DE69801111T2

DE69801111T2 - Querschneidevorrichtung für bahnförmiges Gut

Info

Publication number: DE69801111T2
Application number: DE69801111T
Authority: DE
Inventors: Giacomo Tosatto
Original assignee: Temco Srl
Current assignee: Temco Srl
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2018-11-07
Also published as: DE69801111D1; US6694850B1; EP0999016A1; EP0999016B1; CA2286427A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schneidevorrichtungen zum Querschneiden von aufgerollten Bahnen, und spezieller von Papier, Aluminium, Papier-Aluminiumverbund und dergleichen Bahnen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der in Hinblick auf die vierte Ausführungsform der US-A-5,207,138 definiert wurde.
In dem Gebiet von solchen Bahnschneidevorrichtungen sind gegenwärtig drei verschiedene Systeme bekannt. Ein erstes System besteht aus einem senkrecht verschiebbaren Guillotinemesser, dessen Abwärtshub durch die Bahn deren Durchtrennung vollzieht. Zweifellos erfordert das Absenken des Guillotinemessers ein Stoppen des Bahnvorschubs, wobei diese Systeme unangemessen hohe Betriebszeit zur Folge haben. Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, den Schneidaufbau beweglich zu gestalten und es entlang der Vorschubrichtung der Bahn zu verschieben, um deren Stop während des Durchtrennen zu vermeiden. Diese Lösung ist jedoch konstruktiv kompliziert, und daher teuer.
Ein zweites System verwendet ein Rotationsmesser, das durch eine, auf der Erzeugenden eines Klingenträgerzylinders angebrachten Platte gebildet wird, die mit einer stationären Gegenklinge zusammenwirkt. Bei jeder Umdrehung begegnet die von dem Zylinder vorstehende Klinge die stationäre Gegenklinge, streift sie, um so die zwischen der Klinge und der Gegenklinge liegende Bahn zu schneiden. Dieses System ist von Präzisionsproblemen betroffen, und hat vor allem Fehler entlang der Schneidkanten der Bahn zur Folge, die durch die Tatsache hervorgerufen werden, daß die Gegenklinge stationär ist, und folglich das Schneiden einen mehr oder weniger merklichen Bahnreißeffekt zur Folge hat.
Das dritte System, ebenfalls von einem Rotationstyp, weist eine Klinge und eine Gegenklinge auf, die beide rotierend sind. Spezieller weisen die Schneidvorrichtungen dieses Typs einen Bahnvorschubaufbau, einen Rotationsschneideaufbau, der eine Klinge und eine Gegenklinge umfaßt, die an gegenüberliegenden Seiten des Bahnvorschubweges angeordnet, und um jeweilige quer zu dem Bahnvorschubweg angebrachte Rotationsachsen drehbar sind, und motorgetriebene Mittel auf, um die Rotation der Klinge und der Gegenklinge um die Rotationsachsen synchron zu dem Vorschub der Bahn zu betreiben, und um die Klinge und die Gegenklinge zum Schneiden der Bahn in gegenseitige gegenüberliegende Winkelposition zu stellen.
Während dieses dritte System die, mit den vorhergehenden Systemen verbundenen, Nachteile überwindet, ermöglicht es jedoch nicht die Ergebnisse hinsichtlich Schneidpräzision und Produktionsgeschwindigkeit zu erreichen, die statt dessen gewünscht wären.
Darüber hinaus wird im Fall des zweiten und des dritten Systems die Klinge, und möglicherweise auch die Gegenklinge, in der Regel während des Vorschubs der Bahn kontinuierlich gedreht, was klare Grenzen in Verbindung mit der Maximallänge der Bahn zur Folge hat, die sich von dem Maximaldurchmesser des Klingenträgerzylinders (und möglicherweise von dem Gegenklingenträgerzylinder) ableitet, die für die Schneidvorrichtung verwendet werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schneidvorrichtung zum Querschneiden von gerollten Bahnen des vorstehend erwähnten, dritten Typs bereitzustellen, die dazu ausgelegt ist, merklich verbesserte Ergebnisse sowohl der Schneidpräzision, Wiederholbarkeit als auch Gleichmäßigkeit betreffend und in Verbindung mit erhöhter Betriebsgeschwindigkeit zu erreichen, und die darüber hinaus nicht von irgendwelchen mit der Schneidlänge der Bahn verbundenen Grenzen betroffen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Der durchgeführte Bahnschnitt zwischen der Klinge und der Gegenklinge wird aufgrund dieser Lösungsidee praktisch durch eine Scherung mit einer Präzision durchgeführt, die gleich oder sogar größer als die, durch die vorstehend offenbarten, Guillotinesysteme geleistete ist, jedoch mit einer Betriebsgeschwindigkeit, die mindestens gleich und sogar größer ist als die der Rotationssysteme, ohne irgendwelche Beschränkungen der Schneidlänge.
Dieses Ergebnis kann nicht nur in Verbindung mit Schnitten senkrecht zu den Längskanten der Bahn erreicht werden, sondern sogar insofern, als schräge Schnitte betroffen sind, wird ein Schneidausrüstungsaufbau bereitgestellt, der in der Lage ist, in bezug auf die Bahn beispielsweise zwischen 0º und 45º im Winkel verstellt zu werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weisen die Stellgliedmittel ein Rotationsnockensystem auf, das gegen die Wirkung von Rückstellmitteln arbeitet. Darüber hinaus ist in der bevorzugten Ausführungsform die Rotationsachse der Klinge bewegbar, während die Rotationsachse der Gegenklinge stationär ist.
Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung kann vorteilhafterweise zum Schneiden von gerollten Bahnen aus Aluminium, Papier, Papier-Aluminiumverbund und dergleichen verwendet werden, und kann zusammen mit Druckmaschinen Ausbreitungsvorrichtungen Sprühmaschinen Koppelvorrichtungen etc. in Linien eingebaut werden.
Die Erfindung wird nun in bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert offenbart, in denen:
- Fig. 1 eine graphische seitliche Aufsicht einer Schneidevorrichtung zum Querschneiden von gerollten Bahnen gemäß der Erfindung ist,
- Fig. 2 eine entlang der Linie II-II quer teilgeschnittene und vergrößerte Ansicht von Fig. 1 ist,
- Fig. 3 ein Detail von Fig. 1 in einem größeren Maßstab zeigt,
- Fig. 4 eine entlang der Linie IV-IV quer geschnittene und vergrößerte Ansicht von Fig. 2 ist,
- Fig. 5 ein Detail von Fig. 4 in einem größeren Maßstab zeigt,
- Fig. 6 eine teilgeschnittene und vergrößerte Ansicht eines zweiten Details von Fig. 4, gezeigt in einem ersten Arbeitszustand ist,
- Fig. 7 die selbe Ansicht wie Fig. 6 in einem zweiten Arbeitszustand ist,
- Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Teils von Fig. 6 ist, und
- Fig. 9 eine explodierte Ansicht von Fig. 8 ist.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 1, bezeichnet das Bezugszeichen 1 allgemein eine Schneidevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die dazu ausgelegt ist, im Falle des gezeigten Beispiels zum Querschneiden einer Bahn N aus Aluminium verwendet zu werden.
Die Schneidevorrichtung 1 umfaßt eine Abwickelstation 2, die im Falle des gezeigten Beispiels zwei Rollen 3 enthält, von denen die Bahn N durch einen motorgetriebenen Ziehaufbau 6 durch Ziehen der Bahn N durch eine Verbindungseinheit 4 und eine Zugsteuerungseinrichtung 5 abgewickelt wird.
Dem Ziehaufbau 6 nachgeschaltet wird die Bahn N entlang einem waagerechten, durch den Pfeil F gezeigten Weg zu einem Rotationsschneideaufbau gefördert, der allgemein als 7 bezeichnet ist, gefolgt von einer Beschleunigungswalzeneinheit 8 und einem Führungskanal 9 für geschnittene Bögen.
Unter detaillierterer Bezugnahme auf Fig. 2, 3 und 4, weist der Rotationsschneideaufbau 7 ein Paar senkrechte Lagerwände 10 auf, die eine erste, um eine waagerechte Achse A drehbare, über dem Förderweg F der Bahn N angeordnete Welle 1 zum Rotieren tragen, eine zweite, um eine waagerechte Achse B, drehbare unter dem Förderweg F angeordnete Welle 12, und eine Gegenwelle 13 aufweist, die um eine horizontale Achse C drehbar über der Achse A angeordnet ist.
Die Welle 11 trägt einen radial vorstehenden und axial gestreckten Träger 14, an den eine Klinge oder ein Messer 16, beispielsweise mittels Schrauben 15, lösbar befestigt ist. Detaillierter kann die Gestaltung der Klinge 16, die einen verjüngten Querschnitt aufweist, in den Fig. 4 und 5 gesehen werden.
Auf der dem Träger 14 diametral gegenüberliegenden Seite trägt die Welle 11 ein Gegengewicht 17.
Die Bezugszeichen 18 bezeichnen zwei Stirnräder, die nahe der als 19a und 19b bezeichneten Enden der Welle 11 angebracht sind. Diese Enden 19a, 19b sind durch jeweilige Gleitstücke 20 drehbar befestigt, die wiederum innerhalb jeweiliger, in den Lagerwänden 10 geformter Öffnungen 21 vertikal verschiebbar geführt sind. Die Gleitstücke 20 und somit die Enden 19a und 19b der Welle 11, liegen gewöhnlich in einer in den Zeichnungen (und besonders in Fig. 3) gezeigten erhöhten Lage, und sind fähig, wie nachstehend erläutert, sich gegen die Wirkung von jeweiligen Rückstellfedern 22 nach unten zu bewegen. Im Falle des gezeigten Beispiels bestehen die Federn 22 aus zylindrischen Schraubendruckfedern: jedoch können diese Federn durch Kissen aus Elastomermaterial oder dergleichen ersetzt werden.
Die untere Welle 12 wird tatsächlich durch zwei axiale Wellenabschnitte gebildet, deren als 23a und 23b bezeichnete Enden durch die vertikalen Lagerwände 10 drehbar getragen werden. Die beiden Abschnitte der Welle 12 tragen coaxial einen zylindrischen Mantel 24 der mit einer axialen Vertiefung 25 gebildet ist, in die ein U-Träger 26 entsprechend eingepaßt ist, an dem eine Gegenklinge 28 beispielsweise mittels Schrauben 27 befestigt ist (Fig. 4 und 5). Auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Trägers 27 mit der Gegenklinge 28 trägt der Zylinder 24 eine axiale Gegengewichtsstange 29.
Die Gegenwelle 13 wird an seinen Enden 30a, 30b durch die vertikale Lagerwand 10 drehbar getragen, und trägt nahe diesen Enden 30a, 30b ein Paar Stirnräder 31, deren Durchmesser der selbe ist wie der Durchmesser der Zahnräder 18 der Welle 1 l, und in diese eingreift.
Unter detaillierterer Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine allgemein mit 32 bezeichnete, operativ dem Rotationsschneidaufbau 7 zugeordnete, Antriebseinheit vorgesehen, die einen Elektromotor 33, vorzugsweise des bürstenlosen Typs, zur Rotation antreibt, durch ein erstes Zahnradpaar 34 und ein zweites Zahnradpaar 35, das Ende 23a der Welle 12 der Gegenklinge 28, und beziehungsweise dem Ende 19a der Welle 11 der Klinge 16 durch eine Kardanwelle 36 gebildet.
Der Elektromotor 33 wird mittels einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuereinheit programmierbar und synchron mit dem Antriebsmotor des Ziehaufbaus 6 betrieben, und dreht die Welle 11 und die Welle 12 nicht kontinuierlich, sondern statt dessen periodisch in zeitlich abgestimmter Wweise als eine Funktion der gewünschten Schnittlänge der Bahn N, die folglich nicht irgendeiner Begrenzung unterworfen ist.
Die Anordnung ist derart, daß die Welle 11 und die Welle 12 durch den Motor 33 mit derselben Umfangsgeschwindigkeit zur Rotation angetrieben werden, wann immer ein Schneiden durchgeführt werden muß, wobei nach jeder kompletten Umdrehung die Klinge 16 und die Gegenklinge 28 in einer gegenseitig gegenüberstehenden Winkelposition auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn N liegen, so wie in den Fig. 2, 4 und detaillierter in Fig. 5 dargestellt.
Gemäß dem grundlegenden Merkmal der Erfindung, in Entsprechung mit der vorstehenden Winkelpositionierung wird die Klinge 16 in bezug auf die Gegenklinge 28 linear verschoben, um so in unmittelbarer Nähe der zugehörigen Kante der Gegenklinge 28 mit ihrer Schneidkante in den Hohlraum des U-Trägers 26 einzudringen. Diese Verschiebung, durch die das Querschneiden der Bahn N durchgeführt wird, wird durch die Gegenwelle 13 und die Abwärtsbewegung der Gleitstücke 20, gegen die Wirkung der entsprechenden Federn 22 betrieben. Um so zu wirken, ist jedes Paar ineinandergreifender Zahnräder 18, 31 wirksam einem jeweiligen Nockensystem zugeordnet, das detailliert in den Fig. 6 bis 9 gezeigt ist. Dieses Nockensystem umfaßt einfach ein Beilag- oder Stangenglied 37, das innerhalb des Raums zwischen zwei benachbarten Zähnen des entsprechenden Zahnrades 18 in einer unmittelbar nahen winkligen Lage zu dem Gegengewicht 17 der Welle 11 eingepaßt ist, das heißt in einer in bezug auf die Klinge 16 annähernd diametral gegenüberliegenden Lage. Wie in den Fig. 8 und 9 detailliert gezeigt, ist das Beilagglied an einem Paar Spannplatten 38 befestigt, die in entsprechende gegenüberliegende Ausnehmungen 39 des Zahnrades 18 eingepaßt sind, und an dem letzteren mittels Axialschrauben 40 angebracht sind.
Während des Betriebs greifen die Zahnräder 18 und 19 miteinander regulär ineinander, bis die Beilagglieder 37 der Zahnräder 18 die Winkeleingriffsposition mit den Zahnrädern 31 erreichen (Fig. 6). Von diesem Zusand ausgehend, entsprechend der Lage, in der die Klinge 16 der Gegenklinge 28 gegenüberliegt (Fig. 5), findet das Eingreifen der Zahnräder 18 in bezug auf die Zahnräder 31 aufgrund der Gegenwart der Beilagglieder 30 irregulär statt, so die Abwärtsverschiebung der Zahnräder 18, und somit der ganzen Welle 11 gegen die Wirkung der Rückstellfedern 22, und folglich teilweises Eindringen der Klinge 16 in den Hohlraum des U- Trägers 26 der Gegenklinge 28 durchführend. Auf Grund dieser Verschiebung wird die Bahn 9 durch eine Scherung zwischen der Klinge 16 und der Gegenklinge 28 scharf und präzise geschnitten. Während die Drehung fortschreitet, werden die Beilagglieder 37 von den Zahnrädern 31 außer Eingriff gebracht, wobei die Zahnräder 18 und somit die Welle 11 als ganzes durch die Schubwirkung der Rückstellfedern 22 zurück zu der vorhergehenden angehobenen Lage gehoben werden kann.
Natürlich können die Details der Konstruktion und der Ausführungsformen in bezug auf das, was offenbart und dargestellt wurde, weit variiert werden, ohne dabei den durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise, wie in dem Vorstehenden bereits gezeigt, der Rotationsschneidaufbau 7 dazu ausgelegt werden, um anstelle des zu den Längskanten der Bahn N senkrechten einen schräg ausgerichteten Schnitt durchzuführen, vorausgesetzt, dass dessen Anbringung seine Winkelverstellung in bezug auf die Bahn N beispielsweise zwischen 0º und 45º erlaubt.

Claims

1. Schneidevorrichtung zum Querschneiden von aufgerollten Bahnen (N), umfassend einen Bahnvorschubaufbau (6), einen Rotationsschneidaufbau (7) einschließlich einer Klinge (16) und einer Gegenklinge (28), die an gegenüberliegenden Seiten eines geraden Förderweges (F) der Bahn (N) angeordnet sind, und um jeweilige, quer zu dem geraden Förderweg (F) angeordnete Rotationsachsen (A, B) drehbar sind, und motorgetriebene Mittel (32), um die Rotation der Klinge (16) und der Gegenklinge (28) um die Rotationsachsen (A, B) synchron zu der Förderung der Bahn (N) zu betreiben und, um die Klinge (16) und die Gegenklinge (28) in einer gegenseitig zugewandten Winkelposition zum Schneiden der Bahn (N) anzuordnen, wobei die Rotationsachsen (A, B) der Klinge (16) und der Gegenklinge (28) weiter relativ zueinander senkrecht zu der Bahn (N) verschiebbar sind, wobei die Klinge (16) und die Gegenklinge (28) nur zu der Zeit des Schneidevorgangs gedreht werden, und wobei die Bahn (N) beim Schneiden im wesentlichen von dem Förderweg (F) unabgelenkt bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der die Rotation der Klinge und der Gegenklinge betreibenden kinematischen Kette verbundene Getriebestellgliedmittel (18, 31, 37) bereitgestellt sind, um ein gegenseitiges Annähern zwischen den Rotationsachsen (A, B) zu betreiben, wenn die Klinge (16) und die Gegenklinge (28) sich in entsprechender Winkelschneidposition befinden.

2. Schneidevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgliedmittel ein Rotationsnockensystem (18, 31, 37) aufweisen, das gegen die Wirkung der Rückstellmittel (22) arbeitet.

3. Schneidevorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (A) der Klinge (16) bewegbar ist, während die Rotationsachse (B) der Gegenklinge (28) stationär ist.

4. Schneidevorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfasst:

- eine Lagerstruktur (10),

- eine erste Welle (11), die einen Träger (14) für die Klinge (16) trägt und eine zweite Welle (12), die einen Hohlträger (26) für die Gegenklinge (28) trägt, wobei die erste und die zweite Welle (11, 12) an den jeweiligen Enden (19a, 19b; 23a, 23b) durch die Lagerstruktur (10) um die Rotationsachsen (A, B) drehbar getragen werden, und durch das motorgetriebene Mittel (32) betrieben werden,

- Führungsmittel (20, 21), die zwischen den Enden (19a, 19b) der ersten Welle (11) und der Lagerstruktur (10) bereitgestellt sind, um das Annähern gegen das Glied des Rückstellmittels (22) zu ermöglichen,

- eine Gegenwelle (13), die durch die Lagerstruktur (10) parallel zu der ersten Welle (11) und auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Welle (12) drehbar getragen wird, und

- ineinandergreifende Koppelmittel (18, 31) zwischen der ersten Welle (11) und der Gegenwelle (13), und die das Rotationsnockensystem (37) enthalten.

5. Schneidevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsnockensystem ein Abstandsglied (37) umfasst, das in den Raum zwischen zwei benachbarten Zähnen eines Zahnrades (18) jedes der ineinandergreifenden Koppelmittel (18, 31) eingepasst ist.

6. Schneidevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel Gleitblöcke (20) einschließen, die die Enden (19a, 19b) der ersten Welle (11) drehbar tragen, und entlang entsprechender Führungen (21) der Lagerstruktur (10) senkrecht verschiebbar sind.

7. Schneidevorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsschneidaufbau (7) angebracht ist, um dessen Winkelverstellung relativ zur Bahn (N) zwischen 0º und 45º zu gestatten.