Transportwalze und Querschneidvorrichtung für Materialbahnen

Beschreibung

[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.

Ansprüche

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.

Claims

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.

Revendications

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.

Zeichnung