DE2542402B2

DE2542402B2 - Querschneider für Papierbahnen

Info

Publication number: DE2542402B2
Application number: DE19752542402
Authority: DE
Inventors: Toshitaka Matsue Asamoto; Yoshitoshi Hashimoto; Takajiro Kondo
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1974-09-24
Filing date: 1975-09-23
Publication date: 1978-12-07
Also published as: NL166637B; DE2542402C3; DE2542402A1; CA1047916A; GB1518844A; NL166637C; NL7511203A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Querschneider für Papierbahnen mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Schneiden von Kunststoffolien (DE-AS 12 81 674) ist ein Messerbalken ^w an einem umlaufenden Rotor befestigt, der aus einem umlaufenden Zylinder und mit axialem Zwischenabstand auf diesen aufgezogenen Scheiben besteht. Die Ebene des Messerbalkens ist gegenüber der Rotorachse geringfügig geneigt, wobei seine Schneidkante aus dem fiktiven Drehzylinder des Rotors radial hervorragt. Der umlaufende Rotor wirkt beim Schnitt mit einem ortsfesten Gegenelement zusammen, dessen Schneidblatt an einer an seiner breiten Flächen anliegenden Feder abgestützt ist. Zur vereinfachten Einstellung des ^Sl) Schneidblattes im ortsfesten, federnd montierten Gegenmesser ist ein zweiter Federsatz an der der Schneidkante des Schneidblattes gegenüberliegenden schmalen Fläche vorgesehen. Der radial über die Leitbzw. Führungsscheiben hervorstehende Messerbalken ^Γ)Γ> bewirkt zwar aufgrund seiner Neigung zur Rotorachse einen gleichmäßigen Scherenschnitt über die gesamte Bahnbreite, die federnde Lagerung der Schneidklinge im ortsfesten Gegenmesser führt jedoch nach dem Schnitt, d. h. nach Beendigung des Berührungskontaktes ^hl) der beiden Schneidkanten, zu einer plötzlichen Zustellbewegung der ortsfesten Schneidklinge in Richtung auf die Leitscheiben des Rotors, was Anlaß zu Beschädigungen der Leitscheiben ebenso wie der Schneidkante des ortsfesten Messers sein kann. Insbesondere bei schnell- "' laufenden Folienbahnen tritt diese Zustellbewegung der ortsfesten Messerschneidkante schlagartig auf, was zu iTi frühzeitigen Verschleiß d. h.

Lebensdauer, führt und die Fördergeschwindigkeiten der zu schneidenden Bahnen begrenzt.

Bei einem anderen bekannten Querschneider zum Schneiden von Papierbahnen (DE-OS 21 17 966) wird ein Messerzylinder mit einem an diesem schraubenlinienförmig angeordneten Messerbalken durch Drehmagneten betätigt Ein axial aus dem Messerzylinder vorstehender Wellenzapfen greift in einen Schlitz in der Welle des Drehmagneten ein, so daß der Messerzylinder um bestimmte Winkelbeträge in beiden Drehrichtungen alternierend verdreht werden kann. Zur Vermeidung eines Spiels zwischen dem Wellenzapfen und den Schlitzkanten, das zu Zeitverzögerungen im Antrieb und damit zu unterschiedlichen Längen der geschnittenen Papierblätter führt, ist mit dem freien Ende der Messerwelle ein Gegenmechanismus verbunden, der die freie Drehung des Messerzylinders begrenzt. Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Querschneiders ist die vergleichsweise geringe Fördergeschwindigkeit der Papierbahnen von maximal 3 m/min. Bevor der Messerzylinder nach Beendigung eines Schneidvorganges in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, hat sich die kontinuierlich zugeführte Papierbahn aufgeschoben, wodurch ein unmittelbar anschließender Schneidvorgang unmöglich wird. Die Papierbahn muß daher nach jedem Schnitt angehalten oder ihre Fördergeschwindigkeit wesentlich herabgesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Papierschneider der eingangs genannten Gattung ein Zurückschlagen des ortsfesten Gegenmessers auf das umlaufende Messer nach beendetem Schnitt zu vermeiden und damit neben einer Verringerung des Betriebsgeräusches auch die Lebensdauer des Querschneiders zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Durch den schraubenlinienförmigen Verlauf des Messerbalkens im Messerzylinder und durch den Abstandsring sowie den Führungsteil mit der Gleitfläche wird erfindungsgemäß jedes Zurückschlagen des federnd gelagerten ortsfesten Gegenmessers verhindert. Zur allmählichen Rückführung des gegen Ende des Schnittes federnd eingedrückten Gegenmessers in die Ausgangsposition dient erfindungsgemäß der mit einer spiralförmig ausgebildeten Gleitfläche versehene Führungsteil. Von besonderem Vorteil ist das vergleichsweise geringe, für einen Schnitt notwendige Drehmoment des Antriebsmotors, der kleiner gebaut werden kann, wodurch sich auch die Gesamtabmessungen des Querschneiders verringern. Durch die gleichmäßige Führung des ortsfesten Gegenmessers einerseits am Abstandsring und andererseits am Führungsteil mit der spiralförmigen Gleitfläche ist ein exaktes Zusammenwirken beider Schneidkanten sichergestellt, ohne daß eine hohe Montagegenauigkeit beim Einstellen des Messerbalkens bzw. der Schneidkante am ortsfesten Gegenmesser notwendig ist.

Ein vorzeitiger Verschleiß der Gleitfläche des Abstandsringes wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vermieden, wenn dieser Abstandsring drehbar auf dem Messerzylinder montiert ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilgeschnittene Frontansicht des Messerschneiders,

Fig. 2 —5 schematische Querschnittsdarstellungen des Querschneider* nach Anspruch 1 vor. während und

nach einem Schnitt,

Fi g. 6 einen Teil des Messerzylinders mit Messerbalken und Leitring in auseinandergezogener schematischer Darstellung.

Bei dem Querschneider für Papierbahnen nach F i g. 1 ist an einem Messerzylinder 21 ein Messerbalken 1 mit einer Schneidkante 22 unter einem vorgegebenen Winkel zur Drehachse C des Messerzylinders befestigt. Der Messerzylinder 21 ist in Seitenständern 26 drehbar gelagert ur.tl wird von einem Motor und einer Kupplung über seinen Antriebszapfen 25 in eine kontinuierliche Drehbewegung in Richtung des eingezeichneten Pfeils versetzt Ein Abstandsring 23 ist an einem Ende des Messerzylinders 21 angeordnet, dessen Durchmesser der Flugbahn des Messerbalkens entspricht Am anderen Ende des Messerzylinders ist ein Führungsteil 31 vorgesehen, das in Verlängerung der Schneidkante 22 mit dieser fluchtet und der in Drehrichtung hinter der Schneidkante 22 eine spiralförmige Gleitfläche aufweist. Diese Gleitfläche verläuft von einer der umlaufenden Schneidkante 22 entsprechenden radialen Höhe spiralförmig auf einem radial kleineren Abstand, der mindestens kleiner als der vorbestimmte Betrag ist, mit dem ein federndes, ortsfest gelagertes Gegenmesser 2 in die Flugbahn des Messerbalkens 1 hineinragt.

In den beiden Seitenständern 26 ist ein Gegenmesser 2, bestehend aus einem Quersteg 27 und einer oberen Schneidkante 30 mittels zweier Lagerzapfen 23 schwenkbar gelagert und gegenüber dem ortsfesten Gestell durch gebogene Blattfedern 29 fedc/nd abgestützt. Die Schneidkante 30 dieses ortsfesten Gegenmessers 2 steht mit ihrem einen Ende ständig in Kontakt mit dem Abstandsring 23 des Messerzylinders. Das Gegenmesser 2 ist mit seiner Schneidkante 30 gegenüber der Drehachse C des Messerzylinders 1 so geneigt gelagert, daß seine Schneidkante 30 in Kontakt mit dem Abstandsring 23 und mit dem Führungsteil 31 steht. Der Messerzylinder 21 wird in der in Fig. 1 angegebenen Drehrichtung, die der Förderrichtung einer Papierbahn 3 entspricht, angetrieben und hält nach jeder Umdrehung des Messerzylinders an einem festgelegten Startpunkt an. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante 22 ist gleich oder größer als die Fördergeschwindigkeit der Papierbahn 3.

Der beschriebene Querschneider wirkt wie folgt:

In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung stützt sich das federnd gelagerte Gegenmesser 2 mit seinem einen Ende am Abstandsring 23 ab. Zwischen seiner Schneidkante 30 und dem Messerzylinder 21 befindet sich ein freier Spalt, durch den die Papierbahn frei hindurchlaufen kann. Durch Betätigen des Drehantriebes für den Messerzylinder 21 dreht dieser in die Stellung nach Fig. 3, in welcher ein Schnitt der Papierbahn 3 an einer Bahnkante beginnt. Bei einer Weiterdrehung des Messerzylinders 21 stellt sich ein punktförmig wandernder Berührungskontakt zwischen der Schneidkante 22 des Messerbalkens 1 und der Schneidkante 30 des Gegenmessers 2 ein, wobei das Gegenmesser 2 gegen die Andrückkraft der beiden Stützfedern 29 zurückgedrückt wird. F i g. 4 zeigt den Zustand eines beendeten Schnittes, bei welchem das

ίο Gegenmesser durch den Messerbalken 1 in Richtung des Pfeiles nach unten gedrückt ist und mit seiner anderen Endkante auf das Gleitstück des Führungsteils 31 aufläuft. Bei einer Weiterdrehung des Messerzylinders erfolgt eine Gleitbewegung der Schneidkante 30 des Gegenmessers 2 auf der spiralförmig nach innen verlaufenden Gleitfläche, wobei die Führung am anderen Ende des Gegenmessers 2 nach wie vor durch den Abstandsring 23 erhalten bleibt. Damit bildet sich unmittelbar nach jedem Schnitt ein sich allmählich vergrößernder Spalt zwischen den beiden Schneidkanten 22 und 30, durch den ein weiteres Stück der Papierbahn 3 ungehindert hindurchlaufen kann.

Sind der Abstandsring 23 und der Führungsteil 31 starr mit dem Messerzylinder 21 verbunden, dann müssen sie aus einem ebenso hochwertigen Werkstoff wie die Schneidkante 22 des Gegenmessers bestehen oder beide Teile müssen einen ausreichend breiten Berührungsbereich aufweisen. In diesem Fall können sie aus einer gesinterten ölimprägnierien Legierung auf

ίο Kupferbasis bestehen, wobei zwischen der innenurnfangsfläche 34 des Abstandsrings 23 und einem abgesetzten Abschnitt 32 des Messerzylinders 21 eine Schmierung erfolgen kann.

Bei einem starr mit dem Messerzylinder 21 verbunde-

ίί nen Abstandsring 23 aus einem wärmebehandeiten Schnellstahl von einer Breite von 3 mm waren 1 020 000 Schneidzyklen möglich, bis die Verschleißtiefe der Kontaktfläche zur Schneidkante der Gegenschneide etwa 0,08 mm betrug und das Drehmoment um ca. 40% angestiegen war. Wenn gemäß F i g. 6 der Abstandsring 23 dagegen auf dem abgesetzten Zylinderteil 32 drehbar angeordnet und durch einen Federring 33 gehalten ist und ein gesintertes schmierfreies Bronzelager von einer Breite von 3 mm verwendet wird, zeigen sich auch nach

4-. etwa 2 000 000 Schneidzyklen noch keinerlei Verschleißerscheinungen.

Der Messerzylinder 21 braucht nicht zylindrisch ausgebildet sein, sondern kann auch irgendeine andere Form aufweisen. Statt der Blattfedern 29 zum

"><> Andrücken des Gegenmessers 2 können auch andere elastische Teile oder ein magnetbetätigtes elastisches Element verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Querschneider für Papierbahnen mit einem umlaufenden Messerzylinder, an dem ein radial vorstehender Messerbalken befestigt ist und mit einem ortsfesten, federnd montierten Gegenmesser, dessen Schneidkante mit einem Ende um einen vorbestimmten Betrag in die Flugbahn des Messerbalkens hineinragt und mit diesem durch Zurückdrücken in elastischer Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß am Stimende des Messerzylinders (21) neben dem vorderen Ende des schraubenlinienförmig verlaufenden Messerbalkens (1) ein Abstandsring (23) angeordnet ist, dessen radiale Höhe gleich dem Flugbahnradius der ^|5 Schneidkante (22) des umlaufenden Messerbalkens (1) ist, and daß am anderen Slirnende des Messerzylinders (21) neben dem hinteren Ende des Messerbalkens (1) ein Führungsteil (31) vorgesehen ist, der in Drehrichtung hinter dem Messerbalken (1) eine Gleitfläche für die Schneidkante (30) des Gegenmessers (2) aufweist, wobei diese Gleitfläche von einer der umlaufenden Schneidkante (22) entsprechenden radialen Höhe spiralförmig auf einen radial kleineren Abstand verläuft, der mindestens kleiner ist als der vorbestimmte Betrag, mit dem das Gegenmesser (2) in die Flugbahn des Messerbalkens (1) hineinragt.

2. Querschneider nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsring (23) drehbar auf dem Messerzylinder (21) montiert ist.