DE2619085C3 - Schneidvorrichtung zum Längsschneiden von Materialbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtungzum Längsschneiden von Materialbahnen zwischen gegeneinander federnd zur Anlage kommenden Kreismessern, bestehend aus von der Schneidmaschine lösbaren und durch Traversen verbundenen Wangen, in denen die lösbaren und du.ch Traversen verbundenen Wangen, in denen die Messerwellen mittels zum Anstellen der Messer axial und in Abstandsrichtung der Messerwellen verschiebbarer Lagerbüchsen drehbar gehalten sind, und Einstellmittel!! für die Mcsscrwellen.

Es sind Schneidvorrichtungen bekannt, bei denen das eigentliche Schneidwerkzeug durch kreisförmige Messer gebildet ist, die auf einer Untermesserwelle und einer Obermesserwelle so angeordnet sind, daß sie ineinandergreifen. In der Praxis werden in der Hauptsache drei Konstruktionsformen angewendet, die sich, abgesehen von der Ausbildung der Messer, im wesentlichen in der Lagerung der Messerwellen und deren Einstellung unterscheiden.

Bei einer nach dem Kreisfederschnitt arbeitenden Vorrichtung sind auf einer Untermesserwelle als Messer eine Vielzahl von Ringen angeordnet, die an einer κι ihrer Außenkanten in einem Winkel von 2° bis 3° zum Wellenradius abgeschrägt sind. Dieser Winkel wird als Freiwinkel bezeichnet. In gleicher Anzahl sind Scheiben, die an ihrer Peripherie schneidenförmig ausgebildet sind und von denen jede auf jeweils einer Muffe befestigt ist, mittels der Muffen auf einer Obermesserwelle angeordnet. Im betriebsfertig eingestellten Zustand der Schneidvorrichtung tauchen die Scheiben der Obermesserwelle geringfügig in die Lükkcn zwischen den als Messer dienenden Ringen der Untermesserwelle ein und werden mittels in axialer Richtung wirkender Federclemente an die abgeschrägte Fläche der Ringe gedrückt.

Zur Einstellung dieser Messerteile zueinander ist die Obermt'sserwelle in drei Richtungen verstellbar: - axial zum Andrücken der Messer, und

- in ihrem Abstand zur Untermcsscrwcllc zum Einstellen des Eintauchmaßes der Messer mittels eines in den beiden Richtungen wirkenden Schneckengetriebes,

3d - sowie in ihrer Schrägstcllung /um Einstellen der Schränkung der Messerwellen gegeneinander mit Hilfe von an beiden Wellenenden vorgesehenen exzentrisch verstellbaren, kugelförmigen Lagern, um eine sichere Berührung der Sehneid-.15 flächen der Unter- und Obermesser zu gewährleisten.

Die Einstellung der Messerwellen wird in der Schneidmaschine vorgenommen, ebenso das gegenseitige Einlaufen der Schneidkanten, so daß die 4(i Schneidmaschine für die Zeit dieser Wartungsmaßnahmen 'lern Produktionsprozeß nicht zur Verfügung steht. Die Stillstandszeit der Schneidmaschine beträgt dadurch oft mehrere Stunden. Weiterhin ist als nachteilig anzusehen, daß die Oberwollenmesser zu ihrer Einstellung an beiden Wellenenden mit einem exzentrisch verstellbaren, kugelförmigen Lager versehen ist. Mit derartigen Lagern läßt sich nur sehr schwer die Schränkung so einstellen, daß der Kreuzungspiinkt in der Mitte beider Messerwellen liegt. Außerdem ist es 5Ii bei dieser Schneidvorrichtung kaum möglich, die Obermesserwolle exakt und mit ausreichender Wiederholbarkeit zu fixieren, da die axiale Einstellung und die Einstellung des Eintauchmaßes der Messer mit Hilfe eines Stellantriebs vorgenommen wird. Durch diese ungünstig ausgebildeten Einstellmechaniken und auch durch schlechte Zugänglichkeit dor betreffenden Teile ist die ei forderliche Präzision beim Einstellen der Messer nur schwer zu erreichen.

Eine Schneidvorrichtung dieser Art ist beispiels-Wi weise in der deutschen Patcnl.ichrift 515 732 beschrieben. Danach ist eine der Messerwellen in einer Büchse exzentrisch gelagert und die Umfangsfläche der Büchse mit einer in axialer Richtung ansteigenden Nut versehen, in din das zylindrische Ende einer in der ds Bockwand befestigten Schraube eingreift. Dadurch wird beim Drehen der Büchse die Messerwelle nicht nur der anderen Messerwelle genähert, sondern gleichzeitig auch in axialer Richtung verschoben. Eine

derartige Zusammenfassung der beiden Einstellbewegungen in einem Stellantrieb erlaubt wegen des Zahnradspiels des Stellantriebs und des Spiels zwischen Nut und Schraube keine präzise und exakt wiederholbare Einstellung der Messer zueinander. Dabei ist wegen der starren Kopplung der beiden Einstellungen nur eine davon frei wählbar.

Eine weitere, nach dem obengenannten Prinzip aufgebaute Schneidvorrichtung, die nach dem sogenannten Rollscherschnitt verfährt, besteht im wesentlichen aus zwei, von der Schneidmaschine trennbaren, Seitenteilen, die durch Traversen in genauer Lage zueinander gehalten werden, wobei in diesen Seitenteilen Aussparungen für die Lager der Unter- und Obermesserwelle vorgesehen sind. Die Untermesserwelle ist mittels Büchsen in den Aussparungen gelagert und mit Prismen festgeklemmt. Die Obermesserwelle ist an beiden Enden mit einem in Abstandsrichtung der beiden Messerwellen verschiebbaren Lager versehen, durch das diese mit Hilfe von Einstellschrauben in radialer Richtung der Welle bewegbar ist.

Somit ist nur der Achsabstand der Messerwellen zum Einstellen des Eintauchmaßes der Messer veränderbar, so daß hohe Anforderungen an die Präzision der Messer und Zwischenringe und ihre Anordnung auf den Messerwellen gestellt werden.

Bei einer ähnlich konstruierten Vorrichtung, die nach dem Scheiblettenschnilt arbeitet, sind als Messer auf der Unter- und Obermesserwelle dünne Scheiben mit ebenfalls rechtwinkeligen Schneidkanten eingesetzt. Die Messer wirken dabei als Federelemente. Zur Einstellung der Andruckkraft, mit der Unter- und Obermesser gegeneinander gedrückt werden, sind bei dieser Schneidvorrichtung die Messerwellen auch in axialer Richtung zueinander verstellbar. Es fehlt jedoch auch hier die Möglkhlxit, die beiden Messerwellen gegeneinander zu schränken, so daß eine gleichmäßig gute Schneidwirkung über die gesamte Anordnung der Messer auf den Messerwellen nicht sichergestellt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aulgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung bereitzustellen, bei der Unter- und Obermesserwelle außerhalb der Schneidmaschine in axialer Richtung und im Achsabstand exakt zueinander eingestellt und die Schränkung der Messerwellen gegeneinander auf einfache Weise so hergestellt werden können, daß sich die Messerwellen genau in der Mitte ihrer Längsausdehnung kreuzen Eine diesbezügliche Ein/elaufgabe ist es, eine Stellvorrichtung zur exakten axialen Einstellung einer der beiden Messerwellen zu schaffen, mit der außerdem Daten zum Vergleich von Schneidergebnissen erhältlich sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lagerbüchsen der axial verschiebbaren Messerwelle in Aussparungen der Wangen ruhen, die durch mit den Wangen losbare verbundene Brücken abgeschlossen sind, wobei in jetler Brücke in einem Gewinde eint' fixierbare Druckschraube geführt ist, die ein Prism;! zum Fes'stellen der Lagerbüchse trägt, und daß die Lagerbüchsen der in Abstandsrichtung verschiebbaren Messerwelle in Aussparungen der Wangen auf austauschbaren, die Höhenlage der Lagerbüchsen bestimmenden Auflageteilen ruhen, auf denen die Lagerbüchsen mittels auf ihrer Oberfläche wirkende, durch fixierbare Druckschrauben betätigbare Druckstücke in ihrer Lage festlegbar sind, wobei die Auflageteile für die Lagerbüchsen eine Bewegungsbahn in Abstandsrichtung der beiden Messerwellen aufweisen, so daß die Messerwelle durch die Auflageteile sowohl in Abstandsrichtung verschiebbar als auch in eine Schränkung der Messerwellen gegeneinander bildende Schrägstellung bringbar ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Lagerflächen der beiden Lagerbüchsen der in Abstandsrichtung und in der Schrägstellung einstellbaren Messerwelle und der Auflageteile zylindrisch auegebildet und die Zylinderachsen senkrecht zu den Achsen der Messerwellen gerichtet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung ist zur Verschiebung und Einstellung der Messerwelle in Abstandsrichtung in den die

Ii Aussparungen der Wangen abschließenden Teilen jeweils ein Bolzen in einem Gewinde geführt, der mit der Lagerbüchse in Verbindung steht.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schneidvorrichtung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß da; Eintauchmaß der Messer der Ober- und Untermesserwelle und die die Schränkung bildende Schrägsi'.'llung einer Messerwelle durch präzise und zweckmäßig gestaltete Lager der Messerwellen sehr genau und wiederholbar eingestellt werden könneu. Weiterhin ist von Vorteil, daß die axiale Verschiebung einer der Messerwellen fein dosiert und genau sowie unter Messung der Stellkraft und des Verschiebungsweges vorgenommen werden kann, so daß aus den Einstelldaten Rückschlüsse auf die Ge-

M] nauigkeit der Messerwellen und den Zustand der Messer gezogen werden können. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Lagerung der Messerwellen verhindert, daß diese bei stoßartiger Belastung, z. B. durch Klebesiellen der Materialbahn, auseinantiergedrückt und dadurch beschädigt werden. Ein weiterer Vorteil besieht darin, daß durch den Einsatz eines FeinregelgJtriebes die Geschwindigkeiten der Ober- und IJp.termes.ser kontinuierlich zu regeln umi abgleichbar sind. Schließlich ist es noch für die Wirtel Schädlichkeit der Schneidvorrichtung von Bedeutung, daß die Stillstandszeit der Schneidmaschine beim Messerwechsel auf weniger als ein Zehntel der bisher üblichen Stillstandszeil verringert ist.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Schneid-

-45 vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfühnmgsbeispiels erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Gesamtansicht tier Schneidvorrichtung, Fig 2 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung, Fig. 2a und 2b eine Schnittansicht der Lagerungen

5(i der Untermesserwelle gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. ?> eine Gesamtansicht eines Lagers der Obermesserwelle.

Fig. 1 veranschaulicht den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßcn Schneidvorrichtung, die für die Einstellung der Messerwellen 2, 3 und das Einlaufen der Messer 4, 5 von der Schneidmaschine (in den Zeichnungen nur teilweise dargestellt) trennbar ist. In zwei durch Traversen 6 in genauer Lage zueinander

w) gehaltenen Wangen 7 sind die Untermesserwelle 2 und die Obermesserwelle 3 gelagert.

Die Untermesserwelle 2 ist auf der Festlagerseite (Fig. 2a) in einem Wälzlager Su, das zur Einstellung der Unlermesserwelle mittels einer Büchse in einer

to Lagerbuchse axial verschiebbar angeordnet 'st, axial und radial spielfrei gehalten. Während des Betriebs der Schneidvorrichtung sind die Büchse 8 mit dem Wälzlager 8« und die Lagerbüchse 9 mittels Ver-

schraubung fest miteinander verbunden, beispielsweise durch auf die an beiden Enden mit einem Außengewinde versehene Büchse 8 aufschraubbaren Teile, die die Lagerbüchse 9 einspannen. Auf der Loslagerseitc (Fig. 2b) wird die Untermesserwellc 2 beispielsweise durch ein Nadellager 8b, das ebenfalls in einer Büchse 11 aufgenommen ist, radial spielfrei und axial verschiebbar geführt.

Die Lagerbuchse 9 und die Büchse 11 liegen in zur Vorderfront der Schneidvorrichtung offenen Ausspa- in rungen der Wangen 7 (Fig. 2). Über der offenen Seite der Aussparungen ist jeweils eine Brücke 12 mit den Wangen 7 durch Schrauben und Stifte fest und lagegenau verbunden. In den Brücken 12 ist durch Gewinde je eine Druckschraube 13 geführt, an der ein Prisma 14 so befestigt ist, daß dieses durch Drehen der Druckschraube 13 mit seinem Einschnitt IS gegen die Lagerbüchse 9 bzw. die Büchse 11 zu deren Feststellung drückbar ist. Mit den Kontermuttern 16 können die Druckschrauben 13 und damit die Prismen 14 gegen unerwünschte Verstellung gesichert werden.

Für die Lagerung der Obermesserwelle 3 sind ebenfalls auf der Festlagerseite ein Wälzlager und auf der Loslagerseite beispielsweise ein Nadellager vorgesehen. Beide Lager sind jeweils in einer Büchse 18 gehalten (Fig. 3), die mittels eines Auflageteils 19 und eines Druckstücks 26 in einer Aussparung der Wange 7 angeordnet ist.

Die Büchse 18 gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein quaderförmiger Körper, der aus einem in beidseitig abgeflachten Zylinder gebildet und an den abgeflachten Seiten 20 zur Aufnahme des Lagers der Obermesserwelle 3 durchbohrt ist. Die zylindrischen Flächen 21 der Büchse 18 werden als Führung·»- und Lagerflächen benötigt, mit deren unterer Fläche die Büchse 18 /ur exakten Positionierung und Fixierung der Wellenlager auf dem Auflagcteil 19 verschiebbar liegt. Das Auflageteil 19 besitzt dazu eine der Fläche der Büchse 18 angepaßte zylindrische Innenwölbung und ist dabei so in einer Aussparung der Wange aus- 4ii lauschbar angeordnet, daß die Zylinderachsen der Büchse 18 und der Obermesserwelle 3 senkrecht zueinander gerichtet sind. Es ist dadurch möglich, die Obermesserwelle 3 in Richtung zur Untermesserwclle 2 zu verschieben und durch unterschiedlich dicke Auflageteile 19 auf der Festlagerseite und Loslagerseite schräg /u stellen, so daß die horizontalen Mittelachsenebenen der beiden Messerwellcn 2. 3 einen die Schränkung der Messerwellen 2. 3 gegeneinander darstellenden Winkel bilden. Es ist damit auf 5n einfache Weise erreichbar, daß durch Anfertigen von Auflageteile-Paaren mit lehrengleichen Toleranzen der Kreuzungspunkt der beiden Messerwellen 2. 3 in der Wellenmitte liegt.

Zur Einstellung des Abstandes der beiden Messerwellen 2, 3 und damit des Einlauchmaßes der Messer 4, 5 ist an der Stirnseite jeder Büchse 18 ein mit einem Feingewindc versehener Bolzen 22 befestigt.

der mit Hilfe einer Mutter 23 nach einer der Gewindesteigung entsprechenden Skaleneinteilung bewegbar ist. Die Mutter 23 ist dabei im Ausschnitt 24 eines auf der Wange 7 vorzugsweise mittels Schrauben befestigten Wangenoberteils 25 gehallen (Fig. 2).

Zum Feststellen der beiden Büchsen 18 dient jeweils das über diesen angeordnete und der oberen zylindrischen Fläche der Büchse 18 angepaßte Druckstück 26, das an einer Druckschraube 27 lose befestigt ist. Durch Drehen der Druckschrauben 27, die in den Wangen 7 durch Gewinde geführt sind, können die Druckstücke 26 gegen die obere zylindrische Fläche der beiden Büchsen 18 gedruckt werden, wobei durch jeweils eine Kontermutter 28 die Fixierung der Büchsen 18 gesichert werden kann. Zur seitlichen Führung der Druckstücke 26, sowie auch der beiden Auflageteile 19, sind die Aussparungen der Wangen 7 mit Führungsleisten 29 verschen.

Zur Herstellung des Kontaktes zwischen Untermesser 4 und Obermesser 5, die nach der bekannten, nach dem eingangs beschriebenen Kreisfederschnitt arbeitenden Schneidmaschine ausgeführt sind, ist die Untermesserwelle 2 - wie bereits erläutert - mittels der Lagerbüchse 9 und der Büchse 11 in den Aussparungen der Wangen 7 axial verschiebbar gehalten. Die erforderliche Verschiebung kann beispielsweise durch ein mittels eines Druckmediums hetätigbarcs Stellorgan, zweckmäßig durch einen pneumatischen Stellzylinder vorgenommen werden.

Mit Hilfe von Anzeigeeinrichtungen für den den Stell/ylinder beaufschlagenden Druck und für die davon abhängige Axialverschiebung der Untermesserwelle 2 stehen bei der Einstellung der Messerwellen 2, 3 Daten /ur Verfugung, die mit den Schneidergebnissen verglichen werden können, so daß beispielsweise mittels einer statistischen Auswertung die Einstellung der Messerwelle optimiert werden kann. Ferner gibt der vom Druck abhängige Verschiebungsweg der Untermesserwelle 2 Aufschluß über die Genauigkeit der Abstandsmaße der Unter- und Obermesser 4. 5 bzw. über den Zustand der Messer, da die für einen bestimmten Verschiebungsweg notwendige Kraft von der Anzahl der gleichzeitig in Kontakt kommender Unter- und Obermesser abhängt.

Der Antrieb der Untermesserwclle 2 erfolgt in bisher üblicher Weise von einem Elektromotor, während die Obermesserwelle 3 bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über ein handelsübliches Feinregclgctriebe ■ beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis 1 : 1.4 - von der Untermesserwelle 2 angetrieben wird. Durch dieses Feinregelgetriebe ist ein genauer Abgleich der Messergeschwindigkeiten möglich, was besonders bei Veränderung der Durchmesser der Obermesser 5 nach deren Nachschliff von Bedeutung ist. Diese zweckmäßige Ausgestaltung des Messenvellenantrieb·» wirkt sich vorteilhaft auf die Schniltqualität und die Standzeit der Unter- und Obermesser aus.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schneidvorrichtungzum Längsschneiden von Materialbahnen zwischen gegeneinander federnd zur Anlage kommenden Kreismessern, bestehend aus von der Schneidmaschine lösbaren und durch Traversen verbundenen Wangen, in denen die Messerwellen mittels zum Anstellen der Messer axial und in Abstandsrichtung der Messerwellen verschiebbarer Lagerbüchsen drehbar gehalten sind, und aus Einstellmitteln für die Messerwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbüchsen (9, 11) der axial verschiebbaren Messerwelle (2) in Aussparungen der Wangen (7) ruhen, die durch mit den Wangen lösbar verbundene Brücken (12) abgeschlossen sind, wobei in jeder Brücke in einem Gewinde ei?ie fixierbare Druckschraube (13) geführt ist, die ein Prisma (14) zum Feststellen der Lagerbüchse trägt, und daß die Lagerbüchsen (18) der in Abstandsrichtung verschiebbaren Messerwelle (3) in Aussparungen der Wangen (7) auf austauschbaren, die Höhenlage der Lagerbüchsen bestimmenden Auflageteilcn (19) ruhen, auf denen die Lagerbüchsen (18) mittels auf ihre Oberfläche wirkende, durch fixierbare Druckschrauben (27) betätigbare Druckstücke (26) in ihrer Lage festlegbar sind, wobei die Auflageteile für die Lagerbüchsen (18) eine Bewegungsbahn in Abstandsrichtung der beiden Mcsserwellen (2,3) aufweisen, so daß die Messerwelle (3) durch die Auflageteile (19) sowohl in Abstandsrichtung verschiebbar als auch in eine Schränkung der Messerwellen gegeneinander bildende Schrägstellung bringbar ist.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen der beiden Lagerbüchsen (18) der in Abstandsrichtung und in der Schrägstcllung einstellbaren Messerwelle (3) und der Auflageteile (19) zylindrisch ausgebildet und die Zylinderachsen senkrecht zu den Achsen der Messerwellen (2,3) gerichtet sind.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung und Einstellung der Messerwelle (3) in Abstandsrichtung in die Aussparungen der Wangen (7) abschließenden Teilen (25) jeweils ein Bolzen (22) in einem Gewinde geführt ist, der mit der Lagerbuchse (18) in Verbindung steht.