DE19833529C2 - Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn in einer Schneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung einer insbesondere mehrlagigen Materialbahn im Bereich einer Schneide eines Ringmessers einer Schneidvorrichtung mit einer Führungseinheit, die an eine das Ringmesser drehbar lagernde Lagereinheit anbringbar ist, wobei die Führungseinheit so ausgebildet und angeordnet ist, daß ein Teilabschnitt der Materialbahn im Bereich der Schneide mit der Führungseinheit in Kontakt und quer zu der Schneide ausgerichtet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 297 00 301 bekannt. Bei der vorbekannten Vorrichtung umfaßt die Führungseinheit einen sich innerhalb eines Ringmessers einer Schneidvorrichtung erstreckenden Führungstisch. Der Führungstisch weist eine flache Führungsfläche auf, die mit enem vorderseitigen Teil in Zuführrichtung einer Materialbahn vor eine Schneide des Ringmessers vorsteht und sich mit einem rückseitigen Teil hinter die Schneide in einen Durchführ­ raum erstreckt. Der Führungstisch ist über Befestigungsschrauben mit seinen radialen Enden an jeweils einem Trägerarm befestigt, die sich bis zu einer feststehenden Lagereinheit der Schneidvor­ richtung erstrecken. Mit dieser Vorrichtung ist zwar eine Materialbahn führbar, allerdings treten unter bestimmten Betriebs­ bedingungen Probleme bei einer mehrlagigen Materialbahn auf.

Aus der DE 27 54 835 A1 ist eine Schneidvorrichtung mit einem Ringmesser bekannt, mit der aus der Dicke einer zugeführten Materialbahn ein Verschnittstreifen abtrennbar ist. Zur Führung der Materialbahn sind dem Ringmesser in axialer Richtung eine Anzahl von Rollen vorgelagert, deren Länge in etwa der Breite der Materialbahn entspricht. Die Rollen sind gegeneinander versetzt in zwei Ebenen angeordnet, so daß die Materialbahn zwischen den Rollen durchlaufen kann. Eine exakte Führung der Materialbahn in Bereich des Ringmessers zum Einstellen einer bestimmten Schnittiefe wird bei dieser Schneidvorrichtung durch eine Druckluftdüse erzielt, mit der in Abhängigkeit eines austretenden Luftstroms die Material­ bahn in einer bestimmten Position in bezug auf die Schneide gehalten wird. Eine Führung versagt jedoch bei auftretenden Schwingungen der Materialbahn.

Aus der US-A-1,930,489 ist eine Schneidvorrichtung mit einem drehbaren Ringmesser bekannt, bei der über eine drehbare, in­ nerhalb des Ringmessers angeordnete und an die Krümmung des Ringmessers angepaßte Walze eine Materialbahn auf eine Schneide des Ringmessers zugeführt wird. Die exakte Führung der Materialbahn wird bei dieser Schneidvorrichtung durch sich gegen­ überliegende, starre Führungselemente erreicht, deren Führungs­ flächen schiefwinklig zu der Schneide ausgerichtet sind und zwischen denen die Materialbahn durchläuft. Die Führung der Materialbahn wird bei dieser Schneidvorrichtung allerdings un­ tauglich, wenn die Materialbahn mit sehr hohen Geschwindig­ keiten zugeführt wird.

Aus der DE-U-19 70 834 und der DE-U-18 81 830 sind Vorrich­ tungen mit einander gegenüberliegenden, zur randseitigen Führung von Materialbahnen ausgebildeten Rollen bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine präzise Führung auch bei einer schnellaufenden, insbesondere auch mehrlagigen Materialbahn mit qualitativ hochwertigen Schnittergebnissen bei einem geringen Wartungsaufwand erzielt ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungseinheit wenigstens zwei drehbare Rollen umfaßt, die paarweise einander gegenüberliegend so angeordnet sind, daß jede Rolle an einer durchlaufenden Materialbahn anliegt und die Rollen zu einer gegenläufigen Drehung angetrieben werden.

Dadurch, daß eine beidseitige Führung der Materialbahn durch sich drehende, passiv angetriebene Rollen im Bereich des Ringmessers auf einem Abschnitt der Materialbahn erfolgt, ist eine präzise, hochwertige Schnittergebnisse hervorbringende, abriebsarme und damit unter Einsparung von Wartungsaufwand verschleißarme Führung der Materialbahn erzielt.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, daß jede Rolle an einer Justageeinrichtung angebracht ist, mit der der Abstand der jeweiligen Rolle zu dem Ringmesser einstellbar ist. Dadurch lassen sich die relativen Positionen der Rollen an ver­ schiedene Betriebsbedingungen anpassen.

Bei dieser Weiterbildung ist es zweckmäßig, daß die Justageein­ richtung mit wenigstens einem Trägerarm zusammenwirkt, der über einen den betreffenden Trägerarm querenden Justagespalt verfügt, wobei der Trägerarm mit einem auf einer Seite des Justa­ gespalts gelegenen Montageteil an der Lagereinheit anbringbar und die jeweilige Rolle an einem mit Justageschrauben gegenüber dem Montageteil bewegbaren, auf der anderen Seite des Justagespalts gelegenen Justageteil angebracht ist. Dadurch wird eine präzise Justage mit einer einfach herzustellenden Justageeinrichtung erzielt.

Um eine Justage der letztgenannten Weiterbildung weiter zu ver­ bessern, ist vorgesehen, daß die. Justageeinrichtung über zwei unabhängig voneinander betätigbare Justageeinheiten verfügt, die mit jeweils einem Trägerarm zusammenwirken, an denen jeweils eine Rolle eines einzigen Paares von einander gegenüberliegenden Rollen, zwischen denen die Materialbahn durchläuft, angebracht ist. Dadurch lassen sich die beiden Rollen unabhängig voneinander justieren.

Bei den mit einer Justageeinrichtung ausgestatteten erfindungs­ gemäßen Vorrichtungen ist es weiterhin zweckmäßig, daß mit der Justageeinrichtung einander gegenüberliegende Rollen von wenigstens einem Paar von Rollen, zwischen denen die Materialbahn durchläuft, mit ihren Längsachsen gegeneinander verschränkbar sind, so daß ihre Längsachsen winklig zueinander ausgerichtet sind. Dadurch läßt sich die Spannung der Materialbahn im Bereich der Schneide einstellen.

Zur Führung von Materialbahnen mit unterschiedlichen Dicken mit einem geringen Justieraufwand ist es zweckmäßig, daß eine Rolle des oder jedes im Bereich der Schneide angeordneten Paares von Rollen an einem eine Vorspannung erzeugenden Gelenk­ mechanismus angebracht ist, so daß diese Rolle oder jede dieser Rollen mit einer Andruckkraft gegen die jeweils andere Rolle beweg­ bar ist.

Zum einfachen Anpassen an unterschiedliche Betriebsbedingungen ist es bei der letztgenannten Weiterbildung vorteilhaft, daß der Ge­ lenkmechanismus ein Federmittel aufweist, dessen Federkraft zur Veränderung der Andruckkraft einstellbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es zweckmäßig, daß jede Rolle kegelstumpfartig ausgebildet ist, wobei die im Querschnitt größere Seite zu dem Ringmesser gewandt positionierbar ist. Da­ durch ist ein Selbsteinzug und eine Selbststraffung der Material­ bahnen im Bereich der Schneide erzielt.

Im Hinblick auf eine einfache Anordnung der Führungseinheit ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweckmäßig, daß ein Paar von einander gegenüberliegenden Rollen vorgesehen ist, die so angeordnet sind, daß ihre Längsachsen in der Ebene der Schneide des Ringmessers liegen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungs­ beispiel einer an eine Lagereinheit einer Schneid­ vorrichtung angebauten erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 2 in einer Stirnansicht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2,

Fig. 4 in einer vergrößerten, teilgeschnittenen Stirnansicht insbesondere Rollen einer Führungseinheit des Aus­ führungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 und

Fig. 5 in einer teilgeschnittenen, vergrößerten Draufsicht eine an einer Justageeinheit angebrachte Rolle der Führungseinheit gemäß Fig. 1 bis Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die über eine Führungseinheit 1 verfügt, welche an einer Lagereinheit 2 einer Schneidvorrichtung 3 angebracht ist. Die Schneidvorrichtung 3 ist mit einem drehbaren Ringmesser 4 ausgestattet, das an der Lagereinheit 2 drehbar ge­ lagert ist. Das Ringmesser 4 ist mit einem Durchführraum 5 aus­ gebildet, durch den ein von einer auf das Ringmesser 4 zugeführten, vorzugsweise mehrlagigen, beispielsweise aus übereinander gelegten Papierlagen gebildeten Materialbahn 6 abgetrennter Verschnitt­ streifen 7 durchtritt. Der Verschnittstreifen 7 ist beispielsweise über einen Abführschlauch 8 einer in Fig. 1 nicht weiter dargestellten Abführeinrichtung entfernbar.

Das Ringmesser 4 ist über einen Antriebsmotor 9 drehbar, der an einer Grundplatte 10 der Lagereinheit 2 angebracht ist. An der Grund­ platte 10 ist weiterhin ein Abstandsring der Lagereinheit 2 an­ gebracht, in dem das Ringmesser 4 drehbar gelagert ist. Über mit der Grundplatte 10 verbundene Gleitblöcke 11, 12 ist die Schneid­ vorrichtung 3 längs von durch die Gleitblöcke 11, 12 durchtretenden Gleitstangen 13, 14 verschiebbar. Die Gleitstangen 13, 14 sind über Wandhalteteile 15, 16 an einer Befestigungswand 17 beispielsweise einer Druckmaschine anbringbar.

Fig. 2 zeigt in einer Stirnansicht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Führungseinheit 1 eine drehbare Andruckrolle 18 und eine drehbare Gegenrolle 19, die einander gegenüberliegend angeordnet und bezogen auf die Breite einer zu schneidenden Materialbahn 6 verhältnismäßig kurz aus­ gebildet sind. Die Andruckrolle 18 steht mit einem ersten Trägerarm 20 in Verbindung, während die Gegenrolle 19 an einem zweiten Trägerarm 21 angebracht sind. Die Andruckrolle 18 und die Gegen­ rolle 19 sind bei den dargestellten Ausführungsbeispiel kegelstumpf­ artig ausgebildet, wobei jeweils die im Querschnitt größere Seite dem Ringmesser 4 zugewandt ist. Die dem Ringmesser 4 benachbarten Endbereiche der Andruckrolle 18 beziehungsweise Gegenrolle 19 weisen jeweils eine zylindrische Mantelfläche auf, die parallel zu­ einander ausgerichtet sind. Durch die kegelstumpfartige Ausbildung der Andruckrolle 18 beziehungsweise der Gegenrolle 19 ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Selbsteinzug und eine Selbststraffung einer zwischen der Andruckrolle 18 beziehungsweise der Gegenrolle 19 geführten Materialbahn 6, so daß dadurch qualitativ hochwertige Schnittergebnisse erzielbar sind.

Die Andruckrolle 18 ist an einem eine Vorspannung erzeugenden, weiter unten beispielhaft näher erläuterten Gelenkmechanismus 22 angebracht, mit der die Andruckrolle 18 mit einer Andruckkraft gegen die mit ihrer Drehachse fest angeordneten Gegenrolle 19 bewegbar ist.

Weiterhin verfügt die Führungseinheit 1 gemäß Fig. 2 über einen optionalen Führungstisch 23, der sich von der Andruckrolle 18 be­ ziehungsweise der Gegenrolle 19 mittig zwischen einer Schneide 24 des Ringmessers 4 im Bereich einer Aussparung einer Ringmesser­ abdeckung 25 erstreckt. Eine Führungsfläche 26 des Führungstisches 23 und die dem Ringmesser 4 benachbarten zylindrischen Mantel­ flächen der Andruckrolle 18 beziehungsweise der Gegenrolle 19 sind im wesentlichen in einer Materialbahnebene angeordnet, die recht­ winklig zu der Schneide 24 des Ringmessers 4 liegt. Dadurch ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Führung der in Fig. 2 nicht dar­ gestellten Materialbahn 6 beidseitig der Schneide 24 erzielt, wobei die Andruckrolle 18 und die Gegenrolle 19 durch die durchlaufende Materialbahn 6 zu einer gegenläufigen Drehung angetrieben sind. Durch diese Drehung erfolgt auf der Außenseite des Ringmessers 4 eine besonders verschleißarme, exakte Führung, die neben einem verhältnismäßig geringen Wartungsbedarf für die Andruckrolle 18 beziehungsweise die Gegenrolle 19 auch den Vorteil hat, daß an der Materialbahn 6 sehr wenig Abrieb anfällt. Dadurch sind Beein­ trächtigungen durch sich beispielsweise in Form von Verkrustungen ablagernde, feinkörnige bis staubförmige abgetragene Feststoffe wie beispielsweise Farbreste von Druckfarbe auf mehreren übereinander liegenden Papierlagen als Materialbahn 6 weitestgehend vermieden.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Trägerarme 20, 21 mit ihren von der Andruckrolle 18 beziehungsweise der Gegenrolle 19 wegweisenden Enden mittels Trägerarmbefestigungsschrauben 27, 28 an der Grundplatte 10 der Lagereinheit 2 angebracht sind. Der erste Trägerarm 20 steht mit dem in Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnten Gelenkmechanismus 22 in Verbindung, der bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Schwinge 29 verfügt. An einem Ende der Schwinge 29 ist die Andruckrolle 18 drehbar gelagert. Das der Andruckrolle 18 gegenüberliegende Ende der Schwinge 29 ist über ein Kipplager 30 schwenkbar an dem ersten Trägerarm 20 befestigt. Im Bereich des Kipplagers 30 greift an der Schwinge 29 ein Ende einer Zugfeder 31 als Federmittel des Gelenkmechanismus 22 an, deren anderes Ende mit einem an dem ersten Trägerarm 20 ver­ schiebbar angebrachten Verstellhalter 32 in Verbindung steht. Durch die Wirkung der Zugfeder 31 ist die Andruckrolle 18 mit einer in Abhängigkeit der Position des Verstellhalters 32 einstellbaren An­ druckkraft gegen die Gegenrolle 19 bewegbar.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt über eine mit dem ersten Trägerarm 20 zusammenwirkende erste Justageeinheit 33 sowie über eine mit dem zweiten Trägerarm 21 zusammenwirkende zweite Justageeinheit 34, mit denen bei diesem Ausführungsbeispiel über Justageschrauben 35, 36 der Abstand der Andruckrolle 18 beziehungsweise der Gegenrolle 19 von dem Ringmesser 4 einstell­ bar ist.

Fig. 4 zeigt in einer vergrößerten, teilgeschnittenen Stirnansicht insbesondere die Andruckrolle 18 und die Gegenrolle 19 der Führungseinheit 1 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis Fig. 3. Die Andruckrolle 18 und die Gegenrolle 19 verfügen jeweils über einen Rollenkorpus 37, 38 aus einem gehärteten Metall. Jeder Rollen­ korpus 37, 38 ist über einen Lagerring 39, 40 an einem Lagerzapfen 41, 42 drehbar gelagert, die über Halteschrauben 43, 44 an dem ersten Trägerarm 20 beziehungsweise an dem zweiten Trägerarm 21 angebracht sind. Jeder Rollenkorpus 37, 38 ist über eine eine Lager­ scheibe 45, 46 querende, in den betreffenden Lagerzapfen 41, 42 eingreifende Lagerscheibenschraube 47, 48 sowie über eine Lager­ mutter 49, 50 gesichert.

Fig. 5 zeigt in einer teilgeschnittenen, vergrößerten Draufsicht die Gegenrolle 19 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis Fig. 4, die mittels der zweiten Justageeinheit 34 in bezug auf den Abstand zu dem Ringmesser 4 justierbar ist. Die zweite Justageeinheit 34 verfügt über einen den zweiten Trägerarm 21 querenden Justagespalt 51, der sich von einer die Gegenrolle 19 aufnehmenden Aussparung 52 des zweiten Trägerarmes 21 in Richtung des mit den Trägerarm­ befestigungsschrauben 28 an der Grundplatte 10 angebrachten Endes des zweiten Trägerarmes 21 erstreckt. Der Grund des Justagespalts 51 ist mit einer Abschlußausnehmung 53 erweitert. Somit ist der zweite Trägerarm 21 aus einem festliegenden Montage­ teil 54 und einem gegenüber dem Montageteil 54 bewegbaren Justageteil 55, an dem die Gegenrolle 19 angebracht ist, zusammen­ gesetzt.

Die den Justagespalt 51 querenden Justageschrauben 36 der zweiten Justageeinheit 34 sind zum einen als mit dem Justageteil 55 über ein Gewinde in Eingriff stehende und sich an dem Montageteil 54 ab­ stützende Druckschrauben 56 ausgeführt, mit denen das Justageteil 55 gegenüber dem Montageteil 54 unter Aufweitung des Justage­ spalts 51 abspreizbar ist. Zum anderen sind die Justageschrauben 36 als mit ihren Köpfen an dem Justageteil 55 anliegende, mit ihren Schäften durch Ausnehmungen des Justageteils 55 durchtretende und mit dem Montageteil 54 über ein Gewinde in Eingriff stehende Zugschrauben 57 ausgeführt, mit denen das Justageteil 55 unter Verengung des Justagespalts 51 zu dem Montageteil 54 hin beweg­ bar ist. Dadurch läßt sich der Abstand der Gegenrolle 19 von dem Ringmesser 4 auch auf äußerst kleine Werte sehr genau einstellen sowie durch Kontern der Druckschrauben 56 und Zugschrauben 57 arretieren. Weiterhin sind dadurch die Gegenrolle 19 sowie die über die entsprechend ausgebildete erste Justiereinheit 33 ebenso justier­ bare Andruckrolle 18 an die Schneide 24 des Ringmessers 4 anleg­ bar, so daß diese unter Wahrung ihrer Schneidfähigkeit während eines Schneidbetriebs kontinuierlich abgezogen wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Führung einer insbesonders mehrlagigen Materialbahn (6) im Bereich einer Schneide (24) eines Ringmessers (4) einer Schneidvorrichtung (3) mit einer Führungseinheit, die an eine das Ringmesser (4) drehbar lagernde Lagereinheit anbringbar ist, wobei die Füh­ rungseinheit, so ausgebildet und angeordnet ist, daß ein Teilabschnitt der Materialbahn (6) im Bereich der Schneide (24) mit der Führungseinheit in Kontakt und quer zu der Schneide (24) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinheit wenigstens zwei drehbare Rollen (18, 19) umfaßt, die paarweise einander gegenüberliegend so angeordnet sind, daß jede Rolle (18, 19) an einer durchlaufenden Materialbahn (6) anliegt und die Rollen (18, 19) zu einer gegenläufigen Drehung angetrieben werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede. Rolle (18, 19) an einer Justageeinrichtung (33, 34) angebracht ist, mit der der Abstand der jewei­ ligen Rolle (18, 19) zu dem Ringmesser (4) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justageeinrichtung (33, 34) mit wenigstens einem Trägerarm (20, 21) zusammenwirkt, der über einen den betreffenden Trägerarm (20, 21) querenden Justagespalt (51) verfügt, wobei der Trägerarm (20, 21) mit einem auf einer Seite des Justagespalts (51) ge­ legenen Montageteil (54) an der Lagereinheit (2) an­ bringbar und die jeweilige Rolle (18, 19) an einem mit Justageschrauben (35, 36) gegenüber dem Montageteil (54) bewegbaren, auf der anderen Seite des Justage­ spalts (51) gelegenen Justageteil (55) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justageeinrichtung über zwei unabhängig von­ einander betätigbare Justageeinheiten (33, 34) verfügt, die mit jeweils einem Trägerarm (20, 21) zusammen­ wirken, an denen jeweils eine Rolle (18, 19) eines ein­ zigen Paares von einander gegenüberliegenden Rollen (18, 19), zwischen denen die Materialbahn (6) durch­ läuft, angebracht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Justageeinrichtung (33, 34) einander gegenüberliegende Rollen (18, 19) von wenigstens einem Paar von Rollen (18, 19), zwischen denen die Materialbahn (6) durchläuft, mit ihren Längs­ achsen gegeneinander verschränkbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (18) des oder jedes im Bereich der Schneide (24) angeordneten Paares von Rollen (18, 19) an einem eine Vorspannung erzeugen­ den Gelenkmechanismus (22) angebracht ist, so daß diese Rolle (18) oder jede dieser Rollen mit einer An­ druckkraft gegen die jeweils andere Rolle (19) bewegbar ISt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkmechanismus (22) ein Federmittel (31) aufweist, dessen Federkraft zur Veränderung der An­ druckkraft einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (18, 19) kegelstumpf­ artig ausgebildet ist, wobei die im Querschnitt größere Seite zu dem Ringmesser (4) gewandt positionierbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von einander gegenüber­ liegenden Rollen (18, 19) vorgesehen ist, die so an­ geordnet sind, daß ihre Längsachsen in der Ebene der Schneide (24) des Ringmessers (4) liegen.