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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen
oder Bahnen aus ähnlichem dünnen Material.
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In der papierverarbeitenden Industrie erfolgt das Durchtrennen breiter
Papierbahnen in Hochqualitätsbogen üblicherweise mittels eines Paares gegenläufig
umlaufender Schneidtrommeln mit zusammenwirkenden Messerblättern, die gewöhnlich
schraubenförmig auf den Trommeln angebracht sind. Diese Art von Schneidvorrichtung
ist in der Industrie als Doppeldrehschneider bekannt.
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Um unterschiedliche Bogenlängen herstellen zu können, wird der Drehschneider
über ein drehzahlveränderliches Getriebe mit zyklischer Geschwindigkeit so angetrieben,
daß .sich die Messer im Augenblick des Schnittes mit der Bahngeschwindigkeit bewegen,
unabhängig davon, welche Bogenlänge hergestellt werden soll. Um die Trägheit der
Trommeln zu verringern, ist jede Trommel mit zwei Messern versehen, so daß die zyklische
Belastung bei hohen Drehzahlen nicht zu groß wird; hierbei ist es bekannt, Maßnahmen
vorzusehen, um zur Herstellung von Bogen doppelter Länge eines der Messer zu entfernen.
Bei einem solchen Wechsel muß jedoch die Maschine angehalten. werden, was einen
entsprechenden Produktionsverlust zur Folge hat.
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Zur Lösung dieser Schwierigkeiten ist die in Anspruch 1 angegebene
Erfindung vorgesehen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit gewissermaßen ein "Ubersprung-Schnitt"
vorgesehen. Hierdurch kann die Papierbahn bei einer gegebenen Bahngeschwindigkeit
in Bogen mehrfacher Länge, entsprechend dem Abstand zwischen den Messern auf der
einen Trommel, durchtrennt werden.
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Vorzugsweise werden die Trommeln in an sich bekannter Weise von einem
drehzahlveränderlichen Getriebe und mit zyklischer Geschwindigkeit so angetrieben,
daß die Umfangsgeschwindigkeit jedes Messers während eines Schnittes (oder auch
während einer Schnittauslassung) gleich der Bahngeschwindigkeit ist, so daß ein
infinitesimal veränderlicher Bereich von Bogenlängen hergestellt werden kann.
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Wenn die eine Trommel zwei Messer und die andere Trommel nur ein Messer
besitzt, ist der Durchmesser der zweiten Trommel halb so groß wie der der ersten
Trommel, und ihre Drehzahl ist doppelt so groß wie die der ersten Trommel, so daß
die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Trommeln gleich bleiben. Vorzugsweise sind
jedoch beide Trommeln gleich ausgebildet, wobei jede der beiden Trommeln zwei Messer
besitzt.
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Um einen präzisen Schneideingriff der Messer sicherzustellen, sind
die Messer auf einer der Trommeln flexibel gelagert, oder sie sind starr angebracht,
jedoch in sich flexibel.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die
Bewegungseinrichtung ein Nockenfolgeglied auf jeder Seite der einen Trommel auf,
wobei die Nockenfolgeglieder mit auf der anderen Trommel vorgesehenen entsprechenden
Nocken gemeinsam in und außer Anlage bewegbar sind.
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Die eine Trommel kann auf zwei Hebeln bewegbar gelagert sein, die
um die Achse eines die eine Trommel antreibenden Zahnrades schwenkbar ist; auf den
Hebeln können jeweils die Nockenfolgeglieder gleitbar gelagert sein, um eine solche
Bewegung in und außer Anlage mit den entsprechenden Nocken zu ermöglichen.
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Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er-
findung
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung; Fig. 2 einen Querschnitt
entlang der Linie A-A in Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt eine obere Trommel 1 und eine untere Trommel 2, die jeweils
zwei Messer 1a'1b bzw. 2a,2b tragen. Die Messer haben auf jeder Trommel einen Abstand
von 1800 zueinander, und die Messer auf einer der Trommeln sind auf dieser Trommel
elastisch gelagert. Die untere Trommel 2 (vgl. Auch Fig.2) ist mittels Lager um
eine feste Achse in Seitenrahmen (nicht gezeigt) gelagert, während die obere Trommel
1 mittels Lager auf schwenkbaren Hebeln 3 und 4 drehbar gelagert ist. Der Antrieb
für die untere Trommel 2 (der weiter unten beschrieben wird) wird auch auf die obere
Trommel 1 über ein auf einer Seite der unteren Trommel 2 gelagertes Zahnrad 6 übertragen,
und zwar über zwei leerlaufende Zahnräder 7 und 8 und ein Zahnrad 9, das auf der
oberen Trommel 1 angebracht ist. Die Hebel 3 und 4 sind um eine Achse 5 schwenkbar,
die zu dem leerlaufenden Zahrad 8 koaxial verläuft.
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An entsprechenden Enden der unteren Trommel 2 befinden sich Nocken
10 und 11, von denen jeder mit einet erhöhten radialen Abschnitt 12 versehen ist.
Die Nocken 10,11 sind zueinander ausgerichtet und so angeordnet, daß die erhöhten
Abschnitte 12 in einer Winkelstellung liegen, die der des Messers 2a entspricht.
Auf jedem der Hebel 3 und 4 sind als Rollen ausgebildete Nockenfolgeglieder 13,14
gleitbar befestigt; die Nockenfolgeglieder 13,14 sind aus der in Fig.2 gezeigten
Betriebsstellung mittels eines auf jedem Hebel 3,4 angebrachten pneumatischen Zylinders
15 in eine Stellung rechts davon bewegbar. In der dargestellten Betriebsstellung
hat eine Drehung der Trommel 2 im Uhrzeigersinn zur Folge, daß der erhöhte Abschnitt
12 der Nocken in Anlage mit den Nockenfolgegliedern 13,14 gebracht wird und somit
die Trommel -1 durch Schwenken-der Hebel 3,4 angehoben
wird. Bei
jeder Umdrehung der Trommel 1 bewegt sich somit das Messer 1a außer Eingriff mit
seinem entsprechenden Messer 2a, was aufgrund der Trennung der oberen Trommel 1
von der unteren Trommel 2 einen Fehlschnitt'bzw. eine Schnittauslassung in der Papierbahn
W zur Folge hat. Wenn die Nokkenfolgeglieder 13,14 von den erhöhten Abschnitten
12 der Nocken 10,11 abgehoben sind, ruhen die Hebel 3,4 auf Blökken 17; es sind
Hilfsmittel wie z.B. Federn oder pneumatische Zylinder (nicht gezeigt) vorgesehen,
um sicherzustellen, daß die Trommeln während des Schnittvorganges fest zusammen
bleiben.
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Werden die pneumatischen Zylinder 14 betätigt, um die Nokkenfolgeglieder
13,14 zurückzuziehen, hat dies zur Folge, daß die Nocken 10,11 unwirksam werden,
so daß jedes der Messer auf den Trommeln einen Schnitt ausführt. Die Zylinder 15
können von einem entsprechenden Prozeßsteuerungsgerät (nicht gezeigt), je nach der
zu schneidenden Bogenlänge, gesteuert werden.
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Der Antrieb der Trommeln kommt von einer zyklischen Antriebsvorrichtung
21, unter Durchgang durch einen 2:1-Untersetzunggetriebezug 20 und 19. Die zyklische
Antriebsvorrichtung 21 ist eine übliche Konstruktion mit Direktkopplung, und sie
ist so ausgebildet, daß sie ein Geschwindigkeitsverhältnis von 1:1 bis 2:1 liefert.
Die Antriebsvorrichtung 21 ihrerseits wird von einem Hauptmotor 23 über eine Rolle
24 und einen Riemen 25 auf einem Schwungrad 22 angetrieben; dies stellt sicher,
daß die zyklischen Stöße ohne größere Drehzahlschwankung im übrigen Antrieb absorbiert
werden.
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Die Papierbahn W wird durch die Schneidtrommeln von einer großen Rolle
31 (in Fig. 1 schematisch dargestellt) geführt, die ebenfalls vom Hauptmotor 23
über eine auf dem Schwungrad 22 angebrachte Rolle 26 angetrieben wird. Ein Riemen
28 läuft um die Rolle 26 und treibt eine weitere Rolle 27,
die mit
der Eingangsseite eines Getriebes 35 verbunden ist.
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Das Getriebe 35, das sechzehn Drehzahlverhältnisse liefern kann, treibt
eine Differentialrolle 29, deren anderen Seite ein kleiner Servomotor 34 seine Ausgangsleistung
über eine Rolle 33 und einen Riemen 32 zuführt. Die Ausgangsleistung der Differentialrolle
29 gelangt zu einer Welle 30, die mit der Rolle 31 fest verbunden ist. Durch andern
der Drehzahl des Niedrigleistungs-Servomotors 34 läßt sich ein großer Bereich von
Drehzahl in Verbindung mit dem Getriebe 35 (sechzehn Drehzahlen) erzielen, wie es
grundsätzlich in der US-PS 4 020 722 beschrieben ist.
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Der Wechsel vom Zweimesserbetrieb auf jeder Trommel 1 und 2 zum Einmesserbetrieb
kann sehr rasch erfolgen, indem die pneumatischen Zylinder 15 auf jedem Hebel 3
und 4 betätigt werden. Es ist lediglich erforderlich, die Drehzahl des Hauptmotors
23 zu verringern und die pneumatischen Zylinder 15 zu einem Zeitpunkt in und außer
Betrieb zu setzen, wenn die erhöhten Abschnitte der Nocken gerade ihre obere Mittelstellung
durchschritten haben. Sobald sich die Nockenfolgeglieder 13 in Stellung befinden,
kann die Drehzahl des Hauptmotors auf die volle Drehzahl erhöht werden.
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Die beiden Trommeln müssen nicht gleich ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann die Trommel 1 nur mit einem Messer versehen sein
und den halben Durchmesser der Trommel 2 besitzen. Die Trommel 1 würde dann im Betrieb
mit der doppelten Drehzahl der Trommel 2 angetrieben werden, so daß das einzige
Messer auf der Trommel 1 abwechselnd einen Schnitt auslassen und einen Schnitt durchführen
würde, wenn sich die Nockenfolgeglieder 13 in ihre Betriebsstellung befinden.
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