DE3146116C2

DE3146116C2 - Messerhalter für Längsschneider

Info

Publication number: DE3146116C2
Application number: DE3146116A
Authority: DE
Inventors: Horst 6102 Pfungstadt Müller
Original assignee: DR OTTO C STRECKER KG 6102 PFUNGSTADT DE; DR OTTO C STRECKER KG 6102 PFUNGSTADT
Current assignee: Valmet Deutschland GmbH
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1985-10-10
Also published as: US4474096A; GB2110147B; DE3146116A1; GB2110147A

Abstract

Ein Messerhalter (2) für Längsschneider, dessen drehbare Messerscheibe (8) in bezug auf eine damit zusammenwirkende zweite drehbare Messerscheibe (10) durch getrennte, jedoch aus einer gemeinsamen steuerbaren Zuleitung (26) speisbare Pneumatikzylinder (12, 14) gegen eine Rückstellfederkraft zunächst radial und dann axial zustellbar ist. Die Erfindung bezweckt, Ansprechzeitpunkt, Zustellgeschwindigkeit und Zustellkraft für den Zylinder für die axiale Zustellbewegung möglichst unabhängig einstellbar zu machen und über dies einen Slip-Stick-Effekt in der axialen Zustellbewegung zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist dem Zylinder (14) für die axiale Zustellbewegung ein einstellbares Reduzierventil (38) vorgeschaltet. Er ist doppeltwirkend ausgebildet und andererseits mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt, die beim Zustellhub durch ein Drosselorgan (50) hindurch in einen Windkessel (52) ausgetrieben wird. Das pneumatische Druckmittel des Windkessels, der in diesem Falle zugleich die Rückstellfederkraft liefert, ist über ein einstellbares Reduzierventil (38) einspeisbar, ggf. das gleiche, über das auch der Zylinder (14) für die axiale Zustellbewegung gespeist wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Messerhalter für Längsschneider gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Mit derartigen Längsschneidern werden Materialbahnen z. B. aus Papier streifenförmig in sog. Nutzen zerteilt.

Bei allen einschlägigen Längsschneidern besteht das Problem, die beiden sich im Betrieb geringfügig überschneidenden Messerscheiben von der Ober- bzw. Unterseite der zu schneidenden Materialbahn her störungsfrei und äußerst schonend, dabei aber zuverlässig miteinander zum Eingriff zu bringen. Während die Untermesserscheibe gewöhnlich topfförmig ausgebildet und an ihrer Stirnkante geschliffen ist, ist die Obermesserscheibe flach und an ihrem Umfang angeschärft. Es muß unter allen Umständen verhindert werden, daß diese Obermesserscheibe radial auf die Untermesserscheibe aufsetzt, weshalb die Zustellbewegung gemeinhin in eine radiale und eine axiale Zustellbewegung unterteilt wird, deren letztere erst nach der ersteren ihren Abschluß finden darf. Ebenso muß vermieden werden, daß der empfindliche Rand der Obermesserscheibe in Axialrichtung hart auf die Stirnkante der Untermesserscheibe auftrifft, während doch andererseits für einen einwandfreien Schnitt eine ausreichende Andruckkraft erforderiich ist.

Bei einer aus der DE-PS 10 24 341 bekannten Ausführung eines Messerhalters für einen Längsschneider hat man dem genannten Problem dadurch beizukommen

ίο versucht, daß man die den beiden als Zylinder ausgebildeten Linearantriebsgliedern für die radiale bzw. axiale Zustellbewegung entgegenwirkenden Federkräfte und vor allem deren Vorspannung unter Berücksichtigung der jeweiligen Kolbenfläche derart aufeinander abgestimmt hat, daß beide Linearantriebsglieder nur nacheinander, und zwar mit einer gewünschten Kraft, tätig werden. Diese Abstimmung wird aber dadurch in Frage gestellt, daß die Federn altern und auch der Reibungswiderstand sich nicht genau kalkulieren läßt, selbst wenn man dem Zylinder für die axiale Zustellbewegung eine aufwendige reibungsarme Lagerung gibt. Die Reibungskräfte in Verbindung mit den elastischen Druck- und Federkräften neigen zudem dazu, einen Slip-Stick-Effekt hervorzurufen, der zu einem harten, stoßartigen Aufeinandertreffen der Messerscheiben führen kann.

Bei einer anderen, aus der DE-AS 22 44 421 bekannten Ausführung, wie sie dem Gattungsbegriff zugrundeliegt, findet das pneumatische Druckmittel zu dem Linearantriebsglied für die axiale Zustellbewegung über ein Drosselorgan Zutritt, wodurch dieses Antriebsglied mit einer Zeitverzögerung anspricht. Jedoch ist auch diese Zeitverzögerung, ebenso wie die betreffende Zustellgeschwindigkeit und der Messerandruck, vom anstehenden Druck und von der Rückstellfederkraft abhängig, mit welcher ja der Ansprechdruck des Antriebsgliedes variiert. Dazu noch wird auch hier das Kräftegleichgewicht zwischen Druckkraft und Federkraft durch Reibungskräfte im Sinne eines Slip-Stick-Effekts gestört.
Bei einem weiteren, aus der DE-OS 28 21 956 bekannten Messerhalter ist dem als doppeltwirkender Zylinder ausgebildeten Linearantriebsglied für die axiale Zustellbewegung ein vom Druck in der gesteuerten Zuleitung des Linearantriebsgliedes für die radiale Zustellbewegung abhängiges Umschaltventil vorgeschaltet, über das entweder die eine Zylinderseite unmittelbar aus der gesteuerten Zuleitung oder aber, für die betreffende Zustellbewegung, die andere Zylinderseite über ein Druckregelventil aus einer eigenen Zuleitung, speisbar ist. Während sich hier zwar der Betätigungsdruck für die axiale Zustellbewegung und damit auch die axiale Zustellgeschwindigkeit sowie der Messerandruck feinfühlig einstellen lassen, erfordert der betreffende Messerhalter, wie gesagt, zwei Zuleitungen. Sodann liegt auch hier der Auslösezeitpunkt für die axiale Zustellbewegung nicht einwandfrei fest, da das Umschaltventil in Abhängigkeit von dem variablen Druck in der Zuleitung des Anfiebsgliedes für die radiale Zustellbewegung arbeitet, der wiederum von der betreffenden Rückstellfederkraft abhängt. Zudem stehen mit den beiderseits wirksamen Druckkräften gleichfalls elastische Kräfte miteinander im Gleichgewicht, die in Verbindung mit den unvermeidlichen Reibungskräften dazu neigen, einen Slip-Stick-Effekt hervorzurufen.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Messerhalter der im Gattungsbegriff angegebenen Art so auszubilden, daß Ansprechzeitpunkt, Zustellgeschwindigkeit und Zustellendkraft (= Messerandruckkraft) des Linearantriebsgliedes für die axiale Zu-

Stellbewegung praktisch unabhängig von den betreffenden Parametern des Linearantriebsgliedes für die radiale Zustellbewegung eingestellt werden können und darüber hinaus die axiale Zustellbewegung möglichst stetig abläuft.

Diese Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch das aus der gemeinsamen gesteuerten Zuleitung gespeiste Druckregelventil lassen sich die Zustellgeschwindigkeit und Andruckkraft des Linearantriebsgliedes fik die axiale Zustellbewegung genau einstellen, und zwar unabhängig vom Druck in der Zuleitung. Dazu bedarf es weder einer zweiten Zuleitung noch eines druckabhängigen Umschaltventil. Die Stoßdämpfmittel wirken einem Slip-Stick-Effekt entgegen, indem sie eine im wesentlichen geschwindigkeitsproportionale Widerstandskraft hervorrufen. Zudem bestimmen sie aber die Zustellgeschwindigkeit maßgeblich mit, so daß mit dem Druckregelventil vorrangig die Messerandruckkraft eingestellt werden kann.

Vorteilhafterweise kann auch die Rücksteiffederkraft des Linearantriebsgliedes für die axiale Zustellbewegung über die Stoßdämpfmittel aufgebracht werden. Zu diesem Zweck wird die Dämpfungsflüssigkeit durch das Linearantriebsglied für die axiale Zustellbewegung in einen Windkessel hinein verdrängt. Der Druck in dem Windkessel kann wiederum über ein Druckregelventil einstellbar sein, ggf. das gleiche, mit dem auch der Betätigungsdruck des Linearantriebsgliedes für die axiale Zustellbewegung einstellbar ist. Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine etwas schematisierte, weitgehend geschnittene Darstellung des betreffenden Messerhalters nach der Erfindung und

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild desselben.

Der in F i g. 1 gezeigte Messerhalter 2 ist seitwärts verschiebbar und über einen Klemmhebel 4 feststellbar auf einer Profilschiene 6 des Maschinengestells gelagert. Es handelt sich um einen Obermesserhalter, dessen flache Messerscheibe 8 mit einer rotierend angetriebenen, topfförmigen Untermesserscheibe 10 zusammenzuwirken vermag. Zu diesem Zweck ist die Obermesserscheibe 8 mittels eines Linearantriebsgliedes in Gestalt eines Pneumatikzylinders 12 absenkbar, d. h. in bezug auf die Untermesserscheibe 10 radial zujtellbar, und mittels eines Linearantriebsgliedes in Gestalt eines Pneumatikzylinders 14 axial zustellbar.

Der Zylinder 14. ein doppeltwirkender Zylinder, befindet sich am unteren Ende der Kolbenstange 16 des Zylinders 12. Daneben ist er in einer Wange 18 geführt, die sich unterseitig an einen u. a. das Gehäuse des Zylinders 12 bildenden Block 20 anschließt. Während die Untermesserscheibe 10 drehend angetrieben ist, ist die Obermesserscheibe 8 mittels Wälzlagern 22 frei drehbar auf einer von der Kolbenstange 24 de= Zylinders 14 gebildeten Achse gelagert, um von der Untermesserscheibe 10 durch Reibung mitgenommen zu werden.

Die beiden Zylinder 12 und 14 werden zum Zweck der Zustellung über eine gemeinsame ventilgesteuerte Luftzuleitung 26 gespeist, die in diesem Beispiel von oben in die Kolbenstange 16 einmündet. Ein entsprechender Kanal 28 in der Kolbenstange 16 hat einen ersten Auslaß 30 oberhalb des Kolbens 32 im Zylinder 12 und einen zweiten Auslaß 34 unterhalb des Zylinders 12. Der Auslaß 34 ist über eine flexible Leitung 36. ein einstellbares Druckregelventil 38 und eine weitere flexible Leitung 40, mit der der Messerscheibe 8 abgekehrten Seite des Zylinders 14 verbunden. An die Leitung 40 ist ein Manometer 42 angeschlossen, das, ebenso wie das Druckregelventil 38 an der Wange 18 angebracht ist. Auf diese Weise ist die der Messerscheibe 8 abgewandte Seite des Zylinders 14 aus der Zuleitung 26 mit einem einstellbaren reduzierten Druck speisbar.

Die Rückstellung des Kolbens 32 im Zylinder 12 geschieht durch eine Schraubenfeder 44 im unteren Teil des Zylinders, während diejenige des Kolbens 46 im Zylinder 14 auf andere, anschließend noch beschriebene Weise erfolgt.

is Die der Messerscheibe 8 zugewandte Seite des Zylinders 14 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit angefüllt und steht über eine flexible Leitung 48 und eine Drossel 50 mit einem Windkessel 52 in Verbindung, der sich neben dem Zylinder 12 in dem Block 20 befindet. Genauer gesagt ist der Windkessel 52 durch eine flexible Membran 54 in zwei hermetisch gegeneinander abgedichtete Kammern 56 und 58 unterteilt, von denen nur die erstere die Dämpfungsflüssigkeit aufnimmt Die größere zweite Kammer 58 steht einerseits über einen Kanal 60 mit einem Manometer 62 und andererseits über eine Leitung 64 und ein druckknopfbetätigbares Absperrventil 66 mit dem Druckregelventil 38 in Verbindung, über das sie unter einstellbarem Druck mit pneumatischem Druckmittel aus der Leitung 26 speisbar ist. Alternativ hierzu könnte das pneumatische Druckmittel der Kammer 58 auch über ein eigenes Druckregelventil und ggf. aus einer eigenen Leitung zugeführt werden.

Die Drossel 50 besteht in dem gezeigten Beispiel aus einer Lochblende, die in eine Überwurfmutter 68 am Eintritt in die Kammer 56 des Windkessels 52 eingelegt ist.

In dem Schaltbild der F i g. 2 sind die Teile 12,14,16, 24, 26, 32, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 62, 64 und 66 im Prinzip wiederzuerkennen. Es ist ersichtlich.

wie die Kammer 58 bei Betätigung des Absperrventils 66 unter geeigneter Einstellung des Druckregelventils 38 mit pneumatischem Druckmittel aus der Leitung 26 aufladbar ist. das danach, d. h. nach Freigabe des Absperrventils 66. in ihr eingesperrt bleibt.

Das in der Kammer 58 eingesperrte Druckmittel wirkt als Feder, die unter Vermittlung der Dämpfungsflüssigkeit in der Kammer 56 und dem damit verbundenen Zylinderraum den Kolben 46 des Pneumatikzylinders 14 in seine Ausgangsstellung zurückzuführen sucht. Im Falle der Betätigung des Zylinders 14 aus der Leitung 26 wirkt die Federkraft des Druckmittels in der Kammer 58 dem Betätigungsdruck aus der Leitung 40 entgegen, ähnlich wie die Feder 44 dem Betätigungsdruck am Zylinder 12 entgegenwirkt. Mi: dem Druck in der Kammer 58 läßt sich auch die an dem Kolben 46 wirksame Rückstellfederkraft einstellen, womit in erster Linie die Messerandruckkraft steuerbar ist. unabhängig von der Einstellung des Betätigungsdruckes für den Zylinder 14.

Erlischt der Druck in der Leitung 26. so kehren die Kolben beider Zylinder unter der Einwirkung der Feder 44 bzw. des in der Kammer 58 eingesperrten Druckmittels in ihre in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, bei welcher die Messerscheiben voneinander entfernt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Messerhalter für Längsschneider, dessen drehbare Messerscheibe (8) in bezug auf eine damit zusammenwirkende zweite drehbare Messerscheibe (10) durch getrennte jedoch aus einer gemeinsamen steuerbaren Zuleitung (26) speisbare pneumatische Linearantriebsglieder (12, 14) aus einer Ausgangsstellung, in der sich die Messerscheiben außer Eingriff befinden, jeweils gegen eine Rückstellfederkraft zunächst radial und dann axial zustellbar ist, wobei dem Linearantriebsglied (14) für die axiale Zustellbewegung ein durchflußbegrenzendes Organ vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das durchflußbegrenzende Organ ein einstellbares Druckregelventil (38) ist und daß das Linearantriebsglled (14) für die axiale Zustellbewegung zusätzlich zu der betreffenden Federkraft gegen Stoßdämpfmittel (50) wirkt

2. Messerhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linearantriebsglied (14) für die axiale Zustellbewegung doppeltwirkend ausgebildet ist und daß sich an die passive Seite desselben ein Drosselorgan (50) anschließt.

3. Messerhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die passive Seite des Linearantriebsgliedes (14) für die axiale Zustellbewegung hydraulikbeaufschlagt ist und über das Drosselorgan (50) mit einem Windkessel (52) kommuniziert.

4. Messerhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikdruck des Windkessels (52) über ein einstellbares Druckregelventil (38) — ggf. das gleiche, über das auch das Linearantriebsglied (14) für die axiale Zustellbewegung beaufschlagbar ist — in Reihe mit einem Absperrventil (66) einstellbar ist.

5. Messerhalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkessel (52) in das Gehäuse des Linearantriebsgliedes (12) für die radiale Zustellbewegung integriert ist.

6. Messerhaltcr nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkessel (52) eine das hydraulische Dämpfungsmittel von dem pneumatischen Druckmittel trennende Membran (54) enthält.