EP1584427B1 - Transportwalze und Querschneidvorrichtung für Materialbahnen - Google Patents

Transportwalze und Querschneidvorrichtung für Materialbahnen Download PDF

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EP1584427B1 EP20050006155 EP05006155A EP1584427B1 EP 1584427 B1 EP1584427 B1 EP 1584427B1 EP 20050006155 EP20050006155 EP 20050006155 EP 05006155 A EP05006155 A EP 05006155A EP 1584427 B1 EP1584427 B1 EP 1584427B1
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Definitions

  • the invention relates to a transport roller for material webs with an outside of the transport roller provided cutting device for the web.
  • a deflecting roller is provided for performing a cutting operation, which takes place outside the transport roller, which lifts the material web from the transport roller, so that the movable from a roll edge to the opposite edge of the roll knife does not damage the transport roller.
  • the object of the invention is to prevent lifting of the material web from the transport roller during the cutting process and thus to improve the winding quality considerably.
  • the groove extends from one side edge of the transport roller to the opposite edge. This results in a particularly simple embodiment, which also allows easy control of the blade movement.
  • the angle which includes the groove with the axis-parallel generatrix be constant or variable over the length of the groove.
  • the drive of the knife comprises an electric actuator, which is coupled via a control device with an actuator of the transport roller drive.
  • a particularly simple embodiment consists in that the drive of the knife through the groove edge takes place in the manner of a movement thread and that at the beginning of the groove, a safety device for the knife is provided.
  • the knife From a certain pitch angle of the groove relative to the axis-parallel generatrix the knife is moved in the groove by the rotational movement of the roller, without the need for a special drive.
  • the knife only has to be brought into the region of the device for the intended cutting operation in order to be able to insert the knife into the groove.
  • the transport roller has two intersecting grooves and that two in opposite directions movable blades are arranged.
  • the point of intersection of the two grooves may have equal distances to the edges of the transport roller or unequal distances.
  • At least two sections of the intersecting grooves can extend up to one side edge of the transport roller. This means that the knives are taken out of the grooves after passing through the crossing point. But it is also possible that all sections of the intersecting grooves extend to the side edges, resulting in a continuous cutting movement of the respective knife from one side edge to the opposite side edge.
  • the grooves can run at equal angles to the axis-parallel generatrix or at different angles to this generatrix, depending on which patterns are desired.
  • the blades are guided independently of each other in a further embodiment of the invention, it is possible that they are driven in an advantageous manner at the same speeds or at different speeds. Different speeds will be chosen if the cut of the two knives should be finished at the same time, so that the blade starting later will be driven faster. However, the controller must always ensure that the knives go through the crossover point at different times.
  • the object stated at the outset can also be achieved starting from a transport roller of the type specified at the outset in that the cutting device moves toward and away from the material web substantially perpendicular to the material web Having knife in the manner of a chopping device, which dips when simultaneously cutting the entire web width in a provided in the transport roller groove.
  • a winding shaft 2 is rotatably mounted on a support arm 1, on which a winding 6 of a material web 3 is wound.
  • the material web 3 passes over a transport roller 4, which is in constant contact with the winding 6.
  • a knife holder 10 For severing the material web 3, when the winding 6 has reached its intended size, a knife holder 10 is provided with a knife 5, which, as from the Figures 2 . 4 and 6 seen in a groove 7 is guided.
  • the groove 7 extends from an edge 9 to the opposite edge at an angle to an axis-parallel surface line. 8
  • the knife 5 with its knife holder 10 must be synchronized in its displacement movement from the edge 9 to the opposite edge of the transport roller 4 with the peripheral speed of the transport roller 4, that is, the blade movement is controlled in dependence on the peripheral speed of the transport roller 4.
  • FIG. 2 an embodiment of a transport roller is shown, over which the knife holder 10 is guided on a spindle 11 which is rotated by an electric spindle drive 12 in rotation.
  • the knife holder 10 is, so to speak, a movable nut on the spindle 11.
  • 16 denotes an electric drive for the transport roller 4 and the two drives 12 and 16 are synchronized via a controller 13 in such a way that the knife holder 10 and thus the knife. 5 is controlled in the groove 7 in response to the peripheral speed of the transport roller 4 in its movement.
  • FIG. 4 is the coupling between the knife drive and the transport roller drive a transmission in the form of a belt drive 14, which transmits the rotational movement of the transport roller 4 on the spindle 11, wherein the diameter ratio of the two pulleys 17 and 18 is selected so that the knife 5 in the groove is moved from the edge 9 to the opposite edge of the transport roller 4, when the transport roller 4 by the angular range, the two ends of the groove 7 include, has rotated.
  • the knife 5 is guided by an edge of the groove 7, wherein a safety device 15 is provided, which allows the insertion of the knife 5 in the groove 7.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Transportwalze für Materialbahnen mit einer außerhalb der Transportwalze vorgesehenen Schneidvorrichtung für die Materialbahn.
  • Bei einer bekannten Transportwalze dieser Art ist zur Durchführung eines Schneidvorganges, der außerhalb der Transportwalze stattfindet, eine Umlenkwalze vorgesehen, die die Materialbahn von der Transportwalze abhebt, damit das von einem Walzenrand zum gegenüber liegenden Walzenrand bewegbare Messer nicht die Transportwalze beschädigt. Durch das Abheben der Materialbahn von der Transportwalze mittels einer Umlenkwalze kann es zu Spannungsschwankungen in der Materialbahn kommen, wodurch das Wickelergebnis nachteilig beeinflusst wird. Weiterhin kann hierbei durch das Abheben die Materialbahn seitlich verlaufen, was ebenfalls die Wickelqualität erheblich nachteilig beeinflusst. Ein Umschlagen der Materialbahn nach dem Schneiden kann ebenfalls nicht immer gewährleistet werden.
  • Bei einer aus US 6 003 421 bekannten Transportwalze sind die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abheben der Materialbahn von der Transportwalze während des Schneidvorganges zu vermeiden und damit die Wickelqualität erheblich zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird bei einer Transportwalze gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
  • Aufgrund dieser Ausgestaltung muss zum Schneiden der Materialbahn diese nicht mehr von der Transportwalze abgehoben werden, wodurch die eingangs erläuterten Nachteile vermieden und die Wickelqualität erheblich verbessert wird. Ein Abheben von der Transportwalze konnte bisher bei einer alternativen Transportwalze gemäß US 6 003 421 oder bei im Inneren der Transportwalze angeordneten Schneidvorrichtungen vermieden werden, deren Anordnung aber einen wesentlich höheren technischen Aufwand erfordert.
  • Es ist vorgesehen, dass bei Verwendung eines einzigen Messers, die Nut von einem Seitenrand der Transportwalze zum gegenüber liegenden Rand verläuft. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausgestaltung, die auch eine einfache Steuerung der Messerbewegung ermöglicht.
  • Dabei kann der Winkel, den die Nut mit der achsparallelen Mantellinie einschließt, konstant oder über die Länge der Nut veränderlich sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zum Antrieb des Messers dieses über ein Getriebe mit dem Transportwalzenantrieb gekoppelt sein.
  • Anstelle dieser mechanischen Kopplung kann auch vorgesehen sein, dass der Antrieb des Messers ein elektrisches Stellglied umfasst, das über eine Regeleinrichtung mit einem Stellglied des Transportwalzenantriebes gekoppelt ist.
  • Eine besonders einfache Ausgestaltung besteht darin, dass der Antrieb des Messers durch die Nutkante nach Art eines Bewegungsgewindes erfolgt und dass am Anfang der Nut eine Fangvorrichtung für das Messer vorgesehen ist.
  • Ab einem gewissen Steigungswinkel der Nut gegenüber der achsparallelen Mantellinie wird durch die Drehbewegung der Walze das Messer in der Nut verschoben, ohne dass es eines besonderen Antriebes bedarf. Das Messer muss lediglich für den vorgesehenen Schneidvorgang in den Bereich der Vorrichtung gebracht werden, um das Messer in die Nut einführen zu können.
  • Wenn an Stelle einer schräg zulaufenden Schnittkante bei der Materialbahn eine spitz zulaufende Schnittkante gewünscht wird, um einen gleichmäßigeren Wickelanfang zu erhalten und dabei gleichzeitig auch die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Transportwalze zwei sich kreuzende Nuten aufweist und dass zwei in entgegengesetzten Richtungen bewegbare Messer angeordnet sind.
  • Hierdurch ergibt sich im wesentlichen eine V-förmige Anordnung der Nuten, was zu einem spitz zulaufenden Ende der geschnittenen Materialbahn und damit zu einem leichten Aufwickeln führt, wodurch ein Wickel ohne schräge lineare Kante und damit ein Wickel entsteht, der weitgehend frei von Unwucht ist. Die dabei entstehende im wesentlichen V-förmige Ausgestaltung des Materialbahnendes weist eine exakt geschnittene Spitze auf, da bei zwei Messern, die sich kreuzen, diese zeitlich versetzt den Kreuzungspunkt durchlaufen, was zu einem exakt geführten Schnitt, auch an der Spitze der abgeschnittenen Materialbahn, führt.
  • Je nach gewünschter Form des geschnittenen Materialbahnendes kann der Kreuzungspunkt der beiden Nuten gleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze oder ungleiche Abstände aufweisen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können zumindest zwei Abschnitte der sich kreuzenden Nuten bis zu jeweils einem Seitenrand der Transportwalze verlaufen. Dies bedeutet, dass die Messer nach Durchlaufung des Kreuzungspunktes aus den Nuten herausgeholt werden. Es ist aber auch möglich, dass sämtliche Abschnitte der sich kreuzenden Nuten bis zu den Seitenrändern verlaufen, wodurch sich eine durchgehende Schnittbewegung der jeweiligen Messer von einem Seitenrand zum gegenüber liegenden Seitenrand ergibt.
  • Die Nuten können unter gleichen Winkeln zur achsparallelen Mantellinie oder auch unter verschiedenen Winkeln zu dieser Mantellinie verlaufen, je nachdem welche Schnittmuster erwünscht sind.
  • Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Messer unabhängig voneinander geführt sind, so ist es möglich, dass diese in vorteilhafter Weise mit gleichen Geschwindigkeiten oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind. Unterschiedliche Geschwindigkeiten wird man wählen, wenn der Schnitt der beiden Messer zur gleichen Zeit beendet sein soll, so dass das später startende Messer schneller angetrieben wird. Die Steuerung muss allerdings immer gewährleisten, dass die Messer den Kreuzungspunkt zu unterschiedlichen Zeiten durchlaufen.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe kann auch ausgehend von einer Transportwalze der am Anfang angegebenen Art dadurch gelöst werden, dass die Schneidvorrichtung ein im wesentlichen senkrecht zur Materialbahn auf diese zu und wieder wegbewegbares Messer nach Art einer Hackvorrichtung aufweist, die beim gleichzeitigen Durchtrennen der gesamten Materialbahnbreite in eine in der Transportwalze vorgesehene Nut eintaucht.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1:
    eine Seitenansicht einer Transportwalze in Verbindung mit einem Wickel einer Materialbahn;
    Figur 2:
    eine schaubildliche Darstellung der Transportwalze in vergrößertem Maßstabe;
    Figur 3:
    eine, der Figur 1 entsprechende, Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Transportwalze;
    Figur 4:
    die Transportwalze aus Figur 3 in schaubildlicher Darstellung in vergrößertem Maßstabe;
    Figur 5:
    eine der Figur 1 und 3 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Transportwalze; und
    Figur 6:
    die Transportwalze aus Figur 5 in schaubildlicher Darstellung und in vergrößertem Maßstabe.
  • Wie aus den Figuren 1, 3 und 5 ersichtlich, ist an einem Tragarm 1 eine Wickelwelle 2 drehbar gelagert, auf die ein Wickel 6 einer Materialbahn 3 aufgewickelt ist. Die Materialbahn 3 läuft über eine Transportwalze 4, die in ständigem Kontakt zum Wickel 6 steht.
  • Zum Durchtrennen der Materialbahn 3, wenn der Wickel 6 seine vorgesehene Größe erreicht hat, ist ein Messerhalter 10 mit einem Messer 5 vorgesehen, welches, wie aus den Figuren 2, 4 und 6 ersichtlich, in einer Nut 7 geführt ist. Die Nut 7 verläuft von einem Rand 9 zum gegenüber liegenden Rand unter einem Winkel zu einer achsparallelen Mantellinie 8.
  • Das Messer 5 mit seinem Messerhalter 10 muss bei seiner Verschiebebewegung vom Rand 9 zum gegenüber liegenden Rand der Transportwalze 4 mit der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 4 synchronisiert sein, das heißt, die Messerbewegung ist in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 4 gesteuert.
  • In Figur 2 ist eine Ausführungsform einer Transportwalze dargestellt, über welcher der Messerhalter 10 auf einer Spindel 11 geführt ist, die durch einen elektrischen Spindelantrieb 12 in Umdrehung versetzt wird. Der Messerhalter 10 ist sozusagen eine bewegbare Mutter auf der Spindel 11. Mit 16 ist ein elektrischer Antrieb für die Transportwalze 4 bezeichnet und die beiden Antriebe 12 und 16 werden über eine Steuerung 13 in der Weise synchronisiert, dass der Messerhalter 10 und damit das Messer 5 in der Nut 7 in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 4 in seinem Bewegungsablauf gesteuert wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist die Kopplung zwischen dem Messerantrieb und dem Transportwalzenantrieb ein Getriebe in Form eines Riementriebes 14, der die Drehbewegung der Transportwalze 4 auf die Spindel 11 überträgt, wobei das Durchmesserverhältnis der beiden Riemenscheiben 17 und 18 so gewählt ist, dass das Messer 5 in der Nut 7 von dem Rand 9 zum gegenüber liegenden Rand der Transportwalze 4 bewegt wird, wenn sich die Transportwalze 4 um den Winkelbereich, den die beiden Enden der Nut 7 einschließen, gedreht hat.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 wird das Messer 5 durch eine Kante der Nut 7 geführt, wobei eine Fangvorrichtung 15 vorgesehen ist, die das Einführen des Messers 5 in die Nut 7 ermöglicht.
  • Alle drei Ausführungsformen ermöglichen das Schneiden einer Materialbahn, wenn der entsprechende Wickel fertiggestellt ist.

Claims (15)

  1. Transportwalze (4) für eine Materialbahn (3), mit einer außerhalb der Transportwalze (4) vorgesehenen Schneidvorrichtung für die Materialbahn (3), wobei die Schneidvorrichtung ein Messer (5) aufweist, Mittel zum Steuern einer Messerbewegung in Abhängigkeit von einer Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze (4) vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Transportwalze (4) eine Nut (7) aufweist,
    die von einem Seitenrand der Transportwalze (4) zum gegenüber liegenden Rand unter einem Winkel zu einer achsparallelen Mantellinie (8) der Transportwalze (4) verläuft
    und
    das Messer (5) bei einem Trennvorgang in der Nut (7) der Transportwalze (4) in Längsrichtung der Nut (7) bewegbar geführt ist.
  2. Transportwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Nut mit der achsparallelen Mantellinie einschließt, konstant ist.
  3. Transportwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Nut (7) mit der achsparallelen Mantellinie (8) einschließt, über die Länge der Nut (7) veränderlich ist.
  4. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Messers (5) dieses über ein Getriebe (14) mit dem Transportwalzenantrieb (18) gekoppelt ist.
  5. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (12) des Messers (5) ein elektrisches Stellglied umfasst, das über eine Regeleinrichtung (13) mit einem Stellglied des Transportwalzenantriebes (16) gekoppelt ist.
  6. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Messers (5) durch die Nutkante (7) nach Art eines Bewegungsgewindes erfolgt und dass am Anfang der Nut (7) eine Fangvorrichtung (15) für das Messer (5) vorgesehen ist.
  7. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei sich kreuzende Nuten aufweist und dass zwei in entgegengesetzten Richtungen bewegbare Messer angeordnet sind.
  8. Transportwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der beiden Nuten gleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze aufweist.
  9. Transportwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der beiden Nuten ungleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze aufweist.
  10. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Abschnitte der sich kreuzenden Nuten bis zu jeweils einem Rand der Transportwalze verlaufen.
  11. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten unter gleichen Winkeln zur achsparallelen Mantellinie verlaufen.
  12. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenntzeichnet, dass die Nuten unter verschiedenen Winkeln zur Mantellinie verlaufen.
  13. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer unabhängig voneinander geführt sind.
  14. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer mit gleichen Geschwindigkeiten antreibbar sind.
  15. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind.
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