DE4127428B4

DE4127428B4 - Vorrichtung zum Schneiden eines mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich zugeführten Bandes

Info

Publication number: DE4127428B4
Application number: DE4127428A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Minarelli; Alver Tacchi
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2011-08-20
Also published as: GB2247639A; DE4127428A1; IT1242561B; US5172621A; IT9003638A1; IT9003638A0; GB9115993D0; GB2247639B

Abstract

Vorrichtung zum Schneiden eines mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich zugeführten Bandes mit einer umlaufenden Stützrolle für das Band, der eine erste Schneidrolle mit wenigstens einem Messer für Querschnitte und eine zweite Schneidrolle mit wenigstens einem Messer für Längsschnitte zugeordnet sind und die Gegendruckmittel für die Messer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (8) auf ihrem Umfang Ansaugöffnungen (11) zum Halten des Bandes (4) wenigstens im Winkelbereich zwischen der ersten Schneidrolle (2) und der zweiten Schneidrolle (3) aufweist und daß die zweite Schneidrolle (3) mit ihrer Achse (13) drehbar in einem Tragrahmen (14) gelagert ist, wobei auf der Achse (13) eine Mitnehmerrolle (12) befestigt ist, die an der Mantelfläche der umlaufenden Stützrolle (8) anliegt, um die zweite Schneidrolle (3) in Drehung zu versetzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich zugeführten Bandes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Vorrichtungen dienen beispielsweise zum Schneiden von Abschnitten oder Bögen von einem Band aus Stanniolpapier zum Einwickeln von Zigarettengruppen. Dabei drehen sich beide Messer um zueinander parallel und rechtwinklig zur Vorschubrichtung des Bandes verlaufende Achsen und wirken mit Anschlagmitteln zusammen, die sich um parallel zu den Drehachsen der Messer verlaufende Achsen drehen.
Das kontinuierlich zugeführte Band fällt durch Schwerkraft nach unten, so daß es praktisch ohne jede Kontrolle ist, bis es auf einen unteren Endanschlag trifft, der dazu dient, eine Kontrolle der richtigen Anordnung des geschnittenen Bogens im Verhältnis zu dem zu verpackenden Produkt durchzuführen. Jedes Messer und die Anschlagmittel sind an den sich gegenüberliegenden Seiten des ablaufenden Bandes angeordnet und arbeiten dabei im Takt an diesem.
Derartige Schneidvorrichtungen haben insbesondere bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten moderner Konfektioniermaschinen erhebliche Nachteile.
Eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit der Messer ist leicht erreichbar, wogegen eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des zu schneidenden Bandes nicht einfach verwirklicht werden kann. Da das Bandmaterial normalerweise sehr leicht ist, folgt einer Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes durch die Zuführmittel nicht notwendigerweise eine entsprechende Steigerung der Ablaufgeschwindigkeit des Bandes nach unten durch die Schneidvorrichtung hindurch. Außerdem führt, eine Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit zu einem härteren Aufschlag der unteren Bandkante auf den Endanschlag, wodurch diese beschädigt werden kann.

Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-A 23 15 171 bekannt. Dabei handelt es sich um eine sogenannte Rollenstanze, bei der sich im Einlaufbereich des Stanzgutes oberhalb der Stützrolle die erste Schneidrolle befindet, die hier zum Anbringen von Längsschnitten dient, während sich in Drehrichtung der Stützrolle mit einem Winkelabstand von etwa 45° die zweite Schneidrolle zum Anbringen der Querschnitte anschließt. Das bedeutet, daß sich das geschnittene Material nur auf einem sehr kleinen Umfangsbereich auf der Stützrolle befindet, so daß zum Halten und Vorschieben des Stanzgutes verhältnismäßig einfache Mittel genügen, die aus mehreren Rollen oder aus einer gebogenen Platte bestehen können. In Drehrichtung der Stützrolle hinter der zweiten Schneidrolle fällt das geschnittene Gut auf der Stützrolle nach unten und benötigt keine weitere Führung oder Halterung. Hinzu kommt, daß neben der Stützrolle sowohl die erste Schneidrolle als auch die zweite Schneidrolle eigene Drehantriebe benötigen, da unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen Rollen wünschenswert sind. Entsprechendes gilt auch für den Antrieb der ersten Schneidrolle, wenn diese mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit umlaufen soll als die Stützrolle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Gattung so auszubilden, daß auch bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten und großen Schneidbereichen, die sich über einen wesentlichen Umfang der Stützrolle erstrecken, eine sichere Führung und Auflage des Bandes bis zu dessen Abnahme und eine hohe Schnittgenauigkeit gewährleistet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei zur besseren Verdeutlichung einige Teile weggelassen und andere im Schnitt dargestellt sind, und
2 eine schematische Vorderansicht der Vorrichtung nach 1.
Die Vorrichtung zum Schneiden eines Bandes 4 aus Einwickelmaterial, beispielsweise Stanniolpapier, nach der vorliegenden Erfindung ist in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet und enthält eine Schneidrolle 2 (Rolle) zum Querschneiden und eine Schneidrolle 3 (Rolle) zum Längsschneiden des Bandes 4.
Bei der Schneidvorrichtung 1 arbeiten die Schneidrollen 2 und 3 mit entsprechenden Anschlagmitteln 5 zusammen, die so strukturiert sind, daß sie das zu schneidende Band 4 stützen, halten und vorschieben und somit stets die Position des Bandes 4 entlang dem gesamten Verlauf desselben im Bereich der Schneidvorrichtung kontrollieren.
Nachstehend wird auf eine Verwirklichungsform Bezug genommen, die in den Abbildungen dargestellt ist und bei der die Schneidrollen 2 und 3 so ausgelegt sind, daß sie beide mit den Anschlagmitteln 5 zusammenarbeiten.
Bei der gezeigten Vorrichtung 1 zum Schneiden besteht die Schneidrolle 2 aus einem um eine horizontale Achse rotierenden Messer 6, versehen mit zwei Messerklingen 6t und 6i. Das Messer 6 mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Klingen 6t und 6i ist sowohl in der Lage, einen kontinuierlichen Querschnitt herzustellen, um einen Abschnitt oder einen Bogen von dem Band 4 abzutrennen, als auch eine Serie von zueinander ausgerichteten Einschnitten vorzunehmen, um einen leicht vom Rest des Bogens abtrennbaren Bereich zu bezeichnen.
Die Schneidrolle 3 besteht aus einem zweiten rotierenden Messer 7 mit einer Drehachse parallel zu der des Messers 6 und mit einem Kreismesser 7c. Die Drehachsen der Messer 6 und 7 verlaufen rechtwinklig zu der Vorschubrichtung des Bandes 4 und sind zu diesem wenigstens in den jeweiligen Schneidbereichen parallel.
In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine zylindrische Stützrolle 8 (Rolle) vorgesehen, die mit beiden Messern 6 und 7 zusammenarbeitet und sich um ihre parallel zu den Drehachsen der Messer 6 und 7 angeordnete Achse dreht. Das Messer 6 ist im wesentlichen oberhalb der oberen Erzeugenden der Rolle 8 angeordnet, während das Messer 7 im Verhältnis zu der Drehrichtung der Rolle 8 im Anschluß an das Meser 6 angeordnet ist.
Beim Betrachten der 1 kann festgestellt werden, daß der Rolle 8 eine längsverlaufende Gegenklinge 9 zugeordnet ist, die dazu dient, mit den Klingen 6t und 6i des Messers 6 zusammenzuarbeiten. Da die Gegenklinge 9 mit beiden Klingen 6t und 6i zusammenarbeiten muß, ist ihre Winkelgeschwindigkeit doppelt so groß wie die des Messers 6. Natürlich drehen sich das Messer 6 und die Rolle 8 im Takt, so daß jedesmal, wenn die Gegenklinge 9 zu den Drehachsen des Messers 6 und der Rolle 8 ausgerichtet ist, eine Klinge 6t oder 6i mit dieser zusammenwirkt. Normalerweise unterscheiden sich die beiden Klingen 6t und 6i dadurch, daß eine der beiden, beispielsweise die Klinge 6t, in der Lage ist, den eigentlichen, kompletten Querschnitt an dem Band 4 auszuführen, während die andere, mit 6i bezeichnete Klinge eine Serie von quer zueinander ausgerichteten Einschnitten an dem Band 4 ausführt. Die Umdrehung im Takt zwischen Rolle 8 und Messer 6 wird zum Beispiel durch ein Paar von Zahnrädern 18, 19 erreicht, die kinematisch mit ihnen verbunden sind und ineinandergreifen, wie in 1 sichtbar ist.
Wie in 2 gezeigt wird, weist die Rolle 8 eine umlaufende Ringnut 10 auf, die dazu bestimmt ist, als Anschlag für das Messer 7 zu dienen. In diesem Falle drehen sich das Messer und die Rolle 8 mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit.
Die kinematischen Verbindungen (verdeutlicht durch die Pfeile F8, F6, F7) sind so, daß sich die Rolle 8 gegenüber dem Messer 6 wie auch gegenüber dem Messer 7 in entgegengesetzter Richtung dreht.
Um die Gleichheit der Umlaufgeschwindigkeiten des Messers 7 und der Rolle 8 zu gewährleisten, ist dem Messer 7 kinematisch eine zu diesem koaxiale Mitnehmerrolle 12 (Rolle) zugeordnet. Das Messer 7 und die Rolle 12 sind auf die entgegengesetzten Enden einer Welle 13 aufgezogen, die leerlaufend von einem Rahmen 14 getragen wird, welcher an einer Trägerstruktur 15 für die Messer 6, 7, die Rolle 8 und die hier nicht gezeigten, da hinreichend bekannten Antriebsmittel angelenkt ist. Auf den Rahmen 14 wirken einstellbare elastische Mittel 16, die dazu dienen, die Mitnehmerrolle 12 mit der Rolle 8 in Kontakt zu halten. Wenigstens die Umdrehungsfläche der Rolle 12 ist mit einem Material von hohem Reibungskoeffizienten überzogen oder hergestellt, zum Beispiel Gummi, so daß die Rolle 8 über die Mitnehmerrolle 12 auch das Messer 7 mit in Umdrehung versetzt. Wie in 1 gezeigt wird, sind die Klingen 6t und 6i sowie die Gegenklinge 9 alle austauschbar und einstellbar an den jeweiligen Halteelementen befestigt. Das Messer 7 wird normalerweise benutzt, um eine Anzahl von zueinander ausgerichteten Einschnitten auszuführen, und dieser Zweck wird erreicht, indem die Ringnut 10 so ausgelegt wird, daß ihr Abstand von der Drehachse der Rolle 8 veränderbar ist, und zwar zwischen einem Mindestwert des Kontaktes mit der Klinge 7c und einem Maximalwert des Abstandes von der Klinge 7c (s. 1 und 2). Die 1 und 2 zeigen, daß die Umdrehungsfläche der Rolle 8 eine Reihe von Ansaugöffnungen 11 aufweist, die an eine hier nicht gezeigte Unterdruckquelle anschließbar sind.
Die Ansaugöffnungen 11 werden vorzugsweise auf der Seite der Rolle 8 vorgesehen, auf der die Gegenklinge 9 nicht mit der Klinge 6i zusammentrifft, und zwar aus Gründen, die nachstehend verdeutlicht werden.
Vorzugsweise und durch hier nicht dargestellte Mittel stehen die Ansaugöffnungen 11 mit einer entsprechenden Unterdruckquelle nur über einen Abschnitt in Verbindung, der sich von einem Punkt gerade vor dem Messer 6 bis zu einem Punkt anschließend an das Messer 7 erstreckt und in der Nähe, der unteren Erzeugenden der Rolle 8 liegt.
Das Band 4 wird der Rolle 8 entlang einer ungefähr horizontalen Richtung zugeführt (s. 1, Pfeil FA), und zwar vor dem Bereich der Rolle 8, der dem Messer 6 zugewandt ist, und wird durch hier nicht gezeigte Mittel mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorgeschoben, die normalerweise geringer ist als die Umlaufgeschwindigkeit der Rolle 8.
Unter Berücksichtung der verschiedenen Geschwindigkeiten für den Vorschub des Bandes 4 und den Umlauf der Rolle 8 ist deren Mantelfläche vollkommen glatt, so daß ein leichtes Schleifen des Bandes 4 auf der Rolle 8 möglich ist.
Die Rolle 8 ist oberhalb einer weiteren, sich drehenden Rolle 17 angeordnet (s. Pfeil F17) und ebenfalls mit radialen Bohrungen (nicht dargestellt) versehen, die an eine Unterdruckquelle anschließbar sind. Genauer gesagt ist die Rolle 17 im wesentlichen in dem Bereich vorgesehen, in dem die Verbindung zwischen den Ansaugöffnungen 11 und der entsprechenden Unterdruckquelle ausfällt, so daß das vordere Ende des Bandes 4 von der Rolle 17 übernommen werden kann.
In einer so ausgelegten Schneidvorrichtung 1 wird das Band 4 der Rolle 8 zugeführt und schleift über diese, ohne übermäßigen Spannungen ausgesetzt zu werden, die es beschädigen könnten. Sobald die Klinge 6i und die Gegenklinge 9 in Kontakt gelangen, erfährt das Band 4 einen ersten querverlaufenden Schneidvorgang, wobei eine Reihe von querverlaufenden, zueinander ausgerichteten und im gegenseitigen Abstand voneinander angeordneten Einschnitten entstehen.
Anschließend erfolgt an dem Band 4 ein kontinuierlicher Querschnitt, der von diesem einen Abschnitt oder einen Bogen Einwickelmaterial abtrennt. Da die Umlaufgeschwindigkeit der Rolle 8 größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes 4, wird an diesem Punkt der soeben abgetrennte Bogen von dem verbleibenden Band 4 durch die Rolle 17 von der Schneidvorrichtung 1 entfernt. An einem bestimmten Punkt des Vorschubes des Bandes 4 auf der Rolle 8 bewirkt die Ausbildung der Ringnut 10, daß das Band 4 einem Längsschnitt unterzogen wird, und zwar in Form einer Reihe von zueinander ausgerichteten und gleichmäßig voneinander beabstandeten Einschnitten.
Die Länge eines jeden von dem Band 4 abgetrennten Bogens wird durch dessen Vorschubgeschwindigkeit und durch die Winkelgeschwindigkeit des Messers 6 bestimmt. Die Haltewirkung, die durch den an den Ansaugöffnungen 11 vorhandenen Unterdruck ausgeübt wird, stellt nicht die Unversehrtheit des Bandes 4 in Frage, an dem bereits die querverlaufenden Einschnitte durch die Klinge 6i ausgeführt sind, da diese Einschnitte an dem Abschnitt des Bandes vorgenommen werden, der nicht durch die Ansaugöffnungen 11 gehalten wird.
Für einen besseren Querschnitt des Bandes 4 kann eine Schrägstellung der Klingen 6t und 6i sowie der Gegenklinge 9 vorgesehen werden, so daß diese auf das Band 4 wie eine Schere wirken.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind zahlreich, da vor allem die Sicherheit besteht, daß das Band 4 wie auch die von diesem abgetrennten Bögen stets gleichmäßig und entlang derselben Richtung weitergeleitet werden, und zwar ohne die Möglichkeit der Abweichung, dank der Tatsache, daß das Band 4 kontrolliert durch die gesamte Schneidvorrichtung 1 vorgeschoben wird.
Außerdem trägt die Tatsache, daß die Mittel, die den Vorschub des Bandes 4 bewirken, mit den Anschlagmitteln für die Messer 6 und 7 übereinstimmen, dazu bei, diese Sicherheit noch zu erhöhen.
Bei der Schneidvorrichtung hat man außerdem die Gewißheit, daß die Bögen an die anschließende Verarbeitungsstation gelangen und daß sie vor allem auch ihrem vorderen Ende intakt sind, da sie ständig auf die erwähnte Weise gehalten werden.
Das ständige Halten des Bandes vorher und der Bögen danach erlaubt es, die Betriebs- und Vorschubgeschwindigkeiten erheblich zu erhöhen.

Claims

Vorrichtung zum Schneiden eines mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich zugeführten Bandes mit einer umlaufenden Stützrolle für das Band, der eine erste Schneidrolle mit wenigstens einem Messer für Querschnitte und eine zweite Schneidrolle mit wenigstens einem Messer für Längsschnitte zugeordnet sind und die Gegendruckmittel für die Messer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (8) auf ihrem Umfang Ansaugöffnungen (11) zum Halten des Bandes (4) wenigstens im Winkelbereich zwischen der ersten Schneidrolle (2) und der zweiten Schneidrolle (3) aufweist und daß die zweite Schneidrolle (3) mit ihrer Achse (13) drehbar in einem Tragrahmen (14) gelagert ist, wobei auf der Achse (13) eine Mitnehmerrolle (12) befestigt ist, die an der Mantelfläche der umlaufenden Stützrolle (8) anliegt, um die zweite Schneidrolle (3) in Drehung zu versetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andrücken der Mitnehmerrolle (12) an die Mantelfläche der Stützrolle (8) elastische Mittel (16) vorgesehen sind, die an dem pendelnd aufgehängten Tragrahmen (14) angreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelfläche der Stützrolle (8) eine Ringnut (10) eingearbeitet ist, in die ein an der zweiten Schneidrolle (3) befestigtes Kreismesser (7c) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (10) zur Drehachse der Stützrolle (8) exzentrisch verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schneidrolle (2) zwei einander diametral gegenüberliegende Messerklingen (6i, 6t) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Messerklingen (6i, 6t) auf der Stützrolle (8) eine das Gegendruckmittel bildende Gegenklinge (9) zugeordnet ist, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Stützrolle (8) doppelt so groß wie die Winkelgeschwindigkeit der ersten Schneidrolle (2) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (6i, 6t) zur Drehachse der ersten Schneidrolle (2) schräg verlaufend angebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schneidrolle (2) im Einlaufbereich des Bandes zur Stützrolle (8) angeordnet ist, während die zweite Schneidrolle (3) sich in Drehrichtung der Stützrolle (8) anschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schneidrolle (2) über der eine horizontale Drehachse aufweisenden Stützrolle (8) angeordnet ist, während die zweite Schneidrolle (3) mit ihrer Drehachse in eine Ebene unterhalb der Drehachse der Stützrolle (8) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrolle (8) eine der ersten Schneidrolle (2) etwa diametral gegenüberliegend eine Abnahmerolle (17) für das geschnittene Band zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ansaugöffnungen (11) über einen Winkelbereich von etwa 180° der Stützrolle (8) erstrecken.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Stützrolle (8) größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit des zugeführten Bandes (4).
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Ansaugöffnungen (11) auf das Band (4) ausgeübte Saugkraft geringer ist als die von der Abnahmerolle (17) auf das Band (4) ausgeübte Zugkraft.