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WO2024074667A1 - Messerbalkenwalze - Google Patents

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Info

Publication number
WO2024074667A1
WO2024074667A1 PCT/EP2023/077666 EP2023077666W WO2024074667A1 WO 2024074667 A1 WO2024074667 A1 WO 2024074667A1 EP 2023077666 W EP2023077666 W EP 2023077666W WO 2024074667 A1 WO2024074667 A1 WO 2024074667A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roller
bar roller
cutting
knife bar
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/077666
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Felix HAECKL
Korbinian HABERKORN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Original Assignee
BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH filed Critical BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Publication of WO2024074667A1 publication Critical patent/WO2024074667A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/20—Cutting beds
    • B26D7/204—Anvil rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/086—Electric, magnetic, piezoelectric, electro-magnetic means

Definitions

  • the invention relates to a knife bar roller for a cross-cutting device. Furthermore, the invention is directed to a cross-cutting device with at least one such knife bar roller.
  • Cross-cutting devices with knife bar rollers are generally known from the state of the art through obvious prior use. They are able, for example, to produce sheets from material webs or to remove waste from systems. Cross-cutting devices of this type are often extremely complex. Their cutting accuracy is not always satisfactory.
  • the invention is based on the object of overcoming the problems of the prior art.
  • a knife bar roller is to be provided which is on the one hand extremely easy to maintain and on the other hand particularly low-wear. It is also to have a very high cutting accuracy in use.
  • a corresponding cross-cutting device is also to be supplied.
  • the core of the invention lies in the arrangement of the at least one rotary drive in or within the roller shell.
  • the at least one rotary drive is at least partially in the roller shell, which has a corresponding rotary drive receiving space for this purpose or is spatially limited, in particular radially outward. It is thus surrounded by the roller shell.
  • External rotary drives of the prior art which are often arranged laterally on the outside of the frames of the cross-cutting devices and lead to a high space requirement, are thus no longer necessary.
  • the knife bar roller according to the invention is suitable, for example, for replacing knife bar rollers of conventional cross-cutting devices.
  • the roller shell advantageously has a circular cross-section at least in some areas. It is preferably designed as a hollow cylinder at least in some areas, preferably completely. It preferably has a constant outer diameter and preferably also a constant inner diameter. It is advantageous if the roller shell has holes, recesses, cutouts or the like on the circumference, preferably of identical design, to reduce the inertia. These are, for example, round, square or the like and are preferably arranged regularly, such as in rows or lines.
  • the roller shell or the knife bar roller has a particularly low mass inertia, so that a comparatively low electrical power is required to drive the knife bar roller.
  • the at least one rotary drive and the roller shell are preferably always in direct or indirect, in particular mechanical, (drive) connection with each other.
  • the roller shell is mounted so that it can rotate or be driven in rotation. It is expedient if an axis of rotation of the at least one rotary drive and an axis of rotation or longitudinal center axis of the roller shell of the cutter bar roller coincide. They preferably have a common axis of rotation.
  • the at least one rotary drive is designed as an electric rotary drive and is thus able to convert electrical power into a rotational or rotary movement.
  • the at least one rotary drive has a gear. Preferably, it is able to (quickly) set any angular positions and/or angular speeds of the roller shell.
  • the at least one cutting blade is advantageously attached or arranged on an outer surface of the roller shell and preferably extends radially. It is preferably continuous. It is advantageous if the at least one cutting blade runs spirally or on a helical line around and on the roller shell. This enables a pulling cut.
  • the longitudinal center axis of the knife bar roller is preferably (slightly) inclined in order to obtain, for example, a pulling or straight/perpendicular cut to a transport direction of the material web.
  • the at least one cutting blade extends straight on the roller shell and advantageously perpendicular to the transport direction of the material web.
  • the knife bar roller alternatively extends perpendicular to a transport direction of the material web.
  • the cross-cutting device is able to completely cut or sever the material web in its transverse or width direction. Alternatively, it is able, for example, to produce a cross-section with a predetermined length and/or predetermined distance from a longitudinal edge of the material web.
  • the knife bar roller and the counter body work together during the cutting process.
  • the cross-cutting device is preferably part of a corrugated cardboard plant.
  • the material web to be cut is preferably endless. It is practical if it is transported or conveyed during the cutting process.
  • the material web to be cut is advantageously multi-layered. It is advantageous if it consists of cardboard, paper or the like. It is advantageous if it is a corrugated cardboard web, preferably laminated on both sides.
  • the cutter bar roller is (essentially) symmetrical with respect to at least one plane of symmetry. It is advantageous if it is (essentially) symmetrical with respect to a horizontal and/or vertical plane of symmetry. It is advantageous if the cutter bar roller has a width that is greater than or equal to the width of the material web to be cut. For example, the cutter bar roller has a coupling.
  • the cutter bar roller preferably has one or two rotary drives. If the cutter bar roller has exactly one rotary drive, this is arranged axially centrally or eccentrically in relation to the roller shell, for example. In a cross-cutting device with two cutter bar rollers, each with a rotary drive, the rotary drives are arranged adjacently or (directly) one above the other, for example. Alternatively, they are arranged axially or laterally offset from one another, for example. They are thus arranged in different side areas of the cutter bar rollers.
  • the rotary drive according to subclaim 4 is designed as an external rotor rotary drive. It is expedient if the inner stator has a (conductor) coil arrangement through which current flows during operation and is able to generate a magnetic field.
  • the external rotor preferably comprises permanent magnets. The magnetic field acts on the permanent magnets so that the external rotor rotates or is set in rotation during operation.
  • the external rotor is preferably in direct or indirect, in particular mechanical or rotationally fixed, (drive) connection with the roller shell. For example, it lies firmly against the inside of the roller shell. Such a rotary drive is able to generate an extremely high torque.
  • the cutter bar roller according to subclaim 5 allows a particularly high cutting accuracy. It is expedient if the cutter bar roller has exactly one central support, which preferably extends at least over the entire axial length of the roller shell.
  • the at least one central support is circular or annular in cross-section, at least in some areas.
  • the at least one central support is fixed or immobile. It is preferably designed as an axle or hollow axle. Torque transmission is preferably omitted.
  • the inner stator of the respective rotary drive is arranged on the at least one central support, in particular fixedly or rotationally fixed.
  • the at least one central support and the associated inner stator are connected to one another directly or indirectly, in particular rotationally fixedly.
  • the bearing arrangement according to subclaim 8 allows guidance of the roller shell, for example relative to the at least one central support. It preferably has several bearings, which are, for example, of identical type or identical design. Each bearing preferably has one degree of freedom or two degrees of freedom.
  • the bearing arrangement is designed as a plain bearing arrangement. Alternatively, it is designed, for example, as a roller bearing arrangement.
  • An alternative hydrostatically designed bearing arrangement enables a particularly low-wear or wear-reduced bearing.
  • Such a bearing arrangement also leads to particularly good damping properties and highly accurate or highly precise movements.
  • the bearing arrangement or cross-cutting device has an (active) lubricant circuit, which is maintained, for example, by means of at least one (external) pump.
  • the lubricant is preferably located between bearing surfaces so that they are spatially separated from one another at least in some areas by a lubricating film.
  • the bearing arrangement or cross-cutting device has at least one reservoir with Lubricant, such as oil, which is in fluid communication with the bearing(s) to be lubricated. This makes it possible to apply lubricant to the respective bearing.
  • each bearing to be lubricated has lubricant pockets.
  • the bearing arrangement according to subclaim 9 again results in a cutter bar roller that is capable of working or cutting with high precision.
  • the cutter bar roller is supported on both ends.
  • the first bearings are preferably identical.
  • a first or two first bearings are arranged in each end region.
  • the design according to subclaim 10 also leads to a cutter bar roller that is capable of working or cutting with high precision.
  • the at least one second bearing is preferably present for reasons of stability. It is expedient if it is located (centrally) between the first bearings. It is arranged in a central or middle area of the cutter bar roller in relation to the longitudinal direction.
  • the at least one second bearing is identical to the first bearings or designed differently than them. For example, it is of a different type or has different dimensions. For example, a second bearing or two second bearings is/are present in the central area of the cutter bar roller. A design without a second bearing is possible.
  • the first bearings and/or the at least one second bearing preferably ensure a clean and safe running of the roll shell.
  • the first bearings and/or the at least one second bearing are preferably immobile in the axial direction and/or circumferential direction. It is expedient if at least one bearing forms a fixed bearing. At least one other bearing advantageously forms a floating bearing.
  • At least one The first and/or second bearing is preferably arranged adjacent to, but preferably at a distance from, the at least one rotary drive. All bearings are advantageously arranged adjacent to, but preferably at a distance from, the at least one rotary drive.
  • the bearings are preferably arranged on the central support. Axial end regions of the central support are designed, for example, as pins or stubs.
  • the roller shell according to dependent claim 11 results in a particularly easy-to-assemble knife bar roller.
  • the at least one rotary drive can be easily positioned in the roller shell or dismantled from it when the roller shell is in its unassembled or dismantled state.
  • the roller shell segments are preferably identical.
  • they are designed in the shape of a shell or are formed by shells. They are preferably partially circular in cross section. It is expedient if the roller shell segments are designed as half shells.
  • the shells In the assembled state, the shells preferably abut one another in the circumferential direction on the edge or on the circumference. They advantageously abut one another along straight parallel gaps, in particular butt-jointly.
  • they are fixed to one another in place.
  • the shells are fixed in place, for example, using aids such as screws, pins, bolts, plates or the like.
  • the at least one rotary drive can be pushed into the roller shell, for example for assembly.
  • the cutter bar roller according to subclaim 12 has two rotary drives, which are arranged in series.
  • the rotary drives are preferably identical. The power required by each rotary drive is thus reduced. In addition, the mass moment of inertia of each Rotary drive reduced.
  • the rotary drives can be operated independently or together, and in particular can be controlled.
  • the counter body is formed, for example, by a cutter bar roller.
  • it is formed, for example, by a cutter bar roller that is driveless or without rotary drive(s). It is expedient if the cutter bar rollers or between the cutter bar roller and the counter body are synchronized mechanically, such as via a gear or gears, or electronically.
  • the counter body is, for example, incapable of cutting and forms a counter or support surface. It is designed, for example, as a brush roller or table.
  • the knife bar roller has a safety gear that is directly or indirectly connected to the roller shell for meshing with a counter safety gear that is arranged on a counter body assigned to the knife bar roller.
  • the knife bar roller and the counter body are thus mechanically coupled to one another via a pair of gears.
  • the gears have, for example, straight (axis-parallel) teeth or helical teeth. They are preferably designed as spur gears.
  • the pair of gears essentially transmits no load. Due to this coupling, in the event of faulty rotation or an undesirable rotational deviation, the knife bar roller is virtually carried along by the counter body or, conversely, the counter body is carried along by the knife bar roller.
  • Fig. 1 is a sectional view of a cross-cutting device according to the invention including its surroundings,
  • Fig. 2 is essentially a partially sectioned view of a pair of cutter bar rollers of the cross-cutting device illustrated in Fig. 1,
  • Fig. 3 shows detail III marked in Fig. 2 on an enlarged scale
  • Fig. 4 is essentially a partially sectioned view of a pair of cutter bar rollers of an alternative cross-cutting device of the invention
  • Fig. 5 is a substantially fully sectioned view of a pair of cutter bar rollers of an alternative cross-cutting device of the invention.
  • Fig. 6 is a substantially fully sectioned view of a pair of cutter bar rollers of an alternative cross-cutting device of the invention
  • a cross-cutting device 1 is part of a corrugated cardboard plant (not fully shown).
  • a corrugated cardboard plant has at least one device (not shown) for producing at least one single-sided, in particular endless, corrugated cardboard web. It also comprises a lamination web unwinding device (not shown) and a heating and pulling section (not shown) in which the at least one single-sided laminated corrugated cardboard web and the, preferably endless, lamination web are glued together to form a double-sided, preferably endless, corrugated cardboard web 2.
  • a longitudinal cutting/creasing device (not shown) for longitudinal cutting and creasing the double-sided laminated corrugated cardboard web 2 is arranged downstream of the heating and pulling section.
  • the longitudinal cutting/creasing device has creasing stations arranged one behind the other and longitudinal cutting stations arranged one behind the other.
  • partial webs in particular endless, can be produced from the double-sided laminated corrugated cardboard web 2, which initially run next to one another.
  • a short cross-cutting device (not shown) is preferably arranged upstream or downstream of the longitudinal cutting/creasing device in order to remove waste or to produce at least one (partial) cross-section in the double-sided laminated corrugated cardboard web 2, which has a predetermined length andZor a predetermined distance from a longitudinal edge of the double-sided laminated corrugated cardboard web 2. So that the partial webs remain endless after a format change and can be discharged into different levels, the at least one (partial) cross-section is produced transversely to the transport direction in the double-sided laminated corrugated cardboard web 2. The partial webs are fed via a switch (not shown) to the cross-cutting device 1, where the partial webs are turned into corrugated cardboard sheets.
  • the cross-cutting device 1 has two cross-cutting devices 3 which are identical and arranged one above the other.
  • the cross-cutting devices 3 are arranged in different planes.
  • a cross-cutting device 3 is provided in order to produce corrugated cardboard sheets from the respective partial web.
  • Each cross-cutting device 3 is designed as a rotary cross-cutting device and comprises a pair of knife bar rollers, which has an upper or first knife bar roller 4 that can be driven in rotation about an upper or first axis of rotation and a lower or second knife bar roller 5 that can be driven in rotation about a lower or second axis of rotation.
  • the axes of rotation of the knife bar rollers 4, 5 of each knife bar roller pair run parallel to one another and (essentially) perpendicular to a transport direction 6 of the double-sidedly laminated corrugated cardboard web 2 or the respective partial web or slightly diagonally to a line running perpendicular to the transport direction 6. They extend horizontally.
  • Each cross-cutting device 3 has a feed device 8 arranged upstream of the respective pair of cutter bar rollers, which comprises at least one pair of feed rollers 9 with feed rollers 10 arranged one above the other.
  • the feed rollers 10 extend parallel to the cutter bar rollers 4, 5 and are associated with the respective partial web.
  • the feed rollers 10 of each feed roller pair 9 form a feed gap for feeding the respective partial web into the downstream knife bar roller pair of a respective guide device 11.
  • the guide devices 11 are arranged one above the other.
  • Each cross-cutting device 3 also has an extraction device 12 arranged downstream of the respective pair of knife bar rollers, which comprises rotationally drivable extraction rollers 13 and an endless extraction belt 14 guided around guide rollers.
  • Each extraction belt 14 can be driven and forms an extraction gap with the associated extraction rollers 13, through which the corrugated cardboard sheets produced by the upstream pair of knife bar rollers are transported or pulled out in the transport direction 6.
  • Each cross-cutting device 3 is followed by a sheet braking device 15 which applies braking force to the corrugated cardboard sheets produced.
  • Each sheet braking device 15 has a sheet guiding unit 16 which is designed, for example, as a table, belt, roller belt or the like.
  • each sheet braking device 15 has sheet braking means 17 which are arranged at a distance from one another in the transport direction 6 and are assigned to the sheet guiding unit 16 of the respective sheet braking device 15.
  • the corrugated cardboard sheets are guided displaceably on the respective sheet guiding unit 16.
  • the corrugated cardboard sheets guided there are braked and conveyed in a slowed-down shingled manner, which simplifies subsequent stacking in a downstream stacking tray (not shown).
  • Each sheet braking means 17 applies braking force to the respective corrugated cardboard sheets conveyed past there from above.
  • each sheet braking means 17 presses the sheets conveyed past Corrugated cardboard sheets against the associated sheet guide unit 16.
  • the points of attack or braking points of the sheet braking means 17 on the corrugated cardboard sheets are preferably linear. It is expedient if each sheet braking means 17 is made of spring steel. It is preferably adjustable and/or at least partially deflectable.
  • the cross-cutting device 1 has a frame 18 with two side walls 19 which are supported against a floor, such as a hall floor. They are arranged opposite one another on both sides of the corrugated cardboard web 2 which is laminated on both sides.
  • the side walls 19 extend parallel to one another and vertically.
  • the knife bar rollers 4, 5 are mounted in the side walls 19 and extend horizontally between them.
  • Each knife bar roller 4, 5 has a roller shell 20 and a cutting blade 21.
  • Each roller shell 20 is hollow-cylindrical and delimits a receiving space 22 radially outward, which is cylindrical.
  • Each cutting blade 21 extends from the respective roller shell 20 radially outward and, for example, (essentially) perpendicular to the transport direction 6 of the respective partial web or slightly diagonally to a line running perpendicular to the transport direction 6. It has a free cutting edge and is bar-shaped.
  • Each roller shell 20 has a longitudinal center axis 23 or forms a longitudinal center axis 23 and can be rotated or driven to rotate about it.
  • Each cutting blade 21 extends parallel to the longitudinal center axis 23 of the associated roller shell 20.
  • Each cutter bar roller 4, 5 has two bushing bodies 24 which are identically designed.
  • a bushing body 24 is arranged in a rotationally fixed manner at each axial end of the roller shell 20 and extends axially outwards from there.
  • Each bushing body 24 passes through the adjacent side wall 19 and has a circumferential external toothing 25 which is also located outside the adjacent side wall 19.
  • Each cutter bar roller 4, 5 also has an elongated rigid support 26 in its receiving space 22, which is circular in cross section and extends along the respective longitudinal center axis 23. Each support 26 passes through the side walls 19 and protrudes laterally outwards relative to them. Each support 26 runs horizontally and is stationary.
  • each carrier 26 engages in a receiving device 27 which is located laterally outside the respective side wall 19 and comprises an inner receiving element 28 and an outer receiving element 29.
  • Each inner receiving element 28 is fastened externally to the respective side wall 19. Between the inner receiving element 28 and the outer receiving element 29 of the respective receiving device 27 is the external toothing 25 of the respective bushing body 24.
  • the inner receiving element 28 and outer receiving element 29 of each receiving device 27 are, for example, connected to one another in one piece or designed as originally separate elements.
  • each bearing 30 is arranged, which is located in the area or within a bushing body 24.
  • Each bearing 30 is arranged, for example, in a rotationally fixed manner on the respective carrier 26.
  • a further bearing 31 is arranged centrally between the two bearings 30 on the respective carrier 26.
  • the further bearing 31 is arranged on the respective carrier 26 in a rotationally fixed manner, for example. It is located on the inside.
  • Each bearing 30 extends adjacent to a bushing body 24. It supports the respective bushing body 24 or the associated roller shell 20.
  • the further bearing 31, if present, extends adjacent to the respective roller shell 20. It supports the roller shell 20.
  • the bearings 30, 31 of the cutter bar rollers 4, 5 of each cutter bar roller pair are arranged one above the other. They have identical axial distances to the side walls 19.
  • Each carrier 26 also carries two rotary drives 32, which are identically designed.
  • the rotary drives 32 are arranged at a distance from one another along the corresponding longitudinal center axis 23. They are completely surrounded on the circumference by the associated roller shell 20 and are therefore located inside. Between each bearing 30 and the other bearing 31 there is a rotary drive 32.
  • the bearings 30, 31 are arranged adjacent to, but at a distance from, the rotary drives 32.
  • the rotary drives 32 of the cutter bar rollers 4, 5 of each cutter bar roller pair are arranged one above the other. They have identical axial distances from the side walls 19.
  • Each rotary drive 32 has an inner stator 33, which is arranged in a rotationally fixed manner on the carrier 26. Furthermore, each rotary drive 32 has an external rotor 34, which is essentially hollow-cylindrical and surrounds or rotates around the associated inner stator 33. Each outer rotor 34 has an outer diameter that (essentially) corresponds to an inner diameter of the associated roller shell 20. Each outer rotor 34 is connected to the associated roller shell 20, directly or indirectly, in a rotationally fixed, for example non-positive and/or positive, connection.
  • lines, cables, channels or the like for the respective rotary drives 32 and bearings 30, 31 run in each roller shell 20 or receiving space 22, in particular in each carrier 26.
  • the lines, cables, channels or the like are preferably led outwards from the respective rotary drive 32 or bearing 30, 31. They serve, for example, to supply electrical energy or to control the respective rotary drive 32 or to lubricate the respective bearing 30, 31.
  • the upper cutter bar roller 4 and the lower cutter bar roller 5 can be positioned towards each other in order to adjust the cutting gap 7 between them.
  • the distance between their rotation axes is adjustable.
  • the double-sided laminated corrugated cardboard web 2 or each partial web is continuously transported in the transport direction 6 during corrugated cardboard production and cross-cutting.
  • the corrugated cardboard web 2 laminated on both sides or the respective partial web is passed between the knife bar rollers 4, 5.
  • Each inner stator 33 has current flowing through it and generates a magnetic field.
  • Each associated outer rotor 34 which forms a rotor, is thus driven in rotation and rotates about the associated inner stator 33 or an axis of rotation, which leads to a corresponding rotational drive of the roller shell 20 that is mechanically coupled.
  • the knife bar rollers 4, 5 of each cross-cutting device 3 rotate during the cutting process about the respective longitudinal center axis 23 or axis of rotation. They have a direction of rotation that is selected such that they move adjacent to the double-sided laminated corrugated cardboard web 2 or partial web to be cut in a tangential direction that corresponds to the transport direction 6 of the double-sided laminated corrugated cardboard web 2 or partial web.
  • the knife bar rollers 4, 5 of each cross-cutting device 3 are driven or accelerated for the cutting process in such a way that the cutting knives 21 have a tangential speed in the cutting gap 7 during the cutting process which is identical to the transport speed of the corrugated cardboard web 2 or partial web laminated on both sides present there.
  • the cutting blades 21 of each cross-cutting device 3 act when cross-cutting the double-sided laminated corrugated cardboard web 2 or respective partial web to form the corrugated cardboard sheets.
  • the cutting blades 21 of the paired knife bar rollers 4, 5 meet for a cut.
  • the rotary drive of the respective roller shell 20 also drives the bushing bodies 24 arranged at the end thereof, including the external gears 25.
  • the external gears 25 connected to one roller shell 20 form safety tooth elements, while the external gears 25 connected to the other roller shell 20 form counter-safety tooth elements.
  • the safety tooth elements and counter-safety tooth elements are designed like gears or toothed rings. They mesh with one another and prevent a knife bar roller 4, 5 from stopping or assuming a different rotational speed.
  • the two rotary drives 32 of each cutter bar roller 4 or 5 are preferably at least temporarily connected by signal to a common electrical or electronic actuating unit, such as a control unit.
  • the control units of the cutter bar rollers 4, 5 are, for example, connected by signal to a higher-level actuating unit or control unit.
  • all rotary drives 32 are at least temporarily connected by signal to a common electrical or electronic actuating unit, such as a control unit.
  • each rotary drive 32 is at least temporarily connected by signal to its own electrical or electronic actuating unit, such as a control unit, which are then, for example, connected by signal to a higher-level actuating unit or control unit. Synchronization of cutter bar rollers 4, 5 arranged in pairs takes place electronically.
  • One of the cutter bar rollers 4, 5 can, for example, be used alternatively or additionally in the short cross-cutting device.
  • the cutter bar roller 4, 5 is then assigned a counter body which has counter elements that can be specifically adjusted, such as pivoted and/or adjusted in height, for setting the at least one necessary (partial) cross-section.
  • upstream refers in particular to the transport direction 6 of the double-sidedly laminated corrugated cardboard web 2 or the respective partial web.
  • the lower cutter bar roller 5 has no rotary drives. There is thus a mechanical coupling, such as via a gear or gears, between the cutter bar rollers 4, 5.
  • two further bearings 31 are arranged between the two bearings 30, for example in a rotationally fixed manner, on the respective carrier 26.
  • the two further bearings 31 are arranged at a distance from one another and extend adjacent to the respective roller shell 20. They support the associated roller shell 20.
  • the two further bearings 31 are arranged at a distance from, but adjacent to, the rotary drives 32.
  • the associated carrier 26 has a hollow cylindrical extension 35 projecting radially outward, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the adjacent roll shell 20.
  • Each rotary drive 32 can thus be supplied with electrical energy and controlled.
  • each cutter bar roller 4, 5 has exactly one rotary drive 32.
  • the rotary drives 32 are arranged in different side areas of the cross-cutting device 1. They are arranged along their respective axis of rotation or laterally offset from one another. They are arranged diagonally one above the other. In comparison with the third embodiment, each cutter bar roller 4, 5 is thus missing a rotary drive 32.
  • the rotary drives 32 of the cutter bar rollers 4, 5 do not overlap one another.

Landscapes

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Abstract

Eine Messerbalkenwalze (4, 5) für eine Querschneidevorrichtung (1) umfasst einen Walzenmantel (20) und mindestens ein an dem Walzenmantel (20) umfangsseitig angeordnetes Schneidmesser (21) zum mindestens bereichsweisen Querschneiden einer Materialbahn (2), insbesondere Wellpappebahn, sowie mindestens einen in dem Walzenmantel (20) angeordneten und mit diesem in Antriebsverbindung stehenden Drehantrieb (32) zum Drehantreiben des Walzenmantels (20) für das mindestens bereichsweise Querschneiden der Materialbahn (2).

Description

Messerbalkenwalze
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 210 640.7 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Messerbalkenwalze für eine Querschneidevorrichtung. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Querschneidevorrich- tung mit mindestens einer derartigen Messerbalkenwalze.
Querschneidevorrichtungen mit Messerbalkenwalzen sind aus dem Stand der Technik durch offenkundige Vorbenutzung allgemein bekannt. Sie sind beispielsweise im Stande, aus Materialbahnen Bögen zu erzeugen bzw. Ausschuss aus Anlagen auszuschleusen. Derartige Querschneidevorrichtungen sind häufig äußerst komplex. Ihre Schnittgenauigkeit ist nicht immer zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Messerbalkenwalze bereitgestellt werden, die zum einen äußerst wartungsfreundlich und zum anderen besonders verschleißarm ist. Sie soll auch eine sehr hohe Schnittgenauigkeit im Einsatz aufweisen. Eine entsprechende Querschneidevorrichtung soll außerdem geliefert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Hauptansprüchen 1 und 13 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kem der Erfindung liegt in der Anordnung des mindestens einen Drehantriebs in bzw. innerhalb des Walzenmantels. Der mindestens eine Drehantrieb ist zumindest teilweise in dem Walzenmantel angeordnet, der dafür einen entsprechenden Drehan- triebs-Aufnahmeraum aufweist bzw., insbesondere nach radial außen, räumlich begrenzt. Er ist so von dem Walzenmantel umgeben. Äußere Drehantriebe des Stands der Technik, die häufig seitlich außen an Gestellen der Querschneidevorrichtungen angeordnet sind und zu einem hohen Platzbedarf führen, sind so hinfällig. Die erfindungsgemäße Messerbalkenwalze ist beispielsweise geeignet, Messerbalkenwalzen herkömmlicher Querschneidevorrichtungen zu ersetzen.
Der Walzenmantel hat günstigerweise zumindest bereichsweise einen kreisringförmigen Querschnitt. Er ist bevorzugt zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, als Hohlzylinder ausgeführt. Vorzugsweise hat er einen konstanten Außendurchmesser und bevorzugt auch einen konstanten Innendurchmesser. Es ist von Vorteil, wenn der Walzenmantel zur Reduzierung der Trägheit umfangsseitig, vorzugsweise identisch ausgebildete, Löcher, Aussparungen, Ausnehmungen oder dergleichen aufweist. Diese sind beispielsweise rund, eckig oder dergleichen und bevorzugt regelmäßig, wie in Reihen bzw. Zeilen, angeordnet. Der Walzenmantel beziehungsweise die Messerbalkenwalze hat eine besonders geringe Massenträgheit, sodass eine vergleichsweise geringe elektrische Leistung zum Antreiben der Messerbalkenwalze notwendig ist.
Der mindestens eine Drehantrieb und der Walzenmantel stehen, bevorzugt stets, in direkter oder indirekter, insbesondere mechanischer, (Antriebs) Verbindung miteinander. Der Walzenmantel ist drehbar bzw. drehantreibbar gelagert. Es ist zweckmäßig, wenn eine Drehachse des mindestens einen Drehantriebs und eine Drehachse bzw. Längsmittelachse des Walzenmantels der Messerbalkenwalze zusammenfallen. Sie haben vorzugsweise eine gemeinsame Drehachse. Es ist zweckmäßig, wenn der mindestens eine Drehantrieb als Elektro- Drehantrieb ausgebildet und so im Stande ist, elektrische Leistung in eine Rotations- bzw. Drehbewegung umzuwandeln. Beispielsweise hat der mindestens eine Drehantrieb ein Getriebe. Vorzugsweise ist er im Stande, beliebige Winkelpositionen und/oder Winkelgeschwindigkeiten des Walzenmantels (schnell) einzustellen.
Das mindestens eine Schneidmesser ist günstigerweise auf einer äußeren Mantelfläche des Walzenmantels befestigt bzw. angeordnet und erstreckt sich bevorzugt radial. Es ist vorzugsweise durchgehend. Es ist von Vorteil, wenn das mindestens eine Schneidmesser spiralförmig bzw. auf einer Schraubenlinie um den Walzenmantel und auf diesem verläuft. Hierdurch ist ein ziehender Schnitt möglich. Bevorzugt liegt eine (leichte) Schrägstellung der Längsmittelachse der Messerbalkenwalze vor, um zum Beispiel einen ziehenden bzw. geraden/senkrechten Schnitt zu einer Transportrichtung der Materialbahn zu erhalten. Alternativ erstreckt sich zum Beispiel das mindestens eine Schneidmesser gerade auf dem Walzenmantel und günstigerweise senkrecht zu der Transportrichtung der Materialbahn. Beispielsweise erstreckt sich die Messerbalkenwalze alternativ senkrecht zu einer Transportrichtung der Materialbahn.
Es ist zweckmäßig, wenn die Querschneidevorrichtung im Stande ist, die Materialbahn in ihrer Quer- bzw. Breitenrichtung vollständig zu schneiden bzw. zu durchtrennen. Alternativ ist sie zum Beispiel im Stande, einen Querschnitt mit vorbestimmter Länge und/oder vorbestimmtem Abstand zu einem Längsrand der Materialbahn zu erzeugen. Die Messerbalkenwalze und der Gegenkörper wirken bei dem Schneidvorgang zusammen. Die Querschneidevorrichtung ist bevorzugt Bestandteil einer Wellpappeanlage. Die zu schneidende Materialbahn ist vorzugsweise endlos. Es ist zweckmäßig, wenn sie bei dem Schneidvorgang transportiert bzw. gefördert ist. Günstigerweise ist die zu schneidende Materialbahn mehrlagig. Es ist von Vorteil, wenn sie aus Pappe, Papier oder dergleichen besteht. Günstigerweise ist sie eine, bevorzugt beidseitig kaschierte, Wellpappebahn.
Es ist zweckmäßig, wenn die Messerbalkenwalze (im Wesentlichen) bezüglich mindestens einer Symmetrieebene symmetrisch ausgeführt ist. Günstigerweise ist sie bezüglich einer horizontalen und/oder vertikalen Symmetrieebene (im Wesentlichen) symmetrisch. Es ist von Vorteil, wenn die Messerbalkenwalze eine Breite aufweist, die größer oder gleich der Breite der zu schneidenden Materialbahn ist. Beispielsweise hat die Messerbalkenwalze eine Kupplung.
Die Messerbalkenwalze hat vorzugsweise einen oder zwei Drehantriebe. Wenn die Messerbalkenwalze genau einen Drehantrieb aufweist, so ist dieser beispielsweise axial mittig oder außermittig in Bezug auf den Walzenmantel angeordnet. Bei einer Querschneidevorrichtung mit zwei jeweils einen Drehantrieb aufweisenden Messerbalkenwalzen sind die Drehantriebe zum Beispiel benachbart bzw. (direkt) übereinander angeordnet. Alternativ sind sie beispielsweise axial bzw. seitlich versetzt zueinander angeordnet. Sie sind so in unterschiedlichen Seitenbereichen der Messerbalkenwalzen angeordnet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 2 führt zu einer Querschneidevorrichtung, die nur einen äußerst geringen Platzbedarf hat. Eine derartige Messerbalkenwalze ist in den meisten Fällen auch bei älteren bereits bestehenden Querschneidevorrichtungen einsetzbar. Ferner hat sie eine besonders hohe Dynamik.
Die Ausführungen zu dem Unteranspruch 2 gelten im Wesentlichen auch für den Gegenstand des Unteranspruchs 3.
Der Drehantrieb gemäß dem Unteranspruch 4 ist als Außenläufer-Drehan- trieb ausgeführt. Es ist zweckmäßig, wenn der innere Stator eine (Lei- ter)Spulenanordnung aufweist, die im Betrieb stromdurchflossen und im Stande ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. Vorzugsweise umfasst der Außenläufer Permanentmagnete. Das Magnetfeld wirkt auf die Permanentmagnete, sodass der Außenläufer im Betrieb rotiert bzw. in Drehung versetzt ist. Der Außenläufer steht bevorzugt mit dem Walzenmantel in direkter o- der indirekter, insbesondere mechanischer bzw. drehfester, (Antriebs) Verbindung. Er liegt beispielsweise innenseitig an dem Walzenmantel fest an. Ein derartiger Drehantrieb ist im Stande, ein äußerst hohes Drehmoment zu erzeugen.
Die Messerbalkenwalze gemäß dem Unteranspruch 5 erlaubt eine besonders hohe Schnittgenauigkeit. Es ist zweckmäßig, wenn die Messerbalkenwalze genau einen zentralen Träger hat, der sich bevorzugt zumindest über die gesamte axiale Länge des Walzenmantels erstreckt. Günstigerweise ist der mindestens eine zentrale Träger im Querschnitt zumindest bereichsweise kreisförmig bzw. kreisringförmig. Gemäß dem Unteranspruch 6 ist der mindestens eine zentrale Träger feststehend bzw. unbeweglich. Er ist bevorzugt als Achse bzw. Hohlachse ausgeführt. Eine Drehmomentübertragung bleibt bevorzugt aus.
Gemäß dem Unteranspruch 7 ist der innere Stator des jeweiligen Drehantriebs auf dem mindestens einen zentralen Träger, insbesondere fest bzw. drehfest, angeordnet. Der mindestens eine zentrale Träger und der zugehörige innere Stator stehen dazu in direkter oder indirekter, insbesondere (dreh)fester, Verbindung miteinander.
Die Lageranordnung gemäß dem Unteranspruch 8 erlaubt eine Führung des Walzenmantels, beispielsweise gegenüber dem mindestens einen zentralen Träger. Sie hat bevorzugt mehrere Lager, die beispielsweise identischer Art bzw. identisch ausgebildet sind. Jedes Lager hat vorzugsweise einen Freiheitsgrad oder zwei Freiheitsgrade. Zum Beispiel ist die Lageranordnung als Gleitlager-Lageranordnung ausgeführt. Alternativ ist sie beispielsweise als Wälzlager-Lageranordnung ausgebildet.
Eine alternative hydrostatisch ausgebildete Lageranordnung ermöglicht eine besonders verschleißarme bzw. verschleißreduzierte Lagerung. Eine derartige Lageranordnung führt außerdem zu besonders guten Dämpfungseigenschaften und hochgenauen bzw. hochpräzisen Bewegungen. Es ist zweckmäßig, wenn die Lageranordnung bzw. Querschneidevorrichtung einen (aktiven) Schmierstoffkreislauf aufweist, der zum Beispiel mittels mindestens einer (externen) Pumpe aufrechterhalten ist. Der Schmierstoff befindet sich im Einsatz bzw. Betrieb bevorzugt zwischen Lagerflächen, sodass diese durch einen Schmierfilm zumindest bereichsweise räumlich voneinander getrennt sind. Es ist von Vorteil, wenn die Lageranordnung bzw. Querschneidevorrichtung mindestens einen Vorratsbehälter mit Schmierstoff, wie Öl, umfasst, der mit dem/den zu schmierenden Lager/n in Fluidverbindung steht. Eine Beaufschlagung des jeweiligen Lagers mit Schmierstoff ist so möglich. Beispielsweise hat jedes zu schmierende Lager Schmierstofftaschen.
Die Lageranordnung gemäß dem Unteranspruch 9 ergibt wieder eine Messerbalkenwalze, die im Stande ist, hochpräzise zu arbeiten bzw. zu schneiden. Die Messerbalkenwalze ist beidseitig endseitig gelagert. Die ersten Lager sind bevorzugt identisch ausgebildet. Beispielsweise ist/sind in jedem Endbereich ein erstes oder zwei erste Lager angeordnet.
Auch die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 10 führt zu einer Messerbalkenwalze, die im Stande ist, hochpräzise zu arbeiten bzw. zu schneiden. Das mindestens eine zweite Lager ist bevorzugt aus Stabilitätsgründen vorhanden. Es ist zweckmäßig, wenn es sich (mittig) zwischen den ersten Lagern befindet. Es ist in einem bezogen auf die Längsrichtung zentralen bzw. mittleren Bereich der Messerbalkenwalze angeordnet. Das mindestens eine zweite Lager ist identisch wie die ersten Lager oder anders als diese ausgeführt. Es ist beispielsweise von einer anderen Art oder anders dimensioniert. Beispielsweise ist/sind ein zweites Lager oder zwei zweite Lager in dem zentralen Bereich der Messerbalkenwalze vorhanden. Eine Ausgestaltung ohne zweites Lager ist möglich.
Die ersten Lager und/oder das mindestens eine zweite Lager sorgen/sorgt bevorzugt für einen sauberen und sicheren Lauf des Walzenmantels. Die ersten Lager und/oder das mindestens eine zweite Lager sind/ist vorzugsweise in axialer Richtung und/oder Umfangsrichtung unbeweglich. Es ist zweckmäßig, wenn mindestens ein Lager ein Festlager bildet. Günstigerweise bildet mindestens ein anderes Lager ein Loslager. Mindestens ein erstes und/oder zweites Lager ist vorzugsweise benachbart, aber bevorzugt beabstandet zu dem mindestens einen Drehantrieb angeordnet. Günstigerweise sind alle Lager benachbart, aber vorzugsweise beabstandet zu dem mindestens einen Drehantrieb angeordnet. Die Lager sind bevorzugt auf dem zentralen Träger angeordnet. Axiale Endbereiche des zentralen Trägers sind beispielsweise als Zapfen bzw. Stummel ausgeführt.
Der Walzenmantel gemäß dem Unteranspruch 11 ergibt eine besonders montagefreundliche Messerbalkenwalze. Zum Beispiel ist der mindestens eine Drehantrieb einfach in dem Walzenmantel positionierbar bzw. aus diesem demontierbar, wenn sich der Walzenmantel in seinem nicht zusammengesetzten bzw. demontierten Zustand befindet. Die Walzenmantelsegmente sind vorzugsweise identisch. Sie sind zum Beispiel schalenförmig ausgeführt bzw. durch Schalen gebildet. Sie sind bevorzugt im Querschnitt teilkreisringförmig. Es ist zweckmäßig, wenn die Walzenmantelsegmente als Halbschalen ausgebildet sind. In montiertem Zustand stoßen die Schalen vorzugsweise in Umfangsrichtung randseitig bzw. umfangsseitig aneinander an. Sie stoßen günstigerweise entlang gerade verlaufender Parallelspalten, insbesondere stumpf, aneinander. Sie sind in zusammengesetztem Zustand örtlich zueinander festgelegt. Die örtliche Festlegung der Schalen erfolgt beispielsweise über Hilfsmittel, wie Schrauben, Stifte, Bolzen, Plättchen oder dergleichen. Alternativ ist der mindestens eine Drehantrieb zum Beispiel für eine Montage in den Walzenmantel schiebbar.
Die Messerbalkenwalze gemäß dem Unteranspruch 12 hat zwei Drehantriebe, die quasi in Reihe angeordnet sind. Die Drehantriebe sind bevorzugt identisch ausgebildet. Die von jedem Drehantrieb aufzubringende Leistung ist so reduziert. Außerdem ist das Massenträgheitsmoment von jedem Drehantrieb reduziert. Die Drehantriebe sind unabhängig oder gemeinsam betätigbar, insbesondere ansteuerbar.
Gemäß dem Unteranspruch 14 ist der Gegenkörper zum Beispiel durch eine Messerbalkenwalze gebildet. Alternativ ist er beispielsweise durch eine Messerbalkenwalze gebildet, die antriebslos bzw. ohne Drehantrieb/e ist. Es ist zweckmäßig, wenn eine Synchronisation der Messerbalkenwalzen bzw. zwischen der Messerbalkenwalze und dem Gegenkörper mechanisch, wie über ein Getriebe bzw. Zahnräder, oder elektronisch erfolgt. Alternativ ist der Gegenkörper zum Beispiel schnittunfähig und bildet eine Gegen- bzw. Auflagefläche aus. Er ist beispielsweise als Bürstenwalze o- der Tisch ausgebildet.
Es ist zweckmäßig, wenn die Messerbalkenwalze ein mit dem Walzenmantel in direkter oder indirekter Antriebs Verbindung stehendes Sicherheitszahnrad zum Kämmen mit einem Gegen-Sicherheitszahnrad aufweist, das an einem/dem der Messerbalkenwalze zugeordneten Gegenkörper angeordnet ist. Die Messerbalkenwalze und der Gegenkörper sind so mechanisch miteinander über ein Zahnrad-Paar gekoppelt. Die Zahnräder haben beispielsweise eine gerade (achsparallele) Verzahnung oder Schrägverzah- nung. Sie sind bevorzugt als Stirnräder ausgeführt. Es ist zweckmäßig, wenn das Zahnrad-Paar im Wesentlichen keine Last überträgt. Aufgrund dieser Kopplung wird bei einem fehlerhaften Drehantreiben bzw. bei einer ungewünschten Dreh- Abweichung die Messerbalkenwalze von dem Gegenkörper oder umgekehrt der Gegenkörper von der Messerbalkenwalze quasi mitgenommen. Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Querschneidevorrichtung samt Umfeld,
Fig. 2 im Wesentlichen eine teilweise geschnittene Ansicht eines Messerbalkenwalzen-Paars der in Fig. 1 veranschaulichten Querschneidevorrichtung,
Fig. 3 das in Fig. 2 gekennzeichnete Detail III in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 im Wesentlichen eine teilweise geschnittene Ansicht eines Messerbalkenwalzen-Paars einer alternativen Querschneidevorrichtung der Erfindung,
Fig. 5 im Wesentlichen eine vollständig geschnittene Ansicht eines Messerbalkenwalzen-Paars einer alternativen Querschneidevorrichtung der Erfindung, und
Fig. 6 im Wesentlichen eine vollständig geschnittene Ansicht eines Messerbalkenwalzen-Paars einer alternativen Querschneidevorrichtung der Erfindung
Eine Querschneidevorrichtung 1, wie sie in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit veranschaulicht ist, ist Bestandteil einer Wellpappeanlage (nicht vollständig dargestellt). Eine solche Wellpappeanlage weist mindestens eine Vorrichtung (nicht dargestellt) zum Herstellen mindestens einer einseitig kaschierten, insbesondere endlosen, Wellpappebahn auf. Sie umfasst außerdem eine Kaschierbahn-Abrollvorrichtung (nicht dargestellt) und eine Heiz- und Zugpartie (nicht dargestellt), in welcher die mindestens eine einseitig kaschierte Wellpappebahn und die, bevorzugt endlose, Kaschierbahn unter Bildung einer beidseitig kaschierten, bevorzugt endlosen, Wellpappebahn 2 leimend miteinander verbunden werden. Der Heiz- und Zugpartie ist eine Längsschneide-ZRillvorrichtung (nicht dargestellt) zum Längsschneiden und Rillen der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 nachgeordnet. Die Längsschneide-ZRillvorrichtung hat hintereinander angeordnete Rillstationen und hintereinander angeordnete Längsschneidestationen. In der Längsschneide-ZRillvorrichtung sind aus der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2, insbesondere endlose, Teilbahnen erzeugbar, die anfangs noch nebeneinander verlaufen.
Eine Kurz-Querschneidevorrichtung (nicht dargestellt) ist bevorzugt der Längsschneide-ZRillvorrichtung vorgeordnet oder nachgeordnet, um Ausschuss auszuschleusen oder mindestens einen (Teil-)Querschnitt in der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 zu erzeugen, der eine vorbestimmte Länge undZoder einen vorbestimmten Abstand zu einem Längs- rand der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 aufweist. Damit die Teilbahnen nach einem Formatwechsel endlos bleiben und in verschiedene Ebenen abführbar sind, wird der mindestens eine (Teil-)Querschnitt quer zur Transportrichtung in der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 erzeugt. Die Teilbahnen werden über eine Weiche (nicht dargestellt) der Querschneidevorrichtung 1 zugeführt, wo aus den Teilbahnen Wellpappebögen entstehen.
Wie Fig. 1 zeigt, hat die Querschneidevorrichtung 1 zwei Querschneideeinrichtungen 3, die identisch und übereinander angeordnet sind. Die Querschneideeinrichtungen 3 sind in unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Für jede Teilbahn ist eine Querschneideeinrichtung 3 vorhanden, um aus der jeweiligen Teilbahn Wellpappebögen zu erzeugen.
Jede Querschneideeinrichtung 3 ist als Rotationsquerschneideeinrichtung ausgeführt und umfasst ein Messerbalkenwalzen-Paar, das eine um eine obere bzw. erste Drehachse drehantreibbare obere bzw. erste Messerbalkenwalze 4 und eine um eine untere bzw. zweite Drehachse drehantreibbare untere bzw. zweite Messerbalkenwalze 5 aufweist. Die Drehachsen der Messerbalkenwalzen 4, 5 von jedem Messerbalkenwalzen-Paar verlaufen parallel zueinander und (im Wesentlichen) senkrecht zu einer Transportrichtung 6 der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. jeweiligen Teilbahn beziehungsweise leicht schräg gegenüber einer senkrecht zu der Transportrichtung 6 verlaufenden Linie. Sie erstrecken sich horizontal. Zwischen der oberen Messerbalkenwalze 4 und der unteren Messerbalkenwalze 5 von jedem Messerbalkenwalzen-Paar liegt ein Walzen- bzw. Schneidspalt 7 vor, durch den die jeweilige Teilbahn geführt ist.
Jede Querschneideeinrichtung 3 hat eine dem jeweiligen Messerbalkenwalzen-Paar vorgeordnete Einzugseinrichtung 8, die mindestens ein Einzugswalzen-Paar 9 mit übereinander angeordneten Einzugswalzen 10 umfasst. Die Einzugswalzen 10 erstrecken sich parallel zu den Messerbalkenwalzen 4, 5 und sind der jeweiligen Teilbahn und sind dieser zugeordnet. Die Einzugswalzen 10 von jedem Einzugswalzen-Paar 9 bilden einen Einzugsspalt zum Einziehen der jeweiligen Teilbahn in das nachgeordnete Messerbalkenwalzen-Paar von einer jeweiligen Führungseinrichtung 11 aus. Die Führungseinrichtungen 11 sind übereinander angeordnet.
Jede Querschneideeinrichtung 3 hat außerdem eine dem jeweiligen Messer- balkenwalzen-Paar nachgeordnete Auszug seinrichtung 12, die drehantreibbare Auszugswalzen 13 und einen um Führung s walzen geführten endlosen Auszugsgurt 14 umfasst. Jeder Auszugsgurt 14 ist antreibbar und bildet mit den zugeordneten Auszugswalzen 13 einen Auszugsspalt aus, durch den die in von dem vorgeordneten Messerbalkenwalzen-Paar erzeugten Wellpappebögen in der Transportrichtung 6 transportiert bzw. ausgezogen werden.
Jeder Querschneideeinrichtung 3 ist eine Bogenbremseinrichtung 15 nachgeordnet, die bremsend an den erzeugten Wellpappebögen angreift. Jede Bogenbremseinrichtung 15 hat eine Bogenführungseinheit 16, die beispielsweise als Tisch, Gurt, Rollenband oder dergleichen ausgebildet ist. Ferner weist jede Bogenbremseinrichtung 15 Bogenbremsmittel 17 auf, die in der Transportrichtung 6 beabstandet zueinander angeordnet und der Bogenführungseinheit 16 der jeweiligen Bogenbremseinrichtung 15 zugeordnet sind. Die Wellpappebögen sind auf der jeweiligen Bogenführungsein- heit 16 verschiebbar geführt. In jeder Bogenbremseinrichtung 15 werden die dort geführten Wellpappebögen abgebremst und verlangsamt geschuppt gefördert, was ein späteres Stapeln in einer nachgeordneten Stapelablage (nicht dargestellt) vereinfacht. Jedes Bogenbremsmittel 17 greift bremsend von oben an dem jeweiligen, dort vorbeigeförderten Wellpappebogen an. Insbesondere drückt jedes Bogenbremsmittel 17 die vorbeigeförderten Wellpappebögen gegen die zugehörige Bogenführungseinheit 16. Die Angriffsstellen bzw. Bremsstellen der Bogenbremsmittel 17 an den Wellpappebögen sind bevorzugt linienförmig. Es ist zweckmäßig, wenn jedes Bogenbremsmittel 17 aus Federstahl besteht. Es ist bevorzugt verstellbar und/oder zumindest bereichsweise auslenkbar.
Nachfolgend wird auch unter Bezugnahme auf die Figuren 2, 3 die Ausgestaltung der Messerbalkenwalzen 4, 5 und deren Lagerung näher beschrieben.
Die Querschneidevorrichtung 1 hat ein Gestell 18 mit zwei Seitenwänden 19, die sich gegenüber einem Boden, wie Hallenboden, abstützen. Sie sind einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 angeordnet. Die Seitenwände 19 erstrecken sich parallel zueinander und vertikal. Die Messerbalkenwalzen 4, 5 sind in den Seitenwänden 19 gelagert und erstrecken sich horizontal zwischen diesen.
Jede Messerbalkenwalze 4, 5 hat einen Walzenmantel 20 und ein Schneidmesser 21. Jeder Walzenmantel 20 ist hohlzylindrisch und begrenzt nach radial außen einen Aufnahmeraum 22, der zylindrisch ist. Jedes Schneidmesser 21 erstreckt sich von dem jeweiligen Walzenmantel 20 nach radial außen und beispielsweise (im Wesentlichen) senkrecht zu der Transportrichtung 6 der jeweiligen Teilbahn beziehungsweise leicht schräg gegenüber einer senkrecht zu der Transportrichtung 6 verlaufenden Linie. Es weist eine freie Schneidkante auf und ist balkenförmig. Jeder Walzenmantel 20 hat eine Längsmittelachse 23 bzw. bildet eine Längsmittelachse 23 aus und ist um diese drehbar bzw. drehantreibbar. Jedes Schneidmesser 21 erstreckt sich parallel zu der Längsmittelachse 23 des zugehörigen Walzenmantels 20. Jede Messerbalkenwalze 4, 5 weist zwei Buchsenkörper 24 auf, die identisch ausgebildet sind. An jedem axialen Ende des Walzenmantels 20 ist ein Buchsenkörper 24 drehfest angeordnet und erstreckt sich von dort axial nach außen. Jeder Buchsenkörper 24 durchsetzt die benachbarte Seitenwand 19 und trägt eine umlaufende Außenverzahnung 25, die sich auch außerhalb der benachbarten Seitenwand 19 befindet.
Jede Messerbalkenwalze 4, 5 hat außerdem in ihrem Aufnahmeraum 22 einen länglichen starren Träger 26, der im Querschnitt kreisringförmig ausgeführt ist und sich entlang der jeweiligen Längsmittelachse 23 erstreckt. Jeder Träger 26 durchsetzt die Seitenwände 19 und steht gegenüber diesen nach seitlich außen vor. Jeder Träger 26 verläuft horizontal und ist ortsfest.
Jedes Ende von jedem Träger 26 greift in eine Aufnahmeeinrichtung 27 ein, die sich seitlich außerhalb der jeweiligen Seitenwand 19 befindet und ein inneres Aufnahmeelement 28 und ein äußeres Aufnahmeelement 29 umfasst. Jedes innere Aufnahmeelement 28 ist außen an der jeweiligen Seitenwand 19 befestigt. Zwischen dem inneren Aufnahmeelement 28 und dem äußeren Aufnahmeelement 29 der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung 27 befindet sich die Außenverzahnung 25 des jeweiligen Buchsenkörpers 24. Das innere Aufnahmeelement 28 und äußere Aufnahmeelement 29 von jeder Aufnahmeeinrichtung 27 sind zum Beispiel einteilig miteinander verbunden oder als ursprünglich separate Elemente ausgeführt.
In jedem axialen Endbereich von jeder Messerbalkenwalze 4, 5 ist ein Lager 30 angeordnet, das sich im Bereich bzw. innerhalb eines Buchsenkörpers 24 befindet. Jedes Lager 30 ist beispielsweise drehfest auf dem jeweiligen Träger 26 angeordnet. Mittig zwischen den beiden Lagern 30 ist zum Beispiel ein weiteres Lager 31 auf dem jeweiligen Träger 26 angeordnet. Das weitere Lager 31 ist beispielsweise drehfest auf dem jeweiligen Träger 26 angeordnet. Es ist innenliegend.
Jedes Lager 30 erstreckt sich benachbart zu einem Buchsenkörper 24. Es lagert den jeweiligen Buchsenkörper 24 bzw. den zugeordneten Walzenmantel 20. Das weitere Lager 31, sofern vorhanden, erstreckt sich benachbart zu dem jeweiligen Walzenmantel 20. Es lagert den Walzenmantel 20.
Die Lager 30, 31 der Messerbalkenwalzen 4, 5 von jedem Messerbalken- walzen-Paar sind übereinander angeordnet. Sie weisen identische axiale Ab stände zu den Seitenwänden 19 auf.
Jeder Träger 26 trägt außerdem zwei Drehantriebe 32, die identisch ausgebildet sind. Die Drehantriebe 32 sind längs der entsprechenden Längsmit- telachse 23 beabstandet zueinander angeordnet. Sie sind von dem zugehörigen Walzenmantel 20 vollständig umfangsseitig umgeben und daher innenliegend. Zwischen jedem Lager 30 und dem weiteren Lager 31 befindet sich jeweils ein Drehantrieb 32. Die Lager 30, 31 sind benachbart, aber beabstandet zu den Drehantrieben 32 angeordnet.
Die Drehantriebe 32 der Messerbalkenwalzen 4, 5 von jedem Messerbalkenwalzen-Paar sind übereinander angeordnet. Sie weisen identische axiale Ab stände zu den Seitenwänden 19 auf.
Jeder Drehantrieb 32 hat einen inneren Stator 33, der drehfest auf dem Träger 26 angeordnet ist. Ferner hat jeder Drehantrieb 32 einen Außenläufer 34, der im Wesentliche hohlzylindrisch ausgebildet ist und den zugehörigen inneren Stator 33 umgibt bzw. umläuft. Jeder Außenläufer 34 hat einen Außendurchmesser, der (im Wesentlichen) einem Innendurchmesser des zugeordneten Walzenmantels 20 entspricht. Jeder Außenläufer 34 steht mit dem zugeordneten Walzenmantel 20, direkt oder indirekt, in drehfester, beispielsweise kraftschlüssiger und/oder formschlüssiger, Verbindung.
Günstigerweise verlaufen in jedem Walzenmantel 20 bzw. Aufnahmeraum 22, insbesondere in jedem Träger 26, Leitungen, Kabel, Kanäle oder dergleichen für die jeweiligen Drehantriebe 32 und Lager 30, 31. Die Leitungen, Kabel, Kanäle oder dergleichen sind von dem jeweiligen Drehantrieb 32 bzw. Lager 30, 31 bevorzugt nach außen geführt. Sie dienen zum Beispiel zur elektrischen Energieversorgung bzw. Ansteuerung des jeweiligen Drehantriebs 32 bzw. für die Schmierung des jeweiligen Lagers 30, 31.
Es ist zweckmäßig, wenn die obere Messerbalkenwalze 4 und die untere Messerbalkenwalze 5 aufeinander zustellbar sind, um den Schneidspalt 7 zwischen diesen einzustellen. Der Abstand deren Drehachsen zueinander ist einstellbar.
Nachfolgend wird der Betrieb der Querschneidevorrichtung 1 näher erläutert.
Die beidseitig kaschierte Wellpappebahn 2 bzw. jede Teilbahn wird während der Wellpappeproduktion und dem Querschneiden kontinuierlich in der Transportrichtung 6 transportiert. Für den Schneidvorgang wird die beidseitig kaschierte Wellpappebahn 2 bzw. jeweilige Teilbahn zwischen den Messerbalkenwalzen 4, 5 hindurchgeführt.
Jeder innere Stator 33 ist stromdurchflossen und erzeugt ein Magnetfeld. Jeder zugehörige Außenläufer 34, der einen Rotor bildet, ist so drehangetrieben und dreht sich um den zugehörigen inneren Stator 33 bzw. eine Drehachse, was zu einem entsprechenden Drehantreiben des mit dem mechanisch gekoppelten Walzenmantels 20 führt.
Die Messerbalkenwalzen 4, 5 von jeder Querschneideeinrichtung 3 rotieren bei dem Schneidvorgang um die jeweilige Längsmittelachse 23 bzw. Drehachse. Sie haben dabei eine Drehrichtung, die so gewählt ist, dass sie sich benachbart zu der zu schneidenden beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. Teilbahn in eine Tangentialrichtung bewegen, die dort der Transportrichtung 6 der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. Teilbahn entspricht.
Die Messerbalkenwalzen 4, 5 von jeder Querschneideeinrichtung 3 werden für den Schneidvorgang derart angetrieben bzw. beschleunigt, dass die Schneidmesser 21 bei dem Schneidvorgang in dem Schneidspalt 7 eine Tangentialgeschwindigkeit haben, die identisch mit der dort vorliegenden Transportgeschwindigkeit der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. Teilbahn ist.
Die Schneidmesser 21 von jeder Querschneideeinrichtungen 3 wirken bei dem Querschneiden der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. je- weiligen Teilbahn unter Bildung der Wellpappebögen zusammen. Vorzugsweise treffen die Schneidmesser 21 der paarweise angeordneten Messerbalkenwalzen 4, 5 für einen Schnitt aufeinander.
Durch den Drehantrieb des jeweiligen Walzenmantels 20 werden auch die dort endseitig angeordneten Buchsenkörper 24 samt Außenverzahnungen 25 drehangetrieben. Die mit einem Walzenmantel 20 in Verbindung stehenden Außenverzahnungen 25 bilden Sicherheitszahnelemente, während die mit dem anderen Walzenmantel 20 in Verbindung stehenden Außenverzahnungen 25 Gegen-Sicherheitszahnelemente bilden. Die Sicherheitszahnelemente und Gegen-Sicherheitszahnelemente sind zahnrad- bzw. zahnringartig ausgeführt. Sie kämmen miteinander und verhindern, dass eine Messerbalkenwalze 4, 5 stehen bleiben oder eine andere Umlaufgeschwindigkeit annehmen kann.
Die beiden Drehantriebe 32 von jeder Messerbalkenwalze 4 bzw. 5 stehen bevorzugt mit einer gemeinsamen elektrischen bzw. elektronischen Betätigungseinheit, wie Steuereinheit, zumindest zeitweise in Signalverbindung. Die Steuereinheiten der Messerbalkenwalzen 4, 5 stehen beispielsweise mit einer übergeordneten Betätigungseinheit bzw. Steuereinheit in Signalverbindung. Alternativ stehen alle Drehantriebe 32 mit einer gemeinsamen elektrischen bzw. elektronischen Betätigungseinheit, wie Steuereinheit, zumindest zeitweise in Signal Verbindung. Alternativ steht jeder Drehantrieb 32 mit einer eigenen elektrischen bzw. elektronischen Betätigungseinheit, wie Steuereinheit, zumindest zeitweise in Signalverbindung, die dann zum Beispiel mit einer übergeordneten Betätigungseinheit bzw. Steuereinheit in Signalverbindung stehen. Eine Synchronisation paarweise angeordneter Messerbalkenwalzen 4, 5 erfolgt elektronisch. Eine der Messerbalkenwalzen 4, 5 kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich bei der Kurz-Querschneidevorrichtung Anwendung finden. Der Messerbalkenwalze 4, 5 ist dann ein Gegenkörper zugeordnet, der für die Einstellung des mindestens einen notwendigen (Teil-)Querschnitts gezielt verstellbare, wie verschwenkbare und/oder in der Höhe verstellbare, Gegenelemente aufweist.
Die hier verwendeten Ausdrücke „vorgeordnet“, „nachgeordnet“ oder dergleichen beziehen sich insbesondere auf die Transportrichtung 6 der beidseitig kaschierten Wellpappebahn 2 bzw. der jeweiligen Teilbahn.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung hiermit explizit verwiesen wird, weist die untere Messerbalkenwalze 5 keine Drehantriebe auf. Es liegt so eine mechanische Kopplung, wie über ein Getriebe bzw. Zahnräder, zwischen den Messerbalkenwalzen 4, 5 vor.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine dritte Ausführungsform beschrieben.
Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung hiermit explizit verwiesen wird, sind zwei weitere Lager 31 zwischen den beiden Lagern 30, beispielsweise drehfest, auf dem jeweiligen Träger 26 angeordnet. Die zwei weiteren Lager 31 sind beabstandet zueinander angeordnet und erstrecken sich benachbart zu dem jeweiligen Walzenmantel 20. Sie lagern den zugeordneten Walzenmantel 20. Die zwei weiteren Lager 31 sind beabstandet, aber benachbart zu den Drehantrieben 32 angeordnet. Zwischen den zwei weiteren Lagern 31 weist der zugeordnete Träger 26 einen nach radial außen vorspringenden hohlzylindrischen Ansatz 35 auf, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des benachbarten Walzenmantels 20 ist.
In jeden Träger 26 sind von außen elektrische Leitungen 36 geführt, die mit den von diesem getragenen Drehantrieben 32 elektrisch verbunden sind. Jeder Drehantrieb 32 ist so mit elektrischer Energie versorgbar und ansteuerbar.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 eine vierte Ausführungsform beschrieben.
Im Vergleich mit der dritten Ausführungsform, auf deren Beschreibung hiermit explizit verwiesen wird, weist jede Messerbalkenwalze 4, 5 genau einen Drehantrieb 32 auf. Die Drehantriebe 32 sind in unterschiedlichen Seitenbereichen der Querschneidevorrichtung 1 angeordnet. Sie sind längs ihrer jeweiligen Drehachse bzw. seitlich versetzt zueinander angeordnet. Sie schräg übereinander angeordnet. Im Vergleich mit der dritten Ausführungsform fehlt so bei jeder Messerbalkenwalze 4, 5 ein Drehantrieb 32. Die Drehantriebe 32 der Messerbalkenwalzen 4, 5 überlappen einander nicht.
Kombinationen offenbarter Ausführung sformen sind möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Messerbalkenwalze für eine Querschneidevorrichtung (1), a) mit einem Walzenmantel (20), b) mit mindestens einem an dem Walzenmantel (20) umfangsseitig angeordneten Schneidmesser (21) zum mindestens bereichsweisen Querschneiden einer Materialbalm (2), insbesondere Wellpappebahn, und c) mit mindestens einem in dem Walzenmantel (20) angeordneten und mit diesem in Antriebs Verbindung stehenden Drehantrieb (32) zum Drehantreiben des Walzenmantels (20) für das mindestens bereichsweise Querschneiden der Materialbahn (2).
2. Messerbalkenwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehantrieb (32) vollständig in dem Walzenmantel (20) angeordnet ist.
3. Messerbalkenwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehantrieb (32) als Rohrantrieb ausgebildet ist.
4. Messerbalkenwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehantrieb (32) einen inneren Stator (33) und einen den inneren Stator (33) umlaufenden Außenläufer (34) aufweist.
5. Messerbalkenwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen zentralen Träger (26), der sich in Längsrichtung der Messerbalkenwalze (4, 5) erstreckt und den mindestens einen Drehantrieb (32) trägt.
6. Messerbalkenwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zentrale Träger (26) feststehend ist.
7. Messerbalkenwalze nach Anspruch 4 und nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Stator (33) des jeweiligen Drehantriebs (32) auf dem mindestens einen zentralen Träger (26) angeordnet ist.
8. Messerbalkenwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lageranordnung zum Lagern des Walzenmantels (20).
9. Messerbalkenwalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung erste Lager (30) umfasst, wobei mindestens ein erstes Lager (30) in jedem Endbereich der Messerbalkenwalze (4, 5) angeordnet ist.
10. Messerbalkenwalze nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung mindestens ein zweites Lager (31) umfasst, das in einem zentralen Bereich der Messerbalkenwalze (4, 5) angeordnet ist.
11. Messerbalkenwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (20) durch Walzenmantelsegmente gebildet ist, die sich in zusammengesetztem Zustand des Walzenmantels (20) zumindest in Umfangsrichtung des Walzenmantels (20) aneinander anschließen.
12. Messerbalkenwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Drehantriebe (32), die in Längsrichtung der Messerbalkenwalze (4, 5) nebeneinander angeordnet sind.
13. Querschneidevorrichtung, insbesondere für eine Wellpappeanlage, a) mit einem Gestell (18), und b) mit mindestens einer Querschneideeinrichtung (3) zum mindestens bereichsweisen Querschneiden mindestens einer Materialbahn (2), insbesondere Wellpappebahn, wobei jede Querschneideeinrichtung (3) aufweist i) eine in dem Gestell (18) gelagerte Messerbalkenwalze (4, 5) nach einem der vorherigen Ansprüche, und ii) einen Gegenkörper (5, 4), der mit der Messerbalkenwalze (4, 5) einen Schneidspalt (7) zum mindestens bereichsweisen Querschneiden der Materialbahn (2) ausbildet.
14. Querschneidevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkörper durch eine Messerbalkenwalze (5, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 gebildet oder für einen Drehantrieb mit der Messerbalkenwalze (4, 5) mechanisch gekoppelt ist oder schnittunfähig ist.
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