DE2824660C2 - Papierschneidemaschine oder ähnliche Schneidemaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Papierschneidemaschine oder ähnliche Schneidemaschine gemäß Oberbegriff des Anspruches I.

Eine solche Federanordnung ist als Preßbalkengewichts-Ausgleichfeder in Verbindung mit einem Klemmgesperre zum Halten des durch die Kraft der Feder aufwärts gehenden Preßbalkens aus der DE-AS 10 95 255 bzw. als Rückholfeder aus der DE-OS 26 04 212 mit großer Federkonstanten in Verbindung mit einer Analogschaltung bekannt Im letzteren Falle wird die Preßbalkendruckkraft bei einer Papierschneidemaschine mit Hilfe eines Druckregelventils innerhalb einer Druckverzögerungseinrichtung herabgesetzt und die Analogschaltung zur Nachbildung der notv» endigen zu einer Bewegung führenden Kraft in der jeweiligen Gleichgewichtslage verwendet Ferner wird mit einer vorwählbaren konstanten Kraft gearbeitet die als Druckkraft auf den Papierstapel wirkt Die Einrichtung ist aufwendig.

Eine Rückholfeder in Verbindung mit einer hydraulischen Pressung zeigt das DE-GM 19 27 224. Aus DE-PS 4 09 993 und DE-PS 7 26 340 sind auch Preßfedern bekannt Im ersteren Falle ist eine gegenwirkende Haltefeder vorgesehen, die den Preßbalken in seiner Höchstlage hält Der Antrieb erfolgt über einen Klinkeneingriff im Bereich des Vorschubes.

Nach der DE-PS 7 26 340 soll zusätzlich ein leicht beweglicher Schnittandeuter verwendet werden. Trittwerkteile besitzen dabei ein Schlupfgetriebe anderer Ausführung. Schnittandeutergestänge wird ebenfalls über Pedale bedient. Hierdurch ist nur eine sehr grobe Steuerung möglich.

Für hydraulische Antriebe ist aus DE-GM 17 96 714 ein hydraulisches Steuerventil in Verbindung mit zwei

Überdruckventilen für Schnittandeuter und Preßbalken in einer Zwei-Wege-Ausführung ohne Federanordnung bekannt. Dabei ist die Gefahr von Verletzungen nicht ausgeschlossen. In einer besonderen Funktionsweise wird ein Elektromagnet zur Betätigung eines Steuer-Schiebers erst nach der Schnittandeutung voll eingeschaltet, so daß dann die Beaufschlagung des Preßbalkens durch einen speziellen Kanal erfolgen kann. Auch dabei ist die Massenbeschleunigung nicht steuerbar.
US-PS 24 45 248 arbeitet mit ein?: Pedalsteuerung an einer Schneidemaschine mit hydraulischem Antrieb. Dabei wird das Druckmittel in dosierter Weise zur Zylinderkolbeneinrichtung geführt, wobei diese Arbeitsweise aber unabhängig vom Hauptbetätigungsmechanismus arbeitet. Entweder werden ein Schnittandeuterbalken oder der Preßbalken unabhängig vom eigentlichen Gestänge unter Zuhilfenahme maschinell gesteuerter Trittwerkteile auf- und abwärts bewegt.

Ferner sind temperaturkompensierte Dosierventile aus einer VDf-Zeitschrift 101 (1959, Nr. 25,

S. 1196—1199) bekannt. Dabei ist ein Temperaturausgleich unter der Erkenntnis der Vergrößerung eines durchfließenden Öistromes bei steigender Temperatur unter Verwendung einer Einstelldrossel vorgesehen, wobei öltemperaturen zwischen 20° und 8O⁰C einbezogen werden. Die Einstelldrossel wird durch einen abgeschrägten zylindrischen Kolben betätigt.

Die bekannten Vorrichtungen sind verhältnismäßig aufwendig und nicht zu einer genauen und feinen Steuerung der an Schneidemaschinen gemäß Oberbegriff auftretenden Kräfte geeignet. Dabei arbeiten bekannte Maschinen auch deshalb unsicher und damit nicht zufriedenstellend, weil sie keinen anpassenden Ausgleich unter allen Umständen gewährleisten. Dabei ist es bekannt, daß sich in Abhängigkeit von der Temperatur die

b5 Fließfähigkeit eines hydraulischen Druckmittels ändert, daß auch Federkonstanten temperaturabhängig sind, und daß vor allem auch Schaltelemente, die einen bestimmten Druck gewährleisten sollen, in Abhängigkeit

von der Temperatur Abweichungen aufweisen. Zu berücksichtigen ist, daß bei Papierschneidemaschinen der Preßbalken eine Doppelfunktion zu erfüllen hat Beim Schneidvorgang muß er mit einigen 100 kp bis zu einigen Tonnen auf das Schneidgut drücken, um dieses beim Schnittvorgang festzuhalten.

Beim sogenannten Schnittandeuten wird der Preßbalken an das Schneidgut herangefahren, damit eine Kontrolle und gegebenenfalls Korrektur der Schnittlinie erfolgen kann. Zur erforderlichen Korrektur muß das Maschinenbedienungspersonal das Schneidgut mit den Händen verschieben. Um hierbei Verletzungen (Quetschen der Finger) zu vermeiden, sind die statischen und dynamischen Kräfte des Preßbalkens aus Sicherheitsgründen auf kleiner als 50 kp begrenzt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidemaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruches ! dahingehend zu verbessern, daß mit einer verhältnismäßig einfachen Ausführung einerseits die hohen Arbeitskräfte für den Schneidvorgang erhalten bleiben, andererseits aber die geforderte Sicherheit für die bedienenden Personen durch geringe statbche und dynamische Kräfte beim Schnittandeuten gewährleistet ist, wobei die Genauigkeit durch Kompensation zusätzlicher Einflüsse erhöht werden soll.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst Durch die Drosselvorrichtung ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Preßbaikens beim Andeuten fein steuerbar, wobei die Kraft der Annäherung durch das Überdruckventil bestimmt wird. Mit besonderem Vorteil erfolgt dabei im Oberdruckventil ein Ausgleich der Temperatureinflüsse, wobei ein schwacher Andruck auch bei Verwendung einer Federanordnung mit schwacher Federcharakteristik möglich ist. Vor allem wird bei Papierschneidemaschinen ein Druckausgleich auch bei verschiedenen Stapelhöhen in gleicher Weise gewährleistet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt sich dabei auch die Möglichkeit der Einstellung der Bewegur ^geschwindigkeit des Preßbalkens, insbesondere bei einer Hubverkürzung. Dabei wird die Anpassungsfähigkeit durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 verbessert.

Das Temperatureinflüsse ausgleichende Widerlager wird gemäß Anspruch 5 in besonders wirtschaftlicher Weise ausgeführt, weil eine Anpassung leicht möglich ist. Nach Anspruch 6 ist darüber hinaus auch eine Anpassung hinsichtlich des Temperaturverhaltens des Widerlagers leicht möglich.

Die hydraulische Steuerung wird nach Anspruch 7 in besonders vorteilhafter Weise ausgeführt, weil auch eine Drossel- oder Dämpfungsstrecke eingeführt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist auch in diesem Zusammenhang in Anspruch 8 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Schneidmaschine in Teildarstellung mit einem Preßbalken, einem Arbeitstisch und einer Kinematik zur Bewegung des Preßbalkens mit einer Antnebs-Zylinderkolbeneinrichtung.

F i g. 2 eine Steueranordnung mit der Zylinderkolbeneinrichtung und den hydraulischen Steuerelementen,

Fig.3 eine Seitenansicht eines Überdruckventils für die Anordnung nach den F i g. I und 2 in der Ausführung als getrenntes Element in; Schnitt.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet

Die Schneidmaschine kann in üblicher Weise ausgeführt sein. Sie hat einen Arbeitstisch ί, auf Welchem Werkstücke oder Papier oder dergleichen angeordnet werden können. In Verbindung mit dem Arbeitstisch kann auch ein gemäß Beispiel nach oben arbeitendes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Werkzeug angeordnet sein, das nicht behandelt wird, weil lediglich der Andruck des Werkstückes bzw. die Andeutung durch einen Preßbalken 2 erläutert wird. Der Preßbalken 2 ist im Maschinengestell bzw. im Maschinenständer in seitlichen Führungen 3,4 senkrecht zum Arbeitstisch beweglich gelagert. Der Preßbalken ist über Betätigungsstangen 5, 6 geführt Die Bestätigungsstangen 5, 6 sind an Hebelarme 7,8 von Schwenkhebeln 9,10 angelenkt die um im Gestell gelagerte Achsen 11,12 verdrehbar sind. Die Hebelarme 7,8 verlaufen parallel. Andere Hebelarme 13,14 sind durch ein angelenktes Gestänge 15 miteinander verbunden, so daß eine Parallelbewegung stattfindet. An den Hebelarm 14 greift eine Zylinderkolbeneinrichtung 16 an. welche beim Abfahren des Kolbens gemäß Zeichnung nach links eine Annäherung des Preßbalkens 2 an den Arbeitstisch herbeiführt.
Der Schwenkhebel 10 hat einen zusätzlichen Hübelarm 17, an welchen eine das Preßbalkengewicht ausgleichende federanordnung 18 angreift. Diese Federanordnung hält normalerweise den Preßbalken 2 in der abgehobenen Stellung. Beispielsweise besteht diese Federanordnung 18 aus einer Zugfeder. Diese ist an ihrem

jo vom Hebelarm 17 abgekehrten Ende an einem Federwiderlager 19 im Maschinengestell befestigt. Dieses Widerlager ist beispielsweise um eine Strecke des Doppelpfeils 20 einstellbar. Hierdurch ist die Grundvorspannung der Federanordnung 18 wählbar und beispielsweise auf das Gewicht des Preßbalkens 2 und der mit ihm verbundenen Teile anpaßbar. Zur Einstellung des Federwiderlagers 19 ist dieses beispielsweise an einer Gewindespindel 70 angeordnet.

Die Zyiinderkolbeneinrichtung 16 steht nach F i g. 2 über eine Zuleitung 21 mit einer insgesamt mit 22 bezeichneten Steueranordnung in Verbindung. In dieser ist ein Steuerschieber 23 angeordnet, der durch ein Betätigungselement 24, beispielsweise durch einen Betätigungsmagneten, in zwei Stellungen schaltbar ist. Die Zeichnung zeigt eine Stellung die für das Andeuten vorgesehen ist, während eine andere obere Stellung die eigentliche Schieberspindel 25 nach oben zieht, so daß ein Durchgang zu einem Kanal 26 gesperrt wird. Die hydraulische Steuerung besitzt einen Tank 27, im Bereich der Zyiinderkolbeneinrichtung 16, auch mit 28 hinter dem Rücklauf 29 bezeichnet. In den Tank 27 mündet der Saugstutzen 30 einer Pumpe 31, die einen Anschluß 32 in einen Steuerraum 33 des Gehäuses 34 des Steuerschiebers 23 einspeist. Dieser Steuerraum ist auch mit der Zuleitung 21 zur Zylinderkolbeneinrichlung 16 verbunden.

Aus einem durch einen eingeschnürten Steg 35 getrennten Steuerraum 36 führt der Kanal 26 zu einer Drosselvorrichtung 37 einerseits und einem Überdruckventil 38 andererseits, von welchem eine Ableitung 39 zum Tank 27 führt.

Die Drosselvorrichtung 37 hat einen Eingangsraum 40 mit einer Steuerkante 41. zu welcher ein Drosselschieber 42 mit Drosselprofilierungen 43 bewegbar ist.

M Der Drosselschieber selbst ist mittels eines Kolbens 44 in einer Bohrung 45 geführt. Mittels des Drosselschiebers 42 ist ein Auslaßraum 71 in bezug zum Eingangsraum steuerbar. Außerhalb der Steueranordnung 22 ist

der Drosselschieber mit einem Widerlager 46 versehen. Dieses besteht aus einer Scheibe 47, die durch eine Mutter 48 einstellbar auf dem äußeren, mit Gewinde versehenen Ende 49 angeordnet ist. An der Scheibe 47stützt sich beispielsweise eine Feder 50 ab, die andererseits auf einem Kragen 51 bzw. am Gehäuse der Steueranordnung 22 abgestützt ist. An diesem Kragen befindet sich im Beispiel als Anschlag 52 eine Buchse. Hierbei handelt es sich um einen Festanschlag. Dieser könnte auch durch eine stärkere Feder gebildet sein als die Feder 50.

Auf das Ende 49 wirkt eine Stelleinrichtung 53, beispielsweise in Form eines Keilschiebers, ein, der über ein Gestänge 54 und beispielsweise einen Fußhebel 55 von einer bedienenden Person betätigbar ist, so daß der Drosselschieber über einen Hub 56 nach Maßgabe des Anschlags 52 verstellbar ist. Der Hub ist so bemessen, daß an der Steuerkante der Steuerabschnitt 57 mit den Drosselprofilierungen 43 vorbeibewegbar ist. ohne eine vollständige Sperrung herbeizuführen. Dabei ergibt sich, daß bei einer Hubverkürzung eine langsamere Bewegung des Preßbalkens 2 und bei einer Hubvergrößerung eine schnellere Bewegung herbeigeführt wird, weil im letzteren Falle der Durchlaßquerschnitt an der Steuerkante 41 zu einer Umleitung 58 aus dem Auslaßraum 71 zu einem Tankanschluß 72 vergrößert wird. Dieser Tankanschluß ist beispielsweise durch einen Raum 73 des Steuerschiebers 23 geführt.

Daraus ist erkennbar, daß durch die Drosselvorrichtung 37 in der Betriebsphase des Andeutcns die Bewegungsgeschwindigkeit des Preßbalkens 2 gesteuert werden kann. Die Kraft der Annäherung oder des Andrucks wird aber durch das Überdruckventil 38 bestimmt, welches nämlich bei zunehmender Schließung der Drosselvorrichtung 37 an der Steuerkante 41 unter Druck gesetzt wird und mehr oder weniger zu der Ableitung 39 zum Tank 27 öffnet. Insofern ist hinsichtlich der Bemessung des Schließdruckes des Überdruckventils 3» davon auszugehen, daß dieses in Abstimmung auf die Kraft der Federanordnung 18 einen Gewichtsausgleich gewährleistet.

Das Überdruckventil 38 hat einen Ventilsitz 59, an welchem ein Ventilkörper 60 mittels einer Ventilspindel 61 geführt ist, die in einer Gehäusebohrung 62 hin- und herbewegbar ist. Auf den Ventilkörper 60 drückt eine Betriebsfeder 63, deren anderes Widerlager 65 temperaturabhängig ist, d. h. im Ausführungsbeispiel von Bimetall-Federringscheiben 64 gebildet wird. Diese sind mit ihrer öffnung frei beweglich auf einem Zapfen 66 angeordnet und an einer Stufe 67 abgestützt. Diese ist mittels einer Spindel W? im Gehäuse des Überdruckventils 38 einstellbar.

Dadurch sind Anpassungen in mehrfacher Hinsicht möglich.

In der gezeigten Betriebsstellung wird ein Teil des hydraulischen Strömungsmittels durch das Überdruckventil abgeführt, wobei der abgeführte Teil je nach der Einstellung der Drosselvorrichtung 37 und dem in ihr aufgebauten Gegendruck größer oder geringer ist.

Bei einer Umschaltung des Steuerschiebers in eine obere Stellung gegenüber F i g. 2 wird der Steuerraum 36, gegebenenfalls allmählich nach Maßgabe der Drosselprofilierungen 69. abgesperrt, so daß das gesamte hydraulische Druckmittel aus der Pumpe 31 in die Zuleitung 21 gelangt, um den Arbeitsvorgang durchzuführen.

In der gezeigten Stellung wird demgegenüber die Zuleitung 21 in dosierter Weise unter Berücksichtigung der herrschenden Temperatur so gespeist, daß die Kraft der Federanordnung 18 nur wenig überschritten wird.

Hierbei ist zu berücksichtigen, daß auch ein geringerer Gegenkraftanstieg durch die Federanordnung durch entsprechende Auslegung der Betriebsfeder 63 im Überdruckventil 38 kompensierbar ist.
■j Obgleich jegliche bekannte Ausbildung und Führung des Ventilkörpers an seinem Ventilsitz für das Überdruckventil einbezogen wird und die Verbesserung generell durch die Einführung einer temperaturabhängigen Federanordnung erreichbar ist, zeigt F i g. 3 eine

ίο spezielle und besonders vorteilhafte Ausführungsform des Überdruckventils 38 in einem eigenen Gehäuse 74. Die Spindel 68 durchsetzt dabei eine Armatur 75, welche mit einem Gewindestutzen 76 in eine Gewindebohrung 77 der Ventilkammer 78 eingeschraubt ist. Die Spindel 68 trägt auf ihrer Stufe 67 den Stapel Bimetall-Federringscheiben 64, die insbesondere aus verschiedenen Ringscheiben mit verschiedenen Temperaturabhängigkeiten und Federkonstanten bestehen und beispielsweise vermittels einer Scheibe 79 das Federwideiiager für die Betriebsfeder 63 bilden. Das Ende der Spindel 68 ist unter Zwischenschichtung von Dichtungsscheiben durch eine Stellmutter 80 festgelegt und durch eine Kopfmutter 81 abgedeckt.

Der Ventilsitz 59 ist an einem Einsatz 82 ausgebildet, der mittels einer Mutter 83 auswechselbar an einer Stufe 84 gehalten ist. An diese Stufe schließt sich ein Raum 8i5 an, in den ein Fortsatz 86 des Einsatzes 82 hineinragt. Ifi dicstn Raum mündet ein Einlaß 87 von dem Kanal 26 her. Der Raum steht durch Querbohrungen 88 mit der Gehäusebohrung 62 in Verbindung, in welcher die Ventilspindel 61 geführt ist, wobei das Ende der Gehäusebohrung 62 geschlossen ist. Die Ventilspindel 61 ist mit Spiel in der Gehäusebohrung geführt, so daß Druckmittel durch die Querbohrungen 88 in den Bereich einer Einschnürung 89 der Ventilspindel unmittelbar hinter dem kegelförmigen Ventilkörper 60 eintreten und bis in den Endraum SO gelangen kann. Dadurch ergibt sich durch das Spiel an der Ventilspindel 61, dessen Wirkung noch durch Ringnuten 91 beeinflußt werden kann, eine Art Drossel- oder Dämpfungsstrecke, welche die Ansprechempfindlichkeit des Überdruckventils 38 beeinflußt. Dabei sind Anpassungen möglich durch Wahl einer Schichtung der Bimetall-Federringscheiben 64 einerseits und durch das Spiel zwischen der Ventilspindel 61 und der Gehäusebohrung 62 andererseits.

Die Kombination des geschlossenen Endraumes 90 und der vorgeschalteten Drossel- oder Dämpfungsstrecke mit dem temperaturabhängigen Stell- bzw. Rückstellglied in Form der Bimetall-Federringscheiben

so 64 läßt gerade im Zusammenhang mit der tem^eraturabhängigen Viskositätsänderung des hydraulischen Druckmittels einen optimalen Ausgleich durch angemessene Wahl der Änderung des Federungsvermögens und der Federstärke zu. Die Schichtung ermöglicht dabei auch die Einstellung von bestimmten temperaturabhängigen Kennlinien, was wesentlich ist. Es wird aber wiederholt, daß das temperaturabhängige Widerlager auch mit jeglicher anderen Ausführung des Ventilkörpers und seiner Führung von Vorteil ist.

Die Betriebsfeder 63 ist auf dem Kopf 92 des Ventilkörpers 60 zentriert. Es wird darauf hingewiesen, daß der Auslaß entsprechend der Ableitung 39 bei 93 mündet

Hierzu 3 blatt zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Papierschneidemaschine oder ähnliche Schneidemaschine mit einem Preßbalktm zum Andeuten und als Werkzeugträger und einer mittels einer Pumpe antreibbaren hydraulischen Zylinderkolbeneinrichtung sowie mit einer am Arbeitstisch und am Übertragungsgestänge zwischen der Zylinderkolberieinrichtung und dem Preßbalken angreifenden, das Preßbalkengewicht ausgleichenden Federanordnung, wobei im hydraulischen Kreis eine Zwei-Wege-Anordnung vorgesehen ist, in deren einem Weg die Pumpe mit dem Zylinder der hydraulischen Zylinderkolbeneinrichtung und in deren anderem Weg die Pumpe zusätzlich zum ersten Weg mit einem Oberdruckventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Überdruckventil (38) eine von der Bedienungsperson betäiigbare Drosselvorrichtung (37) vorgesehen ist, und daß das Überdruckventil (38) in an sich bekannter Weise ein die Temperatureinflüsse ausgleichendes Widerlager (65) für die Schließfeder (63) aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (37) einen Drosselschieber (42) aufweist^ der durch eine Stelleinrichtung (53) betätigbar ist, und daß durch eine Gewindeverstellvorrichtung (46, 48, 49) verschiedene Hübe (56) und damit Drosselquerschnitte (43) einstellbar sind.

3. MascKii: nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselschieber (42), der Drosseiprofilierungen (43) aufweist, gegen die Kraft einer Feder (50) in Richtung airf einen Anschlag (52) bewegbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (52) als Anschlagfeder ausgebildet ist, die stärker als die Feder (50) ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerlager (65) im Überdruckventil (38) Tellerfedern (64) mit temperaturabhängigen Federkennlinien vorgesehen sind.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (64) als konische Bimetall-Federringscheiben mit verschiedener Temperaturabhängigkeit ausgeführt sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (60) des Überdruckventils an einer Spindel (61) geführt ist, die mit Spiel in einer Gehäusebohrung (62) angeordnet ist, wobei das Spiel einen Druckmitteldurchlaß zu einem geschlossenen Endraum (90) der Gehäusebohrung (62) bildet.

8. Maschine nach Anspruch 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebohrung (62) an einem Einsatz (82) vorgesehen ist, der auch den Ventilsitz (59) bildet und auswechselbar in einer Ventilkammer (92) des Überdruckventils (38) angeordnet ist.