DE2343201A1

DE2343201A1 - Rollen-schneidemaschine

Info

Publication number: DE2343201A1
Application number: DE19732343201
Authority: DE
Inventors: Carl A Stoffels
Original assignee: JUDELSHON INDUSTRIES
Current assignee: JUDELSHON INDUSTRIES
Priority date: 1972-10-04
Filing date: 1973-08-27
Publication date: 1974-04-18
Also published as: CA963802A; JPS5726914B2; GB1369949A; FR2202457A5; US3776070A; JPS4972787A

Description

Rollen-Schneidemaschine

Die Erfindung betrifft allgemein eine Schneidemaschine, insbesondere eine neue und verbesserte Spindel für den Gebrauch in Schneidemaschinen, um Reibung zu reduzieren, Kühlung vorzusehen und Bruchstücke aus dem Bereich zwischen dem hohlen Kern und der Spindel zu beseitigen, die bisher den weichen Schneidvorgängen in Maschinen dieser Art entgegenwirkten.

Bei der Herstellung, Verteilung und beim Gebrauch von verschiedenen Arten bahnförmigen Materials, wo breite Rollen derartigen Materials in schmale Rollen geschnitten v/erden müssen, wurden viele Verbesserungen angestrebt. Dies betrifft die Web- und Strickwarenindustrie, die Industrie für umgewebte Faserstoffe und die Industrie für chemische Folienbahnen. Das hergestellte Material hat häufig sehr große Breiten und ist auf Hohlkerne

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aufgerollt, üblicherweise aus Papier oder anderem Faseraufbau. Typischerweise werden diese breiten Rollen vom Hersteller zum Großhändler oder zum Verbraucher des Materials versandt. Zwecks wirtschaftlicher Verwendung muß dieses Material jedoch häufig in kleinere Breiten geschnitten werden. Die Maschinen, welche die Schneidevorgänge am wirtschaftlichsten leisten, sind im allgemeinen als AoIlenschneider bekannt und eine Anzahl von Beispielen von derartigen Vorrichtungen sind bisher verfügbar. Sie sehen im Grunde einen Mechanismus zum Anbringen und Drehen einer Rolle von Material vor und ferner auch eine große Klinge oder ein großes Messer, welches in die sich drehende Rolle von Material eindringt und schneidet.

Typischerweise tragen derartige Schneidemaschinen das Gewicht der Materialrolle auf einer stationären Spindel, während die Rolle durch ein Spannfutter gedreht wird, welches entweder mit dem Kern oder mit der Peripherie der Rolle in Eingriff steht. Zwischen der relativ glatten Spindel und der Innenfläche des Kerns wird eine Reibungs-Lagerflache geschaffen. Mit leichten Rollen und relativ niedrigen Drehgeschwindigkeiten sind die Reibungskräfte und die sich aufbauende Wärme vertretbar. Jenn jedoch größere Rollen von Material hoher Dichte und hohe Geschwindigkeiten verwendet werden, sind die einfachen Gleitreibungsanordnungen der bekannten Art nicht mehr zufriedenstellend. Ferner hat sich ergeben, daß Bruchstücke irgendwie zwischen der Innenfläche des Kerns und der Spindel eingeschlossen werden, und diese Bruchstücke behindern die weiche Arbeitsweise der Maschine. Die Bruchstücke befanden sich in dem Kern, wenn dieser auf die Spindel gebracht wurde, sie können Teilchen sein, die von dem Kern während des Betriebs der Schneidemaschine

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abgeschnitten wurden oder sie können Teilchen sein, die von der Innenseite des Kerns während des Betriebs der Maschine abgerissen wurden. In jedem Falle ist es erwünscht, Einrichtungen zum Beseitigen dieser Probleme zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist eine Maschine vorgesehen, welche die oben angegebenen Nachteile beseitigt und ein neues und verbessertes Maß an Wirtschaftlichkeit und weichem Betrieb für Schneidemaschinen schafft. Gemäß der Erfindung ist in einer allgemein konventionellen Schneidemaschine vorgesehen, eine an in einem Abstand angeordneten Stützeinrichtungen angebrachte Spindel, die an einem Ende eine drehende Kupplung aufweist und an ihrem anderen Ende eine stationäre hohle Welle, die an einer dem Schneidmesser zugekehrten Seite eine Abflachung aufweist. Die stationäre hohle Welle und das drehende Spannfutter haben eine drehende Lager-Zwischenverbindung. Eine Vielzahl von Luftlöchern sind längs der oberen Fläche der hohlen Welle angeordnet und eine Luftzuführeinrichtung steht mit der Innenkammer der Welle zum Zuführen von Druckluft in Eingriff. Während des Betriebs der Haschine wird Druckluft aus den Luftlöchern gezwungen, um eine dünne Filmlage zwischen der Innenfläche des Kerns der Rolle und der oberen Fläche der Spindel zu bilden. Die Luft ist von dem Raum zwischen dem Kern und der Welle durch axiale Bewegung längs der Welle hinab zu einem Ende vorhanden. Die sich bewegende Luft kühlt die Welle und den Kern und trägt jeden Fremdkörper aus dem Bereich des Betriebs hinaus.

Die Erfindung schafft eine Schneidemaschine zum Schneiden von länglichen Rollen von Bahnmaterial in Rollen schmale-

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rer Breiten, mit einem Mechanismus zum Stützen der zu schneidenden Rolle mit einer Spindel, die an einem Ende ein sich drehendes Spannfutter hat und deren Rest als stationäre hohle Spindel ausgebildet ist. Y/enn die Rolle durch das Spannfutter gedreht wird, dreht sich der Kern der Rolle auf der stationären Spindel und wird durch diese gestützt. Luft wird dem Inneren der Spindel zugeführt und durch Luftlöcher längs der oberen Fläche der Spindel gezwungen und bildet eine dünne Schicht von Luft zwisehen der Spindel und dem hohlen Kern. Die Luftschicht stützt die Rolle, reduziert Reibung, kühlt die Teile und führt jeden losen Fremdkörper ab.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer Schneidemaschine mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung, wobei Teile der Materialrolle abgeschnitten und Teile der Haschine selbst zwecks besserer Darstellung im Schnitt gezeigt sind; es sind nur die zum Verstehen der Erfindung notwendigen Teile gezeigt;

Fig. 2 eine Endansicht, bezogen auf die Darstellung in Fig. 1 von dem linken Ende her gesehen, welche die V/eise der Verbindung zwisehen dem festen Ende der Spindel und einer der Lagereinrichtungen zeigt;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in

Fig. 2, der den Aufbau der nicht drehenden

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Teile der Spindel und die Einrichtungen zeigt, durch welche dem Kern Druckluft zugeführt wird und durch die Luftlöcher von der Spindel abgeht;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4, welcher die Zwischenbeziehung der hohlen Welle der Spindel und des hohlen Kerns einer Materialrolle zeigt, die sich um die Spindel dreht; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil der hohlen Velle der Spindel, welche die Anordnung der Luftlöcher und schematisch den Eintritt und Abgang von Druckluft von der hohlen ΐ/elle zeigt.

In Fig. 1 ist eine Schneidemaschine, welche einen Grundrahmen 12 aufweist, allgemein mit 10 gekennzeichnet. Eine Materialrolle R ist zwecks Drehung, wie sie durch den Pfeil 14 gezeigt ist, in der Schneidemaschine 10 angebracht. Die Rolle R ist auf einer Rollen-Stützspindel angeordnet, deren Einzelheiten noch näher beschrieben v/erden. Ein großes rotierendes Kreismesser 13 ist auf einem Träger 20 hinter der Rolle R angebracht. Das Kreismesser 18 ist radial zu und von der Rolle R bewegbar. Im Betrieb wird der Träger 20 längs der Länge des Grundralimens 12 in die gewünschte Stellung bewegt, die Materialrolle R wird gedreht, das Kreismesser 18 wird rotiert und das Ilesserblatt wird dann einwärts bewegt, um einen Schnitt auszuführen, wie er als Schnitt C in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 1 zeigt die Rolle R mit einem ausgeführten Schnitt, wobei der Träger 20 und das Hesser-

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blatt 18 für einen zweiten Schnitt in Stellung gebracht ist.

Der Rahmen 12 hat eine erste nach oben stehende Stützeinrichtlang 22 am rechten Ende und eine zweite Stützeinrichtung 24 aiii anderen Ende der Haschine. Der Rahmen und die Stützeinrichtungen werden durch einen Querträger 26 zusammengehalten, der auch den Träger 20 stützt. Eine Führungsscliraube 28, oder eine andere geeignete Übertragungseinrichtung ist vorhanden, um dem Träger 20 die zweckmäßige Bewegung zu geben. Ein Motor mit Getriebeeinheit 30 ist an dem Grundrahmen 12 angebracht und treibt über eine zweckmäßige Riemenscheibeneinrichtung 32 eine Kupplung 34, die an einer Halterung angeordnet ist, die sich von der nach oben stehenden Stützeinrichtung 22 erstreckt.

Die Rollen-Stützspindel 16 ist ein kombinierter Aufbau, der von den Stützeinrichtungen 22,24 entfernt und von der Kupplung 34 gelöst v/erden kann. Die Kupplung 34 besteht aus zwei Teilen, einem ersten Teil 34a, der an der Vorrichtung verbleibt, und einem zweiten Teil 34b, der mit dem Rest der Spindel 16 direkt verbunden ist. Üin Paar von Führungskegeln 38 fördert das Anordnen der Spindel 16 in zv/eckmäßig geformten Aussparungen in der Stützeinrichtung 22, so daß eine richtige Ausrichtung der Spindel 16 relativ zu der Stütze 12 erreicht wird. Die Spindel hatfnahe der Lokalisierkegeleinrichtung 18 ein im allgemeinen bekanntes inneres Luft-Spannfutter 40, das eine Anzahl von Druckfingern 42 aufweist, die nach außen gegen die Innenfläche des Kerns 44 der Rolle R drücken. In der Praxis ist in dem Spannfutter 40 eine Luftkaramer, die dann unter Druck steht, wenn eine Rolle R auf der Spindel 16 angeordnet ist, bevor die Spindel auf der Maschine

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angebracht ist. Wenn -das Spannfutter druckbeaufschlagt wird, drücken die Finger 42 nach außen und greifen dicht an die Innenfläche des Kerns 44.

Unmittelbar über dem Luft-Spannfutter 40 an der Spindel ist die stationäre hohle Welle 46 angebracht, die in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist. Die Welle 46 hat eine glatte zylindrische Außenfläche, mit Ausnahme einer Durchgangs-Abflachung 47, die an ihrer Rückfläche (siehe Fig. 4) angeordnet ist, um einen Durchgangsraum 47a für das Messer zum Schneiden durch den Kern 44 zu bilden. Die Zwischenverbindung zwischen der stationären hohlen Welle 46 und der Luftkupplung 40 ist eine rotierende Lager-Zwischenverbindung und, was grob und schematisch in Fig. 1 zu erkennen ist, die Luftkupplung 40 hat eine Lagerverlängerung 48, die sich zu der hohlen Welle 46 erstreckt und zweckmäßige Lagereinrichtungen sind zwischen der Welle 46 und der Verlängerung 48 vorgesehen, derart, daß die Kupplung 40 rotieren kann, während die Welle 46 stationär verbleibt.

Am anderen Ende ist die Welle 46 durch Preßsitz an dem Spindelendteil 50 befestigt; sie kann auch verstiftet oder verschweißt sein. Das Endteil 50 hat einen Aufbring-Vorsprung 52, der in den hohlen Kern der Welle 46 eingreift und der Rest des Endteils 50 hat einen Durchmesser, der gleich dem Außendurchmesser der Welle 46 ist. Das Endteil 50 kann auch mit einer Durchgangs-Abflachung entsprechend der Durchgangs-Abflachung 47 an der Welle 46 gegossen werden. Anbringe- und Ausrichteinrichtungen, die allgemein mit 54 bezeichnet sind, sind an dem Außenseitenende des Spindel-Endteils 50|vor ge sehen und v/erden nachstehend beschrieben.

In der Praxis ist die Spindel 46, einschl. ihrer verschiedenen Teile 34b, 38,40,46 und 50 in einen hohlen Kern 44

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einer Materialrolle R mit der Innenseitenkante des Kegels 38 glatt gegen die Kante der Rolle R eingeschraubt. Die Bedienungsperson bläst die Luftkammer in dem Spannfutter 40 auf, um das Spannfutter sicher mit der Rolle R in Eingriff zu bringen. Die auf der Spindel befindliche Rolle wird dann in die Maschine 10 eingesetzt, wobei die Kegel 38 ein Ende der Spindel mit dem Rahmen 12 an der Stützeinrichtung 22 ausrichten. Zweckentsprechende Lagereinrichtungen sind in der Stützeinrichtung 22 vorgesehen, um die Rotation des rechten Endes der Spindel 16 zu erlauben. Das stationäre linke Ende der Spindel 16 wird durch das Endteil 50 der Spindel abgestützt, das von der Stützeinrichtung 24 am anderen Ende der Maschine 10 aufgenommen wird. Die beiden Hälften der Kupplung 34 werden in üblicher Weise miteinander verbunden, um eine Zwischenverbindung für den Antriebsmechanismus mit der Rolle R zu schaffen.

Die Stützeinrichtung 24 am Fußende der Maschine 10 ist mit einem trapezoidförmigen Sitz 56 ausgerüstet, der mit geneigten Flächen 58 zusammenpaßt, die wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, am Spindel-Endteil angeformt sind. Dieser Zwischeneingriff gewährleistet, daß der nicht drehende Teil der Spindel 16 richtig um seine eigene Achse orientiert ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist eine geneigte Fläche 60 an dem einen Ende der Stutζeinrichtung 24 in einer im wesentlichen axialen Richtung angeformt, um sicherzustellen, daß die Spindel 16 in ihrer richtigen Stellung ist, wenn sie sich in dem Trapezoidsitz 56 befindet. Eine Niederhai te-Klammer 62 mit einer zweckmäßigen Befestigungseinrichtung 64 verspannt die Spindel 16 steif in der Stützeinrichtung 24.

Durch die Stützeinrichtung 24 und das Endteil 50 wird Luft in das hohle Innere der Welle 46 eingeführt. Insbesondere

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ist eine Luftleitung 66 mittels einer geeigneten Armatur an der Stützeinrichtung 24 angebracht und führt durch eine Öffnung 68 zur Bodenfläche des Trapezoidsitzes 56. Eine geeignete Scheibe 70 ist um die Öffnung 68 herum angeordnet und gegen den Boden des Endteils 50 an diesem Punkt in Eingriff. Eine radiale Öffnung 72 im Endteil 50 paßt mit der öffnung 68 der Stützeinrichtung 24 zusammen und steht mit einer axialen Öffnung 74 in Verbindung, die längs der Länge des Endteils 50 ausgebildet ist. Damit führt die zentrale Öffnung 74 direkt in das hohle Innere der Welle

Eine Vielzahl von Luftlöchern 76 ist an der oberen Fläche der stationären Welle 46 der Spindel Io angeordnet. Wie die etwas übertriebene Darstellung in Fig. 4 zeigt, ist der Außendurchmesser der Welle 46 etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kerns 44. Ferner stützt sich der Kern 44 normalerweise gegen die obere Fläche der Welle 46, an welchem Punkt die Welle 46 das Gewicht der Rolle R übernimmt. Mit der Einführung von Luft in das hohle Innere 46a der Welle 46 und dem Vorsehen von Luftlöchern 76 längs der oberen Fläche hat sich ergeben, daß sich eine dünne Lage von Luft zwischen der oberen Fläche der Welle 46 und der inneren Fläche des Kerns 44 bildet. Selbstverständlich setzt sich ein intermittierender Kontakt an verschiedenen Punkten fort, doch allgemein wird eine isolierende Luftbarriere abbildet.

Beim Beginn des Betriebs der Maschine v/erden Motor und Getriebeeinheit 30 gestartet und die Rolle R dreht sich um ihre eigene Achse, wobei der Kern 44 relativ zu der festen welle 46 rotiert. Hit einer konstanten Luftzuführung, die in das Innere 46a der YZeIIe 46 erfolgt und mit konstantem Abgang durch die Luftlöcher 76, wird eine dünne Luftbarriere geschaffen, welche zu verschiedenen

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Ergebnissen führt. Da die Luft einen reibenden Eingriff von Kern 44 und l/elle 46 direkt unterbindet, werden die Gesamtreibungskräfte reduziert. Ferner wird bis zu dem Grad, daß Reibungskräfte noch vorhanden sind, durcn diese erzeugte !.arme infolge der Kühlwirkung der strömenden Luft beseitigt. Letztlich v/erden jede Teilchen von Fremdmaterial oder Teile des Kerns 44, die abgeschnitten oder abgerissen sind, durch die strömende Luft

aus dem inneren Teil ausgespült. Wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, tritt die strömende Luft aus den Luftlöchern 76 aus und bewegt sich dann vorwärts zu dem offenen oder Fui3-j3nde der Maschine, wobei sie jedes dieser Fremdmaterialien mit sich trägt.

-Patentansprüche-

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Claims

- 11 - J 1125

Patentansprüche

1Λ Schneidemaschine zum Stützen einer länglichen Rolle von

■bahnförmigem Material und zum gleichzeitigen Drehen derselben, wenn ein Messer die Rolle in schmalere Rollen zerschneidet, mit einem Mechanismus zum Stützen und Drehen der R.olle mit einem Rahmen, der an zwei getrennten Stellen Stützeinrichtungen zum Stützen einer Spindel aufweist, eine zwischen den Stützeinrichtungen abgestützte angebrachte Spindel, die an einem Ende mit einer drehenden Spannfuttereinrichtung zum Singriff mit der Rolle zwecks Drehung derselben um ihre eigene Achse ausgebildet ist und an diesem einen Ende eine Antriebseinrichtung aufweist, die mit der Spannfuttereinrichtung zum Zuführen von drehender Kraft zu dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (16) eine hohle, nicht drehbare Welle (46) aufweist, die zum Stützen des Gewichts der Rolle von Material (R) eingerichtet ist und eine LagerZwischenverbindung zwisehen der drehenden Spannfuttereinrichtung (40) aufweist, daß die hohle Welle (46) eine Vielzahl Λΐοη sich radial erstreckenden Luftlöchern (76) längs

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seiner oberen Fläche aufweist, daß eine Luftzuführeinrichtung (66,68) in betriebsmäßiger Zwischenverbindung mit der Spindel steht, um Druckluft in das _fc hohle Innere (46a) der Welle (46) und auswärts durch die Luftlöcher (76) zu führen, wobei die durch die hohle Welle der Spindel sich bewegende Luft durch die Luftlöcher in den Raum zwischen der Außenfläche der Welle und der Innenfläche einer Rolle von Material auf der Spindel gelangt, wenn sich die Rolle dreht, um die daran wirksamen Reibungskräfte zu vernichten, eine Kühlung der Zwischenfläche zwischen der Rolle und der Spindel zu schaffen und fremdes Material zwischen der Rolle und der Spindel zu entfernen.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Welle (46) an einer Seite eine Abflachung (47a) aufweist, um Spielraum für ein Messer (IS) zum vollständigen Durchschneiden der auf der Welle angebrachten Rolle zu schaffen.
3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfuttereinrichtung (40) luftbetrieben ist und eine Einrichtung (42) zum Eingriff mit der Innenfläche der darauf angebrachten Rolle von Material aufweist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführeinrichtung eine Verbindung (66,68,72) zwischen der Spindel und einer der Stützeinrichtungen zum Zuführen von Druckluft von dem Rahmen zu der Spindel und eine Durchgangseinrichtung (74) in der Spindel zum Zuführen der Druckluft zu den Luftlöchern (76) aufweist.

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5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlöcher (76) in einem Muster längs des oberen Teils des Längenabschnittes der Welle angeordnet sind, über dem die Rolle von Material getragen ist.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster Luftlöcher längs der obersten Stelle der ^T;velle und zusätzlich Luftlöcher an Stellen nahe der obersten Stelle der Welle aufweist.

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