Einleitung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines eine Schraubenlinie beschreibenden
Messers auf einer äußeren Mantelfläche eines eine Längsachse aufweisenden Zylinderkörpers
mit den folgenden Verfahrensschritten:
- a) Das Messer, das einen Fußschenkel und einen unter einem Winkel hierzu angeordneten
Schneidenschenkel mit einer dem Fußschenkel abgewandten Schneidenkante aufweist, wird
mit dem Fußschenkel auf der äußeren Mantelfläche des Zylinderkörpers angeordnet.
- b) Das Messer wird mit Hilfe von mindestens einem Zugelement, das in kraftübertragender
Weise jeweils in einem Spannabschnitt mit dem Messer verbunden ist, in Richtung der
Längsachse des Zylinderkörpers gespannt, indem sich sowohl das mindestens eine Zugelement
als auch ein jeder Endabschnitt des Messers, der kein Zugelement aufweist, an jeweils
einer Verankerungsstelle abstützt und mindestens das eine Zugelement mit einer in
Richtung der Schraubenlinie an einem Ende des Messers wirkenden Kraft beaufschlagt
wird, wodurch das Messer mit einer Kontaktfläche des Fußschenkels gegen die äußere
Mantelfläche des Zylinderkörpers gepresst wird.
- c) Das Messer wird mittels Schrauben, die den Fußschenkel durchdringen, an dem Zylinderkörper
befestigt.
[0002] Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Messer in Form einer Schraubenlinie, mit
einer Längsachse und einem Fußschenkel und einem unter einem Winkel hierzu angeordneten
Schneidenschenkel mit einer dem Fußschenkel abgewandten Schneidenkante.
[0003] Ferner betrifft die Erfindung einen Zylinderkörper mit einer Längsachse und einer
äußeren Mantelfläche sowie zwei an beiden Enden des Zylinderkörpers überstehenden
und koaxial zu dessen Längsachse ausgerichteten Lagerzapfen oder zwei an beiden Enden
des Zylinderkörpers befindlichen koaxial zu der Längsachse ausgerichteten Lagerbohrungen.
[0004] Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schneideinrichtung zum Schneiden von Textilwaren,
Textilfasern oder Lederwaren aufweisend einen Zylinderkörper mit einer Längsachse
und einer äußeren Mantelfläche sowie zwei an beiden Enden des Zylinderkörpers überstehenden
und koaxial zu dessen Längsachse ausgerichteten Lagerzapfen beziehungsweise Lagerbohrungen
und mindestens ein Messer in Form einer Schraubenlinie, mit einer Längsachse und einem
Fußschenkel und einem unter einem Winkel hierzu angeordneten Schneidenschenkel mit
einer dem Fußschenkel abgewandten Schneidenkante, wobei das Messer auf den Zylinderkörper
aufgepresst ist, wodurch es in kraftschlüssiger Weise mit selbigem verbunden ist.
Stand der Technik
[0005] Verfahren zur Montage schraubenlinienförmiger Messer auf Zylinderkörper sind nach
dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Speziell auf dem Gebiet der Scher- und
Falztechnik (Lederbearbeitung) kommen Schneideinrichtungen aufweisend einen Zylinderkörper
und ein oder einer Mehrzahl darauf montierter Messer der vorgenannten Art zum Einsatz.
[0006] Bei der Montage schraubenlinienförmiger Messer auf einen Zylinderkörper kommt es
besonders darauf an, dass jedes Messer fest mit dem Zylinderkörper verbunden wird.
Nur auf diese Weise kann ein optimales Schneidergebnis und eine hohe Sicherheit während
eines Schneidvorgangs garantiert werden. Gemäß bekannten Verfahren werden hierzu getrennt
vom Zylinderkörper, meist aus jeweils einem L-förmigen Stahlprofil gefertigte Messer
lose, das heißt mit gewissem radialem Spiel, auf einen Zylinderkörper aufgezogen.
Zuvor werden die Messer bei der Produktion an ihren beiden Enden mit gesondert herzustellenden
Zugelementen versehen, die branchentypisch allgemein als "Pletten" bezeichnet werden.
Diese können genutzt werden, um das jeweilige Messer in Richtung der es beschreibenden
Schraubenlinie an Endpunkten des Messers zu ziehen. Durch ein solches Ziehen wird
ein in einer senkrecht auf einer Längsachse des jeweiligen Messers stehenden Ebene
betrachteter Radius der Schraubenlinie des Messers reduziert und das Messer folglich
auf den Zylinderkörper gepresst. Durch ein darauf folgendes Fixieren eines jeden auf
diese Weise auf den Zylinderkörper aufgepressten Messers, kann eine hohe Reibkraft,
die sich zwischen dem jeweiligen Messer und dem Zylinderkörper durch das Gegeneinanderpressen
beider Teile ergibt, konserviert werden. Unter Anwendung des Verfahrens der eingangs
beschriebenen Art wird dieses Fixieren üblicherweise über eine Verankerung der Messer
beziehungsweise der Zugelemente an Verankerungsstellen erreicht. Während die Verankerungsstellen
der Zugelemente typischerweise durch Widerlagerkörper gebildet werden, können die
Messer beispielsweise nach dem Einbringen entsprechender Bohrungen in dem Fußschenkel
des Messers und der äußeren Mantelfläche des Zylinderkörpers mittels selbstfurchender
Schrauben auf dem Zylinderkörper befestigt werden. Durch ein solches Vorgehen ist
sichergestellt, dass die Messer in jedem Punkt entlang ihrer schraubenlinienförmigen
Form kraftschlüssig mit dem Zylinder verbunden sind.
[0007] Ein vollständiger Messersatz einer typischen Schneideinrichtung umfasst ca. 10 bis
30 Messer. Dabei wird das vorstehende Verfahren nicht gesondert nacheinander für jedes
einzelne Messer durchgeführt, sondern es liegt eine Parallelität der Verfahrensschritte
vor. Im Einzelnen bedeutet dies, dass alle zur jeweiligen Schneideinrichtung gehörigen
Messer lose auf den Zylinderkörper aufgezogen werden und danach gemäß erläutertem
Verfahren installiert werden. Bevor allerdings die bereits unter Zugspannung stehenden
Messer einzeln auf dem Zylinderkörper permanent fixiert werden, werden selbige zueinander
ausgerichtet, so dass eine optimale Verteilung der Messer auf dem Zylinderkörper erreichet
werden kann. Alternativ ist für bestimmte Anwendungen jedoch auch eine Ausstattung
eines Zylinderkörpers mit lediglich einem einzelnen Messer denkbar. In einem solchen
Fall entfällt ein gegenseitiges Ausrichten mehrerer Messer.
[0008] Das bekannte Verfahren unterliegt zwei Nachteilen. So ist es zum Einen nötig, dass
gesondert zur Herstellung eines jeden Messers zwei entsprechende Zugelemente gefertigt
werden müssen, die im Vorfeld des beschriebenen Ziehens des Messers fest mit selbigem
verbunden werden müssen. Dies geschieht nach dem Stand der Technik üblicherweise durch
ein Verschweißen oder ein Verlöten von Messer und Zugelementen während der Messerherstellung.
Die jeweiligen Zugelemente gelten entsprechend als verloren, da sie nach der Montage
der Messer nicht wieder entfernt werden können sondern permanent mit den Messern verbunden
bleiben, weil sie mit den Widerlagerkörpern des Zylinderkörpers verschraubt sind.
Dadurch ergibt sich ein erheblicher Mehraufwand bei der Produktion einer vollständig
mit Messern bestückten Schneideinrichtung, der aus der notwendigen Produktion einer
Vielzahl von Zugelementen sowie den Kosten zu deren Verbindung mit den jeweiligen
Messern herrührt.
[0009] Zum Zweiten ist es nach dem Stand der Technik vorgesehen, dass die Zugelemente mittels
bereits erwähnter Widerlagerkörper, so genannter "Seitenscheiben", an den Enden des
jeweiligen Zylinderkörpers fixiert werden müssen, damit eine auf die Messer aufgebrachte
Vorspannung, die besagtes Anpressen der Messer auf den Zylinderkörper bewirkt, aufrechterhalten
wird. So ist es heutzutage üblich, besagte fest mit den Messern verbundene Zugelemente
beispielsweise durch eine Verschraubung mit den Widerlagerkörpern zu verbinden. Zusätzlich
zu den Zugelementen selbst handelt es sich also auch bei den Widerlagerkörpern um
permanent in Schneideinrichtungen verbaute Teile, welche für jede einzelne Schneideinrichtung
erneut hergestellt werden müssen und entsprechend einen erhöhten Gesamtaufwand verursachen,
wenngleich bei einer Neubestückung eines Zylinderkörpers mit neuen Messern die Widerlagerkörper
in Verbindung mit einem neuen Messersatz wieder verwendet werden können.
Aufgabe
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen
Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Vereinfachung des Verfahrens erreicht
wird.
Lösung
[0011] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das eingangs beschriebene Verfahren
durch die folgenden Verfahrensschritte ergänzt wird:
d) Von dem Messer wird jeder ein Zugelement aufweisender Endabschnitt abgetrennt.
e) Der mindestens eine abgetrennte Endabschnitt wird zusammen mit dem jeweils zugehörigen
Zugelement entfernt.
[0012] Durch die Durchführung dieser Verfahrensschritte kann das mindestens eine Zugelement
wieder gewonnen und für die Montage eines oder mehrerer weiterer Messer beliebig oft
wieder verwendet werden. Auf diese Weise wird eine Stückzahl herzustellender Zugelemente
in Verbindung mit der Fertigung von Messern drastisch reduziert und folglich kann
ein Aufwand zu deren Herstellung sowie deren Montage an die jeweiligen Messer eingespart
werden.
[0013] Damit der mindestens eine Endabschnitt des Messers, der ein Zugelement aufweist,
überhaupt entfernt werden kann, ist es bei der Durchführung des Verfahrens notwendig,
dass bei der Ausführung des bereits nach dem Stand der Technik bekannten Verfahrensschritts
der Befestigung des Messers auf dem Zylinderkörper mittels Schrauben eine Anzahl von
Schrauben gesetzt wird, die typischerweise deutlich über der Anzahl liegt, die nach
dem Stand der Technik notwendig ist. Da die auf das Messer mittels des mindestens
einen Zugelements aufgebrachte Vorspannung nach der Montage gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren nicht länger über das Zugelement gehalten wird, muss dies über einen erhöhten
Anpressdruck des Messers auf den Zylinderkörper erfolgen. Die Schrauben, die durch
den Fußschenkel des Messers in den Zylinderkörper gesetzt werden, bewirken in diesem
Zusammenhang eine Normalkraft in Form einer Anpresskraft, die das Messer auf den Zylinderkörper
presst. Die dadurch aktivierte Reibkraft zwischen dem Messer und Zylinderkörper vermag
schließlich das Messer in seiner vorgespannten Form zu halten, ohne das es länger
mittels eines oder mehrerer Zugelemente in einem oder mehreren Wideriagerkörpern fixiert
sein muss. Das mindestens eine Zugelement wird dadurch überflüssig und kann entsprechend
entfernt werden.
[0014] Erfindungsgemäß erfolgt dieses Entfernen über ein Abtrennen der jeweils einem Widerlagerkörper
zugewandten Endabschnitte der Messer, welche jeweils einen Spannabschnitt beinhalten,
in dem jeweils ein Zugelement mit dem Messer verbunden ist. Dies kann beispielsweise
mittels eines Winkelschleifers erreicht werden.
[0015] In einer besonders vorteilhaften Form wird das Verfahren unter Verwendung von Messern
durchgeführt, die mit Hilfe von zwei Zugelementen, die in kraftübertragender Weise
jeweils in einem Spannabschnitt mit dem Messer verbunden sind, gespannt werden. Auf
diese Weise ist eine Justierung beziehungsweise Ausrichtung der Messer untereinander
auf dem Zylinderkörper möglich, selbst nachdem bereits eine Zugspannung auf die einzelnen
Messer aufgebracht wurde. Bei einer Ausführung der Messer mit einer Verankerungsstelle
in Form einer Verschraubung der jeweiligen Messer mit dem Zylinderkörper, ist eine
Position der Messer zumindest teilweise bereits vor einem Aufbringen einer Zugkraft
festgelegt. Eine Ausrichtung der einseitig auf dem Zylinderkörper verankerten Messer,
welche üblicherweise in einem Mittelbereich auf dem Zylinderkörper verankert und nachfolgend
von dort aus in Richtung eines jeweils zugeordneten Lagerzapfens beziehungsweise einer
jeweils zugeordneten Lagerbohrung gezogen werden, sollte dabei vorteilhafterweise
so gestaltet sein, dass sich die Endabschnitte der Messer, die in besagtem Mittelbereich
verankert sind, um ein Überlappungsmaß überlappen.
[0016] Wird das Verfahren mittels zweier Zugelemente durchgeführt, ist es ferner von Vorteil,
wenn das Messer während der Montage dadurch auf den Zylinderkörper gepresst wird,
dass beide Zugelemente relativ zum Zylinderkörper bewegt werden. Diese Bewegung sollte
typischerweise so erfolgen, dass sich der Abstand der Zugelemente zueinander vergrößert.
Auf diese Weise kann das Messer mit einer Zugspannung vorgespannt werden, so dass
ein Radius der es beschreibenden Schraubenlinie reduziert wird und es schließlich
nach einer Beseitigung des kompletten radialen Spiels zwischen dem Messer und dem
Zylinderkörper in Kontakt mit dem Zylinderkörper kommt. Der Vorteil einer Relativbewegung
beider Zugelemente zum Zylinderkörper liegt darin, dass ein durch den Kontakt zum
Zylinderkörper auftretender Reibungsverlust in der Vorspannung des Messers, der durch
ein Reiben des Messers am Zylinderkörper bedingt ist, reduziert wird. Eine Reibstrecke
entlang des Messers wird durch diesen Verfahrensschritt gegenüber einem solchen, bei
dem nur ein Zugelement relativ zum Zylinderkörper bewegt wird, ungefähr halbiert.
Dies ist insbesondere bei Zylinderkörpern mit einer hohen Umschlingungszahl der Messer
von großer Bedeutung.
[0017] Wird hingegen das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung lediglich eines Zugelements
pro Messer durchgeführt, kann dies besonders einfach erreicht werden, indem die Verankerungsstelle
des Endabschnitts des Messers, der kein Zugelement aufweist, durch eine Verbindung
des Messers mit dem Zylinderkörper mittels eines bolzenartigen Befestigungsmittels
gebildet wird.
[0018] Wie vorstehend bereits beschrieben, kann ein solches Befestigungsmittel beispielsweise
durch eine selbstfurchende Schraube gebildet werden, die in eine zuvor eingebrachte
Bohrung in dem Fußschenkel des Messers und der äußeren Mantelfläche des Zylinderkörper
eingebracht wird.
[0019] Die Verankerungsstellen der mit den Spannabschnitten der Messer verbundenen Zugelemente
sollten - unabhängig davon, ob ein oder zwei Zugelemente pro Messer eingesetzt werden
- vorzugsweise an Widerlagerkörpern angeordnet sein.
[0020] Widerlagerkörper haben den Vorteil, dass nahezu beliebig viele Zugelemente an einem
Widerlagerkörper verankert werden können.
[0021] Sie sind ferner besonders dann von Vorteil, wenn sie nach einem Abtrennen und einem
Entfernen der jeweils den Widerlagerkörpern zugewandten Endabschnitte der Messer beziehungsweise
der zugehörigen Zugelemente ebenfalls entfernt werden können.
[0022] Nachdem die abgetrennten Endabschnitte und Zugelemente vollständig entfernt sind,
sind die Widerlagerkörper in ihrer Funktion als Verankerungsstelle für die Zugelemente
nicht länger notwendig und können daher ebenfalls entfernt werden. Ebenso wie die
Zugelemente sind sie folglich nur während der Montage der Messer auf einen Zylinderkörper
notwendig und müssen entsprechend nicht für jede Schneideinrichtung neu produziert
werden. Eine weitere Aufwandsersparnis ist die Folge. Im Unterschied zu den Zugelementen
ist lediglich zu beachten, dass verschiedene Typen von Zylinderkörpern, zum Beispiel
im Sinne unterschiedlicher Durchmesser der Zylinderkörper und Lagerzapfen, auch unterschiedliche
Widerlagerkörper benötigen.
[0023] Für eine erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein erfindungsgemäßes
Messer in Form einer Schraubenlinie besonders vorteilhaft, das einstückig ausgebildet
ist.
[0024] Ein Fertigen des vollständigen Messers aus mehreren Teilen, nämlich dem Messer selbst
und dem mindestens einen zugehörigen Zugelement, wie nach dem Stand der Technik, ist
unter Verwendung des erläuterten Verfahrens nicht länger erforderlich, da der mindestens
eine Endabschnitt - und damit einhergehend der mindestens eine Spannabschnitt, in
dem das mindestens Zugelement mit dem Messer verbunden ist - im Verlauf des Verfahrens
ohnehin entfernt wird. Eine einstückige Fertigung des Messers, welches nachfolgend
lediglich temporär mit mindestens einem Zugelement versehen wird, beispielsweise durch
Einhaken, Verschweißen oder Verklemmen, ist entsprechend von Vorteil.
[0025] Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei ein solches Messer, das zwei Stirnseiten
aufweist, die eben sind und jeweils unter einem rechten Winkel zu der Längsachse des
Messers verlaufen.
[0026] Stirnseiten dieser Art entstehen beispielsweise durch ein Abtrennen von längeren
Stücken des Profilmaterials in der Produktion mittels geeigneter Schneid- beziehungsweise
Trennwerkzeuge oder -einrichtungen. Durch ebene Stirnseiten kann vor allem eine Reduktion
eines Verletzungsrisikos durch unregelmäßige Kanten an den Stirnseiten des Messers
erreicht werden.
[0027] Optimalerweise sollte das Messer ferner so ausgebildet sein, dass es in kraftübertragender
Weise mit mindestens einem Zugelement so verbindbar ist, dass das Zugelement zerstörungsfrei
wieder entfernbar ist.
[0028] Nur unter der Verwendung eines solchen Messers und mindestens eines zugehörigen Zugelements
ist der Vorteil der Widerverwendbarkeit des Zugelements realisierbar. Eine Möglichkeit
dies umzusetzen besteht darin, jeweils eine Ausnehmung in dem mindestens einen Spannabschnitt
des Messers vorzusehen, wobei diese Ausnehmung optimalerweise endnah im Messer angeordnet
ist und die Form einer seitlich offenen Ausnehmung oder eines geschlossenen Durchbruchs
aufweisen sollte. Eine Ausnehmung dieser Art kann beispielsweise mit einem Zugelement
kombiniert werden, das seinerseits einen Stift aufweist, der in besagten Durchbruch
passt oder eine Schlaufe aufweist, die in eine seitlich offene Ausnehmung eingreift.
Auf diese Weise kann ein Formschluss zwischen dem Messer und dem Zugelement erreicht
werden, der ein Aufbringen einer Vorspannung auf das Messer ermöglicht. Nachdem das
Messer anschließend über Schrauben auf dem Zylinderkörper fixiert ist, können die
mit Zugelementen versehenen Endabschnitte der Messer abgetrennt und die jeweiligen
Zugelemente entfernt werden. Eine beispielhafte Auswahl denkbarer Zugelementvarianten
kann den Ausführungsbeispielen entnommen werden.
[0029] Die Reduktion des Aufwandes des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung solcher
Messer mit entsprechenden Zugelementen verhilft zu einer Reduktion des notwendigen
Materials für eine Produktion einer gesamten Schneideinrichtung gegenüber den nach
dem Stand der Technik üblichen Verfahren, weil die Zugelemente im 0ptimalfall lediglich
einmal hergestellt werden müssen und aufgrund ihrer zerstörungsfreien Zurückgewinnbarkeit
nachfolgend wieder verwendbar sind.
[0030] Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch einen Zylinderkörper gelöst, der zwei
von der Mantelfläche des Zylinderkörpers ausgehende, jeweils entlang des Umfangs der
Mantelfläche umlaufende Nuten aufweist, die jeweils parallel zu einer senkrecht zu
der Längsachse des Zylinderkörpers verlaufenden Ebene ausgerichtet sind und in jeweils
einem sich an jeweils einen Lagerzapfen oder eine Lagerbohrung anschließenden Endabschnitt
des Zylinderkörpers befinden.
[0031] Durch die Vorsehung solcher Nuten ist der Verfahrensschritt des Abtrennens des mindestens
einen Endabschnitts des Messers besonders einfach durchführbar, da sie Raum schaffen,
der für ein zum Abtrennen des Endabschnitts genutztes Werkzeug zur Verfügung steht.
Kommt beispielsweise ein Winkelschleifer zum Einsatz, so kann dieser nach einem vollständigen
Abtrennen eines Endabschnitts des Messers mit seiner Schneide in die vorgesehene Nut
einfahren und trifft nicht etwa direkt auf eine äußere Mantelfläche des Zylinderkörpers.
[0032] Die Aufgabe lässt sich ferner erfindungsgemäß besonders gut durch eine Schneideinrichtung
der eingangs beschriebenen Art lösen, die sich dadurch vom Stand der Technik unterscheidet,
dass ein Arbeitsbereich der Schneideinrichtung eine Breite aufweist, die einer auf
die Längsachse des Messers projizierten Länge entspricht.
[0033] Der Arbeitsbereich sei in diesen Zusammenhang als der Bereich definiert, in dem ein
zu bearbeitendes Material tatsächlich bearbeitet, also beispielsweise effektiv geschnitten
oder gefräst ("gefalzt") werden kann, je nachdem, in welchem Bereich eine beschriebene
Schneideinrichtung zum Einsatz kommt (Textilfasern oder Leder). Im Fall einer Schneideinrichtung
zum Scheren von Textilien beispielsweise, weist diese Schneideinrichtung üblicherweise
eine feststehende Schneide auf, gegen die die Messer auf einem rotierenden Zylinderkörper
abscheren und dabei Textilfasern schneiden. Der Arbeitsbereich ist für einen solchen
Fall als der Bereich zu verstehen, in dem die rotierenden Messer mit der Schneide
zusammen wirken.
[0034] Dadurch bedingt, dass mindestens ein Endabschnitt der Messer gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren abgetrennt wird, ist ein Überstand des Zylinderkörper über die Breite des
Arbeitsbereiches hinaus nicht notwendig. Daher ist es möglich, einen neu zu fertigenden
Zylinderkörper nicht etwa wie beschrieben lediglich mit einer Nut auszustatten, sondern
ihn direkt in einer solchen Länge zu fertigen, dass die Stirnseiten des Messers bündig
mit korrespondierenden Stirnflächen des Zylinderkörpers abschließen und der Arbeitsbereich
sich von der jeweils einen zu der jeweils anderen Stirnfläche des Zylinderkörpers
erstreckt. Ein Vorsehen einer Nut in einem Zylinderkörper ist hingegen vor allem für
bereits existierende Zylinderkörper von Interesse, die im Zuge einer Ausstattung mit
einem neuen Messersatz eine solche Nachrüstung erhalten können, um sowohl Messer nach
dem Stand der Technik (mit fest verbundenen Zugelementen) als auch solche gemäß der
Erfindung verwenden zu können. Eine Breite des Arbeitsbereichs entspricht dem Abstand
zwischen den Nuten und bleibt unverändert gegenüber herkömmlichen Messern.
[0035] Ferner ist eine Schneideinrichtung besonders dann vorteilhaft, wenn mindestens ein
Widerlagerkörper, an dem sich das mindestens eine Messer bei dessen Montage abstützt,
nach einer vollständigen Montage desselben entfernbar ist.
[0036] Das erfindungsgemäße Verfahren ist unter Verwendung einer solchen Schneideinrichtung
in der besonders vorteilhaften Ausführung durchführbar, die ein Entfernen mindestens
eines Widerlagerkörpers nach einem Abtrennen der dem Widerlagerkörper zugewandten
Endabschnitte aller mit dem Widerlagerkörper verbundenen Messer vorsieht. Die entfernbaren
Widerlagerkörper können im Folgenden für eine oder mehrere nachfolgende Montagen von
einem oder mehreren Messern weiterverwendet werden. Analog zu einer Rückgewinnung
der zum Einsatz kommenden Zugelemente, führt dies zu einer weiteren Aufwandsersparnis
während der Produktion.
Ausführungsbeispiele
[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Messer, der erfindungsgemä-βe
Zylinderkörper und die erfindungsgemäße Schneideinrichtung werden anhand von Ausführungsbeispielen,
die in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.
[0038] Es zeigt:
- Fig. 1:
- eine erfindungsgemäße Schneideinrichtung aufweisend ein erfindungsgemäßes Messer und
einen erfindungsgemäßen Zylinderkörper während einer Montage,
- Fig. 2:
- wie Figur 1, jedoch nach Beendigung der Montage,
- Fig. 3:
- wie Figur 2, jedoch mit einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Zylinderkörpers,
- Fig. 4a - Fig. 4g:
- eine beispielhafte Ausführung zerstörungsfrei von einem Spannabschnitt entfernbarer
Zugelemente,
- Fig. 5a - Fig. 5c:
- drei Varianten für eine temporäre und zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen
einem erfindungsgemäßen Messer und einem Zugelement und
- Fig. 6:
- einen schematischen Querschnitt eines Messers.
[0039] Figur 1 zeigt eine Schneideinrichtung 1, aufweisend einen Zylinderkörper 2 und ein
Messer 3. Wie vorstehend bereits beschrieben, werden meist komplette Messersätze montiert,
so dass die hier beschriebenen Schritte parallel für eine Mehrzahl von Messern 3 durchgeführt
werden. Für bestimmte Anwendungen kann es allerdings ebenso sein, dass lediglich ein
Messer 3 auf den Zylinderkörper 2 montiert wird. Das zur Anwendung kommende Verfahren
wird hier beispielhaft an einer Schneideinrichtung 1 erläutert, die im Betriebszustand
zwar eine Mehrzahl von Messern 3 aufweist, bei der der Einfachheit halber der Montagevorgang
jedoch lediglich anhand eines einzelnen Messers 3 erklärt wird.
[0040] An den beiden Enden des Messers 3 sind jeweils in einem Spannabschnitt Zugelemente
4 angeordnet. Diese Zugelemente 4 verbinden jeweils das Messer 3 mit einem Widerlagerkörper
5. Der hier gezeigte Widerlagerkörper 5 weist seinerseits eine Seitenscheibe 22 und
einen Adapter 23 auf. Der Zylinderkörper 2 besteht aus einem Bereich 6, in dem er
einen größeren Durchmesser D1 aufweist und zwei, jeweils an Enden des Zylinderkörpers
2 angeordneten, Bereichen, in denen er einen kleineren Durchmesser D2 aufweist. Letztere
Bereiche werden auch als Lagerzapfen L bezeichnet. In Endabschnitten des Bereichs
6 weist der Zylinderkörper 2 jeweils eine Nut 7 auf, die einen Arbeitsbereich A begrenzen.
[0041] Die Schneideinrichtung 1 befindet sich in einer dargestellten Konfiguration gerade
in einem Montageprozess, in dem das einzelne Messer 3 auf dem Zylinderkörper 2 montiert
wird. Dazu wird das Messer 3 vorerst lose, also mit einem gewissen radialen Spiel,
auf den Zylinderkörper 2 aufgezogen. Anschließend werden zwei Zugelemente 4 mit einem
ersten Ende mit den Spannabschnitten des Messers 3 in Eingriff gebracht, so dass diese
in kraftübertragender Weise mit dem Messer 3 verbunden sind. Ein zweites Ende der
Zugelemente 4 wird jeweils mit dem Widerlagerkörper 5 an der Seitenscheibe 22 in kraftübertragender
Weise verbunden, beispielsweise mit der Seitenscheibe 22 verschraubt. Im Folgenden
wird durch eine Bewegung beider Zugelemente 4 relativ zum Zylinderkörper 2 derart,
dass sich ein Abstand zwischen den Zugelementen 4 vergrößert, eine Vorspannung in
Form einer Zugspannung auf das Messer 3 aufgebracht. Diese resultiert in einer Längsstreckung
des Messers 3, welche sich gleichermaßen in einer Reduktion eines Radius niederschlägt,
der eine das Messer 3 beschreibende Schraubenlinie definiert. Unter Aufbringung einer
ausreichend großen Vorspannung wird schließlich erreicht, dass der Radius der das
Messer 3 beschreibenden Schraubenlinie so weit reduziert wird, dass das radiale Spiel
zwischen dem Messer 3 und dem Zylinderkörper 2 verschwindet und das Messer 3 entlang
seiner Länge vollständig auf dem Zylinderkörper 2 aufliegt. Wird die Vorspannung darüber
hinaus gesteigert, wird das Messer 3 zusätzlich auf den Zylinderkörper 2 gepresst.
In einem nun erreichten Zustand steht das Messer 3 unter einer Zugspannung, die über
die Zugelemente 4 in die jeweiligen Widerlagerkörper 5 abgetragen wird. Letzterer
stützt sich mit seinem Adapter 23 wiederum gegen Stirnflächen 10 des Bereichs 6 des
Zylinderkörpers 2 ab, so dass die Schneideinrichtung 1 insgesamt in einem äußeren
Kräftegleichgewicht steht.
[0042] Unter der Annahme, dass ein kompletter Messersatz auf dem Zylinderkörper 2 montiert
wird und nicht lediglich ein einzelnes Messer 3, müssten nun anschließend in einem
folgenden Verfahrensschritt die Mehrzahl der Messer 3 zunächst zueinander ausgerichtet
werden, so dass sie eine optimale Position auf dem Zylinderkörper 2 einnehmen. Erst
im Anschluss würden sie mittels Schrauben 8 auf dem Zylinderkörper 2 fixiert. Unter
der hier vereinfacht getroffenen Annahme lediglich eines zu verbauenden Messers 3,
entfällt dieser Schritt des gegenseitigen Ausrichtens und das Messer 3 wird direkt
mittels Schrauben 8 auf dem Zylinderkörper 2 fixiert. Zu diesem Zweck wird der Zylinderkörper
2 an entsprechenden Stellen vorgebohrt und mittels selbstfurchender Schrauben 8 fixiert.
[0043] Die Schrauben 8 werden optimalerweise so fest angezogen, dass ein Anpressdruck zwischen
dem Messer 3 und dem Zylinderkörper 2 so groß ist, dass die auf das Messer 3 wirkende
Vorspannung vollständig über eine Reibwirkung zwischen dem Messer 3 und dem Zylinderkörper
2 aufgenommen wird.
[0044] Ist eine Befestigung des Messers 3 auf dem Zylinderkörper 2 abgeschlossen, werden
in einem folgenden Verfahrensschritt den Widerlagerkörpern 5 zugewandte Endabschnitte
20 des Messers 3, die die Spannabschnitte beinhalten, abgetrennt. Dies kann beispielsweise
mit Hilfe eines Winkelschleifers erfolgen. Dieser sollte in einer Ebene geführt werden,
die ungefähr senkrecht auf einer Längsachse 9 des Zylinderkörpers steht. Ein Schnitt
mit dem Winkelschleifer sollte ferner so gesetzt werden, dass nach einem vollständigen
Durchtrennen des Messers 3 eine Schneide des Winkelschleifers in die Nut 7 eintreten
kann, die eben zu diesem Zweck vorgesehen ist. Eine unkontrollierte Beschädigung einer
äußeren Mantelfläche des Zylinderkörpers 2 kann somit vermieden werden. Nachdem beide
Endabschnitte 20 und die zugehörigen Zugelemente 4 von dem Messer 3 abgetrennt wurden,
können diese
entfernt werden. Gleiches gilt für die Widerlagerkörper 5.
[0045] Ein Zugelement 4 greift optimalerweise so in den Spannabschnitt eines Messers 3 ein,
dass es zerstörungsfrei wieder entfernt werden kann. Auf diese Weise kann jedes einzelne
Zugelement 4 beliebig oft wieder verwendet werden. Gleiches gilt für den Widerlagerkörper
5, welcher durch eine Montage eines oder mehrerer Messer 3 in keiner Weise beschädigt
wird.
[0046] Eine erfindungsgemäße Schneideinrichtung 1, bestückt mit einem Messer 3, ist nach
Beendigung eines vollständigen erfindungsgemäßen Verfahrens in Figur 2 dargestellt.
Die Enda b-schnitte 20 des Messers 3 sind an einem Rand der Nut 7 abgetrennt und entfernt,
ebenso wie die Zugelemente 4 und die Widerlagerkörper 5.
[0047] Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Schneideinrichtung 1', die ebenso wie
die Schneideinrichtung 1 aus Figur 2 in einem fertigen Zustand vorliegt und mit einem
Messer 3 bestückt ist. Ein Unterschied zwischen der Schneideinrichtung 1' und der
Schneideinrichtung 1 liegt in einem Zylinderkörper 2'. Dieser weist im Vergleich zu
dem Zylinderkörper 2 keine Nut 7 auf. An Stelle einer Anordnung einer Nut 7 ist der
Zylinderkörper 2' so gefertigt, dass er bündig mit dem fertig montierten Messer 3
abschließt. Eine Stirnseite 1 1 des Messers 3 liegt entsprechend in derselben Ebene
wie die Stirnfläche 10 des Bereichs 6 des Zylinderkörper 2'. Dies führt dazu, dass
ein Arbeitsbereich A der Schneideinrichtung 1' einer auf die Längsachse 9 des Zylinderkörpers
2' projizierten Länge des Messers 3, das heißt der gesamten axialen Länge des Zylinderkörpers
2' außerhalb der Lagerzapfen L, entspricht.
[0048] Die Figuren 4a bis 4g zeigen eine Auswahl denkbarer Ausführungsvarianten von Zugelementen
4. Diese weisen stets ein Stabelement 15 und ein Kopfelement 16 auf. Besonders das
Stabelement 15 ist in allen Ausführungsvarianten ähnlich beziehungsweise gleich ausgebildet.
Es weist üblicherweise ein Außengewinde auf, welches im Verlauf einer Montage zum
Aufbringen einer Zugkraft auf das Messer 3 genutzt werden kann. Dazu wird das Stabelement
15 durch eine Öffnung im Widerlagerkörper 5 geführt und auf einer dem Zylinderkörper
2, 2' abgewandten Seite des Widerlagerkörpers 5 mit einem Abschlusselement versehen,
das ein dem Außengewinde des Stabelements 15 entsprechendes Innengewinde aufweist.
Üblicherweise kommen als Abschlusselement Sechskantmuttern zum Einsatz. Durch ein
Aufschrauben des Abschlusselements auf das Außengewinde des Stabelements 15 wird letzteres
relativ zum Widerlagerkörper 5 in Richtung auf ein freies Ende des zugeordneten Lagerzapfens
L bewegt. Unter der Voraussetzung, dass der andere Endabschnitt 20 des Messers 3 entweder
fixiert ist oder optimalerweise auf eine gleiche Art und Weise mittels eines Zugelements
4 in einem Widerlagerkörper 5 gespannt wird, entstehen, wie gewünscht, Zugspannungen
in dem Messer 3.
[0049] Konkrete Unterschiede zwischen den Zugelementen 4 ergeben sich aus verschiedenen
Ausführungen der Kopfelemente 16. Die in den Figuren 4a und 4b dargestellten Zugelemente
4 können mit dem Spannabschnitt des Messers 3 über einen Bolzen 17 verbunden werden,
der in eine Ausnehmung in dem Spannabschnitt eingreift. Der Spannabschnitt wird zu
diesem Zweck in eine Aussparung 18 des Zugelements 4 eingeführt und der Bolzen 17
anschließend durch die Ausnehmung im Spannabschnitt geführt. Auf diese Weise kommt
ein Formschluss zwischen dem Messer 3 und dem Zugelement 4 zustande. Die Ausführungsvarianten
aus den Figuren 4a und 4b unterscheiden sich lediglich durch eine Anzahl der verwendeten
Bolzen 17. Mit Hilfe von zwei Bolzen 17 (Ausführungsvariante aus Figur 4b) können
größere Zugkräfte zwischen dem Zugelement 4 und dem Messer 3 übertragen werden als
dies unter Verwendung eines Zugelements 4 gemäß Figur 4a möglich ist.
[0050] Während die Bolzen 17 in den Ausführungsvarianten aus den Figuren 4a und 4b in zwei
Schenkeln des Kopfelements 16 des Zugelements 4 gelagert sind, ist bei weiteren in
den Figuren 4c bis 4g dargestellten Ausführungsvarianten das Kopfelement 16 mit lediglich
einem Schenkel versehen, in dem der Bolzen 17 gelagert ist. Ein Verbindungsprinzip
zwischen dem jeweiligen Zugelement 4 und dem Messer 3 ist dabei identisch zu dem zuvor
beschriebenen. Die einseitig eingespannten Bolzen 17 sind lediglich unter einem gewissen
Winkel gegen eine Ebene senkrecht zu einer Längsachse des Zugelements 4 geneigt. Dadurch
wird sichergestellt, dass trotz einer gemäß eines in Figur 4c dargestellten Pfeils
wirkenden Kraft, die stets eine elastische Verformung des Bolzens 17 in Richtung des
Pfeils mit sich bringt, der Bolzen 17 nicht versehentlich aus der Ausnehmung beziehungsweise
dem Durchbruch des Spannabschnitts des Messers 3 herausrutscht. Wie zuvor beschrieben,
ermöglicht auch hier eine Verdopplung der Anzahl der Bolzen 17 im Vergleich der Figuren
4c/d und 4e/f eine Übertragung größerer Zugkräfte zwischen dem Zugelement 4 und dem
Messer 3.
[0051] Von einem Prinzip eines einseitig gelagerten Bolzens 17 identisch ausgeführt ist
die Ausführungsvariante, die in Figur 4g dargestellt ist. Der Bolzen 17 ist in diesem
Fall lediglich in Form eines Hakens 19 ausgebildet.
[0052] Die Figuren 5a bis 5c zeigen beispielhaft, wie die Zugelemente 4 gemäß den Figuren
4a, 4d und 4g mit dem Messer 3 verbunden werden können. In allen drei Beispielen wird
eine Kraftübertragung zwischen dem jeweiligen Zugelement 4 und dem Messer 3 über einen
Formschluss erreicht.
[0053] Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt eines typischerweise verbauten Messers
3, aufweisend einen Fußschenkel 12 und einen Schneidenschenkel 13. An einem dem Fußschenkel
12 abgewandten Ende weist der Schneidenschenkel 13 eine Schneidenfläche 23 sowie eine
Schneidenkante 14 auf, wobei letztere in einem Betrieb einer Schneideinrichtung 1,
1' eine Bearbeitung eines zu bearbeitenden Materials vornimmt. Der Fußschenkel 12
wird im Zuge des Verfahrens zur Montage des schraubenlinienförmigen Messers 3 mittels
Schrauben 8 auf den Zylinderkörper 2, 2' gepresst. Zwischen dem Fußschenkel 12 und
dem Zylinderkörper 2, 2' aktivierte Reibkräfte tragen die im Messer 3 wirkenden Zugspannungen
in den Zylinderkörper 2, 2' ein. Die Schneidenfläche 23 hat im Betrieb der Schneideinrichtung
1, 1' Kontakt zu einer Gegenschneide.
Bezugszeichenliste
[0054]
- 1
- Schneideinrichtung
- 1'
- Schneideinrichtung
- 2
- Zylinderkörper
- 2'
- Zylinderkörper
- 3
- Messer
- 4
- Zugelement
- 5
- Widerlagerkörper
- 6
- Bereich
- 7
- Nut
- 8
- Schraube
- 9
- Längsachse
- 10
- Stirnfläche
- 11
- Stirnseite
- 12
- Fußschenkel
- 13
- Schneidenschenkel
- 14
- Schneidenkante
- 15
- Stabelement
- 16
- Kopfelement
- 17
- Bolzen
- 18
- Aussparung
- 19
- Haken
- 20
- Endabschnitt
- 21
- Seitenscheibe
- 22
- Adapter
- 23
- Schneidenfläche
- A
- Arbeitsbereich
- D1
- Durchmesser
- D2
- Durchmesser
- L
- Lagerzapfen
1. Verfahren zur Montage eines eine Schraubenlinie beschreibenden Messers (3) auf einer
äußeren Mantelfläche eines eine Längsachse (9) aufweisenden Zylinderkörpers (2, 2')
mit den folgenden Verfahrensschritten:
a) Das Messer (3), das einen Fußschenkel (12) und einen unter einem Winkel hierzu
angeordneten Schneidenschenkel (13) mit einer dem Fußschenkel (12) abgewandten Schneidenkante
(14) aufweist, wird mit dem Fußschenkel (12) auf der äußeren Mantelfläche des Zylinderkörpers
(2, 2') angeordnet.
b) Das Messer (3) wird mit Hilfe von mindestens einem Zugelement (4), das in kraftübertragender
Weise jeweils in einem Spannabschnitt mit dem Messer (3) verbunden ist, in Richtung
der Längsachse (9) des Zylinderkörpers (2, 2') gespannt, indem sich sowohl das mindestens
eine Zugelement (4) als auch ein jeder Endabschnitt (20) des Messers (3), der kein
Zugelement (4) aufweist, an jeweils einer Verankerungsstelle abstützt und mindestens
das eine Zugelement (4) mit einer in Richtung der Schraubenlinie an einem Ende des
Messers (3) wirkenden Kraft beaufschlagt wird, wodurch das Messer (3) mit einer Kontaktfläche
des Fußschenkels (12) gegen die äußere Mantelfläche des Zylinderkörpers (2, 2') gepresst
wird.
c) Das Messer (3) wird mittels Schrauben (8), die den Fußschenkel (12) durchdringen,
an dem Zylinderkörper (2, 2') befestigt,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
d) Von dem Messer (3) wird jeder ein Zugelement (4) aufweisender Endabschnitt (20)
abgetrennt.
e) Der mindestens eine abgetrennte Endabschnitt (20) und das zugehörige Zugelement
(4) werden entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) mit Hilfe von zwei Zugelementen (4), die in kraftübertragender Weise
jeweils in einem Spanna b-schnitt mit dem Messer (3) verbunden sind, gespannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) dadurch auf den Zylinderkörper (2, 2') gepresst wird, dass beide Zugelemente
(4) relativ zum Zylinderkörper (2, 2') bewegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstelle des Endabschnitts (20) des Messers (3), der kein Zugelement
(4) aufweist, durch eine Verbindung des Messers (3) mit dem Zylinderkörper (2) mittels
eines bolzenartigen Befestigungsmittels gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zugelement (4) an einer Verankerungsstelle verankert wird, die an
einem Widerlagerkörper (5) angeordnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Widerlagerkörper (5), vorzugsweise alle Widerlagerkörper (5),
nach einem Abtrennen und einem Entfernen der jeweils den Widerlagerkörpern (5) zugewandten
Endabschnitte (20) des Messers (3) ebenfalls entfernt werden.
7. Messer (3) in Form einer Schraubenlinie, mit einer Längsachse und einem Fußschenkel
(12) und einem unter einem Winkel hierzu angeordneten Schneidenschenkel (13) mit einer
dem Fußschenkel (12) abgewandten Schneidenkante (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) einstückig ausgebildet ist.
8. Messer (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) zwei Stirnseiten (11) aufweist, die eben sind und jeweils unter einem
rechten Winkel zu der Längsachse des Messers (3) verlaufen.
9. Messer (3) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es in kraftübertragender Weise mit mindestens einem Zugelement (4) so verbindbar
ist, dass das Zugelement (4) zerstörungsfrei wieder entfernbar ist.
10. Messer (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (3) eine endnah angeordnete Ausnehmung in Form eines seitlich offenen
oder geschlossenen Durchbruchs aufweist.
11. Zylinderkörper (2,) mit einer Längsachse und einer äußeren Mantelfläche sowie zwei
an beiden Enden des Zylinderkörpers (2,) überstehenden und koaxial zu dessen Längsachse
(9) ausgerichteten Lagerzapfen L beziehungsweise Lagerbohrungen, gekennzeichnet durch zwei von der Mantelfläche des Zylinderkörpers (2,) ausgehende, jeweils entlang des
Umfangs der Mantelfläche umlaufende Nuten (7), die jeweils parallel zu einer senkrecht
zu der Längsachse (9) des Zylinderkörpers (2,) verlaufenden Ebene ausgerichtet sind
und in jeweils einem sich an jeweils einen Lagerzapfen L beziehungsweise eine Lagerbohrung
anschließenden Endabschnitt des Zylinderkörpers (2,) befinden.
12. Schneideinrichtung (1') zum Schneiden von Textilwaren, Textilfasern oder Lederwaren
aufweisend einen rotierbaren Zylinderkörper (2') mit einer Längsachse (9) und einer
äußeren Mantelfläche sowie zwei an beiden Enden des Zylinderkörpers (2') überstehenden
und koaxial zu dessen Längsachse (9) ausgerichteten Lagerzapfen L beziehungsweise
Lagerbohrungen und mindestens ein Messer (3) in Form einer Schraubenlinie, mit einer
Längsachse und einem Fußschenkel (12) und einem unter einem Winkel hierzu angeordneten
Schneidenschenkel (13) mit einer dem Fußschenkel (12) abgewandten Schneidenkante (14),
wobei das Messer (3) auf den Zylinderkörper (2') aufgepresst ist, wodurch es in kraftschlüssiger
Weise mit selbigem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsbereich A der Schneideinrichtung (1') eine Breite aufweist, die einer
auf die Längsachse des Messers (3) projizierten Länge des Messers (3) entspricht.
13. Schneideinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Widerlagerkörper (5), an dem sich das mindestens eine Messer (3) bei
dessen Montage abstützt, nach einer vollständigen Montage desselben entfernbar ist.