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Vorrichtung zum Querschneiden von Bahnen aus Papier ,dgl, Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Querschneiden von fortlaufenden Bahnen aus Papier
od.dgl., auch Querschneider genannt, mit einem mindestens ein Messer tragenden Rotor
und einem Gegenmesser.
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Die meisten der bekannten Vorrichtungen dieser Art haben einen Rotor
mit einem Messer, welches die Bahn oder die Bahnen aus Papier, Kunststoff oder einem
sonstigen geeigneten Material beim Eingriff mit einem feststehenden Gegenmesser.
quer zur Laufrichtung der Bahn. durchtrennt. Die Drehzahl des Hotors und gewünschtenfalls
auch die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn oder; der Bahnen <meist werden mehrere
übereinanderliegende Bahnen gleichzeitig geschnitten) sind dabei regelbar, so dass
die Länge der geschnittenen Bogen verändert werden kann. Da die beiden
Messer
nicht genau parallel, sondern unter einem kleinen Winkel gegeneinander geneigt sind,
wird die Bahn nicht in ihrer ganzen Breite gleichzeitig durchtrennt, sondern der
Schnitt läuft Uber die Breite der Bahn hinweg.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, dass
in den meisten Fällen die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn oder der Bahnen nicht
gleich der Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Messers ist, was - insbesondere
schon bei geringen Ungenauigkeiten in der Justierung der Messer - einen unsauberen
Schnitt zur Folge hat.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu vermeiden
und eine Vorrichtung zum Querschneiden von fortlaufenden Bahnen zu schaffen, bei
der die Umfangsgeschwindigkeit des oder der rotierenden Messer für die verschiedenen
zu schneidenden Formatlängen gleich der Vorschubgeschwindigkeit der Bahn gemacht
werden kann.
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Dabei ergibt sich jedoch eine Reihe von Problemen, die ebenfalls
gelöst werden müssen, insbesondere hinsichtlich des Massenausgleiches der rotierenden
Massen und der leichten und genauen Einstellungsmöglichkeit der Vorrichtung für
die verschiedenen Formatlängen.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Rotor in verschiebbaren
Lagerblöcken gelagert ist und mindestens zwei sn den Führungsflächen eines Rotorbalkens
od.dgl. verschiebbare Messerträger für die rotierenden Messer enthält, so dass sowohl
die Umfangsgeschwindigkeit der Messerschneiden als auch ihr Abstand vom Gegenmesser
verändert und die Umfangsgeschwindigkeit
im wesentlichen gleich
der Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn gemacht werden kann0 Weitere Merkmale
der Erfindung beziehen sich insbesondere auf die Einrichtungen zur Verstellung und
Fixierung der Messer.
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Obwohl mit der Rotoranordnung nach der Erfindung auch dann wesentliche
Vorteile erzielt werden, wenn das Gegenmesser in an sich bekannter Weise als feststehendes
Messer ausgebildet ist, wird ein Gegenmesser bevorzugt, welches ebenfalls als rotierendes,
verstellbares Messer ausgebildet ist.
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Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung.
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Fig. 2 ist eine Endansicht der gleichen Vorrichtung.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach III-III der Fig. 1 und. 2.
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Fig, 4 ist eine perspektivische Ansicht des Rotors.
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Fig. 5 ist ein Schnitt nach V-V der Fig. t.
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Fig. 6 ist ein Schnitt nach VI-VI der Fig. 1.
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Messerträgers mit den
Messern.
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Fig. 8 ist ein s4hematischer Querschnitt durch die Schneidvorrichtung
mit den Vorschubeinrichtungen für die Bahn.
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Die Gesamtanordnung der Schneidvorrichtung ist am besten aus Fig.
1, 2 und 3 zu ersehen. Das Gestell enthält eine rechteckige Grundplatte 1, mit welcher
vier Säulen 2 verbunden sind. Die oberen Enden der Säulen sind mit einem Rahmen
3 fest
verbunden, welcher vorzugsweise aus U-Elsen zusammngesetzt
-ist. An den Säulen 2 sind zwei obere Lagerblöcke 4 und zwei untere Lagerblöcke
5 gerührt, die in vertikaler Richtung verschiebbar sind. Zur Verstellung der Lagerblöcke
4 und 5 sind vier mit Gewinde versehene Spindeln 6 yorgesehen, die in dem Rahmen
3 gelagert sind (Fig, 2 und 3). Die Spindeln 6 greifen mit Oewinde in die Lagerblöcke
4 und 5 ein, Das Gewinde der Spindeln ist unterteilt: Das obere Gewinde 6i hat eine
Steigung, welche der Steigung des unteren Gewindes 6" entgegengesetzt ist. Wie weiter
unten beschrieben, werden die Spindeln 6 syn chrom angetrieben; hierdurch werden
die Lagerblöcke 4 und 5 in entgegengesetzten Richtungen verschoben, wie am besten
aus Fig. 2 zu ersehen.
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Zur Verstellung der Spindeln 6 sind zwei Elektromo tore 7 vorgesehen,
die auf elektrischem Wege synchronisiert sind (Fig. 1). Wie aus Fig. 2 zu ersehen,
treibt jeder der Elektromotore 7 zwei Spindeln 6 an, welche durch Riemenscheiben
und die Riemen 8 miteinander verbunden sind. Zur Vermeidung eines Schlupfes werden
vorzugsweise gezahnte Riemenscheiben und Riemen verwendet. Statt der Verwendung
zweier synchronisierter Elektromotore 7 können die Motorwellen auch mechanisch mit
einander verbunden sein, wobei einer der Motore in Fortfall kommen kann.
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In den oberen Lagerblöcken 4 ist ein oberer Rotor 9, und in den unteren
Lagerblöcken 5 ein unterer Rotor 10 gelagert, wie am besten aus Fig. 1 und 3 zu
ersehen. Die Rotore 9 und 10
sind unter sich gleich. Ein solcher
Rotor ist in Fig. 4 perspektltisch, und in Fig. 5 und 6 im Schnitt V-V bezw. VI-VI
der Fig. 1 dargestellt. Der Masstab beider Darstellungen ist verschieden. Die Rotorwelle
11 bezw. 12 (Fig. 1 und 2) ist in den Lagerblöcken 4 bezw. 5 in an sioh bekannter
Weise derart -gela Werts dass sie sich nicht in axialer Richtung verschieben kann
(Fig. 3), Der Antrieb der Rotorwellen 11 und 12 erfolgt durch eine (nicht dargestellte)
Antriebsvorrichtung huber Kardanwellen 14, die in Fig. 1 und 3 schematisch angedeutet
sind. Die Wellen 11 und 12 werden synchron, jedoch in entgegengesetzter Richtung
angetrieben.
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Der -mittlere Teil der Rotorwelle ist als lm Querschnitt rechteckiger
Balken 13 ausgebildets wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen, Der Balken 13 des Rotors
trägt zwei Messerträger 15, deren jeder mit einem Messer 16 versehen ist. Die Messerträger
15 sind gegenüber dem rechteckigen Balken 13 nach oben bezw.
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unten der Fig. 6 verschiebbar. Zu diesem Zweck trägt der rechteckige
Balken 13 eine Mehrzahl von Führungsblöcken 18, welche in Schlitze 17 (Fig. 7) des
Messerträgers eingreifen. An seinen Enden ist der Messerträger 15 mit Lappen 19
versehen, welche zur Verschiebung des Messerbalkens in der weiter unten angegebenen
Weise dienen.
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Ausser der Verstellvorrichtung für die Messerträger 15 enthält der
Rotor eine Fixiervorrichtung, durch welche die Messerträger 15 in jeder gewünschten
Stellung fixiert werden können. Zu diesem Zweck hat jeder der Führungsblöcke 18
eine
Verlängerung in Form eines Lappens 20, an welchem ein Arretierhebel
21 gelagert ist. Der rechteckige Balken 13 hat eine Bohrung 22, in welche Druckluft
oder eine Druckflüsaigkeit eingeleitet werden kann, Die Zuführung des Druckmittel8
erfolgt durch eine axiale Bohrung der Rotorwelle über dia Anschlüsse 42 und 43 (Fig.
1). In der Bohrung 22 sind Kolben 23 gleitbar angeordnet, deren Stangen sich gegen
die inneren Enden der Arretierhebel 21 legen. Wird die Bohrung 22 unter Druck gesetzt,
80 drückt eine Nase 24 des Arretierhebels 21 den Messerträger 15 gegen den Balken
13, so dass der Messerträger unverrückbar festgehalten wird.
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Die Einrichtung zur Verstellung der Messerträger 15 ist am besten
aus Fig. 4 und 5 zu ersehen. Die Rotorwelle 11 (bezw. 12) enthält an ihren beiden
Seiten je einen um die Achse der Rotorwelle frei drehbaren Steuerhebel 2S, welcher
zwei gegenüberliegende Gabeln 26 hat, Der Steuerhebel 25 hat ferner ein Zahnradsegment
27, mit welohem ein Ritzel 28 kämmt. Je zwei Ritzel 28 (Fig. 4) sind durch eine
Welle 99 miteinander verbunden, welche in Lagerblöcken 30 gelagert ist, die mit
dem rechteckigen Balken 13 fest verbunden sind. Jeder der Lappen 19 des Messerträgers
15 trägt einen Stift 31 (Fig. 4 und 5), der in eine Bohrung eines Kulissensteins
32 eingreift. Der Kulissenstein 32 ist in der Gabel 26 verschiebbar.
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Wird die die Ritzel 28 tragende Welle 29 von Hand oder durch eine
ankuppelbare Antriebsvorrichtung entgegen-dem Uhrzeigersinn der Fig. 5 in Pfeilrichtung
gedreht, so wird der
Steuerhebel 25 im Uhrzeigersinn verschwenkt,
so dass die Kulissensteine 32 und damit die Messerträger 15 in Pfeilrichtung der
Fig. 5 nach -unten bezw. oben verschoben werden.
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Fig. 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Schneidvorrichtung
mit den Vorschubeinrichtungen für die Bahn. 1)ie zu schneidende Bahn bezw. die zu
schneidenden* obere einandergelegten Bahnen 33 werden durch die Vorschubwalzen 34
und 35 über eine Führungsfläche 36 in Pfeiirichtung der Fig. 8 den Messern zugeführt,
wobei sie in einzelne Bogen zerschnitten werden. Die Messergeschwindigkeit ist dabei
gleich der Vorschubgeschwindigkeit der Bahn. Über eine weitere Führungsfläche 37
gelangen die geschnittenen Bogen zu den über Rollen geführten Transportbändern 38
und 39, welche die Bogen einer (nicht dargestellten) Ablegevorrichtung zufuhren.
Der kleinste Abstand der Rotorwellen 11 ist in Fig. 8 mit ausgezogenen Linien dargeetellt.
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Der zugehörige Messerkreis oder Schneidkreis ist mit dem Bez-ugs zeichen
40 bezeichnet. Da die Messer sich beim Schnitt etwas überdecken, ist der bis zur
Bahn 33 reichende Schneider eingetragen. Die Stellung der Rotorwellen 11' mit den
Messern 16' in der äusseren Stellung ist in Fig. 8 punktiert eingetragen.
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Der zugehörige Schneidkreis ist mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet.
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Da die Umfangsgeschwindigkeit der Messer 16 gleich der Vorschubgeschwindigkeit
der Bahn 33 sein soll, werden die Rotorwellen und die Messerträger derart eingestellt,
dass die Entfernung zweier aufeinanderfolgender Messer, auf dem Messerkreis
oder
Schneidkreis gemessen (z.B. auf dem Kreis 40 oder 41 der Fig. 8), gleich der Länge
der zu schneidenden Bogen ist.
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Die Entfernung der Rotorwellen 11 und 12 (Fig. 1) voneinander wird
durch die Betätigung der Elektromotore 7 geändert. Die Verstellung der Messerträger
15 erfolgt nach Lösen der Arretier-Vorrichtung durch eine an die Welle 29 (Fig.
5) ankuppelbare Antriebsvorrichtung. Nach Verstellung der Messerträger wird die
Fixiervorrichtung betätigt, um die Messerträger wieder in der gewünschten Stellung
zu verriegeln. Es kann auch eine elektronische oder mechanische Steuerung vorgesehen
sein, welche beide Verstellun zgleichzeitig in dem gewünschten Ausmass durchfUhrt.
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Um einen ausreichend grossen Bereich der zu schneidenden Bogenlängen
zu erhalten, kann die beschriebene Schneidvor richtung je nach Wunsch mit einem
oder mit zwei Messern je Rotor betrieben werden. Falls nur ein Messer je Rotor benutzt
werden soll, wird das zweite Messer abgenommen und durch ein Ausgleichsgewicht ersetzt,
welches nicht mit dem Gegenmesser in Berührung kommt. Das Ausgleichsgewicht ist
zum Ausgleich der Zentrifugalkräfte erforderlich. Die kleinste Bogenlänge ergibt
sich in der ausgezogenen Stellung der Fig. 8 bei Verwendung von zwei Messern je
Rotor, die grösste Bogenlänge in der punktiert gezeichneten Stellung bei Verwendung
nur eines Messers je Rotor.
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Um eine gute Anlage der Messer beim Schnitt zu erreichen! werden
die Messer eines der belden Rotore vorzugsweise in an sich bekannter Weise (deutsche
Offenlegungsschrift Nr.
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2 021 061, veröffentlicht am 11. November 1971) derart mit dem
Messerträger
verbunden, dass sie um einen kleinen Betrag federnd nachgeben können. Eine solche
Anordnung ist im unteren Teil der Fig. 8 beim Bezugszeichen 44 bezw. 44' angedeutet.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestell te und beschriebene
Ausführungsform, vielmehr können auch Abänderungen im Rahmen des Erfindungsgedankens
vorgenommen werden.
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So kann beispielsweise eine Messeranordnung nach Fig. 5 und 6 nur
für das obere Messer verwendet werden, während das untere Messer in an sich bekannter
Weise als feststehendes Messer ausgebildet ist. Auch hierbei ergeben sich Vorteile
gegenüber der üblichen Messeranordnung, bei welcher der Durchmesser des Schneidkreises
des oberen Messers unveränderlich ist und die Bogenlänge lediglich durch Änderung
der Drehzahl des oberen Messers gesteuert wird. Statt zwei verschiebbaren Messerträgern
können deren auch mehr vorgesehen sein, beispielsweise drei oder vier, wodurch die
Länge der zu schneidenden Bogen weiter verringert werden kann.