DE4125277A1 - Schneidgeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schneidgerät der im Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Art.
Wenn ein solches Schneidgerät in einer Schlauchwaren-Öffnungsvor
richtung verwendet wird, dann wird die durchlaufende Schlauchware
mit ihrer Trennlinie so auf das Schneidelement ausgerichtet, daß der
Schnitt möglichst exakt entlang der vorgegebenen Trennlinie erfolgt.
Dazu dreht die Schlauchwaren-Öffnungsvorrichtung die Schlauchware
jeweils relativ zum stationär angeordneten Schneidgerät. Bei höheren
Warenlaufgeschwindigkeiten und stark verdrillter Schlauchware ist es
schwierig, entlang der Trennlinie zu schneiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidgerät der
eingangs genannten Art zu schaffen, das einen exakten Schnitt
entlang der Trennlinie auch bei hohen Warenlaufgeschwindigkeiten
ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Bei dieser Ausbildung sorgt die Warenführungsvorrichtung für einen
korrekten Zulauf der Ware zum Schneidelement. Die Trennlinien-Ab
tastvorrichtung überwacht die exakte Ausrichtung der Trennlinie
auf das Schneidelement. Unvermeidbare Eigenbewegungen der Ware
beim Einlauf in das Schneidgerät werden durch die Warenführungs
vorrichtung eliminiert. Es läßt sich eine hohe Laufgeschwindigkeit
der Ware bei einwandfreier Schnittgenauigkeit erzielen.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist vorteilhaft, weil die Wa
renführungsvorrichtung und die Trennlinien-Abtastvorrichtung un
mittelbar vor der Stelle wirksam sind, an der das Schneidelement in
der Trennlinie zu schneiden hat. Die Ware wird für den Schnitt ab
gestützt, sauber geführt und bezüglich der Lage der Trennlinie
überwacht.
Für die Praxis empfiehlt sich besonders die Ausführungsform gemäß
Anspruch 3, weil die Führ- und Halteelemente einerseits die Ware
schonend ergreifen und führen, andererseits aber eine wünschens
werte Stabilisierung der Bahn erbringen.
Mit wenig Bauraum für die Warenführungsvorrichtung kommt die
Ausführungsform gemäß Anspruch 4 aus. Die Walzen, Rollen oder
Bänder können relativ schmal sein, da es genügt, die Ware zumin
dest in einer die Schnittbreite geringfügig übersteigenden Breite
abzustützen und zu führen.
Eine besonders wichtige und vorteilhafte Ausführungsform geht aus
Anspruch 5 hervor. Das Schneidgerät ist bei dieser Ausbildung
nicht auf die genaue Ausrichtung der Trennlinie schon vor dem
Schneidgerät angewiesen, weil der Warenlauf im Schneidgerät noch
so korrigiert wird, daß das Schneidelement relativ genau auf die
Trennlinie trifft. Bei geringfügigem seitlichem Verlauf der Trennlinie
führen die Führ- und Halteelemente die Trennlinie zum Schneidele
ment. Dies ermöglicht außerordentlich hohe Warenlaufgeschwindig
keiten. Waren bisher Geschwindigkeiten bis zu 60 m/min als Ober
grenze für einen sauberen Schnitt möglich, so lassen sich mit dem
erfindungsgemäßen Schneidgerät Warenlaufgeschwindigkeiten bis zu
120 m/ min und mehr problemlos realisieren. Das Schneidgerät kann
auch für andere Waren, d. h. nicht nur Maschenschlauchware, be
nutzt werden, die nur eine ungefähre Ausrichtung ihrer Trennlinie
auf das Schneidelement erfahren und im Schneidgerät dann fein aus
gerichtet werden.
Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 6, weil
die Trennlinien-Abtastvorrichtung die Position der Trennlinie un
mittelbar vor dem Schneidelement feststellt und die Warenführungs
vorrichtung so steuert, daß die Trennlinie auf das Schneidelement
trifft.
Ein feinfühliges Ansprechverhalten mit starken Nutzsignalen ergibt
sich bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 7. Wichtig ist die
Ausführungsform gemäß Anspruch 8, weil die Ware einerseits recht
scharfkantig erfaßt wird und andererseits auch eine Selbstreinigung
des Empfängers und auch des Senders in deren von Schmutz, Flüs
sigkeit, Flusen od. dgl. besonders ausgesetzten Bereichen vor
nimmt.
Besonders zweckmäßig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 9,
bei der der Stellmotor die Führ- und Halteelemente betätigt, um die
Trennlinie möglichst genau dem Schneidelement zuzuführen.
Eine feinfühlige und präzise Steuerung ist bei der Ausführungsform
gemäß Anspruch 10 gewährleistet, weil diese Motoren auch kleinste
Drehwinkel exakt reproduzierbar steuern. Alternativ könnte auch
ein Schrittschaltmotor genutzt werden.
Eine robuste, präzise arbeitende und platzsparende Ausführungsform
geht weiter aus Anspruch 11 hervor. Beide Walzen werden getrennt
aber synchron verstellt. Die Laufkorrektur der Ware erfolgt scho
nend und trotzdem wirksam.
Zweckmäßig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 12, weil für
beide Walzen mit nur einem Stellmotor ausgekommen wird, der im
Schneidgerät an einer Stelle angeordnet ist, wo die Ware schon ge
schnitten ist und deshalb der Platzbedarf für den Stellmotor nur
eine untergeordnete Rolle spielt.
Montage- und einstellungstechnisch ist die Ausführungsform gemäß
Anspruch 13 vorteilhaft.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 14 bestimmt die An
druckfeder die Haltekraft der Führ- und Halteelemente. Durch eine
Verstellung der Federkraft läßt sich eine individuelle Anpassung an
die Empfindlichkeit der Ware erreichen.
Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 15,
weil zum Korrigieren des Warenlaufs überlagerte Schrägstellbewe
gungen und Seitwärtsbewegungen der Walzen wirksam sind. Es kann
auf diese Weise auf der relativ kurzen Laufstrecke der Ware bis zum
Schneidelement eine kräftige Korrektur erzeugt werden.
Um Schäden an der Ware zu vermeiden und weil in der Praxis ohne
dies schon eine grobe Ausrichtung der Trennlinie stromauf des
Schneidelements erfolgt, kann der Verstellbereich gemäß Anspruch
16 begrenzt sein.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 17 ist von besonderer Be
deutung. Das Schneidgerät mit seiner Warenführ- und Trennlinien-
Abtastvorrichtung ermöglicht nämlich in der Schlauchwaren-Öff
nungs- und -Drehvorrichtung außerordentlich hohe Laufgeschwin
digkeiten, weil der Korb nur für eine Grobausrichtung der Trennli
nie verantwortlich ist, während die Feinausrichtung der Trennlinie
auf das Schneidelement direkt im Schneidgerät erfolgt. Ferner kann
auf besonders zweckmäßige Weise die Trennlinien-Abtastvorrichtung
im Schneidgerät zum Ansteuern des Drehantriebs des Korbs benutzt
werden. Dies ist aber nicht notwendigerweise so, sondern es kann
auch eine eigene stromauf des Schneidgeräts angeordnete Fühlvor
richtung vorgesehen sein, um den Drehantrieb des Korbs anzusteu
ern.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungs
gegenstandes erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Schlauchwaren-Öffnungs-
und -Drehvorrichtung mit einem Schneidgerät und
Fig. 2 und 3 zwei einander zugeordnete Ansichten eines
Schneidgeräts.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung V zum Öffnen und Drehen laufender
Ware Y gezeigt, die bei der Bearbeitung, von z. B. Maschen
schlauchware, eingesetzt wird, um die ggfs. verdrehte Schlauchware
fortlaufend zu öffnen, in Querrichtung zu dehnen und entlang einer
vorbestimmten Trennlinie, z . B. einer Fallmasche oder einer aufge
brachten Markierungslinie, aufzuschneiden, ehe die Ware als ausge
breitete Bahn weiterbearbeitet wird. Die Ware Y wird in Warenlauf
richtung W über einen Korb K geführt, von diesem geöffnet und
dann durch ein Schneidgerät G hindurchgezogen und aufgeschnit
ten. Damit das Schneidgerät G exakt entlang der Trennlinie schnei
det, wird der Korb K gedreht, um die Trennlinie dem Schneidgerät
G ausgerichtet zuzuführen.
Die Vorrichtung besteht aus einem Tragarm T und einer Säule S,
die eine Achse A des Korbs K definiert. Das Schneidgerät G ist an
der in Warenlaufrichtung W vorderen Seite des Korbs K nahe an
diesem positioniert und im Tragarm T parallel verschiebbar geführt.
Eine Verstellvorrichtung B dient zum Verändern des Hülldurchmes
sers des Korbes K (minimaler Hülldurchmesser D1, vergrößerter
Hülldurchmesser D2), und zum Verstellen des Schneidgeräts G zur
Anpassung an den jeweiligen Hülldurchmesser.
Der Korb K besteht aus Stäben 1, deren jeder mit seinem hinteren
Ende 2 in einer Halterung 3 verschwenkbar abgestützt ist, und aus
einer vorderen Halterung 5 für jedes vordere Ende 4 des Stabs. Die
Halterungen 3, 5 sind relativ zur Säule S drehbar. Die Säule S be
sitzt ein stationäres Rohr 7, auf dem über Drehlager 8 ein Dreh
kranz 9 drehbar ist. Die erste Halterung 3 weist ebenfalls einen
Drehkranz 3′ auf, der über Lager 10 auf einem Teleskoprohr 11
drehbar gelagert ist, das sich relativ zum Rohr 7 axial hin- und
herschieben läßt. Mit dem Drehkranz 3′ ist ein Außenrohr 12 ver
bunden. Im Teleskoprohr 11 ist als Drehantrieb 13 zum Drehen des
Drehkranzes 3′ ein Motor gekapselt untergebracht. Ferner ist am
Drehkranz 3′ ein etwa halbkugeliger Körper 14 befestigt.
Für jeden Stab 1 ist ein Schwenk-Biege-Getriebe Z mit einem gera
den Hebel 15 und einem geraden Spreizhebel 19 vorgesehen. Der
Hebel 15 ist in einem Anlenkpunkt 16 angelenkt. Das andere Ende
des Hebels 15 ist in einem Widerlager 18 in einem auf dem Außen
rohr 12 befestigten Drehkranz 17 schwenkbar. Der Spreizhebel 19
ist in einem Schwenklager 20 im Drehkranz 9 schwenkbar abgestützt
und am Hebel 15 bei 21 angelenkt. Die hintere Halterung ist mit der
Verstellvorrichtung B axial verstellbar, die z. B. ein Handrad 31a,
eine Antriebsspindel 23 im Tragarm T, ein Kegelradgetriebe 24 und
eine Stellspindel 25 in der Säule S aufweist, wobei die Stellspindel
25 mit dem Teleskoprohr 11 gekoppelt ist. Diese Spindeln 23, 25
sind jeweils mit Faltenbälgen 32, 32a gegen Staub und Korrosion ge
schützt.
Die Antriebsspindel 23 treibt über eine Stellmutter 27 ein Gleitstück
26, an der das Schneidgerät G angebracht ist. Dieses weist ein
Schneidelement 28, z. B. eine angetriebene Trennscheibe, auf, sowie
eine Warenführungsvorrichtung E mit Walzen 29, zwischen denen die
vom Korb K ablaufende Ware Y erfaßt und zum Schnitt geführt
wird. Ferner ist eine Trennlinien-Abtastvorrichtung M im Schneidge
rät G angeordnet.
Die vorderen Enden 4 der Stäbe 1 sind gerundet abgebogen. Diese
Abbiegungen 30 bilden Anschläge für den kleinsten Hülldurchmesser
D1.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Die Ware Y wird über den Korb K geführt, wobei die Trennlinie auf
das Schneidelement 28 zumindest grob ausgerichtet ist, wenn die
Ware Y zwischen den Walzen 29 hindurchläuft. Mittels nicht darge
stellter Fühleinrichtungen oder mittels der Trennlinien-Abtastvor
richtung M wird über den Drehantrieb 13 der Korb K so gedreht,
daß die Trennlinie zumindest grob auf das Schneidelement 28 trifft.
Um den Hülldurchmesser auf den Wert D2 zu vergrößern, wird mit
tels der Verstellvorrichtung B die Halterung 3 nach oben gefahren.
Dieser Bewegung folgt der Drehkranz 17, so daß die Hebel 15 und
die Stäbe 1 von den Spreizhebeln 19 nach außen geschwenkt wer
den. Mit zunehmendem Verschwenken der Hebel 15 nach außen wird
der lineare Abstand zwischen den vorderen und hinteren Enden 2, 4
der Stäbe 1 verkürzt, so daß die konvexe Biegung B2, die einen
parabelförmigen Verlauf hat, der Stäbe 1 nach außen allmählich zu
nimmt und dabei die Bewegung der Halterung 3 so kompensiert
wird, daß die vorderen Enden 4 der Stäbe in etwa senkrecht zur
Säulenachse A entlang einer Bahn F nach außen fahren. Der in Wa
renlaufrichtung W gesehene Abstand zum Schneidgerät G bleibt un
verändert. Gleichzeitig wird über das Gleitstück 26 das Schneidgerät
G mitverstellt, so daß es auf den jeweiligen Hülldurchmesser D1, D2
ausgerichtet ist.
Gemäß den Fig. 2 und 3 weist das Schneidgerät G ein Gehäuse
50 auf, in dem das Schneidelement 28 mit seinem Antrieb gelagert
und durch eine Abdeckung R abgesichert ist. Vor dem Schneidele
ment sind die Warenführungsvorrichtung E und die Trennlinien-Ab
tastvorrichtung M im Gehäuse 50 angeordnet. Die Warenführungsvor
richtung E weist Führ- und Halteelemente N auf, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ein Paar Walzen 29, die relativ schmal sind und
mit ihren Walzenachsen parallel zur Drehachse des Schneidelements
28 liegen. Die Walzen 29 weisen eine griffige oder auch eine mit ei
nem Überzug aus Gummi bestehende Oberfläche auf, um die Ware
schlupffrei erfassen und ausregeln zu können. Die erste, in Fig. 3
linke Walze 29 ist an einem Arm 35 gelagert, der um eine erste sta
tionäre Stellachse 33 schwenkbar und mit einem Stellelement 37 ver
bunden ist. Der Arm 35 bildet mit dem Stellelement 37 einen Winkel
hebel, der in seiner Beuge um die Stellachse 33 schwenkbar ist. In
Warenlaufrichtung W nach dem Schneidelement 28 ist ein Stellmotor
41 im Gehäuse 50 gelagert, z. B. ein drehrichtungsumkehrbarer
Elektromotor, der einen Gelenkpunkt 40 um eine Achse 40′ ver
schwenken kann, die zur Stellachse 33 parallel ist. Zweckmäßig ist
der Gelenkpunkt an einer Kurbel angeordnet. Das Stellelement 37 ist
mit dem Gelenkpunkt 40 mittels eines Kuppelgliedes P, vorzugsweise
einem längsverstellbaren Lenker 39, zur gemeinsamen Bewegung ge
kuppelt. Das Kuppelglied P ist am Stellelement 37 in einem Gelenk
punkt 38 und am Gelenkpunkt 40 angelenkt.
Die zweite und in Fig. 3 rechte Walze 29 ist an einem Arm 36
drehbar gelagert und wird über eine Andruckfeder 47 an die Ge
genwalze angelegt. Der Arm 37 ist um eine zur Walzenachse parallele
Gelenkachse 43 schwenkbar an einem Halter 44 gelagert, der um eine
zweite, stationäre Stellachse 34 im Gehäuse 50 schwenkbar ist. Die
Stellachsen 33, 34 fluchten miteinander und sind in gehäusefesten
Lagerbüchsen gehalten. Am Halter 44 ist ein in Fig. 2 hinter dem
Stellelement 37 liegendes Stellelement angeordnet, das über einen
längseinstellbaren Lenker 46 mit dem Gelenkpunkt 40 verbunden ist.
Die Anlenkung zwischen dem Lenker 46 und dem Stellelement der
zweiten Walze 29 ist mit 45 bezeichnet.
Die Trennlinien-Abtastvorrichtung M weist einen ins Gehäuse 50 ein
gebauten, z. B. opto-elektronischen Fühler mit einem Empfänger 47′′
und einem Sender 47′ auf, dessen Fühlbereich (siehe Fig. 2) sich
quer zur Warenlaufrichtung W erstreckt und mindestens so breit ist,
wie der Stellbereich der Walzen 29. Vorzugsweise ist der Empfänger
47′′ im Schneidtisch eingebaut. Zweckmäßigerweise ist der Schwenk
bereich der Arme 35, 36 um die Stellachsen 33, 34 auf ca. 15° zu
jeder Seite begrenzt. Die Ware Y wird möglichst dicht am Empfänger
47′′ vorbeigeführt, um eine scharfe Abtastkontur zu erhalten und
auch Selbstreinigung der wichtigsten Teil am Empfänger 47′′ zu
schaffen.
Die Trennlinien-Abtastvorrichtung M stellt Abweichungen der Lage
der Trennlinie von einer Sollage fest und erzeugt Steuersignale für
den Stellmotor 41, der die Walzen 29 entgegen der Verlaufsrichtung
verschwenkt, um die Trennlinie an das Schneidelement 28 hinzufüh
ren.
Claims (17)
1. Schneidgerät für laufende Ware, insbesondere für Maschen-
Schlauchware in einer Schlauchwaren-Öffnungsvorrichtung, mit ei
nem in einem stationären Gehäuse angeordneten Schneidelement,
über das die Ware mit einer warenfesten Soll-Trennlinie geführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schneidelement (28) eine
Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) und eine Warenführungsvorrich
tung (E) vorgesetzt sind.
2. Schneidgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) und die Warenführungsvorrich
tung (E) in das Gehäuse (50) baulich eingegliedert sind.
3. Schneidgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Warenführungsvorrichtung (E) die Ware (4) von beiden Seiten erfas
sende und elastisch klemmende Führ- und Halteelemente (N) auf
weist.
4. Schneidgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Warenführ- und Halteelemente (N) Walzen (29), Rollen oder Bänder
sind.
5. Schneidgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungs- und Halteelemente (N) der Warenfüh
rungsvorrichtung (E) quer zur Warenlaufrichtung (W) hin- und
herverstellbar, vorzugsweise verschiebbar und/oder schrägstellbar,
angeordnet sind.
6. Schneidgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) in Warenlaufrichtung (W) zwi
schen der Warenführungsvorrichtung (E) und dem Schneidelement
(28) angeordnet ist.
7. Schneidgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) ein opto-elektronischer Fühler mit
quer zur Laufrichtung ausgerichtetem Fühlbereich ist, der beider
seits der Ware (Y) Empfänger (47′′) und Sender (47′) aufweist.
8. Schneidgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Empfänger (47′′) der Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) unmittelbar
hinter der vorbeilaufenden Ware (Y) angeordnet ist.
9. Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Stellmotor (41), vorzugsweise ein drehrich
tungsumkehrbarer Elektromotor, vorgesehen ist, der zumindest mit
der Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) in signalübertragender Ver
bindung steht und mit Stellelementen (37) der Führ- und Halteele
mente (N) gekuppelt ist.
10. Schneidgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellmotor (41) ein drehzahlgeregelter Gleichstrom-Getriebemotor
ist.
11. Schneidgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Führ- und Halteelemente (N) zwei einen Walzenspalt bildende
Walzen (29) sind, daß die erste Walze (29) an einem in etwa in Wa
renlaufrichtung (W) liegenden Arm (35) gelagert ist, der um eine
zur Walzenachse senkrechte und in Warenlaufrichtung mit einem Ab
stand hinter der Walzenachse angeordnete, stationäre erste Stell
achse (33) schwenkbar und mit dem Stellelement (37) der ersten
Walze (29) verbunden ist, daß die zweite Walze (29) an einem in
etwa in Warenlaufrichtung liegenden Arm (36) gelagert ist, der um
eine zur Walzenachse parallele Gelenkachse (43) an einem Halter (44)
schwenkbar ist, der seinerseits an einer zur ersten stationären
Stellachse (33) koaxialen zweiten stationären Stellachse (34)
schwenkbar gelagert ist, daß das Stellelement der zweiten Walze (29)
am Halter (44) angeordnet ist, und daß beide Stellelemente mittels
Kuppelgliedern (P) mit einem vom Stellmotor (41) um eine zu den
Stellachsen (33, 34) parallele Achse (40′) drehbaren Gelenkpunkt
(40) verbunden sind.
12. Schneidgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellmotor (41, 41′) an der in Warenlaufrichtung (W) den Führ-
und Halteelementen (N) gegenüberliegenden Seite des Schneidele
ments (28) angeordnet ist.
13. Schneidgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kuppelglieder (8) längsverstellbare Lenker (39, 46) sind.
14. Schneidgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Arm (36) durch eine Walzen-Andruckfeder (47) beaufschlagt ist.
15. Schneidgerät nach den Ansprüchen 5 und 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeder Arm (35, 36) mit dem Stellelement (37) jeweils
einen Winkelhebel bildet, der in seiner Beuge an der stationären
Stellachse (33, 34) derart gelagert ist, daß die Walzen (29) schräg
zur Warenlaufrichtung anstellbar und zusätzlich seitlich versetzbar
sind.
16. Schneidgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkbereich der Stellelemente (37) um die Stellachse (33,
34) auf ca. 15° zu jeder Seite begrenzt ist.
17. Schneidgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schneidgerät (G) in einer Schlauchwaren-
Öffnungs- und -Drehvorrichtung (V) in Warenlaufrichtung (W) vor
einem zur Drehung um seine Längsachse (A) antreibbaren Korb (K)
angeordnet ist, und daß die Trennlinien-Abtastvorrichtung (M) des
Schneidgeräts (G) oder eine andere Trennlinien-Abtastvorrichtung
mit einem Drehantrieb (13) des Korbs (K) in signalübertragender
Steuer-Verbindung steht, derart, daß die Ware (Y) mit der Trennli
nie mittels des Korbs (K) grob und zusätzlich mittels der Warenfüh
rungsvorrichtung (E) fein auf das Schneidelement (28) ausrichtbar
ist.
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