EP0486883A1 - Messertrommel für Maschinen zum Querschneiden von Materialbahnen - Google Patents

Messertrommel für Maschinen zum Querschneiden von Materialbahnen Download PDF

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EP0486883A1
EP0486883A1 EP91118962A EP91118962A EP0486883A1 EP 0486883 A1 EP0486883 A1 EP 0486883A1 EP 91118962 A EP91118962 A EP 91118962A EP 91118962 A EP91118962 A EP 91118962A EP 0486883 A1 EP0486883 A1 EP 0486883A1
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knife
cutter
cutting edge
groove
drum
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Siegfried Koscielny
Wolfgang Meurer
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Jagenberg AG
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Jagenberg AG
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2614—Means for mounting the cutting member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/56—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter
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    • B26D1/626—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter and is rotating about an axis parallel to the line of cut, e.g. mounted on a rotary cylinder for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member

Definitions

  • the invention relates to a knife drum for machines for cross cutting material webs, in particular paper or cardboard webs, according to the preamble of claim 1.
  • Cross-cutting machines for the production of sheets from paper, cardboard or the like are known to have two knife drums, the knives of which come into pairs during the circulation in order to cut across the web with a scissor cut. Since the knives of both knife drums must be matched to one another for an exact cut, it is known to arrange at least the knife or knives of a knife drum by means of a series of adjusting elements.
  • DE-OS 27 41 560 describes a generic knife drum in which the knife is clamped in a groove by means of drawing wedges on a groove wall. A series of adjusting screws, which are arranged in an extension of the groove wall, are used to adjust the knife against the knife on the one facing away from the drawing wedges Press side.
  • DE-PS 29 22 164 describes an embodiment with a wedge-shaped knife which is clamped between clamping wedges and pulling wedges, the pulling wedges being used to adjust the knife. From DE-OS 19 14 671 a knife drum is known in which the knife is clamped in the groove with a clamping spring. According to one embodiment, a rectangular bar is additionally arranged on the bottom surface of the groove and, in conjunction with the clamping spring, prevents the knife from being rotated.
  • the invention has for its object to improve a generic knife drum so that even at high cutting speeds with knife drums with a smaller diameter, the web is reliably cut with high cutting quality.
  • relatively thin knives are used at least on a knife drum, which are less prone to gaping of the cutting edges due to vibrations due to their lower rigidity.
  • the pinching by means of the additional bar has the advantage, on the one hand, that when adjusting the control elements, the knife does not form a wavy line on the respective control elements; on the other hand, the transmission of vibrations from the knife drum to the knife is additionally damped, since there is an additional friction connection between the groove wall and the knife.
  • the knife drum according to the invention thus combines the advantages of thin knives with regard to the vibration behavior with the advantages of thick knives with regard to clamping without waves, and the susceptibility to vibrations is also reduced.
  • Fig. 1 shows a section of a section through an upper knife drum according to the invention and the associated lower knife drum.
  • the upper knife drum 1 and the lower knife drum 2 are each horizontally and one above the other in the cross cutting machine. They each have an axial groove 3, 4, in each of which a knife 5, 6 extending across the working width is clamped.
  • the grooves 3, 4 run somewhat helically, so that the web 7 can be cut at right angles when passing through with the correspondingly curved clamps 5, 6.
  • the knife 5 of the upper knife drum 1 is rectangular in cross section except for the cutting edge which protrudes radially - that is, protrudes from the area of the upper knife drum. Its thickness is less than 10 mm, preferably between 4 mm and 6 mm, in the present example 5 mm. Its radially measured height is between 25 mm and 60 mm. Depending on the length, the diameters of the knife drums 1, 2 are chosen to be as small as possible for high cutting speeds. The length to diameter ratio of the knife drums 1, 2 is greater as 7. In the present example, the knife drums 1, 2 have a length of 2150 mm and a diameter of 230 mm; the length / diameter ratio is therefore approximately 9.35. To clamp the two knives 5, 6 a row of clamping wedges 8, 9 is arranged in both grooves 3, 4, which can be pulled by means of lag screws 10, 11 on a bevelled groove wall 12, 13 to slide inside the drum.
  • the thickness of the strip 15 preferably corresponds approximately to the thickness of the knife 5, that is to say between 4 mm and 6 mm (in the present example 5 mm), so that due to the double thickness at the clamping point, a wavy line is formed between the individual adjusting screws 18 when pressed to adjust the cutting edge of the knife 5 is avoided.
  • the portion of the knife 5 projecting beyond the bar 15, on the other hand, is only about half the thickness compared to the clamping and setting range. It is thus significantly more elastic and less susceptible to vibrations of the knife drum 1.
  • the frictional connection between the bar 15 and the knife 5 has a damping effect against the transmission of vibrations from the knife drum 1 to the knife 5.
  • the knife 6 of the lower knife drum 2 has twice the thickness of the knife 5. Since it does not need to be adjusted, it rests on the entire side surface of the clamping parts 9. Its other side is supported by the groove wall 19.

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Abstract

Bei den bekannten Messertrommeln für Maschinen zum Querschneiden von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit einer axialen Nut, in der ein sich über die Trommellänge erstreckendes, im Querschnitt bis auf die Schneidkante rechteckiges Messer mit radial überstehender Schneidkante mittels Klemmkeilen festgeklemmt ist, wobei das Messer mittels einer Reihe von Stellelementen, die an einer Seite eingreifend stellbar ist, treten bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten unter bestimmten Betriebsbedingungen Schnittaussetzer auf. Um diese zu vermeiden beträgt nach der Erfindung die Dicke des Messers (5) weniger als 10 mm, und das Messer (5) ist in der Nut (3) zwischen Klemmkeilen (8) und einer sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Leiste (15) eingeklemmt. Die Leiste (15) weist eine radiale Höhe von mindestens der Hälfte der Messerhöhe auf und reicht vom Nutboden bis oberhalb der an dieser Seite angeordneten Stellschrauben (18), endet jedoch mit Abstand unterhalb der Schneidkante des Messers (5). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messertrommel für Maschinen zum Querschneiden von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Querschneidemaschinen zum Herstellen von Bögen aus Papier, Karton oder dgl. weisen bekannterweise zwei Messertrommeln auf, deren Messer beim Umlauf paarweise in Schnitteingriff gelangen, um die Bahn mit einem Scherenschnitt quer durchzuschneiden. Da für einen exakten Schnitt die Messer beider Messertrommeln aufeinander angepaßt sein müssen, ist es bekannt, zumindest das bzw. die Messer einer Messertrommel mittels einer Reihe von Stellelementen einstellbar anzuordnen.
  • Die DE-OS 27 41 560 beschreibt eine gattungsgemäße Messertrommel, bei der das Messer in einer Nut mittels Ziehkeilen an einer Nutwand festgeklemmt ist. Zum Einstellen des Messers dient eine Reihe von Stellschrauben, die in einer Verlängerung der Nutwand angeordnet gegen das Messer an der den Ziehkeilen abgewandten Seite drücken. Die DE-PS 29 22 164 beschreibt eine Ausführungsform mit einem keilförmigen Messer, das zwischen Klemmkeilen und Ziehkeilen eingespannt ist, wobei die Ziehkeile zum Einstellen des Messers dienen. Aus der DE-OS 19 14 671 ist eine Messertrommel bekannt, bei der das Messer in der Nut mit einer Klemmfeder festgeklemmt ist. Nach einer Ausführungsform ist auf der Bodenfläche der Nut zusätzlich eine rechtwinklige Leiste angeordnet, die in Verbindung mit der Klemmfeder das Messer daran hindert, gedreht zu werden.
  • Damit die Schnittzahl pro Zeiteinheit (Schnittgeschwindigkeit) erhöht werden kann, ist man bemüht, den Durchmesser der Messertrommeln zu verringern. Dabei hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß bei verkleinertem Durchmesser unter bestimmten Betriebsbedingungen bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten ab und zu Schnitte mit verminderter Qualität auftreten, es sogar zu gelegentlichen Schnittaussetzern kommen kann. Schnittaussetzer führen in den nachfolgenden Maschinenteilen (z. B. der Stapeleinrichtung) zu Staus, die ein Anhalten der Maschine erforderlich machen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Messertrommel so zu verbessern, daß auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten mit Messertrommeln mit geringerem Durchmesser die Bahn zuverlässig mit hoher Schnittqualität durchgetrennt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Es hat sich gezeigt, daß die Qualitätsminderung und die Schnittaussetzer auf Schwingungen zurückzuführen sind, die die beiden Messer aus dem Schnitteingriff bringen. Nach der Erfindung werden zumindest an einer Messertrommel relativ dünne Messer eingesetzt, die aufgrund ihrer geringeren Steifigkeit weniger anfällig gegen ein Aufklaffen der Schneidkanten aufgrund von Schwingungen sind. Die Einklemmung mittels der zusätzlichen Leiste hat zum einen den Vorteil, daß sich bei der Einstellung mittels der Stellelemente das Messer keine Wellenlinie an den jeweiligen Stellelementen bildet, zum anderen wird die Übertragung von Schwingungen von der Messertrommel auf das Messer zusätzlich gedämpft, da zwischen der Nutwand und dem Messer eine zusätzliche Reibverbindung besteht. Die erfindungsgemäße Messertrommel vereinigt somit die Vorteile von dünnen Messern bezüglich des Schwingungsverhaltens mit den Vorteilen von dicken Messern bezüglich einer Einspannung ohne Wellen, zusätzlich ist die Anfälligkeit gegen Schwingungen verringert.
  • Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • Fig. 1 zeigt ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Obermessertrommel nach der Erfindung und die zugehörige Untermessertrommel.
  • Die Obermessertrommel 1 und die Untermessertrommel 2 sind im Rahmen der Querschneidemaschine jeweils waagerecht und übereinander gelagert. Sie weisen jeweils eine axiale Nut 3, 4 auf, in denen jeweils ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Messer 5, 6 festgeklemmt ist. Die Nuten 3, 4 verlaufen etwas wendelförmig, damit mit den entsprechend gekrümmt eingespannten Messern 5, 6 die Bahn 7 beim Durchlaufen rechtwinklig geschnitten werden kann.
  • Das Messer 5 der Obermessertrommel 1 ist bis auf die Schneidkante, die radial übersteht - also aus den Bereich der Obermessertrommel herausragt -,im Querschnitt rechtwinklig. Seine Dicke beträgt weniger als 10 mm, bevorzugt zwischen 4 mm und 6 mm, im vorliegenden Beispiel 5 mm. Seine - radial gemessene - Höhe beträgt zwischen 25 mm und 60 mm. In Abhängigkeit von der Länge sind die Durchmesser der Messertrommeln 1, 2 für hohe Schnittgeschwindigkeiten möglichst gering gewählt. Das Verhältnis Länge zum Durchmesser der Messertrommeln 1, 2 ist dabei größer als 7. Im vorliegenden Beispiel weisen die Messertrommeln 1, 2 eine Länge von 2150 mm und einen Durchmesser von 230 mm auf; das Verhältnis Länge/Durchmesser beträgt somit ca. 9,35. Zum Festklemmen der beiden Messer 5, 6 ist in beiden Nuten 3, 4 eine Reihe von Klemmkeilen 8, 9 angeordnet, die mittels Zugschrauben 10, 11 an einer abgeschrägten Nutwand 12, 13 gleitend zum Trommelninnern gezogen werden können.
  • Die Klemmkeile 8 der Obermessertrommel 1 weisen an dem Messer 5 anliegende Nase 14 auf, die das Messer 5 festklemmt und abstützt. Die andere Seite des Messers 5 stützt sich an einer Leiste 15 ab, die vom Nutboden sich parallel zum Messer 5 nach außen erstreckt und die an der anderen Seite an der zweiten Nutwand 16 anliegt. Diese Nutwand 16 weist eine von der Leiste 15 abgesetzte Verlängerung 17 auf, in der über die Arbeitsbreite eine Reihe von Stellschrauben 18 gelagert sind. Die radial gemessene Höhe der Leiste 15 beträgt mindestens die Hälfte der Höhe des Messers 5, so daß sie vom Nutboden bis über den Bereich der Stellschrauben 18 hinaus reicht, jedoch mit Abstand vor der Schneidkante des Messers 5 endet. Die das Messer 5 einstellenden Stellschrauben 18 greifen somit nicht unmittelbar am Messer 5, sondern an der Leiste 15 an. Bevorzugt entspricht die Dicke der Leiste 15 in etwa der Dicke des Messers 5, also zwischen 4 mm und 6 mm (im vorliegenden Beispiel 5 mm), so daß aufgrund der doppelten Dicke an der Einspannstelle eine Ausbildung einer Wellenlinie zwischen den einzelnen Stellschrauben 18 beim Andrücken zur Einstellung der Schneidkante des Messers 5 vermieden wird. Der die Leiste 15 überragende Anteil des Messers 5 weist dagegen etwa nur die Hälfte der Dicke gegenüber dem Klemm- und Einstellbereich auf. Er ist somit bedeutend elastischer und weniger anfällig gegen Schwingungen der Messertrommel 1. Zusätzlich wirkt die Reibverbindung zwischen der Leiste 15 und dem Messer 5 dämpfend gegen eine Übertragung von Schwingungen von der Messertrommel 1 auf das Messer 5.
  • Das Messer 6 der Untermessertrommel 2 weist die doppelte Dicke des Messers 5 auf. Da es nicht eingestellt werden braucht, liegt es an der gesamten Seitenfläche der Klemmteile 9 an. Seine andere Seite wird von der Nutwand 19 abgestützt.

Claims (4)

  1. Messertrommel für Maschinen zum Querschneiden von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen,
    mit einer axialen Nut, in der ein sich über die Trommellänge erstreckendes, im Querschnitt bis auf die Schneidkante rechteckiges Messer mit radial überstehender Schneidkante mittels Klemnkeilen festgeklemmt ist, wobei das Messer mittels einer Reihe von Stellelementen, die an einer Seite angreifen, einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Messers (5) weniger als 10 mm beträgt, und das Messer (5) in der Nut (3) zwischen Klemmkeilen (8) und einer sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Leiste (15) eingeklemmt ist, wobei die Leiste (15) eine radiale Höhe von mindestens der Hälfte der Messerhöhe aufweist und vom Nutboden bis oberhalb der an dieser Seite angeordneten Stellelemente (Stellschrauben 18) reicht und mit Abstand unterhalb der Schneidkante des Messers (5) endet.
  2. Messertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Messers (5) und die Dicke der Leiste (15) 4 mm bis 6 mm betragen.
  3. Messertrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Messers (5) 25 mm bis 60 mm beträgt.
  4. Messertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis ihrer Länge zu ihrem Durchmesser größer als 7 ist.
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