DE1901362C3 - Vorrichtung zum Abtrennen von Bahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn von einer auf einer Rolle aufgewickelten breiten Materialbahn, insbesondere einer Materialbahn aus Papier oder Pappe, bei der durch ein unmittelbar auf der Rolle einwirkendes rotierendes Messer eines Schneidaggre- gates eine Teilbahn abgetrennt und abgezogen wird, während die nicht benötigte Rollenbreite in unabgewickeltem Zustand verbleibt.

Das Zerschneiden von zu Vorratsrollen gewickelten, breiten Materialbahnen erfolgt meist in aer So Weise, daß man diese Bahnen von der Vorratsrolle auf eine zweite Rolle umwickelt und dabei den /wischen beiden Rollen ablaufenden Bahntcii mittels Ober- und Untermesser zerschneidet. Soll nach diesem Verfahren von der Vorratsrolle eine Papierrolle geringerer Breite abgeteilt werden, wählend der üb rige Teil des Papiers noch nicht verwandt wird, so ist ein völliges Umwickeln auch der Papierbahn, die noch bevorratet bleiben soll, von der Vorratsrolle auf eine weitere Rolle erforderlich.

Ein älterer Vorschlag geht dahin, durch Stechmesser eine Vorratsrolle zu teilen und nur die abgeteilte Bahn von der Vorratsrolle abzuwickeln. Bei diesem Verfahren wird der Schnitt jedoch leicht unsauber und es tritt ein Würgen, Fetzen und Fransen längs des Schnittes auf. Bei den heute üblichen, relativ hohen Bahngeschwindigkeiten führt dieses Verfahren zu Abrissen der Bahn, ist also nur für niedrige Geschwindigkeiten anwendbar und damit unwirtschaftlich. Vorgeschlagen wurde weiterhin schon mittels einer speziell ausgestalteten Kreissäge Papierrollen praktisch scheibenweise abzutrennen (USA.-Patentschrift 3 292 470). Auch hierbei ergibt sich ein Fetzen und Fransen längs des Schnittes, so daß die auf diese Art und Weise erhaltenen schmalen Rollen sich für die Weiterverarbeitung nicht bzw. nur bei niedrigen Geschwindigkeiten eignen.

Das Verfahren ist noch aus einem weiteren Grund unvorteilhaft. Mehr oder weniger alle Materialbahnrollen weisen, je weiter sie abgewickelt werden, also je näher ;nan an den Kern der Materialrolle gelangt, wellenförmige Vertiefungen auf, die durch unterschiedliche Spannungen beim Wickeln entstanden sind. Darüber hinaus sind viele Rollen unrund gewickelt oder durch unsachgemäße Lagerung oder unsachgemäßen Transport unrund zum Verarbeitungsort gelangt. Ein Durchteilen dieser Materialbahnen nach dem bekannten Verfahren ist nahezu unmöglich, zumindest aber sehr zeitaufwendig, da nicht geschnittene Wellentäler zu Abrissen der Materialbahn führen. Ebenfalls zu Abrissen führen unrunde Rollen, da auch hier die Gefahr besteht, daß infolge der Abweichung von der Kreisbahn einzelne Bahnteile nicht durchtrennt werden.

Aus einem anderen Vorschlag ist das Abtrennen von Teilbahnen bei einem Umroller bekannt (deutsche Patentschrift 266 764). Bei diesem Aggregat wird die Teilung der Bahn während der Aufwicklung auf dem. Wickeldorn vorgenommen, so daß nach erfolgter Umrollung auf dem Wickeldorn nebeneinander angeordnet eine Vielzahl schmaler Rollen gleichen Durchmessers entsteht. Es werden also wohl schmalere Rollen erzeugt, jedoch muß dazu die gesamte Mutterrolle abgewickelt werden, und es ergeben sich schmale Rollen, die alle einen gleichen Durchmesser aufweisen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Kreismesser dieser starren Vorrichtung zwar in ihrer Lage zur Aufwickelachse verstellt werden können, während des Umrollvorganges jedoch in dieser starren Position verbleiben. Sie können sich also nicht Wellentälern in der Rolle anpassen und diese sicher durchschneiden. Des weiteren erfolgt durch den Einsatz von Druckwalzen eine Markierung auf dem zu schneidenden Gut, so daß der Einsatz dieses alten Aggregates für empfindliche Papiere unmöglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben beschriebenen Nachteile zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, die bei geringem Aufwand ein einwandfreies Durchtrennen von Matcrialbahnen ermöglicht, ohne daß weiter zu bevorratende Rollenstücke umgerollt werden müssen.

Dieses technische Problem wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn voii einer auf einer Rolle aufgewickelten breiten Materialbahn, insbesondere einer Malcrialbahn

aus Papier oder Pappe, bei der durch ein unmittelbar auf der Rolle einwirkendes rotierendes Messer eines Schneidaggregates eine Teilbahn abgetrennt und abgezogen wird, während die nicht benötigte Rollenbreite in unabgewickeltem Zustand verbleibt, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß bei einem aus Tragarm und Messerkopf bestehenden Schneidaggregat der Messerkopf mittels eines Gelenkes mit dem Tragarm beweglich verbunden und mit Mitteln zur Regelung der Schnittiefe ausgerüstet ist.

DurcVi die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung führt nicht der Tragarm, sondern direkt der Messerkopf, also ein Gerät, was einen wesentlich kleineren Hebelarm aufweist, durch die Rotation der Rolle eventuell verursachte Bewegungen aus und kann sich durch den kürzeren Hebelarm ohne "Unterbrechung des Schneidvorganges den Wellen oder der Unrundheit der Rolle anpassen. Durch diese Ausgestaltung erfolgt auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten kein Abheben des Messerkopfes von der Materialbahnrolle. Es findet also stets ein Abtrennen einer Teilbahn statt, wodurch es nicht mehr zu Abrissen kommt. Der Messerkopf ist ferner mit Mitteln rur Regelung der Schnittiefe ausgerüstet. Um die beim Schnitt entstehende Reibung und damit die davon abhängige Erwärmung des Messers sowie den für den Schnitt erforderlichen Kraftaufwand möglichst gering zu halten, sollte die Schnittiefe zweckmäßigerweise nur eine Bahn durchteilen. Durch die Erfindung ist es möglich, die Schnittiefe den verschiedenen Materialbahnstärken anzupassen und dadurch immer ein Optimum an Reibungsverringerung zu erreichen, was zur Schonung von Messer und Bahnmaterial wesentlich beträgt.

Eine sehr zweckmäßige Art der Schnitticfeneinstellung bietet ein auf der Materialrolle aufliegender Taster, wobei der Taster beispielsweise als Walze ausgeführt sein kann, die durch Betätigen einer Schraube in ihrer Lage zum Messer verändert werden kann, wodurch das Messer bei auf der Materialrolle aufliegenden Walze entsprechend der Einstellung mehr oder weniger tief in die Materialrolle eingreift. Die Schnittiefeneinstellung mittels Taster ist einfach und liefert trotzdem ausgezeichnete Ergebnisse.

Bei besonders feinen und hochwertigen, insbesondere veredelten Papieren, wie gestrichenen oder beschichteten Papieren, die gegen Druck empfindlich sind, könnte der auf der Materialrolle laufende Taster jedoch Druckmarkierungen hinterlassen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht für diesen Fall elektrooptische Mittel für die Schnittiefeneinstellung vor. Die Eindringtiefe des Messers wird dabei durch eine Reflektions-Lichtschranke geregelt, die auf einen einstellbaren Abstand zwischen Messerkopf und Materialbahnrolle anspricht. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung ist es möglich, auch sehr empfindliche Papiere abzutrennen, ohne daß irgendwelche Beeinträchtigung der abgetrennten Bahn in Form von Druckstellen erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Vorrich tung erfolgt die Steuerung der Schnittiefe durch Bc- bzw. Entlasten des Messerkopfes. Unter Messerkopf ist dabei das Teil des Schneidaggregates zu verstehen, das über ein Gelenk mit dem Tragarm verbunden ist und beispielsweise aus einem gelenkig am Tragarm befestigten Grundrahmen mit darauf montiertem Antriebsaggregat für das rotierende Messer bestehen kann, wobei das Messer direkt auf der Welle des Antriebsaggreg ites sitzen oder auch auf einer eigenen Messerwelle befestigt sein kann und beispielsweise über Riementrieb vom Antriebsaggregat angetrieben wird. Bei dieser Anordnung ist der Diuck auf das Messer von dem Hebelarm des Grundrahmens und dem Gesamtgewicht des Messerkopfes abhängig. Um diese gegebene gleichmäßige Belastung den jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen zu können, enthält der Messerkopf zweckmäßig zusätzliche Mittel für ein Be- oder Entlasten des Messerkopfes. Durch Verringerung des auf das Messer ausgeübten Druckes ist es damit möglich, die Eindringtiefe und damit die Schnittiefe zu reduzieren, während durch Belastung des Messerkopfes die Schnittiefe erhöht wird.

In vorteilhafter Weise geschieht das Be- und Entlasten durch Einsatz von Federn. Die Federn greifen dabei zweckmäßig vom Tragarm über einen Hebel am Messerkopf an, wobei die Federspannung vorteilhafterweise regulierbar ist. Werden dabei Federpaare eingesetzt, so ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit, die von der Nullage abweichende Bewegung de* Messerkopfes elastisch zu begrenzen, d. h., daß beispielsweise beim Anheben des Messerkopfes durch einer. Wellenberg ein zunehmender Widerstand zu überwinden ist, wodurch beim Durchschneiden des Wellenberges eine größere Belastung auf den Messerkopf ausgeübt und damit eine größere Schnittiefe erreicht wird, die automatisch wieder abnimmt, sobald das Messer das Tal der Welle der Materialbahnrolle erreicht. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung wird erreicht, daß auch kleinste, dicht hintereinander liegende Wellentäler sicher durchschnitten werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht die Be- oder Entlastung durch Gewichtsverlagerung an einem Hebel vor. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, daß durch einfaches Verschieben eines Gewichtes sehr schnell eine Änderung der Belastung des Messerkopfes erfolgt, die Umstellung auf verschiedene Materialbahnstärken also in kürzester Zeit vorgenommen werden kann.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Be- oder Entlastung durch hydraulische oder pneumatische Mittel. Durch den Einsatz von Hydraulik- oder Pneumatikzylindern werden dabei gleichzeitig zwei wesentliche Vorteile erzielt. Zum ersten ist es möglich, da durch Leide Medien große Kräfte übertragen werden können, die Baumaße der Aggregate wesentlich zu reduzieren und auf diese Art und Weise den Platzbedarf der Maschine zu verringern. Der zweite, noch wesentücheie Fortschritt besteht darin, daß die Bedienungselemente für die Änderung der Belastung an jeden beliebigen Platz der Maschine angebracht werden können, d.h. also, daß eine Fernsteuerung der Belastung erfolgen kann, die zudem noch die Möglichkeit bietet, die Belastung während des Schneidvorganges, also bei laufender Maschine /u ändern.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer stufcnlosen Einstellung für die Bc- oder Entlastung des Messerkopfes ausgerüstet. Durch diese Möglichkeit kann die Vorrichtung mit der jeweils optimalen Einstellung gefahren werden.

Gemäß einer besonders bevorzugtet» Ausführung dei Erfindung ist der Tragarm der Schneidvorrichtung entlastet. Unter entlastet ist dabei zu verstehen,

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daß der Tragarm so ausballanciert ist, daß er in jeder trennen und verarbeiten können, ohne den großen beliebigen Stellung, in die er bewegt wird, stehen- Aufwand für kostspielige Umrollvorrichtungen treibleibt, wenn keine zusätzliche Belastung auf ihn ein- ben zu müssen.

wirkt. Die zusätzliche Belastung tritt dabei erst durch Die Erfindung ist aber auch für den Hersteller der

die Verbindung mit dem Messerkopf ein, wobei ge- 5 bahnförmigen Materialien wertvoll, der nicht unmit-

gebencnfalls auch noch ein Teil dieser Last durch die telbar selbst weiterverarbeitet, da es jetzt nicht mehr

Entlastung des Tragarmes aufgehoben sein kann. notwendig ist, die maschinenbreite Rolle in ihrer Ge-

Durch die völlige Entlastung des Tragarmes dient samtheit in Teilbahnen geringerer Breite aufzuteilen,

er lediglich at» Führungsorgan für den Messerkopf. sondern jeweils nur eine Teilbreite abgetrennt wer-

Seine relativ große Raumausdehnung, die durch den to den kann. So läßt sich bei der Auftrennung der ma-

Durchmesser der zu verarbeitenden Matcrialbahnrol- schinenbreiten Bahn in Teilbahnen jeweils ein ganz

len bedingt ist, hemmt also nicht beim Auftreten von bestimmter Auftrag abwickeln, ohne daß zusätzlich

Wellen in der Materialbahnrolle die Bewegung des Rollen mit Teilbreiten verbleiben, die auf lange Zeit

Messerkopfes. nicht benötigt werden.

Diese sehr wichtige Ausballancierung des Tragar- 15 Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen, die

mes kann beispielsweise durch das Anbringen von in schematischcr Darstellung eine bevorzugte Aus-

Gegcngcwichten an einem mit dem Tragarm verbun- führungsform als Beispiel zeigen, näher erläutert,

denen Hebel erfolgen. Wesentlich zweckmäßiger ist Fig. I ist die Vorderansicht einer Teilbahnab-

es jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung der trennvorrichtung. Der Messerkopf 1 hat von der

Erfindung, den Tragarm durch Federaufhängung zu ao Materialrolle 2 bereits mehrere Lagen der in den

enliüMvn. Ceispielsweise ist es möglich, den Tragarm Fig. 2 und 3 dargestellten Teilbahn3 abgetrennt,

mittels eines Seiles mit einem Federzug zu verbinden. Der Taster 4 des Messerkopfes 1 gleitet durch die

wie er zum Aufhängen von handgehaltenen Werk- Rotation der Matcrialrolle 2 auf dem durch Abzug

zeugen am Montagestraßen üblich ist. Gegenüber der von mehreren Lagen der Teilbahn 3 verjüngten

Hcbelarmentlastung mittels Gewichten wird durch 25 Materialrollenstück 2 a. Auf den Rahmen 5 ist das

Aufhängung des Tragarmes am Federzug auch bei Antriebsaggregat 6 aufgesetzt, das über den Riemen-

Änderung der Armstellung eine gleichmäßigere Ent- trieb 7 die Messerwelle 8 mit dem darauf montierten

ladung erzielt. Messer 9 antreibt. Die Materialrolle 2 wird dabei

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Er- durch den Konus 10 auf der Abwickelwelle 11 fi-

findung besteht in der Entlastung des Tragarmes 30 xiert. Die Abwickelwelle 11 ist in den Lagerblöcken

durch hydraulische oder pneumatische Mittel. Durch 12 und 13 gelagert.

Einsatz von Hydraulik- oder Pneumatikzyliiulcrn zur Fig. 2 zeigt die Seitenansicht der Teübah.uib-

Entlastung des Tragarmes ist eine einfache Möglich- trennvorrichtung. Der Rahmen 5 ist über das Gelenk

keit gegeben, die Entlastung des Tragarmes bei Ein- 14 beweglich mit dem Tragarm 15 verbunden. Durcli

satz verschiedener Messerköpfe dem jeweiligen Be- 35 die Federaufhängung 16 wird der Tragarm 15 über

darfsfall anzupassen. Ein weiterer Vorteil der hy- das Verbindungsseil 17 entlastet, so daß nur ein Tel

draulischen oder pneumatischen Mittel liegt darin, des Gewichtes des Messerkopfes 1 über das Messer 9

daß die Betätigung von jedem Punkt der Maschine auf die teilabgewickelte Materialrolle 2 α einwirkt

aus erfolgen kann, ohne daß dafür aufwendige Um- Die Teilbahn 3 wird dabei nach Unterteilung von der

bauten erforderlich sind. Im Zusammenwirken mit 40 Materialrollc 2 α abgezogen.

anderen Steueraggregaten ist es damit möglich, das Zur maschinellen Verstellung der Breite der Tn!-

automatische Abtrennen mehrerer Teilbahnbreiten bahn 3 ist der Tragarm 15 verschiebbar in einem

nacheinander vollautomatisch vorzunehmen. Bock 18 gelagert. Die Verschiebung des Tragarmes

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestal- 15 parallel zur in Fig. 1 dargestellten Abwickelwcüc

tung der Erfindung ist der Tragarm verstellbar. 45 11 erfolgt über den Motor 19, der mittels des Rk-

Durch die Verstellung des Tragarmes ist es nicht mcntriebes 20 eine nicht abgebildete Gewindespindel

mehr erforderlich, den Abrollbock und damit eine antreibt.

relativ große und schwere Vorrichtung zu vefschie- Fig. 3 zeigt den Messerkopf 1 mit dem Hebel 21.

ben, sondern es genügt, die Lage des verhältnismäßig der dabei mit dem Rahmen 5 starr verbunden ist.

leichten Schneidaggregates innerhalb der Maschine 50 Auf dem Tragarm 15 ist ein Pneumatikzylinder 22

zu verändern. Wird diese Verstellbarkeit des Tragar- angebracht, der über die Kolbenstange 23 mit dem

mes, die zur Breiteneinstellung der abzutrennenden Hebel 21 in Verbindung steht. Beide Zylinderkam-

Tcilbahn dient, statt von Hand über ein Antriebsag- mern des doppeltwirkenden Pneumatikzylinders 22

gregat vorgenommen, so ergibt sich die Möglichkeit, stehen unter Druck, der über eine nicht abgebildete

die gesamte breite Rolle nacheinander vollautoma- 55 Steuerleitung geregelt werden kann. Die zur Mitte

tisch zu teilen. der Materialrollc 2 hin in vielen Fällen auftretenden

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, Wellen führen zu einer Auf- und Abbewegung des

daß es nunmehr möglich ist, direkt von der maschi- Messerkopfes 1. Durch Druckänderung im Pneuma-

nenbreiten Bahn weiter zu verarbeiten, so daß tikzylinder 22 wird ein Springen des Messerkopfes 1

Weiterverarbeitungsbetriebe jetzt in rationeller Weise 60 verhindert und dadurch ein sicheres Abtrennen der

direkt von maschinenbreiten Rollen Teilbahnen ab- Teilbahn 3 gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn von einer auf einer Rolle aufge- S wickelten breiten Materialbahn, insbesondere einer Materialbahn aus Papier oder Pappe, bei der durch ein unmittelbar auf der Rolle einwirkendes rotierendes Messer eines Schneidaggregates eine Teilbahn abgetrennt und abgezogen wird, während die nicht benötigte Rollenbreite in unabgewickeltem Zustand verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus Tragarm (15) und Messerkopf (1) bestehenden Schneidaggregat der Messerkopf (1) mittels eines Gelenkes mit dem Tragarm (15) beweglich verbunden und mit Mitteln zur Regelung der Schnitttiefe ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkopf (1) mit einem ao Taster (4) zur Regelung der Schnittiefe ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkopf (1) zur Schnitttiefeneinstellung elektrooptische Mittel enthält. as

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Messerkopf (1) Mittel zur Be- oder Entlastung angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- oder Entlastungsmittel Federn, Gewichte, Hydraulik- oder Pneumatikaggregate sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Be- oder Entlastung stufenlos einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (15) entlastet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (15) durch Federaufhängung (16) bzw. hydraulische oder pneumatische Mittel entlastet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (15) verstellbar ist.