DE1901269C3 - Vorrichtung zum Trennen von Papierbahnen mit Querperforation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von auf einer rotierenden Walze geführen Papierbahnen mit Querperforationen, bestehend aus einem Abschliigmesser, das in Ruhestellung außerhalb der Papierbahn angeordnet ist und das mit einer Auslösevorrichtung gekoppelt ist, durch weiche es kurzzeitig in eine Stellung geführt werden kann, in der es mit der Papierbahn in Eingriff gebracht ist.

Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen ist durch die USA.-Patentschrift 2 769 600 bekannt.

Bahnen aus Papier, Zellstoffwatte oder ähnlichem Material werden häufig mit einer Querperforation versehen, die das Abtrennen einzelner glätter ermöglicht, und dann wieder auf Rollen aufgerollt. Da die hierfür dienenden Rollen in der Regel wesentlich kleiner sind als die Vorratsrolle, ist es erforderlich, die Papierbahn nach Fertigstellen einer Rolle durchzutrennen. Zu diesem Zweck wird häufig ein Kamm verwendet, der am Maschinengestell odei an einer Walze, über die die Bahn läuft, angeordnet ist und

ίο der, wenn die Papierbahn durchgetrennt werden soll, gegen diese schlägt und auf diese Weise eine erhöhte Spannung erzeugt, so daß die Papierbahn längs der Querperforation durchreißt. Es ist ferner bekannt, die Drehzahl der vollen Rolle zum Zeitpunkt der Bahntrennung so zu beschleunigen, daß die Papierbahn infolge erhöhter Spannung längs der Querperforation reißt. Bei diesen Vorrichtungen ist jedoch keine Gewähr dafür gegeben, daß die Bahn sauber längs einer bestimmten Perforationslinie getrennt

so wird, sondern es besteht immer die Gefahr, daß die Bahn an verschiedenen aufeinanderfolgenden Querperforationen abreißt, insbesondere wenn es sich um Bahnen aus dehnbarem Material, z. B. aus Krepp-Papier handelt, wodurch stark unregelmäßige Trennlinien entstehen.

Das unregelmäßige Abreißen der Papierbahn ist darauf zurückzuführen, daß die Papierbahn infolge Messerverschleiß, ungleichmäßige Messereinstellung u. ä. in ihren aufeinanderfolgenden Querperforationslinien unterschiedliche Festigkeiten aufweist. Da die erhöhte Bahnspannung auf mehrere hintereinanderfolgende Querperforationen wirkt, erfolgt naturgemäß dort der Abriß, wo die größte Schwächung besteht.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile ist ferner eine Trennvorrichtung bekannt, bei der ein gegenüber der Papierbahn stationär angeordnetes Abschlagmesser durch eine Feder- und Hebelbetätigung ausgelöst wird, das eine Trennung der Papierbahn durchführt. Die Auslösung erfolgt dabei über eine Anzahl von mit der Führungswalze für die Papierbahn gekoppelte Verbindungsglieder. Da bei dieser Vorrichtung stets und insbesondere bei hohen Bahngeschwindigkeiten eine nachteilige Relativgeschwindigkeit zwischen Bahnoberfläche und praktisch stationärem Messer vorliegt, ergeben sich hierdurch ein Materialrückstau und infolge der Zugbeanspruchung Bahnrisse an unerwünschten Stellen sowie unsaubere Trennlinien. Dieser Nachteil wirkt sich besonders bei mehrlagigen Materialbahnen, wie Zellstoffwatte , u. dgl. aus, da die obere Lage beim Trennvorgang gegenüber der unteren Lage verschoben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit der Vorrichtung auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten sowie bei mehrlagigen Bahnen eine einwandfreie Trennung an den hierfür vorgesehenen Perforationslinien möglich ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der genannten Art dadurch, daß das Abschlagmesser in einer zusätzlichen Abschlagwalze radial beweglich angeordnet ist, welche mit der die Papierbahn führenden Walze in Berührung steht, und daß in der Walze eine Nut angeord-

net ist, in die das Abschlagmesser bei Betätigung der Auslösevorrichtung einrastbar ist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Nut unmittelbar neben einem der Messer in der Messerwalze angeordnet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist dann zu sehen, daß bei der neuen Vorrichtung infolge aufeinander abgestimmter Drehzahlen der Messerwalze und der Abschlagwaize während des Trennvorgangs keine tangentiale Relativbewegung zwischen dem Abschlagmesser und der Papierbahn auftritt, so daß auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten von beispielsweise 400 bis 500 m/min eine saubere Trennung ohne Stau und Zugbeanspruchung der Papierbahn möglich ist.

Beirr Eintreten des Messers in die Nut wird die Papierbahn zusätzlich gespannt und dabei bis zu 250% gedehnt. Wenn sich dabei die Nut unmittelbar neben einem Messer der Messerwalze befindet, ist :iuch gewährleistet, daß sich diese zusätzliche Spannung der Bahn gerade an einer Stelle auswirkt, an der die Bahn durch die Perforation bis zu 75 °'n geschwächt ist. Dadurch erfolgt die Abtrennung mit Sicherheit längs dieser Perforationslinie.

Um Störungen der an die Perforiervorrichtung an- an schließenden Aufwickelmaschine zu \ermüden, soll sichergestellt sein, daß die Bahn bei einem Abtrennvorgang nur längs einer Perforationslinie durchgetrennt wird, und zu diesem Zweck soll das Abschlagmcsser in weiterer Ausgestaltung so kurzzeitig in die Stellung gebracht werden, in der es aus der Walzenmantelflächc hinausragt, daß es bei einer Auslösung nur einmal in die Nut eintritt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Messer in der Walze so gesteuert wird, daß es während weniger als einer Wal-/enumdrehung aus der Walzenmantelfläche herausragt. Diese Steuerung des Abschlagmessers kann dadurch erreicht werden, daß das Abschlagmesser an einem Ende der Abschlagwalze, oder bei längeren Abschiagwalzcn an beiden Enden, mit einer Führungsroüe verbunden ist. die in einer Kreisführung läuft, die ir der Ruhelage koaxial, nach Auslosung exzentrisch zur Drehachse der Abschlagwalze liegt. Die Auslösung der Messersteuerung kann mittels einer magnetisch oder mechanisch betätigten Sperrklinke erfolgen. Die Kreisführung wird innerhalb einer Walzenumdrehung durch die Führungsrolle wieder in die koaxiale Lage zurückgeführt. Zur Entlastung der Führungsrolle kann zur Zentrierung der Kreisführung eine zweite mit der Stirnseite der Abschlagwalze verbundene und in der Kreisführur.g laufende kleine Rolle vorgesehen sein, die von der er stcn Führungsrolle nur geringen Abstand hat und deren Durchmesser um etwa den Messerhub kleiner ist als die Breite der Kreisführung. Die Kreisführung selbst ist zweckmäßig am Maschinengestell um einen Zapfen schwenkbar angeordnet und wird durch eine Feder in die Stellung gezogen, in der das Messer aus der Walzcnmantelfläche herausragt.

Die Erfindung wird nachstehend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die neue Vorrichtung im Querschnitt senkrecht zur Drehachse der Messerwalze einer Perforiervorrichtung,

Fig. 2 eine Detailansicht einer das Abschlagmesser aufnehmenden Abschlagwalze,

Fig. 3 bis6 Schnittansichten durch die in verschiedenen Stellungen befindliche Abschlägwalze längs der Linie l-I in F i g. 2 und

Fig. 3a einen Teilv'nitt längs der Linie II-II in Fig. 3.

in Fig. I besteht die Perforiervorrichtung aus einer Messerwalze I, an der beispielsweise sechs Messer 2 angeordnet sind, die mit einem feststellenden Gegenmesser 3 zusammenwirken und in bekannter Weise die Perforation erzeugen. Da die Art der Perforiervorrichtung für die Erfindung ohne wesentliche Bedeutung ist, kann das Gegenme:5ser3 auch ein bewegliches oder ein längs einer Schraubenlinie angeordnetes feststehendes Messer sein. Das Gegenmesser 3 kann auch nach einem früheren Vorschlag an einer zweiten Messerwalze angeordnet sein, deren Umfangsgeschwindigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Messerwalze 1 abweicht. Neben einem der Messer 2 befindet sich in der Messerwalze I eine Nut 4.

Mit der Messerwalze 1 steht eine weitere Walze in Berührung, die als Abschlagsvalze bezeichnet wird. In dieser Abschlagwalze S ist ein Abschlagmesser 6 radial verschiebbar angeordnet. Fig. 1 zeigt die Steilung des Abschlagmessers in i>m Augenblick, in welchem die Bahn durchgetrennt werden soll. Das Abschlagmesser 6 ragt aus der Mantelfläche der Abschlagwalze S heraus und tritt in die Nut eil., da ihre Drehzahl auf die Drehzahl der Messerwalze 1 entsprechend abgestimmt ist. Ajs der in F-ig. ! durch Pfeile angedeuteten Laufrichtung der Walzen und der Bewegungsrichtung der Papierbahn 7 ergibt sich, daß in die Papierbahn unmittelbar vorher die Perforation eingeschnitten wurde und duß die durch das neben der Nut 4 befindliche Messer 2 erzeugte Pcrforationslinie noch über diesem Messer liegt. Durch die beim Eintreten des Abschlagmessers 6 in die Nut 4 auftretende zusätzliche Spannung der Papierbahn wird diese längs ihrer an dieser Stelle befindlicher Perforationslinie durchgetrennt. Dieser Vorgang wird noch dadurch unterstützt, daß die Papierbahn dabei uegen die Schneide des Messers 2 gedruckt wird.

Das Abschlagmesser 6 ist in den Führungen 8 so geführt, daß es sich in radialer Richtung aus dem Langsschlitz9 in der Abschlagwalze herausbewegen kann. In der Ruhelage, d. h. während die Papierbahn die Perforiervorrichtung durchläuft und zur Aufwickelvorrichtung weiterläuft, ist das Abschlagmesser 6 zurückgezogen und ragt nicht aus dem Schlitz 9 heraus

Die Auslösung des Abschlagmessers erfolgt, wie aus den Fig. 2 bis 6 ersichtlich, in folgender Weise: Mit dem Abschlagmesser 6 ist eine Führungsrolle 11 \erbundcn. die in einer Kreisführung 12, 13 innen und außen geführt ist und deren Durchmesser dem Zwischenraum zwischen den Kreisfiihrungen nahezu gleich ist, so daß sich die Rolle in diesem Zwischenraum leicht bewegen kann. Mit der Stirnseite der Abschlagwaize S ist eine weitere, ebenfalls in der Kreisführung laufende Rolle 14 verbunden, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Führungsrolle 11 und die deshalb im folgenden als die »kleine Rolle« bezeichnet wird, Dabei entspricht die Differenz zwischen den Durchmessern der beiden Rollen etwa dem vorgesehenen Hub des Absctilagmesscrs. Die Kreisführung 12, 13 ist mittels eines Zapfens !5 und eines Arme* 16 schwenkbar am Maschinengestell befestigt und wird durch eine Sperrklinke 17, in die der Klinkennocken 18 eingreift, in der Ruhelage, in der die Kreisführung koaxial zur Drehachs der Abschlagwalze 5 liegt, gehalten. Durch einen Stößel 19, der mechanisch oder magnetisch betätigt werden kann, kann die Schaltklinke 17 gegen den Zug der Feder 20 ausgelöst werden. Nach dem Auslösen ver-

sucht die Feder 21 die Kreisführung aus der koaxialen Lage in die in F i g. 6 dargestellte exzentrische Lage zu ziehen.

bei Auslösung des Abschlagmessers spielt sich folgender Vorgang ab: Wenn nach Beendigung des Aiifwickclvorgangs die Papierbahn durchgetrennt werden soll, wird selbsttätig oder von Hand ein Impuls erzeugt. Dieser Impuls wird zur Betätigung des Stößels 19 freigegeben, wenn die Führungsrolle 11 die in Fig. 3 dargestellte Stellung bereits durchlaufen hat und sich in der Nähe der Befestigungsstelle des Armes 16 befindet. Die Kreisführung 12, 13 vermag aber in diesem Augenblick dem Zug der Feder 21 noch nicht zu folgen, weil die kleine Rolle 14 an tier äußeren Kreisführung 12 anliegt und deren Abwärtsbewegung vorhindert. Auch bei der in Fig. 4 dargestellt'η Lage der Führungsrolle 11 und der Meinen Rolle 14 ist eine Abwärtsbewegung der Krcisfiihrung noch nicht möglich. Erst wenn die kleine Rolle 14 die in Fig. 5" dargcstelle Lage erreicht, kann die Kreisführung beginnen, dem Zug der (oder 21 folgend, sich abwäns zu bewegen. Die Kreisführung erreicht ihre tiefste, also am stärksten exzentrische Lage bei der in Fig. 6 dargestellten Stellung, in der diese Abwärtsbewegung durch die kleine Roiie Ϊ4. die jeut an der inneren Kreisführung 13 lauft, begrenzt wird. Bei dieser Bewegung wird ■irx-r die Führungsrolle 11 das Abschlagmesser 6 aus ■ ier Mantelfläche der Walze hcrausbewegt und befindet sich in der in F i g. 6 und in Fig. I dargestellten Stellung. Bei der weiteren Drehung kommt die kleine Rolle 14 wieder in Berührung mit der äußeren Kreisführung 12 und führt diese wiederum in die zur Walzendrehachse konzentrische Lage zurück, die bei der in Fig. 4 dargestellten Stellung erreicht ist. Inzwischen ist der Impuls, der den Stößel 19 betätigt hat, beendet. Die Sperrklinke 17 ist durch den Zug der Feder 20 in die Ruhelage zurückgekehrt, und der Klinkennocken 18 rastet wieder ein. Auf diese Weise

ίο ist sichergestellt, daß nach Impulsgabe das Abschlagmesser 6 nur ein einziges Mal in die Nut 4 eintritt und wieder zurückgezogen ist, wenn es nach einer Umdrehung der Abschlagwalze die Berührungsstelle zwischen den Walzen wieder erreicht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Abschlagwalze 5 bei einer Umdrehung der Messerwalze 1 ebenfalls eine Umdrehung macht, so daß das Abschlagmesser im Rapport zu einem Messer 2 läuft. Das Drehzahlverhaltnis der beiden Walzen kann aber auch anders gewählt werden, und es könnte beispielsweise die AbschlagwalzeS auf eine Umdrehung der Messerwalze 1 zwei Umdrehungen machen. Das Abschlagmesser würde dann abwechselnd im Rapport zu zwei einander gegenüberliegenden Messern 2 laufen, und es müßten dementsprechend in der Walze 1 neben zwei Messern Nuten 4 vorgesehen sein. Daraus ergibt sich, daß die Anzahl der in der Messerwalze 1 vorgesehenen Nuten vom Drehzahlverhaltnis der Walzen 1 und 5 abhängt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von auf einer rotierenden Walze geführten Papierbahnen mit Querperforationen, bestehend aus einem Abschlagmesser, das in Ruhestellung außerhalb der Papierbahn angeordnet und das mit einer Auslösevorrichtung gekoppelt ist, durch welche es kurzzeitig in eine Stellung geführt werden kann, in der es mit der Papierbahn in Eingriff gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlagmesser (6) in einer zusätzlichen Abschlagwalze (5) radial beweglich angeordnet ist, weiche mit der die Papierbahn (7) führenden Walze (1) in Berührung steht, und daß in der Walze (I) eine Nut (4) angeordnet ist, in die das Abschlagmfsser (6) bei Betätigung der Auslösevorrichtung einrastbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die- Nut (4) unmittelbar neben einem der Messer (2) in der Messerwalze (I) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlagmesser (6) so kurzzeitig in die Stellung gebracht wird, in der es aus der Walzenmantelflächc herausragt, daß es bei einer Auslösung nur einmal in die Nut (4) eintritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlagmesser (6) mit einer Führungsrolle (11) ve bunden ist, die in einer Kreisführung (12, 13) läuft, die in der Ruhelage koaxial, nach Auslösung exzentrisch zur Drehachse der Abschlagwalzc (5) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung mittels einer magnetisch oder mechanisch betätigten Sperrklinke (17) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dudurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung der Kreisführung (12, 13) durch die Führungsrolle (11) oder durch eine zweite, mit der Stirnseite der Abschlagwalze (5) verbundene und in der Kreisführung laufende kleine Rolle (14) erfolgt, deren Durchmesser um etwa den Messerhub kleiner ist als die Breite der Kreisführung (12, 13).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Krcisführung (12, 13) um einen Zapfen (15) schwenkbar angeordnet ist und durch eine Feder (21) in die Stellung, in der das Messer aus der Walzenoberflachc herausragt, gezogen wird.