DE4005639A1 - Vorrichtung zum durchschneiden einer materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchschneiden einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf der Trag- oder Stützwalze einer Wickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Aufwickelmaschinen für Papier- oder Kartonbahnen ist es bei einem Rollenwechsel erforderlich, die Bahnen zuverlässig quer durchzutrennen. Für einen möglichst schnellen Rollenwechsel erfolgt die Durchtrennung der Bahn zweckmäßigerweise auf der Stütz- oder Trägwalze, die als Saugwalze ausgebildet ist und den neugeschaffenen Bahnanfang mittels Unterdruck festhält, bis die neue Wickelhülse eingelegt ist. Aus der DE-OS 29 20 707 ist eine Tragwalzen-Wickelmaschine bekannt, bei der das Durchtrennen der Bahn mittels einer durch den Tragwalzenspalt hochfahrenden Trenneinrichtung erfolgt, an deren Abreißklinge die Bahn beim Ausstoßen der vollen Wickelrolle abreißt. Das Abreißen der Bahn bereitet bei schwereren Papiersorten (größer 50 g/m²) Probleme und es entsteht eine undefinierte Abrißkante, die ein sauberes Anwickeln des neuen Bahnanfangs an den neuen Wickelhülsen erschwert.

An Tragwalzen-Wickelmaschinen für schwerere Papiersorten ist aus der DE-OS 31 51 256 eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die aus einer um die Achse einer der Tragwalzen mittels Schwenkhebeln schwenkbaren baulichen Einheit einer Heft- und Schneidvorrichtung besteht. Die Schneidvorrichtung ist ein aktives, über die Bahnbreite bewegbares Messer, das die Bahn auf der Wickelhülse durchschneidet, wobei der neugebildete Bahnanfang an der Wickelhülse festgeheftet oder festgeklebt wird. Da das Durchschneiden der Bahn erst nach Einlegen einer neuen Wickelhülse erfolgt, benötigt diese Vorrichtung relativ viel Zeit und ist bei Stützwalzen-Wickelmaschinen, bei denen die Wickelrollen von in die Wickelhülsen einfahrbaren Führungsköpfen gehalten werden, nicht einsetzbar. Bei Stützwalzen-Wickelmaschinen erfolgt die Durchtrennung der Bahn durch Abreißen beim Entladen der Wickelrollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit der sich die Bahn auf einer Stütz­ oder Tragwalze vor dem Entladen der vollen Wickelrollen entlang einer definierten Schneidlinie durchschneiden läßt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung wird jeweils ein Teil der Bahn zunächst von der Walze angehoben, so daß eine Führungsschiene unter die Bahn gelangt, die diese beim eigentlichen Schneidvorgang mit Abstand von der Walze führt. Das Schneidmesser kann so beim Schneiden mit Abstand quer über die Stütz- oder Tragwalze gefahren werden, ohne deren Oberfläche zu berühren.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung: Patentanspruch 2 enthält eine Einrichtung zum Anheben der Bahn, bei der die Bahn zunächst an Saugnäpfen festgesaugt und anschließend mechanisch auf die Führungsschiene angehoben wird. Nach Patentanspruch 3 werden periodisch die jeweils auf der Bahn aufliegenden Saugnäpfe an eine Unterdruckleitung angeschlossen und zum Ablösen der Bahn wieder von dieser getrennt.

Die Patentansprüche 4 bis 7 enthalten konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Patentanspruch 8 enthält eine Wickelmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung.

Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigt

Fig. 1 ausschnittsweise in Seitenansicht eine Stützwalzen-Wickel­ maschine, bei der die Schneidvorrichtung in die Absenkbühne integriert ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Schneidvorrichtung in Schneidrichtung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht senkrecht zur Schneidrichtung (Schnitt A-A von Fig. 2).

Die in Fig. 1 ausschnittsweise in Seitenansicht gezeigte Wickelmaschine weist eine als Saugwalze ausgebildete Stützwalze 1 auf, auf der die Wickelrollen 2 während des Aufwickelns der Bahn 3, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aufliegen. Die Wickelrollen 2 werden jeweils von seitlich in die Wickelhülsen einfahrbaren Führungsköpfen 4 gehalten. Die Bahn 3 wird vor dem Aufwickeln durch Längsschneiden in mehrere Einzelbahnen aufgeteilt, so daß auf jeder Seite der Stützwalze 1 mehrere Wickelrollen 2 fluchtend aufgereiht aufgewickelt werden. Nachdem die Wickelrollen 2 fertig gewickelt sind, wird eine Absenkbühne 5 mittels Kolben-Zylinder-Einheiten 6 bis an ihre Unterseite angehoben. Nach Ausfahren der Führungsköpfe 4 aus den Wickelrollen 2 wird die Absenkbühne 5 abgesenkt, und die Wickelrollen 2 werden abtransportiert.

Vor dem Absenken der Wickelrollen 2 wird die Bahn 3 mittels der in die Absenkbühne 5 integrierten Trennvorrichtung 7 auf der Stützwalze 1 durchgetrennt. Der so geschaffene neue Anfang der Bahn 3 wird durch Unterdruck auf der Stützwalze 1 gehalten bis neue Wickelhülsen eingelegt sind und der Bahnanfang an diesen befestigt ist.

Die Trenneinrichtung ist in den Fig. 2 und 3 näher beschrieben: An der der Stützwalze 1 zugewandten Seite der Absenkbühne 5 ist eine sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckende kolbenstangenlose Kolben-Zylinder-Einheit 8 befestigt. Am Kolbenbügel 9 der Kolben-Zylinder-Einheit 8 sind zwei parallele Hebel 10, 11 angelenkt, an denen ein Schlitten 12 befestigt ist, der eine Anhebeeinrichtung 13 und ein Schneidmesser 14 trägt. Am vorderen und hinteren Ende des Schlittens 12 ist jeweils ein Laufrad 16, 17 angeordnet, mit denen er auf die Stützwalze 1 aufsetzt und über diese reibungsfrei gefahren werden kann. Zwischen den beiden Hebeln 10, 11 wirkt eine Feder 15, die den Schlitten 12 beim Aufsetzen auf die Stützwalze 1 gegen diese drückt. Zum Absenken des Schlittens 12 auf die Stützwalze und zum Anheben von dieser dienen zwei seitliche Kolben-Zylinder-Einheiten 18, wobei beim Absenken eine Sperre 19 gelöst, beim Anheben verriegelt wird, so daß der Schlitten 12 einerseits - bei gelöster Sperre 19 - von der Feder 15 angedrückt auf der Stützwalze 1 aufliegt, andererseits - bei verriegelter Sperre 19 - mit geringem Abstand von der Stützwalze 1 gehalten wird (Fig. 3).

Als Anhebeeinrichtung 13 für die auf der Stützwalze 1 aufliegende Bahn 3 dient eine am Schlitten 12 frei drehbar gelagerte Saugeinrichtung bestehend aus umfänglich angeordneten Saugnäpfen 20 - im vorliegenden Beispiel 16 Stück -, die auf einem gemeinsamen Grundkörper 21 radial sich erstreckend befestigt sind und etwas über die Laufräder 16, 17 hinausragen. Der Grundkörper 21 ist zwischen zwei Führungsplatten 22, 23 des Schlittens 12 frei drehbar auf einer Achse 24 gelagert, wobei von jedem Saugnapf 20 sich Saugkanäle zu den Führungsplatten 21, 23 erstrecken. Beide Führungsplatten 22, 23 enthalten an ihren Innenseiten jeweils eine kreisförmige Bohrung 25 mit einer Axialdichtung zum Grundkörper 21, die jeweils mit einer Saugleitung verbunden sind. Die Bohrungen 25 sind exzentrisch angeordnet und ihre Größe ist derart gewählt, daß beim Drehen des Grundkörpers 21 jeweils drei der Bahn 3 zugewandte Saugnäpfe 20.1-20.3 an den Unterdruck angeschlossen sind.

Unmittelbar an die Anhebeeinrichtung 13 schließt sich eine Führungsschiene 26 an, die zu dem Schneidmesser 14 führt, wobei sich ihr Abstand zur Stützwalze 1 vergrößert (Fig. 3). Als Schneidmesser 14 ist ein Kreismesser eingesetzt, das in dem Schlitten 12 frei drehbar so gelagert ist, daß seine Schneidklingen 14.1 beim Aufliegen des Schlittens 12 auf der Stützwalze 1 noch einen geringen Abstand zu dieser aufweisen. Die Schneidklingen 14.1 reichen durch einen Schlitz in der Führungsschiene 26, die beim Schneiden einen Gegenhalt für die Bahn 3 bildet. Anstelle eines kreisförmigen Messers kann auch eine gekrümmte Schneidklinge eingesetzt werden, die zum Schneiden durch die Bahn 3 gezogen wird.

Der Unterdruck für die Saugeinrichtung wird von einer Venturidüse 27 erzeugt, die vorteilhafterweise ebenfalls auf dem Schlitten 12 befestigt ist und von Druckluft aus der Kolben-Zylinder-Einheit 8 versorgt wird. Dazu weist der Kolbenbügel 9 eine Bohrung auf, die zu einem Stutzen 28 führt, der über eine Leitung 29 mit der Venturidüse 27 verbunden ist. Die Unterdruckleitungen 30, 31 der Venturidüse 27 sind jeweils mit den Saugleitungen 32, 33 an den beiden Führungsplatten 22, 23 verbunden.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem eine Wickelrolle 2 fertiggewickelt ist, wird die Stützwalze 1 angehalten und die Bahn 3 mittels Saugluft auf der Stützwalze 1 festgehalten. Die Absenkbühne 5 wird angehoben - in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet - und damit die Trenneinrichtung 7 in den Bereich der Stützwalze 1 gebracht. Die Kolben-Zylinder-Einheit 18 senkt den Schlitten 12 auf die Stützwalze 1, so da8 bei gelöster Sperre 19 die Feder 15 die Anhebeeinrichtung 13 gegen die auf der Stützwalze 1 liegende Bahn 3 drückt. Anschließend verfährt die Kolben-Zylinder-Einheit 8 den mit den Laufrädern 16, 17 aufliegenden Schlitten 12 quer über die Stützwalze 1, wobei die Saugnäpfe 20 nacheinander gegen die Bahn 3 gepreßt werden. Aufgrund dieser Bewegung dreht sich der Grundkörper 21 mit den Saugnäpfen 20, wobei jeweils die drei Saugnäpfe 20.1-20.3, die auf der Bahn 3 aufliegen, mit der exzentrischen Bohrung 25 in Verbindung stehen und so mit Unterdruck beaufschlagt werden. Beim Drehen heben die Saugnäpfe 20 die Bahn 3 an, so daß sich die Führungsschiene 26 zwischen die Bahn 3 und die Stützwalze 1 einschiebt. Die Bahn 3 wird anschließend von der Führungsschiene 26 weiter angehoben, bis sie beim Schneidmesser 14 den zum Schneiden erforderlichen Abstand zur Stützwalze 1 aufweist. So ist das Schneidmesser 14 in der Lage, die Bahn 3 ohne Beschädigung der Walzenoberfläche vollständig durchzuschneiden. Nachdem ein Saugnapf 20.1 einen Bahnabschnitt auf die Führungsschiene 26 angehoben hat, wird die Verbindung zu den Bohrungen 25 in den Führungsplatten 22, 23 - und damit zur Unterdruckquelle - unterbrochen. Die Bahn 3 kann sich so von diesem Saugnapf 20.1 lösen. Nach einem Umlauf setzt der Saugnapf 20.3 wieder auf die Bahn 3 auf, dabei erreicht sein Saugkanal wieder die Bohrung 25, er wird zum Anheben des nächsten Bahnabschnitts wieder mit Unterdruck beaufschlagt.

Wenn die andere Seite der Stützwalze 1 erreicht ist - also die Bahn 3 vollständig durchgetrennt ist -, hebt die an dieser Seite angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit 18 den Schlitten 12 etwas an, dabei wird er mittels der Sperre 19 arretiert. In dieser abgehobenen Stellung wird der Schlitten 12 wieder in die Ausgangsposition zurückgefahren und anschließend beim Absenken der Wickelrollen 2 mit der Absenkbühne 5 mit abgesenkt. Er steht so in der Ausgangsposition für den nächsten Schneidvorgang.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Durchschneiden einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn auf der Trag- oder Stützwalze einer Wickelmaschine, mit einem Schneidmesser, das an einem mittels eines Linearantriebs entlang der Schneidlinie verfahrbaren Schlitten gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (12) auf die Trag- oder Stützwalze (1) aufsetzbar ist und in seinem in Schneidrichtung vorderen Bereich eine Einrichtung (13) zum Anheben der Bahn (3) auf eine Führungsschiene (26) trägt, die von der Trag- oder Stützwalze (1) wegführend bis zu dem im hinteren Bereich des Schlittens angeordneten Schneidmesser (14) reicht, dessen Schneidklinge (14.1) durch einen Schlitz in der Führungsschiene (26) durchreicht, jedoch in Schneidposition mit Abstand von der Trag- oder Stützwalze (1) endet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (13) zum Anheben der Bahn (3) aus einem frei drehbar am Schlitten (12) gelagerten Grundkörper (21) besteht, an dem radial sich erstreckende Saugnäpfe (20) befestigt sind, die an Saugleitungen (30, 31) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (21) zwischen zwei Führungsplatten (22, 23) drehbar gelagert ist, die an ihren Innenseiten jeweils eine zum Grundkörper (21) abgedichtete, exzentrisch angeordnete Bohrung (25) aufweisen, die beim Drehen des Grundkörpers (21) nacheinander an die Saugkanäle der einzelnen Saugnäpfe (20) angeschlossen werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch ein Kreismesser oder eine feststehende, gekrümmte Messerklinge als Schneidmesser (14).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch eine kolbenstangenlose Kolben- Zylinder-Einheit (8) als Linearantrieb für den Schlitten (12).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen des Unterdrucks in den Saugnäpfen (20) am Schlitten (12) eine Venturi-Düse (27) befestigt ist, die von dem pneumatischen Linearantrieb des Schlittens (12) mit Druckluft versorgt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolbenbügel (9) der kolbenstangenlosen Kolben-Zylinder-Einheit (8) eine Bohrung zum Abzapfen von Druckluft für die Venturi-Düse (27) aufweist.

8. Maschine zum Aufwickeln von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Absenkbühne (5) für die fertigen Wickelrollen (2) eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 befestigt ist.