DE2821956C2

DE2821956C2 - Messerhalter für Längsschnittstationen an Papierverarbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2821956C2
Application number: DE2821956A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Aykut
Original assignee: ECH Will GmbH and Co
Current assignee: ECH Will GmbH and Co
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1985-01-03
Also published as: DE2821956A1; US4257299A; CA1108980A

Description

Die Erfindung betrifft einen Messerhalter für Längsschnittstationen an Papierverarbeitungsmaschinen mit einem an einem Messerkopf frei drehbar gelagerten Kreismesser, welches in Arbeitsstellung mit einem Untermesser zusammenwirkt, mit einem federbelasteten ersten Kolben zum Absenken des Messerkopfes, mit einem zweiten Kolben zum seitlichen Anstellen des Kreismessers an das Untermesser und mit Druckmittelanschlüssen für die beiden Kolben.

Die in den Messerköpfen der Messerhalter vorgenannter Art gelagerten Messer sind in eine Arbeitsposition und aus dieser wieder heraus bewegbar, wozu die Messerköpfe zunächst abgesenkt und anschließend in axialer Richtung an die Untermesser herangefahren werden und umgekehrt. Beim Bewegen der Messer in die Arbeitsposition muß unbedingt gewährleistet sein, daß die Messer, bevor sie an die Untermesser herangefahren werden, auch bis in ihre Sollposition abgesenkt sind. Da die Überlappung von Kreismesser und Untermesser in der Arbeitsposition etwa einen Millimeter beträgt, würde anderenfalls das Kreismesser auf das Untermesser aufsetzen und beschädigt werden. Durch die DE-OS 11 56 635 ist eine Anordnung bekanntgeworden, mit der das Einhalten der vorgenannten Bedingung gewährleistet wird. Sowohl der Kolben zum Absenken des Messerkopfes als auch der Kolben zum seitlichen Anstellen des Kreismessers sind an eine gemeinsame Druckluftleitung angeschlossen. Beide Kolben sind federbelastet, wobei die Federbelastung so abgestuft ist, daß bei Beaufschlagung der Kolben mit Druckluft zuerst das Absenken und dann das Anstellen erfolgen.
Diese Konstruktion bringt es mit sich, daß das Anstellen des Kreismessers an das Untermesser mit relativ großer Kraft erfolgt, weshalb die Anstellbewegung des als Achse für das Kreismesser ausgebildeten Kolbens von einem Anschlag begrenzt wird. Das Kreismesser

ίο selbst ist als Taumelscheibe gelagert und mittels Nsiner Tellerfeder belastet, die den Anpreßdruck des Kreismessers an das Untermesser bestimmt

Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung ist durch die DE-AS 20 61 329 bekanntgeworden, bei der das obere Kreismesser bezüglich des Untermessers mittels je Liner druckmittelbetätigten Verstelleinrichtung radial und axial einstellbar ist Hierbei soll ebenfalls das obere Kreismesser zunächst in seine Sollposition abgesenkt und dann in axialer Richtung seitlich an das Untermesser herangefahren werden. Die die axiale Verschiebebewegung des oberen Kreismessers bewirkende druckinittelbstätigte Verstelleinrichtung ist doppeltwirkend und verzichtet daher bereits auf eine Rückstellfeder. Es bleibt jedoch offen, auf welche Weise hierbei die Druckmittelsteuerung für die Verstelleinrichtungen erfolgt, wovon jedoch wesentlich die Einhaltung der eingangs genannten Bedingung für die Folge der Verstellbewegungen des oberen Κΐ-eismessers und ein definiertes, feinfühliges Anstellen des oberen Kreismessers an das Untermesser abhängen.

In der DE-OS 26 57 792 wurde deshalb von der Anmelderin zwischenzeitlich eine Verbesserung für solche Messerhalter vorgeschlagen, wonach der Kolben zum seitlichen Anstellen des oberen Kreismessers an das Untermesser ebenfalls nicht mehr federbelastet ist, die aber zudem eine Druckmittelsteuerung für die Steuerung bzw. Regelung aller Stellbewegungen sowie des Anpreßdruckes aufweist
Bei dieser Druckmittelsteuerung sind die beiden Kammern der Verstelleinrichtung zuri axialen Bewegen des oberen Kreismessers über Leitungen mit einem handbetätigten Umschaltventil verbunden, welches eine Verbindung zur Druckquelle sowie eine Verbindung zur Atmosphäre aufweist Von der Leitung, die zu der Kammer führt, weiche für die Anstellbewegung des oberen Kreismessers an das Untermesser beaufschlagt wird, zweigt eine Leitung zur Verstelleinrichtung für das Absenken des oberen Kreismessers ab. In der Leitung zur Kammer für die Anstellbewegung sind ein den Durchfluß in Richtung dieser Kammer sperrendes Rückschlagventil und ein parallel zu diesem geschaltetes Regeldruckventil vorgesehen, während in der Leitung zur anderen Kammer dieser Verstelleinrichtung sowie in der Leitung zur Kammer für die Absenkbewegung des oberen Kreismessers je ein den Durchfluß aus Richtung dieser Kammern sperrendes Rückschlagventil und je eine parallel zu diesen geschaltete Drossel angeordnet sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für einen Messerhalter der eingangs genannten Art, dessen zweiter Kolben zum seitlichen Anstellen des oberen Kreismessers an das Untermesser nicht federbelastet ist, eine einfachere und weniger aufwendige Druckmittelsteuerung für die Kolben zu entwickeln, mit der aber trotzdem gewährleistet ist, daß vor dem seitlichen Anstellen des oberen Kreismessers an das Untermesser der Messerkopf stets abgesenkt worden ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

gelöst, daß der erste Kolben über eine ein erstes Steuerventil enthaltende erste Leitung und der zweite Kolben über eine ein zweites Steuerventil enthaltende zweite Leitung mit einer Druckquelle verbindbar sind, und daß an die erste Leitung zwischen erstem Steuerventil und erstem Kolben ein Schwellenwertglied angeschlossen ist, welches abhängig vom Druck in der ersten Leitung das zweite Steuerventil in der zweiten Leitung steuert. Der zweite Kolben wird also ?rst mit dem Druckmittel beaufschlagt, wenn der Druck in der zum ersten Kolben führenden Leitung einen bestimmten Wert erreicht hat, bei dem gewährleistet ist, daß der erste Kolben gegen die Wirkung seiner Rückstellfeder seine Absenkposition erreicht hat Besonders wenig aufwendig ist eine Anordnung, bei der das zweite Steuerventil selbst als Schwel-Ienwertglied ausgebildet ist, indem es als druckmittelbetätigtes Ventil an die erste Leitung angeschiossen und mit einer Rückstellfeder versehen ist Beim Absenken des Messerkopfes muß der zweite Kolben auf jeden Fall in einer Position sein, in der das Kreismesser seitlich vom Untermesser entfernt ist Dies wird gemäß eines weiteren Merkmals dadurch gewährleistet daß der zweite Kolben zum Rückstellen einen weiterer. Druckmittelanschluß aufweist, der über das zweite Steuerventil mit der ersten Leitung verbindbar ist Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Kreismesser auf seiner Achse nichttaumelnd gelagert ist In diesem Fall muß der Anstelldruck des Kreismessers an das Untermesser über den zweiten Kolben erfolgen. Zu diesem Zweck weist in einer weiteren Ausgestaltung die zweite Leitung ein einstellbares Druckregelventil auf.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Messerhalter im Schnitt

F i g. 2 einen Schnitt durch den Messerhaltei· nach Linie H-II in F i g. 1,

F i g. 3 ein pneumatisches Schaltschema für den Messerhalter.

Der Messerhalter weist einen Träger 1 für eine Führungsstange 2 auf, an der ein Messerkopf 3 mit einem Kreismesser 4 befestigt ist Der Träger 1 ist als Zylinder 6 für einen ersten Antrieb in Form einer als erster Kolben wirkenden Membrane 7 ausgebildet, die einerseits auf einem Kopf 8 der Führungsstange 2 aufliegt und andererseits mittels eines einen Luftanschluß A aufweisenden Deckels 9 am Zylinder 6 festgeklemmt ist. Die Führungsstange 2 selbst ist mittels zwr ier Gleitlager 11 und 12 in einer Buchse 13 gelagert, die in den Zylinder 6 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 14 gesichert ist. Eine Druckfeder 16 stützt sich einerseits am Boden des Zylinders 6 und andererseits an einer Scheibe 17 auf der Führungsstange 2 ab, wobei die Scheibe 17 gegen einen Sicherungsring ¹S in der Führungsstange 2 gepreßt wird. Ein weiterer Sicherungsring 19 dient als Anschlag bei einer von der Druckfeder 16 bewirkten Aufwärtsbewegung der Führungsstange 2. Als Führungsteil gegen Verdrehen ist in die Führungsstange 2 eine kurze, laschenartige Schiene 21 eingesetzt, die zwischen zwei stationären Führungsteilen in Form von Rollen 22 und 23 geführt ist Die Rollen 22 und 23 sind beidseitig einer Ausnehmung 24 im Zylinder 6 mittels Lagersteinen 27 bzw. 28 senkrecht auf die Schiene 21 zu in entsprechenden Aufnahmen 29 bzw. 31 hin- und herbewegbar, wobei die Rolle 22 bzw. ihr Lagerstein 27 von einem Kraftglied in Form einer Druckfeder 32 beaufschlagt ist, wodurch sie ein Drehmoment auf die Führungsstange 2 ausübt, \«ährend die andere Rolle 23 bzw. ihr Lagerstein 28 an einem einstellbaren Anschlag in Form einer Stellschraube 33 im Zylinder 6 abgestützt ist Der Messerkopf 3 ist aus Segmenten 34a, 34Z> und 34c zusammengesetzt wobei in den Segmenten 34a und 34c jeweils eine Buchse 36 bzw. 37 befestigt ist in denen eine Achse 38 geführt ist An der Achse 38 sind Buchsen 39 und 41 befestigt mit deren Hilfe zwei Membranen 42 und 43 an der Achse 38 festgeklemmt sind. Die Membranen 42 und 43 sind auf der anderen Seite zwischen den Segmenten 34a und 346 bzw. 346 und 34c festgeklemmt Die Membran 43 teilt den Innenraum des Messerkopfes 3 in zwei Kammern 44 und 46 und dient als druckbeaufschlagter zweiter Kolben für die Achse 38. Der freie Querschnitt der Membran 42 ist kleiner als der der Membran 43, weil das Segment 34b einen ringförmigen Absatz 47 in der Kammer 46 aufweist Die Membran 42 dient ausschließlich zum Abdichten der Kammer 46 gegen die Buchse 36. Eine Abdichtung der Kammer 44 gegen die Buchse 37 ist nicht erforderlich, weil eine die Buchse 37 aufnehmende Bohrung als Sackloch 48 im Segment 34c ausgeführt ist und die Achse 38 zum Druckausgleich eine nicht dargestellte Verbindung in Form von Bohrungen vom Sackloch 4ü zur Kammer 44 aufweist Die mit B und C strichpunktiert gezeichneten Linien deuten die Anschlüsse von in F i g. 3 dargestellten Leitungen an.

Auf der Achse 38 ist auf Kugellagern 49 und 51 eine Messerau-'nahme 52 frei drehbar gelagert, an der das Kreismesser 4 befestigt ist Ein Gegenmesser ist mit 53 bezeichnet und in bekannter Weise auf einer angetriebenen Welle 54 befestigt

Im Schaltschema der Fig.3 sind die Antriebe nur schematisch dargestellt, wobei aber die die Teile der F i g. 1 symbolisierenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Von einer Druckluftquelle 58 ist eine erste Leitung 59 mit einem handbetätigten ersten Steuerventil 61 zum Druckmittelanschluß A im Deckel 9 geführt Vor dem Steuerventil 61 zweigt von der Leitung 59 eine zweite Leitung 62 ab, die über ein einstellbares Druckregelventil 63 und ein zweites Steuerventil 64 zum Druckmkielanschluß B im Messerkopf 3 führt Von der Leitung 59 zweig' hinter dem Steuerventil 61 eine Leitung 66 ab, die über das Steuerventil 64 zum Druckmittelanschluß C im Messerkopf 3 führt. Das Steuerventil 64 ist pneumatisch betätigbar und über eine Leitung 67 hinter dem Steuerventil 61 an die Leitung 59 angeschlossen. Eine Rückstellfeder 68 hält das Steuerventil 64 in einer Ruhestellung, solange der Druck in der Leitung 59 nicht die Rückstellkraft der Rückstellfeder 68 übersteigt, so daß das Steuerventil 64 wie ein Schwellenwertglied wirkt Wirkungsweise des Messerhalters:

Wird das handbetängte Ventil 61 geschaltet, so gelangt durch die Leitung 59 Druckluft in den Deckel 9, wodurch über die Membrane 7 die Führungsstange 2 mit den. Messerkopf 3 gegen die Wirkung der Druckfeder 16 abwärts bewegt wird. Durch die Leitung 66 gelangt diese Druckluft über das in seiner Ruhestellung befindliche Steuerventil 64 in die Kammer 44 des Messerkopfes 3, so daß beim Abwärtsbewegen des Messerkopfes 3 gewährleistet ist, daß dis das Kreismesser 4 tragende Achse 38 sich in der Endlage befindet, in der das Kreismesser 4 einen seitlichen Abstand zum Gegenmesser 53 aufweist.

Beim Abwärtsbewegen der Führungsstange 2 wird die an ihr befestigte Schiene 21 zwischen den Rollen 22 und 23 geführt, wobei über die mit der Druckfeder 32 belastete Rolle 22 eine absolut spielfreie Führung gewährleistet ist. Die Abwärtsbewegung der Führungs-

stange 2 wird beendet, indem die Scheibe 17 auf die Buchse 13 aufsetzt. Die Position der Buchse 13 in dem Zylinder 6, die nach Lösen der Kontermutter 14 verstellt werden kann, bestimmt die jeweilige Überlappung von Kreismesser 4 und Gegenmesser 53. s

Nachdem die Führungsstange 2 mit dem Messerkopf 3 ihre Endlage erreicht hat, steigt der Druck in der Leitung 59 und somit auch in der Leitung 67 weiter an, bis er die Rückstellkraft der Rückstellfeder 63 des Steuerventils 64 überwindet, so daß das Steuerventil 64 seinen Schaltzustand ändert. Nunmehr gelangt durch die Leitung 62 und das Druckregelventil 63 über das Steuerventil 64 Druckluft in die Kammer 46 des Messerkopfes 3, so daß über die Membrane 43 die Achse 38 das Kreismesser 4 auf das Gegenmesser 53 zu bewegt. Die Kam- mer 44 wird hierbei durch die Leitung 66 über das Sieuerventil 64 entlüftet. Das Druckregelventil 63 ist derart eingestellt, daß die seitliche Annäherung des Kreismessers 4 an das Gegenmesser 53 sehr behutsam erfolgt, wobei der voreingesteüte Druck auch die Anpreßkraft bestimmt, mit der das Kreismesser 4 an das Gegenmesser 53 gedrückt und von diesem mitgenommen wird.

Durch Verstellen der Stellschraube 33 kann der Anstellwinkel des Kreismessers 4 zum Gegenmesser 53 feinfühlig verstellt und optimiert werden, wobei über die unter dem Druck der Druckfeder 32 stehende Rolle 22 die Spielfreiheit der Führung der an der Führungsstange 2 befestigten Schiene 21 erhalten bleibt.

Soll das Kreismesser 4 wieder aus seiner Arbeitsstellung entfernt werden, so wird das Steuerventil 61 umge- schaltet, wodurch die Leitung 59 drucklos wird. Hierdurch kann einerseits die Druckfeder 16 die Führungsstange 2 mit dem Messerkopf 3 wieder nach oben bewegen, andererseits bringt die Rückstellfeder 68 das Steuerventil 64 wieder in seine Ruhestellung, in der die Kam- mer 46 des Messerkopfes 3 entlüftet wird.

45 50

60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Messerhalter für Längsschnittstationen an Papierverarbeitungsmaschinen mit einem an einem Messerkopf frei drehbar gelagerten Kreismesser, welches in Arbeitsstellung mit einem Untermesser zusammenwirkt, mit einem federbelasteten ersten Kolben zum Absenken des Messerkopfes, mit einem zweiten Kolben zum seitlichen Anstellen des Kreismessers an das Untermesser und mit Druckmittelanschlüssen für die beiden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (7) über eine ein erstes Steuerventil (61) enthaltende erste Leitung (59) und der zweite Kolben (43) über eine ein zweites Steuerventil (64) enthaltende zweite Leitung (62) mit einer Druckquelle (58) verbindbar sind, und daß an die erste Leitung (59) rwischen erstem Steuerventil (6t) und erstem Kolben (7) ein Schwellenwertglied angeschlossen ist, welches abhängig vom Druck ist der ersten Leitung (59) das zweite Steuerventil (84) in der zweiten Leitung (62) steuert.

2. Messernalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerventil (64) selbst als Schwellenwertglied ausgebildet ist, indem es als druckmittelbetätigtes Ventil an die erste Leitung (59) angeschlossen und mit einer Rückstellfeder (68) versehen ist.

3. Messerhalter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (43) zum Rückstellen einen weiteren Druckmittelanschluß (C) auf\»---ist, der über das zweite Steuerventil (64) mit der ersten Leitung (59) verbindbar ist.

4. Messerhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitung (62) ein einstellbares Druckregelventil (63) aufweist