DE2020431B2 - Rotationsquerschneider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationsquerschneider mit einer Obermesserwalze und einer Untermesserwalze. die zu beiden Seiten einer zu schneidenden, laufend ²S zugeführten Warenbahn angeordnet sind, jeweils ein relativ zur Messerwalze feststehendes und gegenüber der Messerwalzenoberfläche vorstehendes Messer tragen und von denen mindestens eine mit der Warenbahn richtungsgleich umläuft, wobei die Drehzahlen der beiden Messerwalzen um eine ganze Zahl voneinander abweichen.

Bei einem bekannten Querschneider dieser Art (US-PS 24 78 240) ist eine im Durchmesser große und eine im Durchmesser kleine Messerwalze vorgesehen. Die große Messerwalze ist mit zwei Messern bestückt, während die kleine Messerwalze mit einem Messer bestückt ist. Bei einem Drehzah'verhältnis der kleinen Messerwalze zur großen Messerwalze von 2 :1 und bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit der Messer kommt es 4" bei jeder Umdrehung der kleinen Messerwalze abwechselnd mit dem einen oder anderen Messer der großen Messerwalze zum Schnitt. Während die Schneiden der großen Messerwalze achsparallel angeordnet sind, ist die Schneide des Gegenmessers auf der kleinen Messerwalze windschief zur Messerwalzenachse angeordnet Dadurch wird erreicht, daß der Schnitt nicht auf der gesamten Schneidenlänge gleichzeitig erfolgt. Damit es aber überhaupt zu einem Schnitt zwischen den Messern der beiden Messerwalzen kommen kann, ist die Schneide der kleinen Messerwalze gerade ausgeführt. Der Schnitt erfolgt jeweils senkrecht zur Warenbahnebene. Damit ein solcher Schnitt sauber ausgeführt werden kann, müssen beide Messerwalzen getriebemäßig spielfrei miteinander gekuppelt sein, und die Warenbahngeschwindigkeit muß der Umfangsgeschwindigkeit der Messer entsprechen. Unter dieser Voraussetzung und wegen der Ausführung eines Schnittes bei jedem Aufeinandertreffen der Messer ist die Bogenlänge von dem Umfang der größeren Messerwalze, bzw. bei mehreren auf der großen Messerwalze angeordneten Messern von deren Abstand bestimmt.

Bei einem anderen bekannten ähnlichen Querschneider (US-PS 29 53 071) laufen beide Messerwalzen im ⁶S Uhrzeigersinn um. Die mit der Warenbahn richtungsgleich umlaufende Messerwalze hat einen größeren Durchmesser als die entgegengesetzt umlaufende Messerwalze. Bei einem Drehzahlverhältnis der kleinen Messerwalze zur großen Messerwalze 2:1 sind die Durchmesser so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Messer etwa gleich sind. Da beide Messerwalzen mit jeweils einem Messer bestückt sind, kommt es bei jedem Umlauf der großen Messerwalze einmal zum Schnitt Wie bei einem Querschneider mit einem umlaufenden und einem feststehenden Messer (Zeitschrift »Allgemeine Papierrundschau«, Heft 3, 1969, Seite 74, Bild 3) wird mit einem solchen Querschneider ein sauberer Schnitt in der Warenbahnebene nur dann erzielt wenn das in Warenbahnlaufrichtung umlaufende Messer mindestens mit der Warenbahngeschwindigkeit umläuft, denn nur bei schnellerem oder gleich schnellem Lauf des Messers wird die noch nicht geschnittene Warenbahn gespannt Die maximale Bogenlänge, die von diesem Querschneider geschnitten werden kann, entspricht deshalb dem Umfang der in Warenbahnlaufrichtung umlaufenden Messerwalze.

Schließlich ist es, wie bereits erläutert, bei Querschneidern zur Vermeidung einer schlagartigen Betastung der Schneide auf ihrer gesamten Länge üblich, eine Schneide nicht achsparallel zur Messerwalze, sondern geneigt dazu anzuordnen (US-PS 24 78 240).

Bei einem in einem älteren Patent (19 22 105) beschriebenen Querschneider mit einem umlaufenden Messer und einem feststehenden Gegenmesser verläuft die Schneide des umlaufenden Messers längs einer Schraubenlinie. Bei einem solchen Querschneider wandert beim Abrollen des Messers der Messerwalze der Schnittpunkt über die Länge des Gegenmessers. Sofern das Gegenmesser feststeht können mit diesem Querschneider nur Bogenlängen geschnitten werden, die höchstens dem Umfang der Messerwalze entsprechen. Sollen unterschiedliche Bugenlängen geschnitten werden, dann muß ein bewegliches Gegenmesser vorgesehen werden, das ein Leerlaufen des Messers der Messerwalze ermöglicht Die Steuerung des Gegenmessers ist kompliziert und ermöglicht keine hohen Schnittleistungen.

Anstelle eines beweglichen Gegenmessers ist es auch möglich, die Winkelgeschwindigkeit der Messerwalze zu steuern. Auch in diesem Fall sind komplizierte Antriebsmittel erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querschneider zu schaffen, mit dem bei relativ kleinen Walzendurchmessern und einfachen Getrieben große Bogenlängen geschnitten werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Querschneider der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß die Messer mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen und längs Schraubenlinien mit unterschiedlichen Steigungen angeordnet sind, wobei die Steigungen proportional den Umfangsgeschwindigkeiten sind.

Da die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden zu den Messerwalzenachsen geneigt angeordneten Messer unterschiedlich sind, wirkt sich ein Spiel des Messerwalzenantriebes nicht nachteilig auf den Schnitt aus. Durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses lassen sich unterschiedliche Bogenlängen schneiden. Die maximale Bogenlänge wird nicht von dem Umfang der langsamer laufenden Messerwalze bestimmt Wird z. B. ein Drehzahlverhältnis von 7 :5 von Obermesserwalze zu Untermesserwalze gewählt, dann wird die Warenbahn nur bei jeder fünften Umdrehung der Untermesserwal' ze und bei jeder siebten Umdrehung der Obermesserwalze im Überholschnitt in der Warenbahnebene geschnitten. Um große Bogenlängen schneiden zu

können, ist es also nicht mehr erforderlich, große Messerwalzendurchmesser zu wählen.

Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt senkrecht zu den S Achsen durch Ober- und Unteitnesserwalzen in der Mitte der Bahn,

F i g. 2 stellt das Antriebsstirnradpaar auf einer Seite der Messerwalzen auf den Zapfen sitzend dar,

Fig.? gibt die beiden Messerwalzen in genauer Achsenflucht wieder,

Fig.4 veranschaulicht einen Ausschnitt aus Fig. 1, bei dem die Messer besonders hervorgehoben sind.

F i g. 1 veranschaulicht die Obermesserwalze 1 und die Untermesserwalze 2, zwischen denen die in Bögen zu zerlegende Bahn in Pfeilrichtung 3 von links nach rechts durchläuft Im Gegensatz zu herkömmlichen Querschneidern, bei denen die Messer in Pfeilrichtung 4 scherenartig ineinandergreifen, schneidet hier das Obermesser 5 über das Untermesser 6 scherenartig in Richtung 3, da das Obermesser 5 eine größere Geschwindigkeit hat als das Untermesser 6.

F i g. 2 zeigt ein auf der Oberwalzenachse 7 sitzendes Stirnradritzel 8, das mit einem auf dem Zapfen 9 der Untermesserwalze sitzenden Stirnrad 10 in Eingriff steht. Das Übersetzungsverhältnis beträgt gemäß dem Beispiel 1 :4.

In Fig. 1 ist der Durchmesser 11 der Untermesserwalze größer als der von der Messerkante des Untermessers 6 beschriebene, nicht gezeichnete Kreis. Für den freien Durchgang der Messerkante 5 der Obermesserwalze 1 am Umfang der Untermesserwalze 2 sind also Abflachungen 12 nötig, damit die Messerkante 5 der Obermesserwalze 1 nicht beschädigt werden kann. Da der neue Bogenanfang gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Untermesserwalze 2 voreilt, besteht bei im allgemeinen in Betracht zu ziehender Vorkrümmung der Papierbahn die Gefahr, daß er am Umfang der Untermesserwalze 2 haftenbleibt und sich nicht geradlinig in Richtung 13 weiterbewegt Diese Gefahr wird durch einen Schaber 14 beseitigt, der einen vorwärtsschiebenden Bogenanfang von der Untermesserwalze 2 in Ablegerichtung 13 ablenkt

F i g. 3 zeigt die Projektion der Mantelfläche der Oberwalze 1, die hier mit der Projektion der Abflachungen 12 der Untermesservalze 2 übereinstimmt. Die Schraubenganglinie 15 zeigt den Verlauf der Schnittkante des Messers 5 der Obermesserwalze 1, die Schraubenganglinie 16 den Verlauf der Schnittkante des Untermessers 6 der Untermesserwalze 2. Die Steigungen der beiden Schraubenganglinien 15 und 16 sind proportional den Umfangsgeschwindigkeiten der Messerwalzen 1 und 2, gemessen am Umfang der von den Messerkanten beschriebenen Zylindermäntel. Hierdurch ist gewährleistet, daß alle Schnittpunkte zwischen dem Obermesser 5 und dem Untermesser 6 stets auf der Berührungslinie der durch die Messerkante beschriebenen Zylindermantelflächen liegen. Bezeichnet man die Summe der quer zur Warenbahn verlaufenden Berührungspunkte der oberen und unteren Messerkanten als Schnittlinien 17, so fällt diese in F i g. 3 mit den Achsen der Oberwalze 1 und der Unterwalze 2 in der Projektion zu einer gemeinsamen Linie sammen.

Fig.4 zeigt die Messerverhältnisse im einzelnen. In Umlaufrichtung gesehen, liegt hinter dem Untermesser 6 innerhalb des von der Messerkante beschriebenen Zylinders eine quer über die Warenbahn verlaufende Blattfeder 18, die den neuen, nicht gezeigten Bogenanfang über die Kante des Untermessers 6 hinweghebt, da die Umfangsgeschwindigkeit der Untermesserwalze 2 geringer ist als die der Warenlaufgeschwindigkeit

Die in den F i g. 1 bis 4 beschriebene Querschneideranordnung ist in der Lage, die gestellte Aufgabe in einfacher Weise zu lösen, weil die Umfangsgeschwindigkeiten beider Messerwalzen im Betrieb konstant gehalten werden können, womit der Antrieb einfach und leicht wird. Da die Schnittebene nicht senkrecht von oben nach unten in Richtung 4 wie bei den bisher bekanntgewordneen Querschneidern erfolgt, sondern tangential in Richtung 3 in der Berührungslinie der von den beiden Messerkanten beim Umlauf beschriebenen Zylindermantelflächen, wird an die Genauigkeit des Stirnradantriebes zwischen beiden Messerwalzen nur noch eine geringe Anforderung gestellt so daß er einfach und kostensparend ausgeführt werden kann und keine Neigung zur Störanfälligkeit hat.

Die Erfindung ist in den F i g. 1 bis 4 nur schematisch und beispielsweise dargestellt Natürlich findet die Bemessung der Messerwalzen im wesentlichen nach der Schnittleistung statt, da die Bogenlänge nur ein ganzes Vielfache der Umfangslinie der Obermesserwalze sein kann. Die so definierte Bogenlänge ist die maximale Bogenlänge. Geringere Bogenlängen werden, wie bei bekannten Querschneidern, durch Vergrößern der Umfangsgeschwindigkeit beider Messerwalzen in bezug auf die Warengeschwindigkeit eingestellt. Auch kann die Untermesserwalze dem Durchmesser nach abweichend von dem der Obermesserwalze ausgeführt sein, jedoch ist die oben angegebene Geometrie bei der Bemessung der Steigungen der Messerkantenschraubenganglinien in bezug auf das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen beiden Messerwalzen einzuhalten.

Um den Schnitt rechtwinklig zur Warenbahn ausfallen zu lassen, werden die Messerwalzenachsen nicht im genauen rechten Winkel zur Warenbahn ausgerichtet, sondern mit einer solchen Abweichung, daß beispielsweise bei größter Bogenlänge die Schraubenganglinien 15,16 eine rechtwinklig zur Materialbahn liegende Schnittkante erzeugen, so daß also die reelle Schnittkante 17 mit der Projektion der Walzenachsen auf die Warenbahn zusammenfällt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotationsquerschneider mit einer Obermesserwalze und einer Untermesserwalze, die zu beiden S Seiten einer zu schneidenden, laufend zugeführten Warenbahn angeordnet sind, jeweils ein relativ zur Messerwalze feststehendes und gegenüber dei Messerwalzenoberfläche vorstehendes Messer tragen und von denen mindestens eine mit der Warenbahn richtungsgleich umläuft, wobei die Drehzahlen der beiden Messerwalzen um eine ganze Zahl voneinander abweichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (5, 6) mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten um- '5 laufen und längs Schraubenlinien (15, 16) mit unterschiedlichen Steigungen angeordnet sind, wobei die Steigungen proportional den Umfangsgeschwindigkeiten sind.