DE4439605C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sägen von Papierrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sägen von Papierrollen mit einer Tragwalzen-Rollensäge sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens.

In der Druckindustrie wird das zum Drucken benötigte Papier vielfach in Form von Rollen angeliefert, die eine Länge von einigen Metern und einen Durchmesser von 150 cm oder mehr haben können. Um das Material auf eine verarbeitungsfähige Breite zu bringen, wird die Papierbahn von der Rolle ab­ gezogen und durch eine Schneidstation geführt, in der die Bahn in mehrere schmalere Bahnen mit der jeweils gewünschten Breite aufgeteilt wird. Die schmaleren Bahnen werden dann wieder zu Rollen aufgewickelt. Dieses Um­ spulen der Papierbahn ist relativ zeitraubend und kann zu kostspieligen Pro­ duktionsausfällen führen, wenn das Papier in der jeweils benötigten Breite nicht rechtzeitig nachgeliefert werden kann.

Es ist bereits die Möglichkeit erörtert worden, die Papierrollen in Abschnitte entsprechend der jeweils gewünschten Breite der Papierbahn zu zersägen, so daß das zeitraubende Umspulen entfallen kann. Hierfür eignet sich im Prinzip eine Tragwalzen-Rollensäge, in der die zu zersägende Papierrolle auf zwei pa­ rallel nebeneinanderliegenden Tragwalzen aufliegt und um ihre Längsachse gedreht wird, während ein Sägeblatt, beispielsweise ein Kreissägeblatt, lang­ sam von oben in die rotierende Rolle einschneidet.

Bei Papierrollen mit den oben genannten großen Abmessungen und entspre­ chend hohem Gewicht ist es jedoch kaum möglich, die Papierrolle stabil ge­ nug einzuspannen. Es besteht deshalb die Gefahr, daß das Sägeblatt bei dem Sägevorgang beschädigt wird oder verklemmt. Besonders problematisch sind in diesem Zusammenhang harzgetränkte Papiere, die aufgrund der beim Sä­ gen auftretenden Wärmeentwicklung zu einem Verkleben des Sägeblattes führen können.

Aus dem DE-GM 77 17 683 ist eine Hülsenschneidmaschine bekannt, bei der die Hülse axial auf einer Welle angeordnet und mit einem Ende auf einen auf der Welle verschiebbaren Aufspannkopf aufgespannt ist, der mit Hilfe eines Zugseils in Axialrichtung vorgespannt wird, so daß die Hülse mit ihrem ent­ gegengesetzten Ende gegen einen festen Anschlag getrieben wird. Diese Vor­ richtung ist jedoch nicht zum Sägen von Papierrollen geeignet, die aufgrund ihres großen Gewichts während des Sägevorgangs auf Tragwalzen abgestützt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Sägen von Papierrollen mit einer Tragwalzen-Rollensäge anzugeben, bei dem eine Beschädigung oder ein Verklemmen des Sägeblattes zuverlässig verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Tragwalzen derart einstellt, daß die Papierrolle gegen einen festen Anschlag an einem axialen Ende getrieben wird, und daß man den in bezug auf den Anschlag jen­ seits des Sägeschnittes liegenden Abschnitt der Papierrolle während des Sä­ gevorgangs in die dem Anschlag entgegengesetzte Richtung drückt oder zieht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit darauf verzichtet, die Pa­ pierrolle fest einzuspannen. Statt dessen sorgt man durch eine geeignete An­ ordnung der Tragwalzen, beispielsweise durch eine geringfügige V-Stellung dieser Walzen dafür, daß die auf den Tragwalzen rotierende Papierrolle eine Kraftkomponente in axialer Richtung erfährt und somit die Tendenz hat, in Richtung ihrer Längsachse auszuwandern. Auf diese Weise wird die Papierrol­ le ständig gegen einen festen Anschlag getrieben, der an einem axialen Ende des Tragwalzenpaares angebracht ist. Die Papierrolle liegt somit ständig un­ ter Vorspannung an dem Anschlag an, so daß der Sägeschnitt in einer defi­ nierten Position vorgenommen werden kann.

Allerdings muß bei diesem Verfahren noch dafür gesorgt werden, daß der in bezug auf den Anschlag jenseits des Sägeschnittes liegende Abschnitt der Pa­ pierrolle im Verlauf des Sägevorgangs wirksam von dem Sägeblatt ferngehal­ ten wird, so daß er nicht gegen das Sägeblatt drückt und ein Verklemmen desselben verursacht. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß dieser Abschnitt der Papierrolle in die dem An­ schlag entgegengesetzte Richtung gedrückt oder gezogen wird.

Dies läßt sich beispielsweise dadurch bewirken, daß die Tragwalzen in sepa­ rate Längsabschnitte unterteilt sind und die beiderseits des Sägeblattes lie­ genden Abschnitte der Tragwalzen in entgegengesetzte Richtungen angestellt sind, so daß auf den vom Anschlag abgewandten Abschnitt der Papierrolle ei­ ne entgegengesetzt gerichtete axiale Kraftkomponente wirkt, die allerdings schwächer ist als die auf den anderen Abschnitt wirkende Kraftkomponente, so daß die resultierende Axialkraft nach wie vor auf den Anschlag gerichtet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch der vom Anschlag abgewandte Abschnitt der Papierrolle durch mindestens eine in den Sägeschnitt eingreifende Spaltkeilrolle von dem Sägeblatt ferngehal­ ten.

Eine alternative Möglichkeit besteht darin, in den Kern des vom Anschlag ab­ gewandten Abschnitts der Papierrolle ein Spannwerkzeug einzuführen, das in einem Axiallager drehbar gelagert ist, und mit Hilfe dieses Spannwerkzeugs den Papierrollenabschnitt vom Sägeblatt wegzuziehen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 5.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Tragwalzen-Rollensäge, mit der das er­ findungsgemaße Verfahren durchführbar ist;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung zu Fig. 1;

Fig. 3 einen schematischen Grundriß einer Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 4 einen horizontalen Schnitt durch eine auf den Tragwalzen lie­ gende Papierrolle, zur Illustration einer anderen Ausführungs­ form des Verfahrens.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung handelt es sich um eine Tragwalzen- Rollensäge 10 von an sich bekannter Bauart. In einem Maschinenbett 12 sind zwei annähernd parallele waagerechte Tragwalzen 14 gelagert, auf denen die zu zersägende Papierrolle 16 aufliegt, wie deutlicher in Fig. 2 zu erkennen ist.

Die Papierrolle 16 liegt mit einem axialen Ende, links in Fig. 1, an einem axialfesten, in der Höhe verstellbaren Anschlag 18 an.

Ein Rahmen 20 ist in Richtung des Doppelpfeiles A längs des Maschinenbet­ tes 12 verfahrbar und nimmt ein Kreissägeblatt 22 auf, das in annähernd ver­ tikaler Richtung auf die Papierrolle 16 absenkbar ist. Das Kreissägeblatt 22 ist so dimensioniert und so weit absenkbar, daß in der tiefsten Stellung der Kern der Papierrolle 16 durchschnitten werden kann.

Die Papierrolle 16 ist im Uhrzeigersinn in Fig. 2 gewickelt und wird mit Hilfe der Tragwalzen 14 im Uhrzeigersinn um ihre Längsachse gedreht. Das Kreissägeblatt 22 rotiert mit hoher Geschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn und führt somit beim allmählichen Absenken einen ringförmigen Sägeschnitt aus, wobei das Kreissägeblatt in Aufwickelrichtung auf das Papier einwirkt.

Damit ein sauberer Schnitt ausgeführt werden kann, ohne daß das Kreissäge­ blatt 22 beschädigt oder festgeklemmt wird, muß die sehr schwere Papier­ rolle 16 präzise in Axialrichtung fixiert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Tragwalzen 14 nicht genau parallel ausrichtet, sondern in Richtung des Anschlags 18 etwas V-förmig auseinanderlaufen läßt, wie übertrieben in Fig. 3 dargestellt ist. Dies führt dazu, daß die Achse der Papierrolle 16 in Richtung auf den Anschlag 18 etwas abfällt. Wenn die Pa­ pierrolle mit Hilfe der Tragwalzen 14 gedreht wird, wandert deshalb die Pa­ pierrolle 16 gegen den Anschlag 18, und sie wird dann ständig unter Vor­ spannung an dem Anschlag 18 in Anlage gehalten, so daß der Sägeschnitt 24 in einer definierten Position vorgenommen werden kann, ohne daß das Kreissägeblatt 22 abgelenkt wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei durchgehende Tragwalzen 14 vorgesehen, die auf ganzer Länge V-förmig gegeneinander angestellt sind. Dies hat zur Folge, daß die auf den Anschlag 18 gerichtete Kraftkomponente nicht nur auf den vorderen Abschnitt 26 der Papierrolle 16 zwischen dem Sägeschnitt 24 und dem Anschlag 18 wirkt, sondern auch auf den hinteren Abschnitt 28. Wenn keine weiteren Gegenmaßnahmen getroffen würden, hät­ te deshalb der hintere Abschnitt 28 die Tendenz, sich gegen das Kreissäge­ blatt 22 zu bewegen, so daß dieses verklemmen würde.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 sind deshalb an dem Rah­ men 20 in der Position des Sägeschnittes 24 zwei einander diametral gegen­ überliegende Spaltkeilrollen 30 vorgesehen, die ein linsenförmiges Profil ha­ ben und pneumatisch, hydraulisch oder elastisch gegen die Papierrolle 16 vorgespannt sind, so daß sie in den Sägeschnitt 24 eintreten und aufgrund der Keilwirkung die Abschnitte 26 und 28 der Papierrolle voneinander ge­ trennt halten.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist das Kreissägeblatt 22 etwas gegenüber dem Scheitel der Papierrolle 16 versetzt. Durch diese Maßnahme wird ver­ hindert, daß die Papierrolle 16 aufgrund der vom Kreissägeblatt 22 ausgeüb­ ten Schnittkraft seitlich von den Tragwalzen 14 heruntergeworfen wird. Die beiden Spaltkeilrollen 30 liegen auf einer Linie, die etwa rechtwinklig zu der durch die Achsen des Kreissägeblattes 22 und der Papierrolle 16 verlaufen­ den Ebene orientiert ist, und gestatten es somit, daß das Kreissägeblatt 22 bis zum Kern in die Papierrolle 16 einfahren kann.

Unter Umständen genügt eine einzige Spaltkeilrolle 30, um die Abschnitte 26, 28 der Papierrolle auseinanderzuhalten. Bei Papierrollen mit großem Durchmesser könnte es jedoch in der Endphase des Sägevorgangs vorkom­ men, daß sich der noch nicht durchgesägte Kern der Papierrolle unter der Wirkung der einzigen Keilspaltrolle etwas verbiegt, so daß der Spalt auf der diametral gegenüberliegenden Seite verengt würde. Dies wird bei dem ge­ zeigten Ausführungsbeispiel durch die zweite Spaltkeilrolle verhindert.

Wenn der Sägeschnitt vollendet ist, steht der abgetrennte Abschnitt 28 der Papierrolle frei auf den Tragwalzen 14. Falls jedoch der abgetrennte Ab­ schnitt 28 sehr schmal ist, könnte die Gefahr bestehen, daß dieser abge­ trennte Abschnitt umkippt. In diesem Fall ist deshalb eine Verfahrensvariante vorzuziehen, die nachfolgend anhand der Fig. 4 erläutert werden soll.

Die Tragwalzen 14 sind wieder in der zuvor erläuterten Weise angestellt, so daß die Papierrolle 16 als Ganzes gegen den in Fig. 4 nicht gezeigten An­ schlag am linken Ende getrieben wird. An der Stelle des Sägeschnittes 24 wird ein relativ schmaler Abschnitt 28 von der Papierrolle 16 abgeschnitten. Die Spaltkeilrollen 30 sind in diesem Fall nicht aktiviert. Statt dessen wird in den Kern des Abschnitts 28 ein pneumatischer Spannkern 32 eingefahren, der radial gegen die Innenwand des Kerns gespannt wird, so daß er den Ab­ schnitt 28 in Position hält. Der Spannkern 32 ist in einem nicht gezeigten Axiallager drehbar gelagert, so daß er sich mit dem Papierrollen-Abschnitt 28 mitdrehen kann und diesen Abschnitt von dem Kreissägeblatt 22 fernhält. Bevorzugt wird der Spannkern 32 mit Hilfe eines Pneumatik- oder Hydraulik­ zylinders 34 etwas in die dem Anschlag 18 entgegengesetzte Richtung vorge­ spannt, so daß der Papierrollen-Abschnitt 28 von der Schnittstelle weggezo­ gen wird. Nach Vollendung des Schnittes wird der abgetrennte Abschnitt 28 durch den Spannkern 32 sicher in aufrechter Lage gehalten.

Claims (9)

1. Verfahren zum Sägen von Papierrollen (16) mit einer Tragwalzen-Rollen­ säge (10), dadurch gekennzeichnet, daß man die Tragwalzen (14) derart ein­ stellt, daß die Papierrolle (16) gegen einen festen Anschlag (18) an einem axialen Ende getrieben wird, und daß man den in bezug auf den Anschlag (18) jenseits des Sägeschnittes (24) liegenden Abschnitt (28) der Papierrolle während des Sägevorgangs in die dem Anschlag (18) entgegengesetzte Rich­ tung drückt oder zieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Stelle des Sägeschnittes (24) mindestens eine Spaltkeilrolle (30) radial in die Schnittfuge vorspannt, um die beiderseits des Sägeschnittes (24) liegen­ den Abschnitte (26, 28) der Papierrolle (16) auseinanderzudrücken.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen mitdrehbaren Spannkern (32) in das dem Anschlag (18) entgegengesetzte Ende der Papierrolle (16) einführt und den beim Sägen abgetrennten Ab­ schnitt (28) der Papierrolle (16) mit Hilfe des Spannkerns vom Sägeblatt (22) fernhält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Spannkern (32) während des Sägevorgangs hydraulisch oder pneumatisch in die dem Anschlag (18) entgegengesetzte Richtung zurückzieht.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Tragwalzen-Rollensäge (10) mit paarweise angeordneten waagerechten, annähernd parallel verlaufenden Tragwalzen (14) zur drehbaren Abstützung der Papierrolle (16) und mit einem im wesentlichen von oben in die rotie­ rende Papierrolle (16) einschneidenden Sägeblatt (22), dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem Ende des Tragwalzenpaares ein fester Anschlag (18) für die Papierrolle (16) vorgesehen ist und daß die Tragwalzen (14) zumindest in einem an den Anschlag (18) angrenzenden axialen Abschnitt derart angestellt sind, daß sie in Richtung auf den Anschlag V-förmig auseinanderlaufen oder etwas abfallen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch­ gehende, auf ganzer Länge V-förmig angestellte Tragwalzen (14) vorgesehen sind und daß ein Trennmechanismus (30; 32) vorgesehen ist, der den jen­ seits des Sägeschnittes (24) liegenden Abschnitt (28) der Papierrolle (16) in Axi­ alrichtung von dem Sägeblatt (22) fernhält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenn­ mechanismus aus mindestens einer Spaltkeilrolle (30) besteht, die die Form einer Linse oder eines Doppelkegels hat und an der Stelle des Sä­ geschnittes (24) radial in die Schnittfuge eindrückbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Säge­ blatt ein Kreissägeblatt (22) ist und daß mindestens zwei Spaltkeilrollen (30) vorgesehen sind, die einander in bezug auf die Achse der Papierrolle (16) dia­ metral gegenüberliegen und auf einer Linie angeordnet sind, die etwa recht­ winklig zu der durch die Achse des Kreissägeblattes (22) und die Achse der Papierrolle (16) verlaufenden Ebene orientiert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennmechanismus einen koaxial mit der Papierrolle (16) ausgerichteten, drehbar gelagerten Spannkern (32) aufweist, der in das dem Anschlag (18) entgegen­ gesetzte Ende der Papierrolle (16) einführbar und im Kern der Papierrolle (16) festspannbar ist und während des Sägevorgangs in Axialrichtung arretierbar oder in die dem Anschlag (18) entgegengesetzte Richtung zurückziehbar ist.