CH704568B1 - Schneideinrichtung und Schneidverfahren für Druckprodukte. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5), Die Schneidvorrichtung besitzt mehrere auf einem geschlossenen Pfad umlaufende Förderelemente (3) zur Förderung mindestens eines vereinzelten Druckprodukts (5) oder von Druckproduktegruppen. Die Druckprodukte (5) werden entlang ihres Förderwegs an mindestens einer Schneidstation vorbeibewegt. In jeder Schneidstation wird mindestens eine Kante des Druckprodukts (5) mittels Messern (11.1, 11.2, 12) und Gegenmessern (13) im Scherschnitt beschnitten. Für diesen Scherschnitt kommen erfindungsgemäss mehrere selbstschärfende Messer (11.1, 11.2, 12) mit mindestens einem Gegenmesser (13) in Schneideingriff. Alternativ dazu kommen mehrere Gegenmesser (13) mit mindestens einem selbstschärfenden Messer (11.1, 11.2, 12) in Schneideingriff. Durch gezielte Messerkinematik, Messeranordnung, Produkteführung und Messergeometrie wird eine erhebliche Verbesserung der Schnitthaltigkeit und deutliche Verbesserung der Schnittqualität bewirkt.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung sowie ein Schneidverfahren gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10.

[0002] Mehrlagige Druckprodukte, z.B. Zeitschriften, Zeitungen oder Hefte, werden heutzutage regelmässig an einer oder mehreren Seiten beschnitten. Es sind dazu verschiedene Lösungen aus dem Stand der Technik bekannt, welche sich durch Schneidleistung, Schneidqualität und verschiedene weitere Parameter unterscheiden. Dabei hat der Fachmann je nach Anforderungen, wie insbesondere Art der zu beschneidenden Produkte (Papierart, Gewicht, Dicke, Umfang des Produkts, gefaltet oder geleimt, Druckverfahren usw.) ein besonderes Schneidverfahren zu bestimmen.

[0003] Neben sogenannten Rotationsschneideinrichtungen, wie sie z.B. aus EP 0 017 878 bekannt sind, haben sich in den letzten Jahren sog. Schneidtrommeln, die in EP 0 367 715 der hiesigen Anmelderin offenbart wurden, in der Praxis bewährt. Bei Rotationsschneidern werden die in Form eines Schuppenstroms geförderten Druckprodukte auf einem Förderband liegend an einer, in der Regel aber an zwei oder drei Schneidstationen vorbeibewegt. Jede dieser Schneidstationen weist ein rotierendes Schneidmesser auf, das mit einem regelmässig ebenfalls rotierenden Gegenmesser zusammenwirkt. Ein derartiges Schneidverfahren bei dem Messer und Gegenmesser für den Beschnitt zusammenwirken und in Schneideingriff kommen, wird in Fachkreisen als Scherschnitt oder Zweimesserschnittverfahren bezeichnet. Messer und Gegenmesser sind sich bei Rotationsschneidern innerhalb einer Schneidstation fest zugeordnet und wirken im Betrieb permanent paarweise gegeneinander.

[0004] Auch bei den vorgenannten Schneidtrommeln kommt ein Scherschnittverfahren zur Anwendung. Ein wesentlicher Unterschied besteht dort aber darin, dass die Druckprodukte nicht im Schuppenstrom, sondern einzeln oder gruppenweise übereinanderliegend gefördert werden und Messer und Gegenmesser sich – anders als bei Rotationsschneidern – nicht fest zugeordnet sind. Zu diesem Zwecke wird jedem in der Schneidtrommel bewegten Druckprodukt temporär ein erster Messerteil zugeordnet und mit dem Druckprodukt in Anlage gebracht, wobei eine Mehrzahl solcher ersten Messerteile vorgesehen ist. Der Beschnitt der jeweiligen Seitenkante wird bewirkt durch Schneideingriff dieser ersten Messerteile mit einem zweiten in der Regel ortsfesten Messerteil. In der Praxis bewährte Schneidtrommeln setzen heute somit für den Beschnitt der Seitenkanten des Druckprodukts mehrere erste Gegenmesser ein, die mit einem einzigen, ortsfesten Messer zusammenwirken. Selbstverständlich können, wie in EP 0 367 715 offenbart, nur wenige erste oder eine Vielzahl erster Messer dem zweiten Messer zugeordnet sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass vierzig erste Gegenmesser oder auch nur vier erste Gegenmesser mit einem zweiten Messer zusammenwirken, usw.

[0005] Der Fachmann erkennt, dass bei gleichem Schneidprinzip, nämlich einem Scherschnittverfahren, die Problematik der Messerqualität und Schneidgenauigkeit sowie der Standzeit der Messer bei Schneidtrommeln aufgrund der Auflösung von paarweisem Zusammenwirken von Messer und Gegenmesser zusätzlichen Problemen unterworfen sind. Dabei ist zu beachten, dass im Bereich der Druckindustrie an die Schneideinrichtungen und deren Messer besondere Anforderungen gestellt werden, da nicht nur sehr grosse Stückzahlen zum Schneiden anfallen, sondern auch ausserordentlich hohe Schneidleistungen erfordert werden.

[0006] Moderne Rotationen (Druckmaschinen) erlauben Produktionskapazitäten von bis über 100 000 Exemplaren pro Stunde. Tagesauflagen einer Zeitung können 300 000 und mehr Exemplare pro Tag umfassen. Dabei sind Produktestärken von heute bis zu 12 oder 15 mm keine Seltenheit, so dass auch in dieser Hinsicht der Fachmann vor Probleme gestellt wird, wie beispielsweise Kontrolle und Einleitung von Schneidkräften, Stabilitätsanforderungen an Produkteführung und -pressung sowie die Messerhalterung. Geht man von weiteren Leistungssteigerungen in den nächsten Jahren aus, so erkennt man, dass Schneidmaschinen eine tägliche Leistung von deutlich über 100 000 Ex/Std. während einiger Stunden aufweisen müssen. Schneidverfahren dieser Art unterliegen entsprechend grundsätzlich anderen Problemstellungen und Anforderungen als statische Schneidverfahren, wie man sie z.B. von Handscheren oder einfachen Papierschneidemaschinen her kennt. Eine weitere Besonderheit der Schneidverfahren in der Druckweiterverarbeitung liegt zudem darin, dass das Schneiden erfolgen sollte bzw. muss, während sich die Produkte im Fluss, d.h. in Bewegung, befinden. Bei den genannten Verarbeitungskapazitäten sind Stop-and-go-Arbeitsprozesse (Anhalten und Wiederbeschleunigen der Produkte) überaus nachteilig, so dass ein sog. dynamischer Schneidprozess angestrebt wird. Damit verbunden sind Probleme der Produktestabilität, der Positionierungspräzision der Produkte beim Schneiden, Erschütterungen und Schwingungen der Schneideinrichtungen und Transportmittel für die Produkte, Aufnahme der Schneidkräfte durch Transport- und Schneideinrichtung im dynamischen Prozess usw.

[0007] Dem Verschleiss, der Abnutzung und Beschädigung von Messern und deren Standzeit kommt dabei eine wachsende Bedeutung zu. Dabei ist zu beachten, dass zwei verschiedene Standzeiten bedeutsam sind: Es sind die Nutzzeit, d.h. die mögliche Dauer eines unterbrechungsfreien Betriebs z.B. für eine Produktauflage, und die Gesamtstandzeit des Messers, d.h. die maximale Anzahl Schnitte pro Messer als Folge des Werkzeugschneidenverschleisses, auch Schnitthaltigkeit genannt, zu unterscheiden. Hinzu kommt das Risiko eines unerwünschten Verschleisses, z.B. durch Produktefehler, statistische Fehlerquoten, Bedienungsfehler usw., welche durch das Ausfallrisiko im Sinne des sog. MTBF (mean time between failure) erfasst werden.

[0008] Die vorliegende Erfindung befasst sich mit den komplexen Problemen der Schneidqualität und Messerstandzeiten bei Hochleistungssystemen, die im Scherschnittverfahren arbeiten.

[0009] Aus EP 1 510 288 sind ein besonderes Schleifverfahren und eine Rotationsschneidvorrichtung bekannt, welche das Problem des Messerverschleisses und der Standzeit verbessern möchten. Zu diesem Zwecke ist dort vorgesehen, dass eines der beiden Messer (in der Regel das Gegenmesser bzw. das sog. Untermesser) ausgebaut und durch eine Schleifscheibe ersetzt wird, welche das nichtausgebaute Messer schleifen soll. Nach dem Schleifvorgang wird die Schleifscheibe wieder durch das Messer ersetzt. Insgesamt sollen dadurch der Maschinenstillstand, der herkömmlich 10 bis 30 Minuten dauert, und die resultierende Messerpräzision verbessert werden.

[0010] In jener Schrift ist dargelegt, dass ein besonderes Problem beim Scherschnitt darin liegt, dass das Schneidprinzip einen sehr kleinen und hochpräzisen sog. Schneidspalt verlangt. Der Schneidspalt zwischen Messer und Gegenmesser hat einen direkten Einfluss auf die Schnittqualität und ist abhängig von der Art des zu schneidenden Schnittguts. Bei Druckprodukten, welche aus mehreren Lagen von Papier bestehen, muss dieser Schneidspalt für einen qualitativ guten Schnitt deutlich weniger als die Papierstärke betragen und liegt mithin im Bereich von Mikrometern. Je nach Papierqualität kann, wie in EP 1 510 288 ausgeführt wird, der Schneidspalt z.B. 0.03 bis 0.035 mm (= 30 bis 35 µm) betragen. In vielen Fällen, wie z.B. beim Schneiden von Zeitungen, ist jedoch ein deutlich kleinerer Schneidspalt von 12 bis 15 µm gefordert.

[0011] Dieses Verfahren vermag die Nutz- und Gesamtstandzeit der Messer nicht relevant positiv zu beeinflussen, sondern befasst sich nur mit der Optimierung der Stillstandzeiten der Anlage. Nachteilig ist auch, dass das abrasive Nachschleifen der Messer in der Schneidstation selber erfolgt und dadurch Abrasivrückstände, Schleifmittel und kleinste Hartmetallspäne im Schneidaggregat verbleiben und dadurch das Beschädigungs- und Ausfallrisiko der Schneideinrichtung erhöhen. Insgesamt vermag das in EP 1 510 288 beschriebene Verfahren und die dort beanspruchte Rotationsschneidemaschine das eigentliche Problem nicht zu beheben, sondern es wird im Sinne einer Symptombekämpfung nur ein Einzelaspekt des Wartungsproblems angegangen.

[0012] Ein weiteres Scherschnittverfahren mit einer Rotationsschneidvorrichtung (rotary trimmer), das sich mit den Problemen der Schnittqualität und dem Verschleiss der Messer befasst, ist in EP 1 283 094 beschrieben. Bei der dort offenbarten Vorrichtung handelt es sich um einen klassischen Rotationsschneider mit zwei nacheinandergeschalteten Schneidstationen, die in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Eine Schneidstation dient dem sog. Kopf- und Fussbeschnitt, die andere Schneidstation dem Beschnitt der Front oder der beiden anderen Seitenkanten des Druckprodukts. Jene Schrift will die Schnitthaltigkeit erhöhen durch ein Regelsystem, welches den Schneidspalt hinsichtlich Justierung und thermischer Effekte beeinflussen soll. Die entsprechende Lösung ist vergleichsweise aufwendig und vermag nur graduelle Verbesserungen herbeizuführen.

[0013] DE 3 607 907 befasst sich mit dem Problem, ein Nachschleifen eines Schneidwerkzeugs möglichst zu vermeiden. Beschrieben wird in jenem Dokument ein Schneidwerkzeug mit zwei Schneiden, welche im paarweisen Schneideingriff zueinander stehen. Entsprechend befasst sich die Schrift nur mit dem breiten Grundgedanken eines Selbstschärfeffekts und sieht bevorzugt eine Härtung der zur Schneideinrichtung geneigten Fläche jedes Messers vor. Die dort vorgesehene Anordnung der gehärteten Schicht ist für das Schneiden von Papier ungeeignet und führt zu einer vergleichsweise schlechten Schnittqualität sowie dem Erfordernis der Öfteren Nachjustierung des Schneidspalts. Diese Lösung gemäss DE 3 607 907 ist aufgrund der gegenseitigen Messeranordnung, der Härtung von den zur Schneidrichtung geneigten Flächen von sowohl Messer als auch Gegenmesser für das Schneiden von Druckprodukten im Hochleistungsbereich ungeeignet.

[0014] Des Weiteren ist aus DE 2 429 814 eine selbstschärfende Schneide für einen sog. Messerschnitt bzw. ein Einmesserschneidverfahren bekannt (Schneiden eines einzigen Messers gegen eine Unterlage, in DE 2 429 814 «Unterstützung» bezeichnet). Ähnlich wie bei der vorstehend genannten DE 3 607 907 ist dort nur eine Seitenfläche des Messers mit einer dünnen fest haftenden harten Schicht versehen, während die Schneide selbst aus weicherem Werkstoff besteht. Auch jene Konstruktion blieb im industriellen Umfeld ungenutzt, da die allgemeine Lehre dieser Schrift zwar eine Reduktion des Wartungsaufwands erwarten liess, jedoch die Schnittqualität selber nicht zu verbessern vermag.

[0015] Ein weiteres Dokument, nämlich DE 10 2004 052 682 A1, befasst sich ebenfalls mit dem Prinzip eines selbstschärfenden Schneidwerkzeugs, das ausdrücklich nur für Mühlen geeignet ist. Aus DE 10 2004 052 682 wird deutlich, dass ein Prinzip der Selbstschärfung eines Messer an die jeweils konkrete Anwendungen angepasst werden muss, da je nach Anwendung sehr unterschiedliche Anforderungen an Messer und Schneidprinzip gestellt werden. Entscheidend sei im Zusammenhang mit Mühlen namentlich die relative Anordnung einer Schneidrotoranordnung in Verbindung mit einem Statormesser zueinander sowie insbesondere die spezielle geometrische Ausgestaltungsform des Schneidkörpers der Schneidrotoranordnung. Die nach aussen weisende Oberfläche des Schneidrotors ist beschichtet und gekrümmt.

[0016] Beim dortigen Verfahren handelt es sich um ein Werkzeug für einen Mahlprozess, nicht jedoch zum präzisen Schneiden bzw. Beschneiden von Papier. Es zeigt sich, dass gerade diese Konstruktion eines Schneidwerkzeugs für das Schneiden von Druckprodukten im Hochleistungsbereich ungünstig ist. Einerseits kann die Zuordnung von Schneidrotor und Statormesser nicht in der vorbeschriebenen Art erfolgen, andererseits ist die dort aufgezeigte gekrümmte Schneidrotoranordnung, bei welcher der Krümmungsradius dem Radius von der Rotormitte bis zur Messeraussenkante entspricht, für das Schneiden von Druckprodukten ungeeignet, da der fehlende sog. Neigungswinkel des Messers das Risiko von Papierquetschungen oder gar von einem Verklemmen des Papiers in sich birgt.

[0017] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung und ein Schneidverfahren mit einer Messeranordnung für ein Scherschneiden von Druckprodukten im Hochleistungsbereich zu schaffen, welche zu einer besseren Schnittqualität und gleichzeitig zu einer Verlängerung der Nutz- und Messerstandzeit bzw. der Schnitthaltigkeit der bzw. des Messers führt.

[0018] Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst.

[0019] Die Erfindungsidee geht davon aus, den langbekannten Selbstschärfungseffekt von Messern durch eine spezielle Messer-Gegenmesser-Anordnung und Gestaltung eines Schneidmessers für die Papierindustrie zu nutzen, wobei durch gezielte Messerkinematik, Messeranordnung, Produkteführung und Messergeometrie nicht nur eine erhebliche Verbesserung der Schnitthaltigkeit, sondern auch eine deutliche Verbesserung der Schnittqualität bewirkt.

[0020] Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass teure und aufwendige, einen nur begrenzten Nutzen bringende Vorrichtungen, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, vermieden werden können unter gleichzeitiger Beibehaltung der Vorteile bzw. Verbesserung der bisher besten Schneideinrichtungen, wie diese aus EP 0 367 715 der hiesigen Anmelderin bekannt sind. Ein besonderes Augenmerk der vorliegenden Erfindung liegt in der Ermöglichung einer Qualitätssteigerung im Hochleistungsbereich des Schneidens, wo Verbesserungen der Schnitthaltigkeit bereits um einige Prozente von hoher Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit sind.

[0021] Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient dem Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten oder übereinanderliegenden, aufeinander ausgerichteten Druckproduktegruppen, welche durch mehrere auf einem geschlossenen Pfad umlaufende Förderelemente gefördert werden. Diese Förderelemente können Zellen einer Schneidtrommel, umlaufende Greifertaschen oder auch Greifer einer Greiferkette sein. Die Druckprodukte werden auf ihrem Förderweg an einer Schneidstation oder mehreren Schneidstationen vorbeibewegt. Bei jeder Schneidstation wird mindestens eine Kante des Druckprodukts bzw. der Druckproduktegruppe mittels Messern und Gegenmessern im Scherschnitt beschnitten. Im Rahmen der Erfindung kommen dabei mehrere selbstschärfende Messer mit mindestens einem Gegenmesser oder mehrere Gegenmesser mit mindestens einem selbstschärfenden Messer in Schneideingriff. Selbstverständlich sind die Druckprodukte oder Druckproduktegruppen in geeigneter Weise festzuklemmen, damit sie während des Schneideingriffs stabilisiert sind und ein Scherschnitt präzise erfolgen kann.

[0022] Die Selbstschärfung wird dabei bevorzugt dadurch erreicht, dass das oder die Messer an ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke der Messerschneide eine Beschichtung oder Härtung einer Randzone aufweisen, welche im Vergleich zum Messerkörper des Messers eine grössere Härte aufweisen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Messerschneide einen Fasenwinkel von weniger als 25° aufweist und bevorzugt im Bereich von 15° bis 20° liegt.

[0023] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet Messer, die eine an den Fasenwinkel der Messerschneide angrenzende, zweite Messeranwinklung aufweist, die mit ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke des Messers einen spitzeren Winkel als der jeweilige Fasenwinkel aufweist.

[0024] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kommen mindestens zwei Messer mit mehreren Gegenmessern oder mindestens zwei Gegenmessern mit mehreren Messern in Schneideingriff. Dafür können die Druckprodukte bevorzugt an einer Schneidstation vorbeigeführt werden, die einen rotierenden Messerzylinder enthält, dessen mehrere Messer in der Schneidstation je mit einem Gegenmesser in Schneideingriff kommen.

[0025] Eine weitere Verbesserung der Schnittqualität und Messerstandzeit kann erreicht werden durch Einsatz von hier als Korrekturteile bezeichneten Mitteln, z.B. besonders vergütete Gegenleisten, die mit den Messern in Berührung oder in Schneideingriff kommen, wobei diese Korrekturteile intermittierend zwischen den mehreren Gegenmessern angeordnet sind.

[0026] Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die selbstschärfenden Messer und Gegenmesser ausschliesslich in gleicher Bewegungsrichtung aneinander vorbeigeführt werden. Ein Schneideingriff der Messer mit Gegenmessern, intermittierend mit Korrekturteilen, ist dabei besonders vorteilhaft.

[0027] Anhand der folgenden Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen <tb>Fig. 1<sep>eine dreidimensionale Abbildung einer herkömmlichen Schneidtrommel; <tb>Fig. 2<sep>eine dreidimensionale Abbildung eines herkömmlichen Schneidmessers für den Kopf- oder Fussbeschnitt; <tb>Fig. 3<sep>eine Darstellung eines erfindungsgemässen Messers; <tb>Fig. 4<sep>eine dreidimensionale Abbildung einer Schneidtrommel mit einem Messer-Gegenmesser-Verhältnis von 2:40; <tb>Fig. 5<sep>eine Darstellung eines Messers in abgenutztem Stadium;

[0028] Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Schneidtrommelmaschine 1 mit einem Trommelrotor 2, der eine Mehrzahl von umlaufenden Zellen 3 an seiner Peripherie aufweist. Jede Zelle besitzt eine vor- und nachlaufende Zellenwand 3a, 3b. Ein Zuförderer 4 transportiert Druckprodukte 5, hier in Form eines Schuppenstroms, zur Schneidtrommelmaschine 1. Die Druckprodukte 5 werden vereinzelt und in einem Übergabebereich 6 dem Trommelrotor 2 zugeführt, so dass je ein Druckprodukt 5 in jede der in Richtung des Pfeils F1umlaufenden Zellen 3 eingeführt wird. Der Trommelrotor ist durch einen hier nicht näher dargestellten Antrieb 9 angetrieben. Nach einem Trommelumlauf von ca. 300° werden die Druckprodukte 5 an einer Entnahmestelle 7 wieder aus dem Trommelrotor 2 entnommen und hier, wiederum in Schuppenformation, von einem Wegförderer 8 allfälligen weiteren Bearbeitungsschritten, wie Einstecken, Stapelung oder Paketierung, zugeführt.

[0029] Zwei Messer 11.1 und 11.2 sind für den sog. Kopf- und Fussbeschnitt seitlich des Trommelrotors 2, von der Seite betrachtet bei einer etwa 11-Uhr-Position, angeordnet. Beide Messer 11.1, 11.2 stehen in einem leichten Winkel zu einer Radiallinie des Trommelrotors. Ein weiteres Messer 12 ist, von der Seite betrachtet bei einer etwa 8-Uhr-Position an der Zylinderperipherie des Trommelrotors 2 leicht schräg zur Horizontalen ausgerichtet vorgesehen. Diese Messer 11.1, 11.2, 12 stehen im Schneideingriff mit Gegenmessern 13, 14.1, 14.2, die bei dem gezeigten Beispiel in die Kanten der nachlaufenden Zellenwand 3b integriert sind. Wesentlich ist, dass beim eigentlichen Schnitt bzw. kurz davor Druckprodukt und Gegenmesser präzise zur Schnittlinie ausgerichtet sind, sauber zueinander in Anlage gebracht und festgeklemmt sind. Dies kann z.B. erreicht werden durch die erwähnten, in die Zellenwand 3b integrierten Gegenmesser 13, 14.1, 14.2, oder mittels den Druckprodukten jeweils im jeweiligen Schneidbereich kurzfristig zugeordneter Gegenmesser, deren Bewegungsbahn geeignet vorgesehen ist. Ausserdem besitzen die Zellen nicht näher dargestellte Klemmmittel. Zum Schneiden von dicken Druckprodukten können die Schneidstationen auch auf zwei oder mehr Schneidtrommeln verteilt werden. Für diesbezügliche Einzelheiten sei auf EP 0 367 715 verwiesen.

[0030] In Fig. 2 ist ein herkömmliches Messer 11 gezeigt, welches dem Beschnitt der Kopf- oder Fusskante des Druckprodukts dient. Das Messer weist eine angewinkelte Schneidkante 15 auf, die einen sog. Messerfasenwinkel β besitzt. Gegenüber der Schneidebene 16 ist das Messer um einen Neigungswinkel α angestellt. Dieser beträgt beim Schneiden von Papier typischerweise 0° bis 9°. Das Messer 11 besteht bei industriellen Vorrichtungen aus zwei Teilen, nämlich dem Messerkörper 17 und einer eingelöteten Hartmetallschneide 18. Für den Messerkörper 17 wird regelmässig ein Verbundmaterial Stahl C45 und für die Hartmetallschneide ein hochqualitativ gehärteter Werkstoff höchster Güte verwendet. Für das Schneiden von Papier verwendet der Fachmann Messer mit einem Fasenwinkel von 25° bis 85° für das Obermesser und einen Fasenwinkel von 85° bis 88° für das Untermesser. Der Messerkörper 17 besitzt zudem mehrere Gewindebohrungen 19 zwecks Befestigung des Messers 11 am (hier nicht dargestellten) Messerhalter.

[0031] Fig. 3 zeigt nun ein Messer, welches gemäss dem erfindungsgemässen Schneidverfahren bevorzugt verwendet wird. Die Abbildung ist schematisch dargestellt, mit Überhöhungen und Vergrösserungen und ist daher nicht massstäblich zu betrachten. Das Messer 11 ist einteilig, d.h. ohne eingelötete Hartmetallschneide, aufgebaut und besitzt einen Fasenwinkel β von hier ca. 20°. Der Neigungswinkel α beträgt ca. 2.5°. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Fasenwinkel deutlich unter den für den Papierschneidebereich bisher verwendeten Fasenwinkeln, jedenfalls aber unter der bisherigen Untergrenze von 25° liegt, was durch den Winkel βmax, der vorzugsweise 15° bis 20° beträgt, angedeutet ist. Die Einteiligkeit des Messers besitzt fertigungstechnische und kostenmässige Vorteile. Eine Randzone 25 der Messerschneide 20 ist an einer der Schnittebene 16 zugewandten Flanke 21 gehärtet, angedeutet durch eine Schraffierung. Vorzugsweise wird die Härtung so vorgenommen, dass in Richtung des Grundkörpers des Messers ein Härtegradientverlauf entsteht, derart, dass die grösste Härte an der Flankenaussenseite besteht, die dann langsam gegen den Grundkörper abnimmt. Der Grundkörper des Messers selber ist ungehärtet (ca. 20 HRC). Auf diese Weise wird erreicht, dass das Messer 11 einen Selbstschärfungseffekt besitzt. Alternativ kann auch eine Hartschicht auf die Flanke 21 aufgebracht werden. Indem die Hartschicht bzw. der gehärtete Messerflankenbereich aufgrund der gewählten tribologischen Parameter einen niedrigen Reibkoeffizienten aufweist, kann die Verschleisswirkung fast vollständig auf seine angeschrägte Flanke 22 gelenkt werden, welche dadurch auskolkt. Die Hartschicht bzw. Beschichtung der Flanke 21 bildet dadurch dauerhaft eine scharfe Schneidkante aus. Die Anordnung der Randzone 25 führt ausserdem dazu, dass die Auskolkung und Messerabnutzung zu keiner Vergrösserung des Schneidspalts führen.

[0032] Das in Fig. 3 gezeigte Messer besitzt an seiner angeschrägten Flanke 22 eine zweite Anwinklung 23, deren Winkel zur Flanke 21 im Vergleich zum Fasenwinkel β spitzer ist, hier beispielsweise ca. 15°. Durch diese zweite Anwinklung 23 kann einerseits eine günstige Krafteinleitung in den Messerkörper, andererseits der sog. Freiwinkel vergrössert werden. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, dass durch diese zweite Anwinklung 23 die Dicke d des Messers gering gehalten und die Auskolkung der Flanke 22 beeinflusst werden kann, so dass gewährleistet bleibt, dass der Fasenwinkel β, dem für die Schnittqualität und Schnittkräfte eine erhebliche Bedeutung zukommt, möglichst konstant haltbar ist. Entsprechend können andere Massnahmen zur Erzeugung von definierten Spannungsspitzenstellen, z.B. Aufrauungen oder Kerbungen, an der Flanke 22 der Messerschneide bevorzugt vorgesehen werden. Der Fachmann erkennt, dass auf diese Weise eine vergleichsweise schlanke Messerschneide, die im Gebrauch einen weitgehend konstanten Fasenwinkel β aufweist, ausgebildet wird.

[0033] Die Messerschneide 20 und der Messerkörper 17 können auf diese Weise im Vergleich zum Stand der Technik erfindungsgemäss dünn ausgebildet werden – 7 bis 15 mm sind im Stand der Technik üblich – und besitzen eine geringe Dicke d. Namentlich auch wegen des Wegfalls der Hartmetallschneide, die in der Regel ca. 2 mm dick sind, kann die Dicke d massgeblich bis vorzugsweise auf 5 bis 6 mm Dicke reduziert werden. Wie sich überraschend gezeigt hat, werden durch diese Massnahmen Messer erzielt, die im Rahmen dieser Erfindung als tolerante Messer bezeichnet werden. Ihre dünne Bauweise, die Einteiligkeit kombiniert mit Härtung der Flanke 21 und Ausbildung eines spitzen Fasenwinkels, führt zu einer als Anschmiegeffekt bezeichenbaren Wirkung. Das Messer erlaubt auf diese Weise leichte Biege- und Verwindungstoleranzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schneidmessern kann der Schneidspalt dadurch weiter reduziert werden auf 10 Mikrometer (µm) und weniger, was wiederum zu einer Verbesserung der Schnittqualität führt. Das Messer erlaubt während des Schneideingriffs, wobei der Schneideingriffsbereich («Schneidpunkt») aufgrund der Schrägstellung des Messers entlang der Messerschneide wandert, Ausweichbewegungen im mikroskopischen Bereich. Auf diese Weise können Abnützungen und Kerbwirkungen, die bei den vorstehend erwähnten Schneidspalttoleranzen mit bisherigen Messern der Papierindustrie beim Hochleistungsschneiden (>80 000 Ex/h bei Produktestärken von >5 mm) zwingend auftreten würden, vermieden bzw. stark reduziert werden. Hinzu kommt, dass sich dieser Anschmiegeffekt mit dem Selbstschärfungseffekt der Messer kombiniert, so dass bei hoher Schneidqualität eine grosse Schnitthaltigkeit resultiert.

[0034] Für den Hochleistungsbereich kommt der Dynamik des gesamten Schneidprozesses eine erhebliche Bedeutung zu. Erwähnt seien hier nochmals, dass bei dynamischen Prozessen, bei denen die Produkte im Fluss geschnitten werden, nicht nur Bewegungen der Druckprodukte, sondern auch Schwingungen der Maschinenteile auftreten. Wählt man nun sehr kleine Schneidspalt-Dimensionen, wie erfindungsgemäss vorgesehen, so können schon geringfügige kinematische Toleranzabweichungen zu Kollisionsproblemen führen. Ebenso fallen thermische Einflüsse ins Gewicht, welche die exakte Messerposition beeinflussen können.

[0035] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Druckprodukte vor dem Beschneiden vereinzelt, d.h. es erfolgt kein Schneiden im Schuppenstrom, da aufgrund der dortigen Verhältnisse mit überlappenden Druckprodukten keine hinreichende Schneidqualität erreichbar ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass es im Rahmen der Erfindung aber möglich ist, die Druckprodukte auch in kleinen Gruppen von zwei bis zu mehreren Produkten gemeinsam zu schneiden, sofern diese bezüglich der zu beschneidenden Kante zueinander ausgerichtet sind. Die obere Grenze findet die erfindungsgemässe Vorrichtung und das Verfahren bei einer Gesamtdicke, die noch im Scherschnittverfahren schneidbar sind. Heute liegen diese Grenzen bei ca. 10 bis 20 mm Gesamtdicke. Für das hier eingesetzte Verfahren ist das Prinzip des Scherschnitts essentiell.

[0036] Wie ausführliche Tests und Messungen gezeigt haben, wirkt sich der vorgenannte Anschmiegeffekt entgegen den Erwartungen besonders günstig aus, wenn nicht ein Messer gegen ein fest zugeordnetes Gegenmesser wirkt, sondern wenn zwischen Messern und Gegenmessern ein Verhältnis n:m besteht, wobei n eine Zahl grösser als 1 und m gleich 1 oder grösser ist. Mit anderen Worten sind Schneidvorrichtungen erfindungsgemäss einzusetzen, welche beispielsweise ein Messer-Gegenmesser-Verhältnis von 1:4 haben (ein Messer und 4 Gegenmesser) oder ein solches Verhältnis von 2:40 (zwei Messer und 40 Gegenmesser). Wie dem Fachmann bekannt ist, unterscheiden sich Messer und Gegenmesser nicht vorab durch Materialwahl, sondern durch ihre Geometrien, wobei der Fasenwinkel des Gegenmessers (Untermesser) insoweit abweicht, als dass dieser im Bereich der Druckindustrie zwischen 85° und 88° liegt.

[0037] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch Gegenmesser zum Einsatz kommen, welche analog zum Messer an nur einer Flanke (der Schnittebene zugewandte Flanke) gehärtet sind und damit ebenfalls selbstschärfende Eigenschaften aufweisen können. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Verhältnis n:m für Messern und Gegenmessern so zu wählen, dass mehr Messer als Gegenmesser vorgesehen werden, also z.B. ein Verhältnis von 16:1 oder 36:3.

[0038] An dieser Stelle ist besonders auf die neuartigen Möglichkeiten von Messer-Gegenmesser-Verhältnissen einzugehen, bei welchen sowohl n und m grösser als 1 sind. In bekannten Schneidtrommeln war immer eine dieser Zahlen gleich 1, d.h., dass entweder mehrere Gegenmesser mit einem Messer zusammenwirkten oder mehrere Messer mit einem Gegenmesser.

[0039] Beim Bedürfnis nach einer weiteren Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeiten, wie dies einleitend beschrieben wurde, steigen die Anforderungen an die Schneidleistungen. Erhöht man die Schneidleistung bei einer Schneideinrichtung, welche pro zu schneidende Kante nur ein Messer aufweist, so ist sofort zu erkennen, dass z.B. eine fünfzigprozentige Erhöhung der Leistung eine direkte Mehrbelastung des Messers in dieser Grössenordnung erfordert. Dabei spielen nicht nur thermische Belastungen, sondern auch schnellere Verschleisszeiten eine Rolle, die zwangsläufig zu kürzeren Nutzzeiten der Schneidvorrichtung führen, da das einzelne Messer gewartet werden muss. Theoretisch könnten Lösungen vorgesehen werden mit parallelen Linien mit zwei Schneidvorrichtungen, was jedoch eine Verdoppelung des gesamten Maschinenaufwandes, zusätzlichen logistischen Aufwand und damit erhebliche Kostensteigerungen mit sich bringt.

[0040] Der vorbeschriebene Anschmiegeffekt erlaubt demgegenüber den Einsatz von Systemen mit optimierten Messer-Gegenmesser-Verhältnissen. Fig. 4 zeigt schematisch eine Schneidtrommel, mit einem Trommelrotor 2, der vierzig in Richtung des Pfeils F1 umlaufende Zellen 3.1, 3.2, 3.3, ..., 3.n besitzt. Jede der Zellenwand ist mit einem Gegenmesser 14.1, ..., 14.n bestückt, welche hier in herkömmlicher Weise mit Hartmetallmessern bestückt sind (oder besitzt alternativ dazu selbstschärfende Gegenmesser). Für das Festklemmen der Druckbogen sind Klemmmittel 24 vorgesehen. Die Anordnung von Zellenwand und Klemmmittel 24 kann auch umgekehrt sein, d.h., die Zellenwand mit ihren Gegenmessern 14.1...14.n ist dann vorlaufend. Die Drehrichtung (Pfeil F2) eines Messerzylinders 31 (vgl. gleich nachstehend) ist diesfalls vorzugsweise umzukehren, so dass dessen Messer 11.1, 11.2 mit grosser Geschwindigkeit zu bewegen sind und die Druckprodukte jeweils aufholend schneiden.

[0041] Im vorliegenden Fall sind alle drei Zellenwände für den Kopf-, Fuss- und Frontbeschnitt mit entsprechenden Gegenmessern bestückt. Gezeigt wird in Fig. 4nur eine einzige Schneidstation 10 für den Kopfbeschnitt von Druckproduktegruppen 5 ́ (bspw. zwei ausgerichtete, übereinanderliegende Druckprodukte pro Zelle 3). Für diesen ist ein rotierender Messerzylinder 31 vorgesehen, welcher zwei Ausnehmungen 32.1, 32.2 an seiner Mantelfläche aufweist. Der Messerzylinder 31 läuft in Richtung des Pfeils F2um eine Achse a um, welche im Wesentlichen parallel zu einer Radiallinie des Trommelrotors 2 verläuft. Jede der Ausnehmungen ist hier an ihrer nachlaufenden Kante mit einem Messer 11.1, 11.2 versehen. Die Rotationsgeschwindigkeit des Messerzylinders 31 ist derart auf die Umlaufgeschwindigkeit des Trommelrotors 2 abgestimmt, dass die seitlich über den Zellenrand vorstehenden Druckproduktegruppen 5 ́ in diese Ausnehmungen 32.1, 32.2 einkämmen und daraufhin die Messer 11.1 mit den Gegenmessern 14.1, ..., 14.n je in Schneideingriff kommen. Auf diese Weise kann die Anforderung der Schneidleistung an jedes der Messer 11.1, 11.2 reduziert werden bzw. die Nutzzeit der Messer und damit der gesamten Schneidvorrichtung erhöht werden. Als weitere Alternativen dazu können sowohl Messer als auch Gegenmesser eigene, geschlossene Bewegungsbahnen aufweisen, so dass die Zellenwände nicht mit einem Gegenmesser bestückt sind. Für den Beschnitt mit dem Messer ist dafür zu sorgen, dass die Gegenmesser und Druckprodukte entlang der Schnittlinie in Anlage gebracht sind und selbstverständlich eine geeignete Klemmung erfolgt. Diesfalls sind Messer-Gegenmesser-Verhältnisse von z.B. 4:1 oder 6:2 zu bevorzugen.

[0042] Obwohl hier gegenüber bekannten Schneitrommeln eine zusätzliche kinematische Komponente, nämlich der Umlauf der Messer 11.1, 11.2, hinzukommt, können dank dem erfindungsgemässen Anschmiegeffekt der Messer die Anforderungen an die Schnittqualität und insbesondere den dafür notwendigen Schneidspalt erfüllt werden. Wie sich überraschend gezeigt hat, wird der Selbstschärfungseffekt durch ein Messer-Gegenmesser-Verhältnis von 1:m oder n:m vergrössert. Der Einsatz toleranter Messer führt dazu, dass diese durch den Schneideingriff mit mehreren Gegenmessern nicht stärker abgenutzt bzw. beschädigt werden, wie anzunehmen wäre, sondern vielmehr ein schleifähnlicher, verbessernder Effekt eintritt.

[0043] Die abwechselnden Kräfteeinwirkungen zwischen Messer und verschiedenen Gegenmessern führen, wie Messungen gezeigt haben, gar zu einer Art Selbstheilung. D.h., die selbstschärfenden Messer und insbesondere, wenn diese als tolerante Messer ausgebildet sind, gleichen kleinere Unregelmässigkeiten oder Kerbungen aus, indem die Kräfteeinwirkungen beim Schneideingriff eine Art Sekundärschliff des Messers herbeiführen. Es ist zu beachten, dass bei diesem hier als «Sekundärschliff» bezeichneten Effekt nicht ein eigentliches abrasives Abschleifen der Messer im Vordergrund steht, sondern plastische Verformungen gegebenenfalls in Verbindung mit minimalen Schleifeffekten. Der Sekundärschliff wird durch das Papier und/oder Berührungen oder «Fastberührungen» zwischen Messer und Gegenmesser bewirkt. Die Fastberührungen haben ebenfalls einen Einfluss auf die Selbstheilung der Messer, da der verringerte Abstand zwischen Messer und Gegenmesser zu erhöhten Kräfteeinwirkungen zwischen diesen führt (mit Papierteilen dazwischen) und wegen der möglichen Materialverformbarkeit der Messer und/oder ihrer Toleranz Materialausgleichungen eintreten. Dieser Effekt wird nun erfindungsgemäss genutzt, und es wird vorgesehen, im Hochleistungsbereich 1:1-Messer-Gegenmesser-Verhältnisse nicht zur Anwendung zu bringen. Dadurch kann die Schnitthaltigkeit erheblich erhöht und die Schnittqualität verbessert werden. Ausserdem zeigte sich, dass die Gegenmesser in herkömmlicher Weise ausgestaltet und mit einem selbstschärfenden Messer, das mit diesen in Schneideingriff kommt, zusammen eingesetzt werden können.

[0044] Die Erfindung nutzt gezielt bewegte Gegenmesser (oder Messer), die kontinuierlich umlaufen und immer in gleicher Bewegungsrichtung an ihrem Gegenstück (Messer oder Gegenmesser) vorbeigeführt werden. Die selbstschärfende Messerschneide wird auf diese Weise bevorzugt nur in einer Richtung beansprucht, dies etwa im Unterschied zu hin- und herbewegten Messern, wie diese beispielsweise guillotinenartigen Schneidvorrichtungen genutzt werden. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise überraschend bei Messer-Gegenmesser-Verhältnissen von 1:4 und mehr selbst an ihrer der Schneidebene zugewandten Flanke nur schwach gehärtete Messerschneiden einen Selbstschärfungs- und Selbstheilungseffekt aufweisen. Eine gleichmässige und gleichgerichtete Messerbewegung während des Schneidvorgangs ist somit für die Erfindung zu bevorzugen. Bei besonderen Ausführungsformen können infolge des vorstehend beschriebenen Selbstheilungseffektes sogar ungehärtete Gegenmesser oder Messer eingesetzt werden.

[0045] Fig. 5 zeigt nun eine weitere Problematik, welche sich nachteilig auf die Messerstandzeit auswirkt und für welche die vorliegende Erfindung eine Problemlösung aufzeigt. Aufgrund der Messerschrägstellung wird das Messer 11 bei jedem Schnitt an einem Eingriffsbereich 27 beaufschlagt. Mit anderen Worten trifft dort beim Eingriffsbereich 27 das bewegte Produkt (hier nicht dargestellt) jeweils schlagartig auf das Messer 11, so dass erhebliche Kräfte an dieser Stelle auf das Messer einwirken. Hinzu kommt, dass i.d.R. die Druckprodukte so bewegt sind, dass gerade in diesem Eingriffsbereich der Falz des Produkts liegt, welcher selbstredend eine höhere Steifigkeit als die übrigen Bereiche des Druckprodukt aufweist und zudem oft geklebt ist, was eine nochmals höhere Schneidkraft erfordert. Auch können im Eingriffsbereich Klebereste verkanten und so zu einer erhöhten Messerabnützung führen.

[0046] Beim nachfolgenden Scherschnitt wandert der Schneidbereich dann vom Eingriffsbereich 27 bis zu einem Abschnittsbereich 28, in der Fig. 5 also von links nach rechts. Dies führt dazu, dass das Messer 11 nach längerem Einsatz in abgenutztem Zustand an der Messerschneide 20 Abnutzungserscheinungen aufweist. Beim Eingriffsbereich entstehen eine Einkerbung 29 und beim Abschnittsbereich 28 tritt eine Überhöhung 30 auf, welche darauf zurückzuführen ist, dass die Breite der zu schneidenden Druckprodukte und damit die Beanspruchung der Messerschneide nur zwischen Eingriffs- und Abschnittsbereich liegt, wo somit der eigentliche Schneidbereich 26 liegt. Beide Effekte, d.h. die Einkerbung 29 und die Überhöhung 30, beeinträchtigen die Schnittqualität erheblich negativ.

[0047] Im Rahmen der Erfindung wird nun vorgesehen, diese Effekte zu verhindern, indem die Härtung entlang der Flanke 21, die bei der Schnittebene 16 (s. Fig. 3) liegt, entlang der Messerschneide nicht gleichförmig vorgenommen wird, sondern in Abhängigkeit einer nichtlinearen Funktion. Diese wird so bestimmt, dass die Messerhärtung im Eingriffsbereich 27 grösser ist als im Schneidbereich 26 und im Abschnittsbereich 28, wobei vorzugsweise auch für Schneidbereich 26 und Abschnittsbereich 28 verschiedene Härtegrade vorgesehen werden. Im Idealfall heben sich die Nichtlinearität der Härtung entlang der Messerschneide 20 und deren Abnützungsfunktion infolge der einwirkenden Schneidkräfte und weiterer Parameter (Falzstelle, Härte der Falzklebung, Wärmeableitung des Messers usw.) auf. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die vorbeschriebenen Kerbeffekte und Überhöhungen stark reduziert oder ganz vermieden werden. Der Fachmann erkennt, dass die exakte Position für unterschiedliche Härtung entlang der Messerschneide 20 von den verschiedenen zu schneidenden Produktearten abhängen kann. In jedem Fall kann auf Erfahrungswerte von Verschleissbereichen zurückgegriffen werden und dadurch ein Abnutzungsprofil erstellt werden. Vorzugsweise wird der Härtegrad, der für die Härtung der Messerschneide verwendet wird, direkt linear in Abhängigkeit oder einer zweiten bis dritten Potenz dieses Abnutzungsprofils bestimmt – entsprechend werden die unterschiedlichen Härtegrade entlang der Messerschneide 20 in funktionaler Abhängigkeit des Abnutzungsprofils eines ungehärteten Messers 11 bestimmt. Das ungehärtete Messer ist dabei nach einem längeren Dauerbetrieb an der Stelle, die für das selbstschärfende Messer bestimmt ist, auszumessen. Wird die Messerschneide eines ungehärteten Messers (Qualität C45) beispielsweise an einer bestimmten Stelle um 0.1 mm abgenutzt und an der Eingriffsstelle um 0.3 mm, so bestimmt das Verhältnis dieser beiden Abnutzungszahlen das Abnutzungsprofil und dieses wiederum den zu wählenden Härtegrad für den entsprechenden Bereich der Messerscheide.

[0048] Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass bei den vergleichsweise dünnen Messern (vgl. obige Ausführungen zu Fig. 3) den Messern durch Formgebung der Messerhalter eine gewisse Verwindung zugeordnet werden kann. Dadurch ist es möglich, die Messerschneide in eine Krümmung zu bringen, die einer Wendelform, einem Ellipsoid u.a. angenähert werden kann.

[0049] Auf diese Weise ist es möglich, höchste Schnittqualitäten auch für den Frontbeschnitt zu erreichen, da dort, wie in EP 0 367 715 näher beschrieben ist, die Messer aufgrund ihrer Schrägstellung zum Gegenmesser zwecks Erreichung eines Scherschnitts regelmässig nicht linear ausgestaltet sein können, sondern eben eine der vorgenannten räumlichen oder ebenen Krümmungen aufweisen müssen. Auch hier wird erfindungsgemäss der Anschmiegeffekt der Messer in Verbindung mit deren Selbstschärfung und Selbstheilung genutzt. Dadurch können auch bei derart komplexen Schneidverhältnissen bzw. Geometrien hohe Standzeiten und eine hervorragende Schnittqualität erreicht werden.

[0050] Bei besonderen Ausführungsformen kann anstelle einer Härtung einer Flanke der Messerschneide auch eine dünne Schicht bzw. Beschichtung aufgetragen werden, so dass eine bereichsweise harte Oberflächenbeschichtung an der entsprechenden Messerflanke ausgebildet wird. Besonders geeignet sind Beschichtungen, welche einen von aussen in Richtung des als Substratkörper dienenden Messers Härtegradientenverlauf aufweisen, so dass die z.B. aus DE 10 2004 052 682 bekannte bionische Selbstschärfung infolge dieser asymmetrischen Beschichtung mit ihrem Härtegradientenverlauf ausgenutzt werden kann. Umfangreiche Messungen und Tests haben ergeben, dass für den Beschnitt von Papier eine Schichtdicke von 10 bis 30 µm optimale Schnittqualitäten bewirkt. Eine wenige µm dicke keramische Aussenschicht, die über eine Verbindungsschicht auf den Messerkörper aufgebracht ist, oder eine galvanisch aufgetragene Hartschicht, bringen ebenfalls gute Schneideigenschaften für Druckprodukte.

[0051] Für eine Härtung des Messers wird ein Härtegradient bis in eine Tiefe von 20 bis 25 µm in proximaler Richtung des Messer-Grundkörpers vorgesehen, wobei mit der Erfindung optimale Resultate bei 8 bis 20 µm erzielt werden. Wesentlich ist sowohl für den Anschmiegeffekt als auch für den Selbstschärfeffekt, dass ein hoher Härteunterschied zwischen Hartschicht und Messerkörper bzw. Substrat vorgesehen wird.

[0052] Besonders vorteilhaft sind auch vergleichsweise dünne Hartschichten/Härtungen von 5 bis 12 µm in Verbindung mit Härten von 1500 bis 200 HV.

[0053] Für Anwendungsbereiche, wo besonders starke Kräfteeinwirkungen auf bestimmte Bereiche der Messerschneide einwirken, so z.B. beim Schneiden von Produkten mit besonders starken und steifen Falzkanten, kann vorgesehen werden, bereichsweise Hartmetalleinsätze im Messer vorzusehen. Allerdings sind in diesen Bereichen die erfindungsgemässen Vorteile nicht mehr vorhanden. Der Erfindungsgedanke wird angesichts der Wirkungen in den übrigen Bereichen des Messers dadurch nicht verlassen.

[0054] Um den selbstheilenden Effekt, der mittels der erfindungsgemässen, insbesondere toleranten Messer erreicht wird, noch weiter zu erhöhen, kann vorzugsweise vorgesehen werden, dass intermittierend zu den Gegenmessern (oder Messern) Korrekturmittel vorgesehen werden (schematisch dargestellt als 33 in Fig. 4), welche Selbstheilung und/oder Selbstschärfung unterstützen. Zu diesem Zwecke kann z.B. ein hochpräzises Korrekturmittel, wie ein geschliffenes, gehärtetes oder mit schleifender Oberfläche versehenes Gegenelement oder besondere, vergütete Gegenmesser, vorgesehen werden, welches gegebenenfalls bis nur auf 2 bis 5 µm an das jeweilige Messer herangeführt wird. Das Korrekturmittel wird nicht zwingend zusammen mit den zu schneidenden Druckprodukten in Schneideingriff mit dem Messer gebracht, besitzt aber eine derartige Oberflächenstruktur, dass kleine Messerfehler schleifähnlich korrigiert werden. Gegebenenfalls können dem Korrekturteil, sofern dieses z.B. an einer besonderen Zelle des Trommelkörpers angebracht ist, regelmässig oder in besonderen Abständen besondere Justierelemente (z.B. dünne Produkte oder oberflächenbehandelte Teile) beigegeben werden, die zu einem Schneideingriff zwischen Korrekturteil und Messer und damit unterstützenden Ausheilung von Messerbeschädigungen führt. Dabei können die Korrekturteile bei Bedarf eine eigentliche Schleifwirkung herbeiführen. Derart ist es auch möglich, mehrheitlich einfach gehärtete und damit kostengünstige Gegenmesser zusammen mit einzelnen hochvergüteten, z.B. einen selbstschärfenden Effekt aufweisenden, Gegenmessern in Einsatz zu bringen. Auf diese Weise kann der Selbstschärfungs- und Selbstheilungseffekt auch erreicht werden, unter Einsatz von nur wenigen hochqualitativen Gegenmessern.

[0055] Das erfindungsgemässe Schneidverfahren basiert auf einem gleichgerichteten Vorbeiführen von mehreren Gegenmessern an einem selbstschärfenden Messer (oder umgekehrt). Der Beschnitt verschiedener Kanten des Druckprodukts erfolgt in mehreren Schneidstationen, wobei Kopf- und Fussbeschnitt im Wesentlichen an der gleichen Stelle des Bewegungswegs der Druckprodukte erfolgen kann.

[0056] Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung selbstverständlich nicht auf Schneidvorrichtungen mit Trommelkörpern oder rotativ umlaufenden Zellen bzw. Taschen oder Greifern beschränkt ist. Der Erfindungsgedanke bezieht sich ebenso auf andere Schneidvorrichtungen, insbesondere im Bereich des Hochleistungsschneidens, mit Greifern, Zellen usw., welche entlang eines anderen als einem rotativen Bewegungsweges bewegt sind und dazu führen, dass kontinuierlich geförderte Druckprodukte im Scherschnittverfahren gemäss der Erfindung geschnitten werden.

Claims (11)

1. Schneidvorrichtung zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5) mit mehreren auf einem geschlossenen Pfad umlaufenden Förderelementen (3) zur Förderung mindestens eines vereinzelten Druckprodukts (5) oder übereinanderliegende, aufeinander ausgerichtete Druckproduktegruppen (5 ́), wobei die Druckprodukte (5, 5 ́) entlang ihres Förderwegs an mindestens einer Schneidstation (10) vorbeibewegt werden, wo mindestens eine Kante des Druckprodukts (5) mittels Messern (11, 12) und Gegenmessern (13, 14) im Scherschnitt beschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer selbstschärfende Messer sind und dass mehrere selbstschärfende Messer (11, 12) mit mindestens einem Gegenmesser (13, 14) oder mehrere Gegenmesser (13, 14) mit mindestens einem selbstschärfenden Messer (11, 12) in Schneideingriff kommen.

2. Schneidvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (11, 12) an der der Schneidebene (16) zugewandten Flanke (21) der Messerschneide (20) eine Beschichtung oder Härtung einer Randzone (25) aufweisen, welche im Vergleich zum Messerkörper (17) des Messers (11) eine grössere Härte aufweisen.

3. Schneidvorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (11, 12) eine Messerschneide (20) mit einem Fasenwinkel (β) von weniger als 25° aufweist, bevorzugt im Bereich von 15° bis 20°.

4. Schneidvorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneide (20) eine an den Fasenwinkel (β) angrenzende, zweite Messeranwinklung aufweist, die mit der der Schneidebene (16) zugewandten Flanke (21) des Messers (11, 12) einen spitzeren Winkel als der Fasenwinkel (β) aufweist.

5. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messer (11, 12) mit mehreren Gegenmessern (13, 14) in Schneideingriff kommen.

6. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Gegenmesser (13, 14) mit mehreren Messern (11, 12) in Schneideingriff kommen.

7. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schneidstation (10) der Vorrichtung einen rotierenden Messerzylinder (31) enthält, dessen Messer (11) je mit einem Gegenmesser (13, 14) in Schneideingriff kommen.

8. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (11, 12) mit Korrekturteilen (33) in Berührung, Fastberührung oder in Schneideingriff kommen, die intermittierend zwischen den Gegenmessern (13, 14) angeordnet sind.

9. Schneidvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (11, 12) entlang seiner Messerschneide (20) unterschiedliche Härtegrade in funktionaler Abhängigkeit des Abnutzungsprofils eines ungehärteten Messers (11, 12) aufweist.

10. Schneidverfahren zum Beschneiden von kontinuierlich geförderten Druckprodukten (5) mittels einer Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass selbstschärfende Messer (11, 12) und Gegenmesser (13, 14) ausschliesslich in gleicher Bewegungsrichtung aneinander vorbeigeführt werden.

11. Schneidverfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Messer (11, 12) intermittierend mit den Gegenmessern (13, 14) und Korrekturteilen (33) in Schneideingriff gebracht werden.