DE29812753U1

DE29812753U1 - Längsschneideeinrichtung zum Schneiden von laufenden Materialbahnen

Info

Publication number: DE29812753U1
Application number: DE29812753U
Authority: DE
Original assignee: Jagenberg Papiertechnik GmbH
Current assignee: Bielomatik Jagenberg GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2008-07-18
Also published as: DE19810939A1

Description

-1 -/M.JQ.0476.DE

15.07.1998

Jagenberg Papiertechnik GmbH, Neuss
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BESCHREIBUNG Längsschneideeinrichtung zum Schneiden von laufenden Materialbahnen

Die Erfindung betrifft eine Längsschneidevorrichtung zum Schneiden von laufenden Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit zumindest einem an einer sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Führung verstellbar gelagerten Schlitten, der einen Messerhalter für ein Kreismesser enthält, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Längsschneidevorrichtungen für Papier- oder Kartonbahnen enthalten üblicherweise mehrere paarweise angeordnete Kreismesser, wobei jeweils ein Kreismesserpaar die Bahn zur Aufteilung in Einzelbahnen in Längsrichtung durchtrennt. Derartige Längsschneidevorrichtungen sind Bestandteile von Aufwickel- oder Querschneidemaschinen, 0 die aus einer breiten Materialbahn einzelne schmalere Wickelrollen oder durch zusatzliches Querschneiden einzelne Bögen herstellen. Um verschiedene Bogen- oder Wickelrollenformate herstellen zu können, sind die Kreismesserpaare quer zur Bahnlaufrichtung positionierbar.

Bekannterweise bestehen die Kreismesserpaare jeweils aus einem die Bahn beim Schneiden abstützenden Topmesser und einem in die Bahn eintauchenden Spitzmesser, deren Schneidkanten exakt zueinander in der gewünschten Schnittposition positioniert werden müssen. Üblicherweise ist das als Untermesser eingesetzte Topfmesser angetrieben, während das Spitzmesser als Obermesser frei drehbar 0 gelagert ist (DE 34 19 843-C2).

Eine gattungsgemäße Längsschneidevorrichtung ist aus der DE 39 38 278-C2 bekannt. Jedes Kreismesser ist in einem Messerhalter gelagert, der Bestandteil eines querverstellbaren Schlittens ist.
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In der älteren, noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 198 10 939 ist eine Längsschneidevorrichtung beschrieben, bei der jeder Schlitten eines Kreismessers aus

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einem Halterteil und einem Arretierteil besteht, die nebeneinander an einer Führungsschiene gelagert sind. Das Halterteil ist mit dem Arretierteil bewegbar verbunden, so daß es eine Relativbewegung zu diesem auf der Führungsschiene durchführen kann. Das Halterteil enthält einen querverschiebbar und kippsicher an der Führungsschiene gelagerten sehr steifen Rahmen, der aus einem Gußteil gefertigt ist und an dem der Messerhalter befestigt ist. Der Messerhalter ist ebenfalls aus einem sehr steifen Gußteil gefertigt. In seinem Rahmen ist eine dicke und somit sehr steife Messerwelle frei drehbar gelagert, auf deren einem Ende das scheibenförmige Spitzmesser befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Längsschneidevorrichtung so zu verbessern, daß sie in der Lage ist, Papier- oder Kartonbahnen mit hohem Flächengewicht bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten mit der erforderlichen Schnittqualität durchzuschneiden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung ist der ein Kreismesser tragende Messerhalter des Schlittens aus einem steifen Gußteil mit einer Wandstärke zwischen 5 mm und 30 mm gefertigt. Die Messerwelle ist im Vergleich zu den bekannten Messerwellen sehr dick mit einem 0 Durchmesser zwischen 20 mm und 60 mm gestaltet. Die Lagerung des Kreismessers ist somit sehr steif und kann weitgehend spielfrei gestaltet werden, um den sogenannten Planschlag möglichst gering zu halten. Mit Planschlag wird eine aus der idealen Schneidebene in Richtung seiner Drehachse abweichende Bewegung des Kreismessers bezeichnet. Jede Abweichung eines Kreismessers aus seiner idealen Schneidebene 5 beeinträchtigt entweder die Schnittqualität oder die Schneidleistung.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

0 Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Kreismesserpaares. 5 Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B von Figur 1.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeils X von Figur 2.

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Figur 4 zeigt in einer Draufsicht zwei nebeneinander angeordnete und spiegelbildlich zueinander aufgebaute Obermesserschlitten.

Die in den Zeichnungen dargestellte Längsschneidevorrichtung ist in eine Querschneidemaschine eingebaut. Sie enthält die für die gewünschten Längsschnitte erforderliche Anzahl von Kreismesserpaaren, die jeweils aus einem Obermesser 1 und einem Untermesser 2 bestehen. Bevorzugt werden als Obermesser 1 scheibenförmige Spitzmesser und als Untermesser 2 Topfmesser verwendet, wie beispielsweise in der DE 34 19 843-C2 beschrieben ist. Jedes Kreismesser 1, 2 ist zur Einstellung der erforderlichen Formatbreite quer zur Laufrichtung der zu teilenden Bahn positionierbar. Zusätzlich ist jedes Obermesser 1 in Richtung seiner Drehachse gegen das zugeordnete Untermesser 2 anstellbar, damit die beiden Schneidkanten exakt relativ zueinander ausgerichtet werden können. Weiterhin ist jedes Obermesser 1 in eine inaktive Position anhebbar, falls es nicht zum Längsschneiden benötigt wird.

Die Längsschneidevorrichtung ist an Quertraversen 3, 4 befestigt, die sich über die Arbeitsbreite der Querschneidemaschine erstrecken. Nachfolgend wird der Aufbau und die Lagerung der Obermesser 1 näher erläutert, die auf die erfindungsgemäße Weise an 0 der Quertraverse 3 querverstellbar gelagert sind:

Jedes Obermesser 1 ist an einem Schlitten drehbar befestigt, der quer zur Bahnlaufrichtung verstellbar an einer sich quer über die Arbeitsbreite erstreckenden und an der Quertraverse 3 festgeschraubten Führungsschiene 5 gelagert. Nach dem Ausführungs-5 beispiel besteht jeder Schlitten aus einem Halterteil 6 und einem Arretierteil 7, die nebeneinander an der Führungsschiene 5 gelagert sind. Das Halterteil 6 ist mit dem Arretierteil 7 bewegbar verbunden, so daß es eine Relativbewegung zu diesem auf der Führungsschiene 5 durchführen kann. Diese Konstruktion ermöglicht es, durch eine Relativbewegung des Halterteils 6 zum Arretierteil 7 nach der Positionierung des Schlittens die Schneidkanten der Obermesser 1 gegen die Schneidkanten der Untermesser 2 anzustellen. Falls eine getrennte Anstellbewegung nicht erforderlich ist, kann der Schlitten auch einteilig ausgebildet sein.

Bei der zweiteiligen Ausführungsform des Schlittens nach dem Ausführungsbeispiel wird 5 die Relativbewegung des Halterteils 6 zum Arretierteil 7 mittels einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 als Antrieb bewirkt, deren Zylinder 8 an dem Arretierteil 7 festgeschraubt ist und deren Kolben 9 mit seinem Ende an dem Halterteil 6 befestigt ist.

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Über den Kolben 9 ist eine Druckfeder gezogen, die das Halterteil 6 aus der Schneidposition in eine Ruheposition drückt, in der es den maximalen Abstand vom Arretierteil 7 hat. Mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 läßt sich das Halterteil 6 mit dem erforderlichen Hub gegen die Kraft der Feder in Richtung zum Arretierteil 7 in die Schneidposition bewegen.

Das Arretierteil 7 besteht aus einem kippsicher querverschiebbar an der Führungsschiene 5 gelagerten Führungswagen 10, einem daran befestigten Arretierelement 11 und der erwähnten Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9. Das Arretierelement 11 enthält ein - beispielsweise pneumatisch betätigtes - Klemmelement 12, mit dem das gesamte Arretierteil 7 an der Führungsschiene 5 in einer bestimmten Position festgeklemmt werden kann.

Das Halterteil 6 enthält einen querverschiebbar und kippsicher an der Führungsschiene 5 gelagerten Rahmen 13, an dem ein Messerhalter 14 und ein Ankuppelelement 15 zum Ankuppeln an ein Antriebselement befestigt ist. Falls erforderlich, ist an dem Rahmen 13 eine zusätzliche Klemmeinrichtung zum Festklemmen an der Führungsschiene 5 befestigt. Zwischen dem Rahmen 13 und der Quertraverse 3 verläuft als Antriebselement für die Querverstellung ein umlaufend antreibbares Band 17. Zum Ankuppeln des Rahmens 13 an das Band 17 weist dieser einen Vorsprung 18 auf, der zwischen die beiden Trums des Bandes 17 reicht. Oberhalb des Vorsprungs 18 ist als Ankuppelelement 15 eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet, deren Kolbenende 19 nach unten gegen das von dem Vorsprung 18 abgestützte Band 17 drückt, um den Rahmen 13 an dem Band 17 festzuklemmen.

5 Der Messerhalter 14, in dem das Obermesser 1 gelagert ist, ist aus einem sehr steifen Gußteil, vorzugsweise aus Stahl, gefertigt. Um die notwendige Steifheit des Messerhalters 14 zu erreichen, weisen alle Teile des Messerhalters 14, die beim Schneiden belastet werden, eine Wandstärke zwischen 5 mm und 30 mm auf. Dies schließt nicht aus, daß einzelne, unbelastete Teile des Messerhalters 14 eine geringere Wandstärke aufweisen; beispielsweise Schutzabdeckungen.

Vorzugsweise ist auch der Rahmen 13, an dem der Messerhalter 14 befestigt ist, aus einem Stahl-Gußteil gefertigt, dessen belastete Teile ebenfalls eine Wandstärke zwischen 5 mm und 30 mm aufweisen.
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Der Messerhalter 14 ist an dem Rahmen 13 mittels einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 20 über eine Vertikalführung 22 vertikal bewegbar gelagert, so daß das

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Obermesser 1 von seiner Arbeitsposition an dem Untermesser 2 bis in eine beabstandete Ruheposition gehoben werden kann. Bevorzugt ist der Messerhalter an seiner Oberseite mit dem Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit 20 über eine Verstellschraube 23 verbunden, damit die Arbeitsposition der Schneidkante des Messers 1 in der Höhe justiert werden kann; beispielsweise wenn sich bei einem nachgeschliffenen Messer 1 der Durchmesser verändert hat. In dem Messerhalter 14 ist eine dicke und somit sehr steife Messerwelle 24 in einem Wälzlager 25 frei drehbar gelagert, auf deren Ende das scheibenförmige Spitzmesser 1 befestigt ist. Damit die Messerwelle 24 ausreichend steif ist, beträgt ihr Durchmesser zwischen 20 mm und 60 mm, im vorliegenden Ausführungsbeispiel 40 mm.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Obermesser 1 mittels eines Drehantriebs antreibbar, um Papier oder Karton mit einem hohen Flächengewicht schneiden zu können. Falls diese Anforderung nicht gestellt ist, kann das Obermesser 1 auch frei drehbar gelagert sein. Es wird dann von dem angetriebenen Untermesser beim Schneiden mit angetrieben.

Als Drehantrieb für das Obermesser 1 dient ein Elektromotor 26, der auf einer oberhalb des Messerhalters 14 an dem Rahmen 21 befestigt ist. Die sich parallel zu der 0 Messerwelle 24 erstreckende Antriebswelle 28 des Motors 26 treibt über einen Riemen 29 die Messerwelle 24 an. Als Elektromotoren 26 für den Drehantrieb werden bevorzugt bürstenlose Gleichstrommotoren in sehr kompakter Bauweise verwendet.

In Figur 4 ist eine bevorzugte Anordnung von zwei benachbarten Längsmesserschlitten 5 relativ zueinander dargestellt:

Da beim Schneiden von Papier- oder Kartonbahnen zwischen einem Spitzmesser 1 und einem Topfmesser 2 die Schnittqualität an den beiden beim Schneiden entstehenden Bahnkanten differieren kann, ist es bisweilen wünschenswert, das Obermesser 1 an einer bestimmten Seite (rechts oder links) einzusetzen. Um dies zu ermöglichen, enthält die Längsschneidevorrichtung Schlitten in zwei Ausführungsformen, die bezüglich der Schnittebene im wesentlichen spiegelbildlich zueinander aufgebaut sind. In Figur 4 sind zwei derartige Schlitten dargestellt.

Falls die Motoren 26 ebenfalls exakt spiegelbildlich angeordnet sind, können die beiden Messerschlitten nicht auf einen gewünscht kleinen Abstand zueinander gefahren werden, da die Motoren gegeneinanderstoßen wurden. Daher ist in der bevorzugten, in

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Figur 4 dargestellten Ausführungsform einer Längsschneideeinrichtung mit zwei spiegelbildlich zueinander aufgebauten Schlitten der Motor 26 einer Ausführungsform versetzt zu dem Motor 26 der anderen Ausführungsform angeordnet. Dies bedeutet, daß der Motor 26 der einen Ausführungsform in einem anderen Abstand zu der Führungsschiene 5 angeordnet ist, so daß die beiden Motoren 26 sich beim Annähern der beiden Schlitten nebeneinander bewegen können.

Zur Steuerung der Positionierbewegung jedes Obermesser 1 enthält die Längsschneidevorrichtung ein Positionsmeßsystem, das die Position jedes Halterteils 6 an der Führungsschiene 5 mißt. Bevorzugt wird ein die absolute Position jedes Schlittens bestimmendes Wegmeß-System eingesetzt, bei dem eine Kombination von Magnet- und Ultraschalleffekten zur Meßwerterfassung benutzt wird. Dazu ist an der Quertraverse 3 ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Meßrohr 30 befestigt, über das für jeden Schlitten ein am Rahmen 13 befestigter Magnet 31 mit Spiel geschoben ist. In dem Meßrohr 30 werden durch Stromimpulse Magnetfelder erzeugt, die mit den Permanentmagneten 31 wechselwirken und jeweils in dem Rohr 30 durch Magnetostriktion einen Ultraschallimpuls auslösen, dessen Laufzeit zur jeweiligen Positionsbestimmung ausgewertet wird.

0 Bei einem Formatwechsel werden die Kreismesserpaare 1, 2 jeweils nach dem folgenden Verfahren in ihre neue Position gebracht:

Zunächst wird der Messerhalter 14 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 20 vertikal angehoben. Sowohl das Klemmelement 12 des Arretierteils 7 als auch - falls vorhanden die Klemmeinrichtung des Halterteils 6 werden von der Führungsschiene 5 gelöst. Das Arretierteil 7 wird von der Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 auf maximalem Abstand vom Halterteil 6 gebracht und von der über den Kolben 9 gezogenen Feder sicher in dieser Position gehalten.

Anschließend wird das Halterteil 6 mittels des Ankuppelelements 15 an das umlaufende Band 17 angekuppelt, und von diesem wird der gesamte Schlitten (Halterteil 6, Arretierteil 7) in seine neue Position bewegt. Dort wird das Halterteil 6 von dem Band abgekuppelt und zunächst das Arretierteil 7 an der Führungsschiene 5 festgeklemmt. Gleichzeitig werden die zugehörigen Untermesser 2 ebenfalls in ihre neue Schneidposition gebracht. Nach Absenken der Obermesser 1 in ihre Schneidposition werden ihre Schneidkanten an der Schneidkante des zugehörigen Untermessers 2 ausgerichtet. Dazu zieht die Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 das Halterteil 6 mit dem daran gelagerten

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Obermesser 1 in Richtung zum Arretierteil 7 bis die beiden Schneidkanten die gewünschte relative Position zueinander haben. Abschließend wird auch das Halterteil 6 mittels der Klemmeinrichtung 16 an der Führungsschiene 5 festgeklemmt.

Claims

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15.07.1998

Jagenberg Papiertechnik GmbH, Neuss
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SCHUTZANSPRÜCHE

Längsschneidevorrichtung zum Schneiden von laufenden Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit zumindest einem, ein Kreismesser (1) tragenden Schlitten, der an einer sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Führung (5) verstellbar gelagert ist und der einen Messerhalter (14) enthält, an dem das Kreismesser (1) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (14) aus einem steifen Gußteil, vorzugsweise aus Stahl, gefertigt ist und alle seine beim Schneiden belasteten Teile eine Wandstärke zwischen 5 mm und 30 mm aufweisen, und daß das Kreismesser (1) an einer Messerwelle (24) gelagert ist, deren Durchmesserzwischen mm und 60 mm beträgt.

0 Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (14) an einem an der Führung (5) gelagerten Rahmen (13) vertikal bewegbar gelagert ist.

Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (13) aus einem Stahl-Gußteil gefertigt ist, dessen belasteten Teile eine Wandstärke zwischen 5 mm und 30 mm aufweisen.

Längsschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten ein Drehantrieb (26) zum Antreiben des Kreismessers (1) befestigt ist.

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Längsschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schlitten in zwei Ausführungsformen enthält, die bezüglich der Schnittebene im wesentlichen spiegelbildlich zueinander aufgebaut sind.

Längsschneidevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei den beiden spiegelbildlich zueinander aufgebauten Ausführungsformen der Schlitten die Motoren (26) der Drehantriebe mit unterschiedlichem Abstand zu der Führung (5) versetzt zueinander angeordnet sind.

Längsschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, daß der Schlitten aus einem Halterteil (6) und einem Arretierteil (7) besteht, die jeweils an der Führung (5) gelagert sind und die mittels eines Antriebs (8, 9) aufeinander zu und voneinander wegbewegbar sind, wobei - das Arretierteil (7) ein Arretierelement (11) zum Festklemmen an der Führung (5) enthält und - das Halterteil (6) das Kreismesser trägt.