DE1901365B - Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn von eitler auf eine Rolle aufgewickelten breiten Materialbahn, insbesondere Papier oder Pappe mittels eines rotierenden Messers.

Das Zerschneiden von zu Vorratsrollen gewickelten breiten Materialbahnen erfolgt meist in der Weise, daß man diese Bahnen von der Vorratsrolle auf eine zweite Rolle umwickelt und dabei den zwischen beiden Rollen ablaufenden Bahnteil mittels Ober- und Untermesser zerschneidet. Soll nach diesem Verfahren vnii der Vorratsrolle eine Papierbahn geringerer Breite abgeteilt werden, wahrend der übrige Teil des Papiers noch nicht verwandt wird, so ist ein völliges Umwickeln auch der Papierbahn, die noch bevorratet bleiben soll, von der Vorratsrolle auf eine weitere Rolle erforderlich.

I'm diesen Aufwand zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, durch Stechmcsser eine Vorratsrolle zu teilen und nur die abgeteilte ßuhn von der Vorratsrolle abzuwickeln. Bei diesem Verfahren wird der Schnitt jetloch leicht unsauber, und es tritt ein Würgen, Fetzen. Fransen längs des Schnittes auf, was bei den heute üblichen, relativ hohen Bahngeschwindigkeiten zu Abrissen der Bahn führt und daher nur für niedrige Geschwindigkeiten anwendbar ist.

Aus der USA.-Patentschrift 3 I 18 333 ist zwar bereits der Einsatz eines geneigten, kreissägeartigen Blattes bekannt, das beim Schneidvorgang mit klarem Wasser vollkommen überflutet wird, um die beim Schneidprozeß auftretende Wärme zu reduzieren. Dabei wird aber ein Faserstrang zu Stapelfasern unterteilt, also kein bahnförmiges Material. Außerdem liegt hier in bezug auf die Längsausdehnung des Materials ein Quersehneidevorgang vor und nicht ein Längsschneiden. Auch ist ein flüssiges Kühlmittel bei den in erster Linie angegebenen Materialien Papier und Karton nicht anwendbar. All diese Untersi hiede zeigen, daß der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Papier- und Kartonverarbeitung keine Anregung von dem ihm fernliegenden technischen Arbeitsgebiet der Stapell'aserherstellung erhalten konnte. Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, die

ίο das Abtrennen von Materialbahnen auf der Rolle bei hohen Geschwindigkeiten gestattet, ohne daß Beschädigungen oder Abrisse der Bahn den Trennvorgang beeinträchtigen.

Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung zum Abtrennen mindestens einer Teilbahn von einer auf einer Rolle aufgewickelten breiten Materialbahn, insbesondere Papier oder Pappe, mittels eines rotierenden Messers gelöst, die das kennzeichnende Merkmal aufweist, daß das rotierende Messer entsprechend dem sich verjüngenden Durchmesser des Materialrollenstückes in Richtung zur Rollenmitte zu bewegt und an der Schnittstelle zwischen den beiden noch zusammenhängenden Materialrollenstücken gekühlt wird.

Durch da:, erfindungsgemäße Verfahren wird zunächst erreicht, daß sich das Messer nur unwesentlich erwärmt, der für die Messerherstellung verwandte Stahl glühi dadurch nicht mehr aus, und die Schneidfähigkeit des Messers bleibt über einen längeren Zeitraum erhalten.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich gegenüber dem bearbeiteten Produkt. Dadurch, daß sich das Messer als solches nur noch ganz geringfügig erwärmt, wird auch nur wenig Wärme auf das zu zerteilende Produkt übertragen, d. h., daß weder die beim Abtrennen einer Teilbahn stehenbleibende Stirnfläche, noch die abgeteilte Bahn sich nennenswert erwärmen und es deshalb zu keinen unerwünschten Effekten, wie beispielsweise Verkleben von Folienbahnen im Bereich dar Trennzone oder »Verbrennen« des Papiers beim Trennen von Papierbahnen, kommt. Alle drei aufgeführten Möglichkeiten führen einzeln oder in Kombination zu Abrissen der Materialbahn. Durch Ausschaltung der Messcrcrwärmung werden also Abrisse, die auf diese Ursache zurückzuführen sind, mit Sicherheit vermieden.

Eine bevorzugte Vorrichtung nach der Erfindung sieht vor, daß zur Vermeidung des Wärmestaus am Messer die Messerwelle des Schneidwerkes in einem spitzen Winkel zur Achse der Materialrolle verläuft. Durch diese Anordnung entsteht zwischen Messer und stehenbleibender Rollenstirnflächc ein Freiwinkcl. d. li.. es tritt keine übermäßige wärmeerzeugende Reibung auf, da das Messer nur an der Trennstclle mit der Matcrialrollc im Eingriff steht, also im wesentlichen punkt" bzw. linienförmig und nicht flächig. Durch die Verringerung der Reibung wird außer der Vermeidung der Erwärmung des Messers auch die mechanische Belastung des Schneidwerkes reduzier!:, das Messer wird weniger abgenutzt und die Antriebsleistung der Messerwelle kann niedriger ausgelegt werden. Beim Schneiden von Papier und Pappe wird durch den Freiwinkcl, der durch den Schneidvorgang bei der Zerteilung der Fasern entstehende Staubanfall wesentlich reduziert werden, so daß das fertige Produkt sauberer ist und beim Bedrucken Papierstaub nicht stört und zu Fehlern im Druck führt.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vor-

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richtung ist der Winkel zwischen der Messerwelle Punkt des Messers in Berührung kommt, ^ali>" ¹^

und der Achse der Materialrollenstücke zwischen theoretisch günstigste Weil erreiehi^ ^W"^L · ;\_h_

1,5 und «-'■ einstellbar. Der dadurch entstehende weitere Drehzahlerhöhung wird ein uiik. u ^

Freiwinkel zwischen dem senkrecht auf der Messer- terialbahn durch einen größeren KreNiogui ^UL _m

welle sitzenden Kreis-oder Vierkantmesser und der 5 sers berührt, wodurch die Materialbalin m

Muterialrollen-tirniläche liegt dadurch in dem glei- Punkt unnötig erhitzt wird. Eine weseniii ι ^ ~

dien Bereich. Durch die Wahl eines sehr geringen höhung der Messerdrehzahl luhrt dahei ux.nu

Treiwinkels zwischen 1,5 und 8^: wird eine Er- wieder zu Störungen an der Trennvorrichtung. ^

höhung der Reibung zwischen dem üblicherweise Die unterschiedlichen Materialien, die uij <-

konisch ausgestalteten Messer und dem darunter- io werden sollen, setzen jedoch der Abtrennung ^ j-

lieaenden abzutrennenden Bahnstück vermieden, das schiedlichen Widerstand entgegen. Sie unteisciK u

Messer kan;. dadurch aus stärkerem Material gefer- sich in der Härte, Dehnbarkeit und Elastizität, so uai.

liiZt werden und mit dem üblichen Schnittwinkel ver- sich je nach zu teilendem Werks toll von dem ι κ

-eben werden. Die Gefahr, die beim Einsatz von retischen Maximalwert »MessergesehwintiigKu

extrem dünnen Messern durch mechanische Beschä- 15 Materialbahngesehwindiakeit« nach oben und 11 η u.

digungen auftritt — z.B. Schartigwerden oder Aus- Abweichungen ergeben. Die Drehzahl dei Mcs.l -

brechen des Messers—,wird dadurch ebenso beseitigt. welle ist daher vorzugsweise stufenlos regelbar.

Die Einstellbarkeit dieses Winkels ermöglicht es, Ein besonderer ^v rrteil der Erfindung hegt cuni ,

mit der gleichen Vorrichtung die verschiedensten Ma- daß es nunmehr möglich ist, direkt von der m -

terialien zu verarbeiten und uabei jeweils die opti- 20 schinenbreiten Bahn weiter zu verarbeiten, so ei ^

male Schneidleistung zu erreichen. So erfordert bei- Weiterverarbeitungsbetriebe jetzt in rationel er vveiM-

spielsweise das Schneiden von Metallfolien, wie Alu- direkt von maschinenbreiten Rollen Teilbahnen ao-

miniumfolie, eine andere Einstellung als das Sehn- i- trennen und verarbeiten können, ohne den 8^Γ0Ι·£

den von Kunststoffolien, beispielsweise Polyäthylen- Aufwand für kostspielige Umrollvorrichtunger. trei-

folie. 25 ben zu müssen. , .

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfin- Die Erfindung ist aber auch für den Hersteller α

dung besteht darin, daß das Messer mit Kühlrippen bahnförmigen Materialien wertvoll, der nicht unmii-

versehen ist. Durch das Versehen des Messers bzw. telbar selbst weiterverarbeitet, da es jetzt nicht mcnr

der Messernabe mit Kühlrippen oder Lumellen wird notwendig ist, die maschinenbreite Rolle in lhiei ot-

durch die relativ hohe Messerdrehzahl eine starke 30 samtheit in Teilbahnen geringerer Breite aulzuteiiui,

Luftbewegung erzielt. Diese Luftbewegung, die sondern jeweils nur eine Teilbreite abgetrennt werfen

zweckmäßigerweise durch besondere Ausgestaltung kann. So läßt sich bei der Auftrennung der mascninen-

tler Rippen auf die Messerschneide gerichtet wird, breiten Bahn in Teilbahnen jeweils ein ψ^ηζ*'.~

bringt ohne wesentlichen Aufwand eine weitere zu- stimmter Auftrag abwickeln, ohne daß zusatzlich κο-sätzliche Kühlung des Messers, die besonders beim 35 len mit Teilbreiten verbleiben, die auf lange Zeit mein

Teilen von Kunststoffolien erwünscht ist. benötigt werden. . ,

Tn einer weiteren zweckmäßigen Ausführung der Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von Z.eicn-

Erfindung wird das Messer mit Kühlluft beaufschlagt. nungen, die in schematischer Darstellung eine bevor-

Die Messerbeaufschlagung .mit Kühlluft ist beson- zugte Ausführungsform als Beispiel zeigen, naher ertlers dann sehr vorteilhaft, wenn gleichzeitig mehrere 40 läutert.

schmale Bahnen abgeteilt werden sollen, die Messer F i g. i ist die Vorderansicht, also sehr dicht stehen und aus Platzgründen der F i g. 2 die Seitenansicht einer Teilbahnabtrennvor-Einsatz von mit Flügeln bestückten Messernaben zur richtung. . . . Kühlung nicht möglich ist Der Messerkopf 1 hat von der Materialrolle ι Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs- 45 bereits mehrere Lagen der fellbahn 3 abgeticnn. form der Erfindung beträgt die Messergeschwindig- Der Taster 4 des Messerkopfes 1 hegt aiit dem durch keit das 0,5- bis 1.2fache der maximalen Bahnge- Abzug von mehreren Lagen der Tcilbahn 3 verjungfcchwindigkc't. Die Umfangsgeschwindigkeit des Mes- ten Materialrollenstück la auf. Auf dein Rahmen 5 scrs und die Bahngeschwindigkeit, d. h. die Gc- ist das Antriebsaggregat 6 aufgesetzt, das über den schwindigkeit, mit der die abgetrennte Tcilbahn von 50 Riementrieb? die Messerwelle 8 mit dem darauf der Rolle abgezogen wird, stehen in einem bestimm- montierten Messer 9 antreibt. Die Materialrolle ι ten Verhältnis zueinander. Bei einem relativ langsam wirci dabei durch den Koruis 10 auf der Abwickclroticrcndcn Messer wird von einem Punkt am Mcs- welle 11 fixiert, die Abwickclwclle 11 ist in den scrumfang — gleiche Bahngeschwindigkeit bei allen Lagerböcken 12 und 13 gelagert. Durch Betätigen Messcrdrchzahicn vorausgesetzt — ein wesentlich 55 eir ;r nicht abgebildeten Einstellvorrichtung ist der größerer Teil der Materialbahn durchschnitten. Das zwischen Abwickelwelle 11 bzw. der Achse der Ma-Messer wird dabei an diesem Punkt längere Zeit tcrialrolle la gebildete Winkel λ einstellbar. Er enterwärmt, d. h., es wird eine höhere Temperatur am spricht in seiner Größe dem Freiwinkel /i zwischen Messer erreicht. Gleichzeitig erfolgt ein stärkerer der Stirnfläche der Materialrolle 2 und dem roticmechanischcr Verschleiß des Messers. Durch Er- 60 renden Messer 9. Das rotierende Messer 9 ist mit höhung der Messerdrehzahl werden diese Nachteile einer schaufelbestückten Nabe 14 versehen, durch die bis zu einem gewissen von der Bahngeschwindigkeit bei Umdrehung des Messers 9 eine Luftbewegung crabhüngige',.· Punkt reduziert, der dann erreicht ist, zeugt wird, die das Messer 9 und die abgetrennte wenn jeder Punkt der Matcrialbahn mit einem neuen Bahn 3 kühlt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen mindesten:; einer Teilhahn von einer auf einer Rolle aufgewickelten breiten Materialbahn, insbesondere Papier oder Pappe mittels eines rotierenden Messers, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Messer (9) entsprechend dem sich durch die abgezogene Teilbahn (3) verjüngenden Durchmesser des Materialrollenstücks (2a) in Richtung zur Rollenmitte zu bewegt und an der Schnittstelle zwischen beiden noch zusammenhängenden Materialrollenstücken (2, 2 a) gekühlt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines Wärmestaus am Messer (9) eines Schneidwerkes in an sich bekannter Weise der Winkel (\) zwischen der Messerwelle (8) des Schneidwerkes mit senkrecht dazu rotierendem Messer (9) und der Achse der Materialrolle (2) ein spitzer Winkel ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (\) zwischen Messerwelle (#) und der Achse der Materialrollenstücke (2, 2a) zwischen 1,5 und S
einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. 'adurch gekennzeichnet, daß das Messer (9) mit Kühlrippen versehen ist.