DE69200533T2

DE69200533T2 - Perforiergerät für Papierbahnen oder dergleichen, mit hin- und hergehender Bewegung des Gegenmessers.

Info

Publication number: DE69200533T2
Application number: DE69200533T
Authority: DE
Inventors: Guglielmo Biagiotti
Original assignee: Fabio Perini SpA
Current assignee: Fabio Perini SpA
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1992-03-25
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: BR9201171A; EP0507747A1; ES2062879T3; ITFI910072A0; JPH05208775A; EP0507747B1; IL101369A; CA2064680A1; KR920019501A; IT1247331B; ATE112999T1; DE69200533D1; US5284304A; ITFI910072A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Perforiervorrichtung für Wickelmaschinen und dergleichen von der Art, die eine rotierende Walze mit Schneidmessern und eine ein Gegenmesser aufweisende Welle umfaßt.
Eine Vorrichtung dieser Art wird in Aufwickelvorrichtungen der Papierbearbeitungsindustrie verwendet, die eine große Rolle aufgewickelten Papiers in mehrere kleine Rollen oder Stämme von kleinerem Durchmesser umwandeln. Die Stämme werden nacheinander längs Ebenen, die senkrecht zu ihren Längsachsen stehen, geschnitten, um Rollen einer gewünschten Länge von beispielsweise Toilettenpapier, Küchentüchern oder Allzwecktüchern für die Verwendung im Haushalt oder dergleichen zu erhalten. Die Perforiervorrichtung bewirkt aufeinander folgende und gleich beabstandete Querperforationslinien längs des Bahnmaterials. Eine Aufwickelmaschine dieser Art ist in dem US-Patent 4,487,377 beschrieben. Eine ähnliche Aufwickelmaschine mit einem anderen Aufwickelsystem ist in dem deutschen Patent DE-A-32 25 518 beschrieben. Das System zum Perforieren des Bahnmaterials ist ähnlich in den beiden Maschinen.
Jede Perforationslinie wird durch den Kontakt eines Schneidmessers mit kontinuierlicher Schneidkante mit einem gezahnten Gegenmesser erhalten. Das Gegenmesser besitzt mehrere Ausschnitte in der Schneidkante; das heißt die Kante ist intervallartig unterbrochen, um einen diskontinuierlichen Schnitt des Bahnmaterials längs dieser Perforationslinie zu erhalten. Dieser Kontakt zwischen den beiden Messern bewirkt eine Abnutzung des Schneidmessers, wo es von den Segmenten der Schneidkante des gezahnten Gegenmessers getroffen wird. Um die örtliche Abnutzung und ein daraus folgendes Ausreißen der kontinuierlichen Schneidkante der Schneidmesser zu vermeiden, wurde bisher die drehende Walze mit einer Vielzahl von gezahnten Gegenmessern bestückt, die alle mit einem einzigen, nicht drehbaren festen Messer zusammenwirken. Die Ausschnitte in den aufeinander folgenden gezahnten Gegenmessern waren versetzt, damit sie nicht miteinander korrespondieren. Somit wurde das feststehende Messer gleichförmig abgenutzt, ohne daß Ausrisse in demselben gebildet worden sind.
Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß bei einer gewünschten Änderung des Perforationsabstandes, das heißt der Abmessungen der Ausschnitte oder Einsenkungen es notwendig war, alle, üblicherweise sechs oder mehr gezahnte, von der drehenden Walze getragene Gegenmesser zu ersetzen und auszurichten. Dies erforderte lange Stillstandszeiten des gesamten Systems mit daraus folgenden Erhöhungen der Produktionskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Perforiervorrichtung für Aufwickelmaschinen und dergleichen zu schaffen, bei der die Messer und Gegenmesser so vorgesehen sind, daß ein leichter und schneller Erstaz derselben bei Änderung des Perforationsabstandes erreicht sowie eine ungleichmäßige Abnutzung der glatten, kontinuierlichen Schneidmesser vermieden wird.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 erreicht, die dem Fachmann durch Kenntnisnahme der folgenden Beschreibung deutlich werden.
Eine hin- und hergehende Bewegung der relativen Translation von selbst sehr kleiner Größe zwischen den drehenden Schneidmessern und dem nicht drehenden Gegenmesser ermöglicht es, daß der Kontakt zwischen den Schneidmessern und dem gezahnten Gegenmesser an unterschiedlichen Stellen längs der Schneidkante stattfindet, so daß die vorstehenden Abschnitte des Gegenmessers nicht stets die gleichen Stellen der kontinuierlichen Schneidmesser kontaktieren, wodurch abnutzende Ausfransungen der letzteren vermieden werden.
Aus der Schrift GB-A-6 293 ist eine Perforiervorrichtung mit einer drehenden Schneidwalze bekannt, die sich in Längsrichtung erstreckende Messer trägt, welche mit einer rotierenden Gegenwalze zusammenwirken. Die beiden Walzen drehen synchron mit der gleichen Geschwindigkeit. Ein teilweises Schneiden des Papiers wird durch axiale Bewegung der von der Schneidwalze getragenen Messer erreicht. Diese bekannte Vorrichtung löst das Problem einer konzentrierten Abnutzung der Messer nicht. Weiter hat die axiale hin- und hergehende Bewegung der Messer den Zweck, zu schneiden und nicht konzentrierte Abnutzung zu vermeiden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, welche eine praktische, jedoch nicht beschränkende Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Mit den vorstehenden und weiteren Aufgaben im Sinn kann weitere Information über und ein besseres Verständnis der Erfindung durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung erhalten werden.

Detaillierte Beschreibung

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform derselben dargestellt, die gegenwärtig bevorzugt wird, obgleich verstanden werden sollte, daß die zahlreichen Einzelheiten, aus denen die Erfindung besteht, in verschiedener Weise angeordnet und organisiert werden können, und daß die Erfindung nicht auf die exakten Anordnungen und Organisationen der Einzelheiten, die nachstehend beschrieben und gezeigt sind, beschränkt ist.
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Aufwickelvorrichtung mit erfindungsgemäßer Perforiervorrichtung;
Fig. 2 ein gezahntes Gegenmesser;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Perforiervorrichtung, und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die nicht drehende Welle der Perforiervorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel einer Aufwickelvorrichtung, innerhalb der die erfindungsgemäße Perforiervorrichung Verwendung finden kann. Es ist jedoch klar, daß die Struktur der Aufwickelvorrichtung und insbesondere die Bauteile zum Aufwickeln der Bahn und jene zuin Schneiden derselben bei Abschluß des Aufwickelns verändert werden können, ohne daß eine Modifikation der Perforiervorrichtung dadurch bedingt wäre.
Gemäß Fig. 1 ist die im ganzen mit 1 bezeichnete Aufwikkelvorrichtung mit einer Perforiereinheit 3, 5 ausgerüstet, die ein Gegenmesser 33 und ein oder mehrere Schneidmesser 31 zum Erzeugen einer Reihe von Querperforationen auf der Bahn N trägt, die die Abrißlinien der Bahn definieren. Auf der Abstromseite der Perforiereinheit 3, 5 sind ein Folgezylinder 7 und eine Hauptwickelwalze 10 angeordnet, deren Struktur und Betriebsweise in der US-Patentschrift 4,487,377 erläutert sind.
Die Bahn N wird um die Walze 10 getrieben und auf einen Kern zur Bildung einer Rolle oder eines Stammes R innerhalb eines Wickelraums aufgewickelt, der durch die Walze 10, eine untere Aufwickelwalze 11 und eine Durchmessersteuerwalze 13 definiert ist. Kerneinführmittel 15 nehmen die Kerne aus einem kontinuierlichen Förderer 17 auf und führen diese in einen Spalt zwischen der Hauptwalze 10 und der unteren Aufwickelwalze 11 ein. Dem Förderer 17 ist eine im ganzen mit 19 bezeichnete Vorrichtung zugeordnet, die Klebstoff auf die Oberfläche der Kerne A aufträgt.
Ein Schneidzylinder 21 ist mit der Hauptwalze 10 kombiniert und mit Schneidmitteln 23 gemäß US-Patent 4, 487,377 versehen. Der Schneidzylinder 21 kann periodisch auf die Hauptwalze zu und von ihr wegbewegt werden, um die Schneidmittel 23 mit Gegenschneidmitteln 25 auf der Hauptwalze 20 in Zusammenwirkung zu bringen, wodurch das Schneiden der Bahn N in einer noch zu beschreibenden Weise erreicht wird. Dieser Schnitt findet statt, nachdem eine Rolle R vervollständigt worden ist und vor der Einfügung des nächsten Kernes, um das Aufwickeln der nachfolgenden Rolle zu starten. Die Drehbewegung des Schneidzylinders 21 ist zeitlich so gesteuert, daß sie mit der Drehung der Hauptwalze 10 gemäß US-Patent 4,487,377 korrespondiert, um die beiden Bewegungen in Phase zu halten und sicherzustellen, daß die Schneidmittel 23 des Schneidzylinders 21 in richtiger Weise stets mit den Gegenschneidmitteln 25 auf der Hauptwalze 10 zusammenwirken.
Erfindungsgemäß haben die von der Rolle 5 getragenen Schneidmesser 31 eine zusammenhängende, glatte Schneidkante und wirken mit einem gezahnten Gegenmesser 33 zusammen, das von der nicht drehenden Welle 3 getragen wird, die eine im wesentlichen stationäre Stützeinheit bildet, abgesehen von einer hin- und hergehenden Bewegung parallel zur Achse der Welle 3.
Das gezahnte Gegenmesser 33 ist in Fig. 2 dargestellt. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, besitzt das Gegenmesser 33 eine Schneidkante 35, die durch Ausschnitte oder Einsenkungen 37 der Länge d unterbrochen ist. Die vorstehenden Abschnitte zwischen den Ausschnitten 37 wirken mit den Messern 31 zusammen, um die gewünschten Perforationen in der Bahn N zu erhalten.
Die Welle 3 wird gegen die drehende Rolle 5 durch einen Betätiger 39 geschoben. Ihre Lage bezüglich der Rolle 5 ist durch einen Anschlag definiert, der allgemein mit 41 bezeichnet ist und von einer Rolle 43 gebildet wird, die den Arm 45 der Welle 3 kontaktiert. Die Welle 3 ist in zwei Rahmenteilen 42 durch zwei Endlager 47 mit zwischengelegten konischen Buchsen 49 gelagert, die in konischen Endabschnitten 51 der Welle 3 eingepaßt und auf ihr durch arretierende Ringmuttern 53 festgelegt sind. Die Lager 47 sind sphärisch, die ein Oszillieren der Welle 3 erlauben. Weiterhin erlauben die Buchsen 49 in den Lagern 47 eine beschränkte Translationsbewegung der Welle 3 in Richtung des Doppelpfeils f3, das heißt parallel zu ihrer Achse und zur Achse der Rolle 5. Geeignete Ringmuttern 55 sind zum Ausbau der konischen Buchsen 49 vorgesehen.
Die Translationsbewegung der Welle 3 wird durch einen Motor 57 erhalten, der über ein Reduktionsgetriebe 59 mit hohem Reduktionsverhältnis eine Welle in Drehung versetzt, auf die ein Exzenter 61 aufgekeilt ist. Auf den Exzenter 61, der nur eine sehr beschränkte Exzentrizität besitzt, ist der Kopf 63 einer Verbindungsstange 65 aufgekeilt. Die Verbindungsstange 65 ist ihrerseits mit einem Ende der Welle 3 durch ein sphärisches Lager 67 verbunden, welches relative Schwingbewegungen zwischen der Verbindungsstange und der Welle 3 erlaubt. Die Exzentrizität des Exzenters 61 ist von einer Größenordnung ähnlich der Länge d der Ausschnitte 37 in dem Gegenmesser 33.
Wenn die Aufwickelvorrichtung arbeitet, dreht die Rolle 5 mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Schneidmesser 31 eine Umfangsgeschwindigkeit proportional zur linearen Geschwindigkeit der Bahn N haben. Die Welle 3 wird durch den Betätiger 39 gegen den Anschlag 41 gedrängt und bewegt sich mit einer hin- und hergehenden Bewegung in Richtung des Pfeiles f3 unter Steuerung durch den Motor 57. Der Anschlag 41, gebildet durch die kleinen Rollen 43, erlaubt die Translationsbewegung der Welle 3 mit minimaler Reibung. Dadurch befinden sich die Vorsprünge zwischen den Ausschnitten 37 des Gegenmessers 33 an unterschiedlichen Positionen jeweils dann, wenn sie mit einem Schneidmesser 31 in Kontakt kommen, so daß eine Abnutzungskonzentration auf die Schneidmesser vermieden wird, die zur Bildung von Ausrissen in diesen führen würden. Die Schneidmesser 31 werden gleichförmig abgenutzt und brauchen nur relativ selten ersetzt zu werden, während das einzige gezahnte Gegenmesser 33 leicht und schnell ersetzt werden kann, wenn es zur Änderung des Perforationsabstandes gewünscht ist. Der an dem einzigen Gegenmesser ausgeführte Ersatz erfordert sehr kurze Stillstände und reduziert daher die Gesamtproduktionskosten.

Claims

1. Eine Perforiervorrichtung zum Perforieren eines Bahnmaterials (N) in Aufwickelmaschinen mit einer drehenden Rolle (5), auf der Schneidmesser (31) angeordnet sind, und einer nicht drehenden Welle (3), die ein perforierendes Gegenmesser (31) mit Schneidkanten (35) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmesser (33) gezahnt (37) ist und die Schneidmesser (31) zusammenhängende glatte Schneidkanten aufweisen; daß Antriebsmittel (57, 59, 61, 63, 65) mit der Welle (3) verbunden sind und eine hin- und hergehende Translationsbewegung der Welle (3) in der Richtung (f3) parallel zur Achse der Welle (3) und parallel zu den Schneidkanten der Schneidmesser (31) ermöglicht derart, daß der Kontakt zwischen den Schneidmessern (31) und den gezahnten Gegenmesser (33)-Schneidkanten (35) an unterschiedlichen Stellen längs der Schneidkante jedes Schneidmessers (31) stattfindet, so daß die Schneidkanten (35) des Gegenmessers (33) nicht stets die gleichen Stellen der kontinuierlichen Schneidmesser (31) kontaktieren.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) von zwei sphärischen Endlagern (47) getragen ist, und daß sie mit den Antriebsmitteln (57, 59, 61, 63, 65) über ein weiteres sphärisches Lager (67) verbunden ist.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (57, 59, 61, 63, 65) bewirken, daß die hin- und hergehende Translationsbewegung ein Ausmaß aufweist, das gleich oder geringfügig größer als ein Abstand (d) zwischen benachbarten Längen der Schneidkanten (35) des Gegenmessers (33) ist.

4. Eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine von einem Reduziermotor (57, 59) getriebene Verbindung (61, 63, 65) umfassen.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung einen Exzenter (61) aufweist, dessen Exzentrizität gleich oder geringfügig größer als der Abstand (d) zwischen zwei benachbarten Längen der Schneidkante (35) des Gegenmessers (33) ist.

6. Eine Aufwickelvorrichtung zur Herstellung von Rollen aus Bahnmaterial mit Perforationsmitteln zum Querperforieren des Bahnmaterials gekennzeichnet durch eine Perforiervorrichtung entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5.