DE2558835A1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von band- oder plattenfoermigem material - Google Patents

Description

DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-UMG. HELMUT

PATENTANWÄLTE

753 PFORZHEIM, (WEST-GERMANY) WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.: (O723DIO229O

27.12.1975 ΪΙΙ/Se

Sidlaw Industries Limited, Dundee (Großbritannien)

"Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von band- oder plattenförmigen! Material"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Erzeugnissen aus biegsamem band- oder plattenförmigen Material.

Bekannte Schneidvorrichtungen für band- oder plattenförmiges Material enthalten eine ebene Andrückplatte, gegen welche das zu schneidende Material durch einen das Messer tragenden Schneidkopf angedrückt wird. Falls der Schneidkopf unterhalb der Andrückplatte montiert ist und schrittweise die gewünschte Umfangslinie des zu schneidenden Erzeugnisses während eines halbkontinuierlichen Durchganges des Materials durch die Schneidvorrichtung ausstanzt oder -schneidet, so hat dies den Nachteil, daß das geschnittene Erzeugnis dazu neigt, sich innerhalb des Messers fortzusetzen. Dies führt zu einer Falte im ankommenden Material im Bereich zwischen dem Schneidkopf und der Andrückplatte

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und verhindert dadurch ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Schneidvorrichtung. Ferner verläßt man sich bei den bekannten Schneidvorrichtungen darauf, daß das ankommende Material das zuvor geschnittene Material aus dem Bereich zwischen dem Messer und der Andrückplatte herausstößt. Dabei kommt es aber häufig zu Schwierigkeiten, weil sich das ankommende Material über das geschnittene Material schieben und eine zweite Loge bilden kann. Die hindert einen störungsfreien Lauf der Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, die einen störungsfreien Betrieb ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 4- betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungs gemäß en Verfahrens.

Zwei Schneidvorrichtungen zur Durchführung des erfindungs gemäß en Verfahrens silo in den Ansprüchen 5 und 6 charakterisiert. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Schneidvorrichtungen sind Gegenstand der Unteransprüche 7 bis 11.

Durch das beschriebene Steuern der Walzen wird sichergestellt, daß das geschnittene Material sowohl vom Messer abgenommen als auch aus der Schneidvorrichtung insgesamt heraustransportiert wird.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt

Figo 1 die Vorrichtung in Draufsicht,

Pig. 2 die Ansicht auf das Ende der Vorrichtung, wobei die rechte Hälfte das Andrückelement gehoben, die rechte Hälfte das Andrückelement abgesenkt zeigt,

Fig. 5 die Vorrichtung als Teil einer Teppichmaschine, und

Fig. 4- ein abgewandeltes Detail der Vorrichtung.

Die Vorrichtung zum Schneiden von band- oder plattenförmigen! Material umfaßt einen Schneidkopf 9 (^ig· 1) rait einer Grundplatte 10, welche fest mit einer ortsfesten Unterlage verbunden werden kann. Von der Grundplatte Ί0 ragen Schenkel 11 nach oben, welche einen starren Halter 12 für ein Messer 13 mit einer Schneide 13A tragen. Das Messer 13 ist mit Klammern und Schrauben am Halter 12 befestigt, der seinerseits austauschbar an den Schenkeln 11 befestigt ist, um den Einsatz von Messern unterschiedlicher Form und Größe zu ermöglichen.

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Das dargestellte Messer 13 bildet drei Rechtecke, von denen je zwei benachbarte Rechtecke eine gemeinsame Seite besitzen. Innerhalb dieser Rechtecke bildet der Halter 12 eine ebene Stützfläche mit Öffnungen 14. Ferner sind Walzen 15 vorgesehen, welche durch jede der Öffnungen 14· hindurch ragen. Drei Walzen 15 befinden sich auf einer Welle 16 und drei weitere Walzen 15 befinden sich auf einer dazu parallelen Welle 16A. Beide Wellen 16 und 16A sind durch einen Riementrieb 17 miteinander verbunden. Auf der Welle 16 ist ein kettengetriebenes Zahnrad 18 befestigt, welches einen Freilaufmechanismus aufweist. Natürlich kann der Riementrieb 17 durch einen Kettentrieb ersetzt werden oder das Zahnrad 18 durch eine Riemenscheibe ersetzt werden.

Die Wellen 16 und 16A werden an beiden Enden in einem Träger gehalten, welcher verschieblich auf zwei Beinen 21 gelagert ist, die ihrerseits an der Grundplatte 10 befestigt sind. Jeder Träger 20 wird durch Federn 22 von der Grundplatte 10 auf Abstand gehalten. An jedem Bein 21 befindet sich ein Anschlag 23 zur Be-

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grenzung der Bewegung der Träger von der Grundplatte nach oben. In dieser Grenzlage ragen die Walzen 15 übet die Ebene. 19 hinaus, die durch die Schneiden I3A des Messers definiert wird.

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Wenn sich die Träger 20 nach unten bewegen und dabei die Federn 22 zusammendrücken, bewegen sich die Walzen in eine Position zurück, in der sie nicht mehr nach oben durch die Ebene 19 hindurchragen; in dieser Position ist die Schneidvorrichtung zum Schnitt bereit. Unmittelbar vor dem Ausführen des Schnittes wird durch eine nicht gezeichnete Steuervorrichtung eine Andrückvorrichtung 30 (S¹Xg. 2) aus ihrer in der rechten Hälfte der Figur 2 gezeichneten Stellung in die in der linken Hälfte der Figur 2 gezeichnete Stellung auf den Schneidkopf 9 zubewegt. An den Trägern 20 des Schneidkopfes 9 befinden sich verstellbare Anschläge 24-, an welche sich die Andrückvorrichtung 30 anlegt. Die Andrückvorrichtung bewegt beim Abwärtsfahren zugleich die Walzen 15 in ihre untere Lage.

Wenn die Schneidvorrichtung in Betrieb ist, wird das zu schneidende biegsame oder flexible Material in den zwischen der Andrückvorrichtung 30 und dem Schneidkopf gebildeten Spalt eingeführt. Nach vollzogenem Schnitt wird die Andrückvorrichtung 30 in ihre Ausgangslage zurückgezogen und das geschnittene Produkt wird von den Walzen 15 aus der Schneidvorrichtung heraustransportiert. Folglich ist die Gefahr, daß sich das geschnittene Produkt in der Schneidvorrichtung verfängt, weitgehend gebannt. Auch der Abfall zu beiden Seiten des geschnittenen Produktes wird zwangsweise nach

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außen befördert. Dazu dienen die Riementriebe 17 seitlich des Messers 13· Auf diese Weise ist die Schneidvorrichtung sowohl vom geschnittenen Produkt als auch vom Abfall befreit, bevor das nächste zu schneidende Material hereinkommt.

Die oben beschriebene Schneidvorrichtung ist insbesondere bei .Fertigungsabläufen einsetzbar, wo Abschnitte von Teppichflor-Material ein Hucken in Gestalt einer dicken Plastikschicht, z.B. aus Polyvinylchlorid (PVC) erhalten. Anhand der Fig. 3 sieht man, wie ein kontinuierlicher Streifen 41 von Teppichware mit PVC-Bücken in einer Produktionsstufe mit einer Luftkühleinheit als Endstufe 40 hergestellt und mit dem Flor nach oben in einen Sammler 42 gefördert wird, in dem Material für wenigstens einen Schneidvorgang Platz hat.

Aus dem Sammler 42 heraus wird der Teppichstreifen 41 durch eine schrittweise arbeitende Meß- und Zuführeinrichtung 43 geleitet, welche abgemessene Längen der Teppichware in die oben beschriebene Schneidvorrichtung 44 einführt, aus welche? dann geschnittene Teppichfliesen und Abfall auf einem Ablauftisch herauskommen. Das Schneidverfahren ist ebenfalls in der britischen Patentschrift 1 336 70S beschrieben, wobei dort allerdings nur der PVC-Rücken durch das Messer 13 geschnitten wird, während der

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Flor ungeschnitten bleibt, so daß die Teppichfliesen rundum Fransen aufweisen. Die Schneide 13A des Messers kommt dabei nicht mit der Andrückvorrichtung 30 in Berührung.

Die Meß- und Zuführeinrichtung 4-3 umfaßt außer einer Unterlage für die Teppichware noch ein erstes und ein zweites Paar Klemmbacken 4-3A, zwischen welchen der Teppichstreifen 4-1 hindurchläuft. Die obere Klemmbacke 4-3A kann relativ zur unteren Klemmbacke 4-3A bewegt werden, die ortsfest angebracht ist; die untere der Klemmbacken 4-3B wird von einer Kette 4-3C getragen, welche über mit Abstand zueinander angeordnete Zahnräder 4-3D gespannt ist und durch einen Motor 4-3E angetrieben wird, während die obere der Klemmbacken 4-3B auf die untere zu und von ihr fort bewegbar ist. Die Meß- und Zuführeinrichtung 4-3 wist eine Folgesteuerung derart auf, daß das Teppichmaterial schrittweise gemessen und durch die Schneidvorrichtung 44- geschickt wird, wobei das Zahnrad 18 der Schneidvorrichtung 44 von einem der Zahnräder 43D angetrieben wird.

Die Folgesteuerung steuert die Schneidvorrichtung 44 und die Meß- und Zuführeinrichtung 43 so, daß die Klemmbacken 43B unmittelbar neben den Klemmbacken 43A liegen und beide Paare die Teppichware zwischen sich einklemmen, wenn sich die Andrückvorrichtung 30 nach unten in ihre Schneidstellung bewegt. Unmittelbar, nachdem

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sich die Andrückvorrichtung wieder in ihre obere Ausgangslage zurückgezogen hat, öffnen sich die Klemmbacken 43B und werden durch den Motor 43E von den Klemmbacken 4-3A fortbewegt. Wegen der Antriebsverbindung zwischen den Zahnrädern 43 D und 18
werden die Walzen 15 in der Schneidvorrichtung 44 gedreht und stoßen die Teppichfliesen aus; und da der Riementrieb 17 in dieser
Phase ebenfalls angetrieben wird, wird auch der Teppichabfall ausgestoßen C Man kann der Fig. 1 entnehmen, daß das dem Zahnrad 18 benachbarte Messer 13 einen Fortsatz hat, so daß die Teppichware jedenfalls über die ganze Breite geschnitten und die geschnittene Waren sowie der Abfall vollständig vom noch nicht geschnittenen Material getrennt werden). Eine motorisch angetriebene Walze 46 überträgt die geschnittenen Teppichfliesen und den Abfall auf den Ablauftisch 45.

Der Verschiebeweg der Klemmbacken 43B von den Klemmbacken 43A
fort wird durch einen nicht dargestellten Endschalter bestimmt, der nach seiner Betätigung den Antrieb der Kette 43C vorübergehend abschaltet; zugleich schließen die Klemmbacken 43B und öffnen die Klemmbacken 43A. Danach wird der Motor 43E wieder
gestartet, um die Kette 43C in umgekehrter Richtung anzutreiben.

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Dabei werden die Klemmbacken 43B erneut zu den Klemmbacken 43A bewegt und schieben dabei die zu schneidende Teppichware in die Schneidvorrichtung 44. Weil das Zahnrad 18 einen !Freilaufmechanismus enthält, werden die Walzen 15 während dieser Bewegung der Kette 43C nicht angetrieben, sondern können sich unter dem Einfluß des einlaufenden Teppichstreifens 41 frei drehen. Wenn die Klemmbacken 4-3B die Klemmbacken 43A erreichen, wird ein weiterer Endschalter betätigt, der den Kettenantrieb erneut ausschaltet, die Klemmbacken 43A schließt und die Andrückvorrichtung 30 nach unten in ihre Schnittstellung bringt. Anschließend beginnt der ganze Zyklus von vorn.

Die Schneidvorrichtung kann natürlich dahingehend abgewandelt werden, daß nicht drei Teppichfliesen gleichzeitig nebeneinander geschnitten werden, sondern durch entsprechende Anordnung und Gestaltung des Messers in beliebiger Anzahl neben- und auch hintereinander. Sp kann z.B. an Stelle eines dreibahnigen Messers wie im gezeichneten Beispiel ein sechs- oder achtbahniges Messer verwendet werden, und natürlich können an Stelle von zwei Walzen 15 pro Teppichfliese eine oder mehrere Walzen pro Teppichfliese angeordnet werden. Ordnet man unter jeder zu schneidenden Teppichfliese mehrere Walzen an, so kann man nich zusätzlich ein Förderband über die Walzen spannen.

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Zwar zeigen die Zeichnungen nur an einem Ende der Welle 16
ein Zahnrad 18, doch können beifeEnden Zahnräder aufweisen,
um die Welle in beide Richtungen drehen zu können. In diesem Fall xtfürde man das zweite Zahnrad mit seinem Freilaufmechanismus dem Freilaufmechanismus des ersten Zahnrades 18 entgegengerichtet anordnen, so daß die Walzen beim Einlauf des zu
schneidenden Materials angetrieben wurden.

Im Hinblick auf eine zusätzliche Hilfe beim Ausstoßen des geschnittenen Materials kann der Halter 12 eine unter Federspannung stehende Platte aus Aluminium oder ein dickes nachgiebiges
Polster aus z.B. Gummi tragen·

In der Fertigungsstraße in Figur 3 werden die Klemmbacken 4-3B durch einen Kettentrieb seitlich verschoben. In einer anderen Ausführungsform werden stattdessen Druckluftzylinöer verwendet, während die untere der Klemmbacken 4-3B auf parallelen Führungsstangen gleitet. Das Öffnen und Schließen der Klemmbacken 4-3A und 4-3B kann dann ebenfalls pneumatisch erfolgen, während der Motor 4-3E das Zahnrad 18 direkt über Kette oder Riemen antreibt.

In einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 4- dargestellt ist, umfaßt der Schneidkopf 9 ein nachgiebig angebrachtes Teil 50,

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welches sich über die gesamte Breite der Schneidvorrichtung erstreckt und dem Messer 13 dicht benachbart ist. Das Teil 50 ist so angeordnet, daß seine Oberseite in oder geringfügig oberhalb der Ebene 19 liegt, so daß das einlaufende Material, welches geschnitten werden soll, nicht durch die Anwesenheit des Messers 13 behindert wird. Ferner besitzt das Teil 50 an seinen beiden Seitenkanten je ein Polster 52, welches zum Zentrieren des einlaufenden Materials dient. Die Polster erstrecken sich von den Seitenkanten um weniger als die Breite des Riementriebs 17 nach innen, während die Polster 52 ausreichend dick sind, um als Stoßfänger für die niederfahrende Andrückvorrichtung 30 zu dienen. Das Teil 50 trägt ferner eine Anzahl von Säulen 53» welche durch eine Ansatz der Sclmkel 11 hindurchführen und unterhalb der Ansätze Muttern 54- tragen, die als Anschlag dienen. Die Säulen 53 sind von Schraubenfedern 55 umgeben, die das Teil auf Abstand von den Schenkeln 11 halten. Um in seitlicher Richtung ausreichend steif zu sein, ist das Teil 50 bevorzugt im Querschnitt L-förmig.

In Figur 4 wurden im übrigen nur aus Gründen der Übersichtlichkeit einige Teile, z.B. der Träger 20 und der Anschlag 24-, nicht eingez eichnet.

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In einer weiteren Ausführungsform ist das Messer oberhalb der Andrückvorrichtung befestigt, welche ein Schneidbett besitzt, welches der Gestalt des Messers angepaßt ist. Innerhalb des Schneidbetts befindet sich ferner ein Halter,der in entsprechender Weise wie der Halter 12 gestaltet ist und den Walzen 15 ihre zuvor beschriebene Arbeitsweise ermöglicht. In diesem Fall liegen die Oberfläche des Halters und das Schneidbett beide in der Ebene 19·

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Claims (11)

1. DR. RUDOLF BAUER . DiPL.-ING. HELMUT HUBBUCH

   PATENTANWÄLTE

   753 PFORZHEIM, (WEST-GERMANY)

   .. ill ^ WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ)

   TEL.: (O723I) IO 22 9O

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   Patentansprüche;

   Verfahren zum Schneiden von Erzeugnissen aus biegsamem band- oder plattenförmigen Material in einer Schneidvorrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte :

   a) zunächst wird das zu schneidende Material auf eine in der Schneidvorrichtung (4-4-) angeordnete ebene Unterlage (12) aufgelegt, welche eine öffnung (14) aufweist, die innerhalb der Umfangslinie des zu schneidenden Erzeugnisses liegt;

   b) dann wird das Erzeugnis aus dem aufgelegten Material mit einer Schneide (13A), die die Gestalt der Umfangslinie des Erzeugnisses bestimmt, ausgeschnitten;

   c) darauf wird eine Antriebswalze (15) durch die Öffnung (14·) bewegt, bis sie an dem geschnittenen Erzeugnis anliegt;

   d) schließlich läßt man die Walze (15) rotieren und entfernt so das geschnittene Produkt aus der Schneidvorrichtung (44).
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß

   zur Entfernung des Abfalls aus der Schneidvorrichtung (44) die Schneide (13A) das Erzeugnis und den seitlichen Abfall auch

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   vom ungeschnittenen Material abtrennt und danach der Abfall mit einer gesonderten Abfördereinrichtung in Kontakt gebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß das biegsame band- ofier plattenförmige Material ein Teppichflor mit einem schweren Rücken aus Plastikmaterial ist.
4. 4-. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Unterlage (12) den Rücken aufnimmt und die Schneide (13A) den Rücken, nicht jedoch den Flor zerschneidet.
5. 5. Schneidvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

   einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   a) Es sind ein Oberteil (30) und ein Unta?teil (9) vorgesehen, die relativ aufeinander zu beweglich sind und das zu schneidende Material (41) zwischen sich aufnehmen;

   b) das Unterteil (9) trägt ein Messer (13) deren Schneide (13A) die Gestalt der Umfangslinie des zu schneidenden Erzeugnisses bestimmt;

   c) innerhalb der durch die Schneide (13A) bestimmten Umfangslinie ist eine ebene Unterlage (12) mit einer darin befindlichen öffnung (14-) vorgesehen;

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   d) auf dem Unterteil (9) ist eine Walze (15) befestigt,
   welche aus einer versteckten, unterhalb der durch die Schneide (13A) definierten Ebene (19) liegenden Position durch die
   Öffnung (14) und xvieder zurück bewegbar ist.
6. 6. Schneidvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

   einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   a) Es sind ein Oberteil (30) und ein Unterteil (9) vorgesehen, die relativ zueinander beweglich sind und das zu schneidende
   Material (41) zwischen sich aufnehmen;

   b) das Unterteil (9) trägt ein Schneidbett, welches mit einem
   am Oberteil (30) befestigten Messer zusammenarbeitet, dessen
   Schneide die Gestalt der Umfangslinie des zu schneidenden Erzeugnisses bestimmt;

   c) innerhalb der durch die Schneide bestimmten Umfangslinie ist eine ebene Unterlage (12) mit einer darin befindlichen Öffnung (1A) vorgesehen;

   d) auf dem Unterteil (9) ist eine Walze (15) befestigt,
   welche aus einer versteckten, unterhalb der durch die Schneide (13A) definierten Ebene (19) liegenden Position durch die
   öffnung (14) und wieder zurück bewegbar ist.

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7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide (1JA) so gestaltet ist, daß sie die Erzeugnisse und den seitlichen Abfall vollständig vom ungeschnittenen Material (41) abtrennt, und daß seitlich außerhalb der durch die Schneide (13A) definierten Umfangslinie auf dem Unterteil (9) Abfördereinrichtungen (17) angebracht sind, wobei die Walze 15 und die Abfördereinrichtungen (17) antriebsmäßig miteinander verbunden sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet« daß die antriebsmäßige Verbindung (16) ein rotierendes Antriebselement (18) umfaßt,dessen Drehung durch eine Steuereinrichtung (4-5) gesteuert wird.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8» dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (15) auf einer Welle (16) angebracht ist, die federnd auf dem Unterteil (9) gelagert ist, wobei die federnde Lagerung (20, 21, 22) die Walze (15) aus ihrer unteren Position herausdrücken.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9* dadurch gekennzeichnet, daß am Unterteil (9) ein Anschlag (24) vorgesehen ist, der gegen das Oberteil (50) gerichtet ist und von

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    diesem zum Absenken der Walze (15) herabgedrückt werden kann.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung des Eintritts von zu schneidendem biegsamem Material (4-1) eine Leiste (50) vorgesehen ist, welche außerhalb , aber dicht vor dem Messer (13) federnd auf dem Unterteil (9) Befestigt ist.

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