DE19945114A1 - Vorrichtung zum Querschneiden von Materialbahnen, insbesondere Kartonbahnen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Querschneiden von Materialbahnen (1), insbesondere von Kartonbahnen, mit DOLLAR A - einer Querschneideeinrichtung (3), die zwei mit Quermessern (10) bestückte Messertrommeln (8, 9) enthält und DOLLAR A - einer hinter der Querschneideeinrichtung (3) angeordneten Bogentransporteinrichtung (4), die einen Bandförderer (13) zum Beschleunigen der beim Querschneiden erzeugten Bögen und eine sich daran anschließende Brems- und Überlappungseinrichtung enthält, in der ein Schuppenstrom aus den Bögen erzeugt wird, DOLLAR A wobei die Transporteinrichtung (4) mit einem unteren Bandförderer (13) beginnt, dessen oberer, fördernder Trum (18) auslaufseitig von einer Umlenkrolle (21) begrenzt wird, DOLLAR A - die als Ausstoßrolle einen Bogen zu einem nachfolgenden Streckenbereich leitet, in dem er kurzzeitig nicht eingespannt gefördert wird, und DOLLAR A - die den Eingang einer Bogenschleuse begrenzt, wobei das nach unten umgelenkte Band des Bandförderers (13) zugleich als Förderer in der Bogenschleuse dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Querschneiden von Materialbahnen, insbe­ sondere von Kartonbahnen, mit einer Querschneidereinrichtung enthaltend zwei mit Quermessern bestückte Messertrommeln und mit einer hinter der Querschneideeinrich­ tung angeordneten Bogentransporteinrichtung, die einen Bandförderer zum Beschleuni­ gen der beim Querschneiden erzeugten Bögen und eine sich daran anschliessende Brems- und Überlappungseinrichtung enthält, in der ein Schuppenstrom aus den Bögen erzeugt wird.

Querschneidevorrichtungen, die aus einer Papier- oder Kartonbahn durch Querschneiden einzelne Bögen herstellen, die anschliessend auf einem Stapel abgelegt werden, enthal­ ten bekannterweise hinter der Querschneidereinrichtung eine Bogentransporteinrichtung, die mit einem schnellen Bandförderer beginnt. Mittels des schnellen Bandförderers wird die Bahn beim Querschneiden gestrafft und die geschnittenen Bögen werden beschleu­ nigt, damit eine Lücke zwischen ihnen entsteht. Die Lücke ist erforderlich, damit eine nachfolgend angeordnete Bremseinrichtung an den einzelnen Bogenhinterkanten angrei­ fen kann. Beim Abbremsen eines Bogens schiebt sich die Vorderkante des noch unge­ bremsten nachfolgenden Bogens über seine Hinterkante. So wird ein Schuppenstrom von überlappt angeordneten Bögen erzeugt, der anschliessend in einer Stapeleinrichtung auf einem Stapel abgelegt wird. Eine gattungsgemässe Querschneideeinrichtung ist in der DE-A-41 19 511 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Querschneidevorrich­ tung so zu verbessern, dass sie bei konstruktiv vereinfachter Bauweise eine geringere Länge aufweist.

Diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemässen Querschneidevorrichtung beginnt die Bogentransportein­ richtung mit einem schnellen Bänderförderer, der bevorzugt sehr kurz gestaltet ist. Ein Bogen wird kurz beschleunigt und anschliessend sofort losgelassen, damit durch Ab­ bremsen der Überlappungsvorgang eingeleitet werden kann. Die gezogene Lücke zwi­ schen zwei aufeinanderfolgende Bögen wird so gering wie möglich gehalten. Unmittelbar hinter der auslaufseitigen Umlenkrolle des schnellen Bandförderers befindet sich der Ein­ gang einer Bogenschleuse. Für den Schleuseneingang ist somit keine Unterbrechung von Bandförderern erforderlich. Dies ermöglicht es, die Baulänge der Transporteinrichtung und damit der gesamten Querschneidevorrichtung erheblich zu verkürzen.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung:

Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist der untere schnelle Bandförderer mög­ lichst kurz gestaltet und mit möglichst geringem Abstand von den Messertrommeln ange­ ordnet. Die Baulänge der Transportrichtung wird so extrem kurz.

Nach Patentanspruch 3 bildet eine Fangwalze mit dem oberen Trum des schnellen Bandförderers einen zulaufenden Klemmspalt, in dem ein neuer Bahnanfang sicher über­ nommen wird.

Nach Patentanspruch 4 ist die Fangwalze vorteilhaft zugleich die einlaufseitige Umlenk­ walze eines oberen Bandförderers.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 folgt im Anschluss an den schnellen Bandförderer nur ein einziger weiterer unterer Bandförderer, auf dem sowohl der Schuppenstrom gebil­ det und auch bis zu der Stapeleinrichtung transportiert wird.

Der Patentanspruch 7 enthält eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung eines Elements, mittels der die Bögen an ihren Hinterkanten für das Überlappen abwärts bewegt werden.

Die Patentansprüche 9 und 10 enthalten Ausgestaltungen einer erfindungsgemässen Querschneidevorrichtung, bei denen einzelne Elemente in konstruktiv einfacher Form so gestaltet sind, dass die Vorrichtung zur Staubeseitigung geöffnet werden kann.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Querschneidevorrichtung,

Fig. 2 in einem vergrösserten Ausschnitt die Bogentransporteinrichtung und

Fig. 3 den Bereich der Bogenschleuse.

Die in Fig. 1 in einer Gesamtansicht dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung von Kartonbögen aus einer kontinuierlich zugeführten Kartonbahn 1. In Bahn-/Bogenlauf­ richtung (in den Figuren von links nach rechts) sind folgende Komponenten hintereinander angeordnet:

Eine Längschneideeinrichtung 2, in der die Ränder der Bahn 1 beschnitten und gegebe­ nenfalls die Bahn 1 in bis zu 6 Einzelbahnen aufgeteilt wird, eine Querschneideeinrichtung 3, eine Bogentransporteinrichtung 4, von der die beim Querschneiden hergestellten Bö­ gen übernommen und abgebremst werden, wobei sich ein Schuppenstrom bildet, und eine Stapeleinrichtung 5, in der die in dem Schuppenstrom zugeförderten Bögen auf Sta­ pel 6 abgelegt werden, die auf Paletten 7 liegen.

Die Querschneideeinrichtung 3 enthält auf bekannte Weise zwei übereinander angeord­ nete Messertrommeln 8, 9, die jeweils mit zumindest einem Quermesser 10 bestückt sind. Von den Quermessern 10 wird die Bahn 1 beim Durchlauf in einem Scherenschnitt durch­ getrennt. Ein im Gestell der Querschneideeinrichtung 3 vor den Messertrommeln 8, 9 ge­ lagertes, angetriebenes Vorschubwalzenpaar 11 führt die Bahn 1 den Messertrommeln 8, 9 mit der gewünschten Bahngeschwindigkeit zu.

Unmittelbar hinter der Querschneideeinrichtung 3 ist die Bogentransporteinrichtung 4 an­ geordnet, die in Fig. 2 vergrössert dargestellt ist. Sie enthält Elemente zum Übernehmen des bei einem Querschnitt erzeugten Bahnanfangs und zum Straffen der Bahn beim Querschneiden, zum beschleunigten Weitertransport des bei einem Querschnitt erzeug­ ten Bogens, um eine Lücke zwischen zwei Bögen zu erzeugen, und zum Abbremsen ei­ nes Bogens zur Herstellung eines Schuppenstroms aus überlappenden Bögen, der mit verlangsamter Transportgeschwindigkeit der Stapeleinrichtung 5 zugeführt wird.

Die Bogentransporteinrichtung 4 beginnt mit der Einrichtung zur Übernahme des Bahn­ anfangs und zur Beschleunigung des beim Querschnitt erzeugten Bogens. Diese Ein­ richtung besteht aus einer oberen Fangwalze 12, die von oben umfänglich bis in För­ derebene reicht, und einem zugehörigen unteren schnellen Bandförderer 13. Die Fang­ walze 12 ist zugleich die einlaufseitige Umlenkwalze eines schnell umlaufenden oberen Bandförderers 14, der aus mehreren, parallel mit Abstand voneinander angeordneten Bändern besteht, die sich zumindest über den Bereich der maximalen Formatlänge er­ strecken. Auslaufseitig werden die Oberbänder 14 von einer Umlenkwalze 15 umgelenkt, die von einem Drehantrieb 16 angetrieben wird. Damit sich eine Lücke zwischen zwei Bögen bildet, werden die schnellen Oberbänder 14 mit einer gegenüber der Geschwindig­ keit der einlaufenden Bahn 1 erhöhten Geschwindigkeit angetrieben. Mit dieser erhöhten Geschwindigkeit treiben sie auch die Fangwalze 12 an.

Um ihre umfängliche Position verschiedenen Kartondicken anpassen zu können, ist die Fangwalze 12 exzentrisch in seitlichen Lagerschalen gelagert, die mittels eines Drehan­ triebs 17 verstellt werden können. Eine Drehung der Lagerschalen bewirkt ein Anheben oder Absenken der Fangwalze 12.

Der aus einem maschinenbreiten Band oder mehreren parallelen Bändern bestehende untere Bandförderer 13 ist unterhalb der Fangwalze 12 so angeordnet, dass sein oberer fördernder Trum 18 in der Einlaufebene der Bogenvorderkanten mit der Fangwalze 12 einen Klemmspalt bildet. In dem Klemmspalt wird ein einlaufender Bahnanfang über­ nommen und eine Zugkraft auf ihn ausgeübt, die die Bahn 1 beim Querschneiden strafft. Der beim Querschnitt hergestellte Bogen wird anschliessend mit der erhöhten Geschwin­ digkeit weitertransportiert. Ein in der Förderebene zwischen den Messertrommeln 8, 9 und dem Bandförderer 13 angeordnetes Leitblech 19 stützt den Bahnanfang, bis er vom Bandförderer 13 übernommen wird. Der Bandförderer 13 wird mit der erhöhten Ge­ schwindigkeit des oberen Bandförderers 14 angetrieben. Sein in der Förderebene ver­ laufender, den Bahnanfang und den daraus hergestellten Bogen fördernder Trum 18 wird von einer einlaufseitigen Umlenkrolle 20 und von einer auslaufseitigen Umlenkrolle 21 begrenzt.

Mit geringem Abstand hinter der Umlenkrolle 21 beginnt die Brems- und Überlappungs­ einrichtung mit einem Element zur Abwärtsbewegung der Bogenhinterkanten. Bevorzugt besteht das Element aus einem mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugkasten 22, dessen obere Wand parallel mit etwas Abstand unterhalb der Förderebene verläuft und Saugöff­ nungen aufweist. Bevorzugt wird während des Betriebs ein kontinuierlicher, nicht taktwei­ se unterbrochener Unterdruck erzeugt. Von dem Unterdruck werden den Hinterkanten der Bögen angesaugt und abgebremst. Die Abwärtsbewegung der Bogenhinterkanten kann auch durch aerodynamisch wirkende Leitbleche bewirkt werden, wie sie beispielsweise in der DE-A-26 01 081 beschrieben sind.

Im Anschluss an das Element zur Abwärtsbewegung der Bogenhinterkanten folgt ein un­ terer Bandförderer 23, der bis an die Stapeleinrichtung 5 reicht. Der untere Bandförderer 23 läuft mit der langsameren Ablagegeschwindigkeit, mit der die Bögen auf dem Stapel 6 abgelegt werden. Der Wert der Ablagegeschwindigkeit beträgt ca. 20% der Bahnge­ schwindigkeit beim Querschneiden, im Beispiel ca. 80 m/min. Beim Abbremsen eines Bogens schiebt sich die Vorderkante eines nachfolgenden, noch schneller laufenden Bo­ gens über seine Hinterkante. Es entsteht so ein Schuppenstrom von sich überlappenden Bögen, der mit der langsamen Ablagegeschwindigkeit auf den Unterbändern 23 weiter­ gefördert wird.

Um einen Bogen während des Abbremsens im Überlappungsbereich an seiner Oberseite sicher zu führen, reichen die unteren Trums der Oberbänder 14 zumindest über die Länge des Bogenformats. Auslaufseitig wird die wirksame Förderstrecke durch ein feststehen­ des, in der Höhe verstellbares Führungsrohr 24 begrenzt, das die unteren Trums der Oberbänder 14 an der Rückseite abstützt und anschliessend nach oben von der Förder­ strecke weg zu der Umlenkrolle 15 umlenkt. Unmittelbar hinter dem Führungsrohr 24 sind zwischen den Oberbändern 14 umfänglich nach unten über diese hinausreichende, frei­ laufend gelagerte Fangrollen 25 auf einer gemeinsamen Achse angeordnet. Die Fangrol­ len 25 drücken die Vorderkante eines einlaufenden Bogens von den schnell laufenden Oberbändern 14 weg nach unten auf die langsameren Unterbänder 23. Sie bilden mit den Unterbändern 23 einen Klemmspalt, durch den der erzeugte Schuppenstrom gefördert wird.

Da die Position des Führungsrohr 24 und der Fangrollen 25 der Bogenlänge angepasst werden muss, sind diese Elemente in einem Wagen 26 gelagert, der über den erforderli­ chen Bereich in und gegen Bogenlaufrichtung verstellt werden kann.

Die auslaufseitige Umlenkrolle 21 des Bandförderers 13 ist mit einem Abstand von weni­ ger als der maximalen Formatlänge, bevorzugt von weniger als der minimalen Formatlän­ ge, von der Rotationsachse der Messertrommeln 8, 9 angeordnet und dient zugleich als Ausstossrolle zu der nachfolgend angeordneten Brems- und Überlappungseinrichtung. Eine Ausstossrolle leitet einen Bogen in einen nachfolgenden Streckenbereich, in dem er kurzzeitig, für zumindest einen Augenblick, nicht eingespannt gefördert, also losgelassen wird. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, dass im Anschluss an die Um­ lenkrolle 21 eine Strecke folgt, in der zu Beginn kein Fördermittel an der Unterseite eines Bogens angreift und in der der Abstand zwischen den oberen und unteren Fördermitteln grösser ist als die Dicke der zwischen ihnen befindlichen Bögen. Auslaufseitig wird der Streckenbereich ohne Einspannung der Bögen von den Fangrollen 24 begrenzt, die mit den langsamen Unterbändern 23 einen Klemmspalt bilden, durch den der Schuppenstrom geführt wird. Der Abstand der Fangrollen 24 von der auslaufseitigen Umlenkrolle 21 be­ trägt somit zumindest eine aktuelle Formatlänge.

Zwischen der auslaufseitigen Umlenkrolle 21 des schnellen Bandförderers 13 und dem Saugkasten 22 ist eine Bogenschleuse angeordnet, die vergrössert in Fig. 3 dargestellt ist. Die Bogenschleuse dient zum Ausschleusen schadhafter Bögen, beispielsweise von Bögen, die eine Splicestelle enthalten.

Zur Bildung der Schleuse lenkt die Umlenkrolle 21 das Band des Bandförderers 13 schräg nach unten zu einer weiteren Umlenkrolle 27, von der es zu der einlaufseitigen Um­ lenkrolle 20 zurückgeführt wird. Die Umlenkrolle 21 begrenzt so den Eingang der Bogen­ schleuse, und der Bandförderer 13 dient vorteilhaft zugleich als Förderer in der Bogen­ schleuse. Auslaufseitig wird der Eingang zur Schleuse von einem Leitblech 28 begrenzt, das an der Saugkammer 22 befestigt ist. Eine weitere Leitrolle 29 unterhalb des Saugkas­ tens 22 und ein nachfolgendes Leitblech 30 führen gemeinsam mit dem Band 13 einen ausgeschleusten Bogen zu zwei angetriebenen Zugwalzen 31, 32 am Schleusenausgang, von denen er aus der Querschneidemaschine gezogen wird.

Bevorzugt weisen die vordere Zugwalze 32 und der Bandförderer 13 ein gemeinsamen Antrieb auf. Im vorliegenden Beispiel ist der gemeinsame Antrieb ein Elektromotor 33, der einen die Umlenkwalze 27 und die Zugwalze 32 umlaufenden Riemen 34 antreibt. Um die Schleuse zur Staubeseitigung öffnen zu können, sind die beiden Walzen 27, 32 an jeder Längsseite der Maschine jeweils an einem schwenkbaren Seitenteil 35 gelagert, wobei an einem Seitenteil 35 auch der Antrieb 33 befestigt ist. Die Schwenkachse 36 der Seiten­ teile 35 befindet sich etwas unterhalb der Umlenkrolle 21, so dass der einlaufseitige Teil der Schleuse von einer Kolben-Zylinder-Einheit 37 zum Öffnen in Richtung zu den Mes­ sertrommel 8, 9 bewegt werden kann. Oberhalb der Förderebene ist im Bereich des Schleuseneingangs zwischen der Fangwalze 12 und der Saugkammer 22 eine pneuma­ tisch betätigbare Schleusenklappe 38 angeordnet, die zum Ablenken eines Bogens in die Schleuse nach unten in die Förderebene bewegt werden kann. Die aktive Position der Schleusenklappe 38 ist in Fig. 3 dargestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden angetriebenen Zugwalzen 31, 32 als Schnitzelwalzen mit umlaufenden Schneidringen ausgestaltet. Ein ausgeschleuster Bogen wird beim Durchlauf zwischen den beiden Zugwalzen 31, 32 zu Schnitzeln zerklei­ nert, die einem unter dem Schleusenausgang angeordneten Behälter zugeführt werden. Das Schnitzelwerk für ausgeschleuste Bögen ist somit vorteilhaft in die Bogenschleuse integriert und benötigt keinen eigenen Antrieb.

Alle am Anfang der Bogentransporteinrichtung 4 angeordneten und sich quer über die Maschinenbreite erstreckenden Elemente, also die obere Fangwalze 12 mit ihrer Verstell­ einrichtung 17, der untere schnelle Bandförderer 13, die Bogenschleuse, der Saugkasten 22 und die einlaufseitige Umlenkwalze 39 des langsamen unteren Bandförderers 23 sind in einem gemeinsamen Wagen 40 befestigt. Der Wagen 40 ist begrenzt in und gegen Bogenlaufrichtung verschiebbar in den Seitenwänden des Gestells der Bogentransport­ einrichtung 4 gelagert. Die Verschiebung des Wagens 40 erfolgt mittels seitlicher Kolben- Zylinder-Einheiten 41, die ihn von seiner Arbeitsposition möglichst nahe an der Quer­ schneideeinrichtung in eine davon beabstandete Position ziehen, in der der Bereich zwi­ schen der Querschneideeinrichtung 3 und der Bogentransporteinrichtung 4 geöffnet ist. So lassen sich Staus sowohl in der Querschneideeinrichtung 3 als auch im Einlauf der Bogentransporteinrichtung 4 beseitigen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Querschneiden von Materialbahnen (1), insbesondere von Kartonbah­ nen, mit

• - einer Querschneideeinrichtung (3), die zwei mit Quermessern (10) bestückte Messer­ trommeln (8, 9) enthält und
• - einer hinter der Querschneideeinrichtung (3) angeordneten Bogentransporteinrichtung (4), die einen Bandförderer (13) zum Beschleunigen der beim Querschneiden er­ zeugten Bögen und eine sich daran anschliessende Brems- und Überlappungsein­ richtung enthält, in der ein Schuppenstrom aus den Bögen erzeugt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (4) mit einem unteren Bandför­ derer (13) beginnt, dessen oberer, fördernder Trum (18) auslaufseitig von einer Um­ lenkrolle (21) begrenzt wird,

• - die als Ausstossrolle einen Bogen zu einem nachfolgenden Streckenbereich leitet, in dem er kurzzeitig nicht eingespannt gefördert wird, und
• - die den Eingang einer Bogenschleuse begrenzt, wobei das nach unten umgelenkte Band des Bandförderers (13) zugleich als Förderer in der Bogenschleuse dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der auslauf­ seitigen Umlenkrolle (21) von den Rotationsachsen der Messertrommeln (8, 9) weniger als die maximale Formatlänge, bevorzugt weniger als die minimale Formatlänge, beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 odier 2, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des unte­ ren Bandförderers (13) eine Fangwalze (12) angeordnet ist, die mit dem fördernden Trum (18) des Bandförderers (13) einen Klemmspalt bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangwalze (12) zu­ gleich die einlaufseitige Umlenkwalze eines oberen Bandförderers (14) ist, der sich zu­ mindest über den Bereich der maximalen Formatlänge erstreckt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ab­ stand hinter dem unteren Bandförderer (13) ein weiterer, langsamerer Bandförderer (23) angeordnet ist, der bis an die Stapeleinrichtung (5) reicht und der mit Fangrollen (24) ei­ nen Klemmspalt bildet, der den Streckenbereich ohne Einspannung der Bögen begrenzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit ge­ ringem Abstand hinter der auslaufseitigen Umlenkrolle (21) des Bandförderers (13) die Brems- und Überlappungseinrichtung mit einem Element zur Abwärtsbewegung der Bo­ genhinterkanten beginnt.

7. Vorrichtung nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zur Abwärtsbewegung der Bogenhinterkanten ein mit Unterdruck beaufschlagbarer Saug­ kasten (22) ist, dessen obere Wand parallel mit etwas Abstand unterhalb der Förderebene verläuft und Saugöffnungen aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Aus­ gang der Bogenschleuse zwei angetriebene Zugwalzen (31, 32) angeordnet sind, die als Schnitzelwalzen ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ein­ laufseitige Teil der Bogenschleuse zum Öffnen der Schleuse in Richtung zu den Messer­ trommeln (8, 9) schwenkbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle am Anfang der Bogentransporteinrichtung (4) angeordneten und sich quer über die Maschi­ nenbreite erstreckenden Elemente in einem gemeinsamen Wagen (40) befestigt sind, der begrenzt in und gegen Bogenlaufrichtung verschiebbar in den Seitenwänden des Gestells der Bogentransporteinrichtung (4) gelagert ist.