DE4019452A1

DE4019452A1 - Knock-off roller for separating moving paper sheets - has several eccentrics in hollow roller producing faster operating speeds

Info

Publication number: DE4019452A1
Application number: DE19904019452
Authority: DE
Inventors: Walter Arndt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-01-02

Abstract

The knock-off roller for separating continuous paper sheets has several evenly shaped accurately aligned eccentrics (10) set in the hollow roller. The even shape and accurate position of the eccentrics makes it possible to evenly advance and evenly return the knock-off blade (13). The blade sliders (12) can be locked by the eccentrics during the winding process so that the sliders cannot automatically bring the blades into the knock-off position. USE/ADVANTAGE - Faster operating speeds of paper sheet separator.

Description

Bei der Herstellung von Toilettenpapierröllchen werden von einer sogenannten Mutterrolle, das ist eine große Papierrolle, welche in der Papiermaschine erzeugt wird, auf einem Umwickler oder Rewinder kleine Stangen, Rollen oder Wickel aufgewickelt.In the manufacture of toilet paper rolls are made by one so-called mother roll, which is a large paper roll, which is produced in the paper machine, on a rewinder or Rewinder coiled small bars, rolls or coils.

Bei diesem Umwickeln wird die laufende Papierbahn automatisch perforiert und durch den Abstand der Perforationen zueinander die Blattgröße bestimmt. Die Perforationen werden gleichzeitig gezählt. Nach Erreichen einer vorgewählten Zahl wird die Papierbahn automatisch getrennt. Nach dieser Trennung ist eine Stange fertig gewickelt, und sie kann dann weiter verarbeitet werden. Das automatische Trennen der Papierbahn wird auch mit "Abschlagen" bezeichnet. Die Anzahl der Abschläge pro Minute ist aus technischen Gründen begrenzt. Es war bisher unmöglich, die Anzahl der Abschläge pro Minute zu überschreiten. Hierdurch bedingt, kann auf einem Umwickler auch nur eine bestimmte Anzahl Stangen pro Minute gefertigt werden. Das hat zur Folge, daß beim Wickeln von Stangen mit wenigen Blättern oder Perforationen, die Bahngeschwindigkeit reduziert werden muß, weil durch die begrenzte Anzahl der Abschläge die max. Bahngeschwindigkeit nicht erreicht werden kann.With this wrapping, the running paper web becomes automatic perforated and by the distance between the perforations determines the sheet size. The perforations become simultaneous counted. After reaching a preselected number, the Paper web automatically separated. After this separation is one The rod is completely wrapped and can then be further processed will. The automatic separation of the paper web is also included Denoted "knocking off". The number of tees per minute is limited for technical reasons. It was previously impossible to exceed the number of discounts per minute. Hereby conditionally, there can only be a certain number on a rewinder Bars per minute. As a result, the Winding rods with few leaves or perforations, the web speed must be reduced because of the limited number of discounts the max. Web speed not can be reached.

Es sind schon viele Versuche unternommen worden, diesen Nachteil abzustellen. Der beabsichtigte Erfolg ist bisher versagt geblieben. Auch ist es noch keinem Maschinenbauer gelungen, eine Maschine auf den Markt zu bringen, welche die Forderungen der Kunden erfüllt, bei max. Bahngeschwindigkeit Stangen mit kleiner Anzahl Blätter oder Perforationen zu wickeln. Es wurden Maschinen auf den Markt gebracht, bei denen der Abschlag der Papierbahn durch Anblasen der Bahn durch Druckluft erfolgte. Das Anblasen der Bahn mit vorgespannter Luft muß aber schlagartig erfolgen, weil sonst keine einwandfreie Trennung der Papierbahn gewährleistet ist. Jedesmal, wenn die vorgespannte Luft schlagartig austritt, entsteht ein Explosionsknall. Dieser Knall, der bis zu 18 Mal in der Minute entstehen kann, ist sehr unangenehm und auch gesundheitsschädlich. Angeblich soll die Berufsgenossenschaft die Stillegung dieser Maschinentype erwägen. Dem Erbauer dieser Maschinenausführung ist es bisher nicht gelungen, den Abschlagknall abzustellen.Many attempts have been made to overcome this disadvantage to turn off. The intended success has so far failed. No machine builder has ever succeeded in making a machine to bring to the market that meets customers' demands, at max. Path speed Bars with a small number of sheets or wrap perforations. Machines were launched brought, where the tee of the paper web by blowing the web was made by compressed air. Blowing the web with Prestressed air must be done suddenly, otherwise none perfect separation of the paper web is guaranteed. Every time if the pre-stressed air suddenly emerges, a Explosion bang. This bang that up to 18 times a minute can be very uncomfortable and also harmful to health. The trade association is said to be the decommissioning of this Consider machine type. The builder of this machine version is so far it has not been possible to turn off the tee bang.

Durch die hier bekannt gemachte Erfindung, dargestellt in Fig. 1, werden die geschilderten Nachteile abgestellt. Bei der zum Patent angemeldeten Ausführung von Abschlagwalzen werden die Abschläge der Papierbahn weder mechanisch noch durch Luft ausgelöst.The described disadvantages are eliminated by the invention made known here, shown in FIG. 1. With the patent-pending version of the chop-off rollers, the chops of the paper web are not triggered mechanically or by air.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein Drehstrom-Servo-Motor (4) an einer Seite mit seinem Flansch (5) fest an die Abschlagwalze angebaut. Deshalb dreht sich das Motorgehäuse immer mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Abschlagwalze. Aufgrund der Charakteristik von Drehstrom-Servo-Motoren entwickeln diese im Stillstand das gleiche Drehmoment wie im Betrieb. Darum ist diese Motorausführung für den hier anstehenden Verwendungszweck besonders geeignet. Denn einmal ist es notwendig, daß der Motor sehr stark beschleunigt und zum anderen muß er ebenso schnell abbremsen und zum absoluten Stillstand kommen. Diese Forderungen erfüllt ein Drehstrom-Servo-Motor.In the embodiment according to FIG. 1, a three-phase servo motor ( 4 ) with its flange ( 5 ) is firmly attached to the knock-off roller on one side. That is why the motor housing always rotates at the same speed as the knock-off roller. Due to the characteristics of three-phase servo motors, they develop the same torque when stationary as in operation. This is why this motor version is particularly suitable for the application here. Because on the one hand it is necessary that the motor accelerates very strongly and on the other hand it has to brake just as quickly and come to an absolute standstill. A three-phase servo motor meets these requirements.

Bei dieser neuen Abschlagwalzen-Ausführung wird die Rotorwelle (9) des Servo-Motors (4) so weit verlängert, daß die Welle (9) am gegen überliegenden Ende der Walze wieder austritt. Hier ist die Welle (9) mit einen Drehwinkelgeber (15) gekuppelt. Ein weiterer Drehwinkel geber (16) ist mit dem Walzenende über Zahnriemen (17) im Verhälnis 1 : 1 verbunden. Durch elektrischen Vergleich der beiden Drehwinkel geber (15+16) miteinander kann der Abschlagpunkt genau bestimmt und eventuell vom Schaltpult der Maschine aus korrigiert werden. Auf der verlängerten Rotorwelle (9) sind in der Abschlagwalze mehrere gleichgeformte und zueinander genau ausgerichtete Exzenter (10) angebracht. Durch diese Exzenter (10) werden die Messerschieber (12) in die jeweils gewünschte Funktionsposition gebracht. Dadurch, daß die Exzenter (10) gleichgeformt und genau ausgerichtet sind, haben die von den Exzentern (10) bewegten Messerschieber (12) in jeder Bewegungsphase absolut gleiche Stellung zueinander. Darum tritt zum Abschlag auch das Abschlagmesser (13) über die gesamte Breite der Abschlagwalze genau parallel zur Mitte der Walze radial nach außen aus.In this new knock-off roller design, the rotor shaft ( 9 ) of the servo motor ( 4 ) is extended so far that the shaft ( 9 ) emerges again at the opposite end of the roller. Here the shaft ( 9 ) is coupled with a rotary encoder ( 15 ). Another angle of rotation encoder ( 16 ) is connected to the roller end via toothed belt ( 17 ) in a 1: 1 ratio. By comparing the two rotary angle sensors ( 15 + 16 ) with each other, the tapping point can be precisely determined and possibly corrected from the machine control panel. On the extended rotor shaft ( 9 ), several eccentrics ( 10 ) of the same shape and precisely aligned with each other are attached in the knock-off roller. By means of these eccentrics ( 10 ), the knife slides ( 12 ) are brought into the respectively desired functional position. Because the eccentrics ( 10 ) have the same shape and are precisely aligned, the knife slides ( 12 ) moved by the eccentrics ( 10 ) have an absolutely identical position to each other in every phase of movement. For this reason, the knock-off knife ( 13 ) exits radially outward over the entire width of the knock-off roller exactly parallel to the center of the roller.

Ein Abschlag wird durch eine komplette 360° Drehung des Rotors vom Servo-Motor (4) entsprechend der Fig. 2 bis 5 ausgelöst. Durch den Drehwinkelgeber (15) wird die genaue Einhaltung der 360° Drehung des Rotors überwacht. Wenn der Servo-Motor (4) mit Strom beaufschlagt wird, dreht sich dessen Rotor mit der verlängerten Welle (9) und damit auch alle Exzenter (10). Hierbei geben sämtliche Exzenter (10) wegen ihrer genauen Ausrichtung absolut gleichzeitig und synchron die Steuernocken am Schieber (12) frei (siehe Fig. 3). Dadurch können die Schieber (12) einmal aufgrund des Federdruckes, der im Schieber (12) untergebrachten Federn (11), zum anderen wegen der, durch die Drehung der Abschlagwalze entstehenden Zentrifugalkraft radial nach außen aus der Abschlagwalze herausschnellen. Das an den Schiebern (12) befestigte Messer (13) macht diese gleichmäßige Bewe gung zwangsläufig mit und tritt, wie schon vorher erwähnt, absolut parallel zur Mitte der Walze radial aus dem Walzenkörper aus. Dabei wird die an oder über der Walze laufende Papierbahn durch das Messer (13) getrennt oder abgeschlagen. Für das Austreten des Messers (13) aus der Abschlagwalze wird, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, eine Winkel phase von 15° der gesamten Drehung von 360° benötigt. In Fig. 3 ist dieser Ablauf dargestellt. Bei einer weiteren Drehung der Exzenter (10) zur Abschlagwalze um 45° werden durch die Exzenter (10) die Messer schieber (12) gegen den Druck der eingebauten Federn (11) und entgegen der Zentrifugalkraft in ihre Ausgangsposition zurückgedrückt. Hierbei werden automatisch die Federn (11) für den nächsten Abschlag wieder gespannt. Dieser Vorgang ist aus Fig. 4 ersichtlich. Wie zuvor be schrieben, erfolgt die Rückführung der Messerschieber (12) in die Ausgangsposition sowohl gegen den Federdruck als auch gegen die Zentrifugalkraft. Somit erfolgt die Rückführung zwangsläufig. Dadurch ist gewährleistet, daß das Abschlagmesser (13) nach einer Gesamtwinkel phase von 60° der Exzenter (10) zur Abschlagwalze, von der Einleitung des Abschlages an gerechnet, wieder vollkommen in die Abschlagwalze zurückgeführt ist. Durch die gegenläufige Drehrichtung der Exzenter (10) zur Abschlagwalze kann die Zeit zur Ausführung des gesamten Bewegungs ablaufes entsprechend der Drehzahldifferenz auf ein Minimum reduziert werden. Durch das vollkommene Wiedereintauchen des Abschlagmessers (13) in die Abschlagwalze wird vermieden, daß Schwierigkeiten beim Wickeln einer neuen Stange durch Hervorstehen von Messerspitzen des Abschlag messers (13) entstehen können. In dieser eingetauchten Stellung ist das Abschlagmesser (13) über die Messerschieber (12) durch die Exzenter (10) so lange verriegelt, bis ein neuer Abschlag durch Anfahren des Servo-Motors (4) und dadurch eine Drehung des Exzenters (10) erfolgt. In Fig. 5 ist dieser Vorgang dargestellt. Das Abschlagmesser (13) kann nur dann in die Abschlagposition nach Fig. 3 gelangen, wenn zuvor die Steuerkanten der Exzenter (10) die Steuernocken der Messer schieber (12) durch Drehung der Exzenter (10) freigegeben werden. A discount is triggered by a complete 360 ° rotation of the rotor by the servo motor ( 4 ) according to FIGS. 2 to 5. The rotation angle encoder ( 15 ) monitors the exact adherence to the 360 ° rotation of the rotor. When current is applied to the servo motor ( 4 ), its rotor rotates with the extended shaft ( 9 ) and thus also all eccentrics ( 10 ). All eccentrics ( 10 ) release the control cams on the slide ( 12 ) absolutely simultaneously and synchronously because of their precise alignment (see FIG. 3). As a result, the slides ( 12 ), on the one hand due to the spring pressure, the springs ( 11 ) accommodated in the slider ( 12 ), and on the other hand, due to the centrifugal force generated by the rotation of the knock-off roller, snap out radially outward from the knock-off roller. The knife ( 13 ) attached to the sliders ( 12 ) inevitably makes this uniform movement and, as already mentioned, emerges radially from the roller body absolutely parallel to the center of the roller. The paper web running on or above the roller is separated or knocked off by the knife ( 13 ). For the exit of the knife ( 13 ) from the knock-off roller, as can be seen from Fig. 2, an angular phase of 15 ° of the total rotation of 360 ° is required. This sequence is shown in FIG. 3. With a further rotation of the eccentric ( 10 ) to the knock-off roller by 45 °, the knife slide ( 12 ) are pushed back against the pressure of the installed springs ( 11 ) and against the centrifugal force into their starting position by the eccentric ( 10 ). The springs ( 11 ) are automatically tensioned for the next tee. This process can be seen in FIG. 4. As previously described, the knife slide ( 12 ) is returned to the starting position both against the spring pressure and against the centrifugal force. The return is therefore inevitable. This ensures that the knock-off knife ( 13 ) after a total angular phase of 60 ° of the eccentric ( 10 ) to the knock-off roller, counted from the initiation of the knockdown, is completely returned to the knock-off roller. Due to the opposite direction of rotation of the eccentric ( 10 ) to the knock-off roller, the time for executing the entire movement sequence can be reduced to a minimum in accordance with the speed difference. By the complete re-immersion of the chopping knife (13) in the down roll is avoided that difficulties may arise during the winding of a new rod by protruding from blade tips of the chopping knife (13). In this immersed position, the knock-off knife ( 13 ) is locked by the eccentric ( 10 ) via the knife slide ( 12 ) until a new knock-off takes place by starting the servo motor ( 4 ) and thereby rotating the eccentric ( 10 ). This process is shown in FIG . The knock-off knife ( 13 ) can only reach the knock-off position according to FIG. 3 if the control edges of the eccentric ( 10 ), the control cam of the knife slide ( 12 ) are released by rotating the eccentric ( 10 ).

Dieses ist in den Fig. 2+3 dargestellt. Nach Ausführung eines Abschlages und Zurückfuhrung des Abschlagmessers (13) in die Aus gangsposition werden die Exzenter (10) durch den Servo-Motor (4) noch um den Weg weitergedreht, bis die Steuerkanten der Exzenter (10) etwa 4 mm vor den Steuernocken der Messerschieber (12) angelangt sind. In dieser Stellung wird der Servo-Motor (4) angehalten und verharrt hier so lange, bis ein neuer Abschlag durch Anfahren des Servo-Motors (4) eingeleitet wird. Die Abschläge können aufgrund der zwangsweisen Rückführung des Abschlagmessers (13) in schneller Reihenfolge hinter einander erfolgen. Die Abschläge können so schnell nacheinander ausge führt werden, daß es möglich ist, diese Abschlagwalzen auch in Quer teilern oder anderen Verarbeitungsmaschinen einzubauen.This is shown in Figs. 2 + 3. After performing a discount and returning the tee knife ( 13 ) to the starting position, the eccentrics ( 10 ) are rotated further by the servo motor ( 4 ) until the control edges of the eccentrics ( 10 ) are about 4 mm in front of the control cam Knife pusher ( 12 ) have arrived. In this position, the servo motor ( 4 ) is stopped and remains here until a new discount is initiated by starting the servo motor ( 4 ). The discounts can be done in quick succession due to the forced return of the tee knife ( 13 ). The haircuts can be carried out so quickly in succession that it is possible to divide these haircut rollers in cross dividers or other processing machines.

SachwörterverzeichnisSubject index

1 Walzenkörper
2 Lagerflansch
3 Lager
4 Drehstrom-Servo-Motor
5 Verbindungsflansch Motor zur Walze
6 Antriebsscheibe
7 Zahnriemen
8 Walzenantrieb
9 Rotor- oder Exzenterwelle
10 Exzenter
11 Druckfeder
12 Messerschieber
13 Abschlagmesser
14 Zwischenlager
15 Drehwinkelgeber der Exzenterwelle
16 Drehwinkelgeber der Abschlagwalze
17 Zahnriemen 1 roller body
2 bearing flange
3 bearings
4 three-phase servo motor
5 Motor connection flange to the roller
6 drive pulley
7 timing belts
8 roller drive
9 rotor or eccentric shaft
10 eccentrics
11 compression spring
12 knife sliders
13 knives
14 interim storage facilities
15 angle encoder of the eccentric shaft
16 angle encoder of the knock-off roller
17 timing belts

Claims

1. tapping roller for separating running paper webs, characterized in that several hollow and precisely aligned eccentrics ( 10 ) are accommodated in the hollow tapping roller.

2. Teeing roller for separating running paper webs according to claim 1, characterized in that because of the same shape and because of the precise alignment of the eccentric ( 10 ) a uniform rushing and a uniform return transport of the tee knife ( 13 ) is possible.

3. knock-off roller for separating running paper webs according to claim 1 and 2, characterized in that the knife slide ( 12 ) through the eccentric ( 10 ) during the Wickelvor ganges are locked so that the slide ( 12 ) is not actively the tee knife ( 13th ) in the tee position.

4. tapping roller for separating running paper webs according to claim 1 to 3, characterized in that the eccentric ( 10 ) must be rotated to carry out a tee.

5. chopping roller for separating running paper webs according to claim 1 to 4, characterized in that the rotation of the eccentric ( 10 ) is carried out by a separate drive.

6. knock-off roller for separating running paper webs according to claim 1 to 5, characterized in that after extending the knock-off knife ( 13 ) in the knock-off position this is inevitably returned to the starting position by the eccentric ( 10 ) and by further turning the eccentric ( 10 ) so long locked until a new discount is initiated.