DE4037110A1 - Einrichtung zum aendern des arbeitspunktes - Google Patents

Description

Die vorgeschlagene Einrichtung bezieht sich auf das Gebiet des Veränderns des Arbeitspunktes einer Schneideinrichtung beim Zerteilen eines sich bewegenden Substrates wie bei­ spielsweise einer Bahn aus Papier, Folie, Gewebe, Metall, Kunststoff oder dgl. in einzelne schmalere Streifen, in welcher mindestens ein rasierklingenartiges Schneidwerk­ zeug in einer bewegbaren Halteeinrichtung befestigt ist. Einrichtungen der angesprochenen Art werden in entsprechen­ den Maschinen verwendet, um relativ breite Bahnen in relativ schmalere Streifen zu zerschneiden. Diese Streifen werden oftmals anschließend weiterverarbeitet, beispielsweise zu Rollen aufgewickelt, so daß Einrichtungen der angesprochenen Art oftmals in sog. Rollenschneidmaschinen oder Wickelma­ schinen eingebaut sind.

Zum Zerteilen der ursprünglich brei­ ten Bahn gibt es mehrere Möglichkeiten des Schneidens, bei­ spielsweise scherenartig zusammenarbeitende Messer, Quetsch­ messer oder aber auch sog. Rasierklingenmesser. Während bei den sog. mitlaufenden Messern, die Messer der Bewegung der zu zerteilenden Bahn folgen wie beispielsweise Kreismesser oder Scherenschnittmesser, stehen die sog. Rasierklingenmes­ ser im wesentlichen grundsätzlich still und vermögen dem Lauf der zu zerschneidenden Bahn nicht zu folgen. Aus die­ sem Grund bleibt während des Betriebes der Einrichtung im wesentlichen der gleiche Punkt der Schneide des Messers mit der Bahn im Eingriff, was zu entsprechenden auch negativen Folgen führen kann. Damit der Schneidpunkt während des Be­ triebes dennoch geändert werden kann, hat man bereits Ein­ richtungen entwickelt, die es gestatten, die sog. Rasier­ klingenmesser während des Schneidvorganges geringfügig ge­ genüber der zu zerschneidenden Bahn hin- oder herzubewegen, damit die nachteiligen Eigenschaften des immerwährenden Schneidpunktes gemindert werden können. In derartigen sog. Changiereinrichtungen zieht man das jeweilige Rasierklin­ genmesser geringfügig hin und her, so daß der Schneidpunkt entlang der jeweiligen Schneide des jeweiligen Rasierklin­ genmessers geringfügig wandert. Eine derartige Schneidvor­ richtung ist beispielsweise aufgrund der DE-A 21 01 538 be­ kannt geworden. Hier sind mehrere rasierklingenartige Mes­ ser in einen entsprechenden Halter eingesetzt. Dieser Hal­ ter kann mit Hilfe eines Exzenters geringfügig derart ver­ schwenkt werden, daß der Eingriffspunkt des jeweils im Ein­ satz befindlichen Messers während des Betriebes der Einrich­ tung um relativ geringe Beträge entlang der Schneide des Messers wandern kann. Die Verwendung eines Exzenters ist jedoch wegen seiner Mechanik dahingehend beschränkt, daß das jeweilige Trennmesser während des Betriebes der Ein­ richtung immer nur der gleichen Bewegung und dem gleichen Bewegungsgesetz zu folgen vermag. Es ist jedoch nicht mög­ lich, die Bewegung des Schneidmessers den Parametern des jeweils zu bearbeitenden Materials oder des verwendeten Werkstoffes des jeweiligen Messers anzupassen.

Die vorlie­ gende Erfindung verfolgt daher die Aufgabe, eine preiswerte Einrichtung vorzuschlagen, die es gestattet, bei jeder in Rede stehenden Schneideinrichtung die Schneidzone auch wäh­ rend des Betriebes individuell verstellen zu können und die es außerdem gestattet, die verschiedensten während des Schneidvorganges zu beachtenden Parameter - zumindest weit­ gehend - zu berücksichtigen. Diese Aufgabe wird mit Hilfe der folgenden Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombi­ nation gelöst durch ein der jeweiligen Halteeinrichtung zugeordnetes, ein sich einerseits an der jeweiligen Halte­ einrichtung und andererseits an dem nicht bewegten Gestell der Einrichtung abstützendes, während des Betriebes ver­ stellbares Getriebe wie beispielsweise einen Druckmittelzy­ linder, einen der Wirkung des verstellbaren Getriebes, ständig entgegenwirkenden, eine gegenüber dem Getriebe kleinere und elastisch wirksam werdende Kraft hervorrufen­ den Krafterzeuger und eine programmierte Zufuhr des Be­ triebsmittels zu dem Getriebe. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den weiter vorgeschlagenen Ansprüchen. Aufgrund der vorgeschlagenen Lösung ist es möglich, das jeweilige Messer beispielsweise derart zu bewegen, daß die Bewegung dem Material des zu schneidenden Substrates, wie beispiels­ weise einer Kunststoffbahn, der Verarbeitungsgeschwindig­ keit dieses Materiales oder dem Werkstoff des Messers ange­ paßt ist. Beispielsweise können unzulässige Erwärmungen von Substrat oder Messer vermieden werden, so daß eine exakte Schneidkante während der gesamten Betriebszeit oder aber auch der Lebensdauer des benützten Messers eingehalten wer­ den können. Hierdurch wiederum ergibt sich eine bessere Aus­ nutzung der eingesetzten Materialien und damit ein kosten­ günstigeres Wirtschaften. Es sind beispielsweise aber auch höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten möglich, so daß die Gesamtmaschine, in die die genannte Einrichtung eingesetzt werden kann, insgesamt ebenfalls wirtschaftlicher betrieben werden kann. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren beliebiger Kombination unter Zuhilfenahme von Fach­ wissen zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung verwirk­ licht sein. Anhand eines den beigefügten Figuren schematisch abgebildeten, den Erfindungsgedanken nicht begrenzenden Aus­ führungsbeispiels wird die vorgeschlagene Lösung nunmehr nä­ her erläutert. Das Ausführungsbeispiel kann ebenfalls in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne den durch die Grundidee abgesteckten Rahmen zu verlassen. In den Figuren sind im vorliegenden Zusammenhang nicht wesentliche dem Fachmann hinreichend bekannte Maschinenteile wegen einer übersichtlicheren Darstellungsweise nicht dargestellt. Die Figuren zeigen vielmehr nur diejenigen Teile, die für die nähere Erläuterung der vorgeschlagenen Lösung und ihrer Vorteile erforderlich sind.

Die einzelnen Figuren bedeuten:

Fig. 1 Schneideinrichtung mit einer Halteeinrichtung für Messer, wobei die Halteeinrichtung um eine Achse verschwenkbar gelagert ist.

Fig. 2 Schneideinrichtung in einem anderen Maßstab als Fig. 1, wobei die Halteeinrichtung für das jewei­ lige Messer geradlinig bewegbar gelagert ist.

Ein Substrat 1, wie beispielsweise eine Bahn aus Papier, Kunststoff, Metall, Folie, Gewebe oder dgl. läuft über Um­ lenkwalzen 2, 3 oder 3a und 4 durch eine Einrichtung, die durch die Seitenwand 5 symbolisiert ist. Die Seitenwand 5 ist zumindest Teil eines Gestelles, in welchem die Umlenk­ walzen 2 und 4 drehbar gelagert sind. Die Umlenkwalzen 3 und 3a sind in einem Hilfsdrehgestell 6 ihrerseits drehbar gelagert, wobei das Hiifsdrehgestell 6 um die Achse 7 ver­ schwenkt werden kann. Die Achse 7 ist ihrerseits drehbar in dem Gestell der Einrichtung beispielsweise in der Sei­ tenwand 5 gelagert. In dem Hilfsdrehgestell 6 können Messer 8 und 9 austauschbar befestigt werden. Durch entsprechende Stellung des Hilfsdrehgestelles 6, die während des Betrie­ bes der Einrichtung fixiert oder aber auch geringfügig durch Verschwenken der Achse 7 und damit des Hilfsdrehge­ stelles 6 verändert werden kann, kann entweder das Messer 8 oder das Messer 9 mit dem Substrat 1 in Eingriff gelan­ gen. Dadurch ergibt sich ein sog. Schneidpunkt 10 oder ei­ ne Schneidzone, der/die bei feststehendem Hilfsdrehgestell 6 während des Betriebes an derselben Stelle verbleiben kann oder aber auch durch entsprechendes Verschwenken des Hilfs­ drehgestelles 6 entlang der Kante 11, d. h. der Schneide des jeweiligen Messers, beispielsweise des Messers 8, wan­ dern kann. Durch den Schneidvorgang wird das ursprünglich breite Substrat 1 in schmalere Streifen 12 zerteilt. Diese Streifen können anschließend weiterverarbeitet, beispiels­ weise zu Rollen entsprechender Breite aufgewickelt werden. In Blickrichtung des Betrachters der Fig. 1 können mehrere Messer 8 oder 9 hintereinander angeordnet werden, so daß es ermöglicht wird, das Substrat 1 je nach Wunsch in mehr oder weniger breite Streifen zu zerteilen. Durch entsprechendes Verschwenken des Hilfsdrehgestelles 6 kann/können anstelle des oder der Messer 8 auch das oder die Messer 9 mit dem Substrat 1 in Eingriff gebracht werden. Teile in Fig. 2, die denjenigen nach Fig. 1 entsprechen, sind in Fig. 2 mit den gleichen Bezeichnungen versehen, jedoch ist in Fig. 2 jedes Messer 8 vorzugsweise in einer separaten Halteeinrich­ tung 13 austauschbar befestigt. Mit der Halteeinrichtung ist eine Führung 14 verbunden, welche eine weitere Führung 15 umgreift. Da die Führung 15 mit dem Gestell der Einrich­ tung, beispielsweise der Seitenwand 5, fest verbunden ist, und da weiterhin die weitere Führung 15 geradlinig ist, kann die Halteeinrichtung 13 geradlinig entlang der Führung 15 verschoben werden. Zu diesem Zweck ist mit der Halteein­ richtung 13 über ein entsprechendes Gelenk 16 ein während des Betriebes der übrigen Einrichtung verstellbares Getrie­ be, beispielsweise in Form eines Druckmittelzylinders 17 mit Kolbenstange 18 verbunden. Andererseits stützt sich der Druckmittelzylinder 17 über ein Gelenk 19 an dem Ge­ stell der Maschine oder der Einrichtung beispielsweise an der Seitenwand 5 ab. Damit können die Halteeinrichtung 13 bei entsprechender Einleitung von Betriebsmittel wie bei­ spielsweise Druckmittel in den Druckmittelzylinder 17 und damit das oder die Messer 8 entlang der Führung 15 ent­ sprechend verschoben werden. Der Druckmittelzylinder 17 enthält an beiden Stirnseiten des mit der Kolbenstange 18 verbundenen Kolbens 20 jeweils eine Druckkammer 21 und eine weitere Druckkammer 22. Die Druckkammer 21 enthält eine Zu­ fuhrleitung 23 mit Ventil 24, die Druckkammer 22 eine Zu­ fuhrleitung 25 mit Ventil 26. Durch die Zufuhrleitungen 23 und 25 kann Druckmittel mit wählbarem Druck und wählbarer Menge in die jeweilige Druckkammer des Druckmittelzylinders 17 eingeführt werden. An dem Gestell der Maschine, wie bei­ spielsweise der Seitenwand 5, ist daneben eine Spindel 27 so befestigt, daß sie gegenüber dem Gestell der Einrichtung bewegt werden kann. An der Spindel 27 ist beispielsweise ein Anschlag 28 befestigt. Ferner ist eine Mutter 29 auf die Spindel aufgeschraubt, so daß die Lage der Spindel 27 und damit auch diejenige des Anschlages 28 eingestellt werden kann. Außerdem durchgreift die Spindel 27 eine Bohrung 30, die in einen entsprechenden Halter 31 eingearbeitet ist. Der Halter 31 ist mit dem Gestell der Einrichtung, bei­ spielsweise der Seitenwand 5 verbunden. Die Spindel 27 ist in der Maschine - zumindest im wesentlichen - parallel zu der Kolbenstange 18 angeordnet. Außerdem ist der Anschlag 28 derart mit der Spindel 27 verbunden, daß er gegen die Halteeinrichtung 13 oder aber auch die Halteeinrichtung 13 gegen den Anschlag 28 anliegen kann. Auf die Spindel 27 ist außerdem eine weitere Mutter 32 derart aufgeschraubt, daß eine spiralförmige Druckfeder 33 als Erzeuger einer elasti­ schen Kraft zwischen der weiteren Mutter 32 und dem Halter 31 gehalten und nach Wahl gespannt werden kann. Wenn nun Druckmittel durch die Zufuhrleitung 23 in die Druckkammer 21 entsprechend eingeführt wird, dann wird der Kolben 20 in Fig. 2 nach oben geschoben, Dabei verschiebt sich die Halteeinrichtung 13 für das Messer 8 und damit das Messer 8 selbst ebenfalls nach oben, bis die Halteeinrichtung 13 gegen den Anschlag 28 anliegt. Bei weiterer oder stärkerer Zufuhr von Druckmittel durch die Zufuhrleitung 23 wird der Anschlag 28 und damit auch die Spindel 27 von der Halteein­ richtung 13 entgegen der ständig wirkenden elastischen Kraft der Druckfeder 33 mit verschoben. Damit muß der Druckmittel­ zylinder 17 gegen die elastische Kraft des durch den bei­ spielsweise in Form einer Druckfeder dargestellten elas­ tisch wirkenden Krafterzeuger arbeiten, sofern das Messer 8 mit dem Substrat 1 in Eingriff gelangen oder diesem ge­ genüber während des Schneidens, d. h. auch während des Lau­ fes des Substrates geringfügig verschoben werden soll. Da­ mit das Messer 8 bei Bedarf außer Eingriff mit dem Substrat 1 gelangen kann, kann Druckmittel in die Zufuhrleitung 25 eingeleitet werden, so daß die Halteeinrichtung 13 und alles was daran befestigt ist von dem Substrat 1 entfernt, bei­ spielsweise in Fig. 2 nach unten verschoben werden kann. Durch Verdrehen der Mutter 32 kann die Druckfeder 33 mehr oder weniger gespannt werden, wodurch die dem Druckmittel­ zylinder 17 entgegenwirkende elastische Kraft je nach Er­ fordernis ein- oder nachgestellt werden kann. Dies ist ent­ weder von Hand oder aber auch motorisch, beispielsweise mit Hilfe einer entsprechenden Fernsteuerung möglich. Wenn das Druckmittel in die Zufuhrleitung 23 in genügender Menge und mit genügendem Druck eingeführt wird, dann ist es mit Hilfe der vorgeschlagenen Einrichtung nicht nur möglich, das Mes­ ser 8 mit dem Substrat 1 in Eingriff zu bringen, sondern auch den Ort 10 des Eingriffs, den sog. Schneidpunkt oder die sog. Schneidzone so zu verändern, daß er/sie durch Än­ dern des Druckes entlang der Schneide 11 des Messers 8 in Fig. 2 nach oben oder nach unten auch während des Betriebes der Einrichtung wandern kann. Das Programm, dem der Druck in der Zufuhrleitung 23 unterliegt, kann beispielsweise in Abhängigkeit der Laufgeschwindigkeit des Substrates 1, dem Material des Substrates und/oder aber auch dem Material des Messers 8 verändert beispielsweise einem elektronischen Speicher mit entsprechendem ggfs. ebenfalls elektronischem Regelgerät entnommen werden. Dies kann entweder automatisch mit Hilfe einer entsprechenden Steuereinrichtung, wie bei­ spielsweise einer elektronischen Steuereinrichtung erfolgen. Es ist jedoch auch Handverstellung durch die jeweilige Be­ dienungsperson möglich. Es ist denkbar, daß die Bewegung des Messers 8 auch dadurch hervorgerufen und je nach Wunsch eingestellt werden kann, daß entsprechend Druckmittel so­ wohl in die Zufuhrleitung 23 als auch in die Zufuhrleitung 25 eingeleitet werden. Dies bedeutet jedoch einen höheren Aufwand, da eine entsprechende Regeleinrichtung vorgesehen werden muß, die zwei unterschiedliche Drücke in gewünschter Balance zu halten vermag. Weitgehend preisgünstiger ist es jedoch, nur eine, beispielsweise die Druckkammer 21 einem bestimmten Programm zu unterwerfen, wohingegen die erfor­ derliche Gegenkraft mechanisch, beispielsweise mit Hilfe der Spindel 27 und der sie umgebenden Teile hervorgerufen wird. Auf diese Weise ist es möglich, mit relativ hohen Drücken im Druckmittelzylinder 21 zu arbeiten, so daß Ver­ fälschungen, wie sie beispielsweise durch Reibungskräfte auftreten, vermieden werden können. Die einen Gegendruck hervorbringende Druckkammer 22 wird dann nur noch dazu be­ nutzt, um das Messer 8 von dem Substrat freizubekommen, d. h. daß es von der Bahn 1 entfernt, d. h. abgestellt werden kann. Das in die Druckkammer 21 eintretende Druckmittel kann hinsichtlich seiner Menge und/oder seines Druckes verändert werden, wobei die Veränderung einem bestimmten zeitlichen Verlauf zu folgen vermag. In diesem zeitlichen Verlauf kann beispielsweise der Druck, dem das Druckmittel in der Druckkammer 2i unterliegt, verändert werden, so daß der Kolben 20 und damit auch die Kolbenstange 18 sowie die Halteeinrichtung 13 und das Messer 8 geringfügig verschoben werden. Daneben ist jedoch ebenfalls möglich, die Menge des in der Druckkammer 21 befindlichen Druckmittels zeitlich zu verändern. Daneben ist anzumerken, daß in die in Rede ste­ hende Maschine, wie beispielsweise eine Rollenschneid- und/ oder Wickelmaschine, nicht nur eine Halteeinrichtung und/ oder nur ein Messer 8 eingebaut werden können. Vielmehr ist es möglich, sozusagen in Blickrichtung der Fig. 2 hinterein­ ander, mehrere Halter 13 mit jeweils einem oder mehreren Messern 8 anzuordnen, so daß das Substrat 1 in eine Vielzahl von schmaleren Streifen 12 mit Hilfe der Messer 8 zerteilt werden kann. Anstelle einer Druckfeder 13 können auch an­ dere Federn verwendet werden, sofern sie zweckdienlich er­ scheinen. Durch entsprechende Wahl der jeweiligen Zufuhr­ leitungen zu den jeweiligen Druckmittelzylindern 21 ist es daneben möglich, mehrere Messer 8 zueinander gemeinsam syn­ chron und/oder mehrere andere Messer hierzu auch asynchron während des Schneidbetriebes gegenüber dem jeweiligen Sub­ strat zu verschieben. Es ist ebenfalls möglich, mehrere Mes­ ser mittels gemeinsamer Zufuhr des Druckmittels zu Gruppen zusammenzufassen und mehrere Gruppen von Messern vorzusehen, wobei die eine Gruppe von Messern zu einer anderen Gruppe nicht unbedingt synchron verschoben werden muß. Auf diese Weise können die während des Schneidvorganges auf das lau­ fende Substrat einwirkenden Querkräfte gesteuert oder be­ einflußt werden. Damit kann eventuellen unerwünschten Schwingungen des Substrates, die das Schneidergebnis beein­ trächtigen könnten, entgegengewirkt werden. Verstellbare oder während des Betriebes der Einrichtung verstellbare mechanische oder elektrische Getriebe sind oftmals weniger preiswert als die vorzugsweise vorgeschlagene Lösung, haben daher nicht immer alle diejenigen Vorteile wie das Ausfüh­ rungsbeispiel. Anstelle einer Geradführung kann auch eine schwenkbare Halterung des jeweiligen Messers vorgesehen wer­ den, ohne daß dies den vorliegenden erfinderischen Rahmen verlassen könnte, Des weiteren kann vorgesehen sein, daß jedes Messer mit Hilfe einer entsprechenden Führung über die Breite des zu bearbeitenden Substrates verschoben und an gewünschter Stelle befestigt oder arretiert werden kann. Daneben kann vorgesehen sein, daß die Regeleinrichtungen in entsprechender Weise beispielsweise mit den Ventilen 24 und 26 in Verbindung stehen, um die Druckverläufe in den Druckkammern 21 und 22 im gewünschten Sinne zu beeinflussen.

Teileliste

 1 Substrat
 2 Umlenkwalze
 3 Umlenkwalze
 3a Umlenkwalze
 4 Umlenkwalze
 5 Seitenwand
 6 Hilfsdrehgestell
 7 Achse
 8 Messer
 9 Messer
10 Schneidpunkt
11 Kante/Schneide
12 Streifen
13 Halteeinrichtung
14 Führung
15 weitere Führung
16 Gelenk
17 Druckmittelzylinder
18 Kolbenstange
19 Gelenk
20 Kolben
21 Druckkammer
22 Druckkammer
23 Zufuhrleitung
24 Ventil
25 Zufuhrleitung
26 Ventil
27 Spindel
28 Anschlag
29 Mutter
30 Bohrung
31 Halter
32 weitere Mutter
33 Druckfeder

Claims (7)

1. Einrichtung zum Verändern des Arbeitspunktes (10) einer Schneideinrichtung (8) beim Zerteilen eines sich bewe­ genden Substrates (1) wie beispielsweise einer Bahn aus Papier, Folie, Metall, Kunststoff, Gewebe oder dgl. in einzelne schmalere Streifen (12), in welcher mindestens ein rasierklingenartiges Schneidwerkzeug (8) in einer bewegbaren Halteeinrichtung (13) befestigt ist, gekenn­ zeichnet durch ein der jeweiligen Halteeinrichtung (13) zugeordnetes, sich einerseits an der jeweiligen Halte­ einrichtung (13) und andererseits an dem nichtbewegten Gestell (5) der Einrichtung abstützendes während des Be­ triebes verstellbares Getriebe (17), einen der Wirkung des verstellbaren Getriebes (17) ständig entgegenwirken­ den, eine gegenüber dem verstellbaren Getriebe (17) kleinere und elastisch wirksam werdende Kraft hervor­ rufenden Krafterzeuger (33) und eine programmierte Zu­ fuhr des Betriebsmittels zu dem Getriebe (17).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die entgegenwirkende elastische Kraft hervorbringen­ de Druckerzeuger eine Feder (33) ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Einstellbarkeit der Federkraft.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine entlang einer Spindel (27) verstellbare, den Krafterzeuger beeinflussende Mutter (32).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in einen Druckmittelzylinder (17) eingeleitete Druck oder die Menge an Druckmittel in der Höhe und/oder sei­ nem/ihrem zeitlichen Verlauf einem wählbaren Programm unterliegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ein­ leitung eines Gegendrucks in den Druckmittelzylinder (17).

7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch eine gemeinsame Zufuhr des Druckmittels mehrere in Rede stehende Einrichtungen paarweise gemeinsam verstell­ bar sind.