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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung beschäftigt
sich mit einer Schärfvorrichtung
zum Schärfen
eines drehenden, scheibenförmigen
Schneidwerkzeugs. Die Erfindung beschäftigt sich weiterhin mit einer
Maschine, die eine solche Vorrichtung aufweist, und insbesondere einer
Trennmaschine zum Schneiden von Rollen aus aufgewickeltem Bahnmaterial.
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Stand der
Technik
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In
vielen Betrieben werden Maschinen zum Schneiden von Materialien
verschiedenartiger Arten mittels scheibenförmiger Schneidwerkzeuge benutzt, die
um ihre eigene Achse drehen. Insbesondere werden Maschinen dieser
Art in der papier- und kartonverarbeitenden Industrie und allgemein
auf dem Papierherstellsektor verwendet.
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In
gewissen Fällen
dienen die Werkzeuge zum Längsschneiden
eines Streifens aus Papier, das kontinuierlich zugeführt wird,
beispielsweise auf der Abstromseite einer Kartonproduktionsanlage,
und zwar längs
des Weges, auf welchem das Papier auf Walzen oder in ähnlichen
Situationen aufgewickelt wird.
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Im
Bereich der Herstellung von Rollen aus Toilettenpapier, Papiertüchern und
anderen Produkten in Rollenform dienen bekannte Maschinen als Trennmaschinen
und besitzen die Funktion, Rollen oder Stämme großer Länge quer zu ihrer Achse zu schneiden,
um sie auf kleine Rollen mit Abmessungen zu reduzieren, die den
Abmessungen des Endproduktes entsprechen. Trennmaschinen dieser
Art sind beispielsweise in den Dokumenten EP-A-0 507 750, EP-A-0
609 668 und US-A-4 041 813 beschrieben, die als der am nächsten kommende
Stand der Technik betrachtet wird.
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In
diesen verschiedenen Maschinenarten ist es notwendig, die Schneidkante
des Schneidwerkzeugs oder der Schneidwerkzeuge regelmäßig zu schärfen. Dazu
dienen Schärfanordnungen,
die normalerweise zwei Schleifer aufweisen, die auf die beiden Flanken
des Werkzeugs einwirken. Die Schleifer können motorbetrieben sein, beispielsweise
durch einen hydraulischen oder pneumatischen Motor, oder können nicht
angetrieben sein und werden dann durch Reibung mit dem Schneidwerkzeug
in Drehung versetzt.
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Aufgaben und
Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Herstellung
einer Schärfvorrichtung
für drehende,
scheibenförmige
Schneidwerkzeuge insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für bahnartiges
Material und speziell für
Material, das auf Rollen aufgewickelt ist, wobei die zu schaffende
Vorrichtung effizienter sein soll, als bekannte Vorrichtungen.
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Der
Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der vorstehend erwähnten Art
zu schaffen, die es ermöglicht,
effizienter zu schärfen
und die Lebensdauer des Schärfschleifers oder
der Schleifer zu verlängern.
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Diese
und weitere Aufgaben und Vorteile, die dem Fachmann aus dem nachfolgenden
Text deutlich werden, werden im wesentlichen mittels einer Schärfvorrichtung
für ein
drehendes, scheibenförmiges
Schneidwerkzeug erhalten, welches wenigstens einen Schärfer, speziell
einen drehenden, kreisförmigen
Schärfer
aufweist und die dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens ein
Abrichtwerkzeug vorgesehen ist, welches mit dem Schäfer zum
Abrichten der Arbeitsfläche
des Schleifers zusammen wirkt, und zwar während des Schärfens oder
zwischen aufeinander folgenden Schärfvorgängen des Schneidwerkzeugs.
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Auf
diese Weise wird die Effizienz des Schleifers und damit der Schärfvorrichtung
erhöht und
es wird eine bessere Verwendung des Schleifers ermöglicht,
dessen Lebensdauer verlängert
ist. Weiterhin wird vermieden, dass der Schäfer manuell abgerichtet werden
muss, was ein Anhalten der Schärfvorrichtung
und infolge dessen der Maschine erfordert, welche mit der Vorrichtung
ausgerüstet
ist. Durch Vermeiden einer manuellen Intervention werden weiterhin
schwerwiegende Gefahren von Unfällen
vermieden, die durch die Nähe
der Bedienungsperson zu dem Schneidwerkzeug verursacht werden könnten.
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Der
Schleifer kann für
jedes Werkzeug einfach oder doppelt sein. Im zweiten Fall arbeiten
die beiden Schleifer auf die beiden Flanken der Schneidkante des
Werkzeugs. In gewissen Fällen
ist es auch möglich,
zwei Schleifer für
die gleiche Flanke vorzusehen, welche auf verschiedene Abschnitte
der Flanke des Werkzeugs einwirken, beispielsweise um eine Schneidfase
einer speziellen Form zu erhalten. In allen Fällen ist es möglich, für jeden
Schleifer oder nur für
einige von ihnen ein Abrichtwerkzeug vorzusehen. Wenn beispielsweise
zwei Schleifer für
jede Flanke des Schneidwerkzeugs vorgesehen sind, ist es möglich, ein
Abrichtwerkzeug für
nur einen der Schleifer oder für
beide vorzusehen.
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Entsprechend
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung
besitzt der oder besitzen die Schleifer in an sich bekannter Weise
einen ersten Betätiger,
um den Schleifer in eine aktive Position, in welcher er auf das
Schneidwerkzeug einwirkt, und in eine Leerlaufposition zu bewegen,
in der er von dem Schneidwerkzeug zurückgezogen ist.
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Das
Abrichtwerkzeug oder jedes Abrichtwerkzeug besitzt vorteilhafterweise
einen zweiten Betätiger,
der das Abrichtwerkzeug alternierend in eine aktive Position, in
der es auf den Schleifer einwirkt, und in eine Leerlaufposition,
in der es von dem Schleifer zurückgezogen
ist, bewegt.
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Mit
dieser Anordnung ist es möglich,
den Schleifer alternierend in Operation hinein und aus der Operation
heraus zu bewegen, und das gleiche kann für das Abrichtwerkzeug geschehen,
und zwar unabhängig
von der Position des Schleifers.
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Wie
vorstehend bereits erwähnt,
kann der Schleifer oder können
die Schleifer motorgetrieben sein. Entsprechend einer bevorzugten
Ausführungsform
jedoch sind der Schleifer oder die Schleifer von einer nicht angetriebenen
Welle getragen und durch Reibschluss in Drehung versetzt, wenn sie
in Kontakt mit dem drehenden Schneidwerkzeug gelangen. Im Hinblick
auf motorgetriebene Schleifer können,
wenn mehrere Schleifer in der gleichen Vorrichtung vorgesehen sind,
sie sämtlich
auch nicht angetrieben, oder motorgetrieben oder einige nicht angetrieben
oder einige motorgetrieben sein.
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Wenn
der Schleifer auf einer nicht angetriebenen Welle befestigt ist,
kann ihr ein Drehsystem zugeordnet sein, welches die Drehung erleichtert,
in Verbindung mit dem vom Schneidwerkzeug ausgehenden Mitnahmeeffekt.
Beispielsweise werden entsprechend einer möglichen Ausführungsform
an dem Schleifer befestigte Flügel
vorgesehen, auf welche ein von einer oder mehreren Düsen erzeugter
Luftstrahl einwirkt. Die Flügel
und die Düse(n)
sind so orientiert, dass sie den jeweiligen Schleifer zur Drehung in
gleicher Richtung veranlassen, in welcher er unter der Wirkung des
Schneidwerkzeuges drehen würde, wenn
der Schleifer mit letzterem in Kontakt steht.
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Diese
Anordnung oder ein anderes geeignetes Drehsystem ermöglicht die
Gewinnung zweier Ergebnisse: Einerseits wird das Abrichten des Schleifers
selbst dann möglich,
wenn letzterer sich nicht mit dem Schneidwerkzeug in Kontakt befindet.
Dies ist besonders nützlich,
wenn die Abrichtoperationen insgesamt oder teilweise an dem sich
in der nicht arbeitenden Positionen befindenden Schleifer ausgeführt werden
soll. Zum anderen übt
das Drehsystem bei in Betrieb befindlichem Schleifer ein Antriebsdrehmoment
auf den Schleifer aus, welches sich zu demjenigen Drehmoment addiert,
das aus dem Reibschluss mit dem Schneidwerkzeug resultiert und verhindert, dass
die Drehung des Schleifers durch das entgegengesetzte Drehmoment
aus dem Abrichtwerkzeug angehalten wird. Wenn dies während der
Schärfoperation
eintreten würde,
würde es
zur Bildung von Stufen in der Arbeitsfläche des Schleifers führen.
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Um
das Verstreuen von durch das Schärfen und/oder
Abrichten erzeugten Spänen
zu reduzieren oder zu eliminieren und um weiterhin die Entzündungsgefahr
zu meiden, die durch die während
der Schärfphase
abgegebene Funken heraufbeschworen werden könnte, sind gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Vorrichtung der Schleifer oder die Schleifer und das Abrichtwerkzeug oder
die Abrichtwerkzeuge in einem Schutzgehäuse untergebracht. Das Gehäuse ist
mit einem Ansaugrohr verbunden und besitzt einen Schlitz, in welchen das
Schneidwerkzeug teilweise eindringt. Dieses Schutzsystem kann auch
für eine
Schärfvorrichtung ohne
Abrichtwerkzeuge angewandt werden. Es ist jedoch in dem Fall vorteilhaft,
in dem Abrichtwerkzeuge vorgesehen sind, und zwar darin, dass in
diesem Fall es nicht notwendig ist, auf die Schleifer in Intervallen zuzugreifen,
um sie abzurichten, so dass die letzteren daher in einem Gehäuse untergebracht
sein können.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere eine Trennmaschine zum Schneiden
von Rollen oder Stämmen
aus Bahnmaterial in kleine Rollen, die wenigstens ein drehendes,
scheibenförmiges
Schneidwerkzeug und eine zugeordnete Schärfvorrichtung aufweist, die,
wie erwähnt,
ausgeführt
ist.
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Allgemein
beschäftigt
sich die Erfindung mit einer Schneidvorrichtung mit wenigstens einem
drehenden, scheibenförmigen
Schneidwerkzeug und einer zugeordneten Schärfvorrichtung für das Schneidwerkzeug,
die, wie oben genannt, ausgeführt
ist.
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Kurze Angabe
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Beschreibung und die beigefügte Zeichnung
besser verstanden, die eine mögliche,
nicht beschränkende
Ausführungsform
der Erfindung zeigen:
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1 ein Diagramm einer Trennmaschine, die
mit der erfindungsgemäßen Schärfvorrichtung ausgerüstet werden
kann;
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2 einen Schnitt durch die
Schärfanordnung
längs der
Linie II-II in 3 und 4;
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3 und 4 Schnitte längs der Linien III-III bzw.
IV-IV in 2;
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5 eine Draufsicht in Richtung
des Pfeiles V in 2 auf
die Betätigerdüsen des
Schleifers; und
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6 eine axiale Ansicht eines
der Kragen, die mit an den schärfenden
Schleifern befestigten Gruppen von Flügeln ausgerüstet sind.
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Ins Einzelne
gehende Beschreibung einer Ausführungsform
der Erfindung
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1 zeigt schematisch eine
Trennmaschine in ihren wesentlichen Komponenten. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
ein endloses flexibles Bauteil, auf welchem Druckstücke 3 angeordnet
sind, die auf eine Rolle oder einen Stamm L, der in kleine Rollen R
kleinerer axialer Länge
geschnitten werden soll, Druck ausüben. Das flexible Bauteil 1 läuft um zwei Ablenkrollen
um, von denen eine gemäß 1 mit dem Bezugszeichen 5 versehen
ist. Die Rolle 5 wird von einem Motor 7 angetrieben.
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet den Kopf der Trennmaschine,
welche eine Platte 11 trägt, die um eine Achse A-A rotiert,
auf welcher ein drehendes, scheibenförmiges Schneidwerkzeug 13 befestigt
ist, welches um eine Achse B-B dreht. Die dargestellte Trennmaschine
ist lediglich ein Beispiel und es wird aus der nachfolgenden Beschreibung
deutlich werden, dass ihre spezielle Struktur für die Zwecke der Erfindung
nicht bindend ist.
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An
die Drehplatte 11 ist eine Schärfvorrichtung 15 angesetzt,
von der 1 lediglich
die Schleifer schematisch darstellt. Die Schärfvorrichtung ist Gegenstand
der Erfindung und wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
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Gemäß 2, 3 und 4 besitzt
die Schärfvorrichtung 15 zwei
Schleifer 21 und 23, die auf gegenüberliegende
Flanken des Schneidwerkzeugs 13 einwirken. Der Schleifer 21 wird
von einer Spindel 27 getragen, die frei auf Lagern 29 drehen
kann. Die Lager 29 sind in einer Einheit 31 befestigt,
die in kleinem Ausmaß axial
gleiten kann, wobei ein Sitz in einer Stützanordnung 33 ausgebildet
ist, die relativ zur Platte 11, an welcher die Schärfvorrichtung 15 angebracht
ist, fest befestigt ist. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet
eine Kammer, in die ein Fluid unter Druck über ein Rohr 37 eingeführt wird,
um die Einheit 31 und damit den Schleifer 21 zu
veranlassen, sich von dem Schneidwerkzeug 13 wegzubewegen.
Die entgegengesetzte Bewegung wird durch eine Ladefeder 39 oder
ein anderes elastisches Bauteil bewirkt, das in der Stützanordnung
untergebracht ist. Im wesentlichen bilden daher die Einheit 31 und
die Stützanordnung 33 einen
einfach wirkenden Zylinderkolbenbetätiger, der dazu dient, den
Schleifer abwechselnd in eine Arbeitsposition und in eine zurückgezogene oder
nicht arbeitende Position zu bewegen, in welch letzterer er das
Schneidwerkzeug nicht berührt.
Der Federweg kann auf wenige Millimeter oder selbst auf wenige Zehntelmillimeter
beschränkt
werden, um von der einen in die andere Position zu gelangen.
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Der
Schleifer 23 ist ähnlich
wie der Schleifer 21 auf einer Spindel 47 befestigt,
die in Lager 49 frei drehbar befestigt ist. Die Lager 49 sind
in einer Einheit 51 befestigt, die axial verschieblich
ist, und zwar um ein kleines Ausmaß, in einem Sitz, der in einer Stützanordnung 53 ausgebildet
ist, die relativ zur Platte 11 fest befestigt ist. Das
Bezugszeichen 55 bezeichnet eine Kammer, in welche unter
Druck stehendes Fluid über
eine Rohrleitung 57 eingeführt wird, die die Einheit 51 und
damit den Schleifer 23 gegen das Schneidwerkzeug 13 drängen. Die
entgegengesetzte Bewegung, nämlich
das Wegführen
des Schleifers von dem Schneidwerkzeug, wird mittels Druckfeder 59 oder äquivalenten
Mitteln erreicht. Auch in diesem Fall bilden die Einheit 51 und
die Stützstruktur 53 einen
einfach wirkenden Zylinderkolbenbetätiger, der den Schleifer abwechselnd
in Operation und aus der Operation bewegt.
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Der
Schleifer 21 unterliegt der Wirkung eines Abrichtwerkzeugs 61,
das mittels eines Lagers 63 auf einer Welle 65 frei
drehbar befestigt ist, welche axial an der Stange eines kurzhubigen
Zylinderkolbenbetätigers 67 arretiert
ist.
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In ähnlicher
Weise unterliegt der Schleifer 23 der Wirkung eines Abrichtwerkzeugs 71,
das mittels Lagern 73 auf einer Welle 75 frei
drehbar befestigt ist, welche auf der Stange eines kurzhubigen Zylinderkolbenbetätigers 77 axial
arretiert ist. Die beiden Abrichtwerkzeuge 61 und 71 wirken
auf die jeweiligen Arbeitsflächen
des zugehörigen
Schleifers ein, der mit dem Schneidwerkzeug 13 in Kontakt
kommt. Diese Arbeitsflächen
werden auf Scheiben 21A bzw. 23A ausgebildet,
welche zwei symmetrische Ringflächen
(21X, 21Y bzw. 23X, 23Y) aus
abrassiven Materialien besitzen. Die beiden Scheiben 21A bzw. 23A können abmontiert,
umgedreht und wieder eingebaut werden, um beide Ringarbeitsflächen zu
verwenden.
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Die
beiden Abrichtwerkzeuge 61 und 71 können mit
den jeweiligen Schleifern 21, 23 in Kontakt bewegt
werden, wenn letztere sich in Kontakt mit dem Schneidwerkzeug 13 befinden
und durch das letztere durch Reibung in Drehung mitgenommen werden,
und zwar in der Richtung, die durch die Pfeile f21 bzw. f23 angegeben
ist. Die Abrichtwerkzeuge 61 und 71 werden in
diesem Fall auch durch Reibschluss mit den Schleifern in Drehung
mitgenommen.
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Um
jedoch das Abrichten der Schleifer 21, 23 selbst
dann, wenn letztere mit dem Schneidwerkzeug 13 nicht in
Kontakt stehen, zu ermöglichen,
ist an jedem Schleifer 21, 23 ein Kragen 81 bzw. 83 befestigt, der
mit Flügeln 81A und 83A ausgerüstet ist.
Diese Flügel
ragen in den von einer zugehörigen
Düse erzeugten
Luftstrom, welche für
den Schleifer 21 mit 85 und für den Schleifer 23 mit 87 bezeichnet
sind. Die beiden Düsen 85, 87 sind
so orientiert, dass der von ihnen ausgehende Luftstrom eine Kraft
auf die Gruppe von Flügeln 81A, 83A ausübt, welche
ein Drehmoment auf den zugeordneten Schleifer in der gleichen Richtung
erzeugt, wie diejenige, die von der Reibungskraft des Schneidwerkzeugs 13 ausgeübt wird, wenn
der jeweilige Schleifer gegen es gepresst ist.
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In
dieser Weise kann der Schleifer, der mit dem Schneidwerkzeug 13 nicht
in Kontakt steht, durch das jeweilige Abrichtwerkzeug 61, 71 abgerichtet
werden, in dem es von dem von der zugeordneten Düse abgegebenen Luftstrom in
Drehung versetzt wird. Wenn das Abrichten an einem sich in der aktiven
Position befindlichen Schleifer stattfindet, wenn er also gegen
das Schneidwerkzeug 13 gepresst ist, stellt das pneumatisch
von dem Luftstrahl der zuordneten Düse ausgeübte Drehmoment sicher, dass
das gesamte Antriebsdrehmoment jeweils größer ist als dasjenige Drehmoment,
das auf den Schleifer durch das zugehörige Abrichtwerkzeug ausgeübt wird.
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Die
Baugruppe mit den Schleifern 21, 23, den Abrichtwerkzeugen 61, 71 und
den Düsen 85, 87 ist
in einem Schutzgehäuse 91 eingeschlossen,
mit welchem ein Ausgangsrohr 93 verbunden ist. Der untere
Teil des Gehäuses 91 besitzt
einen Schlitz 95, dessen Weite geringfügig größer ist als die Breite des Schneidwerkzeugs 13,
welches somit in das Gehäuse 91 eindringen
und die Schärfposition
zwischen den Schleifern 21, 23 erreichen kann,
die auf ihre beiden Flanken einwirken. Durch das Ansaugrohr 93 wird
in dem Gehäuse 91 ein
Unterdruck erzeugt, der den während
des Schärfens
und während
des Abrichtens erzeugten Rauch absaugt. Der Unterdruck hat genügend Kraft,
um den von den Düsen 85, 87 kommenden
Luftstrom zu absorbieren. Das Gehäuse 91 dient auch
als Schutz gegenüber
Funken, die während
der Schärfphase
erzeugt werden und die eine Quelle erheblichen Feuerrisikos in Maschinen darstellen
können,
die in der papierverarbeitenden Industrie installiert sind, und
zwar wegen der hohen Entflammbarkeit der behandelten Materialien,
insbesondere in der Gegenwart von Papierstaub, der aus der Schneidaktion
des Werkzeugs 13 resultiert, welcher Staub sehr leicht
entflammbar ist.
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Abgesehen
von den erwähnten
Vorteilen wird dann, wenn der Schleifer motorgetrieben oder von
dem beschriebenen Luftsystem in Drehung versetzt wird, der weitere
Vorteil einer leichten Einstellung der Position des Schleifers relativ
zu dem drehenden Schneidwerkzeug erreicht, ohne dass die Notwendigkeit
von Blickkontrolle des Schleifers besteht. Speziell dann, wenn der
Schleifer durch Drehmittel in Drehung selbst dann mitgenommen wird, wenn
er mit dem Schneidwerkzeug nicht in Kontakt ist, wird in dem Augenblick,
an dem der Schleifer, der zunehmend näher an das Schneidwerkzeug,
ausgehend von einer Nichtkontaktposition herangebracht wird, das
Werkzeug berührt,
der Kontakt ein Geräusch
erzeugen, das von der Bedienung der Vorrichtung leicht wahrgenommen
werden kann. Es ist somit möglich,
die Position, an der der Kontakt zwischen Schleifer und Schneidwerkzeug
beginnt, exakt zu identifizieren. Es ist daher möglich, ein Verfahren zum Schärfen eines
drehenden Schneidwerkzeugs mittels eines Schleifers zu gewinnen,
welches die folgenden Schritte umfasst: Der Schleifer wird in eine Position
eines Nichtkontaktes mit dem Schneidwerkzeug gebracht; der Schleifer
wird (vor oder nach seiner Positionierung) in Rotation versetzt;
der Schleifer wird graduell näher
an das Schneidwerkzeug herangebracht, und Bestimmen der Position,
an welcher der Kontakt zwischen dem Schleifer und dem Schneidwerkzeug
beginnt, und zwar mittels des Geräusches, das durch den Kontakt
erzeugt wird.
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Selbstverständlich zeigt
die beigefügte Zeichnung
nur eine mögliche
Ausführungsform
der Erfindung, die in ihren Formen und Anordnungen ohne Abweichung
vom Erfindungskonzept variieren kann, wie es durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.