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Title:
SLITTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/037896
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a slitting device comprising multiple rotary shears, wherein each of the rotary shears can be moved transverse to the material feed, and comprising a delivery device determining the position of the rotary shears, which is intermittently operatively connected to an individual rotary shear.

Inventors:
SEIFERT, Patrick (Libellenweg 1 1, Niederau, 01689, DE)
Application Number:
EP2018/025216
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KOLBUS GMBH & CO. KG (Osnabrücker Straße 77, Rahden, 32369, DE)
International Classes:
B26D7/26
Domestic Patent References:
WO1997031760A11997-09-04
Foreign References:
US20100218658A12010-09-02
EP1577052A22005-09-21
EP2907779A12015-08-19
Attorney, Agent or Firm:
KOLBUS GMBH & KG (H. Müller-Lorenschat / PAT, Postfach 220, Rahden, 32363, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung zum Längsschneiden von Materialbahnen oder Materialbogen, insbesondere für Pappe oder Karton, wenigstens aufweisend

• ein Maschinengestell (200),

• ein in dem Maschinengestell (200) angeordnetes Schneidwerk,

• eine in dem Maschinengestell (200) angeordnete Transporteinrichtung mit einer Transportebene (5), welche das Schneidgut in einer im

Wesentlichen linearen Transportrichtung (6) innerhalb der

Transportebene (5) durch das Schneidwerk führt,

• eine in dem Maschinengestell (200) im Wesentlichen parallel zu der Transportebene (5) und quer zu der Transportrichtung (6) angeordnete Antriebswelle (21 1 ),

• eine zu der wenigstens einen Antriebswelle (21 1 ) einen Abstand

aufweisende und im Wesentlichen parallel angeordnete erste

Linearführung (203),

• eine im Schneidwerk angeordnete Kreisschere (220) mit zwei

zusammenwirkenden jeweils um eine zu der wenigstens einen

Antriebswelle (21 1 ) im Wesentlichen parallelen ersten Drehachse (224) drehbaren Kreismessern (223), wobei wenigstens eines der Kreismesser (223)

• mit der gestellfesten Antriebswelle (21 1 ) antriebsverbunden ist und

• an einem Messerträger (221 , 222) angeordnet ist, wobei der

Messerträger (221 , 222) mit dem daran angeordneten Kreismesser (223) in einer Zustellrichtung (7) entlang der ersten Linearführung (203) quer zu der Transportrichtung (6) verschiebbar und festsetzbar angeordnet ist,

gekennzeichnet durch wenigstens eine ZuStelleinrichtung (260) mit einer Zustellrichtung (7) entlang der ersten Linearführung (203), wobei die wenigstens eine ZuStelleinrichtung (260) zeitweise mit dem wenigstens einen Messerträger (221 , 222) antriebsverbunden ist, um diesen entlang der ersten Linearführung (203) zu positionieren. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens einen entlang einer zweiten Linearführung (261 ) in der Zustellrichtung (7)

bewegbaren Schlitten (262, 263) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260), wobei die zweite Linearführung (261 ) zu der ersten Linearführung (203) des wenigstens einen Messerträgers (221 , 222) im Wesentlichen parallel angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine lösbare Kupplung als trennbaren Verbindung des wenigstens einen Messerträgers (221 , 222) mit dem wenigstens einen Schlitten (262, 263) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260), aufweisend eine erste Kupplungshälfte (238), welche an dem wenigstens einen Messerträger (221 , 222) angeordnet ist und eine zweite Kupplungshälfte (267), welche an dem wenigstens einen Schlitten (262, 263) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260) angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein über eine erste Datenverbindung (276) mit der

Steuerung (10) der Vorrichtung verbundenes erstes Gebersystem (266), wobei die von dem ersten Gebersystem (266) an die Steuerung (10) übermittelten Daten als Position des wenigstens einen Messerträgers (221 , 222) und/oder des wenigstens einen Schlittens (262, 263) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260) entlang der Zustellrichtung (7) interpretierbar sind.

Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anordnung des wenigstens einen ersten Gebersystems (266) an dem wenigstens einen Messerträger (221 , 222) der wenigstens einen Kreisschere (220).

Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anordnung des wenigstens einen ersten Gebersystems (266) an dem wenigstens einen Schlitten (262, 263) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260).

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch wenigstens einen mit dem wenigstens einen Schlitten (262, 263) antriebsverbundenen und über eine zweite Datenverbindung (277) mit der Steuerung (10) der Vorrichtung Daten austauschenden steuerbaren Antrieb (265) der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch

• wenigstens zwei auf derselben ersten Linearführung (203) angeordnete Kreisscheren (220), wobei jede Kreisschere (220) jeweils eine eindeutige Markierung (239) wenigstens eines Messerträgers (221 , 222) aufweist,

• wenigstens eine über eine dritte Datenverbindung (278) mit der

Steuerung (10) der Vorrichtung verbundene und an dem wenigstens einen Schlitten angeordnete Leseeinrichtung (270), wobei

• die Leseeinrichtung (270) derart an dem wenigstens einen Schlitten (262, 263) und die eindeutigen Markierungen (239) derart an den wenigstens zwei Messerträgern (221 , 222) angeordnet sind, dass sich die

Markierung (239) des jeweils an den wenigstens einen Schlitten (262, 263) gekuppelten Messerträgers (221 , 222) im Erfassungsbereich der wenigstens einen Leseeinrichtung (270) des wenigstens einen Schlittens (262, 263) befindet und die von der wenigstens einen Leseeinrichtung (270) an die Steuerung (10) übermittelten Daten der Identifikation des jeweils gekuppelten Messerträgers (221 , 222) durch die Steuerung (10) dienen. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Datenverbindungen (276, 277, 278) der wenigstens einen Kreisschere (220) und/oder der wenigstens einen ZuStelleinrichtung (260) mit der Steuerung (10) der Vorrichtung einen gemeinsamen Übertragungsweg aufweisen. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine

Parkposition (275) des wenigstens einen Kreismessers (223) entlang der Zustellrichtung (7) der Kreisscheren (220) und außerhalb des von dem

Schneidgut durchfahrenden Bereichs.

1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungshälfte (267) wenigstes eines Schlittens (262, 263) innerhalb dieses Schlittens (262, 263) im Wesentlichen parallel zu der Zustellrichtung (7) der wenigstens einen Kreisschere (220) bewegbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , gekennzeichnet durch eine mit der zweiten Kupplungshälfte (267) antriebsverbundene und in Bewegungsrichtung der zweiten Kupplungshälfte (267) wirkende kraftgesteuerte Vorspanneinrichtung des wenigstens einen Schlittens (262, 263).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine steuerbare Antrieb (265) der ZuStelleinrichtung (260) derart ausgebildet ist, dass er sowohl eine positionsgesteuerte als auch eine kraftgesteuerte Bewegung des wenigstens einen antriebsverbundenen Schlittens (262, 263) in Zustellrichtung (7) ermöglicht.

Description:
Längsschneidevorrichtung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Längsschneiden von Materialbahnen und/oder Materialbogen. Zum Längsschneiden insbesondere von Pappenbogen sind Pappenkreisscheren bekannt, deren Schneidwerke angetriebene Schneidwellen aufweisen, die sich über die Maschinenbreite erstrecken. Auf diesen Schneidwellen sind die einzelnen Kreismesser mehrerer Kreisscheren mittels Klemmung befestigt.

Durch Lösen dieser Klemmung, Verschieben der Kreismesser einer Kreisschere und anschließendem Festsetzen, kann die Schnittposition über der Breite des Schneidgutes verändert werden. Dazu muss jedes Kreismesser einzeln manuell von dem Bedienpersonal positioniert werden. Besondere Beachtung erfordert das Anstellen von Ober- und Untermesser derselben Kreisschere, um einerseits einen sauberen Schnitt zu erzeugen, andererseits aber keinen übermäßigen Verschleiß der Kreismesser zu vermeiden. Bei gesteigerter Anforderung an die Maßhaltigkeit der zu erzeugenden Zuschnitte ist dieses manuelle Rüsten entsprechend aufwendig und fehleranfällig.

Zur Reduktion des Rüstaufwandes für Rillwerke schlägt die EP2907779A1 eine Positionierungshilfe für auf einer gemeinsamen Rillwelle angeordnete

Rillwerkzeuge vor. Diese unterstützt den Bediener bei dem manuellen

Positionieren der Rillwerkzeuge. Dazu ist unterhalb der unteren Rillwelle ein Schwenkkörper vorgesehen, welcher um eine zu den Rillwellen parallele Achse drehbar ist. Dieser Schwenkkörper ist auf einer ebenfalls zu den Rillwellen parallelen Linearführung verschiebbar aufgenommen. Die Positionierung des Schwenkkörpers entlang dieser Linearführung erfolgt automatisiert durch einen motorisch betätigten Riementrieb.

Der Schwenkkörper weist auf seinem Umfang zwei mit den Rillwerkzeugen korrespondierende Bereiche auf. Der Schwenkkörper kann manuell aus einer Ruhelage gegen eine Rückstellfeder in eine Position verschwenkt werden, in welcher er mit einem Rillwerkzeug der unteren Rillwelle in Eingriff gebracht werden kann. Der Bediener kann damit das Rillwerkzeug an dem Schwenkkörper ausrichten. Das Erreichen einer guten Präzision und Widerholgenauigkeit der Positionierung der Rillwerkzeuge wird so vereinfacht. Das Positionieren und Festsetzen der Werkzeuge entlang der Antriebswelle erfolgen dabei grundsätzlich manuell.

Zusätzlich müssen jeweils das Rillwerkzeug und der Schwenkkörper manuell miteinander in Eingriff gebracht werden. Darüber hinaus greift die Positionierhilfe in diejenige Geometrie der Werkzeuge, welche die gewünschte Verformung erzeugen. Fehlbedienungen der

Positionierhilfe können damit zu Beschädigungen der Rillwerkzeuge und in Folge zu minderwertigen Rillergebnissen führen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zu schaffen, welche zumindest einen der aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik überwindet und die gesteigerten Anforderungen an die Bedienbarkeit befriedigt.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Anschließend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht näher erwähnten Einzelheiten verwiesen wird, anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Längsschneindeeinrichtung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt des Schneidwerkes in perspektivischer Darstellung.

Die Einrichtungen der in Fig. 1 gezeigten Längsschneidevorrichtung für Pappen sind in einem gemeinsamen Maschinengestell 200 angeordnet. Dieses

Maschinengestell 200 wird im Wesentlichen von einem Paar einander

gegenüberliegend angeordneter Seitenwände 201 gebildet, welche durch Querträger 202 miteinander verbunden sind. Mehrere dieser Querträger 202 weisen Führungsschienen von Linearführungen 203 auf, welche den Kreisscheren 220 der Schneideinrichtung als Lagerung dienen.

In diesem Maschinengestell 200 sind in Durchlaufrichtung 6 hintereinander eine Einfuhr 1 1 , das Schneidwerk mit den Kreisscheren 220 und eine Ausfuhr 15 angebracht. Diese genannten Einrichtungen werden gemeinsam von einem Antrieb 210 angetrieben. Dieser Antrieb 210 ist ebenfalls an dem

Maschinengestell 200 angebracht und umfasst jeweils oberhalb und unterhalb der Transportebene 5 eine quer zu der Transportrichtung 6 verlaufende Welle 21 1 . Diese beiden Wellen 21 1 sind beidseitig in den Seitenwänden 201 des Gestells 200 gelagert. Sie weisen jeweils ein Vielkeilprofil auf und bilden mit den

Kreisscheren 220 Schiebesitze 212.

Sowohl die Einfuhr 1 1 als auch die Ausfuhr 15 umfassen jeweils ein Paar zusammenwirkender Transportwalzen 1 6, 17. Diese sind jeweils beidseitig in den Seitenwänden 201 gelagert. Die unteren Transportwalzen 1 6 sind unmittelbar unterhalb der Transportebene 5 und zu dieser parallel angeordnet. Die oberen Transportwalzen 17 sind parallel zu den unteren Transportwalzen 1 6 ausgerichtet und oberhalb der Transportebene 5 angeordnet. Die Walzen jeden Paares sind in ihrem Abstand zueinander auf die Dicke des Schneidgutes einstellbar. Dazu ist eine nicht dargestellte ZuStelleinrichtung bekannter Art vorgesehen.

Das Schneidwerk weist mehrere Kreisscheren 220 gleicher Art auf, welche entlang der Linearführung 203 in einer Zustellrichtung 7 verschiebbar sind. Jede dieser Kreisscheren 220 umfasst einen oberen Messerträger 221 und einen unteren Messerträger 222 mit jeweils einem Kreismesser 223. Die oberen und unteren Kreismesser 223 sind jeweils zu denen der weiteren Kreisscheren 220 koaxial angeordnet. Die Messerträger 221 , 222 umfassen jeweils eine

Antriebsverbindung des jeweiligen Kreismessers 223 mit einem mit der

Antriebswelle 21 1 gebildeten und in Fig. 2 gezeigten Schiebesitz 212. Dazu weisen die Antriebswellen 21 1 ein Vielkeilprofil auf.

Zum Festsetzen entlang der Zustellrichtung 7 umfasst jeder Messerträger 221 , 222 eine Klemmeinrichtung 205. Diese Klemmeinrichtungen 205 weisen als Aktuator jeweils zwei pneumatische Zylinder 273 auf. Den Zylindern 273 sind in herkömmlicher Weise mit durch die Steuerung 10 der Vorrichtung nicht

dargestellte angesteuerte Schaltventile vorgeschaltet. Die Zylinder 273 der

Klemmeinrichtungen 205 sind jeweils rechtwinklig zueinander ausgerichtet.

Endseitig ihrer Kolbenstangen sind Reibbeläge 206 angebracht, welche bei Aktivierung des Pneumatikzylinders 273 auf die Querträger 202 wirken und den jeweiligen Messerträger 221 , 222 gegen das Maschinengestell 200 verklemmen. Abhängig von dem Schaltzustand der Klemmeinrichtung 205 ist der jeweilige Messerträger 221 , 222 entlang der Zustellrichtung 7 in seine Linearführung 203 entweder frei verschiebbar oder festgesetzt.

Zum Verschieben der Messerträger 221 , 222 in Zustellrichtung 7 ist eine

ZuStelleinrichtung 260 vorgesehen. Diese umfasst auf die Messerträger 221 , 222 verschiebend wirkende Schlitten 262, 263. Dazu sind an Querträgern 202 des Maschinengestells 200 Führungsschienen angebracht, welche den Schlitten 262, 263 als Linearführung 261 dienen. Die Linearführungen 203 der Messerträger 221 , 222 und die Linearführungen 261 der ZuStelleinrichtung 260 sind zueinander und parallel zu der Zustellrichtung 7 ausgerichtet. Ein oberer Schlitten 262 ist oberhalb der Transportebene 5 angeordnet und wirkt auf die oberen Messerträger 221 . Ein unterer Schlitten 263 ist unterhalb der Transportebene 5 angeordnet und wirkt auf die unteren Messerträger 222.

Die ZuStelleinrichtung 260 umfasst für jeden ihrer beiden Schlitten 262, 263 jeweils einen Stellantrieb. Die folgende Beschreibung erfolgt anhand eines einzelnen dieser beiden gleichartigen Stellantriebe. Der Schlitten 262, 263 ist fest mit einem Riemen 264 verbunden. Als Verbindung ist hierbei eine kraftschlüssige Klemmung vorgesehen. Alternativ kann eine andere Verbindung bekannter Art eingesetzt werden. Der Riemen 264 umschlingt endlos zwei beidseitig des

Förderweges angeordnete Riemenscheiben. Die Verbindung mit dem Schlitten 262, 263 befindet sich dabei in einem linearen Riemenabschnitt, welcher parallel zu der Schlittenführung 261 verläuft. Eine der beiden genannten Riemenscheiben ist mit einem steuerbaren Antrieb 265 permanent antriebsverbunden. Der Antrieb ist derart ausgelegt, dass er positionsgesteuert oder auch kraftgesteuert betrieben werden kann. Dazu ist er über eine Datenverbindung 277 mit der Steuerung 10 der Vorrichtung verbunden.

Die trennbare Verbindung des Schlittens 262, 263, mit jeweils einem Messerträger 221 , 222 erfolgt über eine lösbare Kupplung. Mit Schließen der Kupplung erfolgt eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schlitten 262, 263 und dem jeweiligen Messerträger 221 , 222. Dazu ist jeder der Messerträger 221 , 222 mit einer ersten Kupplungshälfte 238 ausgestattet. Diese ersten Kupplungshälften 238 weisen eine parallel zu der Transportrichtung 6 verlaufende Nut. In diese Nut greift bei geschlossener Kupplung die an dem Schlitten 262, 263 angeordnete zweite Kupplungshälfte 267.

Zum Betätigen der Kupplung ist die zweite Kupplungshälfte 267 innerhalb des Schlittens 262, 263 entlang einer Linearführung 269 verschiebbar. Diese

Linearführung 269 der Kupplung verläuft senkrecht zu der Transportebene 5. Ein steuerbarer pneumatischer Zylinder 268 ist mit der zweiten Kupplungshälfte 267 antriebsverbunden und verschiebt diese entlang ihrer Führung 269. Dem

Pneumatikzylinder 268 ist ein nicht dargestelltes Schaltventil bekannter Art vorgeschaltet, welches über eine Datenleitung an die Steuerung 10 der

Vorrichtung angeschlossen ist.

Zur Positionsbestimmung der Messerträger 221 , 222 ist eine Messeinrichtung vorgesehen. Um die Konstruktion einfach zu halten, ist lediglich in jedem der beiden Schlitten 262, 263 ein Positionsgeber 266 angeordnet. Diese sind jeweils über eine Datenverbindung 276 mit der Steuerung 10 der Vorrichtung verbunden.

Der steuerbaren Antrieb 265 der ZuStelleinrichtung 260 und die Positionsgeber

266 ermöglichen gemeinsam mit der Steuerung 10 eine Positionsregelung der Schlitten 262, 263. Die Position des mit dem zugeordneten Schlitten 262, 263 verbundenen Messerträgers 221 , 222 entspricht dabei der Position dieses

Schlittens 262, 263.

Um die Schlittenposition dem einzelnen Messerträger 221 , 222 zuordnen zu können, trägt jeder der Messerträger 221 , 222 ein die jeweilige Kreisschere 220 eindeutig zugeordnetes Merkmal 239. Dieses wird von einer an dem Schlitten 262, 263 angebrachten Leseeinrichtung erfasst. Diese Identifizierungsmerkmale werden durch metallische Klötze gebildet, welche in einem eindeutigen Muster an dem Messerträger 221 , 222 angeordnet sind. Die Schlitten 262, 263 tragen eine diese Muster erfassende Leseeinrichtung 270. Diese umfasst für jede mögliche Position eines der Klötze einen Näherungsschalter, welcher über dritte

Datenverbindungen 278 mit der Steuerung 10 der Vorrichtung verbunden ist.

Diese identifiziert anhand der Schaltzustände dieser Näherungsschalter den Messerträger 221 , 222 und weist diesem die durch den Positionsgeber 266 des gekoppelten Schlittens 262, 263 erfasste Position zu.

Die zu den Antriebswellen 21 1 parallelen Linearführungen 203, 261 sowie die ZuStelleinrichtung 260 sind derart über die größtmögliche Breite des Schneidgutes hinaus verlängert, dass sich eine Parkposition 275 ergibt. In diese werden die für einen einzelnen Fertigungsauftrag nicht benötigten Kreisscheren 220 mittels der ZuStelleinrichtung 260 verbracht. Damit entfällt die Montage bzw. Demontage von Kreisscheren in Abhängigkeit der erforderlichen Anzahl paralleler Schnitte. Der Aufbau des oberen Schlittens 262 unterscheidet sich von dem des unteren Schlittens 263 durch eine zusätzliche AnStelleinrichtung des oberen Schlittens 262. Diese bewirkt eine überlagerte Verschiebung des oberen Schlittens 262 entlang seiner Linearführung 261 und relativ zu dem antriebsverbundenen

Stellantrieb. Dazu ist die Klemmung des oberen Schlittens 262 mit dem Riemen 264 des Stellantriebs über eine weitere Linearführung 272 mit dem Schlitten 262 verbunden. Als Aktuator ist ein pneumatischer Zylinder 271 vorgesehen. Diesem Pneumatikzylinder 271 ist wiederum ein mit der Steuerung 10 verbundenes Schaltventil vorgeschaltet. Über den an diesem Zylinder 271 anliegenden Druck ist die Anstellkraft zwischen den Kreismessern 223 jeweils einer Kreisschere 220 einstellbar.

Für einen einfachen Aufbau sind alle genannten Datenverbindungen 276, 277, 278 des Schneidwerkes mit der Steuerung 10 in einem Datenbus

zusammengefasst.