DE4125277A1 - Schneidgeraet - Google Patents

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.