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Messerwalze für Querschneider Die Erfindung bezieht sich auf Querschneider
mit umlaufenden Messern zum Schneiden einer oder mehrerer laufender Bahnen aus Pappe,
Papier od. dgl., bei denen die Umlaufzahl der Messer entsprechend der gewünschten
Bogenlänge veränderlich ist, während die Messer im Schnittbereich nach entsprechender,
innerhalb des Leerlaufbereiches erfolgender Beschleunigung bzw. Verzögerung die
Geschwindigkeit der laufenden Papierbahn annehmen.
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Querschneider, deren Messer mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufen,
so daB bei veränderlicher, entsprechend der Bogenlänge einstellbarer Umlaufzahl
die Schneidgeschwindigkeit der Messer unveränderlich ist, sind bekannt. Bei diesen
Anordnungen ist im allgemeinen die Geschwindigkeit der laufenden Papierbahn konstant,
und die Umlaufgeschwindigkeit der Messer entspricht im Schnittbereich der Geschwindigkeit
der Papierbahn, während durch die im Leerlaufbereich erfolgende Beschleunigung bzw.
Verzögerung der Messerumlaufgeschwindigkeit und der damit bewirkten Änderung der
Messerumlaufzahl die entsprechende Regelung der Formatlänge erzielt wird. Diese
Ungleichförmigkeit der Umlaufbewegung der Messerwalzen wird bei den bekannten Querschneidern
dieser Art mittels eines geeigneten Ungleichförmigkeitsgetriebes erzeugt, das beispielsweise
ein elliptisches Zahnradgetriebe oder auch ein verstellbares Kurbelgetriebe sein
kann.
Die Abmessungen der die Messer tragenden Walzen müssen nun
so gewählt sein, daß durch den auftretenden Schnittdruck eine Durchbiegung der Walzen
vermieden wird, und ebenso müssen insbesondere bei großen Arbeitsbreiten die Messerwalzen
ausreichend dimensioniert sein, um eine Durchbiegung infolge des großen Eigengewichts
der Walzen zu verhindern. Zur Vermeidung dieser Durchbiegungen weisen demzufolge
die Messerwalzen einen großen Querschnitt und damit ein entsprechend hohes Eigengewicht
auf, das innerhalb eines Umlaufs beschleunigt und verzögert werden muß. Die dadurch
auftretenden Beschleunigungs- und Verzögerungsmomente beanspruchen besonders bei
größeren Arbeitsgeschwindigkeiten die Lager sowie den Antrieb in starkem Maße, so
daß entweder die derart beanspruchten Teile- einem baldigen Verschleiß unterworfen
sind oder die Leistung der Maschine muß, um diesen Verschleiß zu vermindern, mit
einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit arbeiten, die jedoch den an eine
solche Maschine gestellten Anforderungen nicht genügt. Ein weiterer Nachteil dieser
bekannten Anordnung liegt darin, daß sich die auftretenden Beschleunigungs- und
Verzögerungskräfte auf die gesamte Maschine übertragen und diese in unerwünschte
Schwingungen versetzten.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden,
die Messerwalze derart auszubilden, daß ein ungleichförmig umlaufender, d. h. ein
im Moment des Schnittes der Geschwindigkeit der laufenden Materialbahn sich anpassender
leichter Mantel vorgesehen ist, der das Messer trägt, und innerhalb dieses Mantels
einen stabilen Kern anzuordnen, der mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
wird, die der Geschwindigkeit der laufenden Materialbahn entspricht. Obwohl durch
diese Anordnung erreicht wird, daß lediglich der verhältnismäßig leichte Mantel
innerhalb eines Umlaufs der Beschleunigung bzw. Verzögerung unterworfen wird, ist
für, den gleichförmig umlaufenden Kern ein besonderer Antrieb erforderlich, der
neben den notwendigen Bauelementen eine dieseUmlaufbewegung gestattende Lagerung
innerhalb des Mantels voraussetzt. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der getragene
und der tragende Teil der Messerwalze, also der leichte Mantel und der stabile Kern,
ständig umlaufen und durch die auftretenden Drehmomente eine dauernde Belastung
der Lagerung und des Antriebs verursachen.
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Zur Ausschaltung der Nachteile wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen,
lediglich den das Messer tragenden Mantel anzutreiben, während der den Mantel tragende
Kern abtriebslos ist. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine wesentliche Verminderung
der sich bewegenden Massen, da der tragende, die Hauptmasse der Messerwalze bildende
Kern nicht mit dem Antrieb verbunden ist. Darüber hinaus stellt diese Anordnung
durch den Fortfall der Antriebselemente eine erhebliche Vereinfachung der Gesamtanordnung
dar.
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Die antriebslose Lagerung des stabilen Kerns kann dabei entweder derart
vorgenommen sein, daß der Kern feststehend oder auch frei drehbeweglich in dem Mantel
gelagert ist. In beiden möglichen Fällen kann es weiterhin zweckmäßig sein, den
Außendurchmesser des nicht angetriebenen Kerns etwas kleiner zu wählen als den Innendurchmesser
des umlaufenden Mantels, so daß zur Vermeidung einer ständigen Relativbewegung zwischen
der Oberfläche des Kerns und der Innenseite des Mantels letztere nur unter dem Einfluß
des im Schnittbereich auftretenden Schnittdruckes, also nur bei der im Moment des
Schnittes auftretenden Durchbiegung, durch den stabilen Kern abgestützt wird. Die
gleiche Wirkung könnte auch dann erzielt werden, wenn beispielsweise der Kern gegenüber
dem Mantel um ein geringes Maß exzentrisch verlagert ist.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
beschrieben und an Hand der Zeichnungen erläutert.
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Abb. z zeigt in schematischer Darstellung einen senkrechten Schnitt
durch eine Querschneidevorrichtung mit zwei umlaufenden Messerwalzen, Abb. 2 zeigt
eine Vorderansicht der Messerwalzenanordnung teilweise im Schnitt mit feststehenden
Messerwalzen, Abb. 3 zeigt eine Vorderansicht der Messerwalzenanordnung teilweise
im Schnitt mit frei drehbeweglich gelagerten Messerwalzen.
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Wie aus Abb. i hervorgeht, wird die zu schneidende Materialbahn i
durch die Vorzugwalzen 2 mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorgezogen und über
die Führungen 3 den Messerwalzen q., 5 übergeben, durch die die Materialbahn in
einzelne Bogen zerlegt wird, die anschließend von den Förderwalzen 6 erfaßt und
einem nicht dargestellten Stapel oder der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
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Wie weiterhin Abb. 2 veranschaulicht, erfolgt der Antrieb der Messerwalzen
q., 5 von dem Antriebszahnrad 7 über das Ungleichförmigkeitsgetriebe 8, mit dessen
Abtrieb der Mantel g der unteren Messerwalze 5 verbunden ist. Die durch das Ungleichförmigkeitsgetriebe
8 erzeugte ungleichförmige Umlaufbewegung des das Messer io tragenden Mantels g
wird durch die Zahnräder 1i, 12 auf den Mantel 13 der oberen Messerwalze ¢ übertragen,
die das mit dem Messer io zusammenarbeitende Messer 1q. trägt. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels
ist die Anordnung so getroffen, daß die Kerne 15, 16 derMesserwalzen q., 5 in der
Weise feststehend angeordnet sind, daß ihre Lagerzapfen 17, 18 fest mit dem Maschinengestell
ig verbunden sind.
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Die mit Abb. 3 dargestellte Anordnung zeigt unter Beibehaltung der
übrigen Merkmale eine Abwandlung in der Weise, daß die Kerne 15, 16 frei drehbeweglich
in den Mänteln g, 13 bzw. in dem Maschinengestell ig gelagert sind. In beiden Fällen
übernimmt der stabile Kern die im Augenblick des auftretenden Schnittdruckes notwendige
Abstützung des leichteren Mantels, wobei diese Anordnung durch den Fortfall des
Antriebs für den Kern eine einfache Konstruktion darstellt mit dem weiteren Vorteil,
daß zur Vermeidung der Schwingungsübertragung auf die gesamte Maschine der die Hauptmasse
der jeweiligen Messerwalze darstellende Kern an der Umlaufbewegung des Messerwalzenmantels
nicht teilnimmt. Zur Verringerung der besonders im Moment des Schnittes auftretenden
Reibung zwischen dem Kern und dem
Mantel ist es zweckmäßig, den
Kern mit zwei oder mehreren Kugel- bzw. Rollenlagern 20 zu versehen, die den Mantel
abstützen.