DE3613859C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden von endlosen Folien- oder Papierbahnen, insbesondere Tapetenbahnen, in Einzellängen mit einem angetriebenen geraden Schneidmesser und einem feststehenden, zu diesem parallelen Gegenmesser oder einer mit der Bahn mitlaufenden, zylindrischen Gegenwalze, wobei das Schneidmesser in einem drehend verstellbaren Messer­ balken gehalten ist, der exzentrisch in einer rotierend angetriebenen Messertrommel aufgenommen ist, insbesondere drehbar gelagert in dieser gelagert ist, insbesondere für schwerschneidbare und dicklagige Tapetenbahnen, z. B. mit einer Schaumstoffbeschichtung versehene Tapetenbahnen.

Die Tapetenbahnen werden als endloses Bahnmaterial herge­ stellt und bedruckt bzw. in sonstiger Weise bearbeitet und später auf handelsübliche Einzellängen von in der Regel 10,05 m durch besondere Schneidvorrichtungen geschnitten. Bei speziellen Tapetenarten, insbesondere bei mit einer Schaumstoffbeschichtung versehenen Tapetenbahnen ist ein Aufwickeln zu größeren Rollen nicht möglich, so daß hier­ bei das Zerschneiden in Einzellängen sich unmittelbar an den Herstellungs- bzw. Beschichtungsvorgang anschließen muß. Es sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zu diesem Zweck bekannt.

Aus der DE-OS 25 27 094 ist eine Vorrichtung zum Quer­ schneiden von endlosankommenden Papierbahnen der eingangs genannten Art bekannt, bei der in einem Schneidzylinder eine in Lagern drehbar gelagerte Messerwelle eingebaut ist, die einen Messerträger zur Aufnahme eines Schneid­ messers aufnimmt. Hierbei ist auf der Messerträgerwelle ein Ritzel befestigt, das über ein Zwischenrad mit einem feststehenden Zahnrad in Verbindung steht, was bewirkt, daß durch die Rotation des Schneidzylinders die Messerträ­ gerwelle in eine dieser Rotation entgegengesetzte Drehbe­ wegung versetzt wird, wodurch das Schneidmesser während des Schneidvorgangs praktisch ohne Umfangsbewegung in eine Preßfläche eines Gegenzylinders eindringt. Durch die Art des Getriebes ist ein festes Übersetzungsverhältnis zwi­ schen Schneidzylinder und Messerträgerwelle vorgegeben, so daß die Vorrichtung auf eine einzige Schnittlänge kon­ struktiv festgelegt ist und für eine Änderung der Schnitt­ länge beispielsweise ein Zahnradwechsel erforderlich ist. Durch die Gegendrehung des Messerträgerwelle gegenüber der Drehrichtung des Schneidzylinders sind nur beschränkte Vorschubgeschwindigkeiten für die endlos ankommenden Pa­ pierbahnen möglich, da bei gesteigerter Fördergeschwin­ digkeit sich am Messer beim Schneidvorgang eine Welle im Bahnmaterial bildet und Störungen auftreten.

Aus der DE-AS 22 44 747 ist eine Vorrichtung zum Quer­ schneiden von Bahnen aus Papier oder dergleichen mit einem ein Messer tragenden Rotor und einem Gegenmesser bekannt, bei dem zur Veränderung der Schnittlänge der Bahnen und zur Justierung der Messer die im Rotor gehaltenen Messer­ träger radial verstellbar sind. Die Verstellung erfolgt über gegenüberliegende drehbare Gabeln, die jeweils einen mit den Messerträgern verbundenen Kulissenstein verschie­ ben. Eine Verstellung der Messerträger zur Einstellung der Schnittführung oder zur Änderung der Bahnlängen ist nur während des Stillstandes der Maschine möglich; im Betrieb bewegen sich die Messer mit der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors, die aufgrund der großen Massen begrenzt ist.

Es sind daneben Schneidvorrichtungen bekannt, bei denen ein auf einer Kreisbahn bewegtes Messer an einem festen Messer zum Schneidvorgang vorbeigeführt wird. Nach jedem Schnitt wird das bewegliche Messer angehalten, um die Bahn um etwa 10 m weiterzutransportieren, worauf das Messer wieder zum Schneidvorgang beschleunigt wird. Nachteilig bei derartigen Vorrichtungen ist es, daß große Antriebs­ leistungen erforderlich sind, um die Messergeschwindigkeit etwa auf die Größe der Bahngeschwindigkeit zu beschleu­ nigen. Die mit vertretbarem Aufwand erzielbaren Umfangs­ geschwindigkeiten des angetriebenen Messers sind ver­ gleichsweise gering, so daß auch die Bahngeschwindigkeit der Tapetenbahn entsprechend geringgehalten werden muß. Sobald die Bahngeschwindigkeit die Messergeschwindigkeit wesentlich übersteigt, wirft die Bahn während des Schnittvorganges eine Welle, die unmittelbar zu Transport­ störungen führt. Die mit dieser Vorrichtung erreichbaren Bahngeschwindigkeiten liegen bei 80 bis 120 m/min. Für beschäumte Tapetenbahnen haben sich diese bekannten Vor­ richtungen bisher als ungeeignet erwiesen.

Es sind weiterhin Schneidvorrichtungen für ungünstig schneidbare Bahnmaterialien bekannt, insbesondere für beschäumte Tapetenbahnen, bei denen die Bahn zum Schneid­ vorgang angehalten wird und ein geradlinig bewegtes Schneidmesser bei Stillstand am feststehenden Gegenmesser nach Art einer üblichen Schervorrichtung vorbeigeführt wird. Durch das Anhalten der Tapetenbahnen sind nur rela­ tiv geringe Durchschnittstransportgeschwindigkeiten mög­ lich, wobei selbst hierfür erhebliche Antriebsleistungen zum Beschleunigen der angehaltenen Tapetenbahn bzw. der entsprechenden Antriebs und Umlenkwalzen erforderlich wer­ den. Die hierbei erreichbaren Durchschnittsfördergeschwin­ digkeiten liegen bei vertretbarem Aufwand etwa in der Größenordnung von 50 m/min.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Schneiden der Tapetenbahnen mit einem linear bewegten Messer ähnlich der vorstehend beschriebenen Vorrichtung bei kontinuierlich transportierter Tapetenbahn erfolgt. Bis zu einer auch in diesem Fall begrenzten Transportge­ schwindigkeit ist dies möglich, wenn der Schnitt in außer­ ordentlich kurzer Zeit ausgeführt wird. Hierzu muß das linear bewegte Messer in kürzester Zeit auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt, wieder abgebremst und mit ebenfalls hoher Geschwindigkeit zurückgezogen werden. Die erforderlichen Antriebsleistungen hierfür sind außer­ ordentlich hoch, zudem werden hohe stoßartige Kräfte auf die Lagerung der Vorrichtung ausgeübt, so daß hohe Bela­ stungen auf die Fundamente der Vorrichtung gelangen und eine unzulässige Geräuschentwicklung entsteht. Aus diesem Grund erscheinen derartige Vorrichtungen unzeitgemäß und ungeeignet.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Tech­ nik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung und ein Verfahren bereitzustellen, die erhöhte Bahntransportgeschwindigkeiten zulassen und bei denen eine Einstellung der Schnittführung und eine Änderung der Bahn­ länge während des Betriebes möglich ist. Hiermit sollen möglichst auch schlecht schneidbare Tapetenmaterialien, insbesondere mit einer Schaumstoffbeschichtung versehene Tapetenbahnen, bei hoher Transportgeschwindigkeit problem­ los in Einzellängen geschnitten werden können. Die Lösung hierfür besteht in einer Vorrichtung und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Vorrichtungs- und Verfahrensan­ sprüchen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren besteht darin, daß das Schneidmesser mit hoher Umfangsgeschwindigkeit ständig auf einer Kreisbahn bewegt wird, die relativ geringen Abstand zur Schneidkante des feststehenden Gegenmessers hat, wobei das das Messer tragende Element ausgewuchtet und in dyna­ mischem Gleichgewicht sein kann. Die Tapetenbahn kann dabei mit hoher, etwa der Umfangsgeschwindigkeit des Messers entsprechender Geschwindigkeit zwischen einem umlaufenden Schneidmesser und einem festen Gegenmesser oder einer mitlaufenden Gegenwalze gefördert werden. Nach mehreren Umläufen, bei einem Umfang der Kreisbahn von etwa einem Meter insbesondere nach zehn Umläufen, kann das Schneidmesser mittels einer besonderen Verstellvorrichtung auf eine Kreisbahn mit geringfügig größerem Durchmesser überführt werden, so daß die Schneidkante beim Vorbeilauf sich der Schneidkante des feststehenden Messers bzw. der Obefläche der mitlaufenden Gegenwalze derart annähert, daß die dazwischen durchlaufende Tapetenbahn geschnitten wird. Das Verstellen des Schneidmessers erfolgt vorzugs­ weise durch Verdrehen eines exzentrisch in einer umlau­ fenden Messertrommel gelagerten Messerbalkens.

Ein in gleicher Weise geeignetes erfindungsgemäßes Ver­ fahren geht dahin, daß das Schneidmesser anstatt auf einer Kreisbahn auf einer Zykloide transportiert wird, die insbesondere bei jedem Umlauf deckungsgleich beschrieben wird. Hierbei hat das die Zykloidenbahn beschreibende Schneidmesser bei größter Annäherung jeweils einen geringen Abstand zum feststehenden Messer bzw. zur mitlaufenden Gegenwalze, so daß die Papierbahn ungehindert mit hoher Geschwindigkeit zwischen beiden hindurch­ transportiert werden kann. Zum Schneidvorgang wird eine Phasenverschiebung der Zykloidenbahn erzeugt, so daß nach beispielsweise zehn gleichmäßig beschriebenen geschlosse­ nen Zykloidenbahnen das Schneidmesser an das Gegenmesser derart angenähert wird, daß die dazwischen hindurchge­ führte Bahn abgeschnitten wird. Auch hierbei wird bevor­ zugt ein drehbarer Messerbalken verwendet, der bei stän­ digem Abwälzen an einem festen Rad die Zykloide erzeugt und durch kurzzeitiges Antreiben des an sich feststehen­ den Wälzrades einer Phasenverschiebung unterworfen werden kann.

In Abwandlung der vorstehenden Verfahrensweise kann das Schneidmesser bei ungeradzahligem Umfangsverhältnis der abwälzenden Kurve und der feststehenden Wälzkurve auch auf einer Zykloide bewegt werden, die bei jedem Umlauf eine Phasenverschiebung erzeugt, wobei nach einem gemeinsamen ganzzahligen Vielfachen der Bahnumfänge wieder die ur­ sprüngliche Phasenlage erreicht wäre. Hiermit wäre ohne eine Verstellung des Messerbalkens ein regelmäßiges Schneiden der Tapetenbahn nach mehreren Umläufen des Schneidmessers möglich, wobei auf einen Verstellantrieb des Messerbalkens verzichtet werden könnte bzw. dieser nur zu Einstellzwecken dienen müßte.

Eine besonders vorteilhafte Wirkung besteht darin, daß die Messergeschwindigkeit deutlich höher gewählt werden kann als die Bahntransportgeschwindigkeit, wodurch sich schnelle saubere Schnitte ergeben. Die hierfür erforderliche An­ triebsleistung bleibt gering.

Weiterhin ist es bei einer zykloidischen Schnittkurve mög­ lich, den Schnitt in gewissem Umfang in eine Flanke der Zykloide zu legen, so daß sich eine steilere Schnittlinie in bezug zur Bahnlängsrichtung ergibt.

Um einen sanfteren Schnitt zu erzielen, kann das Gegenmes­ ser bzw. die Gegenwalze geringfügig zur Bahnlängsrichtung vom rechten Winkel abweichend angestellt werden, so daß der Schnitt quer zur Bahn in zeitlicher Abfolge statt­ findet. Dies bedingt eine geringe Abweichung des Schneid­ messers und/oder Gegenmessers bzw. Gegenwalze von der Linearität bzw. Zylindrizität.

Die Vorrichtung weist in bevorzugter Bauart eine konti­ nuierlich angetriebene Messertrommel auf, die aus zwei Scheibenkörpern und einer zentralen Achse besteht. Ein oder mehrere drehbare Messerbalken sind achsparallel mit ihren Enden in den Scheibenkörpern verstellbar, in be­ vorzugter Weise drehbar gelagert. Die Messertrommel ist in bevorzugter Ausgestaltung mit Achszapfen versehen, die in Gestellteilen gelagert sind. Es ist jedoch ebenso möglich, die Scheibenkörper selbst in den Gestellteilen zu lagern, wobei sich ein besonders großer Lagerdurchmesser darstel­ len läßt. Ein Drehantrieb für die Messertrommel ist in bevorzugter Weise über Zahnräder oder Zahnriemen gleich­ zeitig mit zumindest einem der Achszapfen sowie mit An­ triebsritzeln für Umlenk- und Förderwalzen sowie Förderbändern verbunden.

Ein unabhängiger Drehantrieb für einen oder mehrere Messer­ balken besteht in bevorzugter Weise aus einem Planetenge­ triebe, dessen Sonnenrad koaxial zur Messertrommel ange­ ordnet ist, mit welchem Planetenräder kämmen, die jeweils an einem Ende der Messerbalken befestigt sind. In gün­ stiger Weise wird das Planetengetriebe insgesamt von einem der gehäuseartig ausgebildeten Scheibenkörper der Messer­ trommel aufgenommen. Wird der Antrieb des Sonnenrades stillgesetzt, so rollen die als Planetenräder wirkenden Zahnräder der Messerbalken auf dem Sonnenrad ab. Die je­ weils exzentrisch am Messerbalken befestigten Schneid­ messer beschreiben dadurch eine Zykloide. Wird dagegen das Sonnenrad mit der gleichen Drehzahl wie die Messertrommel angetrieben, bleiben die Messerbalken relativ in der Messertrommel in ihrer Winkelstellung stehen, so daß die Schneidmesser sich auf einer Kreisbahn drehen. Durch diese Ausgestaltung in Verbindung mit dem Übersetzungsverhältnis zwischen Sonnenrad und Planetenrädern können verschiedene Bahnformen dargestellt werden, die grundsätzlich so aus­ gewählt werden, daß jeweils nach mehreren, in der Regel etwa 10 Umdrehungen der Messertrommel ein Schneidmesser in einer Schneidstellung am Gegenmesser vorbeiläuft, wobei diese etwa durch die radial äußerste Lage eines Schneid­ messers in der Messertrommel dargestellt wird. Beim Umlauf der Messertrommel dient diese als Steg des Planetenge­ triebes, das die exzentrischen Messerbalken mitnimmt. Das Sonnenrad hat in bevorzugter Ausgestaltung einen unab­ hängig steuerbaren Antrieb.

Eine genaue Steuerung des Überführens eines Schneidmessers von der üblichen Umlaufposition in eine Schneidstellung ist über eine Winkel- und Umdrehungszahlerfassung möglich, die durch einen Impulsgeber an der Messertrommel bewirkt werden kann. Die Verarbeitung der hierbei aufgenommenen Daten kann über eine geeignete elektronische Steuerung erfolgen, wobei die verarbeiteten Meßergebnisse zur An­ steuerung des Planetengetriebes dienen, das insbesondere von einem genauarbeitenden und hochbeschleunigenden und verzögernden Schrittschaltmotor angetrieben wird.

Eine besonders günstige Möglichkeit des unabhängig steuer­ baren Antriebs für das Planetengetriebe besteht in der Nachstellbarkeit des Messerabstandes in der Schnitt­ position, die dadurch erzielt wird, daß die Messerbalken zunächst so justiert werden, daß ein Schnitt bereits dann erfolgt, wenn die Schneidkante des Schneidmessers bei geringster Annäherung an das Gegenmesser außerhalb einer Ebene durch die Drehachsen der Messertrommel und des Schneidbalkens liegt. Wird von dieser Ausgangsstellung nunmehr eine Verdrehung des Schneidbalkens in dem Sinne bewirkt, daß die Schneidkante sich an die genannte Ebene annähert, so würde an sich eine Überdeckung mit dem Gegen­ messers erzeugt, die jedoch bei Auftreten von Verschleiß an den Messern die Möglichkeit für ein Nachstellen während des Betriebes gewährt.

Eine günstige Ausgestaltung der Vorrichtung geht dahin, mehrere Messerbalken umfangsverteilt in der Messertrommel vorzusehen, wobei jeder Messerbalken seinerseits umfangs­ verteilt mehrere Schneidmesser enthalten kann. Hiermit ist es durch die Art der Steuerung bzw. durch die Wahl der Übersetzungsverhältnisse des Planetengetriebes möglich, einen Messerwechsel während des Betriebes, und zwar entweder nach einer bestimmten Betriebsdauer oder in regelmäßiger Abfolge während des Betriebes durchzuführen. In ähnlicher Weise können mehrere Gegenmesser in einer insbesondere drehbaren Verstellvorrichtung vorgesehen werden, um die unterbrechungsfreien Betriebszeiträume zu verlängern.

Die Messerbalken sind aus Festigkeitsgründen in günstiger Weise als zylindrische Körper ausgebildet, in denen in keilförmigen Ausnehmungen die Schneidmesser justierbar eingesetzt sind. Da in der Regel die Messertrommel von einem Zapfen her angetrieben wird, vorzugsweise von dem dem Planetengetriebe gegenüberliegenden Zapfen, kann es zu Torsionsverformungen in der Messertrommel kommen, die in bevorzugter Weise durch exzentrische Verbindungsstangen aufgenommen werden können, durch die die Messertrommel zu einem Käfig ausgebildet wird. Der dem Drehantrieb der Messertrommel entgegengesetzte Achszapfen ist in bevor­ zugter Weise als Hohlwelle ausgebildet und nimmt die Antriebswelle des Planetengetriebes auf, das hierbei vollständig in dem einen Scheibenkörper der Messertrommel gekapselt sein kann. Die Torsionsgefahr läßt sich auch durch einen synchronen Antrieb über beide Achszapfen vermeiden. Auch können beide Achszapfen hohl ausgebildet sein und beide Scheibenkörper unabhängige Planetengetriebe aufweisen, die jeweils unterschiedliche Messerbalken ein­ zeln oder gruppenweise steuern.

Ein bevorzugtes Größen- bzw. Übersetzungsverhältnis zwi­ schen dem Sonnenrad und den Planetenrädern liegt bei 1 : 1, wodurch die Drehzahl des Messerbalkens doppelt so hoch ist wie die Drehzahl der Messertrommel und damit die Bahnge­ schwindigkeit des Schneidmessers mehrmals doppelt so hoch ist wie die Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommel auf dem Durchmesser der äußersten Hüllkurve der Messerbahn. Nach dieser Umfangsgeschwindigkeit wird etwa die Trans­ portgeschwindigkeit der Tapetenbahn eingestellt. Dies bedeutet, daß das Schneidmesser gegenüber der Tapetenbahn im Schnitt voreilt, so daß die Gefahr einer Wellenbildung in der Tapetenbahn vollkommen ausgeschaltet ist.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommel an der Schneidstelle beträgt etwa 650 m/min, die des Messer­ balkens somit 1300 m/min. Bei einem Umfang der Hüllkurve an die Zykloide des Schneidmessers bzw. der größtmöglichen Kreisbahn des Schneidmessers von 1,005 m, die eine Schnittlänge von 10,05 m bei jeweils 10 Umläufen zwischen den Schnitten erzeugt, ergibt sich eine Förderge­ schwindigkeit von 650 m/min.

Die erforderliche Leistung für den Antrieb der Messerwalze und sämtlicher Umlenk- und Einzugswalzen sowie der Füh­ rungsbänder wird mit etwa 3 kW angenommen, für den Stell­ motor zur Betätigung des Planetengetriebes ist eine Lei­ stung von 2,5 kW vorgesehen.

Die Messerschneiden der Schneidmesser und der Gegenmesser sind in Schnittstellung jeweils zur Bahnlängsrichtung angestellt und zueinander versetzt, wobei sie etwa zu einer gemeinsamen Ebene fluchten. Hierbei bildet das Gegenmesser einen spitzen Winkel mit der auslaufenden Bahn und das Schneidmesser einen spitzen Winkel mit der zulau­ fenden Bahn.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist anhand der nach­ stehenden Figuren dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung durch die Achse der Messertrommel (Horizontalschnitt) in einer ersten Ausführung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Achse der Messertrommel (Horizontalschnitt) in einer zweiten Ausführung.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Hauptteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung senkrecht zur Achse der Messertrommel (Vertikalschnitt).

Fig. 4 zeigt einen Messerbalken in einem ersten Quer­ schnitt als Einzelheit.

Fig. 5 zeigt einen Messerbalken in einem zweiten Quer­ schnitt als Einzelheit.

In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In den im wesentlichen übereinstimmenden Fig. 1 und 2 ist ein Gestell 1 gezeigt, in dessen Seitenteilen oder Wangen 2 eine Messertrommel 3 drehbar gelagert ist. Die Messertrommel 3 besteht aus zwei als Gehäuse augebildeten Scheibenkörpern 4, die über eine zentrale Welle 5 mit­ einander verbunden sind. An die Scheibenkörper 4 schließen sich außen hohlzylindrische Achszapfen 6 an. Zwischen den Scheibenkörpern 4 der Messertrommel 3 ist ein Messerbalken 7 drehbar gelagert; diesem gegenüberliegend ist ein Ver­ bindungsstab 8 zur Versteifung und zur Auswuchtung zwi­ schen den Scheibenkörpern 4 eingesetzt. Der erste Achs­ zapfen 6 a trägt ein Antriebsritzel 9, das mittels eines Zahnriemens 10 oder einer Kette vom Antriebsritzel 11 eines Antriebsmotors 12 angetrieben wird. Der Antriebs­ motor 12 ist an der ersten Wange 2 a des Gestells 1 befe­ stigt. An der zweiten Wange 2 b des Gestells 1 ist ein Stellmotor 13 angeordnet, der über eine Antriebsachse 14 mit einem Planetengetriebe, bestehend aus Sonnenrad 15 und Planetenrad 16 im zweiten Scheibenkörper 4 b verbunden ist, das der Steuerung des Messerbalkens 7 dient. Das Pla­ netenrad 16 ist unmittelbar mit dem drehbar gelagerten Messerbalken 7 verbunden, im Messerbalken sind zwei sich gegenüberliegende Schneidmesser 17 erkennbar, mit dem Gestell 1 ist ein feststehendes Gegenmesser 18 verbunden. In Fig. 1 rollt das Planetenrad außen auf einer Außen­ verzahnung des Sonnenrades ab, während in Fig. 2 das Sonnenrad eine Innenverzahnung hat, an der das Planetenrad innen abrollt.

In Fig. 3 ist die Kreisbahn 19 der Messerbalkenachse angedeutet; weiter ist die Kreisbahn 20 der Schneidkanten relativ zur Messerbalkenachse gezeigt. Am Messerbalken 7 sind im einzelnen zwei im Querschnitt rechtwinkelige Ausnehmungen 21 erkennbar, in denen die Schneidmesser 17 gehalten sind. Das feststehende Gegenmesser 18 ist in einem Messerhalter 22 aufgenommen.

Es ist erkennbar, daß die Messer etwa parallel zu einer gedachten Ebene liegen, die die horizontal von links nach rechts laufend anzunehmende Bahn in einem von 90° abwei­ chenden Winkel schneidet. Weiterhin ist erkennbar, daß in der Schnittstellung die Messerbalkenachse außerhalb der Ebene durch die Messerwalzenachse und die Schneidkanten verläuft, so daß sich durch Relativverdrehung des Messer­ balkens eine Justier- und Nachstellmöglichkeit ergibt.

In Fig. 4 sind an dem im Querschnitt dargestellten Messerbalken 7 die über die Balkenlänge verlaufenden im Querschnitt rechtwinkeligen Ausnehmungen 21 für die Schneidmesser 17 sowie Ansenkungen 23 für die Schrauben­ kopfauflage von Sicherungsbolzen 24 erkennbar.

In Fig. 5 sind in einer abweichenden Schnittebene weitere Ansenkungen 25 gezeigt, von denen ausgehend Stellschrauben 26 für eine Justierung der Schneidmesser 17 eingedreht werden. Die Funktion ergibt sich ohne weiteres aus der Darstellung.

• Bezugszeichenliste
   1 Gestell
   2 Wange
   3 Messertrommel
   4 Scheibenkörper
   5 Welle
   6 Achszapfen
   7 Messerbalken
   8 Verbindungsstab
   9 Antriebsritzel
  10 Zahnriemen
  11 Antriebsritzel
  12 Antriebsmotor
  13 Stellmotor
  14 Antriebsachse
  15  Sonnenrad
  16 Planetenrad
  17 Schneidmesser
  18 Gegenmesser
  19 Kreisbahn (Balkenachse)
  20 Kreisbahn (Schneidkante)
  21 Ausnehmung
  22 Messerhalter
  23  Ansenkung
  24 Sicherungsbolzen
  25 Ansenkung
  26 Stellschraube

Claims (40)

1. Vorrichtung zum Schneiden von endlosen Folien- oder Papierbahnen, insbesondere Tapetenbahnen, in Einzel­ längen mittels zumindest eines angetriebenen geraden Schneidmessers und eines feststehenden, dazu pa­ rallelen Gegenmessers oder einer mitlaufenden, zylin­ drischen Gegenwalze, wobei das Schneidmesser in einem drehend verstellbaren Messerbalken gehalten ist, der exzentrisch in einer rotierend angetriebenen Messer­ trommel aufgenommen ist, insbesondere drehbar in die­ ser gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerbalken (7) und die Messertrommel (3) voneinander unabhängig steuerbare Drehantriebe (12, 13) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerbalken (7) mit einem als Planetenrad (16) wirkenden Zahnrad verbunden ist, das mit einem koaxial zur Messertrommel (3) angeordneten, als Sonnenrad (15) wirkenden Zahnrad kämmt, wobei die Messertrommel als Planeten- radträger bzw. Steg des Planetengetriebes wirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (15) und das Planetenrad (16) ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (16) die gleiche oder die doppelte Zähnezahl wie das Sonnenrad (15) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das koaxial zur Messertrommel (3) angeordnete Sonnenrad (15) einen unabhängig vom Antrieb der Messertrommel (3) steuerbaren Drehantrieb (13) zur Verstellung des Messerbalkens (7) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (13) für das Sonnenrad (15) fest­ setzbar ist, wobei das Schneidmesser (17) eine Zykloide in bezug auf die Drehachse der Messertrommel (3) beschreibt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (13) für das Sonnenrad (15) mit der Drehzahl der Messertrommel (3) antreibbar ist, wobei das Schneidmesser (17) in bezug auf die Dreh­ achse der Messertrommel (3) eine Kreisbahn beschreibt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (3) aus zwei durch eine zentrale Welle (5) verbundenen Scheibenkörpern (4) besteht, in denen zumindest ein Messerbalken (7) exzentrisch achsparallel gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Messertrommel (3) zwei oder mehr Messer­ balken (7) gleichmäßig umfangsverteilt gelagert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (3) in zwei äußeren Achszapfen (6) gelagert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messertrommel (6) in den Scheibenkörpern (4) gelagert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Achszapfen (6) als Hohlwelle ausgebildet ist und die Antriebswelle (14) für das Planetengetriebe aufnimmt, das in einem der als Getriebegehäuse ausgebildeten Scheibenkörpern (4) aufgenommen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Achszapfen (6), insbesondere der dem Planetengetriebe gegenüberliegende Achszapfen, beispielsweise über ein Antriebsritzel (9) mit einem Drehantrieb (12) für die Messertrommel (3) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Achszapfen (6) je eine Antriebswelle (14) für zwei unabhängige Planetengetriebe aufnehmen, die jeweils zumindest einen Messerbalken (7) unabhängig steuern.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (12) für die Messertrommel (3) über Zahnräder und/oder Zahnriemen (10) mit Zahnrädern von Umlenk- und Einzugswalzen sowie Führungsbändern gekoppelt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Messertrommel (3) ein Impulsgeber, vorzugsweise in Form eines koaxialen metallischen Halbzylinders angeordnet ist, der die Phasenlage der Messertrommel erfaßt und die Anzahl der Umläufe registriert.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Messertrommel (3) symmetrisch zu den Messerbalken (7) ein oder mehrere Stäbe (8) zwischen den Scheibenkörpern (4) zur Auswuchtung der Trommel und zur Aufnahme von Torsionskräften angebracht sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichartige Messerbalken (7) auf gleichem Durchmesser umfangsverteilt in der Messertrommel (3) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerbalken (7) als Vollzylinder ausgebildet sind, in denen im Querschnitt dreieckige Ausnehmungen (21) als Aufnahme für justierbare Schneidmesser (17) vorgesehen sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise zwei Schneidmesser (17) in jedem Messerbalken (7) vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittschaltmotor (13) koaxial am Antrieb des Planetengetriebes angesetzt ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Schneidmesser (17) und Gegenmesser (18) in Schnittstellung mit entgegengesetzten Seitenflächen etwa fluchtend zu einer Ebene ausgerichtet sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Gegenmesser (18) mit der einlau­ fenden Bahn und das Schneidmesser (17) in der Schnitt­ stellung mit der auslaufenden Bahn einen spitzen Win­ kel von etwa 2 bis 10° bilden.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen horizontaler Bahn die Schneid­ messer (17) oberhalb der Bahn und das Gegenmesser (18) unterhalb der Bahn angeordnet sind.

25. Verfahren zum Schneiden von endlosen Folien- oder Pa­ pierbahnen, insbesondere Tapetenbahnen, mittels eines angetriebenen geraden Schneidmessers und eines fest­ stehenden, dazu parallelen Gegenmessers, oder einer mitlaufenden, zylindrischen Gegenwalze, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser beim Schnitt in sich parallel auf einer Zykloide geführt wird, deren Bahnlinien das Gegenmesser tangieren und daß das Schneidmesser zwi­ schen den Schnitten auf einer zur ersten phasenwin­ kelversetzten Zykloide in sich parallel geführt wird, die zwischen zwei Schnitten in mehreren geschlossenen Umläufen beschrieben wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Schneidmessers beim Schnitt der ganz- oder gebrochenzahligen mehrfachen Transportgeschwindigkeit der Folien- oder Papierbahnen entspricht.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Überführungen des Schneidmessers zwischen den beiden zueinander phasenversetzten Zykloiden innerhalb eines Umlaufes erfolgen.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser während der Überführungen zwischen den beiden phasenversetzten Zykloiden Kreisbahnabschnitte beschreibt.

29. Verfahren zum Schneiden von endlosen Folien- oder Papierbahnen, vorzugsweise Tapetenbahnen mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad während des Schnitts festgehalten wird und ausschließlich während des davor und danach liegenden Umlaufes der Messertrommel zur Verstellung des Messerbalkens zeitweise angetrieben wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad um einen Winkel angetrieben wird, der eine Verstellung des Messerbalkens um jeweils 90° relativ zur Messertrommel entspricht.

31. Verfahren zum Schneiden von endlosen Folien- oder Papierbahnen, insbesondere Tapetenbahnen, mittels eines angetriebenen geraden Schneidmessers und eines feststehenden, dazu parallelen Gegenmessers, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser beim Schnitt in sich parallel auf einer Kreisbahn geführt wird, deren Bahnlinien das Gegenmesser tangieren und daß das Schneidmesser zwi­ schen den Schnitten auf einer Kreisbahn mit gegenüber der ersten geringeren Durchmesser in sich parallel geführt wird, die zwischen zwei Schnitten in mehreren geschlossenen Umläufen beschrieben wird.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahngeschwindigkeit des Schneidmessers beim Schnitt der Transportgeschwindigkeit der Tapetenbahnen entspricht.

33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Überführungen des Schneidmessers zwischen den beiden Kreisbahnen unterschiedlichen Durchmessers innerhalb eines Umlaufes erfolgen.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser während der Überführungen zwi­ schen den Kreisbahnen unterschiedlichen Durchmessers Zykloiden beschreibt.

35. Verfahren zum Schneiden von endlosen Tapetenbahnen mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad dauernd mit der Drehzahl der Messer­ trommel angetrieben wird und nur zum Überführen des Messers von einer Kreisbahn auf die andere zeitweise festgehalten wird.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Sonnenrades zur Verstellung über einen Winkel erfolgt, der einer Verdrehung des Messerbalkens um 90° gegenüber der Messertrommel entspricht.

37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidvorgang in einer Stellung des Schneid­ messers erfolgt, bei der die Schneidkante geringfügig außerhalb einer Ebene durch die Drehachsen von Messertrommel und Messerbalken liegt.

38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstellen und Nachstellen des geringsten Messerabstandes beim Schneidvorgang durch ein Annähern der Schneidkante des Schneidmessers an die Ebene durch die Drehachsen von Messertrommel und Messerbalken erfolgt.

39. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellen des Messerabstandes während des Betriebes der Vorrichtung erfolgt.

40. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes der Vorrichtung ein vorzugsweise regelmäßiger Wechsel zwischen verschiedenen eingesetzten Schneidkanten erfolgt.