DE102004003560A1 - Schneid-Vorrichtung - Google Patents
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Abstract
Schneid-Vorrichtung, die in einer Laufstrecke einer durch eine Wellpappe-Herstellungs-Maschine kontinuierlich hergestellten Wellpappe-Bahn (2) angeordnet ist, zum Schneiden und/oder Schlitzen der Wellpappe-Bahn (2), welche Schneid-Vorrichtung umfasst einen um eine Messerzylinder-Drehachse (19) drehantreibbar gelagerten Messerzylinder (24), welcher ein Messer (36) trägt, einen angetriebenen, entlang einer Verlagerungs-Richtung (45) verlagerbaren, dem Messerzylinder (24) gegenüber angeordneten Gegenkörper-Träger, wobei zwischen dem Messerzylinder (24) und dem Gegenkörper-Träger die Wellpappe-Bahn (2) hindurchgeführt ist, einen auf dem Gegenkörper-Träger angeordneten ersten Gegenkörper zum schneidenden Zusammenwirken mit dem Messer (36) des Messerzylinders (24) zur Erzeugung eines ersten Schnitt-Typs (52) in die Wellpappe-Bahn (2) und mindestens einen auf dem Gegenkörper-Träger angeordneten zweiten Gegenkörper zum schneidenden Zusammenwirken mit dem Messer (36) des Messerzylinders (24) zur Erzeugung eines zweiten Schnitt-Typs (53) in die Wellpappe-Bahn (2).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schneid-Vorrichtung zum Erzeugen von Schnitten und/oder Schlitzen in Wellpappe-Bahnen.
- In Wellpappe-Anlagen wird Abfall, der zum Beispiel aus schlecht verklebten Materialbahnen besteht, durch zwei sich über die volle Breite der Wellpappe-Bahn erstreckende Schnitte vor und hinter dem Abfallabschnitt aus der Wellpappe-Bahn herausgetrennt und anschließend durch eine Weiche ausgeschleust. Hierfür ist in herkömmlichen Wellpappe-Anlagen eine Querschneide-Einrichtung vorgesehen.
- In Wellpappe-Anlagen werden aus den fehlerfrei hergestellten Wellpappe-Bahnen Wellpappebögen vorgegebenen Formats zugeschnitten. Zur besseren Ausnutzung der vollen Breite einer Wellpappe-Bahn wird diese in Längsbahnen mit beispielsweise zwei verschiedenen Breiten geschnitten, über eine Weich in zwei verschiedene Ebenen abgeführt und anschließend quergeschnitten. Bei einem Wechsel der zuzuschneidenden Formate werden die zu den verschiedenen Formaten gehörenden beiden Teilbahnen nicht vor der Weiche querdurchtrennt, sondern erst nach der Weiche beim Erzeugen der Querschnitte. Damit die beiden endlosen Teilbahnen nach dem Formatwechsel in verschiedene Ebenen abgeführt werden können, muss mittig ein Verbindungsschnitt quer zur Transport-Richtung angebracht werden, der eine vorgegebene Länge und ein vorgegebenen Abstand vom Rand hat.
- Hierfür sind zahlreiche komplizierte Schneid-Vorrichtungen konzipiert worden. Eine ist aus der
EP 0 468 374 B1 bekannt. Bei dieser wirkt ein Messerzylinder mit einem aus mehreren Abschnitten bestehenden Gegen körper zusammen, wobei die Abschnitte einzeln einstellbar sind, sodass das Messer des Messerzylinders nur selektiv mit einzelnen Gegenkörper-Abschnitten zusammenwirkt, und somit nur an diesen Stellen ein Schnitt entsteht. Hierfür ist in Wellpappe-Anlagen eine zweite Querschneide-Einrichtung vorgesehen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneid-Vorrichtung für Wellpappe-Bahnen zu schaffen, die verschiedene Anforderungen für die Art und Durchführung von Schnitten in einer Vorrichtung vereint.
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, auf einem Gegenkörper-Träger einen ersten Gegenkörper zur Erzeugung von durchgehenden Querschnitten mit großer Schnittgenauigkeit und einen zweiten Gegenkörper zum Erzeugen von Schnitten vorbestimmter Länge L mit einem vorbestimmten Abstand A vom Rand der Wellpappe-Bahn zu erzeugen. Die beiden Gegenkörper wirken wahlweise mit einem gegenüber angeordneten Messerzylinder zusammen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht des sogenannten Dry-Ends einer Wellpappe-Anlage, -
2 einen Querschnitt einer Schneid-Vorrichtung gemäß der Schnittlinie II-II in1 , -
3 einen Querschnitt gemäß der Schnitt-Linie III-III in2 , -
4 eine3 entsprechende Darstellung von einer anderen Arbeitsposition, und -
5 eine Draufsicht auf eine von der Schneid-Vorrichtung geschnittene Wellpappe-Bahn. - Eine Wellpappe-Anlage weist eine allgemein bekannte Maschine zur Herstellung einseitig kaschierterer Wellpappe-Bahnen auf, die beispielsweise aus der
EP 0 687 552 A (entspricht US-Patent 5,632,850), derDE 195 36 007 A (entsprichtGB 2,305,675 A DE 43 05 158 A1 bekannt ist, worauf bezüglich der Einzelheiten verwiesen wird. Es ist möglich, dass auf die einseitig kaschierte Wellpappe-Bahn eine Deckbahn oder noch eine weitere einseitig kaschierte Wellpappe-Bahn und eine Deckbahn aufkaschiert sind. Die Einheiten zur Erzeugung einer entsprechenden Wellpappe-Bahn befinden sich rechts von den in1 dargestellten Einheiten und sind nicht dargestellt. Eine erfindungsgemäße Schneid-Vorrichtung1 zum Erzeugen von Querschnitten in eine endlose Wellpappe-Bahn2 , die entlang einer Transport-Richtung3 gefördert wird, befindet sich im Bereich des rechten Randes von1 . Der Aufbau der Vorrichtung1 wird nachfolgend näher erläutert. Stromabwärts von der Schneid-Vorrichtung1 ist eine Längsschneide-/Rill-Station4 angeordnet. Bezüglich des Detailaufbaus der Station4 wird auf dieDE 197 54 799 A (entsprichtUS 6,071,222 ) sowie dieDE 101 31 833 A verwiesen. Die Schneid-Vorrichtung1 kann auch in Transport-Richtung3 gesehen nicht vor, sondern hinter der Station4 angeordnet sein. Stromabwärts der Station4 befindet sich eine Weiche5 bestehend aus einem Tisch6 und quer zur Transport-Richtung3 angeordneten, einzeln verschwenkbaren Paddeln7 , die die im Bereich der Schneid-Vorrichtung1 noch ungeteilte Wellpappe-Bahn2 in der Form von zwei endlosen Teil-Bahnen8 ,9 einer Querschneide-Einrichtung10 zuführen. In der Einrichtung10 befinden sich zwei drehantreibbare, übereinander angeordnete Paare von Walzen11 , die jeweils ein sich radial nach außen erstreckendes verlaufendes Messer12 tragen, und welche zur Querdurchtrennung der Teilbahnen8 bzw.9 zusammenwirken. Unmittelbar hinter der Querschneide-Einrichtung10 ist jeweils ein Förderband13 angeordnet, das die zugeschnittenen Wellpappe-Bögen einer Stapel-Ablage14 zuführt. - Die Schneid-Vorrichtung
1 weist zwei einander gegenüberliegende, auf beiden Seiten der Wellpappe-Bahn2 angeordnete, gegenüber dem Boden15 abgestützte Seitenwände16 ,17 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. In den Seitenwänden16 ,17 ist ein Gegenzylinder18 um eine Drehachse19 drehbar gelagert. Die Drehachse19 verläuft senkrecht zur Transport-Richtung3 . Der Gegenzylinder18 weist an beiden Enden axial vorstehende Lagerzapfen20 auf, die jeweils in einem in den Wänden16 bzw.17 angeordneten Lager21 drehbar gelagert sind. Der Gegenzylinder18 ist über eine Welle22 mit einem an der Seitenwand17 befestigten Antriebsmotor23 zum Antrieb des Gegenzylinders18 verbunden. Der Antriebsmotor23 ist derart ausgebildet, dass beliebige Winkelpositionen und Winkelgeschwindigkeiten des Gegenzylinders18 schnell eingestellt werden können. - Oberhalb des Gegenzylinders
18 ist ein Messerzylinder24 angeordnet, der um eine Drehachse25 drehbar ist und in den Wänden16 ,17 drehbar gelagert ist. Auch der Messerzylinder24 weist axial vorstehende Lagerzapfen26 auf, die in entsprechenden Lagern27 gelagert sind. Die Lager27 sind in entsprechenden Führungen28 über Pneumatikzylinder29 vertikal verschiebbar, wodurch der Messerzylinder24 auf den Gegenzylinder18 zustellbar ist und der Abstand zwischen beiden präzise einstellbar ist. Die Drehachsen19 und25 verlaufen parallel zueinander und sind in vertikaler Richtung übereinander angeordnet. Der Messerzylinder24 ist über eine Welle30 mit einem dem Motor23 entsprechenden Antriebsmotor31 verbunden. Die beiden Motoren23 und31 sind über Steuerleitungen32 mit einer Steuer-Einrichtung33 verbunden. Die Wellpappe-Bahn2 ist durch einen breitenverstellbaren Spalt34 hindurchgeführt. - Der Messerzylinder
24 weist einen Zylindermantel35 auf, an dem ein Messer36 mit einer Schneidkante37 befestigt ist. Die Schneidkante37 läuft parallel zur Drehachse25 . Das Messer36 weist eine Länge LM auf, die größer oder gleich der Breite BW der Wellpappe-Bahn2 ist. Das Messer36 steht radial gegenüber dem Zylindermantel35 hervor. Der Messerzylinder24 weist eine Drehrichtung38 auf, die so gewählt ist, dass sich das Messer36 im Bereich des Spaltes34 in eine Tangentialrichtung bewegt, die parallel zur Transport-Richtung3 ist. - Der Gegenzylinder
18 weist ebenfalls einen Zylindermantel39 auf, an dem ein Gegenmesser40 mit einer Schneidkante41 befestigt ist. Die Schneidkante41 verläuft parallel zur Drehachse19 . Im Wesentlichen weist das Gegenmesser40 denselben Aufbau auf, wie das Messer36 . Das Gegenmesser40 weist eine Länge LG auf, die so groß ist wie die Länge LM. - Auf dem Zylindermantel
39 ist ferner eine Reihe von Gegenkörper-Elementen42 angeordnet, die zwischen zwei sich über die Breite des Gegenzylinders18 parallel zur Drehachse19 erstreckenden, auf dem Zylin dermantel39 befestigten, radial vorspringenden Anschlägen43 ,44 verschiebbar sind. Der Gegenzylinder18 ist entlang einer Drehrichtung45 drehantreibbar, die so gewählt ist, dass die Schneidkante41 im Bereich des Spaltes34 eine Tangential-Bewegungsrichtung besitzt, die parallel zur Transport-Richtung3 verläuft, das heißt, die Zylinder18 und24 drehen sich gegenläufig. Die Gegenkörper-Elemente42 besitzen die Form von Hohlzylinder-Sektoren, die im in3 dargestellten Querschnitt die Form eines Kreisringsektors besitzen. Die Elemente42 weisen jeweils eine außenliegende Schneidfläche46 auf, die von der Drehachse19 einen radialen Abstand RS besitzt. Die Schneidkante41 des Messers40 besitzt einen identischen radialen Abstand von der Drehachse19 . Der Abstand der Schneidkante37 von der Drehachse25 ist RK. Die Radien RS und RK sind identisch, sodass die Schneidkante37 und die Schneidfläche46 bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der Zylinder18 und24 auch die gleiche Tangentialgeschwindigkeit besitzen, was einen möglichst optimalen Schnitt gewährleistet. - Die Gegenkörper-Elemente
42 bestehen aus einem Werkstoff, der weicher ist als der Werkstoff der Messer36 und40 . Vorzugsweise bestehen die Messer36 und40 aus Stahl. Die Elemente42 bestehen aus einem Hartkunststoff, insbesondere aus Polyurethan. Es ist auch möglich, die Gegenkörper-Elemente42 auch aus Stahl auszubilden. Die Gegenkörper-Elemente42 weisen auf der dem Zylindermantel39 zugewandten Seite mehrere leistungsfähige Permanent-Magnete47 auf. Vorzugsweise können Magnete aus seltenen Erden verwendet werden. Die Magnete47 sind in den Elementen42 versenkt befestigt, sodass die Elemente42 auf den Zylindermantel39 gegen eine Haftreibung verschoben werden können, jedoch aufgrund der Reibung zwischen den Elementen42 und dem Zylindermantel39 positionsfest anordbar sind und auch bei einem Zusammenwirken eines Elements42 mit dem Messer36 weder in tangentialer noch in axialer Richtung verschoben werden. Die Kanten48 der Schneidflächen46 stehen in radialer Richtung über die Anschläge43 ,44 hervor. Es ist möglich, die Elemente42 auf dem Zylindermantel39 auch in entsprechenden Führungsnuten zu führen, die auf dem Umfang des Zylindermantels39 zwischen den Anschlägen43 und44 verlaufen. Diese würden dann die Magnete47 ersetzen. - Die Anschläge
43 und44 sind bezüglich der Drehachse19 angular derart gegeneinander versetzt, dass die Elemente42 , wenn sie an den jeweiligen Anschlägen43 bzw.44 anliegen, bezüglich ihrer jeweiligen Mittelpunkte einen Winkel von ungefähr 90° einschließen. Es ist selbstverständlich möglich, die Anschläge43 ,44 auch anders anzuordnen. Die Gegenkörper-Elemente43 weisen entlang der Drehachse19 eine axiale Breite BE auf. Vorzugsweise besitzen alle Elemente42 dieselbe Breite BE. - Unterhalb des Gegenzylinders
18 ist ein an den Wänden16 und17 befestigter, horizontal verlaufender Querträger49 befestigt, auf dem jeweils mittig unter einem Element42 eine Kolben-Zylinder-Einheit50 mit einer ausfahrbaren Kolbenstange51 befestigt ist. Die Einheiten50 sind hydraulisch betätigbar und über eine Steuerleitung32 mit der Steuer-Einrichtung33 verbunden. Die Kolbenstangen51 sind soweit ausfahrbar, dass die Kolbenstange51 zwar den äußeren Bereich des jeweiligen Elements42 erreichen kann, jedoch nicht in Kontakt mit dem Anschlag44 kommt. - Im Folgenden wird die Funktionsweise der Schneid-Vorrichtung
1 näher erläutert. Soll ein sich über die volle Breite BW der Wellpappe-Bahn2 erstreckender Schnitt52 erzeugt werden, so wird der Gegenzylinder18 derart rotiert, dass das Messer40 in den Bereich des Spalts34 kommt. Die Messer36 und40 befinden sich zeitlich unmittelbar vor dem durchzufüchrenden Schnitt symmetrisch zueinander bezüglich der Wellpappe-Bahn2 und bezogen auf die Transport-Richtung3 kurz vor dem Spalt34 . Sie werden kann synchron beschleunigt, damit die Messer36 und40 beim eigentlichen Schneidvorgang eine Tangentialgeschwindigkeit besitzen, die identisch zur Bahngeschwindigkeit ist. Durch das Anbringen zweier Querschnitte52 kann ein Abfall-Abschnitt in der Wellpappe-Bahn2 ausgeschleust werden. Vorteilhaft an dem Schnittmesser-Gegen-Messer ist, dass auch unvollständig verklebte oder sonst wie beeinträchtigte Bahnen sauber durchtrennt werden. - Soll ein Schnitt
53 einer Länge L und mit einem Abstand A von einem Rand54 der Wellpappe-Bahn2 erzeugt werden, so wird zunächst durch die Steuer-Einrichtung33 bestimmt, wie viele Elemente42 nebeneinander eine Gesamtbreite ergeben, die ungefähr der Länge L entspricht. Dasselbe gilt für die Frage, wie viele Elemente42 nebeneinander ungefähr eine Breite besitzen, die dem Abstand A entspricht. Hieraus ermittelt die Steuer-Einrichtung33 , welche Elemente42 in die in3 oben dargestellte Scheid-Position und welche Elemente42 in die in3 am rechten Rand des Zylinders18 dargestellte Ruhe-Position verschoben werden müssen. Dort, wo Elemente42 entweder in die Scheid-Position oder in die Ruhe-Position verschoben werden müssen, wird die Kolbenstange51 , wie in4 dargestellt, ausgefahren und anschließend der Gegenzylinder18 entsprechend der gewünschten Verschiebe-Richtung der Elemente42 verdreht. Sobald das zu verschiebende Element42 einen der Anschläge43 oder44 erreicht, wird Gegenzylinder18 gestoppt und die zugehörige Kolbenstange58 eingefahren. - Bei der in
2 dargestellten Beispiel-Position der Elemente42 würden zwei Schnitte erzeugt, die eine Länge von 4xBE und 3xBE besitzen. Zwischen den beiden Schnitten bleibt ein Bereich der Breite 3xBE nicht durchtrennt. Eine typischere Konstellation ist in5 dargestellt. Um den in5 dargestellten Schnitt53 zu erzeugen, wären die Elemente42 im Bereich des Schnitts53 in der Schneid-Position und alle anderen Elemente in der Ruhe-Position. Wie bei dem durchgehenden Schnitt52 werden auch zur Erzeugung des Schnitts53 das Messer36 und die in der Schneid-Position befindlichen Elemente42 in die Position unmittelbar vor dem Spalt34 bewegt und anschließend auf eine Tangentialgeschwindigkeit beschleunigt, die der Bahngeschwindigkeit der Wellpappe-Bahn entspricht. - Generell ist es möglich, die Messer
36 und40 sowie die Anschläge43 und44 und damit die Elemente42 auf Schraubenlinien anzuordnen, wie dies detailliert in derDE 103 56 037.8 für ähnliche Schneid-Vorgänge beschrieben ist. Hierdurch ist es möglich, ziehende Schnitte zu erzeugen. Hierbei wird der zu erzeugende Schnitt nicht in einem einzigen Augenblick erzeugt, sondern die zusammenwirkenden Messer erzeugen mit fortschreitender Umdrehung der Zylinder einen fortschreitenden Schnitt. Derartige Schnitte sind sehr viel sauberer. Die Haltbarkeit der Messer und Gegenkörper ist größer. - Besonders vorteilhaft an der Schneid-Vorrichtung
1 ist, dass zwei vollkommen verschiedene Schneidsysteme in einer Vorrichtung zusammengefasst sind. Die Gesamtvorrichtung ist dadurch sehr viel platzsparender und kostengünstiger herzustellen im Vergleich zu dem Anordnen zweier verschiedener Vorrichtungen hintereinander, von denen eine hochwertige Querschnitte über die gesamte Breite der Wellpappe-Bahn und die andere Querschnitte einer vorgegebenen Länge L mit einem vorgegebenen Abstand A von einem Rand der Wellpappe-Bahn erzeugt.
Claims (10)
- Schneid-Vorrichtung, die in einer Laufstrecke einer durch eine Wellpappe-Herstellungs-Maschine kontinuierlich hergestellten Wellpappe-Bahn (
2 ) angeordnet ist, zum Schneiden und/oder Schlitzen der Wellpappe-Bahn (2 ), welche Schneid-Vorrichtung umfasst a) einen um eine Messerzylinder-Drehachse (19 ) drehantreibbar gelagerten Messerzylinder (24 ), welcher ein Messer (36 ) trägt, b) einen angetriebenen, entlang einer Verlagerungs-Richtung (45 ) verlagerbaren, dem Messerzylinder (24 ) gegenüber angeordneten Gegenkörper-Träger, wobei zwischen dem Messerzylinder (24 ) und dem Gegenkörper-Träger die Wellpappe-Bahn (2 ) hindurchgeführt ist, c) einen auf dem Gegenkörper-Träger angeordneten ersten Gegenkörper zum schneidenden Zusammenwirken mit dem Messer (36 ) des Messerzylinders (24 ) zur Erzeugung eines ersten Schnitt-Typs (52 ) in die Wellpappe-Bahn (2 ), und d) mindestens einen auf dem Gegenkörper-Träger angeordneten zweiten Gegenkörper zum schneidenden Zusammenwirken mit dem Messer (36 ) des Messerzylinders (24 ) zur Erzeugung eines zweiten Schnitt-Typs (53 ) in die Wellpappe-Bahn (2 ). - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkörper-Träger als um eine Gegenzylinder-Drehachse (
19 ) drehantreibbar gelagerter Gegenzylinder (18 ) ausgebildet ist. - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerzylinder-Drehachse (
25 ) und die Gegenzylinder-Drehachse (19 ) parallel zueinander verlaufen. - Schneid-Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gegenkörper als Gegenmesser (
40 ) ausgebildet ist. - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenmesser (
40 ) eine Länge LG besitzt, die größer als gleich der Breite BW der Wellpappe-Bahn (2 ) ist. - Schneid-Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gegenkörper derart ausgebildet ist, dass bei einem schneidenden Zusammenwirken mit dem Messer (
36 ) des Messerzylinders (24 ) ein Schnitt der vorbestimmten Länge L und mit einem vorbestimmten Abstand A von einem Rand (54 ) der Wellpappe-Bahn (2 ) erzeugt wird. - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gegenkörper aus einer Reihe von quer zur Verlagerungs-Richtung (
45 ) nebeneinander angeordneten Gegenkörper-Elementen (42 ) besteht. - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkörper-Elemente (
42 ) auf dem Gegenzylinder (18 ) verschiebbar angeordnet sind. - Schneid-Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkörper-Elemente (
42 ) durch Magnete (47 ) auf dem Gegenzylinder (18 ) gehalten werden. - Schneid-Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkörper-Elemente (
42 ) aus einem Material bestehen, das weicher ist als das Material des Messers (36 ) des Messerzylinders (24 ), insbesondere aus Polyurethan bestehen.
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