DE2046950A1

DE2046950A1 - Vorrichtung zum Zuschneiden von Stuk ken aus einer Materialbahn

Info

Publication number: DE2046950A1
Application number: DE19702046950
Authority: DE
Inventors: Albert F Forest Hill NY Shields (V St A ) P
Original assignee: S & S Corrugated Paper Machinery Co Inc , New York, N Y (V St A )
Priority date: 1969-11-21
Filing date: 1970-09-23
Publication date: 1971-06-16
Also published as: DE2046950C3; CA930661A; JPS5126675B1; DE2046950B2; GB1286735A; US3628410A; FR2071723A5

Description

ΡΑΤΞΝ TAKWALTE

DIPL-ING. CURT WALLACH 20A695G

DIPL.-ING. GONTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

23, Sep. 1970

8 MÜNCHEN 2, ^lJtu

UNSER ZEICHEN: 12 803

SAS CORRUGATED PAPER MACHINERY'CO., INC, Brooklyn, New York, V.St.A.

Vorrichtung zum Zuschneiden von Stücken aus einer Materialbahn

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine' Vorrichtung, die es ermöglicht, eine laufende Materialbahn in Abschnitte von großer Länge zu zerschneiden, und sie betrifft insbesondere Steuermittel für eine solche Vorrichtung.

In der U.S.A.-Patentschrift 3 176 565 ist eine Kraftübertragungsvorrichtung beschrieben, die es ermöglicht, zykliscn variierende Drengeschwindigkeiten hervorzurufen, welche sich leicht einem Arbeitsspiel anpassen lassen. Derartige Kraftübertragungsvorrichtungen werden benutzt, wenn eine Bahn aus Wellpappe in Abschnitte unterteilt werden soll, wobei die Wellpappebahn mit einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit durch eine Schneidevorrichtung hindurchgeführt·' wird, die dazu dient, die Bahn in Abschnitte mit einer unterschiedlichen vorbestimmten Länge zu zerlegen. Die Schneidevorrichtung umfaßt zwei Messer, von denen jedes auf einer drehbaren Trommel angeordnet ist} die eine Trommel ist über der zu durchschneidenden Bahn und aie andere unter dieser Bahn angeordnet, so daß die Messer zyklisch zusammenarbeiten, um die Bahn zu durchsermeiden. Die Länge des Stücks, das durch die Messer von der Bahn abgeschnitten wird, richtet sioh nach der Zeit, üie die Messer benötigen, um jeweils eine Umdrehung auszufüh-

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ren. Wenn die Länge der zuzuschneidenden Stücke geändert werden soll, ist es daher erforderlich, die Drehgeschwindigkeit der Messertrommeln zu ändern, während die Laufgeschwindigkeit der Materialbahn unverändert bleibt. Während dee'Schneidvorgangs ist es jedoch wichtig, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Messer gleich oder im wesentlichen gleicn cfer linearen Laufgeschwindigkeit der sich bewegenden Materialbahn ist, um zu verhindern, daß sich die Materialbahn verformt', wenn sich die Messer zu langsam drehen, und" um zu verhindern, daß

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die Materialbahn zerrissen wird, wenn die Messer zu" schnell' umlaufen.

Bei der Kraftübertragungsvorrichtung nach der genannten "U.'S.A.-Patentschrift wird der Gleichlauf zwischen den Messern und der sich bewegenden Materialbahlri mit Hilfe einer- kine-mä-' ^v tischen Kette gewährleistet, die vi-er Paare von eich drehenden Gliedern umfaßt. Zwar ermöglicht es eine solche Kraft- <übertragungsvorrichtung, die Länge der zuzuschneidehd-en Stükke der Materialbahn innerhalb eines relativ großen Bereichs zu variieren, und eine solche Kraftübertragungsvorrichtung arbeitet mit einem hohen Zuverlässigkeitsgrad, doch läßt es sich nicht vermeiden, daß während des normalen oder kontinu- ■ ierlichen Betriebs der Schneidevorrichtung die Antriebskraft an den Messertrommeln im Zeitpunkt der Durchführung"'des'Schneidevorgangs in einem erheblichen Ausmaß verkleinert wird, wenn Stücke von großer Länge zugeschnitten werden. Hierdurch v/ird die Arbeitsweise der Vorrichtung nicht beeinträchtigt, wenn doppelseitig kaschierte Wellpappe geschnitten wird. Wenn man jedoch dickere Wellpappe, z.B. Wellpappe mit mehreren gewellt ten Schichten, schneidet, werden sehr große Schneidkräfte benötigt. Im Hinblick hierauf werden Stücke von großer Länge häufig zugeschnitten, während sich die Materialbahn im Stillstand befindet, oder während sie sich mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Diese Arbeitsweise ist jedoch tinurwünacht, da sich in beiden Fällen eine geringe Prodiüttionsgeschwindigkeit ergibt. Ferner wird jedei Versuch, die Sehneiikräfte durch ein Verlangsamen des Betriebs der Vorrichtung zu

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vergrößern, weitgehend dadurch vereitelt, daß beim Betätigen der Messertrommeln keine Massenträgheitskräfte ausgenutzt werden können, die dazu beitragen, den Sehneidvorgang zu Ende zu führen*

Um diese Nachteile der bis jetzt bekannten Vorrichtungen zu vermeiden, sieht die Erfindung Maßnahmen vor, um lange Flachmaterialstücke aus einer Materialbahn in der Weise zuzuschneiden, daß eine Schneidevorrichtung mit einer zyklisch verstellbaren Kraftübertragungsvorrichtung intermittierend angetrieben wird. Mit anderen Worten, die Schneidevorrichtung wird auf die Dauer einer Zeitspanne stillgesetzt, während welcher sich die zu zerschneidende Materialbahn mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit längs einer vorbestimmten Strecke bewegt. Am Ende dieser Zeitspanne wird die Schneidevorrichtung automatisch betätigt, und bis die Messer beginnen, die Materialbahn zu durchschneiden, hat die zyklisch verstellbare Kraftübertragungsvorrichtung praktisch ihre maximale Umlaufgeschwindigkeit erreicht. Nach jedem Schnitt wird die Kraftübertragungsvorrichtung auf die Dauer einer weiteren Zeitspanne erneut stillgesetzt, und während dieser Zeitspanne wird die Materialbahn längs einer vorbestimmten Strecke weitertransportiert, woraufhin die Kraftübertragungsvorrichtung wiederum betätigt wird, damit die Messer ein Stück von der Materialbahn abschneiden. Während der Beschleunigung und der Verzögerung der die kinematische Kette umfassenden Kraftübertragungsvorrichtung sowie während des Stillstandes der Kraftübertragungsvorrichtung bewegt sich die Materialbahn mit einer gleichmäßig gen hohen Geschwindigkeit. Hierzu sei bemerkt, daß die Länge des abgeschnittenen Stücks gleich der vorbestimmten Länge eines Teils der Materialbahn, das vorgeschoben wird, während sich die Kraftübertragungsvorrichtung im Stillstand befindet, zuzüglich eines Materialbahnstücks ist, das während der Zeitspanne zugeführt wird, während welcher die Messertrommeln eine vollständige Umdrehung ausführen. Ferner ist zu bemerken_T daß die Kraftübertragungsvorrichtung beim Erreichen eines vor-

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bestimmten Punktes während des Arbeitsspiels mit einer sehr hohen Genauigkeit angehalten wird, wobei diese Genauigkeit weitgehend dadurch ermöglicht wird, daß der Anhaltepunkt dem Punkt nahe benachbart ist, an dem im Verlauf des Arbeitsspiels während des kontinuierlichen Betriebs der Kraftübertragungsvorrichtung die niedrigste Geschwindigkeit erreicht wird, und daß sich der Bremsvorgang bei einer sehr niedrigen Laufgeschwindigkeit der Vorrichtung abspielt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Vorrichtung stiiHSchaff en, die es ermöglicht, eine laufende Materialbahn in Stücke von relativ großer Länge zu zerschneiden. Ferner sieht die Erfindung eine Vorrichtung der genannten Art vor, bei der eine kinematische Kette oder eine andere zyklisch verstellbare, mit variabler Geschwindigkeit arbeitende Kraftübertragungsvorrichtung und eine durch sie angetriebene Schneidevorrichtung während jedes vollständigen Arbeitsspiels der Schneidevorrichtung zum Stillstand gebracht wird, während die Materialbahn ununterbrochen mit einer hohen Geschwindigkeit weitertransportiert wird. Weiterhin sieht die Erfindung eine Vorrichtung der genannten Art vor, bei der die Kraftübertragungsvorrichtung zum Antreiben der Messertrommeln bis zum Stillstand in einem Zeitpunkt während des Arbeitsspiels abgebremst, in dem die Umlaufgeschwindigkeit normalerweise ihren kleinsten Wert hat.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Figo 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemägen Schneidevorrichtung.

Figo 2 veranschaulicht die Umlaufgeschwindigkeit der Messerträger in einer graphischen Darstellung.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht ein Stück einer Materialbahn, die mehrere gewellte Schichten umfaßt.

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Der in Pig. 1 gezeigten Vorrichtung wird eine Materialbahn 11 in der durch den Pfeil A angedeuteten Dichtung augeführt, und die Vorrichtung erzeugt Materialstücke 12 von vorbeötimmter Länge dadurch, daß sie die Bahn 1I quer zu ihrer Laufrichtung A durchscnneidet. Genauer gesagt, bewegt eine Zuführungseinrichtung 14 die Bahn 11 gemäß Pig. 1 kontinuierlich von links nach rechts zwischen Messertrommeln 15 und 16 einer Schneidevorrichtung 20 mit einer zyklisch verstellbaren üraftübertragungsvorrichtung zum Antreiben der Schneidevorrichtung hindurch, wobei die Schneidevorrichtung so ausgebildet ist, wie es im einzelnen in der genannten U.S.A.-Patentschrift beschrieben ist. Wie im folgenden näher erläutert, arbeiten die auf den Trommeln Ii? und 16 angeordneten-Messer periodisch mit der Bahn 11 zusammen, um sie quer zu ihrer Laufrichtung A zu durchschneiden, so daß Stücke 12 entstehen, die mit Hilfe einer Entnahmeeinrichtung 19 abgeführt werden. Gemäß Pig. 3 umfaßt die Bahn 11 sieben Materialschichten, von denen drei gewellt sind, so daß die Schichten eine Tafel von sehr großer Steifigkeit bilden, und daß die Messer sehr hohe üchnitticräfte aufbringen müssen.

Die BahnzufUhrurigseinrichtung 14 wird direkt durch eine Antriebsvorrichtung 22 angetrieben, die auch eine mit variabler Drehzahl arbeitende Einrichtung 23 antreibt, Zwischen der Antriebseinrichtung 23 und der verstellbaren Schneidevorricutung 20 ist eine Jiupplungs- und Bremsenbaugruppe 25 angeordnet, die einen Kupplungsteil 26 und einen Bremsenteil 27 umfaßt.

Die Kupplung 26 uirl di« Bremse 2'( arbeiten auf bekannte HeL·:'; so Kitjammen, daIj die Bremse 27 beim ßinrücken der Kupplung -ib praktisch im >rU-Lohen Augenblick gelöst wird. Wird >hv_tn;ifüii aif; ti rein a e 27 betätigt, wird die Kupplung 2b ebenfalls praktisch Ln ^ Lolchen Au.rünblick ausgerückt.

AiUj η-»«.α *;u er Laut ^r nd en G-ründen lot eine Me Ö einrichtung i./w, eine tiimrtellbar'fcj Zähleinrichtung ci;> verlesenen, die

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einen Eingang besitzt, dem durcn die Bannzuführungseinrichtung 14 Signale zugeführt werden, und die ein Betätigungsglied umfaßt, das dazu dient, die Kupplung 26 einzurücken und gleichzeitig die Bremse 27 zu lösen. Wie nachstehend erläutert, werden daa Betätigen der Bremse 27 zum Stillsetzen der Schneidevorrichtung 20 und das Ausrücken der Kupplung 26 durch der Schneidevorrichtung 20 entnommene Signale gesteuert.

Während des Betriebs der Vorrichtung wird die Schneidevorrichtung jedesmal stillgesetzt, nachdem sie einen Schneide-Vorgang durchgeführt hat. Die Zuführungseinrichtung 14 fährt jedoch fort, die Materialbahn 11 mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Schneidevorrichtung 20 hindurch zu transportieren. Die Länge des Teils der Bahn 11, der durch die Schneidevorrichtung 20 hindurchgeführt wird, während sie stillgesetzt ist, wird durch die Einstellung der Zähleinrichtung 28 bestimmt, die nach dem Zählen einer vorbestimmten Zahl von Signalen, z.B. nach dem Zählen der Umdrehungen einer Welle, die Kupplung 26 einrückt und die Bremse 27 löst. Hierbei wird gleichzeitig die Schneidevorrichtung 20 in Betrieb gesetzt, so daß ihre Messer die Bahn 11 durchschneiden und ein Materialstück 12 von der Bahn abgetrennt wird. Sobald der Schneidevorgang durchgeführt ist, bewirkt ein Signal, das sich nach der Stellung der Messertrommeln 15 und 16 richtet, daß die Bremse 27 betätigt und die Kupplung 26 ausgerückt wird, wobei die Schneidevorrichtung 20 beim Erreichen eines vorbestimmten Punktes im Verlauf ihres Arbeitsspiels stillgesetzt wird.

Wenn sich die Schneidevorrichtung 20 in Betrieb befindet, und wenn sie kontinuierlich oder normal arbeitet, werden die Messer brommein 15 und 16 auf bekannte Weise so angetrieben, daß sie sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die während jedes Arbeitsspiels variiert. Wenn die Schneidevorrichtung duroh eine kinematische Kette angetrieben wird, ergibt sich für die Umlauf geschwindigkeit der Me3sertrommeln das in b'ig. wiedergegebene Geschwindigkeitsdiagramm. Der Schneidevorgang spielt sich ab, wenn die Messer auf den Messertrommeln 1 ί> und

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16 ihre maximale Umlaufgeschwindigkeit B nahezu oder vollständig erreicht haben. Die Bremse 27 wird betätigt, um die Schneidevorrichtung 20 zum Stillstand zu bringen, während die Umlaufgeschwindigkeit der Messertrommeln gemäß Fig. 2 dem Punkt C entspricht und daher ihren niedrigsten Wert hat.

Es sei bemerkt, daß die Länge des abgeschnitten Materialstücks 12 eine Funktion des mit Hilfe der einstellbaren Zähleinrichtung 28 ermittelten Zählergebnisses und der Zeit ist, die die Messerträger 15 und 16 benötigen, um eine Umdrehung auszuführen. Um möglichst vorteilhafte Schneidebedingungen zu erzielen, wird die Schneidevorrichtung 20 für den normalen Betrieb bei einer Länge der Materialstücke eingestellt, bei der eine große Schnittkraft zur Verfügung steht. Dann wird die Zähleinrichtung 28 so eingestellt, daß sie den größten Teil der Länge des Materialstücks 12 bestimmt, und eine Feineinstellung kann durch Verstellen der mit variabler Drehzahl arbeitenden Antriebseinrichtung der Schneidevorrichtung 20 bewirkt werden. Die gewünschte Länge der Materialstücke 12 wird dadurch gewährleistet, daß die Schneidevorrichtung 20 in einem Zeitpunkt stillgesetzt wird, in dem die Umlaufgeschwindigkeit der Messertrommeln gemäß dem Geschwindigkeit sdiagramm nach Fig. 2 einen kleinen Wert hat. Sobald die einstellbare Zähleinrichtung 28 das gewünschte Zählergebnis erreicht und ein Signal erzeugt hat, das bewirkt, daß die Kupplung 26 eingerückt und die Bremse 27 gelöst wird, stellt sich die Zähleinrichtung automatisch zurück und bleibt in Ruhe, bis ihr von der Schneidevorrichtung 20 aus ein Signal zugeführt wird. Dieses Signal zeigt an, daß das Materialstück 12 von der Bahn 11 abgetrennt und die Schneidevorrichtung 20 zum Stillstand gebracht worden ist.

Zwar wurde vorstehend von der Verwendung einer kinematischen Kette als Antriebseinrichtung gesprochen, doch sei bemerkt, daß man die kinematische Kette auch durch eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einer Kurbelschleife oder elliptischen Zahnrädern ersetzen könnte«

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Ferner wurde davon gesprochen, daß bei der Anordnung nach Fig. 1 die Länge der Materialstücke dadurch bestimmt wird, daß die Zähleinrichtung in Gang gesetzt wird, sobald die Messertrommeln zum Stillstand gebracht worden sind, doch sei bemerkt, daß sich ähnliche Ergebnisse erzielen lassen, wenn man die Zähleinrichtung in Betrieb setzt, sobald die Bahn durchschnitten wird.

Ansprüche;

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Claims

A I 3 P E Ü C fi E

Π .J Vorrichtung zum Unterteilen einer sich bewegenden langgestreckten Materialbahn in Stücke, wobei die Vorrichtung Zuführungsmittel zum Bewegen der Materialbahn in Kicntung ihrer Längsachse mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit umfaßt, ferner einstellbare Messermittel zum Durchschneiden der sich bewegenden Materialbahn quer zu ihrer Längsachse, um die Materialbahn in Stücke zu zerlegen, Antriebsmittel zum Antreiben der Zuführungsmittel und der Messermittel, eine Bremse, die jedesmal betätigt werden kann, um die Messermittel stillzusetzen, nachdem die Materialbahn durcti die Messermittel durchschnitten worden ist, sowie eine zwischen den Antriebsmitteln und den Messermitteln angeordnete einrückbare Kupplung, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführungsmittel (14) die Materialbahn (11) sowohl bei eingerückter als auch bei ausgerückter Kupplung (26) bewegen, daß einstellbare Meßmittel (28) vorgesehen sind, die daa Einrücken der Kupplung und das Lösen der Bremse (27j in Abhängigkeit von den Zuführungsmitteln entnommenen Signalen steuern, so daß die Messermittel betätigt werden, um die Materialbahn in Stücke (12) zu zerschneiden, von denen jedes eine Länge hat, die durch die Einstellung der Meßmittel und die Bewegung der Materialbahn während der Zeitspanne bestimmt ist, welche die Messermittel benötigen, um ein Arbeitsspiel zu durchlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmittel eine Zähleinrichtung (28) umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung (28) zu arbeiten beginnt, wenn die Bremse (2?) betätigt wird.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Messermittel Schneidelemente umfassen, de mit einer Umlaufgeschwindigkeit arbeiten, welche während jeder Umdrehung variiert, die durch die mit einer gleichmäßigen Drehgeschwindigkeit arbeitenden Antriebsmittel (22) für die Messermittel hervorgerufen wird, daß die Schneidelemente die Materialbahn (11) durchschneiden, wenn sie während jedes Arbeitsspiels'annähernd ihre höchste Umlaufgeschwindigkeit erreicht haben, und daß die Bremse (27) die Messermittel während eines Teils ihres Arbeitsspiels zum Stillstand bringt, währenddessen sich die Schneidelemente annähernd mit ihrer niedrigsten Umlaufgeschwindigkeit bewegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem durch die Messermittel ausgeführten Schnitt die Zuführungsmittel (14) ein eine vorbestimmte Länge aufweisendes Stück der Materialbahn (11) an den Messermitteln vorbei bewegen, bis die Kupplung (26) ausgerückt und die Bremse (27) betätigt wird, und daß die Zuführungsmittel außerdem ein zusätzliches, eine vorbestimmte Länge aufweisendem Stück der Materialbahn an den Messermitteln vorbei bewegen, während die Kupplung eingerückt ist und die Messermittel ein Arbeitsspiel durchlaufen, so daß die Länge jedes abgeschnittenen Stücks (12) der Materialbahn gleich der erwähnten vorbestimmten Länge zuzüglich der zusätzlichen vorbestimmten Länge ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 » dadurch gekennzeichnet , daß die Messermittel Schneidelemente umfassen, die mit einer Geschwindigkeit umlaufen, welche während jeder Umdrehung variiert, die durch die mit einer gleichmäßigen Drehgeschwindigkeit arbeitenden Antriebsmittel (22) für die Messermittel herbeigeführt wird, daß die Schneidelemente die Materialbahn (11) durchschneiden, wenn sie während jeder Umdrehung annähernd ihre höchste Umlaufgeschwindigkeit erreichen, und daß die Bremse (27) die Messermittel während eines Teils ihres Arbeitsspiels zum Stillstand bringt, während des-

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sen sich die Schneidelemente annähernd mit ihrer niedrigsten Umlaufgeschwindigkeit bewegen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßmittel eine Zähleinrichtung (28) umfassen.
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