DE102005060578A1 - Apparatus for rotary cutting - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rotationsschneiden von Produkten aus einer Materialbahn mit einer Schneidwalze und einer Gegenwalze, die zwischen sich einen Schneidspalt bilden, durch den die Materialbahn geführt wird. Die Vorrichtung ist mit einem Stellglied versehen, welches die Schneidwalze und die Gegenwalze mit einer einstellbaren Kraft gegeneinander drückt. Das Stellglied weist hierbei ein mechanisches Getriebe und einen Sensor auf und die Kraft ist in Abhängigkeit von den vom Sensor ermittelten Werten einstellbar.The invention relates to a device for rotary cutting of products from a material web with a cutting roller and a counter roller which form a cutting gap between them through which the material web is guided. The device is provided with an actuator which presses the cutting roller and the counter roller against one another with an adjustable force. The actuator has a mechanical transmission and a sensor and the force can be adjusted as a function of the values determined by the sensor.
Description
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rotationsschneiden von Produkten aus einer Materialbahn mit einer Schneidwalze und einer Gegenwalze, die zwischen sich einen Schneidspalt bilden, durch den die Materialbahn geführt wird, und mit einem Stellglied, welches die Schneidwalze und die Gegenwalze mit einer einstellbaren Kraft gegeneinander drückt.This The invention relates to a device for rotary cutting of products from a material web with a cutting roller and a counter-roller, which form a cutting gap between them through which the material web guided is, and with an actuator, which the cutting roller and the Counter roller presses against each other with an adjustable force.
Vorrichtungen dieser Art dienen dazu, Materialbahnen in Form von beispielsweise Faservliesen, Kunststofffolien oder Textilien und dergleichen zu schneiden, wie es für die Herstellung von Hygieneprodukten wie z.B. Windeln oder Binden benötigt wird. Hierbei sind nicht nur offene Schnittkanten möglich, sondern ebenso auch kurvenförmige Schnittkanten, die insbesondere auch in sich geschlossen sein können.devices This type serve material webs in the form of, for example Cutting fiber webs, plastic films or textiles and the like, as is for the production of hygiene products such as e.g. Diapers or bandages is needed. This not only open cut edges are possible, but as well curved Cut edges, which may be closed in particular in itself.
Bei derartigen Vorrichtungen sind hohe Anforderungen an die Präzision und die Stabilität der Walzen und ihrer Messer sowie ihrer entsprechenden Drehlager erforderlich. Aufgrund des Rotierens der Walzen im kontinuierlichen Schneidbetrieb erwärmen sich diese, der Durchmesser der Walzen vergrößert sich, d.h. die Walzen werden stärker gegeneinander gedrückt, was zu einer übermäßigen Beanspruchung der Schneidmesser führt.at Such devices are very demanding on the precision and the stability the rollers and their knives and their corresponding pivot bearing required. Due to the rotation of the rolls in continuous Cutting operation are warming up this, the diameter of the rollers increases, i. the rollers get stronger pressed against each other, resulting in excessive stress on the Cutting knife leads.
Bisherige
Vorrichtungen dieser Art erforderten daher, dass die Walzen zur
Erzielung einer genauen Temperaturkonstanz beheizt wurden. Die Beseitigung
dieses Nachteils führte
zu einer Vorrichtung, die aus der
Die Verstellung dieses Druckrollengliedes erfolgt bei der bekannten Vorrichtung mittels eines Stellgliedes, welches als Druckmittelzylinder bzw. Pneumatikzylinders mit einer auf das Druckrollenglied wirkenden Kolbenstange ausgebildet ist. Dieser Zylinder bzw. die Kolbenstange übt dann eine vorbestimmte Kraft auf die zwischen den beiden Walzen angeordneten Distanzringe aus.The Adjustment of this pressure roller member takes place in the known Device by means of an actuator, which as a pressure medium cylinder or pneumatic cylinder with a force acting on the pressure roller member Piston rod is formed. This cylinder or the piston rod then practices a predetermined force on the arranged between the two rollers Spacers off.
Ein wesentlicher Nachteil der obigen Vorrichtung ist die entsprechend aufwendige Konstruktion. Zusätzlich zu der Anordnung der Walzen müssen für jede Walze Druckrollenglieder angeordnet werden und diese drücken dann ihrerseits wiederum die beiden Walzen gegeneinander. Ein weiterer Nachteil ist die Verwendung von Druckmittelzylindern, insbesondere Pneumatikzylindern als Stellglied. Denn die meist ungleichmäßig über den Umfang der Schneidwalze angeordnete Schneidform führt bei den hohen Walzengeschwindigkeiten von über 100 m/Min. zu unwuchtartigen Schwingungsbelastungen der Schneidwalze, die durch die komprimierte ebenfalls schwingungsanfällige Luft in den Pneumatikzylindern nicht unterbunden werden können. Weitere Schwingungen werden durch die vor- und nachgeschalteten Einheiten der Produktionsstraße verursacht und auf die Schneidwalze übertragen. Das Schneidmesser wird dadurch übermäßig stark beansprucht und nutzt sich sehr schnell ab.One significant disadvantage of the above device is the corresponding elaborate construction. additionally to the arrangement of the rollers need for every Roller pressure roller links are arranged and then press them in turn, the two rollers against each other. Another Disadvantage is the use of pressure cylinders, in particular Pneumatic cylinders as actuator. Because the most uneven about the Circumference of the cutting roller arranged cutting shape leads the high roller speeds of over 100 m / min. to unbalanced Vibration loads of the cutting roller caused by the compressed also susceptible to vibration Air in the pneumatic cylinders can not be prevented. Further Vibrations are caused by the upstream and downstream units the production line caused and transferred to the cutting roller. The cutting knife becomes thereby excessively strong claims and wears off very quickly.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Rotationsschneiden von Produkten aus einer Materialbahn zur Verfügung zu stellen, die vorgenannte Nachteile beseitigt.task The invention is an apparatus for rotary cutting of To provide products made of a material web, the aforementioned Disadvantages eliminated.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Stellglied ein mechanisches Getriebe und einen Sensor aufweist, und dass die Kraft in Abhängigkeit von den vom Sensor ermittelten Werten einstellbar ist. Die Anordnung eines mechanischen Getriebes am Stellglied führt dazu, dass der oben erwähnte Nachteil von Schwingungen in den Pneumatikzylindern vermieden wird, da die Walze starr mit dem mechanischen Getriebe bzw. dem Stellglied verbunden ist.The The object is achieved in that the actuator has a mechanical transmission and a sensor, and that the power is dependent is adjustable from the values determined by the sensor. The order a mechanical transmission on the actuator causes the above-mentioned disadvantage is avoided by vibrations in the pneumatic cylinders, as the Roller rigidly connected to the mechanical gear or the actuator is.
Der Nachteil einer über das mechanische Getriebe starr wirkenden Kraft wird dadurch beseitigt, dass die Kraft in Abhängigkeit der von den vom Sensor ermittelten Werten einstellbar und kontinuierlich anpassbar ist.Of the Disadvantage of over The mechanical gear rigid force is eliminated by that the power in dependence the adjustable by the sensor values and continuously adjustable is.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor ein eine Änderung der Andruckkraft erfassender Kraftsensor ist. Hierdurch ergibt sich der erfindungsgemäße Vorteil, dass man die vorher eingestellte Andruckkraft, mit der das Stellglied die Schneidwalze gegen die Gegenwalze drückt, unmittelbar anpassen kann, wenn sich der vom Sensor ermittelte Wert ändert. Selbstverständlich kann der Sensor anstelle der Andruckkraft in einer anderen Ausgestaltung auch eine Position messen, das heißt, der Kraftsensor kann durch ein Wegstrecken-Mess-System ersetzt werden, welches Positionsänderungen der Schneidwalze erfasst und an das Stellglied weitergibt.Especially It is advantageous if the sensor is a force sensor detecting a change in the pressure force is. This results in the advantage according to the invention that the previously set pressing force with which the actuator against the cutting roller press the counter roll, can adjust immediately if the value determined by the sensor changes. Of course you can the sensor instead of the pressure force in another embodiment also measure a position, that is, the force sensor can through a distance measuring system be replaced, which changes in position of the cutting roller recorded and passed on to the actuator.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, falls der Kraftsensor parallel zum Stellglied an der Schneid- und/oder Gegenwalze angreift. Der Vorteil hierbei ist, dass der Kraftsensor direkt die Ausdehnung oder Hubbewegung der Walze und damit den entsprechend erhöhten Druck auf das Schneidmesser sowie die Gegenwalze messen kann.A Further advantageous embodiment results if the force sensor engages parallel to the actuator on the cutting and / or counter roll. The advantage here is that the force sensor directly the extent or stroke of the roller and thus the correspondingly increased pressure on the cutting blade and the counter roll can measure.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Kraftsensor zwischen Stellglied und Schneid- und/oder Gegenwalze angeordnet ist. Der Vorteil hierbei ist, dass sowohl die Bewegung der Walze als auch die entsprechende Gegenkraft des Stellgliedes unmittelbar gemessen werden können.Furthermore, it is advantageous if the force sensor between actuator and cutting and / or Counter roll is arranged. The advantage here is that both the movement of the roller and the corresponding counterforce of the actuator can be measured directly.
Um die Anpressung der Schneidwalze mit einer bestimmten Kraft zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Stellglied und der Kraftsensor mit der Schneidwalze zusammenwirken.Around to allow the pressing of the cutting roller with a certain force it is particularly advantageous if the actuator and the force sensor interact with the cutting roller.
Ganz
besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Schneidwalze jeweils
endständige
mit dem Stellglied und/oder dem Kraftsensor zusammenwirkende Kulissen
aufweist. Auf diese Weise ist es entgegen der
Zweckmäßigerweise weist die Vorrichtung eine Steuereinheit auf, die das Verstellen des Stellgliedes in Abhängigkeit der vom Sensor gemessenen Werte vornimmt. Im laufenden Betrieb erwärmt sich die Schneidwalze, ihr Durchmesser vergrößert sich und es wirkt eine verstärkte Kraft auf die Materialbahn. Die Steuereinheit ermöglicht nun in vorteilhafter Weise die Regelung des Stellgliedes und damit der Kraft, die auf die Materialbahn wirkt, ohne dass ein manuelles Nachjustieren des Stellgliedes erforderlich ist/wird.Conveniently, the device has a control unit which controls the adjustment of the actuator in dependence the values measured by the sensor. During operation, the warms up Cutting roller, its diameter increases and it acts a increased Force on the material web. The control unit now allows Advantageously, the control of the actuator and thus the Force that acts on the web without requiring manual readjustment the actuator is / is required.
Es empfiehlt sich besonders, dass die Steuereinheit die Kraft zwischen Stellglied und Schneid- und/oder Gegenwalze gemäß einem vorgebbaren Wert regelt. Hierbei kann die Vorrichtung zum Rotationsschneiden für unterschiedliche Materialbahnen, respektive Dicken der Materialbahnen individuell eingestellt werden. Im laufenden Betrieb übernimmt dann die Steuereinheit die Regelung der Kraft zwischen Stellglied und Schneid- und/oder Gegenwalze. Hierdurch wird ein erhebliches Maß an Flexibilität der Vorrichtung für verschiedene Materialbahnen erzielt.It especially recommended that the control unit the force between Actuator and cutting and / or counter-roller according to a predetermined value controls. Here, the device for rotary cutting for different Material webs, respectively thicknesses of the material webs individually be set. During operation, the control unit then takes over the regulation of the force between actuator and cutting and / or Counter roll. This provides a considerable degree of flexibility of the device for different Material webs achieved.
Die Schneid- und/oder Gegenwalze können pulvermetallurgisch bzw. aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Gegenwalze, die den Gegendruck zur Schneidwalze und damit zum Schneidmesser erzeugt, derart ausgebildet sein kann, dass diese im Zusammenwirken mit dem Schneidmesser sowohl hinsichtlich Abnutzung der Oberfläche der Gegenwalze durch das Schneidmesser als auch Abnutzung des Schneidmessers selber optimiert werden kann.The Cutting and / or counter-roller can powder metallurgical or be made of different materials. This is ensures that the counter roll, the back pressure to the cutting roller and thus the Produced cutting blade, may be formed such that these in interaction with the cutting blade both in terms of wear the surface the counter roll through the cutting blade as well as wear of the cutting blade can be optimized itself.
Zweckmäßigerweise sind die Schneid- und/oder Gegenwalze so ausgebildet, dass sie mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 m/Min bis 800 m/Min umlaufen. Hierdurch ergibt sich die bestmögliche Kombination aus Abnutzungsverhalten, Produktion bzw. Ausschneiden der entsprechenden Produkte und Verschleiß des Schneidmessers bzw. der Lager der Schneid- und/oder Gegenwalze.Conveniently, the cutting and / or counter-roller are formed so that they circulate at a speed of about 50 m / min to 800 m / min. This results in the best possible Combination of wear behavior, production or cutting the corresponding products and wear of the cutting blade or the Bearing of the cutting and / or counter roll.
Vorzugsweise ist das mechanische Getriebe als Spindel-Mutter-Trieb ausgestaltet. Hierdurch wird ebenfalls die erforderliche und durch die hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Walzen bedingte schnelle Regelung der Anpresskraft ohne erhöhten Verschleiß des Stellgliedes ermöglicht.Preferably the mechanical transmission is designed as a spindle nut drive. This will also the required and by the high rotational speeds the rollers conditional rapid control of the contact force without increased wear of the actuator allows.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; hierbei zeigenFurther Features and advantages of the present invention will become apparent the following description of embodiments with reference to Drawings; show here
Die
auf der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Rotationsschneiden
von Materialbahnen umfasst ein im Wesentlichen von vier vertikalen
Ständern
sowie aus einer Boden und Deckplatte gebildetes Gestell
Die
Vorrichtung zum Rotationsschneiden aus
Zusammenfassend zeichnet sich die Erfindung dahingehend aus, dass die Kraft individuell vorgebbar ist, mit der die Schneidwalze auf die Gegenwalze drückt. Schwingungen, die beim schnellen Rotieren der Walzen und beim Lauf einer Produktionsstraße entstehen, werden kompensiert, indem die Schneidwalze über ein mechanisches Getriebe mit einem Stellglied verbunden ist, welches in Abhängigkeit von der Andruckkraft der Schneidwalze auf die Gegenwalze drückt. Eine automatische Nachjustierung, die eine Steuerungseinrichtung mit einem Kraftsensor zur Messung der Andrückkraft umfasst, ermöglicht unabhängig von der Temperatur und Position der Walze eine gleichmäßige Anpresskraft und damit eine Minimierung des Verschleißes des Schneidmessers.In summary The invention is characterized in that the force is individual can be specified, with the presses the cutting roller on the counter roll. vibrations which arise during rapid rotation of the rolls and during the course of a production line, are compensated by the cutting roller via a mechanical gear is connected to an actuator, which depends pressed by the pressure force of the cutting roller on the counter roll. A automatic readjustment using a control device a force sensor for measuring the pressing force, allows independent of the temperature and position of the roller a uniform contact pressure and thus a minimization of the wear of the cutting blade.
- 1a, 1b1a, 1b
- Stellgliedactuator
- 2a, 2b2a, 2 B
- mechanisches Getriebemechanical transmission
- 3a, 3b3a, 3b
- Muttermother
- 4a, 4b4a, 4b
- TellerfederBelleville spring
- 5a, 5b5a, 5b
- Sensorsensor
- 6a, 6b6a, 6b
- Kulisse Schneidwalzescenery cutting roller
- 7a, 7b7a, 7b
- Kulisse Gegenwalzescenery backing roll
- 88th
- Anschlussantrieb Schneidwalzedrive connection cutting roller
- 99
- Schneidwalzecutting roller
- 1010
- Gegenwalzebacking roll
- 1111
- Schneidmesser Schneidwalzecutting blade cutting roller
- 1212
- Gestellframe
- 1313
- Obere Platte GestellUpper Plate frame
- 1414
- Schneidspaltcutting gap
- 15a, 15b15a, 15b
- SchmitzringSchmitz ring
- 1616
- Materialbahnweb
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |