DE2945669C2 - Gleichlauf-Rotationsquerschneider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichlauf-Rotationsquerschneider zum Zerteilen einer Materialbahn aus Papier o. dgl. mit einer Bahnführung und beidseitig der Bahnführung angeordneten, achsparallelen und synchron rotierenden Messertrommein mit jeweils mindestens einem im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Messer am Umfang, von denen die Messer der einen Messertrommel elastisch nachgiebig ausgebildet bzw. gelagert sind und die Messer eines miteinander in Eingriff tretenden Messerpaares mit einer gewissen gegenseitigen Überdeckung angeordnet sind und einen an einer Messerseite in der Ebene der Bahnführung beginnenden ziehenden Schnitt erzeugen.

Bei derartigen Rotationsquerschneidern bewegt sich also die Stelle des gegenseitigen Eingriffs der beiden Messer während jedes Schneidevorganges von einer Seite der zu schneidenden Bahn quer zu deren Längsrichtung zur anderen Seite, d. h. von einer Messerseite zur anderen Messerseite.

Die Messerschneiden liegen nicht parallel zu den Messertrommelachsen, sondern um einen geringen Betrag geschwenkt an deren Umfang und erzeugen dadurch einen Scherenschnitt. Die Messertrommeln müssen sich um einen bestimmten Winkel drehen, bis der Schnitt über die Arbeitsbreite durchgeführt ist. Während des Schneidevorganges liegen die Messerschneiden jeweils an der sich quer zur Bahn bewegenden Eingriffsstelle unter Druck federnd aufeinander. Beim Durchwandern des Drehwinkels ändert sich aber die geometrische Lage der Messer zueinander. Dadurch ändert sich auch die Schnittqualität. Besonders nachteilig ist aber bei dem elastisch nachgiebig ausgebildeten bzw. in seiner Trommel gelagerten Messer, daß sich sein Freiwinkel vergrößert und dadurch die Neigung entsteht, am Gegenmesser hart aufzusetzen. Diese Neigung wächst mit der Abnutzung der Messerschneide und kann zum Ausbrechen von Teilen der Messerschneiden und damit zur Zerstörung führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dieser Gefahr der Beschädigung und Zerstörung durch eine derart verbesserte Messeranordnung zu begegnen, daß eme konstante Schnittqualität erhalten wird.

ίο Nach durch theoretische Überlegungen gestützten Versuchen — es handelt sich bei den die Schneidengeometrie bestimmenden Winkeln immer um kleine Absolut- und Änderungsbeträge — wurde die Lösung dieser Aufgabe darin gefunden, daß die Anlageflächen in der Messertrommel für die elatisch nachgiebigen Messer als Schraubenflächen ausgebildet sind, deren Achsen in den Schneiden dieser Messer liegen und deren Drehsinn und Steigung so gewählt ist daß der Freiwinkel (λ) eines Messers am Anfang und am Ende der Schnittlinie gleich groß ist

Die Anlagefläche eines elastisch nachgiebigen Messers ist also nicht mehr eine leicht windschief zur Trommelathse liegende Ebene, sondern eine Schraubenfläche mit der Besonderheit, daß die Achse dieser Schraubenfläche, die eine Gerade ist, mit der Messerschneide zusammenfällt Durch die erzwungene Schraubenform d<*r Messerfläche wird die durch die sich ändernde Messerstellung zur Bahnführung bedingte Änderung des Freiwinkels kompensiert, ohne daß sich die Geometrie der Schneiden innerhalb der Gesamtanordnung ändert.

Nun wandert der Schnittpunkt, d. h. der augenblickliche Eingriffspunkt von Ober- und Untermesser, innerhalb der Materialbahn vom einen Rande zum anderen bei konstanter Drehgeschwindigkeit der Trommeln nicht mit konstanter Geschwindigkeit, sondern von Anfang zum Ende hin sich verlangsamend. Mithin können mit einer Schraubenfläche konstanter Steigung als Anlagefläche nur an zwei Punkten der Schnittlinie z. B. am Anfang und am Ende, die Freiwinkel des nachgiebigen Messens exakt gleichgemacht warden. Jedoch läßt sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die Steigung der Schraubenfläche längs der Trommelachse in Anpassung an die sich verringernde Wandergeschwindigkeit des Schnittpunktes stetig zunimmt erreichen, daß der Freiwinkel («) längs der ganzen Schnittlinie konstant bleibt.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. In dieser zeigt in großem Maßstab

F i g. 1 Ein Messerpaar bei Schnittbeginn und
F i g. 2 ein Messerpaar bei Schnittende,

und in kleinem Maßstab

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung die Anordnung des elastisch nachgiebigen Messers in der unteren Messertrommel und
Fig.4 eine Darstellung der Stellungen des oberen,

bo starren Messers zu Anfang, in der Mitte und am Ende des während des Schnittes durchlaufenen Drehwinkels φ.

In F i g. 1 ist mit 1 die Schneide des Obermessers 2 und mit 3 die Schneide des Untermessers 4 bezeichnet und mit 5 die Materialbahn. Die Bewegungen der Messer 2 und 4 und die Laufrichtung der Materialbahn 3 während des Schnittes sind mit Pfeilen angedeutet.
Wenn die Schneiden 1 und 3 bei Schnittbepinn

erstmals in Eingriff treten, haben die Konturen der in Laufrichtung der Materialbahn 5 gesehen linken Messenden die in F i g. 1 gezeigte Stellung zur Materialbahn 5. Der Winkel zwischen dem Untermesser 4 und dem Lot auf die Materialbahn 5 ist der Freiwinkel

Im Verlauf der weiteren Drehbewegung der Messertrommeln in Pfeilrichtung wandert der Eingriffspunkt 6 der Schneiden 1 und 3 in der Materialbahn 5 auf der Schnittlinie entlang bis zum Ende der Messer 2 und 4 auf der rechten Maseibenseite. Der Freiwinkel a. hat hier wieder die gleiche Größe wie bei Schnittbeginn, weil das Untermesser 4 längs der Trommelachse etwas verwunden ist. Dies wird durch die schraubenförmige Anlagefäche 7 für das Untermesser 4 bewirkt Zur Verdeutlichung ist diese Anlagefläche in F i g. 2 an ihren Eckpunkten mit ASCD gekennzeichnet Die Achse dieser Schraubenfläche liegt in der Schneide 3 des Untermessers 4.

Gegen die Anlagefläche 7 wird das Unterme^ser 4 mittels einer Leiste 8 angedrückt, die in einer Spannplatte 9 geführt ist und unter dem Druck von Schraubenfedern 10 steht (F i g. 1).

In F i g. 3 sind die untere Messerlrommel 40 mit dem Untermesser 4 und die Materialbahn 5 in perspsktivischer Ansicht dargestellt Es sind der Freiwinkel α am Schnittanfang SA und der Trommeldrehwinkel φ von Schnittanfang bis Schnittende eingezeichnet Man erkennt, wie die Fläche des Untermessers 4 schraubenförmig verwunden ist, während seine Schneide 3 weiterhin eine Gerade ist: sie ist die Achse der Schraubenfläche, innerhalb deren die Messerfläche liegt Aus F i g. 4, in der drei Stellungen des Obermessers 2 zu Beginn und am Ende des Schnittes und, wenn der halbe Drehwinkel φ/2 zurückgelegt ist, eingezeichnet sind, ist ersichtlich, daß die Schnittgeschwindigkeit, d. i. die Wandergeschwindigkeit des Schnittpunktes 6 (Fig. 1) längs der Schnittlinie, nicht konstant ist: in der Mittelstellung des Obermessers 2 ist bereits mehr als die Hälfte der Materialbahn 5 von der Breite 1 geschnitten. Da also die Wandergeschwindigkeit des Schnittpunktes anfangs etwas größer ist als gegen Schnittende, ist es vorteilhaft, auch die Steigung der Anlagefläche 7 (F i g. 2) für das nachgiebige Untermesser 4 derart stetig zu ändern, daß der Freiwinkel « über den ganzen Schnittverlauf konstant bleibt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleichlauf-Rotationsquerschneider zum Zerteilen einer Materialbahn aus Papier o. dgL mit einer Bahnführung und beidseits der Bahnführung angeordneten, achsparallelen und synchron rotierenden Messertrommeln mit jeweils mindestens einem im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Messer am Umfang, von denen die Messer der einen Messertrommel elastisch nachgiebig ausgebildet bzw. gelagert sind und die Messer eines miteinander in Eingriff tretenden Messerpaares mit einer gewissen gegenseitigen Oberdeckung angeordnet sind und einen an einer Messerseite in der Ebene der Bahnführung beginnenden ziehenen Schnitt erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (7) in der Messertrommel (40) für die elastisch nachgiebigen Messer (4) als Schraubenflächen ausgebildet sind, deren Achsen in den Schneiden (3) dieser Messer liegen und deren Steigung so gewählt ist, daß der Freiwinkel (λ) eines Messers am Anfang und am Ende der Schnittlinie gleich groß ist

2. Gleichlauf-Rotationsquerschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubenfläche längs der Trommelachse in Anpassung an die sich verringernde Wandergeschwindigkeit des Schnittpunktes stetig zunimmt derart, daß der Freiwinkel («) längs der ganzen Schnittlinie konstant bleibt