DE2446722A1

DE2446722A1 - Vorrichtung zum querschneiden einer laufend bewegten bahn

Info

Publication number: DE2446722A1
Application number: DE19742446722
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Mosburger
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1974-09-30
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2285964A1

Description

Paiontenwä'lte

Dipl.-Ing. E. Eder

Dipping. K. Schieschks

3 München 13, Eiisabethstraßa "~-

Firma BHS-Bayerische Berg-, Hütten- und Salzwerke Aktiengesellschaft, München

Vorrichtung zum Querschneiden einer laufend bewegten Bahn

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Querschneiden einer laufend bewegten Materialbahn aus Karton, insbesondere Wellpappe, mit mindestens einer rotierenden, mit einem Messer versehenen Messerwalze, welche von einem durch ein Steuergerät gesteuerten Motor antreibbar ist.

Maschinen zum Zerschneiden einer endlos ankommenden Materialbahn benötigen zur Erzeugung unterschiedlicher Abschnittslängen einen Antrieb mit periodisch veränderlicher Drehzahl. Im Augenblick des Schnittes sollte hierbei die Messerumfangsgeschwindigkeit gleich der Bahngeschwindigkeit sein. Als Stand der Technik ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt (DT-AS 2 o46 95o),.welches eine Bremse und eine Kupplung einsetzt, wobei das Schneiden der Materialbahn zu

- 2 609815/0189

dem Zeitpunkt erfolgt, an dem die Schneidwerkzeuge annähernd ihre höchste Umfanggeschwindigkeit erreicht haben. Das Betätigen der Bremse erfolgt dann, wenn die Schneidwerkzeugesich mit ihrer niedrigsten Umlaufgeschwindigkeit bewegen.

Zur Durchführung dieser Forderungen sind eine Anzahl komplizierter Steuereinrichtungen erforderlich, wodurch sich die gesamte Einrichtung erheblich verteuert und damit auch funktionsanfälliger wird.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt (US-PS 3 745 864), bei welcher die Messerwalze jedoch nicht rotiert, sondern hin und her pendelt, wobei sie während einer Pendelbewegung den Schneidvorgang durchführt, während sie bei der Rückhubbewegung einen Eingriff des Messers mit der Zartonbahn vermeidet. Auch hierbei sind erhebliche konstruktive Aufwendungen erforderlich, um ein funktionsgerechtes Schneiden zu gewährleisten.

Hauptnachteil aller bekannten Lösungen ist es, daß bei ungünstigen Abschnittslängen die Grenze der vom Antrieb her möglichen Beschleunigung erreicht wird und daß außerdem eine bestimmte Bahngeschwindigkeit nicht überschritten werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Beschleunigungen an der Messerwalze möglichst gering sind, ohne dadurch den Formatbereich einzuschränken.

609815/0189

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Messer gegenüber der Messerwalze bewegbar ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer geringen Beschleunigung an der Messerwalze, wobei der lOrmatbereich in weiten Grenzen liegen kann. Das Messer kommt damit nicht zwangsläufig bei jeder Umdrehung zu einem Schnittvorgang. Die für die Beschleunigung ungünstigste Bogenlänge liegt etwa bei 1,5-fachem Messerkreisumfang. Die geringste Messerumfangsgeschwindigkeit beträgt etwa ein Drittel der Bahngeschwindigkeit. Dies ist gleichbedeutend mit einer im ungünstigsten Fall um mehr als 3o % geringeren Beschleunigung gegenüber dem feststehenden Messer, so daß sich große Vorteile während des Bearbeitungsvorganges ergeben.

Wird eine Bogenlänge gewünscht, welche beispielsweise das Doppelte oder das Dreifache des Messerkreisumfanges beträgt, dann ist eine Beschleunigung und Verzögerung der Messerwalze nicht erforderlich. Das Messer wird in diesem Pall so gesteuert, daß es nur bei Jeder zweiten bzw. dritten Umdrehung schneidet. Auch bei Zwischenformaten verringert sich die Verzögerung und Beschleunigung erheblich, da sie nicht während einer einzigen Umdrehung erfolgen muß, sondern auf mehrere Umdrehungen - also einen größeren Zeitraum verteilt werden kann.

Each einem anderen Merkmal der Erfindung steuert das Steuergerät die Bewegung des Messers der Messerwalze, wodurch beispielsweise mit Hilfe eines Elektromotors als Antrieb das Getriebe zur Erzeugung der Ungleichförmigkeit des Antriebes vorteilhafterweise entfallen kann.

609815/0189

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann das Messer in die Messerwalze einschiebbar oder gegenüber der Messerwalze umklappbar sein. In jedem Fall wird gewährleistet, daß bei einer Umdrehung der Messerwalze das Messer nicht zwangsläufig zu einem Schnitt kommt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Messer mit innerhalb der Messerwalze verschiebbar gelagerten, hydraulisch betätigbaren, federbeaufschlagten Kolben verbunden sein. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine einfache, aber wirksame Konstruktion des bewegbaren Messers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerung der Kolben über ein von dem Steuergerät gesteuertes Magnetventil erfolgen, so daß durch den Einsatz bekannter Maschinenelemente eine hohe Punktionssicherheit gewährleistet ist.

Die Messerwalze kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung einer glatten Walze als Gegenhalt zugeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, daß der Messerwalze mit dem bewegbaren Messer eine Gegenwalze mit bewegbarem Messer zugeordnet ist, wobei beide Walzen gemeinsam von dem Antriebsmotor antreibbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teils gebrochen.

609 ft 15/0189

Pig. 2 einen Schnitt durch die Messerwalze nach Fig. 1

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Messerwalze 1 vorgesehen, welche über ein Getriebe 12 von einem Antriebsmotor 9 angetrieben wird. Über ein elektronisches Steuergerät 1o, beispielsweise ein Rechner, erhält der Antriebsmotor 9 seine Steuerimpulse.

Die Messerwalze 1 weist eine durchgehende Bohrung 2 auf, welche außerhalb der Messerwalze mit einer Drehdurchführung verbunden ist. Diese Drehdurchführung 3 steht mit einem Magnetventil 11 in Verbindung, welches ebenfalls über das Steuergerät 1o gesteuert wird.

Die durchgehende Bohrung 2 der Messerwalze 1 ist mit quer dazu angeordneten Zylinderräumen 13 verbunden, in welchen Messerunterstützungskolben 5 angeordnet sind. Diese Messerunterstützungskolben 5 bestehen aus einem innerhalb der Zylinderräume 13 laufenden Kolbenteile 14 und Kolbenstangen welche mit dem Messerbalken 16 verbunden sind. An dem Messerbalken 16 sind die Messer 4 angeordnet. Die Messerbalken 16 bewegen sich innerhalb einer Führung 6, und sind bezüglich ihrer Bewegung durch Anschläge 7 gemäß Fig. 2 begrenzt. Die Kolbenteile 14 innerhalb der Zylinderräume13 werden im oberen Bereich jeweils von einer Feder 8 beaufschlagt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Messerwalze 1 erhält über die durchgehende Bohrung 2 und die Drehdurchführung 3 über das Steuerventil 11 Drucköl zur Betätigung des Messers 4. Durch diesen Öldruck werden die Kolbenteile 14 von unten beaufschlagt und das Messer 4 wird über den Messerbalken 16, die Kolbenstangen 15 und die

609815/0189 - 6 -

2U6722

IColbenteile 14 etwas mehr als um die Schnitthöhe ausgefahren, bis der Messerbalken 16 am Anschlag 7 innerhalb der Führung 6 anliegt. Diese Betätigung erfolgt über das elektronische Steuergerät 1o, welches das Magnetventil 11 steuert. Dieses Steuergerät 1o bestimmt aus der eingestellten Abschnittslänge die Zahl der Leerumdrehungen und die erforderliche Beschleunigung bzw. Verzögerung und regelt damit auch den Antriebsmotor 9 und gibt weiterhin den Befehl zum Ausfahren des Messers 4 an das Magnetventil 11.

Ist der Schnittvorgang beendet und in der nächsten Zeit kein weiterer Schnittvorgang erforderlich, so steuert das elektronische Gerät 1o das Magnetventil so, daß dieses in Pfeilrichtung I nach links verschwenkt, wodurch der Bereich II des Steuerventils11 in Virktätigkeit tritt. Hierdurch kann das öl aus den Zylinderräumen 13 und die Bohrung 2 sowie die Drehdurchführung 3 in den Teil II des Magnetsteuerventils 11 eintreten, so daß die Federn nunmehr über die Kolbenteile 14 und die Kolbenstangen 15 den Messerbalken 16 und das Messer 4 nach unten ziehen, wodurch das Messer 4 in die Messerwalze 1 eingezogen wird.

Das Ein- und Ausfahren des Messers kann beispielsweise auch elektrohydraulisch oder elektromagnetisch - mechanisch - erfolgen, wobei die Steuerung mit der des Motors 9 gekoppelt ist. Weiterhin kann der Messerbalken 16 so ausgebildet sein, daß er möglichst ein geringes Massenträgheitsmoment aufweist, wodurch es möglich ist, diesen Messerbalken über einen rasch beschleunigenden Elektromotor 9 mit elektronischer Steuerung anzutreiben, wodurch vorteilhafterweise das Getriebe zur Erzeugung der Ungleichförmigkeit des Antriebs entfallen kann. .

Durch die Erfindung wird eine Schneidvorrichtung geschaffen, wobei nicht bei jeder Umdrehung ein Schnitt erfolgen muß, sondern das Messer durch Steuerungselemente eingezogen oder eingeklappt

8098 15/0 189

— 7 —

wird und erst auf Befehl eines Steuergerätes, welches gleichzeitig die Beschleunigung und Verzögerung des Antriebsmotors regelt, eine Betätigung des Messers erfolgt. Als Gegenhalt für das Messer der Messerwalze 1 kann eine glatte Walze mit entsprechend gestalteter Oberfläche dienen. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Untermesser auf gleiche Weise wie das Obermesser auszubilden und beide Messer über das Getriebe gemeinsam anzutreiben.

In jedem Fall ergibt sich vorteilhafterweise eine Schneidvorrichtung, bei welcher das Messer relativ zur Messerwalze verschiebbar oder schwenkbar angeordnet ist, so daß das Messer nicht bei jeder Umdrehung zwangsläufig einen SchnittVorgang durchführt. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise eine geringere Beschleunigung als bei einem feststehenden Messer und es können Bogen innerhalb großer Formatbereiche einwandfrei geschnitten werden.

Patentanwälte

Dipl.-Ing. F. F. der

Dip!.-!ng. K. S-j!,.; -Vchke

8 München 13, tiisabethsiraße 34

6098 15/0189

Claims

München 13, asabisthoiraßa 34 }fe>

Patentansprüche

Vorrichtung zum Querschneiden einer laufend bewegten Materialbahn aus Karton, insbesondere Wellpappe, mit mindestens einer rotierenden, mit einem Messer versehenen Messerwalze, welche von einem durch ein Steuergerät gesteuerten Motor antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (4) gegenüber der Messerwalze (1) bewegbar ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1o) die Bewegung des Messers (4) der Messerwalze (1) steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (4) in die Messerwalze (1) einschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer gegenüber der Messerwalze umklappbar ist.
5- Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (4) mit innerhalb der Messerwalze (1) verschiebbar gelagerten, hydraulisch betätigbaren, federbeaufschlagten Kolbenteilen (14) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Kolbenteile (14) über ein von dem Steuergerät (1o) gesteuertes Magnetventil (11) erfolgt.
7- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerwälze mit dem bewegbaren Messer eine glatte Walze als Gegenhalt zugeordnet ist.

6098 IC/0189
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerwalze mit dem bewegbaren Messer eine G-egenwalze mit bewegbarem Messer zugeordnet ist, wobei beide Walzen gemeinsam von dem Antriebsmotor (9) antreibbar sind.

9· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Messers elektrohydraulisch, elektromagnetisch - mechanisch durchführbar ist.

Patsnta

Dipl.-Inc.

8 Mündion 1G,

8098 15/0189

Leerseite