DE19810939A1

DE19810939A1 - Longitudinal cutting device for moving material webs of paper or cardboard

Info

Publication number: DE19810939A1
Application number: DE1998110939
Authority: DE
Inventors: Armin Kloke; Albert Stitz; Henry Ring
Original assignee: Jagenberg Papiertechnik GmbH
Current assignee: Bielomatik Jagenberg GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-16
Also published as: DE29812753U1

Abstract

The blade holder (14) on the slide carriage comprises a rigid cast part preferably of steel and all its parts which are loaded during cutting have a wall thickness between 5 mm and 30 mm. The circular blade (1) is mounted on a blade shaft (24) whose diameter is between 20 and 60 mm. The blade holder is mounted vertically movable on a frame (13) mounted on the guide (5) which supports the movable slide carriage. The frame comprises a cast steel part whose stressed parts have a wall thickness between 5mm and 30 mm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Längsschneidevorrichtung zum Schneiden von laufenden Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit zumindest einem, ein Kreismesser tragenden Schlitten, der an einer sich quer zur Bahnlaufrichtung erstrecken den Führung verstellbar gelagert ist, und mit einem sich parallel zu der Führung erstreckenden Antriebselement, an das der Schlitten für eine Querverstellung ankuppel bar ist.The invention relates to a longitudinal cutting device for cutting current Material webs, in particular paper or cardboard webs, with at least one Circular knife-bearing carriage, which extends on a cross to the web running direction the guide is adjustable and with a parallel to the guide extending drive element to which the carriage is coupled for transverse adjustment is cash.

Längsschneidevorrichtungen für Papier- oder Kartonbahnen enthalten üblicherweise mehrere paarweise angeordnete Kreismesser, wobei jeweils ein Kreismesserpaar die Bahn zur Aufteilung in Einzelbahnen in Längsrichtung durchtrennt. Derartige Längs schneidevorrichtungen sind Bestandteile von Aufwickel- oder Querschneidemaschinen, die aus einer breiten Materialbahn einzelne schmalere Wickelrollen oder durch zusätzliches Querschneiden einzelne Bögen herstellen. Um verschiedene Bogen- oder Wickelrollenformate einstellen zu können, müssen die Kreismesserpaare quer zur Bahnlaufrichtung positionierbar sein.Slitters for paper or cardboard webs usually contain several circular knives arranged in pairs, one pair of circular knives each The web is divided lengthways for division into individual webs. Such longitudinal cutting devices are components of winding or cross cutting machines, the narrower winding rolls made of a wide material web or through additional cross cutting of individual sheets. To different bow or To be able to set winding roll formats, the pairs of circular knives have to be transverse to The direction of web travel can be positioned.

Eine gattungsgemäße Längsschneidevorrichtung ist aus der DE 39 38 278-C2 bekannt. Jedes Kreismesser ist an einem Schlitten gelagert, der mittels einer als umlaufendes Band ausgebildeten Antriebseinrichtung quer positioniert werden kann. Jeder Schlitten weist Elemente auf, mit denen er einerseits an der Antriebseinrichtung für eine Querverstellung angekuppelt, andererseits an der Führung in seiner Schneidposition arretiert werden kann.A generic longitudinal cutting device is known from DE 39 38 278-C2. Each circular knife is mounted on a slide, which is used as a rotating one Band trained drive device can be positioned transversely. Every sledge has elements with which it on the one hand on the drive device for a Cross adjustment coupled, on the other hand to the guide in its cutting position can be locked.

Bekannterweise bestehen die Kreismesserpaare jeweils aus einem die Bahn beim Schneiden abstützenden Topfmesser und einem in die Bahn eintauchenden Spitzmes ser, deren Schneidkanten exakt zueinander in der gewünschten Schnittposition positioniert werden müssen. Üblichenweise ist das als Untermesser eingesetzte Topfmesser angetrieben, während das Spitzmesser als Obermesser frei drehbar gelagert ist (DE 34 19 843-C2).As is known, the pairs of circular knives each consist of a path at Cutting supporting pot knife and a pointed knife immersed in the track water, their cutting edges exactly in the desired cutting position have to be positioned. Usually this is used as a bottom knife Pot knife driven, while the pointed knife as the upper knife rotates freely is stored (DE 34 19 843-C2).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Längsschneidevorrich tung so zu verbessern, daß sie in der Lage ist, Papier- oder Kartonbahnen mit hohem Flächengewicht bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten mit der erforderlichen Schnittqualität durchzuschneiden.The invention has for its object a generic slitting device tion to improve so that it is able to paper or cardboard webs with high Basis weight at high production speeds with the required Cutting quality.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.

Nach der Erfindung ist der ein Kreismesser tragende Halterteil des Schlittens getrennt von dem an die Führung ankuppelbaren Arretierteil gelagert. Die notwendige Anstellbe wegung des an dem Schlitten gelagerten Kreismessers, beispielsweise des Obermes sers, gegen das zugeordnete andere Kreismesser, beispielsweise das Untermesser, wird durch eine Bewegung des gesamten Halterteils bewirkt. Die Lagerung des Kreismessers an seiner Führung läßt sich so sehr steif und weitgehend spielfrei gestalten, um den sogenannten Planschlag möglichst gering zu halten. Mit Planschlag wird eine aus der idealen Schneidebene in Richtung seiner Drehachse abweichende Bewegung des Kreismessers bezeichnet. Jede Abweichung eines Kreismessers aus seiner idealen Schneidebene beeinträchtigt entweder die Schnittqualität oder die Schneidleistung.According to the invention, the holder part of the carriage carrying a circular knife is separated supported by the locking part that can be coupled to the guide. The necessary employment movement of the circular knife mounted on the sled, for example the upper knife sers, against the assigned other circular knife, for example the lower knife caused by movement of the entire holder part. The storage of the circular knife on its leadership can be so very stiff and largely free of play to the to keep the so-called plan impact as low as possible. With a plot, one becomes ideal cutting plane in the direction of its axis of rotation deviating movement of the Called circular knife. Any deviation of a circular knife from its ideal Cutting plane affects either the cutting quality or the cutting performance.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The subclaims contain preferred, since particularly advantageous, embodiments the invention.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestell ten Ausführungsbeispiels.The drawing serves to explain the invention with reference to a simplified representation th embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Kreismesserpaares, Fig. 1 shows a side view of a pair of circular knives,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-B von Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section along the line AB of Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeils X von Fig. 2. FIG. 3 shows a top view in the direction of arrow X of FIG. 2.

Die in den Zeichnungen dargestellte Längsschneidevorrichtung ist in eine Querschnei demaschine eingebaut. Sie enthält die für die gewünschten Längsschnitte erforderliche Anzahl von Kreismesserpaaren, die jeweils aus einem Obermesser 1 und einem Untermesser 2 bestehen. Bevorzugt werden als Obermesser 1 scheibenförmige Spitzmesser und als Untermesser 2 Topfmesser verwendet, wie beispielsweise in der DE 38 19 843-C2 beschrieben ist. Jedes Kreismesser 1, 2 ist zur Einstellung der erforderli chen Formatbreite quer zur Laufrichtung der zu teilenden Bahn positionierbar. Zusätzlich ist jedes Obermesser 1 in Richtung seiner Drehachse gegen das zugeordnete Unter messer 2 anstellbar, damit die beiden Schneidkanten exakt relativ zueinander ausgerich tet werden können. Weiterhin ist jedes Obermesser 1 in eine inaktive Position anhebbar, falls es nicht zum Längsschneiden benötigt wird.The slitter shown in the drawings is installed in a cross-cutting machine. It contains the number of pairs of circular knives required for the desired longitudinal cuts, each consisting of an upper knife 1 and a lower knife 2 . Preferably 1 disk-shaped pointed knife and 2 bottom knives are used as the upper knife, as described for example in DE 38 19 843-C2. Each circular knife 1 , 2 can be positioned transversely to the direction of travel of the web to be divided in order to set the required format width. In addition, each upper knife 1 can be adjusted in the direction of its axis of rotation against the associated lower knife 2 so that the two cutting edges can be aligned exactly relative to one another. Furthermore, each upper knife 1 can be raised to an inactive position if it is not required for slitting.

Die Längsschneidevorrichtung ist an Quertraversen 3, 4 befestigt, die sich über die Arbeitsbreite der Querschneidemaschine erstrecken. Nachfolgend wird der Aufbau und die Lagerung der Obermesser 1 näher erläutert, die auf die erfindungsgemäße Weise an der Quertraverse 3 querverstellbar gelagert sind:The longitudinal cutting device is attached to cross members 3 , 4 , which extend over the working width of the cross cutting machine. The structure and the mounting of the upper knives 1 , which are mounted on the cross-beam 3 in the manner of the crossbar 3 in the manner according to the invention, are explained in more detail below:

Jedes Obermesser 1 ist an einem zweiteiligen Schlitten drehbar befestigt, der quer zur Bahnlaufrichtung verstellbar an einer sich quer über die Arbeitsbreite erstreckenden Führungsschiene 5 gelagert ist, die an der Quertraverse 3 festgeschraubt ist.Each upper knife 1 is rotatably attached to a two-part carriage which is mounted transversely to the web running direction on a guide rail 5 which extends transversely across the working width and is screwed to the crossbar 3 .

Wie aus Fig. 3 ersichtlich besteht jeder Schlitten aus einem Halterteil 6 und einem Arretierteil 7, die nebeneinander an der Führungsschiene 5 gelagert sind. Das Halterteil 6 ist mit dem Arretierteil 7 bewegbar verbunden, so daß es eine Relativbewegung zu diesem auf der Führungsschiene 5 durchführen kann. Der Hub der möglichen Relativ bewegung ist so gewählt, daß die notwendige Bewegung zur Anstellung der Schneidkan ten durchgeführt werden kann. Im Ausführungsbeispiel wird die Relativbewegung des Halterteils 6 zum Arretierteil 7 mittels einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 als Antrieb bewirkt, deren Zylinder 8 an dem Arretierteil 7 festgeschraubt ist und deren Kolben 9 mit seinem Ende an dem Halterteil 6 befestigt ist. Über den Kolben 9 ist eine Druckfeder gezogen, die das Halterteil 6 aus der Schneidposition in eine Ruheposition drückt, in der es maximalen Abstand vom Arretierteil 7 hat. Mittels der Kolben-Zylinder- Einheit 8, 9 läßt sich das Halterteil 6 mit einem gewissen Hub gegen die Kraft der Feder in Richtung zum Arretierteil 7 in die Schneidposition bewegen.As can be seen from FIG. 3, each carriage consists of a holder part 6 and a locking part 7 , which are mounted next to one another on the guide rail 5 . The holder part 6 is movably connected to the locking part 7 so that it can perform a relative movement to the latter on the guide rail 5 . The stroke of the possible relative movement is chosen so that the necessary movement for employment of the cutting edges can be carried out. In the exemplary embodiment, the relative movement of the holder part 6 to the locking part 7 is effected as a drive by means of a pneumatic piston-cylinder unit 8 , 9 , the cylinder 8 of which is screwed onto the locking part 7 and the end of the piston 9 is fastened to the holder part 6 . A compression spring is pulled over the piston 9 and presses the holder part 6 from the cutting position into a rest position in which it is at a maximum distance from the locking part 7 . By means of the piston-cylinder unit 8 , 9 , the holder part 6 can be moved with a certain stroke against the force of the spring in the direction of the locking part 7 into the cutting position.

Das Arretierteil 7 besteht aus einem kippsicher querverschiebbar an der Führungsschie ne 5 gelagerten Führungswagen 10, einem daran befestigten Arretierelement 11 und der erwähnten Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9. Das Arretierelement 11 enthält ein - beispiels weise pneumatisch betätigtes - Klemmelement 12, mit dem das gesamte Arretierteil 7 an der Führungsschiene 5 in einer bestimmten Position festgeklemmt werden kann. Das Klemmelement 12 besteht aus einer Kralle, die in eine Nut der Führungsschiene 5 eingreift.The locking part 7 consists of a tilt-proof, slidably mounted on the guide rail ne 5 guide carriage 10 , a locking element 11 fastened thereon and the piston-cylinder unit 8 , 9 mentioned . The locking element 11 contains a - for example pneumatically operated - clamping element 12 , with which the entire locking part 7 can be clamped to the guide rail 5 in a certain position. The clamping element 12 consists of a claw which engages in a groove of the guide rail 5 .

Das Halterteil 6 enthält einen querverschiebbar und kippsicher an der Führungsschiene 5 gelagerten, sehr steifen Rahmen 13 (beispielsweise aus einem Gußteil), an dem ein Messerhalter 14 und ein Ankuppelelement 15 zum Ankuppeln an ein Antriebselement befestigt. Falls erforderlich, ist an dem Rahmen 13 eine zusätzliche Klemmeinrichtung rum Festklemmen an der Führungsschiene 5 befestigt. Zwischen dem Rahmen 13 und der Quertraverse 3 verläuft als Antriebselement für die Querverstellung ein umlaufend antreibbares Band 17, wobei zwischen die beiden Trums des Bandes 17 ein Vorsprung 18 des Rahmens 13 reicht. Darüber ist als Ankuppelelement 15 eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet, deren Kolbenende 19 nach unten gegen das von dem Vorsprung 18 abgestützte Band 17 drückbar ist, um den Rahmen 13 an dem Band 17 festzuklemmen.The holder part 6 contains a very rigid frame 13 (for example made of a cast part) mounted on the guide rail 5 so that it can be moved and tilted, to which a knife holder 14 and a coupling element 15 are fastened for coupling to a drive element. If necessary, an additional clamping device is clamped around the frame 13 on the guide rail 5 . A circumferentially drivable band 17 runs between the frame 13 and the crossbar 3 as a drive element for the transverse adjustment, a projection 18 of the frame 13 extending between the two runs of the band 17 . In addition, a pneumatic piston-cylinder unit is arranged as coupling element 15 , the piston end 19 of which can be pressed downward against the band 17 supported by the projection 18 in order to clamp the frame 13 to the band 17 .

Der ebenfalls aus einem sehr steifen Gußteil gefertigte Messerhalter 14 ist an dem Rahmen 13 mittels einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 20 vertikal bewegbar gelagert, so daß das Obermesser 1 von seiner Arbeitsposition an dem Untermesser 2 bis in eine beabstandete Ruheposition gehoben werden kann. Er besteht aus einem Rahmenteil 21, das in einer Vertikalführung 22 gelagert ist, die an dem Rahmen 13 befestigt ist. An seiner Oberseite ist das Kolbenende der Kolben-Zylinder-Einheit 20 festgeschraubt, bevorzugt über eine Verstellschraube 23, damit die Arbeitsposition der Schneidkante des Messers 1 in der Höhe justiert werden kann; beispielsweise wenn sich bei einem nachgeschliffenen Messer 1 der Durchmesser verändert hat. In dem Rahmen 21 des Messerhalters 14 ist eine dicke und somit sehr steife Messerwelle 24 in einem Wälzlager 25 frei drehbar gelagert, auf deren einem Ende das scheibenförmige Spitzmesser 1 befestigt ist.The knife holder 14, which is also made from a very rigid cast part, is mounted on the frame 13 so that it can move vertically by means of a pneumatic piston-cylinder unit 20 , so that the upper knife 1 can be lifted from its working position on the lower knife 2 to a spaced-apart rest position. It consists of a frame part 21 which is mounted in a vertical guide 22 which is fastened to the frame 13 . The piston end of the piston-cylinder unit 20 is screwed onto its upper side, preferably via an adjusting screw 23 , so that the working position of the cutting edge of the knife 1 can be adjusted in height; for example, if the diameter of a reground knife 1 has changed. In the frame 21 of the knife holder 14 , a thick and thus very rigid knife shaft 24 is freely rotatably mounted in a roller bearing 25 , on one end of which the disk-shaped pointed knife 1 is fastened.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Obermesser 1 mittels eines Drehantriebs antreibbar, um Papier oder Karton mit einem hohen Flächengewicht schneiden zu können. Falls diese Anforderung nicht gestellt ist, kann das Obermesser 1 auch frei drehbar gelagert sein. Es wird dann von dem angetriebenen Untermesser beim Schneiden mit angetrieben.In the present exemplary embodiment, the upper knife 1 can be driven by means of a rotary drive in order to be able to cut paper or cardboard with a high basis weight. If this requirement is not met, the upper knife 1 can also be freely rotatable. It is then driven by the driven lower knife when cutting.

Als Drehantrieb für das Obermesser 1 dient ein Elektromotor 26, der auf einer oberhalb des Messerhalters 14 an dem Rahmen 21 befestigt ist. Der Motor 26 treibt eine sich parallel zu der Messerwelle 24 erstreckende Antriebswelle 28 an, die an ihrem Ende über einen Riemen 29 die Messerwelle 24 antreibt. Als Elektromotoren 26 für den Drehantrieb werden bevorzugt bürstenlose Gleichstrommotoren in sehr kompakter Bauweise verwendet.An electric motor 26 , which is fastened to the frame 21 above the knife holder 14, serves as the rotary drive for the upper knife 1 . The motor 26 drives a extending parallel to the cutting drum 24 drive shaft 28, which drives at its end through a belt 29, the blade shaft 24th Brushless DC motors in a very compact design are preferably used as the electric motors 26 for the rotary drive.

Zur Steuerung der Positionierbewegung jedes Obermesser 1 enthält die Längsschneide vorrichtung ein Positionsmeßsystem, das die Position jedes Halterteils 6 an der Führungsschiene 5 mißt. Bevorzugt wird ein die absolute Position jedes Schlittens bestimmendes Wegmeß-System eingesetzt, bei dem eine Kombination von Magnet- und Ultraschalleffekten zur Meßwerterfassung benutzt wird. Dazu ist an der Quertraverse 3 ein sich über die Arbeitsbreite erstreckendes Meßrohr 30 befestigt, über das für jeden Schlitten ein am Rahmen 13 befestigter Magnet 31 mit Spiel geschoben ist. In dem Meßrohr 30 werden durch Stromimpulse Magnetfelder erzeugt, die mit den Permanent magneten 31 wechselwirken und jeweils in dem Rohr 30 durch Magnetostriktion einen Ultraschallimpuls auslösen, dessen Laufzeit zur jeweiligen Positionsbestimmung ausgewertet wird.To control the positioning movement of each upper knife 1 , the longitudinal cutting device contains a position measuring system, which measures the position of each holder part 6 on the guide rail 5 . A position measuring system which determines the absolute position of each slide is preferably used, in which a combination of magnetic and ultrasonic effects is used for the measurement value acquisition. For this purpose, a measuring tube 30 extending across the working width is fastened to the crossbar 3 , via which a magnet 31 fastened to the frame 13 is pushed with play for each slide. In the measuring tube 30 , magnetic fields are generated by current pulses, which interact with the permanent magnets 31 and each trigger an ultrasonic pulse in the tube 30 by magnetostriction, the transit time of which is evaluated for the respective position determination.

Bei einem Formatwechsel werden die Kreismesserpaare 1, 2 jeweils nach dem folgenden Verfahren in ihre neue Position gebracht:
Zunächst wird der Messerhalter 14 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 20 vertikal angehoben. Sowohl das Klemmelement 12 des Arretierteils 7 als auch die Klemmeinrich tung 16 des Halterteils 6 werden von der Führungsschiene 5 gelöst. Das Arretierteil 7 wird von der Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 auf maximalem Abstand vom Halterteil 6 gebracht und von der über den Kolben 9 gezogenen Feder sicher in dieser Position gehalten.When changing the format, pairs of circular knives 1 , 2 are moved into their new positions using the following procedure:
First, the knife holder 14 is lifted vertically by means of the piston-cylinder unit 20 . Both the clamping element 12 of the locking part 7 and the device 16 Klemmeinrich the holder part 6 are released from the guide rail 5 . The locking part 7 is brought by the piston-cylinder unit 8 , 9 to the maximum distance from the holder part 6 and held securely in this position by the spring pulled over the piston 9 .

Anschließend wird das Halterteil 6 mittels des Ankuppelelements 15 an das umlaufende Band 17 angekuppelt, und von diesem wird der gesamte Schlitten (Halterteil 6, Arretierteil 7) in seine neue Position bewegt. Dort wird das Halterteil 6 von dem Band 17 abgekuppelt und zunächst das Arretierteil 7 an der Führungsschiene 5 festgeklemmt. Gleichzeitig werden die zugehörigen Untermesser 2 ebenfalls in ihre neue Schneidposi tion gebracht. Nach Absenken der Obermesser 1 in ihre Schneidposition werden ihre Schneidkanten an der Schneidkante des zugehörigen Untermessers 2 ausgerichtet. Dazu zieht die Kolben-Zylinder-Einheit 8, 9 das Halterteil 6 mit dem daran gelagerten Obermesser 1 in Richtung zum Arretierteil 7 bis die beiden Schneidkanten die gewünsch te relative Position zueinander haben. Abschließend wird auch das Halterteil 6 mittels der Klemmeinrichtung 16 an der Führungsschiene 5 festgeklemmt.Subsequently, the holder part 6 is coupled to the circulating belt 17 by means of the coupling element 15 , and from this the entire carriage (holder part 6 , locking part 7 ) is moved into its new position. There, the holder part 6 is uncoupled from the band 17 and the locking part 7 is first clamped to the guide rail 5 . At the same time, the associated lower knives 2 are also brought into their new cutting position. After lowering the upper knife 1 into its cutting position, its cutting edges are aligned with the cutting edge of the associated lower knife 2 . For this purpose, the piston-cylinder unit 8 , 9 pulls the holder part 6 with the upper knife 1 mounted thereon in the direction of the locking part 7 until the two cutting edges have the desired relative position to one another. Finally, also the holder member 6 is clamped to the guide rail 5 by means of the clamping device sixteenth

Claims

1. Longitudinal cutting device for cutting running material webs, in particular paper or cardboard webs, with at least one carriage carrying a circular knife ( 1 ), which is adjustably mounted on a guide ( 5 ) extending transversely to the web running direction, and with a parallel to the Guide ( 5 ) extending drive element ( 17 ) to which the carriage can be coupled, characterized in that the carriage consists of a holder part ( 6 ) and a locking part ( 7 ), which are each mounted on the guide ( 5 ) and which are by means of of a drive ( 8 , 9 ) are movable towards and away from each other, wherein

- The locking part ( 7 ) contains a locking element ( 11 ) for clamping on the guide ( 5 ) and
- The holder part ( 6 ) carries the circular knife ( 1 ).

2. Longitudinal cutting device according to claim 1, characterized in that the holder element ( 6 ) contains a coupling element ( 15 ) for coupling to the drive element ( 17 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the holder element ( 6 ) additionally has a clamping device for clamping on the guide rail ( 5 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive element is a circumferentially drivable band ( 17 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a rotary drive ( 26 ) for driving the circular knife ( 1 ) is attached to the holder element ( 6 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the holder element ( 6 ) has a frame ( 13 ) mounted on the guide ( 5 ) on which a knife holder ( 14 ) carrying the circular knife ( 1 ) is vertically movable is.

7. The device according to claim 6, characterized in that the knife holder ( 14 ) is vertically movable from a working position to a rest position, the working position being additionally adjustable in height.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it contains an absolutely measuring position measuring system extending over the working width for controlling the positioning movement of each circular knife ( 1 ).