EP1654097B1 - Schneid-und transportwalze in einer wickelvorrichtung zum aufwickeln von materialbahnen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a cutting and transport roller according to the preamble of claim 1 and a method for influencing the support behavior of a material web on the peripheral surface of the roller.
- Such a cutting and transport roller is from the US-A-5109741 known.
- a cutting and transport roller is out of the EP 0 698 671 A1 known.
- the roller described there has an inner cavity into which a separating body is inserted.
- This separator and the outer shell of the roller limit pressure chambers.
- the pressure chambers are in contact with the environment via passage holes in the circumferential surface of the roller.
- the pressure chambers are connected via pressure medium lines arranged outside the roller overpressure or vacuum sources, so that if necessary in the pressure chambers, a negative pressure or an overpressure is generated, which acts on the running on the peripheral surface of the roller material web. As a result, the material web is held on the roller (negative pressure) or repelled by it (overpressure).
- the described roller is usually used in winding devices for winding the material webs.
- the web must be severed after the formation of a complete roll and the new web start to be applied to a new winding tube.
- For cutting the web serve separation devices, which are also integrated in newer winding devices in the roll.
- Such a separation device is for example in the DE 100 47 545 A1 described.
- the Separating elements of these separators occur briefly through the peripheral surface of the roller and thus cut through the material web.
- the pressure chambers are subjected to a negative pressure, so that the material web is held on the roller. If the web start now reaches the new winding tube, the pressure chambers are subjected to overpressure. The material web is now pushed away from the roller and onto the winding tube. This process is referred to as Anwickelvorgang.
- the DE 4000078 A1 shows a knife roller for the production of window letter envelopes.
- the knife roller On a squeegee with suction ports, wherein the squeegee is angularly fixed in its phase relation to the incoming and outgoing roller.
- the WO 00/71332 A2 shows a device for processing web material.
- the apparatus comprises a cutting roll which includes vacuum-charged holes to hold the material on the surface.
- the US 5,918,518 discloses a device for cutting sheet material.
- the device comprises two winding and cutting rollers, which are each mounted opposite to the device.
- the cutting rollers comprise holes that can be acted upon by means of a pressure chamber with positive or negative pressure.
- the DE 43 08 710 A1 and WO 02/070213 A1 describe a method for removing blank debris from a punching knife on a rotating punching drum.
- the waste pieces are removed from the punching knife of the drum by means of a blast of compressed air.
- the punching drum is hollow. Their interior is pressure tight and is connected via a compressed air line with a compressed air compressor - which is located outside the drum - in conjunction. The compressor ensures a constant pressure of 6 bar in the drum.
- the WO 02/070213 A1 shows a punching drum for punching paper from paper webs.
- a suction hood is provided, which sucks the knife outside the drum.
- the suction hood is pressurized by a compressor with negative pressure.
- the in the EP 0698 671 A1 described cutting and transport roller has voluminous cavities in its interior, through which the pressure mediating media - of course usually air - are supplied to the media outlet openings.
- these media of so-called “pressure sources”, ie any pumps, which are located outside the roller, the roller supplied.
- the object of the present invention is to propose a cutting and transporting roller with which the setting and / or repelling of the material web, even at high peripheral speeds, can be accomplished more reliably.
- the media outlet openings can be subjected to the desired pressure virtually instantaneously.
- pumps require a lead time.
- the valve which delimits the pressure reservoir is mounted as close as possible to the media outlet openings. This is particularly the case when voluminous chambers are provided as pressure supply lines as in the EP 0698 671 A1 ,
- Such a valve can be designed as a changeover switch, with which you can switch between the different pressures back and forth. However, it can also be provided several valves, which operates as a circuit breaker can be. It is advantageous in both embodiments, that already on one side an excess or negative pressure applied to the valves and upon actuation of the valve in a very short time a pressure change occurs at the media outlet openings. In this way, the support behavior of the material web on the peripheral surface of the roller can be influenced much more precisely in terms of time than in the described prior art.
- air is used as the media.
- the cutting and transport roller comprises a pressure reservoir, which is arranged in the roller and whose connection with the media outlet openings with the at least one valve is interruptible.
- a pressure reservoir which is arranged in the roller and whose connection with the media outlet openings with the at least one valve is interruptible.
- two pressure reservoirs are used, each for overpressure and underpressure.
- both the positive or negative pressure is available immediately when needed.
- An arrangement within the roller also offers the advantage that the media supply system does not include rotary unions, which can lead to media loss. As a result, higher pressures can be provided.
- the at least one pressure reservoir is designed as a media tank, which is introduced as a separate component in the roller. Such a roll construction minimizes the production costs considerably.
- the media tanks can be designed, for example, as a cylinder.
- the roller and the pressure reservoirs have independent walls.
- the media tanks can be arranged so that their main axes of inertia coincide with the axis of rotation of the roller.
- the pressure medium tanks can then be pressurized via pipes from the outside with the pressure media of different pressures. This process can also be done at a time where the media is not retrieved from the media reservoirs. It then also plays essentially no role when media are lost through the necessary rotary joints.
- the invention further comprises a method according to claim 3 for influencing the support behavior of a material web on the peripheral surface of a cutting and transporting roller.
- This method is generally used to carry out the Anwickelvorgangs already described in the introduction to this time more precise and thus more reliable especially at high speeds than with the above-discussed known method according to EP 0698 571 A1 to design.
- a static pressure is initially built up in components of the pressure supply system by the means for providing media of different pressure, and the media outlet openings are acted upon by the opening of valves with this pressure.
- FIG. 1 shows a cutting and transport roller 1, whose ends have journals 2. Between the two bearing journals 2 there are two fluid tanks 3, 4 which together with the bearing journals 2 represent components of the axis of the cutting and transporting roller 1. The journals 2 are traversed in the axial direction with pipe penetrations 5, via which the media tanks 3, 4 can be acted upon with media. On the media tanks 3, 4 circular disk-shaped web plates 6 are pushed, which carry the outer shell 7 of the roller. The web plates 6 have flats 8, on which a maintenance flap, not shown, can be attached. The web plates 6 continue to carry the cutting device 9, of the example, some cutting blades 10 are shown. For a more detailed description of the cutting device is on the DE 100 47 545 A1 directed.
- valves 11 are arranged on both sides, which are each connected to two fluid tanks 3, 4 via lines 12. About these valves 11 so the media from both media tanks 3, 4 have been forwarded to the media outlet openings 14.
- An arrangement of valves 11 on both sides of the cutting device 11 allows the operation of the cutting and transport roller in both directions of rotation.
- the valves 11 direct the media, as already mentioned, to the media outlet openings 14, which are introduced as radial bores in the media strips 13, which may be formed as a hollow body.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Schneid- und Transportwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche der Walze.
- Eine derartige Schneid- und Transportwalze ist aus der
US-A-5109741 bekannt. - Eine Schneid- und Transportwalze ist aus der
EP 0 698 671 A1 bekannt. Die dort beschriebene Walze weist einen inneren Hohlraum auf, in den ein Trennkörper eingesetzt ist. Dieser Trennkörper und die Außenhülle der Walze begrenzen Druckräume. Die Druckräume stehen mit der Umgebung über Durchtrittsbohrung in der Umfangsfläche der Walze in Kontakt. Die Druckräume sind über Druckmedienleitungen mit außerhalb der Walze angeordneten Überdruck- oder Unterdruckquellen verbindbar, so dass bei Bedarf in den Druckräumen ein Unterdruck oder ein Überdruck erzeugt wird, der auf die auf der Umfangsfläche der Walze laufende Materialbahn wirkt. Dadurch wird die Materialbahn auf der Walze festgehalten (Unterdruck) oder von dieser abgestoßen (Überdruck). - Die beschriebene Walze wird gewöhnlich in Wickelvorrichtungen zum Aufwickeln der Materialbahnen eingesetzt. In einer solchen Vorrichtung muss die Materialbahn nach Bildung eines vollständigen Wickels durchtrennt und der neue Bahnanfang auf eine neue Wickelhülse aufgebracht werden. Zum Schneiden der Bahn dienen Trennvorrichtungen, welche in neueren Wickelvorrichtungen ebenfalls in die Walze integriert sind. Eine solche Trennvorrichtung ist beispielsweise in der
DE 100 47 545 A1 beschrieben. Die Trennelemente dieser Trennvorrichtungen treten kurzzeitig durch die Umfangsfläche der Walze hindurch und durchschneiden so die Materialbahn. Im gleichen Moment werden die Druckräume mit einem Unterdruck beaufschlagt, so dass die Materialbahn an der Walze gehalten wird. Erreicht der Bahnanfang nun die neue Wickelhülse, so werden die Druckräume mit Überdruck beaufschlagt. Die Materialbahn wird nun von der Walze weg und auf die Wickelhülse gedrückt. Dieser Vorgang wird als Anwickelvorgang bezeichnet. - Die
DE 4000078 A1 zeigt eine Messerwalze zur Herstellung von Fensterbriefumschlägen. Zur Übernahme und zum Transport von Briefumschlagsrohlingen 4a weist die Messerwalze eine Saugleiste mit Saugöffnungen auf, wobei die Saugleiste in ihrer Phasenlage zur zu- und abführenden Walze winkelmäßig fest angeordnet ist. - Die
WO 00/71332 - Die
US 5,918,518 offenbart eine Vorrichtung zum Schneiden von bahnförmigem Material. Die Vorrichtung umfasst zwei Aufwickel- und Schneidrollen, die jeweils entgegengesetzt an der Vorrichtung angebracht sind. Die Schneidrollen umfassen Löcher, die mithilfe einer Druckkammer mit Über- bzw. Unterdruck beaufschlagt werden können. - Die
DE 43 08 710 A1 undWO 02/070213 A1 - Die
WO 02/070213 A1 - Die in der
EP 0698 671 A1 beschriebene Schneid- und Transportwalze besitzt voluminöse Hohlräume in ihrem Inneren, durch welche die Druck vermittelnden Medien - selbstverständlich in der Regel Luft - den Medienaustrittsöffnungen zugeführt werden. Hierbei werden diese Medien von sogenannten "Druckquellen", also irgendwelchen Pumpen, welche sich außerhalb der Walze befinden, der Walze zugeführt. - In der Praxis hat sich gezeigt, dass das Festlegen und/oder Abstoßen der Materialbahn bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten mit der beschriebenen Vorrichtung lediglich unzuverlässig erfolgt.
- Daher besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Schneid- und Transportwalze vorzuschlagen, mit der sich das Festlegen und/oder Abstoßen der Materialbahn, auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten, zuverlässiger bewerkstelligen lässt.
- Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.
- Durch das erfindungsgemäße Druckreservoir können die Medienaustrittsöffnungen quasi instantan mit dem gewünschten Druck beaufschlagt werden. Pumpen benötigen dazu in jedem Fall eine Vorlaufzeit. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Ventil, welches das Druckreservoir abgrenzt, möglichst nahe an den Medienaustrittsöffnungen angebracht ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn voluminöse Kammern als Druckzuleitungen vorgesehen sind wie bei der
EP 0698 671 A1 . - Ein solches Ventil kann als Wechselschalter ausgeführt sein, mit dem zwischen den verschiedenen Drücken hin- und her geschaltet werden kann. Es können jedoch auch mehrere Ventile vorgesehen sein, welche als Ausschalter betätigt werden können. Vorteilhaft ist bei beiden Ausführungsbeispielen, dass bereits einseitig ein Über- oder Unterdruck an den Ventilen anliegt und bei Betätigung des Ventils in kürzester Zeit eine Druckänderung an den Medienaustrittsöffnungen eintritt. Auf diese Weise kann das Auflageverhalten der Materialbahn auf der Umfangsfläche der Walze zeitlich wesentlich präziser als beim beschriebenen Stand der Technik beeinflusst werden. Bevorzugt wird Luft hierzu als Medien verwendet.
- Die Schneid- und Transportwalze umfasst ein Druckreservoir, welches in der Walze angeordnet ist und dessen Verbindung mit den Medienaustrittsöffnungen mit dem zumindest einen Ventil unterbrechbar ist. Bevorzugt werden zwei Druckreservoirs, jeweils für Über- und Unterdruck eingesetzt.
- Auf diese Weise steht sowohl der Über- oder Unterdruck unmittelbar bei Bedarf zur Verfügung. Eine Anordnung innerhalb der Walze bietet zudem den Vorteil, dass das Medienzuleitungssystem keine Drehdurchführungen umfasst, die zu einem Medienverlust führen können. Dadurch können auch höhere Drücke bereitgestellt werden.
- Das zumindest eine Druckreservoir ist als Medientank ausgebildet, welcher als separates Bauteil in die Walze eingebracht ist. Ein solcher Walzenaufbau minimiert den Fertigungsaufwand erheblich.
- Die Wandungen der Walze und die Wandungen des Medientanks berühren sich maximal an einer Linie. Die Medientanks können dabei beispielsweise als Zylinder ausgebildet sein.
- Die Walze und die Druckreservoirs verfügen über unabhängige Wandungen. So können die Medientanks so angeordnet sein, dass deren Hauptträgheitsachsen mit der Drehachse der Walze zusammenfallen. Die Druckmedientanks können dann über Rohrleitungen von außen mit den Druckmedien unterschiedlicher Drücke beaufschlagt werden. Dieser Vorgang kann auch zu einem Zeitpunkt erfolgen, an dem die Medien nicht aus den Medienreservoirs abgerufen werden. Dabei spielt es dann auch im wesentlichen keine Rolle, wenn Medien durch die notwendigen Drehdurchführungen verloren gehen.
- Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren nach Anspruch 3 zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche einer Schneid-und Transportwalze. Dieses Verfahren dient in der Regel zur Durchführung des bereits in der Einleitung beschriebenen Anwickelvorgangs, um diesen zeitlich präziser und damit insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten zuverlässiger als mit dem oben diskutierten bekannten Verfahren nach der
EP 0698 571 A1 zu gestalten. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Bestandteilen des Druckzuleitungssystems von den Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks zunächst ein statischer Druck aufgebaut, und die Medienaustrittsöffnungen werden durch das Öffnen von Ventilen mit diesem Druck beaufschlagt. - Es wird also zunächst ein Druck aufgebaut, der später durch das Öffnen der Ventile unmittelbar an den Medienaustrittsöffnungen zur Verfügung steht. Die Druckdifferenzbereitstellungszeiten sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr klein und können bei einem eventuellen Einsatz eines Steuergerätes vernachlässigt werden.
- Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Mittel zum Bereitstellen der Medien unterschiedlichen Drucks auch dann weiterarbeiten, wenn die Ventile geöffnet sind. Dadurch kann der Druck an den Medienaustrittsöffnungen auch über einen längeren Zeitraum konstant gehalten werden.
- Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bei geschlossenen Ventilen so lange weiterarbeiten, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist.
- Ein Ausführungsbeispiel einer Schneid- und Transportwalze geht aus der gegenständlichen Beschreibung und der Zeichnung hervor. Deren einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schneid- und Transportwalze.
-
Figur 1 zeigt eine Schneid- und Transportwalze 1, deren Enden Lagerzapfen 2 aufweisen. Zwischen den beiden Lagerzapfen 2 befinden sich zwei Medientanks 3, 4, die zusammen mit den Lagerzapfen 2 Bestandteile der Achse der Schneid- und Transportwalze 1 darstellen. Die Lagerzapfen 2 sind in axialer Richtung mit Rohrdurchführungen 5 durchsetzt, über welche die Medientanks 3, 4 mit Medien beaufschlagt werden können. Auf die Medientanks 3, 4 sind kreisscheibenförmige Stegplatten 6 aufgeschoben, welche den Außenmantel 7 der Walze tragen. Die Stegplatten 6 weisen Abflachungen 8 auf, auf welchen eine nicht dargestellte Wartungsklappe befestigt werden kann. Die Stegplatten 6 tragen weiterhin die Schneidvorrichtung 9, von der exemplarisch einige Schneidklingen 10 dargestellt werden. Für eine detailliertere Beschreibung der Schneidvorrichtung wird auf dieDE 100 47 545 A1 verwiesen. - Unterhalb des Außenmantels 7 sind beidseitig der Schneidvorrichtung 9 zwei Ventile 11 angeordnet, welche jeweils mit beiden Medientanks 3, 4 über Leitungen 12 verbunden sind. Über diese Ventile 11 sind also die Medien aus beiden Medientanks 3, 4 an die Medienaustrittsöffnungen 14 weitergeleitet worden. Eine Anordnung von Ventilen 11 beidseits der Schneidvorrichtung 11 ermöglicht den Betrieb der Schneid- und Transportwalze in beiden Drehrichtungen. Die Ventile 11 leiten die Medien, wie bereits erwähnt, an die Medienaustrittsöffnungen 14, welche als radiale Bohrungen in die Medienleisten 13, welche als Hohlkörper ausgebildet sein können, eingebracht sind.
Bezugszeichenliste 1 Schneid- und Transportwalze 2 Lagerzapfen 3 Medientank 4 Medientank 5 Rohrdurchführung 6 Stegplatte 7 Außenmantel 8 Abflachung 9 Schneidvorrichtung 10 Schneidklingen 11 Ventil 12 Leitungen 13 Medienleisten 14 Medienaustrittsöffnungen
Claims (6)
- Schneid- und Transportwalze (1) für Materialbahnen,- welche über Medienaustrittsöffnungen (14) in ihrer Umfangsfläche (7) verfügt, durch deren Beaufschlagung mit unterschiedlichem Druck das Auflageverhalten der Materialbahn auf der Umfangsfläche (7) der Walze (1) beeinflussbar ist, und- welche über ein Druckzuleitungssystem (3, 4, 5, 11, 12, 13) verfügt, über welches die Medienaustrittsöffnungen (14) mit Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks verbunden sind,- welche über zumindest ein Druckreservoir (3, 4) verfügt,- welches (3, 4) Teil des Druckzuleitungssystems (3, 4, 5, 11, 12, 13) ist und- welches (3, 4) durch ein Ventil mit zumindest einem Teil der Medienaustrittsöffnungen verbindbar ist- wobei das zumindest eine Druckreservoir als Drucklufttank (3, 4) ausgebildet ist, welcher als separates Bauteil in die Walze (1) eingebracht ist,dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandungen der Walze (1) und die Wandungen des Drucklufttanks (3, 4) sich maximal an einer Linie berühren. - Schneid- und Transportwalze (1) nach dem vorstehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Ventil (11),- mit welchem die Verbindung der Medienaustrittsöffnungen (14) mit dem Druckreservoir unterbrechbar ist,innerhalb der Walze (1) angeordnet ist. - Verfahren zur Beeinflussung des Auflageverhaltens einer Materialbahn auf der Umfangsfläche einer Schneid- und Transportwalze (1) nach Anspruch 1,- bei dem Medienaustrittsöffnungen (14) in der Umfangsfläche (7) der Walze (1) zeitweise mit Medien unterschiedlichen Drucks beaufschlagt und die Materialbahn wahlweise abgehoben oder auf der Umfangsfläche (7) festgelegt wird und- bei dem das oder die Medien mit Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bereitgestellt und- den Medienaustrittsöffnungen (14) über ein Druckzuleitungssystem (3, 4, 5, 11, 12, 13) zugeführt wird- wobei in Bestandteilen des Druckzuleitungssystems (3, 4, 5, 11, 12, 13) von den Mitteln zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks zunächst ein statischer Druck aufgebaut wird,- und dass die Medienaustrittsöffnungen (14) durch das Öffnen von Ventilen (11) mit diesem Druck beaufschlagt werden.
- Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks auch dann weiterarbeiten, wenn die Ventile (11) geöffnet sind. - Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zum Bereitstellen von Medien unterschiedlichen Drucks bei geschlossenen Ventilen (11) solange weiterarbeiten, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist. - Vorrichtung zum Aufwickeln von bahnförmigem Material,
gekennzeichnet durch
eine Schneid- und Transportwalze (1) nach Anspruch 1
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