligen Schneide (25) hin geneigt sind.
10. Messerzylinder nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkern (4) geradlinige oder konvex gekrümmte oder konkav gekrümmte Teilflächen
(17, 18) aufweist.
11. Messerzylinder nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (7, 8) kommunizierende Durchbrüche (19) aufweisen, die bei Rotation
des Messerzylinders (20) von Umgebungsluft durchströmt werden.
12. Messerzylinder nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (7, 8) Vertiefungen aufweisen, welche kommunizierende Durchbrüche
(19) aufweisen, die bei Rotation des Messerzylinders von Umgebungsluft durchströmt
werden.
13. Messerzylinder nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (7, 8) Vertiefungen aufweisen, welche geschlossen sind und nicht
von Umgebungsluft durchströmt werden.
14. Messerzylinder nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schneide (25) in je einer am Messerzylinder (20) angeordneten Nut (1) aufgenommen
ist.
15. Messerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneide (25) diametral gegenüberliegend ein Massenausgleich (5) angeordnet ist.
16. Messerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerzylinder (20) endseitig mit einem Einzelantrieb (13) gekoppelt ist.
17. Messerzylinder nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzelantrieb (13) schaltungstechnisch mit einer Maschinensteuerung gekoppelt
und in vorgebbarer Weise antreibbar ist.
18. Messerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneide (25) diametral gegenüberliegend ein thermisches Ausgleichsmaterial (23)
angeordnet ist.
19. Messerzylinder nach Anspruch 1 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Ausgleichsmaterial (23) am Massenausgleich (5) angeordnet ist.
20. Messerzylinder nach Anspruch 1 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Ausgleichsmaterial (23) gleichzeitig der Massenausgleich (5) ist.
1. Cutting cylinder for severing web material, comprising at least one cutting edge (25)
at the circumference, said cutting cylinder (20) comprising a cylinder core (4) which
is diametrically opposed to the cutting edge (25) and encloses the cylinder axis (3),
and lateral faces being arranged within the cylinder circumference, which has a theoretical
diameter (6), and extending between the cutting edge (25) and the cylinder core (4)
in the direction of the cylinder axis (3), each cutting edge (25) being arranged at
a spacing (24) from the cylinder axis (3) and in a relative position intersecting
the cylinder axis (3) at an angle (β), and each lateral face (7, 8) being inclined
obliquely at an angle (α) proceeding outwards from the cylinder core (4) to the cutting
edge (25), and said lateral faces (7, 8) being inclined obliquely at an angle (β)
in the axial direction or extending helically with a varying angle (β), characterised in that the lateral faces (7, 8) extend in the region of the cylinder core (4) from a front
lateral face edge (27) to a rear lateral face edge (28) at an angle (γ) to the cylinder
axis (3).
2. Cutting cylinder according to claim 1, characterised in that each cutting edge (25) is at a varying spacing (24) from the cylinder axis (3).
3. Cutting cylinder according to claim 1, characterised in that each cutting edge (25) is at an identical spacing (24) from the cylinder axis (3).
4. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or claim 3, characterised in that, at the circumference, the cutting cylinder (20) comprises two diametrically opposed
cutting edges (25) which enclose the cylinder core (4), in that lateral faces (7, 8) are arranged within the cylinder circumference, which has a
theoretical diameter (6), and extend between the cutting edges (25) in the direction
of the cylinder core (4), and in that the lateral faces (7, 8) are each inclined obliquely at an angle (α) proceeding outwards
from the cylinder core (4) to the cutting edges (25).
5. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or claim 3, characterised in that, at the circumference, the cutting cylinder (20) comprises three cutting edges (25)
which are each arranged so as to enclose the cylinder core (4) with an offset of 120°,
and in that lateral faces (7, 8) are arranged within the cylinder circumference, which has a
theoretical diameter (6), and extend between the three cutting edges (25) in the direction
of the cylinder core (4), and in that the lateral faces (7, 8) are each inclined obliquely at an angle (α) proceeding outwards
from the cylinder core (4) to the three cutting edges (25).
6. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or claim 3, characterised in that, at the circumference, the cutting cylinder (20) comprises four cutting edges (25)
which are each arranged so as to enclose the cylinder core (4) with an offset of 90°,
in that lateral faces (7, 8) are arranged within the cylinder circumference, which has a
theoretical diameter (6), and extend between the four cutting edges (25) in the direction
of the cylinder core (4), and in that the lateral faces (7, 8) are each inclined obliquely at an angle (α) proceeding outwards
from the cylinder core (4) to the four cutting edges (25).
7. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or claim 3, characterised in that, at the circumference, the cutting cylinder (20) comprises five cutting edges (25)
which are each arranged so as to enclose the cylinder core (4) with an offset of 72°,
and in that lateral faces (7, 8) are arranged within the cylinder circumference, which has a
theoretical diameter (6), and extend between the five cutting edges (25) in the direction
of the cylinder core (4), and in that the lateral faces (7, 8) are each inclined obliquely at an angle (α) proceeding outwards
from the cylinder core (4) to the five cutting edges (25).
8. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or claim 3, characterised in that, at the circumference, the cutting cylinder (20) comprises six cutting edges (25)
which are each arranged so as to enclose the cylinder core (4) with an offset of 60°,
and in that lateral faces (7, 8) are arranged within the cylinder circumference, which has a
theoretical diameter (6), and extend between the six cutting edges (25) in the direction
of the cylinder core (4), and in that the lateral faces (7, 8) are each inclined obliquely at an angle (α) proceeding outwards
from the cylinder core (4) to the six cutting edges (25).
9. Cutting cylinder according to claim 1 and either claim 2 or 3 and any of claims 4
to 8, characterised in that the lateral faces (7, 8) which adjoin the cylinder core (4) are inclined in a linear
or convex or concave manner with respect to each cutting edge (25).
10. Cutting cylinder according to any of claims 4 to 8, characterised in that the cylinder core (4) comprises linear or convex or concave portions (17, 18).
11. Cutting cylinder according to either claim 1 or any of claims 4 to 8, characterised in that the lateral faces (7, 8) comprise communicating openings (19) through which ambient
air flows when the cutting cylinder (20) rotates.
12. Cutting cylinder according to either claim 1 or any of claims 4 to 8, characterised in that the lateral faces (7, 8) comprise recesses which comprise communicating openings
(19) through which ambient air flows when the cutting cylinder rotates.
13. Cutting cylinder according to either claim 1 or any of claims 4 to 8, characterised in that the lateral faces (7, 8) comprise recesses which are closed and through which ambient
air does not flow.
14. Cutting cylinder according to either claim 1 or any of claims 4 to 8, characterised in that each cutting edge (25) is received in a groove (1) arranged on the cutting cylinder
(20)
15. Cutting cylinder according to claim 1, characterised in that the cutting edge (25) is diametrically opposed to a mass balance (5).
16. Cutting cylinder according to claim 1, characterised in that the cutting cylinder (20) is coupled to an individual drive (13) at the end.
17. Cutting cylinder according to any of claims 1 to 16, characterised in that the individual drive (13) is coupled to an open-loop machine control system by means
of a circuit and can be controlled in a predefined way.
18. Cutting cylinder according to claim 1, characterised in that the cutting edge (25) is diametrically opposed to a thermal balancing material (23).
19. Cutting cylinder according to claims 1 and 18, characterised in that the thermal balancing material (23) is arranged on the mass balance (5).
20. Cutting cylinder according to claims 1 and 18, characterised in that the thermal balancing material (23) is also the mass balance (5).
1. Cylindre de coupe pour sectionner un matériau en bande, comprenant au moins un taillant
(25) aménagé sur la circonférence, dans lequel le cylindre de coupe (20) présente
un noyau de cylindre (4) diamétralement opposé au taillant (25) et entourant l'axe
(3) du cylindre et il est agencé à l'intérieur de la périphérie du cylindre d'un diamètre
théorique (6) entre le taillant (25) et le noyau de cylindre (4) des surfaces latérales
s'étendant dans la direction de l'axe (3) du cylindre, dans lequel chaque taillant
(25) est aménagé à une distance (24) de l'axe (3) du cylindre et en position relative
coupant l'axe (3) du cylindre selon un angle (β), et les surfaces latérales (7, 8)
partant du noyau (4) du cylindre au taillant (25) sont inclinées en oblique selon
un angle (α), et dans lequel les surfaces latérales (7, 8) s'étendent dans la direction
axiale inclinées en oblique selon un angle (β) ou en forme hélicoïdale selon un angle
(β) variable, caractérisé en ce que les surfaces latérales (7, 8) s'étendent dans la zone du noyau (4) du cylindre d'une
arête avant (27) de face latérale à une arête arrière (28) de face latérale selon
un angle (γ) par rapport à l'axe (3) du cylindre.
2. Cylindre de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des taillants (25) est aménagé à une distance variable (24) par rapport à
l'axe (3) du cylindre.
3. Cylindre de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des taillants (25) est aménagé à la même distance (24) par rapport à l'axe
(3) du cylindre.
4. Cylindre de coupe selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications
2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) présente deux taillants (25) agencés diamétralement opposés
sur la périphérie et enserrant le noyau (4) du cylindre, il est agencé à l'intérieur
de la périphérie du cylindre d'un diamètre théorique (6) entre les taillants (25)
des surfaces latérales (7, 8) s'étendant dans la direction du noyau (4) du cylindre
et les surfaces latérales (7, 8) partant du noyau (4) du cylindre respectivement jusqu'aux
deux taillants (25) sont inclinées en oblique selon un angle (α).
5. Cylindre de coupe selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications
2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) présente trois taillants (25) agencés sur la périphérie,
lesquels taillants sont aménagés décalés respectivement de 120 ° en enserrant le noyau
(4) du cylindre, il est agencé dans la périphérie du cylindre d'un diamètre théorique
(6) entre les trois taillants (25), des surfaces latérales (7, 8) s'étendant dans
la direction du noyau (4) du cylindre et les surfaces latérales (7, 8) partant du
noyau (4) du cylindre respectivement jusqu'aux trois taillants (25) sont inclinées
en oblique selon un angle (α).
6. Cylindre de coupe selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications
2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) présente quatre taillants (25) agencés sur la périphérie,
lesquels taillants sont aménagés décalés respectivement de 90 ° en enserrant le noyau
(4) du cylindre, il est agencé dans la périphérie du cylindre d'un diamètre théorique
(6) entre les quatre taillants (25), des surfaces latérales (7, 8) s'étendant dans
la direction du noyau (4) du cylindre et les surfaces latérales (7, 8) partant du
noyau (4) du cylindre respectivement jusqu'aux quatre taillants (25) sont inclinées
en oblique selon un angle (α).
7. Cylindre de coupe selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications
2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) présente cinq taillants (25) agencés sur la périphérie,
lesquels taillants sont aménagés décalés respectivement de 72 ° en enserrant le noyau
(4) du cylindre, il est agencé dans la périphérie du cylindre d'un diamètre théorique
(6) entre les cinq taillants (25), des surfaces latérales (7, 8) s'étendant dans la
direction du noyau (4) du cylindre et les surfaces latérales (7, 8) partant du noyau
(4) du cylindre respectivement jusqu'aux cinq taillants (25) sont inclinées en oblique
selon un angle (α).
8. Cylindre de coupe selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications
2 ou 3, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) présente six taillants (25) agencés sur la périphérie,
lesquels taillants sont aménagés décalés respectivement de 60 ° en enserrant le noyau
(4) du cylindre, il est agencé dans la périphérie du cylindre d'un diamètre théorique
(6) entre les six taillants (25), des surfaces latérales (7, 8) s'étendant dans la
direction du noyau (4) du cylindre et les surfaces latérales (7, 8) partant du noyau
(4) du cylindre respectivement jusqu'aux six taillants (25) sont inclinées en oblique
selon un angle (α).
9. Cylindre de coupe selon les revendications 1, 2 ou 3 et l'une quelconque des revendications
4 à 8, caractérisé en ce que les surfaces latérales (7, 8) se raccordant au noyau (4) du cylindre sont inclinées
en ligne droite, incurvées convexes ou incurvées concaves jusqu'au taillant respectif
(25).
10. Cylindre de coupe selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le noyau (4) du cylindre présente des surfaces partielles (17, 18) rectilignes, incurvées
convexes ou incurvées concaves.
11. Cylindre de coupe selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications
4 à 8, caractérisé en ce que les surfaces latérales (7, 8) présentent des ouvertures communicantes (19) qui sont
parcourues par de l'air ambiant lors de la rotation du cylindre de coupe (20).
12. Cylindre de coupe selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications
4 à 8, caractérisé en ce que les surfaces latérales (7, 8) présentent des cavités qui présentent des ouvertures
communicantes (19) qui sont parcourues par de l'air ambiant lors de la rotation du
cylindre de coupe.
13. Cylindre de coupe selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications
4 à 8, caractérisé en ce que les surfaces latérales (7, 8) présentent des cavités qui sont fermées et ne sont
pas parcourues par de l'air ambiant.
14. Cylindre de coupe selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications
4 à 8, caractérisé en ce que chaque taillant (25) est reçu dans respectivement une rainure (1) ménagée sur le
cylindre de coupe (20).
15. Cylindre de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est aménagé diamétralement à l'opposé du taillant (25) une masse d'équilibrage
(5).
16. Cylindre de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre de coupe (20) est couplé à une commande séparée (13) côté extrémité.
17. Cylindre de coupe selon les revendications 1 et 16, caractérisé en ce que la commande séparée (13) est couplée à une commande de machine par une technique
de commutation et peut être entraînée de manière prédéterminable.
18. Cylindre de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est aménagé diamétralement à l'opposé du taillant (25) un matériau de compensation
thermique (23).
19. Cylindre de coupe selon les revendications 1 et 18, caractérisé en ce le matériau
de compensation thermique (23) est aménagé sur la masse d'équilibrage (5).
20. Cylindre de coupe selon les revendications 1 et 18, caractérisé en ce le matériau
de compensation thermique (23) constitue simultanément la masse d'équilibrage (5).
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