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EP 1 584 427 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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25.12.2013 Patentblatt 2013/52 |
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Anmeldetag: 21.03.2005 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Transportwalze und Querschneidvorrichtung für Materialbahnen
Transport roller and transverse cutting device for material webs
Rouleau transporteur et dispositif de coupe transversale pour matériaux en bande
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI
SK TR |
(30) |
Priorität: |
08.04.2004 DE 102004017471
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.10.2005 Patentblatt 2005/41 |
(73) |
Patentinhaber: Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik |
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53839 Troisdorf (DE) |
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Erfinder: |
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- Hennes, Jochen, Dr.
60594 Frankfurt (DE)
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(74) |
Vertreter: Farago, Peter Andreas et al |
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Schieber - Farago
Patentanwälte
Thierschstraße 11 80538 München 80538 München (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-U1- 9 303 547 US-A- 6 003 421
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US-A- 5 813 305 US-B1- 6 190 297
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Transportwalze für Materialbahnen mit einer außerhalb
der Transportwalze vorgesehenen Schneidvorrichtung für die Materialbahn.
[0002] Bei einer bekannten Transportwalze dieser Art ist zur Durchführung eines Schneidvorganges,
der außerhalb der Transportwalze stattfindet, eine Umlenkwalze vorgesehen, die die
Materialbahn von der Transportwalze abhebt, damit das von einem Walzenrand zum gegenüber
liegenden Walzenrand bewegbare Messer nicht die Transportwalze beschädigt. Durch das
Abheben der Materialbahn von der Transportwalze mittels einer Umlenkwalze kann es
zu Spannungsschwankungen in der Materialbahn kommen, wodurch das Wickelergebnis nachteilig
beeinflusst wird. Weiterhin kann hierbei durch das Abheben die Materialbahn seitlich
verlaufen, was ebenfalls die Wickelqualität erheblich nachteilig beeinflusst. Ein
Umschlagen der Materialbahn nach dem Schneiden kann ebenfalls nicht immer gewährleistet
werden.
[0003] Bei einer aus
US 6 003 421 bekannten Transportwalze sind die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abheben der Materialbahn von der Transportwalze
während des Schneidvorganges zu vermeiden und damit die Wickelqualität erheblich zu
verbessern.
[0005] Die Aufgabe wird bei einer Transportwalze gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
[0006] Aufgrund dieser Ausgestaltung muss zum Schneiden der Materialbahn diese nicht mehr
von der Transportwalze abgehoben werden, wodurch die eingangs erläuterten Nachteile
vermieden und die Wickelqualität erheblich verbessert wird. Ein Abheben von der Transportwalze
konnte bisher bei einer alternativen Transportwalze gemäß
US 6 003 421 oder bei im Inneren der Transportwalze angeordneten Schneidvorrichtungen vermieden
werden, deren Anordnung aber einen wesentlich höheren technischen Aufwand erfordert.
[0007] Es ist vorgesehen, dass bei Verwendung eines einzigen Messers, die Nut von einem
Seitenrand der Transportwalze zum gegenüber liegenden Rand verläuft. Hierdurch ergibt
sich eine besonders einfache Ausgestaltung, die auch eine einfache Steuerung der Messerbewegung
ermöglicht.
[0008] Dabei kann der Winkel, den die Nut mit der achsparallelen Mantellinie einschließt,
konstant oder über die Länge der Nut veränderlich sein.
[0009] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zum Antrieb des
Messers dieses über ein Getriebe mit dem Transportwalzenantrieb gekoppelt sein.
[0010] Anstelle dieser mechanischen Kopplung kann auch vorgesehen sein, dass der Antrieb
des Messers ein elektrisches Stellglied umfasst, das über eine Regeleinrichtung mit
einem Stellglied des Transportwalzenantriebes gekoppelt ist.
[0011] Eine besonders einfache Ausgestaltung besteht darin, dass der Antrieb des Messers
durch die Nutkante nach Art eines Bewegungsgewindes erfolgt und dass am Anfang der
Nut eine Fangvorrichtung für das Messer vorgesehen ist.
[0012] Ab einem gewissen Steigungswinkel der Nut gegenüber der achsparallelen Mantellinie
wird durch die Drehbewegung der Walze das Messer in der Nut verschoben, ohne dass
es eines besonderen Antriebes bedarf. Das Messer muss lediglich für den vorgesehenen
Schneidvorgang in den Bereich der Vorrichtung gebracht werden, um das Messer in die
Nut einführen zu können.
[0013] Wenn an Stelle einer schräg zulaufenden Schnittkante bei der Materialbahn eine spitz
zulaufende Schnittkante gewünscht wird, um einen gleichmäßigeren Wickelanfang zu erhalten
und dabei gleichzeitig auch die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen, ist in weiterer
Ausgestaltung vorgesehen, dass die Transportwalze zwei sich kreuzende Nuten aufweist
und dass zwei in entgegengesetzten Richtungen bewegbare Messer angeordnet sind.
[0014] Hierdurch ergibt sich im wesentlichen eine V-förmige Anordnung der Nuten, was zu
einem spitz zulaufenden Ende der geschnittenen Materialbahn und damit zu einem leichten
Aufwickeln führt, wodurch ein Wickel ohne schräge lineare Kante und damit ein Wickel
entsteht, der weitgehend frei von Unwucht ist. Die dabei entstehende im wesentlichen
V-förmige Ausgestaltung des Materialbahnendes weist eine exakt geschnittene Spitze
auf, da bei zwei Messern, die sich kreuzen, diese zeitlich versetzt den Kreuzungspunkt
durchlaufen, was zu einem exakt geführten Schnitt, auch an der Spitze der abgeschnittenen
Materialbahn, führt.
[0015] Je nach gewünschter Form des geschnittenen Materialbahnendes kann der Kreuzungspunkt
der beiden Nuten gleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze oder ungleiche
Abstände aufweisen.
[0016] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können zumindest zwei Abschnitte
der sich kreuzenden Nuten bis zu jeweils einem Seitenrand der Transportwalze verlaufen.
Dies bedeutet, dass die Messer nach Durchlaufung des Kreuzungspunktes aus den Nuten
herausgeholt werden. Es ist aber auch möglich, dass sämtliche Abschnitte der sich
kreuzenden Nuten bis zu den Seitenrändern verlaufen, wodurch sich eine durchgehende
Schnittbewegung der jeweiligen Messer von einem Seitenrand zum gegenüber liegenden
Seitenrand ergibt.
[0017] Die Nuten können unter gleichen Winkeln zur achsparallelen Mantellinie oder auch
unter verschiedenen Winkeln zu dieser Mantellinie verlaufen, je nachdem welche Schnittmuster
erwünscht sind.
[0018] Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Messer unabhängig voneinander geführt
sind, so ist es möglich, dass diese in vorteilhafter Weise mit gleichen Geschwindigkeiten
oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind. Unterschiedliche Geschwindigkeiten
wird man wählen, wenn der Schnitt der beiden Messer zur gleichen Zeit beendet sein
soll, so dass das später startende Messer schneller angetrieben wird. Die Steuerung
muss allerdings immer gewährleisten, dass die Messer den Kreuzungspunkt zu unterschiedlichen
Zeiten durchlaufen.
[0019] Die eingangs gestellte Aufgabe kann auch ausgehend von einer Transportwalze der am
Anfang angegebenen Art dadurch gelöst werden, dass die Schneidvorrichtung ein im wesentlichen
senkrecht zur Materialbahn auf diese zu und wieder wegbewegbares Messer nach Art einer
Hackvorrichtung aufweist, die beim gleichzeitigen Durchtrennen der gesamten Materialbahnbreite
in eine in der Transportwalze vorgesehene Nut eintaucht.
[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1:
- eine Seitenansicht einer Transportwalze in Verbindung mit einem Wickel einer Materialbahn;
- Figur 2:
- eine schaubildliche Darstellung der Transportwalze in vergrößertem Maßstabe;
- Figur 3:
- eine, der Figur 1 entsprechende, Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Transportwalze;
- Figur 4:
- die Transportwalze aus Figur 3 in schaubildlicher Darstellung in vergrößertem Maßstabe;
- Figur 5:
- eine der Figur 1 und 3 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform einer
Transportwalze; und
- Figur 6:
- die Transportwalze aus Figur 5 in schaubildlicher Darstellung und in vergrößertem
Maßstabe.
[0021] Wie aus den Figuren 1, 3 und 5 ersichtlich, ist an einem Tragarm 1 eine Wickelwelle
2 drehbar gelagert, auf die ein Wickel 6 einer Materialbahn 3 aufgewickelt ist. Die
Materialbahn 3 läuft über eine Transportwalze 4, die in ständigem Kontakt zum Wickel
6 steht.
[0022] Zum Durchtrennen der Materialbahn 3, wenn der Wickel 6 seine vorgesehene Größe erreicht
hat, ist ein Messerhalter 10 mit einem Messer 5 vorgesehen, welches, wie aus den Figuren
2, 4 und 6 ersichtlich, in einer Nut 7 geführt ist. Die Nut 7 verläuft von einem Rand
9 zum gegenüber liegenden Rand unter einem Winkel zu einer achsparallelen Mantellinie
8.
[0023] Das Messer 5 mit seinem Messerhalter 10 muss bei seiner Verschiebebewegung vom Rand
9 zum gegenüber liegenden Rand der Transportwalze 4 mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Transportwalze 4 synchronisiert sein, das heißt, die Messerbewegung ist in Abhängigkeit
von der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 4 gesteuert.
[0024] In Figur 2 ist eine Ausführungsform einer Transportwalze dargestellt, über welcher
der Messerhalter 10 auf einer Spindel 11 geführt ist, die durch einen elektrischen
Spindelantrieb 12 in Umdrehung versetzt wird. Der Messerhalter 10 ist sozusagen eine
bewegbare Mutter auf der Spindel 11. Mit 16 ist ein elektrischer Antrieb für die Transportwalze
4 bezeichnet und die beiden Antriebe 12 und 16 werden über eine Steuerung 13 in der
Weise synchronisiert, dass der Messerhalter 10 und damit das Messer 5 in der Nut 7
in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 4 in seinem Bewegungsablauf
gesteuert wird.
[0025] Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist die Kopplung zwischen dem Messerantrieb
und dem Transportwalzenantrieb ein Getriebe in Form eines Riementriebes 14, der die
Drehbewegung der Transportwalze 4 auf die Spindel 11 überträgt, wobei das Durchmesserverhältnis
der beiden Riemenscheiben 17 und 18 so gewählt ist, dass das Messer 5 in der Nut 7
von dem Rand 9 zum gegenüber liegenden Rand der Transportwalze 4 bewegt wird, wenn
sich die Transportwalze 4 um den Winkelbereich, den die beiden Enden der Nut 7 einschließen,
gedreht hat.
[0026] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 wird das Messer 5 durch eine Kante der Nut
7 geführt, wobei eine Fangvorrichtung 15 vorgesehen ist, die das Einführen des Messers
5 in die Nut 7 ermöglicht.
[0027] Alle drei Ausführungsformen ermöglichen das Schneiden einer Materialbahn, wenn der
entsprechende Wickel fertiggestellt ist.
1. Transportwalze (4) für eine Materialbahn (3), mit einer außerhalb der Transportwalze
(4) vorgesehenen Schneidvorrichtung für die Materialbahn (3), wobei die Schneidvorrichtung
ein Messer (5) aufweist, Mittel zum Steuern einer Messerbewegung in Abhängigkeit von
einer Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze (4) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Transportwalze (4) eine Nut (7) aufweist,
die von einem Seitenrand der Transportwalze (4) zum gegenüber liegenden Rand unter
einem Winkel zu einer achsparallelen Mantellinie (8) der Transportwalze (4) verläuft
und
das Messer (5) bei einem Trennvorgang in der Nut (7) der Transportwalze (4) in Längsrichtung
der Nut (7) bewegbar geführt ist.
2. Transportwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Nut mit der achsparallelen Mantellinie einschließt, konstant
ist.
3. Transportwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Nut (7) mit der achsparallelen Mantellinie (8) einschließt, über
die Länge der Nut (7) veränderlich ist.
4. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Messers (5) dieses über ein Getriebe (14) mit dem Transportwalzenantrieb
(18) gekoppelt ist.
5. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (12) des Messers (5) ein elektrisches Stellglied umfasst, das über eine
Regeleinrichtung (13) mit einem Stellglied des Transportwalzenantriebes (16) gekoppelt
ist.
6. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Messers (5) durch die Nutkante (7) nach Art eines Bewegungsgewindes
erfolgt und dass am Anfang der Nut (7) eine Fangvorrichtung (15) für das Messer (5)
vorgesehen ist.
7. Transportwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei sich kreuzende Nuten aufweist und dass zwei in entgegengesetzten Richtungen
bewegbare Messer angeordnet sind.
8. Transportwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der beiden Nuten gleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze
aufweist.
9. Transportwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der beiden Nuten ungleiche Abstände zu den Rändern der Transportwalze
aufweist.
10. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Abschnitte der sich kreuzenden Nuten bis zu jeweils einem Rand der
Transportwalze verlaufen.
11. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten unter gleichen Winkeln zur achsparallelen Mantellinie verlaufen.
12. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenntzeichnet, dass die
Nuten unter verschiedenen Winkeln zur Mantellinie verlaufen.
13. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer unabhängig voneinander geführt sind.
14. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer mit gleichen Geschwindigkeiten antreibbar sind.
15. Transportwalze nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind.
1. A transport roller (4) for a material web (3) with a cutting device for the material
web (3) that is arranged outside the transport roller (4), wherein the cutting device
features a knife (5) and means for controlling the knife motion in dependence on the
circumferential speed of the transport roller (4) are provided,
characterized in that the transport roller (4) features a groove (7) that extends from one lateral edge
of the transport roller (4) to the opposite edge at an angle to an axially parallel
surface line (8) of the transport roller (4),
and in
that the knife (5) is movably guided in the groove (7) of the transport roller (4) in
the longitudinal direction of the groove (7) during a cutting operation.
2. The transport roller according to Claim 1, characterized in that the angle included by the groove and the axially parallel surface line is constant.
3. The transport roller according to Claim 1, characterized in that the angle included by the groove (7) and the axially parallel surface line (8) is
variable over the length of the groove (7).
4. The transport roller according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the drive of the knife (5) is realized by coupling the knife to the transport roller
drive (18) by means of a gear mechanism (14).
5. The transport roller according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the drive (12) of the knife (5) comprises an electric actuator that is coupled to
an actuator of the transport roller drive (16) by means of a control unit (13).
6. The transport roller according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the drive of the knife (5) is realized with the groove edge (7) in the style of a
transmission thread, and in that a catch device (15) for the knife (5) is provided at the beginning of the groove
(7).
7. The transport roller according to one of Claims 1 to 6, characterized in that it features two intersecting grooves, and in that two knives are arranged such that they are movable in opposite directions.
8. The transport roller according Claim 7, characterized in that the intersecting point of the two grooves is equidistantly spaced apart from the
edges of the transport roller.
9. The transport roller according to Claim 7, characterized in that the intersecting point of the two grooves is not equidistantly spaced apart from
the edges of the transport roller.
10. The transport roller according to one of Claims 7 to 9, characterized in that at least two sections of the intersecting grooves extend up to one respective edge
of the transport roller.
11. The transport roller according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the grooves extend at identical angles to the axially parallel surface line.
12. The transport roller according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the grooves extend at different angles to the surface line.
13. The transport roller according to one of Claims 7 to 12, characterized in that the knives are guided independently of one another.
14. The transport roller according to one of Claims 7 to 13, characterized in that the knives can be driven with identical speeds.
15. The transport roller according to one of Claims 7 to 13, characterized in that the knives can be driven with different speeds.
1. Rouleau transporteur (4) pour matériau en bande (3), comportant un dispositif de coupe
prévu en dehors du rouleau transporteur (4) pour le matériau en bande (3), le dispositif
de coupe comprenant une lame (5) et des moyens de commande d'un mouvement de la lame
en fonction d'une vitesse circonférentielle du rouleau transporteur (4) étant prévus,
caractérisé en ce que le rouleau transporteur (4) présente une rainure (7) qui s'étend d'un bord latéral
du rouleau transporteur (4) au bord opposé suivant un angle par rapport à une ligne
d'enveloppe parallèle (à l'axe (8) du rouleau transporteur (4)
et
que la lame (5) est guidée en mobilité dans la rainure (7) du rouleau transporteur
(4) dans le sens longitudinal de la rainure (7).
2. Rouleau transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle que la rainure circonscrit avec la ligne d'enveloppe parallèle à l'axe est
constant.
3. Rouleau transporteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle que la rainure (7) circonscrit avec la ligne d'enveloppe parallèle à l'axe
(8) est variable sur la longueur de la rainure (7).
4. Rouleau transporteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour entraîner la lame (5), celle-ci est couplée par un engrenage (14) à la commande
du rouleau transporteur (18).
5. Rouleau transporteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la commande (12) de la lame (5) comprend un élément de positionnement électrique
qui est couplé par un dispositif de réglage (13) à un élément de positionnement de
la commande du rouleau transporteur (16).
6. Rouleau transporteur selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la commande de la lame (5) est assurée par le bord de la rainure (7) à la manière
d'un filetage de mouvement et que, au début de la rainure (7), un dispositif de captation
(15) de la lame (5) est prévu.
7. Rouleau transporteur selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que celui-ci présente deux rainures se croisant et que deux lames mobiles dans des sens
opposés sont prévues.
8. Rouleau transporteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le point de croisement des deux rainures se situe à des distances égales par rapport
aux bords du rouleau transporteur.
9. Rouleau transporteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le point de croisement des deux rainures se situe à des distances différentes par
rapport aux bords du rouleau transporteur.
10. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'au moins deux sections des rainures se croisant s'étendent respectivement jusqu'à un
bord du rouleau transporteur.
11. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les rainures s'étendent suivant des angles égaux par rapport à la ligne d'enveloppe
parallèle à l'axe.
12. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les rainures s'étendent suivant des angles différents par rapport à la ligne d'enveloppe.
13. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les lames sont guidées indépendamment les unes des autres.
14. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que les lames peuvent être entraînées à des vitesses égales.
15. Rouleau transporteur selon une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que les lames peuvent être entraînées à des vitesses différentes.
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