EP0840672A1 - Querschneider für eine warenbahn, insbesondere wellpappenbahn - Google Patents

Querschneider für eine warenbahn, insbesondere wellpappenbahn

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EP0840672A1
EP0840672A1 EP97922866A EP97922866A EP0840672A1 EP 0840672 A1 EP0840672 A1 EP 0840672A1 EP 97922866 A EP97922866 A EP 97922866A EP 97922866 A EP97922866 A EP 97922866A EP 0840672 A1 EP0840672 A1 EP 0840672A1
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bar
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Hans Mosburger
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Felix Titz
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Definitions

  • Sheeter for a web in particular corrugated board
  • the invention relates to a cross cutter for a web, in particular corrugated board web, with the features of the preamble of claim 1.
  • a cross cutter for web materials which has two knife bars arranged one above the other.
  • the upper cutter bar is driven at both ends by an electric motor.
  • the two cutter bars are mechanically connected on both sides by meshing gear pairs.
  • the meshing gears have helical gears.
  • a gearwheel of a gearwheel pair is displaceable. It is disadvantageous that the moments of inertia of all moving components, such as e.g. Electric motors, gear pairs and cutter bars are not minimized.
  • Only two drive motors are used for a cutter bar. These motors must supply the entire drive power for the cross cutter.
  • the meshing gears must be unnecessarily strong, which therefore have a high mass moment of inertia because the lower cutter bar must be driven with the appropriate torque.
  • the invention has for its object to provide a cross cutter, the cutter bars are driven exactly in synchronization, despite fluctuating rotational speed, the mass moments of inertia of all moving components are minimized.
  • each end of a pair of cutter bars is driven directly by a drive motor, the power to be applied by each motor and thus its size are reduced. In this way it is possible to provide a drive motor driving directly at each end of each knife bar. In addition, the mass moment of inertia of each drive motor is minimized. Since the meshing pairs of gearwheels no longer transmit any significant load on the ends of the cutter bars, they can be designed to be relatively weak. The moment of inertia, even of such weakly designed gears, is minimized.
  • the cutter bars are at least partially made of fiber composite material, preferably hollow. This minimizes the moment of inertia of the cutter bars, which reduces the performance of each motor.
  • At least one pair of gears is designed to be free of play. This ensures that the quality of the cut is guaranteed, because the cutters come into exact cut engagement one after the other.
  • Figure 1 is a schematic vertical section of a cross cutter for a web, preferably for a continuous corrugated cardboard web.
  • 2 shows an electrical block diagram for a control of the cross cutter drive for synchronism, speed and / or speed;
  • Fig. 3 is a block diagram of a modified version.
  • the cross cutter 1 has vertical, stable and parallel frame parts 2, 3 which rest on the floor 4.
  • cutter bars 5, 6 are rotatably supported by bearings 7.
  • the knife bars 5, 6 carry knives 8 running in their longitudinal direction, which are twisted with respect to the longitudinal axis.
  • the cutter bars 5, 6 are preferably hollow. They have stub axles 9 at their ends.
  • the cutter bars 5, 6 preferably consist predominantly of fiber composite material.
  • the stub axles 9 are made of metal.
  • a drive motor 10 is directly connected to the stub axles 9. However, the drive motors 10 can also be connected to the axle journals 9 via a coupling (not shown). The drive motors 10 are preferably electrical. But they could also be hydraulic.
  • the knife bars 5, 6 arranged one above the other form a pair of knife bars.
  • the cutter bars 5, 6 are arranged parallel to one another in the frame parts 2, 3.
  • Gears 11, 12 sit on the stub axles 9.
  • the upper gears 11 are divided. One gear part of each gear 11 is firmly seated on the stub axle 9, while the other gear part is arranged so as to be radially elastically rotatable.
  • These gears 11, 12 on each stub axle 9 mesh with one another.
  • the gear pairs are used for the mechanical drive connection the stub axles 9 of the upper and lower cutter bars 5, 6. Since they only have to take on a very low partial load for absolutely reliable synchronization, they can be made relatively thin.
  • the lower gearwheels 12 can of course also be divided and cooperate in a corresponding manner with the upper gearwheels 11.
  • the diameters of the cutter bars 5, 6 are determined so that their cutters 8 touch each other continuously and point-by-point as they pass through the material web to be cut transversely. Since the motors 10 only have to accept a reduced partial load at each end of a cutter bar 5, 6, because of their small size they can be arranged directly on each cutter bar 5, 6 at both ends. This minimizes the moments of inertia of the rotating masses of the drive motors and the gear wheels.
  • FIGS. 2 and 3 an electrical solution according to FIGS. 2 and 3 can also be provided.
  • the drive motors 10 are then electrically connected to a synchronization and speed control 13 via the lines 14. Inverters are used for this synchronization and / or speed control 13. Only one controller 13, as in FIG. 2, or two, as in FIG. 3, can be used. Control of the motors 10, as shown, is possible in pairs one above the other. The motors 10 could also be controlled side by side in pairs. Finally, individual control of the motors 10 is also conceivable.

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Abstract

Der Querschneider (1) für eine Warenbahn, insbesondere Wellpappenbahn, besitzt paarweise, übereinander in einem Gestell gelagerte, rotierbar angetriebene Messerbalken (5, 6) mit in Balkenlängsrichtung verlaufenden Messern (8). Jeder Messerbalken (5, 6) ist an jedem Ende (9) direkt mit einem Antriebsmotor (10) verbunden. Es ist eine Gleichlaufeinrichtung (11, 12, 13) für die Messerbalken (5, 6) vorhanden.

Description

Querschneider für eine Warenbahn, insbesondere Wellpappenbahn
Die Erfindung betrifft einen Querschneider für eine Warenbahn, insbesondere Wellpappenbahn, mit den Merkmalen des Oberbe¬ griffs des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 36 08 111 Cl ist ein Querschneider für Bahnmateria- lien bekannt, der zwei übereinander angeordnete Messerbalken aufweist. Der obere Messerbalken ist an seinen beiden Enden direkt jeweils von einem Elektromotor angetrieben. Die beiden Messerbalken sind mechanisch an beiden Seiten durch kämmende Zahnradpaare verbunden. Die kämmenden Zahnräder besitzen Schrägverzahnungen. Ein Zahnrad eines Zahnradpaares ist ver¬ schiebbar. Nachteilig ist, daß die Massenträgheitsmomente aller bewegten Bauteile, wie z.B. Elektromotoren, Zahnradpaare und Messerbalken, nicht minimiert sind. Es werden nur zwei An¬ triebsmotoren für einen Messerbalken verwendet. Diese Motoren müssen die gesamte Antriebsleistung für den Querschneider liefern. Zudem müssen die kämmenden Zahnräder unnötig stark ausgebildet sein, die somit ein hohes Massenträgheitsmoment aufweisen, weil der untere Messerbalken mit dem entsprechenden Drehmoment angetrieben werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querschneider zu schaffen, dessen Messerbalken exakt im Gleichlauf, trotz schwankender Umlaufgeschwindigkeit, angetrieben sind, wobei die Massenträgheitsmomente aller bewegten Bauteile minimiert sind.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk¬ malen des Patentanspruchs 1. Dadurch, daß jedes Ende eines Messerbalkenpaares direkt von einem Antriebsmotor angetrieben ist, wird die von jedem Motor aufzubringende Leistung und damit seine Baugröße verringert. Auf diese Weise ist es möglich, an jedem Ende jedes Messerbal- kens einen Antriebsmotor direkt antreibend vorzusehen. Außer¬ dem wird das Massenträgheitsmoment jedes Antriebsmotors mini¬ miert. Da die kämmenden Zahnradpaare auf den Enden der Messer¬ balken keine wesentliche Last mehr übertragen, können sie verhältnismäßig schwach ausgebildet werden. Das Massenträg- heitsmoment auch solcher schwach ausgebildeten Zahnräder ist minimiert.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Messerbalken wenigstens teilweise aus Faserverbundmaterial, vorzugsweise hohl, ausgebildet. Hierdurch wird das Massenträgheitsmoment der Messerbalken minimiert, wodurch die Leistung jedes Motors verringert wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Zahnradpaar spielfrei ausgebildet. Hierdurch wird er¬ reicht, daß die Schnittgüte gewährleistet wird,..weil die Mes¬ ser nacheinander exakt punktartig in Schnitteingriff gelangen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen schematischen vertikalen Schnitt eines Quer¬ schneiders für eine Warenbahn, vorzugsweise für eine fortlaufende Wellpappenbahn; Fig. 2 ein elektrisches Blockschaltbild für eine Steuerung des Querschneiderantriebs für Gleichlauf, Umlaufge¬ schwindigkeit und/oder Drehzahl;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer geänderten Ausführung.
Der Querschneider 1 besitzt vertikale, stabile und parallele Gestellteile 2, 3, die auf dem Boden 4 aufruhen.
In den Gestellteilen 2, 3 sind Messerbalken 5, 6 über Lager 7 drehbar gelagert. Die Messerbalken 5, 6 tragen in ihrer Längs¬ richtung verlaufende Messer 8, die gegenüber der Längsachse verwunden sind.
Vorzugsweise sind die Messerbalken 5, 6 hohl ausgebildet. Sie besitzen an ihren Enden Achsstummeln 9. Die Messerbalken 5, 6 bestehen vorzugsweise überwiegend aus Faserverbundmaterial. Die Achsstummeln 9 sind aus Metall.
Mit den Achsstummeln 9 ist jeweils ein Antriebsmotor 10 direkt verbunden. Die Antriebsmotoren 10 können jedoch auch über jeweils eine (nicht dargestellte) Kupplung mit den Achsstum¬ meln 9 verbunden sein. Vorzugsweise sind die Antriebsmotoren 10 elektrisch. Sie könnten aber auch hydraulisch sein.
Die übereinander angeordneten Messerbalken 5, 6 bilden ein Messerbalkenpaar. Die Messerbalken 5, 6 sind parallel zuein¬ ander in den Gestellteilen 2, 3 angeordnet.
Auf den Achsstummeln 9 sitzen Zahnräder 11, 12. Die oberen Zahnräder 11 sind geteilt. Das eine Zahnradteil jedes Zahnra¬ des 11 sitzt auf dem Achsstummel 9 fest, während das andere Zahnradteil radial elastisch verdrehbar angeordnet ist. Diese Zahnräder 11, 12 auf jedem Achsstummel 9 kämmen miteinander. Die Zahnradpaare dienen zur mechanischen Antriebsverbindung der Achsstummeln 9 des oberen und unteren Messerbalkens 5, 6. Da sie nur eine ganz geringe Teillast zum absolut sicheren Gleichlauf übernehmen müssen, können sie verhältnismäßig dünn ausgebildet sein. Anstelle der oberen Zahnräder 11 können jedoch selbstverständlich auch die unteren Zahnräder 12 ge¬ teilt sein und in entsprechender Weise mit den oberen Zahnrä¬ dern 11 zusammenwirken.
Die Durchmesser der Messerbalken 5, 6 sind so bestimmt, daß ihre Messer 8 sich beim Durchlauf der quer zu schneidenden Warenbahn bei ihrer Drehung fortlaufend punktweise schneidend berühren. Da die Motoren 10 an jedem Ende eines Messerbalkens 5, 6 nur eine verringerte Teillast zu übernehmen haben, können sie wegen ihrer geringen Baugröße direkt an jedem Messerbalken 5, 6 zu beiden Enden angeordnet werden. Hierdurch werden die Trägheitsmomente der rotierenden Massen der Antriebsmotoren und der Zahnräder minimiert.
Statt der mechanischen Antriebsverbindung der Achsstummeln 9 der Messerbalken 5, 6 für den exakten Gleichlauf des Messer¬ balkenpaars kann auch eine elektrische Lösung nach Fig. 2 und 3 vorgesehen werden. Die Antriebsmotoren 10 sind dann elek¬ trisch mit einer Gleichlauf- und Drehzahlsteuerung 13 über die Leitungen 14 verbunden. Für diese Gleichlauf- und/oder Dreh- Zahlsteuerung 13 finden Umrichter Verwendung. Es kann nur eine einzige Steuerung 13, wie in Fig. 2, oder zwei, wie in Fig. 3, verwendet werden. Es ist eine Steuerung der Motoren 10, wie dargestellt, paarweise übereinander möglich. Es könnten auch die Motoren 10 paarweise nebeneinander gesteuert werden. Schließlich ist auch eine Einzelsteuerung der Motoren 10 denk¬ bar.

Claims

Querschneider für eine Warenbahn, insbesondere WellpappenbahnPatentansprüche
1. Querschneider für eine Warenbahn, insbesondere Wellpappen¬ bahn,
mit paarweise in einem Gestell gelagerten, rotierbar ange- triebenen Messerbalken mit in Messerbalkenlängsrichtung verlaufenden Messern,
Antriebsmotoren für die Messerbalken und
einer Gleichlaufeinrichtung für die Messerbalken,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Messerbalken (5, 6) an jedem Ende (9) direkt mit einem Antriebsmotor (10) verbunden ist.
2. Querschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Messerbalken (5, 6) wenigstens teilweise aus Faser¬ verbundmaterial besteht.
3. Querschneider nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Wellenenden (9) der Messerbalken (5, 6) über paarweise kämmende Zahnräder (11, 12) verbunden sind, von denen ein Zahnrad (11) eines Zahnradpaares geteilt ist, wobei ein Zahnradteil gegenüber dem anderen radial elastisch verdrehbar angeordnet ist.
4. Querschneider nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren mit einer elektrischen Steuerung (15) für den Gleichlauf und/oder die Drehzahl verbunden sind.
EP97922866A 1996-05-22 1997-04-25 Querschneider für eine warenbahn, insbesondere wellpappenbahn Expired - Lifetime EP0840672B1 (de)

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