DE4223050A1 - Vorrichtung zum Formschneiden vorlaufender Werkstoffbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formschneiden vorlaufender Werkstoffbahnen, insbesondere aus Fasermate­ rialien, mit einer rotierend angetriebenen Formschneid­ walze und einer rotierend angetriebenen Gegenschneidwalze, wobei die Formschneidwalze eine Formschneidkante und die Gegenschneidwalze eine glatte Mantelfläche aufweist, beide Walzen mittels Drehlagern beidseitig in einem Maschinenge­ stell gelagert sind und der Achsabstand der Walzen ein­ stellbar ist.

Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE-OS 39 24 053 bekannt. Mit derartigen Vorrichtungen können vorlaufende Werkstoffbahnen aus Fasermaterial z. B. in Form von Papier, Faservliesen, Textilien, aber auch Kunststoff- oder Metallfolien und dergleichen geschnitten werden, wo­ bei kurvenförmige Schnittkanten, die in sich geschlossen sind, erzeugt werden können. Derartige Vorrichtungen wer­ den insbesondere zur Herstellung von Windelhöschen, Damen­ binden und Damenslipeinlagen aus Faservlies verwendet. Die an der Formschneidwalze angeordnete Formschneidkante wird beim Schneidvorgang auf die glatte Mantelfläche der Gegen­ schneidwalze gedrückt, während die Werkstoffbahn zwischen beiden Walzen hindurchläuft. Dies führt zu Punktberührun­ gen der Formschneidkante mit der Gegenschneidwalze und aufgrund des Anpreßdrucks, mit der die Formkante auf die glatte Mantelfläche der Gegenschneidwalze gedrückt wird, zum Ausbrechen von Teilen der Formschneidkante und letzt­ endlich zu kurzen Standzeiten der Vorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu ver­ mitteln, die die genannten Nachteile beseitigt, indem sie verhindert, daß Teile der Formschneidkante herausgebrochen werden, um dadurch eine längere Standzeit der gesamten Vorrichtung zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zum Formschneiden vorlaufender Werkstoffbahnen dadurch gelöst, daß die Walzen in separaten, ersten und zweiten Maschi­ nengestellteilen drehbar gelagert sind, die ihrerseits auf einem gemeinsamen Maschinenuntergestellteil abgestützt sind, daß einer dieser Maschinengestellteile zur Einstel­ lung des Achsabstandes der Walzen auf einer verstellbaren Keilführung befestigt ist und daß jeder Maschinengestell­ teil für sich mit dem Maschinenuntergestellteil verspann­ bar ist.

Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, daß der Achsab­ stand der Walzen sehr genau eingestellt werden kann und damit auch der Anpreßdruck, mit dem die Formschneidwalze auf die Gegenschneidwalze gedrückt wird. Im Extremfall ist sogar das Schneiden ohne Anpreßdruck möglich.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Aus­ führungsform dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Vorderansicht einer Vorrichtung zum Formschneiden vorlaufen­ der Werkstoffbahnen;

Fig. 2 eine entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 geschnittene Seitenansicht der Vorrich­ tung und

Fig. 3 eine Seitenansicht entlang des Pfeiles A der Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt eine bevorzugte Aus­ führungsform einer Vorrichtung 1 zum Formschneiden vor­ laufender Werkstoffbahnen aus Fasermaterialien eine rotierend angetriebene Formschneidwalze 2 und eine mit ihrer Achse parallel zur Achse der Formschneidwalze 2 an­ geordnete, gegenläufig angetriebene Gegenschneidwalze 3. Die Formschneidwalze 2 ist zur Vermeidung von seitlichen Schwingungen als massive, kompakte Welle ausgebildet mit einem zentralen Bereich, auf dem eine vorstehende Form­ schneidkante 4 ausgebildet ist, und mit beidseits der Formschneidwalze 4 angeordneten Wellenabschnitten 2a und 2b. Der zentrale Bereich der Mantelfläche weist einen größeren Durchmesser auf als die Wellenabschnitte 2a und 2b. Die Formschneidkante 4 kann kurvenförmig und in sich geschlossen sein. Der Formschneidkante 4 gegenüberliegend weist die ebenfalls als massive Welle ausgebildete Gegen­ schneidwalze eine glatte, beispielsweise polierte Mantel­ fläche 6 auf. Der Durchmesser der Mantelfläche 6 ist größer als der Durchmesser der sich beidseits der Mantel­ fläche 6 anschließenden Wellenabschnitte 3a und 3b. Um die Gegenschneidwalze 3 zur Vermeidung von Schwingungen mög­ lichst stabil auszubilden, ist die Gegenschneidwalze 3 beidseits der Mantelfläche 6 konisch ausgebildet, wobei sich der Durchmesser der Welle vom Wert der Mantelfläche 6 stetig mit zunehmendem Abstand von der Mantelfläche 6 ver­ kleinert, bis er schließlich den Wert des Durchmessers der beiden Wellenabschnitte 3a, 3b annimmt. Die Wellenab­ schnitte 3a, 3b der Gegenschneidwalze sind jeweils mit möglichst kleinem Abstand von der Mantelfläche 6 in Dreh­ lagern 7 abgestützt, die in einem ersten Maschinenge­ stellteil 8 befestigt sind. Die Formschneidwalze ist mittels ihrer Wellenabschnitte 2a, 2b in Drehlagern 9 abgestützt, die jeweils möglichst dicht benachbart zur Formschneidkante 4 in einem zweiten Maschinengestellteil 11 angeordnet sind.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weisen die Drehlager 7 und 9 einen Durchmesser auf, der nahezu dem Durchmesser der Gegenschneidwalze 3 bzw. der Formschneid­ walze 2 entspricht. Dies ermöglicht eine sichere Lagerung der Formschneidwalze 2 und der Gegenschneidwalze 3 und eine Vermeidung von Schwingungen.

Die Drehlager 7 und 9 sind durch eine nicht dargestellte, an sich bekannte Kühleinrichtung regelbar kühlbar, so daß eine Wärmeausdehnung der Drehlager 7 und 9 sowie eine Wärmeausdehnung der Schneidwalzen 2, 3 und eine damit verbundene störende Lageveränderung der Formschneidkante 4 der Formschneidwalze 2 in bezug auf die Mantelfläche 6 der Gegenschneidwalze 3 während des Betriebs der Vorrichtung 1 vermieden wird. Zu demselben Zweck können darüber hinaus auch die Walzen 2, 3 selbst durch die Kühleinrichtung regelbar gekühlt werden.

Das erste Maschinengestellteil 8 ist brückenförmig ausge­ bildet und fest mit einem Maschinenuntergestellteil 12 verspannt. Die Verspannung kann durch Schrauben 10 (Fig. 2) eingestellt werden, die von unten durch das Maschinen­ untergestellteil 12 hindurchragen und in ein im ersten Maschinengestellteil 8 angeordnetes Gewinde eingreifen. Das zweite Maschinengestellteil 11 ist auf einer die Gegenschneidwalze 3 überfangenden Brücke 13 abgestützt, die ihrerseits verschiebbar auf einer Keilführg 14 aufruht. Die Keilführung 14 ist auf dem Maschinenunter­ gestellteil 12 abgestützt. Die Brücke 13 besteht bei der vorliegenden Ausführungsform aus zwei - vorzugsweise mit­ einander verbundenen - Teilen, von denen jeweils ein Teil einen Wellenabschnitt 3a, 3b der Gegenschneidwalze 3 mit Spiel überfängt.

Die Keilführung 14 umfaßt einen ersten keilförmigen Teil 16, der auf dem Maschinenuntergestellteil 12 horizontal verschiebbar ist, und einen zweiten keilförmigen Teil 17, der mit seiner abgeschrägten Fläche auf der abgeschrägten Fläche des ersten keilförmigen Teils 16 aufliegt. Auf einer der abgeschrägten Fläche gegenüberliegenden, im wesentlichen horizontalen Fläche des keilförmigen Teils 17 ruht die Brücke 13 auf.

Der erste keilförmige Teil 16 ist mit einer Verstellein­ richtung 18 versehen. Die Verstelleinrichtung 18 umfaßt ein Handrad 19, das an einem Ende einer Welle 20 befestigt ist. Am anderen, der Keilführung 14 zugewandten Ende der Welle 20 ist auf dieser ein Gewinde 21 vorgesehen. Die Welle 20 ist drehbar in einem Halter 22 gehalten, der seinerseits auf dem Maschinenuntergestellteil 12 befestigt ist.

Im ersten keilförmigen Teil 16 ist auf der der Verstell­ einrichtung 18 zugewandten Seite eine Gewindebohrung 23 angeordnet, welche zu dem Gewinde 21 der Welle 20 paßt. Durch Drehen am Handrad 19 wird das Gewinde 21 in die Gewindebohrung 23 hinein- oder aus ihr herausgeschraubt. Da das Handrad 19, die Welle und das Gewinde 21 durch den Halter 22 stationär und unverschieblich auf dem Maschinen­ untergestellteil 12 gehalten sind, der erste keilförmige Teil 16 hingegen auf dem Maschinenuntergestellteil 12 horizontal verschieblich ist, bewegt sich beim Drehen des Handrades 19 dabei der keilförmige Teil 16 der Keilführung 14 auf dem Maschinenuntergestellteil 12 horizontal - in Fig. 1 nach links bzw. nach rechts. Dabei gleitet die ab­ geschrägte Fläche des ersten keilförmigen Teils 16 an der abgeschrägten Fläche des zweiten keilförmigen Teils 17, wodurch der zweite keilförmige Teil 17 innerhalb des ersten Maschinengestellteils 8 vertikal, d. h. nach oben oder nach unten, verschoben wird.

Mit dem zweiten keilförmigen Teil 17 verschiebt sich auch die auf ihm aufruhende Brücke 13 und das auf der Brücke 13 fest angeordnete zweite Maschinengestellteil 11. Dadurch lädt sich der Achsabstand der Formschneidwalze 2 in bezug auf die ortsfeste Achse der Gegenschneidwalze 3 sehr genau einstellen.

Um weiterhin elastische Durchbiegungen und damit Schwin­ gungen der beiden Walzen 2, 3 zu vermeiden, die die Schnittqualität erheblich beeinträchtigen, ist eine Spann­ einrichtung 24 vorgesehen. Die Spanneinrichtung 24 umfaßt ein über Stützen 25 (Fig. 2) mit dem Maschinenunterge­ stellteil 12 verbundenes Joch 26. Gewindebohrungen im Joch 26 nehmen zwei Schrauben 27 auf, die mit den Drehlagern 9 im Maschinengestellteil 11 fluchten. Die Schrauben 27 weisen an ihrem unteren Ende kreisscheibenförmige Flansche 28 auf, sie werden durch Kontermuttern 29 gegen Selbst­ lösen gesichert. Die kreisscheibenförmigen Flansche 28 der Schrauben 27 drücken auf Druckbalken 31, die ihrerseits wiederum auf dem zweiten Maschinengestellteil 11 auflie­ gen, vgl. Fig. 2. Durch Drehen der Schrauben 27 drücken deren kreisscheibenförmige Flansche 28 auf die Druckbalken 31 und diese auf das zweite Maschinengestellteil 11, wo­ durch eine präzise einstellbare Verspannung des zweiten Maschinengestellteils 11 mit der Keilführung 14 und damit mit dem Maschinenuntergestellteil 12 bewirkt wird.

Um den durch die Spanneinrichtung 24 auf die Druckbalken 31, das zweite Maschinengestellteil 11 und die Brücke 13 ausgeübten Druck sowohl um die Drehlager 9 im zweiten Maschinengestellteil 11 als auch um konische Bohrungen in der Brücke 13, durch die die beidseits ihrer Mantelfläche 6 konisch ausgebildete Gegenschneidwalze 3 hindurchgeführt ist, umzuleiten, sind in den Druckbalken 31 und im zweiten Maschinengestellteil 11 mit den Drehlagern 9 im Maschinen­ gestellteil 11 bzw. mit den Bohrungen in der Brücke 13 fluchtend Spalte 50 bzw. 51 angeordnet. Die Spalte 50 bzw. 51 ermöglichen eine elastische Durchbiegung der Druckbal­ ken 31 bzw. des zweiten Maschinengestellteils 11 und ver­ hindert dadurch die direkte Übertragung des Druckes auf die Drehlager bzw. die Bohrungen.

Statt der beschriebenen Spannvorrichtung 24 kann bei­ spielsweise auch eine an sich bekannte hydraulische Spannvorrichtung verwendet werden.

Die Drehlager 7, 9 sind auf an sich bekannte, nicht näher dargestellte Weise vorgespannt.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, werden die Walzen 2, 3 durch einen Riemenantrieb 34 angetrieben. Der Riemen­ antrieb 34 umfaßt im wesentlichen eine mit der Form­ schneidwalze 2 verbundene Riemenscheibe 35, eine mit der Gegenschneidwalze verbundene Riemenscheibe 36, eine Um­ lenkrolle 37 und eine Spannrolle 38, die an einem schwenk­ baren Hebel 39 zur Einstellung der Spannung des Antriebs­ riemens 40 gelagert ist. Die Verstellung des Hebels 39 er­ folgt durch ein doppelt wirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat 30.

Der Antriebsriemen 40 ist über die Riemenscheibe 35, die Riemenscheibe 36, die Umlenkrolle 37 und die Spannrolle 38 derart geführt, daß die Gegenschneidwalze 3 sich in bezug auf die Formschneidwalze 2 in umgekehrter Richtung dreht. Darüber hinaus ist der Antrieb durch entsprechende Bemes­ sung der Durchmesser der Scheiben 35, 36 so ausgelegt, daß die Gegenschneidwalze 3 asynchron zur Formschneidwalze 2 angetrieben wird, so daß die Umdrehungszahl der Gegen­ schneidwalze 3 ein wenig geringer ist als die der Form­ schneidwalze 2. Auf diese Weise läßt sich eine gleich­ mäßige Abnutzung der empfindlichen, meist polierten glat­ ten Mantelfläche der Gegenschneidwalze 3 erzielen und da­ mit deren Standzeit erhöhen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Formschneiden vorlaufender Werkstoff­ bahnen, insbesondere aus Fasermaterialien, mit einer rotierend angetriebenen Formschneidwalze und einer rotierend angetriebenen Gegenschneidwalze, wobei die Formschneidwalze eine Formschneidkante und die Gegen­ schneidwalze eine glatte Mantelfläche aufweist, beide Walzen mittels Drehlagern beidseitig in einem Maschi­ nengestell gelagert sind und der Achsabstand der Wal­ zen einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (2, 3) in separaten, ersten und zweiten Maschinengestellteilen (8, 11) drehbar gelagert sind, die ihrerseits auf einem gemeinsamen Maschinenunter­ gestell (12) abgestützt sind, daß einer dieser Maschi­ nengestellteile (11) zur Einstellung des Achsabstandes der Walzen (2, 3) auf einer verstellbaren Keilführung (14) befestigt ist, und daß jeder Maschinengestellteil (8, 11) für sich mit dem Maschinenuntergestell (12) verspannbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Maschinengestellteil (8) ständig fest mit dem Maschinenuntergestellteil (12) verspannt ist, daß der zweite Maschinengestellteil (11) auf einer die Gegenschneidwalze (3) frei überfangenden Brücke (13) abgestützt ist, die ihrerseits auf der Keilführung (14) aufruht, und daß der zweite Maschinengestellteil (11) über eine Spanneinrichtung (24), die auf einem die Walzen (2, 3) überfangenden gestellfesten Joch (26) angeordnet ist, mit der Keilführung (14) und dem Maschinenuntergestellteil (12) verspannbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlager (7, 9) der beiden Walzen (2, 3) vorgespannt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilführung (14) einen ersten Teil (16) um­ faßt, der durch eine Verstelleinrichtung (18) auf dem Maschinenuntergestellteil (12) horizontal verschiebbar ist, sowie einen zweiten, auf dem ersten aufruhenden Teil (17) , der das zweite Maschinengestellteil (11) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlager (7, 9) zur Vermeidung von Schwingun­ gen der Walzen (2, 3) jeweils möglichst nahe beieinan­ der angeordnet sind und einen möglichst großen Durch­ messer aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlager (7, 9) zur Vermeidung von Wärmeaus­ dehnungen regelbar kühlbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (2, 3) zur Vermeidung von Wärmeausdeh­ nungen regelbar kühlbar sind.