[0001] Die Erfindung betrifft eine Stützeinrichtung für eine Materialbahn, insbesondere
Papierbahn, für eine Schneidvorrichtung der Materialbahn, insbesondere an einer Längsschneidvorrichtung
einer Maschine der papierverarbeitenden Industrie. Ferner betrifft die Erfindung eine
Verwendung einer Stützeinrichtung sowie einer Anordnung zum Schneiden einer Materialbahn,
insbesondere Papierbahn, und eine Maschine der papierverarbeitenden Industrie.
[0002] Unter der Bezeichnung SLK ist ein Formatschneider der Anmelderin bekannt. Vor dem
Längsschneider werden mehrere Papierbahnen zusammengeführt und in der Längsschneidvorrichtung
dann in Streifen mit einer vorgegebenen Breite, beispielsweise von 210 mm für DIN
A 4 geschnitten. Die Längsschneidvorrichtung ist eine stationäre Längsschneideeinheit
mit Tangentialschnitt.
[0003] Die Längsschnittstation in dieser Papierverarbeitungsmaschine besteht aus einem Ober-
und einem Untermesser, durch die hindurch mindestens eine Papierbahn geführt und in
Papierstreifen geschnitten wird. Vorrichtungen zum Längsschneiden laufender Papierbahnen
sind in der Patentschrift DE 28 21 956 C2 und in der Offenlegungsschrift DE 39 06
376 A1 beschrieben.
[0004] Zum Schneiden einer Papierbahn werden mehrere Längsschneider parallel und nebeneinander
eingesetzt, die in einem formatbestimmenden Abstand angeordnet werden können. Bei
den formatflexiblen Längsschneidern kann das Papier zwischen einzelnen Längsschneidermesserhaltern
nicht unterstützt werden, da diese quer zur Papierbahnlaufrichtung formatabhängig
verschoben werden. Das Papier wird mit einer sehr geringen Umschlingung über die Untermesser
gespannt. Vor und hinter den Längsschneidern sind Umlenkwalzen angeordnet. Diese Walzen
sind weit vom Schnittpunkt des Papiers entfernt, da sie üblicherweise einen großen
Durchmesser von bis zu 150 mm aufweisen, um eine ausreichende Stabilität über die
gesamte Arbeitsbreite der Längsschneidvorrichtung zu gewährleisten.
[0005] Das stramm gehaltene Papier neigt jedoch dazu, an den Stellen, an denen es nicht
von den Untermessern gestützt wird, zwischen den Walzen und /oder den Längsschneidern
durchzusacken. Diese Durchwölbung ist um so größer, je weiter die Walzen von den Längsschneidern
entfernt und je weiter die Längsschneider jeweils auseinander sind. Darüber hinaus
begünstigt ein großer Walzenabstand die Bildung von Längsfalten in den zu schneidenden
Papierbahnen.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unterstützung der geförderten
Papierbahnen an der Längsschneidvorrichtung und die Schnitthaltigkeit bei den Längsschneidern
zu verbessern.
[0007] Eine erste Lösung der Aufgabe besteht bei der Stützeinrichtung gem. der eingangs
genannten Art darin, daß die Stützeinrichtung mittels wenigstens einer Stützwelle
und wenigstens einem Lagermittel zur drehbaren Lagerung der Stützwelle außerhalb der
Rotationsachse der Stützwelle ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Stützeinrichtung
wird erreicht, daß die Unterstützung der Papierbahn dicht vor/oder hinter dem Schnittpunkt
der, insbesondere stationären, Schneidvorrichtung entsteht. Die erfindungsgemäße Lagerung
der Stützwelle gestattet es, dünne Wellen zu verwenden, da eine Durchbiegung der Welle
in Folge des erfindungsgemäßen Lagermittels verhindert wird. Durch die Verkürzung
des Abstands zwischen der Stützwelle und dem Schnittpunkt kann die Stützeinrichtung
im Einlaufbereich und/oder Auslaufbereich der Schneideinrichtung angeordnet werden,
so daß die transversale Biegung der Materialbahn zwischen den Schneidvorrichtungen
verringert oder gar verhindert wird. Außerdem erfolgt durch die Anordnung der Stützeinrichtung
im Einlaufbereich und/oder im Auslaufbereich für eine geringerere Umschlingung der
Materialbahn auf dem Untermesser. Darüber hinaus wird hierdurch die Bildung von Längsfalten
in den Papierbahnen verringert.
[0008] Da die Lagerung der Stützwelle nicht mehr kollinear mit der Rotationsachse der Welle
ist, ist es vorteilhaft, wenn das Lagermittel als wenigstens eine, vorzugsweise entlang
der Stützwelle angeordnete, Lagereinrichtung ausgebildet ist.
[0009] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Lagereinrichtung wenigstens zwei
Lagerelemente auf.
[0010] Um die Stützwelle drehbar zu halten, ist es außerdem von Vorteil, wenn die Lagereinrichtung
und/oder die Lagerelemente drehbar sind.
[0011] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Lagereinrichtung oder
die Lagerelemente wenigstens in berührendem Kontakt mit der Stützwelle sind, so daß
die Stützwelle auf der Lagereinrichtung oder den Lagerelementen abrollen kann.
[0012] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lagerelemente
als, vorzugsweise zylindrische, Rotationskörper ausgebildet sind.
[0013] Insbesondere sind vorteilhafterweise die Lagerelemente als Scheibenkörper oder als
Kugellager ausgebildet.
[0014] Außerdem sind vorteilhafterweise die Lagereinrichtung und/oder die Lagerelemente
axial parallel zur Stützwelle, vorzugsweise in Längsrichtung der Stützwelle in vorbestimmten
Abständen, angeordnet. Hierdurch wird die Stützwelle an bestimmten Punkten, z.B. zwischen
den Untermessern gezielt unterstützt. Ferner reduziert sich hierdurch das Gewicht
der Stützeinrichtung, da nur abschnittsweise die Lagereinrichtung oder die Lagerelemente
ausgebildet sind. Durch die Abstützung an mehreren Punkten der Stützwelle wird gezielt
verhindert, daß sich die Welle durchbiegt.
[0015] Damit die Stützwelle nicht aus der Lagerung springen kann, ist wenigstens eine Halteeinrichtung
für die Stützwelle vorgesehen.
[0016] Insbesondere ist vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung berührungslos die Stützwelle
hält. Dies stellt eine Vereinfachung in der Konstruktion dar.
[0017] Darüber hinaus ist vorteilhafterweise die Halteeinrichtung mittels wenigstens eines
Magneten ausgebildet. Durch die magnetischen Kräfte wird die Stützwelle in der Lagereinrichtung
bzw. in den Lagerelementen drehbar gehalten.
[0018] Des weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß Halteeinrichtungen und/oder die
Magnete in vorbestimmten Abständen entlang der Stützwelle angeordnet sind.
[0019] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen zwei Lagereinrichtungen
wenigstens eine Halteeinrichtung oder zwischen zwei Halteeinrichtungen wenigstens
eine Lagereinrichtung angeordnet. Dadurch läßt sich eine alternierende Folge von Lagereinrichtung
und Halteeinrichtung ausbilden, so daß eine zuverlässige Unterstützung der Stützwelle
sowie eine sichere Halterung der Stützwelle erreicht wird.
[0020] Darüber hinaus ist es insbesondere von Vorteil, wenn wenigstens eine Trageeinrichtung
für die Lagereinrichtung und/oder die Halteeinrichtung vorgesehen ist, so daß die
Lagereinrichtung und/oder die Halteeinrichtung zusammen mit der Stützwelle kompakt
angeordnet werden kann. Darüber hinaus gestattet die Trageeinrichtung eine gute Positionierung
der Stützeinrichtung im Einlauf- und im Auslaufbereich der Längsschneider. Ferner
ist durch die Trageinrichtung eine kompakte Ausbildung möglich, so daß die Stützeinrichtung
leicht ausgetauscht werden kann.
[0021] Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch die Verwendung einer voranstehend
beschriebenen Stützeinrichtung in einer Maschine der papierverarbeitenden Industrie,
insbesondere im Einlauf- und/oder Auslaufbereich einer Längsschneidvorrichtung für
eine Materialbahn, insbesondere Papierbahn.
[0022] Ferner wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Anordnung zum Schneiden einer
Materialbahn, insbesondere Papierbahn, mit wenigstens einer Schneidvorrichtung, insbesondere
Längsschneidvorrichtung einer Maschine der papierverarbeitenden Industrie, und mit
einer voranstehend beschriebenen Stützeinrichtung.
[0023] In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, daß die Trageinrichtung
verstellbar, insbesondere höhenverstellbar, ist. Durch die Verstellbarkeit der Trageinrichtung,
zusammen mit der Stützwelle, ist es möglich, daß die Stützeinrichtung sehr nah an
den Schnittpunkt der Längsschneidvorrichtung positioniert werden kann.
[0024] Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch eine Maschine der papierverarbeitenden Industrie
mit einer voranstehend beschriebenen Stützeinrichtung oder Anordnung zum Schneiden.
[0025] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
wobei auf alle nicht näher im Text erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten in den
Zeichnungen explizit verwiesen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- im Querschnitt eine Schneideanordnung gemäß Stand der Technik;
- Fig. 2
- eine erfindungsgemäße Schneideanordnung;
- Fig. 3
- eine Stützeinrichtung in der Draufsicht;
- Fig. 4
- die Stützeinrichtung (Fig. 3) in einer Seitenansicht;
- Fig. 5
- eine Schneidanordnung mit erfindungsgemäßen Stützeinrichtungen und
- Fig. 6
- ein weiteres Beispiel einer Schneidanordnung im Querschnitt.
[0026] In den folgenden Figuren sind gleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern versehen,
so daß von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
[0027] In Fig. 1 ist eine Schneideanordnung zum Schneiden einer Papierbahn 5 in einer Längsschneidestation
einer Papierverarbeitungsmaschine gezeigt. Die Längsschneidestation besteht aus einer
Längsschneidvorrichtung 2 mit einem Obermesser 3 und einem Untermesser 4, die im Tangentialschnitt
eine zwischen dem Untermesser und dem Obermesser hindurchgeführte Papierbahn schneiden.
[0028] Vor der Längsschneidvorrichtung 2 und hinter der Längsschneidvorrichtung 2 ist jeweils
eine Unterstützungswelle 6 angeordnet, um die Papierbahn 5 in transversaler Richtung,
d.h. in einer zur Zeichenebene senkrechten Ebene, zu stützen. Aufgrund der Breite
der Papierbahn 5 ist es erforderlich, daß die Unterstützungswellen 6 eine ausreichende
Stabilität über die gesamte Papierbahnbreite aufweisen. Hierzu sind die Unterstützungswellen
6 mit einem entsprechend großen Durchmessers bis zu 150 mm ausgebildet. Aufgrund dieses
großen Durchmesser der Unterstützungswelle 6 können diese Unterstützungswellen 6 allerdings
nur in einer entsprechend weiten Entfernung vom Schnittpunkt der Papierbahn 5 angeordnet
werden.
[0029] Um ein genaues Schneiden zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die Papierbahn
5 mit einer sehr geringen Umschlingung über das Untermesser 4 und die anderen parallel
dazu angeordneten Untermessern gespannt wird. Das in der Längsschneidestation 2 eingespannte
Papier 5 wird zwischen zwei Untermessern im Bereich der Schnittebenen nicht unterstützt,
so daß die Papierbahn 5 eine direkte Verbindung zwischen den Unterstützungswellen
6 einnimmt, wodurch die Papierbahn zwischen den Untermessern 4 und den Unterstützungswellen
6 durchsackt (gestrichelte Linie 7). Die Höhe der Durchwölbung ist abhängig vom Abstand
der nebeneinander angeordneten Untermesser und vom Abstand zwischen den Unterstützungswellen
im Einlauf- und im Auslaufbereich der Längsschneidvorrichtung 2. Durch einen großen
Abstand der Unterstützungswellen 6 voneinander wird die Bildung von Längsfalten in
der Papierbahn 5 begünstigt. Dies führt bei formatflexiblen Längsschneidern zu Problemen
bei der Schnitthaltigkeit.
[0030] Um die Schnitthaltigkeit bei der Längsschneidvorrichtung 2 zu verbessern, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, die Papierbahn 5 so dicht wie möglich vor und hinter dem Schnittpunkt
zu unterstützen. Hierdurch wird die Durchwölbung der Papierbahn 5 zwischen den parallel
angeordneten Untermessern gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringert. Bei
einigen Papieren ist es sogar möglich, die Durchwölbung der Papierbahn vollständig
zu verhindern.
[0031] In Fig. 2 ist eine Längsschneidvorrichtung 2 im Querschnitt gezeigt, bei der im Einlaufbereich
und im Auslaufbereich der Papierbahn 5 jeweils eine erfindungsgemäße Stützungseinrichtung
10 für die Materialbahn 5 angeordnet ist. Die Unterstützungseinrichtung 10 ist im
Prinzipaufbau schematisch dargestellt. Die Stützeinrichtung 10 weist jeweils eine
Stützwelle 11 auf, die dieselbe Funktion hat wie die Unterstützungswelle 6 (Fig. 1).
Die Stützwelle 11 ist mittels mehrerer, entlang der Stützwelle 11 angeordneten Kugellager
12 drehbar gelagert. Um die Stützwelle 11 drehbar in der Stützeinrichtung 10 zu halten,
ist an der Unterseite der Stützeinrichtung 10 ein Magnet 13 angeordnet, der aufgrund
der magnetischen Kräfte die Stützwelle 11 in der Stützeinrichtung 10 hält.
[0032] Dadurch, daß die Stützwelle 11 außerhalb ihrer Rotationsachse drehbar gelagert ist,
ist es möglich, im Gegensatz zum Stand der Technik eine Stützwelle zu verwenden, die
einen deutlich geringeren Durchmesser aufweist als die Unterstützungswelle 6 nach
dem Stand der Technik (Fig.1). Darüber hinaus dienen die Kugellager 12 nicht nur zur
drehbaren Lagerung der Stützwelle 11, sondern bewirken eine Stabilisierung der Stützwelle
11 über die gesamte Arbeitsbreite der Längsschneidvorrichtung 2. Durch die Kugellager
12 werden die dünnen Stützwellen 11 in kleinen Abständen unterstützt, so daß eine
Durchbiegung der Stützwelle 11 nicht stattfinden kann. Durch eine dünne Stützwelle
11 kann der Abstand zwischen dem Auflagepunkt der Materialbahn 5 auf der Stützwelle
11 und dem Schnittpunkt in der Längsschneidvorrichtung 2 gegenüber dem Stand der Technik
deutlich verkürzt werden.
[0033] Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 10 ist in Fig. 3 in
einer Draufsicht und in Fig. 4 in einer Seitenansicht ausschnittsweise gezeigt. Die
Stützeinrichtung 10 weist einen Querträger 15 auf, auf dem die Stützwelle 11 angeordnet
ist. Die Stützwelle 11 ist auf den Kugellagern 12 drehbar gelagert. Die Kugellager
12 werden zu beiden Seiten von Halterungen 14 begrenzt und gehalten und bilden zusammen
mit den Kugellagern 12 eine Lagereinrichtung 18 für die Stützwelle 11 aus.
[0034] In hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsformen können als Lagereinrichtungen
auch scheibenförmige Rotationskörper verwendet werden.
[0035] Die Lagereinrichtungen 18 sind über die gesamte Länge der Stützwelle 11 in gleichmäßigen
Abständen verteilt, um hierdurch eine zuverlässige Abstützung der Stützwelle 11 zu
erreichen. Am Ende der Stützwelle 11 ist ein Halter 16 auf dem Querträger 15 um die
Stützwelle 11 seitlich zu halten.
[0036] Zwischen zwei Lagereinrichtungen 18 ist jeweils ein Magnet 13 unterhalb der Stützwelle
11 angeordnet, der berührungslos die Stützwelle 11 in berührenden Kontakt mit den
Kugellagern 12 hält.
[0037] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeweils zwischen zwei Lagereinrichtungen 18
jeweils nur ein Magnet 13 angeordnet bzw. zwischen zwei Magneten 13 jeweils nur eine
Lagereinrichtung 18 angeordnet.
[0038] In den Figuren 5 und 6 sind jeweils Längsschneidvorrichtungen 2 gezeigt, bei denen
die erfindungsgemäße Stützeinrichtung 10 in unterschiedlicher Weise im Einund Auslaufbereich
angeordnet ist. Bei der Schneidanordnung in Fig. 5 sind die Stützeinrichtungen 10
im Einlauf- und Auslaufbereich der Schneidanordnung an der Unterseite der Papierbahn
5 angeordnet. Entsprechend den Anforderungen an die Schnitthaltigkeit können die Stützeinrichtungen
10 in der Höhe verstellbar sein. Je nach zu schneidenden Papieren und Größen können
die Stützwellen 11 angepaßt und relevant werden.
[0039] Selbstverständlich ist es auch möglich, die Stützeinrichtungen 10 auf beiden Seiten
der Papierbahn 5 anzuordnen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
[0040] Aufgrund der Verwendung von Stützwellen 11 mit einem geringen Durchmesser und der
Verwendung von Lagereinrichtungen 18, die die Stützwelle 11 drehbar lagern, wird die
Stützwelle 11 außerhalb der Rotationsachse der Stützwelle 11 gelagert.
[0041] Hierdurch kann das zu schneidende Papier dicht an den Schnittpunkten in der Längsschneidvorrichtung
unterstützt werden. Im Ergebnis wird die Schnitthaltigkeit der geschnittenen Papiere
verbessert. Außerdem werden Längsfalten in den Papierbahnen vermieden.
Bezugszeichenliste
[0042]
- 2
- Längsschneidvorrichtung
- 3
- Obermesser
- 4
- Untermesser
- 5
- Materialbahn
- 6
- Unterstützungswelle
- 10
- Stützeinrichtung
- 11
- Stützwelle
- 12
- Kugellager
- 13
- Magnet
- 14
- Halterung
- 15
- Querträger
- 16
- Halter
- 18
- Lagereinrichtung
1. Stützeinrichtung (10) für eine Materialbahn (5), insbesondere Papierbahn, für eine
Schneidvorrichtung (2) der Materialbahn (5), insbesondere an einer Längsschneidvorrichtung
einer Maschine der papierverarbeitenden Industrie, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (10) mittels wenigstens einer Stützwelle (11) und wenigstens
einem Lagermittel (18, 12) zur drehbaren Lagerung der Stützwelle (11) außerhalb der
Rotationsachse der Stützwelle (11) ausgebildet ist.
2. Stützeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermittel (18, 12) als wenigstens eine, vorzugsweise entlang der Stützwelle
angeordnete, Lagereinrichtung (18) ausgebildet ist.
3. Stützeinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (18) wenigstens zwei Lagerelemente (12) aufweist.
4. Stützeinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (18) oder die Lagerelemente (12) drehbar sind.
5. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (18) oder die Lagerelemente (12) wenigstens in berührendem Kontakt
mit der Stützwelle (11) sind.
6. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente (12) als, vorzugsweise zylindrische, Rotationskörper ausgebildet
sind.
7. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente (12) als Scheibenkörper oder als Kugellager ausgebildet sind.
8. Stützeinrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (18) und/oder die Lagerelemente (12) axial parallel zur Stützwelle
(11), vorzugsweise in vorbestimmten Abständen, angeordnet sind.
9. Stützeinrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Halteeinrichtung (13) für die Stützwelle (11) vorgesehen ist.
10. Stützeinrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (13) berührungslos die Stützwelle (11) hält.
11. Stützeinrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (13) mittels wenigstens eines Magneten (13) ausgebildet ist.
12. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Halteeinrichtungen (13) und/oder die Magnete (13) in vorbestimmten Abständen entlang
der Stützwelle (11) angeordnet sind.
13. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8 und einem der Ansprüche 9 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Lagereinrichtungen (18) wenigstens eine Halteeinrichtung (13) oder
zwischen zwei Halteeinrichtungen (13) wenigstens eine Lagereinrichtung (18) angeordnet
ist.
14. Stützeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Trageinrichtung (15) für die Lagereinrichtung (18) und/oder die Halteeinrichtung
(13) vorgesehen ist.
15. Verwendung einer Stützeinrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
14 in einer Maschine der papierverarbeitenden Industrie, insbesondere im Einlauf-
und/oder Auslaufbereich einer Längsschneidvorrichtung (2) für eine Materialbahn (5),
insbesondere Papierbahn.
16. Anordnung zum Schneiden einer Materialbahn (5), insbesondere Papierbahn, mit wenigstens
einer Schneidvorrichtung (2), insbesondere Längsschneidvorrichtung einer Maschine
der papierverarbeitenden Industrie, und mit einer Stützeinrichtung (10) nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.
17. Maschine der papierverarbeitenden Industrie mit einer Stützeinrichtung (10) nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.