DE2061329B2 - Laengsschneidevorrichtung fuer eine laufende materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Längsschneidevorrichfür eine laufende Materialbahn, mit auf zueinander im wesentlichen parallelen Achsen drehbar gelagerten oberen und unteren Rundmessern, von denen das obere Rundmesser durch einen in Richtung

ίο der Bahr.breite geführten Schlitten gehaltert und mit Hilfe jeweils einer druckmittelbetätigten Verstelleinrichtung bezüglich des unteren Rundmessers radial und axial einstellbar ist.

Aus der USA.-Patentschrift 3 380 330 ist ein Längsschneider bekannt, bei dem am unteren Ende einer in einem Schlitten pneumatisch verstellbaren Säule ein gebogener Tragarm befestigt ist, an dem freitragend die Lagerachse für das obere Rundmesser sitzt. Bei dieser bekannten Anordnung machen sich die Länge der Säule, der Abstand der Säulenführung im Schlitten von der Schlittenführung und auch die freitragende Ausführung der Lagerachse nachteilig auf eine korrekte Führung des oberen Rundmessers während seiner Schneidfunktion in Zusammenarbeit mit dem unseren Rundmesser bemerkbar. Auf Grund des großen Abstandes zwischen der Lagerung des Rundmessers und der starren Verbindung des Schlittens mit seiner Führung und auf Grund des Gewichtes der dazwischenliegenden Baueinheiten kann es zu unerwünschten Schwingungen kommen, die den einwandfreien Schneidvorgang beeinträchtigen Die axiale Zustellung des oberen Rundmessers erfolgt mit Hilfe eines Pneumatikzylinders, dessen Kolbenstange über einen zweiarmigen Übersetzungshebel auf eine auf der Lagerachse verschiebbare Buchse einwirkt. Die dabei auftretende mehrfache Lagcrrcibung an den Anlenkstellen and an den verschiedenen Gleitflächen der Buchse bergen die Gefahr in sich, daß die pneumatische Axialverstellung des Rundmessers nicht mit der für die empfindlichen Schneidscheiben erforderlichen Feinfühligkeit erfolgt, so daß ein unsauberer Schnitt entsteht und darüber hinaus wegen des nur ungenau regelbaren gegenseitigen Anlagedruckes der Rundmesser eine schnelle Abnutzung eintritt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bekannten Längsschneiders zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird bei einem Längsschneider der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die das obere Rundmesser lagernde Umlaufachse an ihren Enden als Kolbenfläche eines doppelt wirkenden Schubkolbenmotors ausgebildei und in einem gabelförmigen Tragrahmen abgestützt ist, der auf dem Schlitten um einen zur Schlittenführung parallelen Drehzapfen schwenkbar gelagert unc zur Einstellung seines Schwenkwinkels mit einem anr Schlitten befestigten Schubkolbenmotor gelenkig ver bunden ist. Mit diesen Maßnahmen wird die Leicht gängigkeit der Lagerung während der Verstellbewe gung des Rundmessers gewährleistet, da die Lager achse an beiden Enden in einem weitgehend verwin dungssteifen Tragrahmen abgestützt ist. Zur feinfüh ligen Axialversteüung des oberen Rundmesser? ohn< Beeinträchtigung dessen Drehlagerung trägi: auch bei daß die Axialverstellung direkt auf die Lagerachs innerhalb des Tragrahmens wirkt und durch Beaui schlagung der einen oder anderen Kammer an de Enden der Achse einfach gesteuert werden kanr

Schwingungen, Lagerreibung und Unaenauiekeit beim Verstellvörgang werden ferner dadurch beseitigt, daß der Tragrahmen um einem am Schlitten festen Drehzapfen zwischen der unteren Arbeitsstellung und der angehobenen Ruhestellung schwenkbar s einstellbar ist. Durch die direkt am Schlitten angeordnete einfache Schwenklagerung wird der kompakte Aufbau und die Steifigkeit und dadurch die Einstellgenauigkeit der Vorrichtung erhöht.

Aus der USA.-Patentschrift 3 186 2Sl ist zwar die Lagerung eines Rundmessers bekannt, an dessen Umlaufachse endseitig der Kolben einer druckmittelbetätigten Verstelleinrichtung angeordnet ist. Diese bekannte Anordnung kann "den ^rfindungssemäßen Vorschlag jedoch nicht nahelegen, weil auclThier wie bei der oben beschriebenen bekannten Vorrichtuno die Umlaufachse des Rundmessers freitragend am unteren Ende einer senkrechten Säule sitzt welche die aus einem druckmittelbetätigten Zylinder frei herausragende Kolbenstange für die vertikale Zu-Stellbewegung des Rundmessers bildet. Auf Grund dieser freitragenden Anordnung des Rundmessers auf seiner Umlaufachse und der Umlaufachse am Ende der vertikalen Stellstange ist die erforderliche, von Schwingungen und Verbiegungen freie Abstützung des rotierenden Rundmessers bei seinen Zustellbewegungen bezüglich des damit zusammenwirkenden Rundmessers nicht gewährleistet.

In Weiterbildung der Erfindung wird voreeschlagen, daß zur Verschwenkung des oberen Rundmessers um eine zur Ebene der Materialbahn etwa senkrechte Achse die auf dem Drehzapfen abgestützten Enden des Tragrahmens axial gerichtete, einstellbare Folgeteile aufweisen, denen in ihrem Schwenkwea bei der Schwenkbewegung des Tragrahmens am Schlitten angeordnete Führungsflächen mit axial veränderlicher Breite zugeordnet sind. Auch auf Grund dieses Vorschlages wird die Kompaktheit und Einstellg-nauigkeit der Vorrichtung gefördert, da sich die Einrichtung zur Verstellung des oberen Rundmesscrs um eine zur Ebene der Materialbahn etwa senkrechte Achse ebenfalls am Tragrahmen und somii in unmittelbarer Nähe des Rundmessers befindet und mit den über den Schlitten fest mit dem Hauptrahmen der Vorrichtung verbundenen Führancsflächen zusammenwirkt. Bei einer speziellen Ausführungsform dieses Vorschlages können die aus parallel zum Drehzapfen gerichteten Bolzen bestehenden Folgeteile in an den Seitenflächen des Tragrahmens anlegenden und um Zapfen schwenkbaren ^Scheiben gellaltert sein.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Enden der das obere Rundmesser lagernden Achse in Buchsen geführt sind, die jeweils zu einer mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Kammer erweitert und inrerhalb der beiden Arme des gabelförmigen Tragrahmens lösbar befestigt sind. Dabei kann eine der Kammern eine an eine Druckmittelleitung angeschlossene Rollmembran enthalten.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist ein aus der Erstreckungsebene des Tragrahmens vorstellender Ansatz über ein gelenkiges Verbindungsglied an die Kolbenstange des am Schlitten gehalterten Schubkolbenmotors angeschlossen, bei dessen Beaufschlagung der Tragrahmen gegen die Kraft einer Rückstellfeder in eine Endstellung abwärts schwenkbar ist, in. der sich die beiden Rundmesser umfangsmäßig überdecken.

Es ist zweckmäßig, wenn der Schubkolbenmotor oberhalb des Drehzapfens des Tragrahmens angeordnet ist und wenn die untere Schwenkendstellung des Tragrahmens durch einen einstellbaren Anschlag am Schlitten begrenzt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieis näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung als Teil einer Umrollmaschine,

F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der oberen Schneideinheit aus Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

F i g. 4 eine vergrößerte Seitenansicht der unteren Schneideinheit aus F i g. 1 und

F i g. 5 einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine Luiigsschneidevorrichtung 10 nach der Erfindung als Teil einer Umrollmaschine, um größere Papierrollen in Rollen von kleinerem Durchmesser und auch kleinerer Breite umzuformen. Die Materialbahn 17 ist während des Durchgangs durch die Längsschneidevorrichtung 10 durch Walzen 18 unterstützt. Die Längsschneidevorrichtung nach der Erfindung umfaßt eine obere Schneideinheit 11 und eine untere Schn»ideinheit 14. Die obere Schneideinheit ist quer zur Maschine in einer Schwalbenschwanzführung 13 verschiebbar und mit einem Rundmesser 12 von etwa 200 mm Durchmesser versehen. Die untere Schneideinheit 14 ist ebenfalls quer zur Maschine in einer Schwalbenschwanzführung 16 verschiebbar und mit einem Rundmesser 15 versehen, das im Beispiel etwa 215 mm Durchmesser mißt.

Entsprechend Fig. 2 und 3 enthält die obere Schneideinheit 11 einen Schlitten 25 mit einem angeformten Klemmabschnitt 26, einem senkrechten Abschnitt 27, einem oberen Klemmprofil 28 und einem unteren Anschlag 29. Die Schwalbenschwanzführung umfaßt einen oberen Abschnitt 13 T und einen unteren Abschnitt 13 B. Die Bevegung des Schlittens 25 längs der Führung 13 erfolgt durch Eingriff eines auf dem Schlitten gelagerten Zahnritzels 52 in einer mit der Führung 13 verbundenen Zahnschiene 30.

Auf dem Schlitten ist um einen zur Schlittenführung parallelen Drehzapfen 40 ein zwei Arme 35, 41 enthaltender gabelförmiger Tragrahmen schwenkbar gelagert, von dem der Arm 35 einen nach oben gerichteten Anschlag 36 sowie eine geschlitzte Nabe 37 aufweist. Die beiden Enden der Nabe werden durch eine Sparnschraube 38 zusammengehalten. Der Arm 41 gleicht dem Arm 35 mit der Ausnahme, daß der eine nicht geschlitzte Nabe besitzt. Um die obere Schneideinheit 11 längs der Führung Ϊ3 zu bewegen, ist am Schlitten 25 ein mit dem Ritzel 52 über einen Diehzapfen 51 verbundenes Handrad 50 vorgesehen.

Das obere Rundmesser läßt sich zusammen mit dem Tragrahmen 35, 41 unter der Wirkung eines Schubkolbenmotors 57 um den Drehzapfen 40 nach oben schvenken. Wenn die gemäß F i g. 2 auf der rechten Seite des Kolbens 58 befindliche Kammer beaufschlagt wird, bewegt sich der Kolben 58 nach links, so daß über den Stift 56, Gelenkglied 60, Stift 61 und Ansatz 36 der Tragrahmen im Gegenuhrzeigersinn solange nach unten schwenkt, bis ein Anschlag 39 am Arm 35 sich gegen den am Schlitten 25

sitzenden Anschlag 29 anlegt. Neben oder um die beiden Anschläge herum kann eine Feder vorgesehen sein, um den Tragrahmen im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 40 nach oben vorzuspannen. Auf diese Weise wird der Tragrahmen und das obere Rundmesser 12 bei Druckentlastung des Zylinders durch die Federkraft nach oben bewegt, bis der Kolben 48 an der Stirnwand des Zylinders 57 anliegt.

Im Betrieb wird zunächst das untere Rundmesser 15 eingerichtet. Anschließend bringt man das obere Rundmesser 12 durch Querverschiebung in seine erforderliche Stellung, worauf man es absenkt. Anschließend wird die Fcinzustcllung parallel zur Rundmesserachse durchgeführt, bis die erforderliche seitliche Andrückkraft am unteren Rundmesser erreicht ist. Das obere Rundmesser 12 ist mittels eines Radialzapfcns 64 nicht drehbar mit einer Hülse 65 verbunden. In Axialrichtung ist das Rundmesser 12 mittels einer auf die Hülse aufgeschraubten Mutter 66 gegen einen Vorsprung festgelegt. In der Hülse 65 ao ist ein Wälzlager 67 mit geringem Rcibwcrt untergebracht, das seinerseits eine nicht drehbare Umlaufachsc 68 abstützt. Der innere Lagerraum kann z. B. mit Hilfe von Polyamidabdeckbuchsen nach außen abgedichtet sein. »5

Der auf das obere Rundmesser 12 ausgeübte Axialdruck wirkt parallel zur Achse des Rundmessers und somit auch paraiici zur Acl»c des \Yä!?.!a gen. 67 und der Umlaufachse 68. Demzufolge können diese Seitenkräfte nicht die Lagerfunktion beeinträchtigen. Das Lager wirkt somit weiterhin als Lager mit niedriger Reibung und ermöglicht die unbehinderte Drehung des Rundmessers 12 auch in belastetem Zustand um die Umlaufachse 68.

Der auf das Rundmesser 12 ausgeübte Seitendruck wird durch Einführung eines über eine Leitung 74 herangeführten Druckmittels in eine Kammer 71 erzeugt, wo es auf eine Rollmembran 72 und gegen das in F i g. 3 rechte Ende der Welle 68 wirkt, um die gesamte Lageranordnung und das Rundmesser 12 nach links gegen das untere Rundmesser 15 zu bewegen. Die Verschieberichtung der Umlaufachsc 68 läßt sich umkehren, wenn der gegenüberliegende Druckraum 78 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Bei einer be vorzugten Ausführungsform beträgt die Hublänge dieses doppelt wirkenden Schubkolbenmotors etwa 5,6 mm.

Zum Auswechseln eines Rundmessers 12 wird zunächst die Klemmschraube 38 gelöst, <o daß sich die Lagerbuchse 70 entlang der Zyiinderfläche 73 nach rechts bewegen läßt. Dadurch läßt sich das Rundmesser zusammen mit der ganzen Lageranordnung bezüglich F i g. 3 nach rechts bewegen, bis das linke Ende der Umlaufachse 68 aus der Lagerbuchse 75 freikommt. Nach Abschrauben der Mutter 66 läßt sich das Rundmesser 12 von der Hülse 65 abziehen und ein neues Rundmesser aufsetzen. Zur Vereinfachung des Einsetzens und Lösens eines Rundmessers ist die Lagerbuchse 75 um einen Zapfen 76 schwenkbar, der in einer im Arm 41 aufgenommenen Buchse 77 gelagert ist Wenn die Umlaufachse 68 aus der Lagerbuchse 75 herausgezogen ist, läßt sich die Lagerbuchse um den Zapfen 76 aus der Zeichsnebene verschwenken und ermöglicht den freien Zugang zur Mutter 66.

F i g. 3 zeigt auch eine Einrichtung, um den Tragrahmen mit dem oberen Rundmesser 12 um eine zur Ebene der Materialbahn 17 etwa senkrechte Achse zu verschwenken und damit eine Winkelanstcllung des oberen Rundmessers bezüglich des unteren Rundmessers zu erreichen. An zwei geneigten Führungsflächen 85, die am Schlitten 25 jeweils die Enden des Drehzapfens 40 umgeben, liegen Stifte 87 an, die innerhalb eines kurvenförmigen Schlitzes 88 geführt sind. Die Stifte 87 sind an Platten 86 befestigt, die an den Armen 35 und 41 des Tragrahmens mittels Schwenkzapfen 89 angelenkt sind. Werden die nicht mit dem Drehzapfen 40 in Verbindung stehenden Platten 86 um ihre Schwenkzapfen 89 verdreht, so bewegen sich die Stifte 87 auf den Führungsflächen 85. Da diese scheibenförmigen Führungsflächen eine sich über ihren Umfang ändernde Höhe besitzen, wird der Tragrahmen in Abhängigkeit von der Stellung der Stifte 87 bezüglich der Führungsflächen 85 um eine vertikale Achse bewegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Schwcnkwinkel der Platten 86 um die Schwenkzapfen 89 etwa 90', womit sich eine Verschwenkung des Tragrahmens im Bereich zwischen 0" und 1,5" um eine zum Drehzapfen 40 senkrechte Achse erreichen läßt. Um eine aut beiden Seiten ausgeglichene Vei.iiellung zu erreichen, werden die beiden scheibenförmigen Führungsflächen 85 symmetrisch so zueinander befestigt, daß die Verschwenkung des Tragrahmens durch Drehen der beiden Platten 86 um den gleichen Betrag in entgegengesetzten Richtungen erzielt wird.

Entsprechend Fig. 2 ist der Tragrahmen für das obere Rundmesser 12 an der Führung 13 in einer ausgewählten Stellung geklemmt, die zuvor mit Hilfe des Zahngetriebes 30, 52 aufgesucht worden ist. Zum Festklemmen des Schlittens 25 wird der Zylinderraum 53 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich der Klemmkolben 54 gegen den Abschnitt 13 B anlegt und damit auch das Klcmmprofil 28 des Schlittens fest an den gegenüberstehenden Abschnitt 13 Γ der Führung heranzieht.

Die in F i g. 4 und 5 gezeigte untere Schneideinheit 14 enthält einen gabelförmigen Tragarm 95, der von Basisabschnitten 96, 97 ausgeht und um einen am Schlitten 99 befestigten Zapfen 98 schwenkbar ist. An einem Ansatz 100 des Scb'ittens ist eine Feststellschraube 101 für den Arm 95 mittels einer Mutter 102 gesichert. Der untere Schlitten 99 is. längs einer Schwalbenschwanzführung 16 verschiebbar und umfaßt eine Klemmeinrichtung 103. Durch Beaufschlagung mit einem Druckmittel wird ein Klemmkolben 1OS im Zylinder 104 gegen den Führungsabschnitt 16/? gedrückt, so daß auch der gegenüberliegende Schlittenteil sich gegen den Führungsabschnitt 16 Γ anlegt. Bei Druckentlastung wird der Kolben 105 mittels einer Feder 106 aus einem Klemmeingriff gelöst. Zur Längsbewegung des Schlittens an der Führung 16 dient ein Handrad 115. mit dem ein Zahnritzel 116 gedreht wird, das mit einer Zahnschiene 16 Λ in Eingriff steht.

Die Lagerung des unteren Rundmessers 15 gemäß F i g. 5 enthält einen Stift 107, eine Mutter 108, eine Hülse 109 und ein Wälzlager 110, die den im Zusammenhang mit dem oberen Rundmesser 12 beschriebenen Bauteilen 64, 66, 65 bzw. 67 entsprechen. In einer Nabe 112 ist ein Ende einer Umlaufachse 111 aufgenommen, deien gegenüberliegendes Ende mittels eines Drehzapfens 113 an einen sich an die Mutter 108 anlegenden Sicherungshebel 114 angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Längsschneidevorrichtung für eine laufende Materialbahn, mit auf zueinander im wesentlichen parallelen Achsen drehbar gelagerten oberen und unteren Rundmessern, von denen das obere Rundmesser durch einen in Richtung der Bahnbreite geführten Schlitten gehaltert und mit Hilfe jeweils einer druckmittelbetätigten Verstelleinrichtung bezüglich des unteren Rundmessers radial und axial einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das obere Rundmesser (12) lagernde Umlaufachse (68) an ihren Enden (71, 78) als Kolbenfläche eines doppeltwirkenden Schubkolbenmotors ausgebildet und in einem gabelförmigen Tragrahmen (35, 41) abgestützt ist, der auf dem Schlitten (25) um einen zur Schlhunführung (13) parallelen Drehzapfen (40) schwenkbar gelagert und zur Einstellung seines Schwenkwinkels mit einem am Schlitten (25) befestigten Schubkolbenmotor (57, 58) gelenkig verbunden ist.

2. Längs schneidevorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschwenkung des oberen Rundmessers (12) um eine zur Ebene der Materialbahn (17) etwa senkrechte Achse die auf dem Drehzapfen (40) abgestützten Enden des Tragrahmens (35, 41) axial gerichtete, einstellbare t-olgeteile (87) aufweisen, denen in ihrem Schwenkweg bei der Schwenkbewegung des Tragrahmens am Schütten angeordnete Führungsflächen (85) mit axial \ ;ränderlicher Breite zugeordnet sind.

3. Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus parallel zum Drehzapfen (40) gerichteten Bolzen (87) bestehenden Folgeteile in an den Seitenflächen des Tragrahmens (35. 41) anliegenden und um Zapfen (89) schwenkbaren Scheiben (86) eehaltert sind.

4. Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der das obere Rundmesser (12) lagernden Achse (68) in Buchsen geführt sind, die jeweils zu einer mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Kammer erweitert und innerhalb der beiden Arme (35. 41) des gabelförmigen Tragrahmens lösbar befestigt sind.

5. Längsschneidevorrichtung nach Anspruch +, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kammern eine an eine Druckmittelleitung (74) angeschlossene Rollmembran (72) enthält.

6. Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Erstrekkungsebene des Tragrahmens (35, 41) vorstehender Ansatz (36) über ein gelenkiges Verbindungsglied (60) an die Kolbenstange des am Schlitten (25) gehalterten Schubkolbertmotors (57, 58) angeschlossen ist, bei dessen Beaufschlagung der Tragrahmen gegen die Kraft einer Rückstellfeder in eine Endstellung abwärts schwenkbar ist, in der sich die beiden Rundmesser (12, 15) umfangsmäßig überdecken.

7. Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkolbenmotor (57, 58) oberhalb des Drehzapfens (40) des Tragrahmens (35, 41) angeordnet ist und daß die untere Schwenkendstellung des Tragrahmens durch einen einstellbaren Anschlag (29, 39) am Schlitten (25) begrenzt ist.