DE2116941A1

DE2116941A1 - Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2116941A1
Application number: DE19712116941
Authority: DE
Inventors: Hendrik Enschede Glastra (Niederlande)
Original assignee: N.V. Maatschappij Voor Industriele Research En Ontwikkeling, Enschede (Niederlande)
Priority date: 1970-04-13
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1971-10-28
Also published as: CH522780A; GB1350651A; DE2116941C3; DE2116941B2; FR2089586A5; NL7005284A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidevorrichtung zum Schneiden von Material, die mit einem länglichen an einem Ende eingespannten Schneidglied versehen ist, das im Betrieb mittels einer Antriebsvorrichtung in seiner Längsrichtung auf und ab bewegt werden kann·

In diese Weise gebaute Schneidmechanismen sind in vielen Ausführungen bekannt und sind im allgemeinen mit einem Schneid· messer ausgestattet, dessen Schneide im wesentlichen parallel zur Längsachse des Messers angeordnet ist und die beim Schneiden nicht über das zu bearbeitende Material hinaus gelangt. Die Wirkung eines derartigen Schneidmechanismuses ist also im wesentlichen die übliche Schneid- oder Sägewirkung.

Derartige Schneidmechanismen sind mit mehreren Mängeln be-

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lastet. Die sich in Längsrichtung erstreckende Schneide macht es erforderlich daß das, Blatt in Querrichtung eine bestimmte Mindestabmessung aufweisen muß was beim Beschreiben einer gebogenen Bahn das Ausschneiden von spitzen Winkeln erschwerte Man wird daher immer bestrebt sein, das Schneidmesser möglichst dünn auszubilden, wodurch allerdings die Steifigkeit abnimmt und die Gefahr unerwünschter seitlicher Bewegungen entsteht; wird das Schneidmesser stumpf so muß die ganze lange Schneide verbessert oder ersetzt werden.

Ein großer Nachteil eines derartigen Schneidmechanismuses besteht darin, daß da notwendigerweise immer ein bestimmter Druck auf das Material in der Fortbewegungsrichtung ausgeübt werden muß, beim Durchschneiden von einer oder wenigen Schichten dieses dazu neigt vor dem Messer zu runzeln. Dieser Nachteil kann dabei nur durch die Anwendung komplizierter Andrückelemente behoben werden. Schließlich erfordert ein dünnes Messer die Anwendung eines speziellen Haltens mit allen Nachteilen die damit zusammenhängen (Reibung zwischen dem Messer und Halter, höhere Temperatur) wobei auch noch beim Schneiden von Mustern, wesentlich, mehr Abfälle we^en des erforderlichen Abstands zwischen zwei angrenzenden Schnitten anfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schneidvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen,die; nicht mit obigen Mängeln belastet ist, und die ein in einfacher V/eise herzustellendes und leicht zu bearbeitendes, preiswertes Schneidglied verwendet,das spannungslos schneiden kann.

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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck das nadeiförmige Schneidglied an seinem freien Ende mit mindestens einer unter einem Winkel zur Längsachse angebrachten Schneide versehen und die Antriebsvorrichtung derart ausgeführt, daß im Betrieb die Schneide periodisch bis über das Material hebbar und dabei um einen beliebigen Winkel drehbar ist₀

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß die bisher angewandte Schneid- oder Sägebearbeitung von Material in vorteilhafter V/eise durch eine Art von Hackbearbeitung ersetzt werden kann, wooei das Material von der (den) scharfen Schneide(n) auf der unteren Seite des Schneidglieds bei der Abwartsbewegung gleichsam entzweigehackt wird.

Die Winkelverschiebung des Schneidglieds kann dabei mit der Richtung in der das Material verschnitten werden soll zusammenhängen oder sie kann beliebig sein· In ersterem Fall ist das Schneidglied um seine Längsachse drehbar geführt und mit einem Kupplungsstück verbunden, das mit einem Einstellglied zusammenarbeitet, dessen Stellung die Winkelstellung der Schneide bei der Abwärtsbewegung des Schneidglieds bestimmt.

Vorzugsweise ist dabei die Antriebsvorrichtung mit einem kontinuierlich rotierend antreibbaren Exzenter versehen, der an das eine Ende einer Kurbelstange gekuppelt ist, deren anderes Ende ein in Pührungsblöcke angeordnetes Gleitstück antreibt in dem frei drehbar eine Welle gelagert ist, die an ihrem einen Ende einen Einspannkopf für das Schneidglied trägt -und deren anderes Ende mit einem flachen, länglichen

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Kupplungsstück verbunden ist dessen freies Ende in eine längliehe, sich zu einem Schlitz verjüngende axiale Aussparung passt, die in einer in der Verlängerung der Welle liegenden Kupplungsbüchse angebracht ist, die drehbar in dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung geführt ist und deren Winkelstellung und demzufolge die Winkelstellung des Schneidgliedes bei dessen Abwärtsbewegung durch eine Steuerung von aussen her einstellbar ist₀

Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gleitstück frei drehbar gelagerte Welle an ihrem oberen Ende konisch zuläuft und mit Reibungen in einer entsprechend gestalteten zentrischen Höhlung eines frei drehbar gelagerten Antriebsrads passt, das so in Bezug auf den Exzenter und die Kurbelstange angeordnet ist, daß die Kurbelstange in ihrer oberen. Stellung, in der auch das Ende der Welle mit der Höhlung in Berührung ist, bei einer Verstellung den äußeren Eand des Hades um einen Winkel mitnimmt.

Nachfolgend werden weitere Einzelheiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfü^iungsbeispiels näher erläutert, Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt des Gegenstands der Erfindung mit einer ersten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für das Schneidglied;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung nach Fig· 1

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Figur 3 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der Antriebsvorrichtung

Figur 4 eine ünteransicht der in dieser Vorrichtung Anwendung findende Kupplungsbüchse

Die Schneidvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem die Antriebs- und Lagerungsglieder enthaltenden Gehäuse 1 und dem dadurch angetriebenen Schneidglied 2» Sie kann z,B« bei einer Schneidmaschine Anwendung finden, die insbesondere zum Schneiden von platten- oder faserförmigem Material auch in mehreren übereinanderliegenden Schichten bestimmt ist.

Die Schneidvorrichtung 1 weist eine längliche zylindrische Form auf und besitzt in dem dargestellten Beispiel an ihrem unteren Ende ein Schneidglied 2 mit einer Schneide 3. Die kurze Schneide 3 kann falls notwendig einfach und rasch ausgewechselt und ausgebessert werden»

Das Schneidglied 2 sitzt mit seinem oberen Ende in einem schematisch dargestellten Einspannkopf 4, der von einer Welle 5 getragen wird· Diese Welle 5 ist über (nicht dargestellte) Lager frei drehbar in ein Gleitstück 6 angeordnet und besitzt an ihrem oberen Ende eine konisch zulaufende Spitze 7. Das Gleitstück 6 ist in Längsrichtung verschiebbar zwischen zwei Führungsblöcke 8 geführt (siehe Figur 2). Diese Führungsblöcke 8 sind zwischen dem Bodenteil 9 und dem oberen Teil 10 des im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig aus-

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gebildeten Gehäuses 1 angeordnet. Jeder Führungsblock 8 steht in wärmeleitender Verbindung mit einer Anzahl -von Kühlrippen 11, so daß auch beim schnellen Auf- und Abbewegen des Gleitstücks 6 in den Führungsblöcken 8 die Temperatur nicht übermässig hoch steigen kann. Zur Kühlung kann weiterhin auch, eine nicht dargestellte Oelschmiervorrichtung verwendet werden·

Erfindungsgemäß soll das Schneidglied 2 im Betrieb nicht nur eine Auf- und Abwartsbewegung sondern auch eine Sotation um seine Längsachse ausführen.

Die Auf- und Abwärtsbewegung wird mittels einer Sxzenter-Kurbeist angenkombination, die im Betrieb kontinuierlich rotierend angetrieben wird, verwirklicht. Zu diesem Zweck ist in der Hinter» wand 12 des Gehäuses 1 eine kreisförmige Öffnung ausgespart, in der ein Exzenter 13 auf einer Welle 14 sitzt. Die Welle 14- ist dabei in einem Stutzen 16 angeordnet und mit ihrem einen Ende in dessen Lager gelagert, während an-ihrem anderen Ende der Antrieb, in diesem Fall eine Treibscheibe 17» befestigt ist.

Der Exzenter 13 ist mit dem Gleitstück 6 über eine Kurbelstange 20 verbunden· Die Kurbelstange ist hierzu mit ihrem oberen Ende 19 an einer Welle 18 im Exzenter 13 gelagert, während ihr . unteres Ende 21 eine Welle 22 aufweist, die mit dem Gleitstück 6 verbunden ist.

Mit Hilfe des Exzenters 13 und der Kurbelstange 20 wird das Schneidglied 2 auf- und abbewegt. Pur die Drehbewegung des Schneidglieds 2 ist ein Antriebsrad 23 vorgesehen, das im ocea?er. Teil 10 des Gehäuses 1 mit einer Welle 24 im Lager 25 drehbar gelagert ist und das das Schneidglied 2 in !Rotationsbewegung versetzt. Es besitzt einen zylindrischen Teil 26 mit einer konischen Höhlung 27, deren äußere Form der des Teils T der Welle 5 entspricht.

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Das 'feil 26 besteht dabei aus einem iiaterial, wie z.B. Gummi, das einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist. Es kann aber auch nur die innere Wand der Höhlung 27 mit einem derartigen Iiaterial ausgekleidet sein. In diesem Pail ist die Anordnung dann so getroffen, dass beim üiinfreifen der Spitze 7 in die Höhlung 27 bei einer Drehbewegung des Rades 23 die Welle 5 mitgenommen wird.

Das Rad 23, der Exzenter 13 und das Ende 19 der Kurbelstange sind derart zueinander angeordnet, dass in der oberen Stellung der Kurbelstange 2o der Rand des gegen die Welle gerichteten oberen Ende 19 der Kurbelstange 2o beim Beschreiben des oberen Teiles seiner Bahn den beispielsweise aus Vulcolan hergestellten äusseren Rand 28 des Rades 23 berührt und dieses um einen Winkel dreht. Da gleichzeitig auch die Spitze 7 der Welle 5 in der Höhlung 27 liegt und mit deren innerer Wand in Eingriff steht, wird auch die Welle 5 um einen Winkel gedreht.

Die in Pig. 4 im Schnitt gezeigte Antriebsvorrichtung entsprechend der Pig· 1 ist so angeordnet, dass sie auf die Winkelstellung des Schneidgliedes bei dessen Abwärtsbewegung positiv einwirken kann.

Das Ende 5¹ der Welle 5 trägt ein flaches, längliches ■Kupplungsstück 29* das mit einer Kupplungsbüchse 3o zusammenarbeitet. Diese Kupplungsbüchse 3o ist in der in dem oberen Teil Io des Gehäuses 1 angeordneten Pührungsbüchse 31 geführt und deren Winkelstellung kann wahlweise z.B. mittels eines

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nicht eingezeichneten Einstellgliedes eingestellt werden, das auf das mit dem Kupplungs stück 29 verbundene Zahnrad einwirkt.

Wie Pig. 4 darstellt, weist die Kupplungsbüchse 30 eine Aussparung auf, die sich von ihrem unteren runden Ende zu einem schlitzförmigen Ende 33 verjüngt. Hierdurch wird die Winkelstellung des KupplungsStückes 29 und somit der Welle und des Schneidgliedes 2 in ihren oberen Stellungen von der Winkelstellung des Schlitzes 33 in bezug auf das Gehäuse 1 bestimmt. Wenn also während der Auf- und Abbewegung des Schneidgliedes 2 die Winkelstellung der Kupplungsbüchse 33 geändert wird, z.B. immer entsprechend der zu folgenden Schneidrichtung gehalten wird, so wird bei jeder aufwärts gerichteten Bewegung des Schneidgliedes letzteres immer in die neu eingenommene Stellung des Kupplungsstücks gebracht. In dieser Weise wird die Schneide 3 des Schneidgliedes 2 immer in die Richtung gerichtet, in der der Schnitt angebracht werden soll.

Falls keine Vorkehrungen getroffen werden, kann es nun passieren, daß in Ruhestellung der Vorrichtung, in der das Kupplungsstück 29 sich in seiner unteren Stellung befindet, die Kupplungsbüchse 30 in eine Stellung rutscht, in der der Schlitz 33 lotrecht auf der schmalen Seite des Kupplungs. Stücks 29 steht. Hierdurch ist es möglich, daß es beim Aufwärtshub beschädigt werden kann. Um dies zu vermeiden, ist das untere Ende der Kupplungsbüchse 30 durch zwei segmentförmige Platten 34,35 (siehe Pig· 5) abgeschlossen,

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die, wenn die Eupplungsbüchse 3o in der Ruhestellung um mehr als s.B. 45° in die eine oder die andere Richtung gedreht wird, das ICuyplungsstück 29 mitnehmen und somit verhindern, dass der oben "beschriebene Zustand eintritt.

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Claims

Ansprüche

Schneidvorrichtung zum Schneiden von Material, die mit einem länglichen an einem Ende £ingespannten Sehneidglied versehen ist, das im Betrieb mittels einer Antriebsvorrichtung in seiner Längsrichtung auf und ab bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das nadelförmige Schneidglied (2) ■ an seinem freien Ende mit mindestens einer, unter einem Winkel zur Längsachse angeordneten Schneide (3) versehen ist, und die Antriebsvorrichtung derart aasgebildet ist, daß im Betrieb die Schneide (3) periodisch bis über das Material hebbar und dabei um einen Winkel drehbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (2) um seine Längsachse drehbar geführt und mit einem ,Kupplungsstück (29) verbunden ist, das mit einem Einstellglied zusammenarbeitet, dessen Stellung die Winkelstellung der Schneide (3) bei der Abwärtsbewegung des Schneidglieds (2) bestimmt.

3β Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung einen kontinuierlich rotierend antreibbaren Exzenter (13) aufweist, der an das eine Ende einer Kurbelstange (20) gekuppelt ist deren anderes Ende ein in Pührungsblocken (8) angeordnetes Gleitstück (6) antreibt in dem frei drehbar eine Welle (5) gelagert ist _t die an ihrem einen Ende ein Einspannkopf (4) für das Schneidglied (2) aufweist und deren anderes Ende mit einem flachen, länglichen Kupplungsstück (29) verbunden ist, dessen freies Ende in eine längliche, sich zu einem Schlitz (33¹) verjüngende axiale Aussparung paßt, die in einer in der Verlängerung der Welle (5) liegenden Kupplungsbüchse (30) angebracht ist, die

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drehbar in dem Gehäuse (1) der Antriebsvorrichtung geführt ist und deren Winkelstellung und demzufolge die Winkelstellung des Schneidglieds (2) bei dessen Abwärtsbewegung durch eine Steuerung von außen her einstellbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gleitstück (6) frei drehbar gelagerte Welle (5) an ihrem oberen Ende (7) konisch zuläuft und mit Reibung in einer entsprechend gestalteten zentrischen Höhlung (27) eines frei drehbar gelagerten Antriebsrads (23) paßt, daß so in Bezug auf dem Exzenter (13) und der Kurbelstange (20) augeordnet ist, daß die Kurbelstange (20) in ihrer oberen Stellung in der auch das Ende (7) der Welle (5) mit der Höhlung (27) in Berührung ist, bei einer Verstellung den äußeren Rand (28) des Eads (23) um einen Winkel mitnimmt·

Für den Anmelder:

_ Ada <m< Meissner & Bolte Bremen, den 6· 4. 1971

. ., , Patentanwälte

Anmelder:

N.V. Maatsehappij voor Industriele
Research en Ontwikkeling

Brinkstraat 107
Enschede, Niederlande

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