Eine Längsschneidemaschine mit den vorgenannten, gattungsgemäßen Merkmalen ist aus der US 3 185 010 bekannt. Bei derartigen Längsschneidemaschinen treten Anwendungen auf, im Rahmen derer das zu zerteilende Material in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur den Schneidvorgang mehr oder weniger beeinträchtigt. So bleiben beispielsweise bei dem Schneiden von mit einem Klebematerial beschichteten Materialbahnen häufige Materialreste an den Messern kleben, wobei auch die am Schneidpunkt durch die Schneidreibung ansteigende Temperatur das Schneidergebnis beeinträchtigen kann, was insbesondere für die angestrebten hohen Schneidgeschwindigkeiten gilt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Längsschneidemaschine mit den gattungsgemäßen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, die ein besseres Schneidergebnis bei temperaturempfindlichen Materialien auch bei hohen Schneidgeschwindigkeiten ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass das Messerblatt des Obermessers über wenigstens eine auf das Obermesser ausgerichtete Düse mit einem Kühlmedium beaufschlagbar ist derart, dass während des Schneidbetriebes der Längsschneidemaschine die Temperatur des Messerblattes eine vorgegebene Temperatur nicht übersteigt.

Somit richtet sich die Erfindung darauf, bei einer Längsschneidemaschine das Messerblatt des Obermessers durch Beaufschlagen mit einem geeigneten Kühlmaterial zu kühlen bzw. die Temperatur des Messerblattes auch während des Schneidvorganges unterhalb einer eingestellten Temperatur zu halten, so dass auch bei sehr hohen Schneidgeschwindigkeiten, bei denen von einer zunehmenden Erwärmung der zu schneidenden Materialbahn im Schneidpunkt auszugehen ist, Anhaftungen von Bestandteilen der geschnittenen Materialbahn an dem Messerblatt vermieden sind. Da lediglich das Messerblatt kalt zu halten ist, ist auch der Energieaufwand in entsprechenden Grenzen zu halten.

Soweit für das Aufbringen des Kühlmediums Düsen vorgesehen sind, geht es bei diesen Düsen vordergründig nicht um einen gezielten punktförmigen Strahl, sondern um die Beaufschlagung wenigstens eines flächigen, an die Messerschneide anschließenden Bereiches des Messerblattes, wozu die entsprechenden Düsen beispielsweise einen schlitzförmigen Austritt für das Kühlmedium aufweisen können.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl von über den Umfang des kreisförmigen Messerblattes verteilt angeordneten, auf das Messerblatt gerichteten Düsen vorgesehen ist ; alternativ kann auch vorgesehen sein, daß eine sich über den Umfang des kreisförmigen Messerblattes erstreckende, nach Art eines Ringspaltes ausgebildete Düse vorgesehen ist.

Neben der Ausbildung des Obermessers als Kreismesser ist auch eine Ausbildung als Langmesser denkbar, und insoweit ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Messer als Langmesser ausgebildet ist und eine Mehrzahl von über die Länge der Messerschneide des Langmessers im Abstand zueinander angeordneten Düsen vorgesehen ist ; alternativ kann auch hierzu vorgesehen sein, daß das Messer als Langmesser ausgebildet ist und daß eine sich über die Länge der Messerschneide erstreckende schlitzförmige Düse vorgesehen ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Düse für das durchzuleitende Kühlmedium auf die bei Scherenschnitt gegen das Untermesser anliegende Innenseite des Messerblattes ausgerichtet ist ; da insbesondere in diesem Schneidbereich das Auftreten von Anhaftungen der Materialbahn am wahrscheinlichsten ist, setzt die Erfindung hier durch Kühlung der Innenseite des Messerblattes an.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgeschlagen, dass das Messerblatt des Obermessers von auf seinen beiden Seiten angeordneten Düsen mit dem Kühlmedium beaufschlagbar ist.

Alternativ oder auch zusätzlich kann vorgesehen sein, im besonderen die Messerschneide zu kühlen, und hierzu ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens eine Düse in radialer Anordnung zum Messerblatt auf die Messerschneide ausgerichtet ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß bei mit geringem Abstand zueinander angeordeten Messerblättern eine Düsenanordnung zur Beaufschlagung mehrerer Messerblätter eingerichtet ist. Eine derartige Anordnung ist besonders für sehr schmale Schnittbreiten geeignet.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann durch die Düsen ein beständiger Strom an Kühlmedium geleitet werden oder es werden die Düsen in zeitlichen Intervallen mit dem Kühlmedium beaufschlagt.

Zur Unterstützung des entsprechend kalt gehaltenen Messers kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, die Materialbahn am Schneidpunkt selbst durch eine unmittelbar auf den Schneidpunkt ausgerichtete Düse zu kühlen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Obermesser einschließlich der auf dessen Messerblatt ausgerichteten Düse von einem Gehäuse umschlossen ist, wobei vorgesehen sein kann, dass an das Gehäuse eine Absaugvorrichtung für das aufgebrachte Kühlmedium angeschlossen ist. Soweit bei einem schon angesprochenen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geringem Abstand zueinander angeordnete Messerblätter vorgesehen sind, kann das Gehäuse mit einer zugehörigen Düsenanordnung entsprechend mehrere Messerblätter in sich einschließen.

Im Hinblick auf die Steuerung des Einsatzes des Kühlmediums kann vorgesehen sein, dass dem Messerblatt ein Temperatursensor zur Erfassung der jeweiligen Temperatur des Obermessers zugeordnet ist.

Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Düse auf die Materialbahn in ihrem vor Durchlauf durch den Schneidpunkt gelegenen Bereich ausgerichtet ist, damit ergänzend zu der Kühlung des Messerblattes auch die Temperatur der Materialbahn vor Eintritt in die Schneidanordnung absenkbar ist.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Düse auf den hinter dem Schneidpunkt gelegenen und die Schnittkante in der Materialbahn einfassenden Bereich der bereits geschnittenen Materialbahn ausgerichtet ist. Soweit nämlich bei einem Stillstand der Längsschneidemaschine die soeben durch die Messeranordnung getrennten Teile der Materialbahn an ihren Schnittkanten wieder zusammenkleben können, bewirkt eine auch in Transportrichtung der Materialbahn hinter der Schneidanordnung erfolgende Abkühlung der Materialbahn eine gewisse Versprödung, so dass beim erneuten Anlauf der Materialbahn die geschnittenen Teile der Materialbahn sich selbsttätig voneinander trennen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das dem Obermesser zugeordnete Untermesser als Untermesserwelle mit daran angeordneten Schneidkanten ausgebildet ist und die Untermesserwelle zur Durchleitung des Kühlmediums eingerichtet ist.

Die Erfindung ist auch geeignet für im Quetschschnitt arbeitende Schneidanordnungen, und soweit dabei das Obermesser gegen eine Welle arbeitet, kann zusätzlich zur Kühlung des Obermessers auch die Welle durch Durchleitung des Kühlmittels eingerichtet sein.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann als Kühlmedium gekühlte Luft, ein inertes Kühlgas, ein flüssiger Stickstoff oder auch ein flüssiges Kohlendioxid zugeleitet werden ; weitere geeignete Medien sind im Rahmen der Erfindung einsetzbar.

Soweit die Ausbildung von Obermesser und/oder Untermesser aus Metall auch eine elektrische Kühlung ermöglichen, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch vorgesehen sein, dass als Kühlvorrichtung eine elektrische Kühlung von Obermesser und/oder Untermesser eingerichtet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen : Fig. 1 eine Schneidanordnung bestehend aus einem an einem Messerhalter gehalterten, als Kreismesser ausgebildeten Obermesser, und aus einem zugeordneten Untermesser mit Kühldüse, Fig. 2 die Schneidanordnung gemäß Fig. 1 mit einer Mehrzahl von Einzeldüsen bzw. einer einzigen Ringspaltdüse, Fig. 3 eine Schneidanordnung in einer anderen Ausführungsform mit auf einer Messerwelle angeordneten Obermessern einschließlich zugeordneter Kühldüsen, Fig. 4 die Schneidanordnung gemäß Fig. 1 mit einem zusätzlichen, vor dem Durchlauf durch die Schneidanordnung angeordneten Kühlbereich für die Materialbahn, Fig. 5 die Schneidanordnung gemäß Fig. 1 mit einem zusätzlichen, hinter dem Durchlauf durch die Schneidanordnung angeordneten Kühlbereich für die Materialbahn, Fig. 6 ein für eine Schneidanordnung geeignetes Langmesser mit Kühldüsen.

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schneidanordnung gemäß Fig. 1 mit einer radial angeordneten Düse und einem Gehäuse mit Absaugeinrichtung Wie sich aus Fig. 1 zunächst ergibt, ist an einem Messerhalter 10 mittels einer Absenkvorrichtung 11 ein als Kreismesser 12 ausgebildetes Obermesser gehaltert, welches von einem Handschutz 13 umschlossen ist.

Dem Messerblatt 14 des Kreismessers 12 ist ein Untermesser 15 derart zugeordnet, daß sich ein Schneidpunkt 16 ergibt, durch den eine Materialbahn 17 in der durch den Pfeil 18 angegebenen Transportrichtung geführt ist. In Transportrichtung kurz vor dem Schneidpunkt 16 ist eine Düse 19 auf das Messerblatt 14 ausgerichtet, um mittels Durchleitung eines geeigneten Kühlmediums durch die Düse 19 das Messerblatt 14 zu kühlen, bevor die zugeordnete Messerschneide jeweils den Schneidpunkt 16 erreicht und damit in Kontakt mit der Materialbahn 17 kommt. Es versteht sich, daß die Düse jeweils in Transportrichtung der Materialbahn 17 durch die Messeranordnung vor dem Schneidpunkt 16 angeordnet sein muß. Wie sich aus der beigefügten Skizze gemäß Fig. la ergibt, können auch zu beiden Seiten des Messerblattes 14 auf dieses entsprechende Düsen zur Durchleitung des Kühlmediums ausgebildet sein, so daß wie mit den Pfeilen 30 angedeutet, beidseitig ein entsprechendes Kühlmedium auf das Messerblatt 14 gerichtet sein kann.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, können über den Umfang des Messerblattes 14 verteilt mehrere Düsen 19 angeordnet sein. In Fig. 2 ist der Einfachheit halber eine weitere Alternative dargestellt, bei welcher anstelle der einzelnen Düsen 19 eine in Umfangsrichtung umlaufende Ringspaltdüse 20 angeordnet ist, so daß jeweils der gesamte Umfang des Messerblattes 14 über die Ringspaltdüse 20 mit dem Kühlmedium angeströmt werden kann.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher eine Mehrzahl von Kreismessern 12 als Obermesser auf einer gemeinsamen Messerwelle 23 angeordnet ist, die im Scherenschnitt gegen Untermesser 15 mit entsprechend zugeordneten Messerschneiden arbeiten, wobei jedem der Kreismesser 12 jeweils in deren dem Schneidpunkt 16 gegenüberliegenden Bereich eine Düse 19 zugeordnet ist.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, kann vorgesehen sein, daß in Transportrichtung 18 der Materialbahn 17 vor dem Schneidpunkt 16 eine zusätzliche Kühlung der Materialbahn 17 erfolgt, indem ein Kühlbalken 21 mit einer Mehrzahl von darin angeordneten Kühldüsen 22 parallel zur Oberfläche der Materialbahn 17 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt zusätzlich zu der weiterhin beibehaltenen Kühlung des Messers 12 eine Kühlung der Materialbahn 17.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß ein Kühlbalken 21 mit entsprechend zugeordneten Kühldüsen 22 sich in einer parallelen Ausrichtung zur Materialbahn 17 in Transportrichtung 18 der Materialbahn 17 hinter den Schneidpunkt 16 erstreckt. Somit wird der die in der Materialbahn 17 bereits eingeschnittene Schnittkante umfassende Bereich der Materialbahn 17 gekühlt, und hiermit wird in einer besonders vorteilhaften Weise erreicht, daß mit der Abkühlung der Materialbahn hinter dem Schneidpunkt 16 eine gewisse Versprödung der Materialbahn 17 eintritt, so daß nach einem eventuellen Stillstand der Längsschneidemaschine bei einem erneuten Anlauf der Materialbahn sich die geschnittenen Teile der Materialbahn selbsttätig voneinander trennen.

Weiterhin ist in Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erkennbar, gemäß welchem das zu kühlende Messer als Langmesser 24 ausgebildet ist, wobei über die Länge von dessen Messerschneide 25 verteilt eine Mehrzahl von Düsen 19 zur Kühlung des Langmessers 24 angeordnet ist.

Ähnlich der zu Fig. 2 beschriebenen Ausbildung kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel-wie nicht weiter dargestellt-vorgesehen sein, daß eine sich über die Länge der Messerschneide 25 des Langmessers 24 erstreckende schlitzförmig ausgebildete Düse zum Aufbringen des Kühlmediums auf das Messerblatt vorgesehen ist.

Schließlich ist in Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem eine Düse 19 radial zur Messerschneide ausgerichtet ist, so daß die Messerschneide in der Ebene des Messerblattes von dem durch die Düse 19 geleiteten Kühlmedium angeströmt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch ein das Messerblatt 14 umschließendes Gehäuse 35 erkennbar, welches mit einer Absaugeinrichtung 36 versehen ist, um die um das Messerblatt herum erzeugte gekühlte Atmosphäre entsprechend abzusaugen.

Hinsichtlich des Einsatzes von Kühlmedien sind keine Einschränkungen erkennbar ; beispielsweise können ein inertes Kühlgas, flüssiger Stickstoff, flüssiges Kohlendioxid oder auch gekühlte Luft verwendet und insoweit der Längsschneidemaschine zugeleitet werden. Bei dem Einsatz einer Luftkühlung kann beispielsweise auch vorgesehen sein, die Luft erst im Bereich der Längsschneidemaschine durch Anordnung von Expansionsdüsen auf die erforderliche niedrige Temperatur zu kühlen. Bei dem Einsatz aller Kühlmedien ist durch eine entsprechende Steuerung bzw. Feindosierung des Einsatzes des betreffenden Kühlmediums darauf zu achten, daß keine Vereisung des Messerblattes oder auch die Bildung von Kondenswasser eintritt, die den Schneidprozeß stören bzw. die Produktqualität beeinträchtigen würden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.