-
Schneidvorrichtung zum Herstellen von Formstücken aus nachgiebigem
oder elastisch nachgiebigem Werkstoff, z. B. Kunststoffschaum Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schneidvorrichtung zum Herstellen keilförmiger und zugleich gekrümmter
Formstücke aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Schaumstoff, insbesondere Schulterpolster
für Kleidungsstücke, bei der Werkstoffblöcke mittels eines Schaltwerkes absatzweise
einer senkrecht stehenden, nach Art einer Bandsäge wirkenden Schneidvorrichtung
zugeführt werden, deren Schnittwinkel durch Querverstellung eines Umlenkrades für
das Schneidglied relativ zur Horizontalen einstellbar ist und sowohl der aufwärts
als auch der abwärts laufende Trum des Schneidgliedes gleichzeitig zum Abtrennen
benutzt werden.
-
Es ist bekannt, keilig geformte Schaumstoffkörper, auch solche, bei
denen mindestens eine der Schnittflächen gekrümmt ist, wobei also die Schnittbahn
einen bogenförmigen Verlauf aufweist, mit Hilfe maschineller Einrichtungen herzustellen.
Man benutzt dazu Schneidglieder, z. B. Bandsägen oder umlaufende Schneidmesser,
an die ein langgestreckter Schaumstoffblock mittels geeigneter Führungsorgane schrittweise
heranbewegt wird, so daß praktisch ohne Schnittverlust der ganze Werkstoffblock,
der eine vorbestimmte Querschnittsform besitzt, in gleich große und gleichgeformte
Stücke fortschreitend zertrennt werden kann.
-
Um nun zu erreichen, daß nicht nur keilige Stücke, sondern auch z.
B. keglige Stücke mit gekrümmter Schnittbahn abgetrennt werden können, muß entweder
der Schaumstoffblock mit seiner Halterung relativ zum Schneidaggregat oder das Schneidaggregat
relativ zum Schaumstoffblock und seiner Halterung bewegbar, d. h. kippbar oder,
besser gesagt, winkeleinstellbar sein. Solche Vorrichtungen sind bereits bekannt
und in Gebrauch. Die Stückzahl der abgetrennten Schaumstofformstücke, bezogen auf
die Zeiteinheit, ist bei diesen bekannten Schneideinrichtungen aber relativ gering.
Sie eignen sich deshalb nicht für die Massenherstellung von Formstücken innerhalb
kurzer Zeiträume.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wesentlich größere Stückzahlen
in erheblich kürzerer Zeit herstellen zu können.
-
Der Erfindung liegt aber auch noch eine weitere Aufgabe zugrunde,
die Form der abzutrennenden Schaumstoffstücke innerhalb vorbestimmter Einstellbereiche
willkürlich zu ändern und sogar während des Betriebes gleichzeitig mit ein und derselben
Maschine unterschiedliche Formstücke herstellen zu können.
-
Keilige Formstücke aus elastisch nachgiebigem ; Schaumstoff, Filz
od. dgl. werden nicht nur für die Bekleidungsindustrie gebraucht. Sie sind vielmehr
auch anwendbar als Verpackungsteile für zum Versand bestimmte stoßempfindliche Waren,
wie z. B. Glühlampen, Radioröhren u. dgl. Die Verpackungsindustrie verlangt große
Stückzahlen. Polsterstücke müssen verhältnismäßig große Elastizität besitzen und
außerordentlich billig in bezug auf die Herstellung sein. Diesen Erfordernissen
wird die Erfindung gerecht.
-
Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß die das Schneidglied,
z. B. ein endloses Sägeband, tragenden beiden Umlenkräder an einer aufrecht stehenden
und um ihre geometrische Längsachse drehbaren Tragsäule gelagert sind und die Achsen
der Umlenkräder jeweils gegenläufig quer zur Säulenlängsachse verstellbar sind und
daß in radialer Anordnung um die aufrecht stehende Tragsäule und etwa mittig zwischen
den beiden Umlenkrädern mehrere für einen schrittweisen horizontalen Vorschub der
Werkstoffblöcke geeignete Zufuhrvörrichtungen gruppiert sind.
-
Es ist Vorsorge getroffen, daß das Schneidglied nicht nur mit dem
von oben nach unten laufenden Trum, also nicht nur mit einem Tram schneidwirkend
arbeitet, sondern daß auch der von unten nach oben kommende Trum gleichzeitig zum
Schneiden, d. h. zum Abtrennen von Formstücken von den Werkstoffblocks herangezogen
wird.
-
Um zu erreichen, daß gleichzeitig der von oben nach unten kommende
und umgekehrt der von unten nach oben laufende Trum keilige Stücke von den Schaumstoffblocks
abtrennt, ist vorgesehen, daß das ganze Schneidaggregat um eine vertikale Achse
drehbar gelagert ist, und es ist gleichzeitig vorgesehen, daß die beiden Umlenkrollen
für das bandförmige Schneidglied außermittig und einander entgegengesetzt - bezogen
auf die vertikale Drehachse der sie tragenden säulenförmigen Achse - verstellbar
sind. Das dadurch relativ zur Arbeitstischebene schräggestellte Sägeblatt, Schneiddraht
od. dgl. dreht sich
mitsamt den Umlenkrädern während des Schneidvorganges
als Ganzes um eine vertikale geometrische Achse, nämlich eine Tragsäule, an der
die beiden Umlenkrollen des Schneidgliedes gelagert sind. Die vertikal ausgerichtete
Tragsäule ist ihrerseits an ihrem oberen und unteren Ende an einem ortsfesten Portal
gelagert, wobei die vertikalen Stützen dieses Portals gleichzeitig einen Teil der
Stützen des Arbeitstisches oder der Halterungen der Werkstoffblocks bilden.
-
Die Erfindung kann auch in der Weise verwirklicht werden, daß sich
der horizontale Arbeitstisch mit den darauf befindlichen Werkstoffblöcken und ihren
Halterungen und Vorschubgliedern um die geometrische Achse der die Schneidvorrichtung
tragenden Säule dreht.
-
Macht man die Durchmesser der Umlenkräder für das bandförmige Schneidglied
verschieden groß oder wählt man unterschiedliche Entfernungen ihrer Drehachsen von
der Längsachse der Tragsäule, so kann man dadurch den Schneidwinkel des Schneidgliedes,
bezogen auf die Senkrechte, ändern.
-
Unter Umständen ist es vorteilhaft, das nach Art einer Bandsäge ausgebildete
Schneidaggregat nicht in bekannter Weise mit einem flachen Sägenband auszurüsten,
sondern mit einem Trenndraht als Schneidwerkzeug. Ein solcher Trenndraht kann auch
als Glühdraht ausgebildet sein. Es ist jedenfalls nicht erforderlich, daß die Schneidkante
gezähnt ist. Die Verwendung eines Drahtes als Schneidglied hat den Vorteil, daß
er in beiden Drehrichtungen Schneidwirkung ausübt. Mit Rücksicht darauf, daß also
die Schneidwirkung in beiden Drehrichtungen, bezogen auf die geometrische Achse
der die Schneidvorrichtung tragenden Säule, möglich ist, kann auch ein flaches Schneidmesser,
welches als endloses Band ausgebildet ist und an beiden Seiten Schneidkanten besitzt,
also z. B. an beiden Seiten gezähnt ist, verwendet werden.
-
Es empfiehlt sich, die Vorschubsteuerung der Werkstoffblocks in Richtung
zum Schneidglied hin so einzurichten, daß der Vorschub taktweise erfolgt und selbsttätig,
indem der Vorschub von der Drehbewegung des Schneidaggregates um die Mittellinie
der Tragsäule abgeleitet ist. Umgekehrt kann aber auch das Schneidaggregat im Ruhezustand
bleiben, während sich die Werkstoffblocks und der ihre Führungen oder Halterungen
aufnehmende Arbeitstisch um die geometrische Achse der Säule drehen.
-
Die Werkstoffblocks sind so dick bemessen, daß jeweils die Hälfte
ihrer Dicke ausreicht, um die gewünschten Formlinge abzutrennen.
-
Es ist an sich bekannt, Schneidwerkzeuge, die einer sehr starken Erwärmung
durch Reibung ausgesetzt sind, zu kühlen. Bei den gebräuchlichen, elastisch nachgiebigen
Schaumstoffen, die unter der Bezeichnung Moltoprene im Handel bekannt sind, ist
die Reibung verhältnismäßig groß, und die Schaumstoffkörper sind unter Umständen
wärmeempfindlich. Es empfiehlt sich deshalb, das Schneidglied, welches nach der
Erfindung als endloses Band ausgebildet ist, besonders zu kühlen. Sowohl die Schnittgeschwindigkeit
als auch die Vorschubgeschwindigkeit des Messers kann beliebig reguliert werden.
-
Eine Besonderheit in der Ausführung besteht noch darin, daß einzelne
Werkstoffblocks mit ihren Halterungen höhenverstellbar auf dem Arbeitstisch oder
i am tischähnlichen Haltegestell gelagert sind. Dadurch wird es möglich, bei nur
einer Umdrehung um die Säulenachse gleichzeitig eine vorbestimmte Anzahl größerer
oder kleinerer Formstücke von dem Schaumstoffblock abzutrennen. Bei Verpackungsteilen
ist es oft wichtig, daß eine vorbestimmte Anzahl Formstücke größeren Ausmaßes einer
bestimmten Anzahl kleinerer Formstücke zugeordnet ist, die also in bestimmter Anzahl
und Größe zur Verpackung eines bestimmten Gegenstandes gehören.
-
Da das Schneidglied sowohl beim aufwärts gehenden als auch beim abwärts
gehenden Trum wirken soll, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Halteglieder
für die Schaumstoffblocks in beiden Schnittrichtungen eine feste Anlage für den
Werkstoffblock haben. Dies kann man z. B. erreichen, wenn die Zuführungen aus Blech
bestehen und eine kastenförmige, nahezu geschlossene Querschnittsform aufweisen.
-
Diese Bauweise und weitere konstruktive Einzelheiten bilden den Gegenstand
der Erfindung, die an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert
wird, und zwar zeigt F i g. 1 die Schneidvorrichtung in Seitenansicht und teilweisem
Schnitt, F i g. 2 die Schneidvorrichtung gemäß F i g. 1 in Ansicht, um 90° versetzt
zu F i g. 1; F i g. 3 zeigt die Schneidvorrichtung nach den F i g. 1 und 2 in Draufsicht,
wobei die radiale Anordnung der Schaumstoffblocks um die das Schneidaggregat aufnehmende
drehbare Tragsäule herum deutlich erkennbar ist.
-
Die Tragsäule 1 ist in vertikaler Anordnung in einem Portalrahmen
drehbar gelagert. Der Portalrahmen besteht aus den beiden vertikalen Stützsäulen
2 und 3, ferner dem oberen Querglied 4 und einer Grundplatte 5. Die Säule 1 besitzt
an beiden Enden je einen abgeflachten Halteschild 6 und 7. An diesen beiden Halteschilden
sind die Umlenkräder 8 und 9 mittels ihrer Achsen 10 und 11 gelagert.
Diese Umlenkräder tragen das endlose Sägeblatt 12. Die Tragsäule 1 ist mit
einem Zapfen 13 an dem Querglied 4
und einem weiteren Zapfen
14 an dem als Fundamentplatte ausgebildeten Querglied 5 gelagert. Der untere
Zapfen 14 besitzt einen Zahntrieb 15, der mit einem ortsfesten Antriebsmotor 16
in Wirkungsverbindung steht. Beim Einschalten des Motors 16 dreht sich das
Schneidaggregat um die geometrische Längsachse der Tragsäule 1 in den Zapfen 13
und 14. Die Halteschilde 6 und 7 der Tragsäule 1 besitzen Langlöcher 17 und 18,
die einer Kreisbogenbahn folgen. Innerhalb dieser Langlöcher kann die Achse
10 oder die Achse 11 der Umlenkräder 8 und 9 quer, d. h. außermittig zur
geometrischen Achse der Tragsäule 1 verstellt werden, so daß das Schneidglied, also
z. B. das Sägeband 12, im Winkel zur Tragsäulenlängsachse eingestellt wird. Die
Schaumstoff'blocks sind mit ihren muldenförmigen oder besser röhrenförnvgen Halterungen
19 in radialer Anordnung um die geometrische Achse der Tragsäule 1 herumgruppiert
(F i g. 3), so daß die Schaumstoffblocks 20 zur Mitte hin, d. h. also in Richtung
auf das Schneidglied zu, im Taktverfahren bewegt werden können. Die Vorschubbewegungen
der Halterungen 19 werden zwangsweise von der Drehbewegung des Schneidaggregates
abgeleitet, und zwar unter Verwendung eines an sich bekannten Schrittschaltwerkes.
-
Die Schaumstoffblocks 20 sind so dick bemessen, daß sowohl der nach
unten gehende Trum des Sägebandes 12 als auch der nach oben gehende Tram jeweils
gleich große keilige Formstücke abtrennt, wie
dies in F i g. 2 der
Zeichnung veranschaulicht ist. Die Halterungen 19 für die Schaumstoffblocks sind
an dem Arbeitstisch 21 abgestützt, der an den vertikalen Stützen 2 und 3 des ortsfesten
Portals festgelegt ist. Der Arbeitstisch 21 besitzt kreisrunde Form (F i g. 3).
Der an dem unteren Schild 7 der Tragsäule 1 aasgeblockte Motor 22 sorgt für den
Antrieb des Sägebandes 12 unabhängig von der Drehbewegung der Säule 1. Jedoch ist
es erforderlich, die Geschwindigkeiten der einander zugeordneten Bewegungen zu regulieren.
-
Es ist in der Zeichnung im Interesse der Klarheit davon abgesehen
worden, die Höhenverstellbarkeit der einzelnen Schaumstoffblocks relativ zum Arbeitstisch
21 besonders darzustellen. Rückt man einen Schaumstoffblock etwas nach oben (vgl.
F i g. 2), so wird das untere Keilstück kleiner, während das obere Keilstück bei
gleichbleibender Neigung der Säge, bezogen auf die Vertikale, etwas größer wird.
-
Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Formlingen aus elastisch
nachgiebigem Schaumstoff beschränkt. Sie ist vielmehr überall dort anwendbar, wo
gleiche oder nahezu gleiche Verhältnisse vorliegen.