DE10057970B4 - Vorrichtung zum Durchtrennen einer Materialbahn - Google Patents

Abstract

Vorrichtung (01) zum Durchtrennen einer Materialbahn (02), mit einem Schneidorgan (03), das in einer Ruhestellung und in einer Arbeitsstellung anordenbar ist, wobei das Schneidorgan (03) von einem Gehäuse (04), das zumindest eine Ausnehmung (06) aufweist, umgeben ist, wobei das Schneidorgan (03) in der Ruhestellung im wesentlichen vollständig im Gehäuse (04) und in der Arbeitsstellung die Ausnehmung (06) durchgreifend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) und das Gehäuse (04) um eine Rotationsachse (12) relativ zueinander in Umfangsrichtung drehbar gelagert sind, und dass das Schneidorgan (03) in der Ruhestellung elastisch vorgespannt mit der Schneide (07) an der Innenseite (08) des Gehäuses (04) zur Anlage kommt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Durch die US 49 36 942 A ist eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Materialbahn bekannt, bei der ein Messer durch Betätigen eines entsprechend ausgebildeten Verstellmechanismus so weit angehoben wird, bis die Schneide des Messers mit der Papierbahn in Eingriff kommt und diese dadurch durchtrennt.
• Aus der DE 42 18 825 A1 ist eine Schneidvorrichtung mit einer Messerleiste bekannt, die am Umfang einer Schneidwalze angeordnet ist. Die Papierbahn wird tangential an der Schneidwalze vorbeigeführt, so dass durch Verschwenken der Schneidwalze um einen bestimmten Winkel die Schneide der Messerleiste mit der Papierbahn in Eingriff kommt und diese dadurch durchtrennt werden kann.
• In der DE 24 29 917 B2 ist ein Messer beschrieben, welches von einer eine Ausnehmung aufweisenden Schneidtrommel umgeben ist. Dabei ist das Messer mittels eines Nockenantriebes von einer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung bewegbar.
• Die DE 40 06 412 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Wickeln von Folien mit einer Walze. Diese Walze weist eine Trenneinrichtung auf, die aus dem Walzeninneren in radialer Richtung heraus und nicht mehr zurückstellbar ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Materialbahn mit einfachem Aufbau zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Schneide des Schneidorgans durch ein Gehäuse in der Ruhestellung abgedeckt wird, so dass ein ungewollter Eingriff der Schneide in die Materialbahn zuverlässig ausgeschlossen ist. Dadurch kann die Schneide bereits in der Ruhestellung sehr nahe an die Materialbahn angenähert werden, so dass die Schneide mit sehr kleinen Stellbewegungen aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung zum Durchtrennen der Materialbahn verstellt werden kann. Daraus ergibt sich weiterhin, dass die Vorrichtung mit sehr geringem Platzbedarf konstruierbar ist. Ob zur Verstellung des Schneidorgans zwischen Arbeitsstellung und Ruhestellung das Schneidorgan selbst oder das Gehäuse angetrieben wird, ist gleichgültig.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Zeichnung zeigt eine Vorrichtung in einem lediglich schematisch dargestellten Querschnitt.
• Die Zeichnung stellt eine Vorrichtung 01 dar, die oberhalb einer Materialbahn 02, beispielsweise einer Papierbahn 02, die in einer Rotationsdruckmaschine bedruckt werden soll, angeordnet ist. Zum Durchtrennen der Materialbahn 02 ist ein Schneidorgan 03 vorgesehen, das in der Art eines Federstahlmessers 03 ausgebildet ist. Das Schneidorgan 03 wird von einem Gehäuse 04 umgeben, das in der Art eines geschlitzten Rohrabschnittes ausgebildet ist. An der Unterseite des Gehäuses 04 ist eine durch die Schlitzung des Gehäuses 04 gebildete Ausnehmung 06 vorgesehen, durch die das Schneidorgan 03 in der durch die Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung des Schneidorgans 03 aus dem Gehäuse 04 austreten kann und dabei zum Durchtrennen der Materialbahn 02 mit einer Schneide 07 an der Materialbahn 02 zum Eingriff kommt.
• Weiter ist in der Zeichnung die Ruhestellung des Schneidorgans 03 schematisch angedeutet. In der Ruhestellung liegt die Schneide 07 des Schneidorgans 03 auf der Innenseite 08 des Gehäuses 04 an, so dass das Schneidorgan 03 aufgrund seiner Länge elastisch durchgebogen wird. Um das Schneidorgan 03 in diesem vorgespannten Zustand sicher positionieren zu können, so dass ein ungewolltes Auslösen des Schneidorgans 03 zuverlässig ausgeschlossen ist, ist auf der Innenseite 08 am vorderen Rand zur Ausnehmung 06 hin eine Rastvertiefung 09 vorgesehen, in der die Schneide 07 des Schneidorgans 03 in der Ruhestellung zur Anlage kommen kann.
• Zur Verstellung des Schneidorgans 03 zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung ist eine Antriebsachse 11 vorgesehen, die um eine Rotationsachse 12 drehbar gelagert ist und mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Servomotor, ferngesteuert angetrieben werden kann. Alternativ dazu kann auch das Gehäuse 04 drehbar gelagert sein und mittels einer Antriebseinrichtung rotierend über dem dann feststehend angeordneten Schneidorgan 03 angetrieben werden. In der Ruhestellung des Schneidorgans 03 würde dabei die Materialbahn 02 an der Außenseite des Gehäuses 04 entlang gleiten.
• Die Umlaufgeschwindigkeit des Schneidorgans 03 bzw. des Gehäuses 04 ist größer oder gleich der Geschwindigkeit der Materialbahn 02.
• Soll die Materialbahn 02, beispielsweise im Zuge eines fliegenden Rollenwechsels in einer Rotationsdruckmaschine, durchtrennt werden, so wird das Schneidorgan 03 aus seiner Ruhestellung in der Rastvertiefung 09 durch eine kurze Stellbewegung der Antriebsachse 11 in Richtung des Bewegungspfeils 13 in die Arbeitsstellung verstellt. Aufgrund der elastischen Vorspannung des Schneidorgans 03 in der Ruhestellung und der damit verbundenen elastischen Rückfederung nach Verlassen der Ruhestellung erreicht die Schneide 07 mit sehr hoher Geschwindigkeit seine Arbeitsstellung, in der es mit der Materialbahn 02 in Eingriff kommt und diese dabei durchtrennt.
• Mittels einer Schraube 14 ist das Schneidorgan 03 derart am Umfang der Antriebsachse 11 befestigt, dass die in der Arbeitsstellung entgegen der Förderrichtung 16 der Materialbahn 02 weisende Seite 17 des Schneidorgans 03 einen stumpfen Winkel α mit der Materialbahn 02 einschließt. Dadurch kann ein sicheres Durchtrennen der Materialbahn 02 in der Arbeitsstellung des Schneidorgans 03 gewährleistet werden.
• Um das Einziehen des beim Durchtrennen der Materialbahn 02 entstehenden Bahnendes 18 in das Gehäuse 04 nach Möglichkeit zu vermeiden; ist an einem Rand des Gehäuses 04 zur Ausnehmung 06 hin ein in der Art einer Borstenleiste 19 ausgebildetes Abdeckelement 19 befestigt. Aufgrund der Flexibilität der Borsten 21 wird die Verstellung des Schneidorgans 03 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung nicht behindert. Zugleich wird die Ausnehmung 06 aber zumindest abschnittsweise abgedeckt, so dass das Eintreten der Materialbahn 02 in das Gehäuse 04 zumindest behindert wird.
• Um das Schneidorgan 03 aus der Arbeitsstellung wiederum in seine Ruhestellung überführen zu können, kann die Antriebsachse 11 entsprechend dem Bewegungspfeil 13 in einer Drehrichtung, nämlich im Uhrzeigersinn, umlaufend angetrieben werden. Sobald das Schneidorgan 03 mit der der Seite 17 gegenüberliegenden Seite 20 am hinteren Rand des Gehäuses 04 zur Anlage kommt, wird es durch weitere Verstellung der Antriebsachse 11 in Richtung des Bewegungspfeils 13 elastisch verformt und in das Innere des Gehäuses 04 eingezogen. Sobald die Schneide 07 auf der Innenseite 08 des Gehäuses 04 zur Anlage kommt, was in der Zeichnung ebenfalls schematisch angedeutet ist, ist das Schneidorgan 03 zuverlässig geschützt und ein ungewolltes Durchtrennen der Materialbahn 02 sicher ausgeschlossen.
• Durch weiteres Verdrehen der Antriebsachse 11 kann das Schneidorgan 03 dann so weit verstellt werden, bis es wiederum seine Ruhestellung erreicht hat, in der die Schneide 07 in der Rastvertiefung 09 zur Anlage kommt. Aufgrund der elastischen Vorspannung des Schneidorgan 03 liegt die Schneide 07 während der Verstellung aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung unter einem bestimmten Druck an der Innenseite 08 des Gehäuses 04 an, so dass die Schneide 07 aufgrund der Relativbewegung zwischen der Schneidenoberfläche und der Innenseite 08 des Gehäuses 04 nachgeschärft werden kann. Der Nachschärfeffekt kann dabei insbesondere dadurch gesteigert werden, dass auf der Innenseite 08 entsprechend geeignete Schleifmittel, beispielsweise eine Korundoberfläche, vorgesehen ist.
• Im Ergebnis erfolgt also die Verstellung des Schneidorgans 03 bei der Vorrichtung 01 umlaufend in nur eine Drehrichtung, nämlich im Uhrzeigersinn, so dass zum Antrieb der Antriebsachse 11 ein Antriebsmotor ausreicht, der lediglich in eine Drehrichtung antreibbar ist. Es sind selbstverständlich aber auch Ausführungsformen der Vorrichtung 01 denkbar, bei denen das Schneidorgan 03 zwischen Arbeitsstellung und Ruhestellung pendelnd verstellt wird. Zum Antrieb derartiger Schneidorgane 03 sind dann Antriebsmotoren vorzusehen, die wahlweise in zwei Drehrichtungen antreibbar sind.

01

Vorrichtung

02

Materialbahn, Papierbahn

03

Schneidorgan, Federstahlmesser

04

Gehäuse

05

–

06

Ausnehmung (04)

07

Schneide

08

Innenseite (04)

09

Rastvertiefung

10

–

11

Antriebsachse

12

Rotationsachse

13

Bewegungspfeil

14

Schraube

15

–

16

Förderrichtung (02)

17

Seite (03)

18

Bahnende (02)

19

Abdeckelement, Borstenleiste

20

Seite (03)

21

Borste

α

Winkel (02; 03)

Claims (13)

1. Vorrichtung (01) zum Durchtrennen einer Materialbahn (02), mit einem Schneidorgan (03), das in einer Ruhestellung und in einer Arbeitsstellung anordenbar ist, wobei das Schneidorgan (03) von einem Gehäuse (04), das zumindest eine Ausnehmung (06) aufweist, umgeben ist, wobei das Schneidorgan (03) in der Ruhestellung im wesentlichen vollständig im Gehäuse (04) und in der Arbeitsstellung die Ausnehmung (06) durchgreifend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) und das Gehäuse (04) um eine Rotationsachse (12) relativ zueinander in Umfangsrichtung drehbar gelagert sind, und dass das Schneidorgan (03) in der Ruhestellung elastisch vorgespannt mit der Schneide (07) an der Innenseite (08) des Gehäuses (04) zur Anlage kommt.
2. Vorrichtung (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (04) einen im wesentlichen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, insbesondere in der Art einer geschlitzten Hülse oder eines geschlitzten Rohrabschnittes ausgebildet ist.
3. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) mit einer Antriebseinrichtung fernsteuerbar zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung und umgekehrt verstellbar ist.
4. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) an einer in eine Drehrichtung umlaufend antreibbaren Antriebsachse (11) befestigt ist.
5. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) an einer in entgegengesetzte Drehrichtungen alternierend antreibbaren Antriebsachse (11) befestigt ist.
6. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Arbeitsstellung entgegen der Förderrichtung (16) der Materialbahn (02) weisende Seite (17) des Schneidorgans (03) unter einem stumpfen Winkel (α) mit der Materialbahn (02) in Eingriff kommt.
7. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das der Schneide (07) gegenüberliegende Ende des Schneidorgans (03) mit der in der Arbeitsstellung entgegen der Förderrichtung (16) der Materialbahn (02) weisende Seite (17) mittelbar oder unmittelbar am Umfang der Antriebsachse (11) zur Anlage kommt.
8. Vorrichtung (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (08) des Gehäuses (04) eine Rastvertiefung (09) vorgesehen ist, in der die Schneide (07) des Schneidorgans (03) in der Ruhestellung zur Anlage kommen kann.
9. Vorrichtung (01) nach den Ansprüchen 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (08) des Gehäuses (04) zumindest abschnittsweise zum Schärfen der Schneide (07) des Schneidorgans (03) geeignet ist, insbesondere dass an der Innenseite (08) des Gehäuses (04) ein Schleifmittel zum Schärfen der Schneide (07) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand der Ausnehmung (06) zumindest ein Abdeckelement (19), beispielsweise eine Borstenleiste (19), angeordnet ist, das das Austreten des Schneidorgans (03) aus dem Gehäuse (04) erlaubt und. das Eintreten der durchtrennten Materialbahn (02) in das Gehäuse (04) behindert.
11. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (03) in der Art eines Federstahlmessers ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Schneidorgans (03) zumindest geringfügig größer ist als die Breite der Materialbahn (02).
13. Vorrichtung (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsgeschwindigkeit des Schneidorgans (03) oder des Gehäuses (04) größer oder gleich der Geschwindigkeit der Materialbahn (02) ist.