DE2720303A1 - Cutting shapes from plastic material webs - using rotating hollow cutter of required section which ejects by central air pulses - Google Patents

Abstract

Shapes are cut out from moving webs of elastic or plastic materials (partic. rubber or polymers) by using a rotating radial cutter and counter pressure roller which lightly touches the cutter, rotates at the same speed, and is wrapped round by the web of material. The cutter is prismatic and hollow, is mounted on a rotating shaft, and its end cutting edge is at the circumference of a circle whose radius is the distance between its shaft and the roller; the machine also has a device to eject the cut shapes produced. The method is wholly mechanised, provides constant accuracy and a controlled sequence feed to subsequent operations.

Description

Einrichtung zum Ausschneiden von Formstücken aus bewegtenDevice for cutting out fittings from moving

Bahnen elastischer oder plastischer Werkstoffe Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Ausschneiden von Formstücken aus bewegten Bahnen elastischer oder plastischer Werkstoffe, insbesondere aus Kautschuk- oder Kunststoffbahnen, mit einem auf einer Kreisbahn bewegten Schneidmesser und einer von diesem streifend berührten und gleichlaufend antreibbaren, mindestens über den Berührungsbogen von der Werkstoffbahn umschlungenen Gegendruckwalze.Sheets of elastic or plastic materials The invention relates on devices for cutting out moldings from moving webs more elastic or plastic materials, in particular made of rubber or plastic sheeting, with a cutting knife moving on a circular path and one grazing it touched and driven simultaneously, at least over the contact arc of the counterpressure roller wrapped around the material web.

Das Ausstanzen von Prüfkörpern aus laufenden Warenbahnen, das Zurichten von Artikelrohlingen und anderem Halbzeug beispielsweise in der gummi-und kunststoffverarbeitenden Industrie und ähnliche Schneidarbeiten wurden bisher in der Hauptsache von Hand vorgenommen. Wenn auch Einrichtungen zum Perforieren oder zum Zerschneiden von Folien und Schichtstoffbahnen zwischen drehbar angetriebenen Walzen in den verschiedensten, den jeweils vorherrschenden Bedingungen besonders angepaßten Ausführungformen bekannt sind, so standen der Einführung hierauf beruhender kontinuierlicher Arbeitsverfahren in die Rohmaterialverarbeitung zum Gewinnen größerer Mengen von Prüfkörpern und Formstücken untereinander gleicher Abmessungen und gleichmäßiger Beschaffenheit doch grundsätzliche Bedenken entgegen. Vor allem erschien es angesichts der vielfach aus dem Material der Warenbahnen vorgegebenen Eigenheiten nicht oder nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich, die wesentlichen Arbeitsgänge so weit zu mechanisieren, daß auf kostenverursachende und mit unvermeidlichen Ungenauigkeiten behaftete Handarbeit überhaupt verzichtet werden könnte. Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber in einer neuartigen Anordnung und Gestaltung von Stanz- bzw. Schneideinrichtungen mit dem Ziel, flachebene Formstücke aus kontinuierlich bewegten Warenbahnen ohne die Notwendigkeit manueller Eingriffe mit den gestiegenen Anforderungen angepaßter großer Genauigkeit und über lange Serien untereinander gleichbleibender Beschaffenheit auszuschneiden und durch Bereitstellen an einer definierten Ausgangsposition die Voraussetzungen zum geregelten Weitertransport in steter Aufeinanderfolge zu den nachgeordneten Verarbeitungsatationen zu schaffen.The punching of test specimens from running webs of material, the trimming of article blanks and other semi-finished products, for example in rubber and plastics processing Industry and similar cutting work have hitherto been mainly done by hand performed. Even if devices for perforating or cutting foils and laminate webs between rotatably driven rollers in a wide variety of Embodiments specially adapted to the prevailing conditions are known are, so were the introduction of continuous working procedures based on this in raw material processing for obtaining larger quantities of test specimens and Fittings of the same dimensions and of uniform quality among one another but against fundamental concerns. Most of all, it appeared in the face of multiple from the material of the material webs predetermined peculiarities or only to a considerable extent Difficulties possible in mechanizing the essential work steps to such an extent that that on costly and with inevitable inaccuracies afflicted manual labor could be dispensed with at all. The object of the invention is on the other hand in a new arrangement and design of punching and cutting devices with the aim of producing flat, flat fittings from continuously moving material webs without the need for manual intervention with the increased requirements adapted great accuracy and consistent quality over long series cut out and by deploying at a defined starting position the requirements for regulated onward transport in constant succession to create the downstream processing stations.

Nach der Erfindung zeichnen sich Einrichtungen der eingangs geschilderten Art dadurch aus, daß das Schneidmesser in Form eines radial auf einen drehbaren Messerträger aufgesetzten prismatischen Hohlkörpers mit in der Ebene des Außenmantels eines Rotationskörpers von dem Abstand der Drehachse des Messerträgers zur Gegendruckwalze entsprechendem Halbmesser verlaufender Stirnfläche als Schneidkante ausgebildet ist und eine Vorrichtung zum Auswerfen der ausgeschnittenen Formstücke, beispielsweise ein in bezug auf den Messerträger radial verschiebbares Kolbenglied oder eine an eine Uberdruckquelle anschließbare Ausströmdüse, umschließt. Gemäß einer Variante der Erfindung kann der nesserträger auch anstelle eines Drehkörpers als ein endlos geführtes und gleichlaufend mit der Werkstoffbahn antreibbares Band ausgebildet sein.According to the invention, devices of the type described above are distinguished Kind in that the cutting knife in the form of a radially rotatable on a Knife carrier attached prismatic hollow body with in the plane of the outer jacket of a body of revolution from the distance between the axis of rotation of the knife carrier and the counter-pressure roller corresponding radius extending end face designed as a cutting edge is and a device for ejecting the cut-out moldings, for example a piston member that is radially displaceable with respect to the knife carrier or one on an overpressure source connectable discharge nozzle encloses. According to a variant According to the invention, the carrier can also be an endless one instead of a rotating body guided belt that can be driven concurrently with the material web is formed be.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erfüllt bei überraschend geringem baulichen Aufwand alle in sie gesetzten Erwartungen. Der Schneidvorgang kann selbsttätig gesteuert und an einer kontinuierlich durchlaufenden Warenbahn in beliebig wiederholbarer Folge ausgeübt werden. Die prismatische Hohl form des Schneidmessers, die wahlweise auf eine vieleckige oder aber auch auf eine kreisförmige Grundgestalt zurückgehen kann, sichert eine hohe Genauigkeit ohne Rücksicht auf die Schichtatärke der Warenbahn und unabhängig von deren Plastizitäts- oder Elastizitätsverhalten, und gleichzeitig ermöglichen die aus der Gesaatanordnung festliegenden unveränderlichen Ausgangsbedingungen die Einhaltung gleichbleibender Arbeitsergebnisse. Da sich die ausgeschnittenen Foristücke zunächst in den Innenraum des etwa topfförmigen Schneidaessers eingedrückt halten, können sie mit fortgesetzter Drehbewegung des Messerträger aus dem Schneidbereich und aus der Kontaktzone mit der durchlaufenden Warenbahn wegtransportiert und durch Betätigen der Auswerfervorrichtung an einer definierten Ablagestelle ausgeworfen und zum Uberführen an nachgeordnete weiterverarbeitende Maschinen oder in Sammelbehälter aufgegangen werden. Der hierfür wichtige vorübergehende Verbleib der Formstücke im Schneidmesser-Hohlraum läßt sich nach Teilaerkmalen der Erfindung durch Vergrößern der freien Innenquerachnittsfläche von der Schneidkante aus wenigstens über eine begrenzte Teilstrecke in Richtung nach dem Messerträger hin oder aber stattdessen durch Aufrauhen der Innenwandungen in einem an die Schneidkante anschließenden Abschnitt oder Belegen mit einem Haftmittel gewährleisten. Zu dem gleichen Zweck könnte gemäß einer Variante der Erfindung der Schneidmesser-Hohlraum über eine an den Schneidvorgang anschließende begrenzte Winkelverdrehung des Messerträgers mit einem Unterdruck beaufschlagbar sein.The device according to the invention fulfills surprisingly little structural effort all expectations placed in it. The cutting process can be automatic controlled and repeatable as required on a continuously running material web Consequence to be exercised. The prismatic hollow shape of the cutting knife, the optional go back to a polygonal or also to a circular basic shape ensures a high level of accuracy regardless of the layer thickness of the material web and regardless of their plasticity or elasticity behavior, and at the same time enable the unchangeable starting conditions determined by the sowing arrangement compliance with consistent work results. Since the cut out Fori pieces first pressed into the interior of the roughly pot-shaped cutting eater hold, you can keep turning the knife carrier out of the cutting area and transported away from the contact zone with the continuous material web and through Pressing the ejector device is ejected at a defined storage location and for transferring to downstream processing machines or to collecting containers be risen. The important temporary Whereabouts the shaped pieces in the cutting knife cavity can be according to partial features of the invention by enlarging the free inner cross-sectional area from the cutting edge at least over a limited section in the direction of the knife carrier or else instead, by roughening the inner walls in one that adjoins the cutting edge Ensure section or covering with adhesive. For the same purpose could, according to a variant of the invention, the cutting knife cavity via a limited angular rotation of the knife carrier following the cutting process a negative pressure can be applied.

Das Streben nach höchstmöglicher Genauigkeit schließt die an sich naheliegende Verwendung einer Gegendruckwalze mit elastisch nachgiebigem Mantel aus, weil die damit der vom Schneiddruck beaufschlagten Warenbahn gebotene Ausweichmöglichkeit Anlaß zu unterschiedlichen Formverzerrungen und Maßabweichungen der Formstücke und auch zum in dest stellenweise unvollständigem Trennschnitt geben würde. Da das Schneidmesser in jedem Falle mit dem gesamten Umfang der Schneidkante die Bahn durchdringen muß und infolgedessen das Messer wie auch die Gegendruckwalze der Gefahr gegenseitiger Beschädigung ausgesetzt sind, empfiehlt es sich, die starre Gegendruckwalze wenigstens in dem Berührungsbereich des Schneidmessers mit einem auswechselbaren Oberflächenbelag vorzugsweise aus einem Weichmetallblech, z.B. Zink, Leichtmetall od. dgl., zu versehen.The pursuit of the highest possible accuracy includes that in itself obvious use of a counter-pressure roller with an elastically flexible jacket because the material web that is acted upon by the cutting pressure can be evaded Reason for different shape distortions and dimensional deviations of the fittings and would also give a severing cut that is incomplete in places at least. As the cutting knife in each case must penetrate the web with the entire circumference of the cutting edge and consequently the knife as well as the counter-pressure roller of the danger of mutual Are exposed to damage, it is advisable to use the rigid counter-pressure roller at least in the contact area of the cutting knife with a replaceable surface covering preferably made of a soft metal sheet, e.g. zinc, light metal or the like.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schneideinrichtung in Seitenansicht und Fig. 2 die wesentlichen Teile der Schneideinrichtung in Draufsicht.The invention is based on the schematic representation of an embodiment illustrated in the drawing. 1 shows a cutting device according to the invention in side view and FIG. 2 the essential parts of the cutting device in plan view.

Die gezeichnete Einrichtung enthält eine in einem Rahmen oder Ständer 3 drehbar gelagerte Messerwelle 4 als Träger eines radial auf ihren Umfang aufgesetzten Schneidmessers 5 und eine in einstellbarem Abstand parallel zu dieser ebenfalls drehbar in dem Rahmen 3 gelagerte Gegendruckwalze 6. Das Schneidmesser 5 ist von hohlzylindrischer, etwa topfförmiger Gestalt und weist eine von seiner freien Stirnfläche gebildete zugeschärfte, in einem Zylindermantelabschnitt verlaufende Ringschneidkante 15 auf. In den Hohlraum des Schneidmessers mündet eine Ausströmdüse 24, die ihrerseits von einer durch einen Lagerzapfen 34 an eine äußere Uberdruckquelle anschließbaren Axialbohrung 14 in der Messerwelle 4 abzweigt.The device drawn includes one in a frame or stand 3 rotatably mounted knife shaft 4 as a carrier of a radially placed on its circumference Cutting knife 5 and one at an adjustable distance parallel to this also rotatably mounted in the frame 3 counter-pressure roller 6. The cutting knife 5 is from hollow cylindrical, approximately pot-shaped and has one of its free end face formed, sharpened ring cutting edge running in a cylinder jacket section 15 on. An outflow nozzle 24 opens into the cavity of the cutting knife, which in turn can be connected by a bearing pin 34 to an external source of excess pressure Axial bore 14 branches off in the cutter shaft 4.

Die Gegendruckwalze 6 ist als biegesteifer starrer Walzenkörper beispielsweise aus Stahl oder Gußstahl mit beiderseits angesetzten oder - je nach Ausführungsart - zusammenhängend durchlaufenden Lagerzapfen 36 hergestellt. Sie wird von einem nicht weiter dargestellten Getriebemotor angetrieben und ist mit der Messerwelle 4 formschlüssig so gekuppelt, daß sie synchron mit dieser - auf die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante 15 bezogen - umlaufen kann. Im Bereich der Berührungszone mit dem Schneidaasser trägt sie einen auswechselbar angebrachten Oberflächenbelag 16 aus Weißblech oder einem anderen metallischen Werkstoff vergleichbarer Härte.The counter-pressure roller 6 is, for example, as a rigid, rigid roller body made of steel or cast steel with attached on both sides or - depending on the design - Continuously continuous bearing journal 36 produced. She is from one gear motor not shown and is driven with the knife shaft 4 positively coupled so that they are synchronized with this - on the peripheral speed the cutting edge 15 related - can rotate. In the area of contact with the Schneidaasser carries out a replaceable surface covering 16 Tinplate or another metallic material of comparable hardness.

Die Gegendruckwalze 6 wird in einem von dem Schneidmesser 4 streifend berührten Umfangabogen von der in Pfeilrichtung zugeführten Varenbahn 7, beispielsweise einem Kautschukfell, umschlungen Sie kann je nach dem vorliegenden Arbeitsprogramm kontinuierlich oder über jeweils nur eine volle Umdrehung angetrieben werden, wobei im Gleichlauf mit ihr auch die Messerwelle 4 in Pfeilrichtung umläuft. Mit dem Eintreten in den Berührungabogen dringt das Schneidmesser in die Warenbahn 7 ein und stanze aus dieser ein kreisförmiges Formstück aus, das beim Veiterdrehen und Abheben von der Warenbahn in dem Hohlraum des Schneidmessers verbleibt. In Abhängigkeit von der Winkelverdrehung der Messerwelle 4 wird nach dem Verlassen des Berührungabogens impulsgesteuert ein Deuckluftstoß in die Wellenbohrung 14 eingegeben, der über die Ausströmdüse 24 in den Innenraum des Schneidmessers gelangt und das reibschlüssig gehaltene Formstück an der vorgesehenen Stelle auf ein nicht weiter gezeichnetes Transportmittel oder in einen Sammelbehälter auswirft.The counter-pressure roller 6 is grazing in one of the cutting knife 4 touched circumferential bend from the Varenbahn 7 fed in the direction of the arrow, for example a rubber head, wrapped around you, depending on the work program at hand be driven continuously or over only one full revolution, with The knife shaft 4 also rotates in parallel with it in the direction of the arrow. With entering in the contact arc, the cutting knife penetrates the web 7 and punches it from this a circular shaped piece, which when turning and lifting off the web remains in the cavity of the cutting knife. In dependence of the angular rotation of the knife shaft 4 is after leaving the touch arc a pulse-controlled blast of air entered into the shaft bore 14, which via the Outlet nozzle 24 enters the interior of the cutting knife and the frictionally held fitting at the designated place on a means of transport not shown in detail or ejects into a collecting container.

Durch Aufsetzen mehrerer Schneidmesser nebeneinander auf die Messerwelle 4, gegebenenfalls such winkelig gegeneinander versetzt, läßt sich der Leistungsausstoß der Einrichtung um ein Vielfaches steigern.By placing several cutting knives next to each other on the knife shaft 4, if necessary such angularly offset from one another, the power output can be calculated the facility many times over.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (9)

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Ausschneiden von Formstücken aus bewegten Bahnen elastischer oder plastischer Werkstoffe, insbesondere aus Kautschuk-oder Kunststoffbahnen, mit einem auf einer Kreisbahn bewegten Schneidmesser und einer von diesem streifend berührten und gleichlaufend antreibbaren, mindestens über den Berührungabogen von der Werkstoffbahn umschlungenen Gegendruckwalze, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (5) in Form eines radial auf einen drehbaren Messerträger (4) aufgesetzten prismatischen Hohlkörpers it in der Ebene des Außenmantels eines Rotationskörpers von dem Abstand der Drehachse des Messerträgers zur Gegendruckwalze (6) entsprechendem Halbmesser verlaufender Stirnfläche als Schneidkante (15) ausgebildet ist und eine Vorrichtung zum Auswerfen der ausgeschnittenen Formstücke umschließt. Claims: 1. Device for cutting out fittings made of moving webs of elastic or plastic materials, in particular made of rubber or Plastic webs, with a cutting knife moving on a circular path and one touched by this grazing and driven at the same time, at least over the Contact arc of the counter-pressure roller wrapped around the material web, characterized in that that the cutting knife (5) in the form of a radially on a rotatable knife carrier (4) attached prismatic hollow body it in the plane of the outer shell of a Rotary body from the distance between the axis of rotation of the knife carrier and the counter-pressure roller (6) designed as a cutting edge (15) with a corresponding radius extending end face and encloses a device for ejecting the cut-out moldings. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Querschnittsfläche des Schneidmesser-Hohlraumes von der Schneidkante (15) aus sich wenigstens über eine Teilstrecke in Richtung nach da. Messerträger (4) vergrößert. 2. Device according to claim 1, characterized in that the free Cross-sectional area of the cutting knife cavity from the cutting edge (15) itself at least over part of the way towards there. Knife carrier (4) enlarged. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandungen des Schneidmessers (5) in einem an die Schneidkante (15) anschließenden Abschnitt aufgerauht oder wenigstens in Teil strecken ihres Umfanges mit einem Haftmittel belegt sind. 3. Device according to claim 1, characterized in that the inner walls of the cutting knife (5) in a section adjoining the cutting edge (15) roughened or at least partially stretch their circumference with an adhesive are occupied. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schneidmesser (5) umschlossen. Vorrichtung zu. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that enclosed by the cutting knife (5). Device too. Auswerfen der Formstücke ein in bezug auf den Messerträger (4) radial verschiebbares Kolbenglied ist. Eject the shaped pieces radially with respect to the knife carrier (4) is displaceable piston member. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schneidmesser (5) umschlossen. Vorrichtung zu. 5. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that enclosed by the cutting knife (5). Device too. Auswerfen der Formstücke eine an eine Uberdruckquelle anschließbare luaströmdilse (24) ist. Ejection of the fittings a connectable to an overpressure source luaströmdilse (24) is. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidmesser-Hohlraum über eine an den Schneidvorgang anschließende begrenzte Winkelverdrehung des Messerträger6 (4) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the cutting knife cavity bounded by a subsequent to the cutting process Angular rotation of the knife carrier 6 (4) can be subjected to a negative pressure. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Gegendruckwalze (6) wenigstens in dem Berührungsbereich des Schneidmessers (5) mit einem auswechselbaren Oberflächenbelag (16) versehen ist.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that the rigid counter-pressure roller (6) at least in the contact area of the cutting knife (5) is provided with an exchangeable surface covering (16). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbelag (16) aus einem Weichmetallblech hergestellt ist.8. Device according to claim 7, characterized in that the surface covering (16) is made from a soft metal sheet. 9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger ein endlos geführtes und gleichlaufend mit der Werkstoffbahn antreibbares Band ist.9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that that the knife carrier is an endlessly guided and synchronous with the material web drivable belt is.