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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein Papierverarbeitungsmaschinen und, genauer gesagt, eine
Querschneidmaschine für
Blöcke
von Papier und dergleichen zur Herstellung von Toilettenpapierrollen,
Allzwecktüchern,
Industrierollen, Handtuchstapeln und dergleichen.
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Die Erfindung betrifft insbesondere
eine Vorrichtung zum Festklemmen des Blocks während des Schritts des Zerschneidens
durch eine Säge.
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Kurze Beschreibung des
Stands der Technik
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Querschneidmaschinen, mit denen kleine Papierrollen
oder -stapel, beispielsweise Toilettenpapierrollen, Allzwecktücher, Handtuchstapel
und dergleichen hergestellt werden können und denen Blöcke von
in vorgeschalteter Anordnung gerolltem Papier zugeführt werden,
sind bekannt.
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In diesen Maschinen wird eine Stufenschiebebank
normalerweise mit einem oder mehreren Blöcken beschickt. Dann wird das
Ende der gerade geschnittenen Blöcke
wiederum mittels Klemmen gehalten, und eine Schwingsäge wird
aufeinanderfolgend in das Papier hineingetrieben, um somit die Blöcke zu Rollen
oder Stapeln zu zerschneiden. Genauer gesagt: Bevor die Säge auf die
Blöcke
angesetzt wird, werden die letzteren um eine Distanz, die der Höhe einer
jeden Rolle oder eines jeden Stapels entspricht, axial nach vorne
geschoben. Dann werden die Blöcke
lediglich im Moment des Zuschneidens mittels einer Klemmvorrichtung
blockiert, die es statt dessen den Blöcken gestattet, sich während eines Schiebeschritts
gleitend weiterzubewegen.
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Die Klemmvorrichtung weist normalerweise eine
umgebende Form auf, so daß der
Block nicht zusammenfällt,
sich aber zur gleichen Zeit im Moment des Schneidens nicht gleitend
weiterbewegen kann.
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Eine Querschneidmaschine sollte einstellbar sein,
um Blöcke
mit unterschiedlichem Durchmesser, abhängig von den Produktionserfordernissen,
in Abschnitte zerschneiden zu können.
Jede Klemmvorrichtung muß daher
mit einem Mittel zum Festklemmen des Blocks mit austauschbaren oder
einstellbaren Klemmoberflächen
ausgestattet sein, um selbst wiederum an einen Bereich unterschiedlicher
Durchmesser angepaßt
werden zu können.
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Eine erste Ausführung einer bekannten Klemmvorrichtung
sieht den Austausch der Elemente zum Festklemmen des Blocks bis
hin zu einem Stopp der Maschine vor. Diese Maschinenausführung erfordert
jedoch lange Stoppzeiten, da die Elemente der Klemmvorrichtung nach
dem Entfernen ihrer Antriebsvorrichtung zunächst abgebaut, dann gegen Elemente
in unterschiedlicher Größe ausgewechselt und
anschließend
gemeinsam mit ihrer Antriebsvorrichtung wieder endgültig zusammengebaut
werden müssen,
um die Maschine erneut starten zu können.
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Eine zweite Ausführung von Schneidmaschinen
sieht eine Haltevorrichtung mit flexiblen Oberflächen vor, die jedoch in ihrem
Aufbau kompliziert und teuer sind.
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Was die Systeme zum Antrieb der Säge betrifft,
erfolgt der Schritt des Zerschneidens mittels einer schnell rotierenden
Band- oder Kreissäge,
deren Abstützung
eine schwingende Bewegung durchführt, die
in Form einer Hin- und Herbewegung, einer Drehbewegung entlang einem
Kreis oder entlang einer komplizierteren Bahn erfolgen kann.
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Es sind Mittel vorgesehen, um die
Stufenbewegung des Blocks und den Moment, in dem die Säge sich
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schnitten im oberen Totpunkt
befindet, im Gleichlauf zu realisieren. Die meisten Maschinen sind
insbesondere mit Mitteln zum Weiterschieben der Blöcke und mit
Mitteln zum Schwingen der Sägeabstützung mittels
unabhängiger
Motoren ausgestattet, wobei der Gleichlauf über ein programmierbares Mittel
realisiert wird.
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Die
US
3049954 betrifft eine Schneidmaschine für Blöcke von Papier, die eine Säge und zwei
Bereiche von Klemmelementen, die der Säge vor- bzw. nachgeschaltet
sind, aufweist. Ein oberes Klemmelement des vorgeschalteten Bereichs
dreht sich um einen Längsschwenkpunkt,
und es ist ein einstellbarer Anschlag vorgesehen. Ein oberes Klemmelement des
nachgeschalteten Bereichs dreht sich um einen Querschwenkpunkt,
und es ist eine Feder vorgesehen. Die Schalen der Klemmen sind nicht
austauschbar, und die Positionierung des einstellbaren Anschlags
erfolgt manuell. Eine Umstellung der Klemmelemente oder eine Einstellung
der Höhe
der oberen Klemmen in Anpassung an einen anderen Blockdurchmesser
ist nicht vorgesehen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Querschneidmaschine bereitzustellen, in der der
von der Säge
durchgeführte
Schritt des Zerschneidens der Blöcke
durch eine Klemmvorrichtung unterstützt wird, die flexibel an Blöcke mit
unterschiedlichen Durchmesserbereichen angepaßt werden kann und nur kurze
Stoppzeiten für
die Umstellung erfordert.
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Diese und andere Aufgaben werden
durch die Querschneidmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Ausführung
erfüllt,
die eine Klemmvorrichtung in zwei Bereichen mit einer quer dazu
angeordneten Schwingsäge
umfaßt.
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Gemäß der Erfindung umfaßt die Klemmvorrichtung
eine Abstützbasis
für den
Block und ein oberes Klemmelement, das den Block von oben gegen die
Basis schieben kann, und das Merkmal aufweist, daß Mittel
zur schnellen Anpassung an die Durchmesserveränderung des Blocks (2)
vorgesehen sind, die folgendes umfassen:
ein auf einem motorangetriebenen
Mittel montiertes Querabstützmittel
des oberen Klemmelements zur automatischen Einstellung der Höhe des oberen Klemmelements;
ein
Mittel zur freigebbaren Verriegelung mehrerer an der Basis und am
oberen Klemmelement vorgesehener Schalen.
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Die Schalen greifen in die Abstützungen
vorzugsweise mittels schnell freigebbarer Verriegelungsstifte ein.
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Das obere Klemmelement und die Basis
sind vorzugsweise in zwei Bereiche unterteilt, die der Säge vor- bzw. nachgeschaltet
sind, wobei das Mittel zur automatischen Einstellung der Höhe in jedem
Bereich der oberen Klemmelemente das Querabstützmittel umfaßt, das
an Ständern
mit einstellbarer Höhe montiert
ist.
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Das obere Klemmelement und die Basis
des nachgeschalteten Bereichs sind vorteilhafterweise mit der vom
ersten und vom zweiten Ständer
abgestützten
Querstange verbunden, während
das obere Klemmelement und die Basis des vorgeschalteten Bereichs
mit der vom dritten und vom vierten Ständer abgestützten Querstange verbunden
sind, wobei jeder Ständer
zur Durchführung
der Höheneinstellung der
Querstangen angehoben oder abgesenkt wird.
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Die Ständer werden vorzugsweise mittels Gewindewellen
angehoben oder abgesenkt, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Drehung
der Wellen im Gleichlauf anzutreiben.
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Der zweite und der vierte Ständer sind
vorzugsweise durch eine Gabel verbunden, die angehoben oder abgesenkt
wird, um die Höheneinstellung der
Querstangen durchzuführen,
während
der erste und der dritte Ständer
mittels Gewindewellen direkt angehoben oder abgesenkt werden.
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Die Querstange des oberen Klemmelements des
nachgeschalteten Bereichs umfaßt
vorteilhafterweise einen Betätiger,
der das obere Klemmelement im Verhältnis zur Querstange vertikal
bewegt.
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Die Querstange des oberen Klemmelements des
vorgeschalteten Bereichs ist vorzugsweise vom dritten Ständer schwenkbar
abgestützt
und vom vierten Ständer
abgestützt,
der einen Betätiger
umfaßt, der
den Druck des oberen Klemmelements gegenüber dem Block einstellt, indem
er eine Schwenkbewegung der Querstange um den dritten Ständer bewirkt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Weitere Eigenschaften und/oder Vorteile
der Querschneidmaschine und der Klemmvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden durch die nachstehende, jedoch nicht einschränkende,
beispielhafte Beschreibung mehrerer beispielhafter Ausführungsformen
davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht;
dabei sind:
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1 eine
Querschnittsansicht einer Querschneidmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ein
Seitenaufriß der
Klemmvorrichtung der Maschine der 1;
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3 eine
Querschnittsansicht im Seitenaufriß gemäß den Pfeilen III-III des vorderen
Bereichs der Klemmvorrichtung der 2;
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4 eine
Querschnittsansicht im Seitenaufriß gemäß den Pfeilen IV-IV des hinteren
Bereichs der Klemmvorrichtung der 2.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Wie aus 1 ersichtlich, umfaßt eine Querschneidmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Bank 1, die einen Papierblock (2),
beispielsweise Toilettenpapier, gleitend abstützen kann, um ihn mittels einer
schwingenden und sich drehenden Säge 3 zu Rollen zu
zerschneiden, wobei die Abstützung
und der Antrieb durch eine an einem Rahmen 3b befestigte
mechanische Übertragung 3a erfolgt. Die
Säge 3 ist
in der oberen Totpunktposition ihrer Bahn dargestellt, und eine
gepunktete Linie zeigt ihre untere Totpunktposition, in der die
Säge vollständig in den
Block 2 hineingetrieben wurde.
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Wie auch aus 2 ersichtlich, wird der Block 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Schneidzone von einer Klemmvorrichtung 4 gehalten,
die in zwei Bereiche 5 bzw. 6 unterteilt ist,
die dem Schlitz 7, durch die sich die Säge 3 bewegen kann,
vor- bzw. nachgeschaltet sind. Jeder Bereich besteht jeweils aus
einer Basis 5a bzw. 6a und einem oberen Klemmelement 5b bzw. 6b,
das den Block 2 von oben gegen die Basis 5a bzw. 6a schiebt,
um ihn im Gleichlauf mit dem Absenken der sich durch den Schlitz 7 bewegenden
Säge 3 zu
halten.
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In der bevorzugten Ausführungsform öffnet sich
nur der Bereich 5, der nachgeschaltete Bereich, selbst
im Verhältnis
zum Block 2 vollständig,
um die geschnittene Rolle 2a freizugeben, während der
Bereich 6, der vorgeschaltete Bereich, den Block 2 weiterhin
locker so hält,
daß er
beim Vorwärtsschieben leicht
abgebremst wird. Der Bereich 6 hat eine trichterförmige Öffnung,
um das Einführen
des Blocks 2, der zu Rollen zerschnitten werden soll, zu
erleichtern.
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Wie aus den 3 und 4 ersichtlich,
besteht die Basis 5a bzw. 6a jeweils aus symmetrischen
Bodenschalen, die mittels schnell freigebbarer Verriegelungsstifte 8 an
integral mit der Bank 1 ausgeführten symmetrischen Bodenabstützungen 8a befestigt sind.
Die zwei symmetrischen Bodenschalen 5a, 6a ermöglichen
es, daß sich
zwischen ihnen ein Schieber 9 bewegen kann, der den Block 2 vorwärts schiebt
und von einer durch die Bank 1 verlaufenden und daraus
herausragenden Umlaufkette 9a gezogen wird.
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Die oberen Klemmelemente 5b und 6b umfassen
statt dessen obere Schalen, die mittels schnell freigebbarer Verriegelungsstifte 12a, 12b an horizontalen
Querstangen 10 und 11 freigebbar befestigt sind.
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Genauer gesagt: Im Fall des vorderen
Bereichs 5, wie aus 3 ersichtlich,
erfolgt die freigebbare Verriegelung des oberen Klemmelements 5b mittels
der Stifte 12a nicht direkt an der Querstange 10,
sondern mittels eines Zylinders 13. Die Querstange 10 ( 2 und 3) ist durch die Ständer 14 und 15 abgestützt und
mit dem ersten dieser Ständer
auch schwenkbar verbunden.
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Die Querstange 11 (2 und 4) ist gleichermaßen durch die Ständer 16 und 17 abgestützt und mit
dem ersten dieser Ständer
auch schwenkbar verbunden. Der Ständer 17 wird von einem
Zylinder 20 unterbrochen, der den Druck der Schale 6b auf
den Block 2 einstellt und somit eine dämpfende Funktion hat. Das obere
Klemmelement 6b ist mittels der Stifte 12b direkt
an der Querstange 11 freigebbar verriegelt.
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Die Ständer 14–17 sind
mit einer Höheneinstellungsvorrichtung
verbunden, die eine Antriebseinheit 19 umfaßt, die
vertikale Gewindewellen 22a, 22b und 22c betätigt. Auf
diese Weise ist es möglich, die
Querstangen 10 und 11 so zu bewegen, daß eine vertikale
Parallelbewegung zueinander erfolgen kann. Genauer gesagt: Durch
Betreiben der Antriebseinheit ist es möglich, die Ständer 15 und 17 integral
zueinander durch eine Gabel 18 abzusenken oder anzuheben,
die mit einer der vertikalen Gewindewellen 22a verbunden
ist. Die Gewindewellen 22b und 22c der Ständer 14, 16 werden
im Gleichlauf mit den Wellen 22a der Ständer 15 und 17 durch
eine durch die Bank 1 verlaufende Kette 21 betrieben.
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Die Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung ist
in Anpassung an unterschiedliche Durchmesserbereiche des zu Rollen
zu zerschneidenden Blocks flexibel ausgeführt. Für kleine Durchmesserdifferenzen
innerhalb eines gewissen Bereichs, beispielsweise Differenzen von
mehreren Zentimetern, reicht die umgebende Form der beiden Schalen 5b und 6b und der
Basis 5a bzw. 6a in der Tat aus, um einen Druck auf
den Block 2 sicherzustellen, ohne den er sich während des
Schneidens, das mit einer hohen Frequenz erfolgt, loslösen würde. Wenn
die zu zerschneidenden Blöcke
zu Klassen mit wesentlich unterschiedlicheren Durchmessern gehören, reicht
es aus, die Maschine für
mehrere Minuten zu stoppen, um die Schalen 5b, 6b von
den Querstangen 10 und 11 zu lösen und sie durch einen Satz
anderer Schalen mit unterschiedlicher Form zu ersetzen, die für einen
größeren oder
kleineren Durchmesser als bisher geeignet sind, und auch die Basis 5a bzw. 6a durch einen
Basissatz zu ersetzen, der für
einen größeren oder
kleineren Durchmesser als bisher geeignet ist. Gleichzeitig wird
die Höhe
der Querstangen 10 und 11 mittels der Antriebseinheit
dadurch geändert,
daß sie
vertikal verschoben werden, um die Position des oberen Klemmelements 5b bzw. 6b in
Anpassung an den neuen Durchmesserbereich einzu stellen. Dieser Schritt
kann manuell oder automatisch durchgeführt werden.
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Die Besonderheit der Klemmvorrichtung
gemäß der Erfindung
besteht daher darin, daß eine ausreichende
Flexibilität
in Anpassung an unterschiedliche Bereiche von Durchmessern sichergestellt
wird, wobei sich die Schalen leicht ersetzen lassen und eine schnelle
Einstellung der Position des oberen Klemmelements vorgenommen werden
kann. Dies ist insbesondere aufgrund der austauschbaren Schalen
und der motorangetriebenen Positionierung der Höhe der Querstangen 10 und 11 möglich.
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Die vorstehende Beschreibung einer
spezifischen Ausführungsform
verdeutlicht die konzeptionellen Gesichtspunkte der Erfindung in
so ausführlicher
Weise, daß andere,
indem sie den derzeitigen Kenntnisstand anwenden, in der Lage sind,
eine solche Ausführungsform
im Hinblick auf verschiedene Anwendungen ohne weitere Forschung
und ohne Abweichung von der Erfindung zu modifizieren und/oder anzupassen,
und es versteht sich daher, daß solche
Anpassungen und Modifizierungen im Vergleich zur spezifischen Ausführungsform
als gleichwertig anzusehen sind. Die Mittel und Materialien zur
Realisierung der hierin beschriebenen unterschiedlichen Funktionen
können
anders beschaffen sein, ohne damit vom Gebiet dieser Erfindung abzuweichen.
Es versteht sich, daß die
hierin verwendete Ausdrucksweise oder Terminologie einem beschreibenden
und keinem einschränkenden
Zweck dient.