EP1517769B1 - Vorrichtung zum schneiden eines gutstranges - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for cutting a Gutstranges, comprising a strand guide with a rod extending in the longitudinal direction of the guide axis and a cutting tool which is drivable about an axis parallel to the guide axis of rotation and at least one knife with a at least over a peripheral portion extending to the axis of rotation screwed running, lying on a surface of revolution with the axis of rotation as the axis of rotation blade whose radial distance from the axis of rotation increases along its circumferential extent against the direction of rotation at least by a maximum depth corresponding depth.
- the cutting edge is on a conical surface known (EP 0 555 190 A2 ), in the engagement region of the knife support the Gutstrang in the direction of rotation of the knife in semi-cylindrical, concave shells against which the clippings is pressed by means of opposite also semi-cylindrical shells.
- These shells are limited in the engagement region of the cutting tool by planes which have in the region of the inlet-side shell adapted to the opening angle of the conical surface formed by the knife edge inclination, but are in the region of the drain-side shell perpendicular to the shell axis.
- the invention is therefore based on the object, a device for cutting a Gutstranges of the type described in such a way that with a simple guidance of the Gutstranges in the cutting area a good quality cut can be ensured regardless of the material to be cut.
- the invention solves this problem by the fact that the strand guide consists of a guide cylinder with an engagement opening for the knife, which is limited by the sectional area between the guide cylinder and the rotation surface determined by the cutting edge.
- the edge of the engagement opening of the guide cylinder serves as a counterhold for the knife, the result is a crop-like guidance in the immediate area of engagement of the knife edge for the material strand, which brings the desired quality of cut.
- the cutting edge on a conical surface brings about simple construction conditions, the invention is not limited to this embodiment, because it is only necessary to guide the cutting edge along a surface of revolution whose distance from the axis of rotation increases along the axis of rotation.
- the axial feed of the Gutstranges is supported by the engaging in the Gutstrang cutting tool in an advantageous manner, so that a separate feed drive for the Gutstrang can be omitted under certain circumstances.
- the knife With regard to the cutting, particularly advantageous conditions arise when the knife consists of a helical knife blade whose outer peripheral edge forms the cutting edge.
- a more elaborate knife blade in its production is not always necessary.
- the knife can have a flat knife blade inclined at an acute angle relative to the axis of rotation with a cutting edge running along the outer peripheral edge, because in this case the product strand can be displaced axially in partial cross sections through the knife.
- the inclination of the cutting edge changes, so that the blades of such blades can extend only over a peripheral portion of at most 180 °.
- the cutting tool may have a number of strand guides corresponding number of mutually rotationally symmetrically arranged knives. The cutting performance is increased accordingly by the simultaneous cutting of two or more strands of material.
- a device for cutting a Gutstrante consists according to the embodiment of the Fig. 1 and 2 from a strand guide 1 in the form of a guide cylinder 2 and from a cutting tool 3, which has a rotation axis 4 parallel to the guide cylinder 2.
- the cutting tool 3 itself consists of a drivable shaft 5, which carries a knife with a helical knife blade 6, whose cutting edge is denoted by 7. How the particular Fig. 2 can be removed, takes the radial distance r the cutting edge 7 of the rotation axis 4 against the direction of rotation 8 steadily, so that the cutting edge 7 of the knife blade 6 engages increasingly during a revolution in the direction of rotation 8 through an engagement opening 9 in the strand guide 1.
- the cutting edge 7 moves during one revolution of the cutting tool 3 not only transversely to the strand guide 1, but also in the direction of the guide axis 10, so that there is a pulling section for the promoted by the strand guide 1 Gutstrang, namely with a moving with the Gutstrang in strand longitudinal cutting engagement, which ensures advantageous cutting conditions despite the continuous feed of the Gutstranges.
- Fig. 1 can be removed, the cutting edge 7 of the helical knife blade 6 is located on a surface of revolution, namely a dash-dotted line indicated cones 11, whose axis coincides with the axis of rotation 4.
- the cutting surface 12 between the cone 11 and the guide cylinder 2 limits the engagement opening 9 of the strand guide 1. The cutting edge 7 is thus moved along the cutting surface 12 during the rotation of the cutting tool 3, which entails an advantageous counter support for the knife engagement.
- the Gutstrang is severed by the cutting edge 7 of the knife blade 6 during the continuous feed in a pulling section when the rotational speed of the cutting tool 3 in dependence on the slope of Cutting edge 7 is selected so that the cutting engagement moves with the feed rate of the Gutstranges.
- a complete separation cut is carried out, so that the material strand is cut into pieces with a length corresponding to the pitch of the cutting edge 7 continuously.
- the grinding surface 13 of the cutting edge 7 is not on the cutting surface 12 of the strand guide 1 facing knife side provided, but on the cut surface 12 facing away from the knife blade. 6
- Gutstrang come all with a drawing cut severable workpieces in question, such as rods, profiles, threads, fibers, but also general cargo, which is preferably to be severed several times, in particular threads and fibers can be combined to form a common strand.
- the embodiment of the Fig. 3 to 5 different from that after the Fig. 1 and 2 above all, characterized in that the cutting tool 3 has two blade blades 14, each forming a screwed around the axis of rotation 4 cutting edge 7.
- the knife blades 14 are namely flat and at an acute angle inclined to the axis of rotation 4, as the Fig. 5 can be removed. Since the cutting edges 7 are in turn on a cone 11, the cutting edges 7 have an elliptical course, which in turn ensures that the distance r of the cutting edges 7 from the rotation axis 4 against the direction of rotation 8 increases, as best of Fig. 4 can be removed.
- the rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 4 arranged knife blades 14 cooperate with two strand guides 1 in the form of guide cylinders 2, as already in connection with the Fig. 1 and 2 has been described.
- the cutting edges 7 can again be moved along the cutting openings 12 delimiting the engagement openings 12 between the cone 11 and the guide cylinders 2.
- an axial component of motion between the Gutstrnature and the blade blades 14 results, which requires a corresponding flexibility of the Gutstrfite in the axial direction, as for example in threads or Fibers and the strands formed therefrom is given.
- the embodiment of a device according to the invention for cutting Gutstrfiten after the Fig. 3 to 5 is characterized by a special simplicity in terms of construction, but is only applicable to certain material properties of the Gutstranges.
- the achievable by the multiple arrangement of the knives and the strand guides advantages in terms of cutting performance and imbalance compensation can of course be exploited regardless of the material properties of the material strands to be cut, if the blades of the cutting tool not by flat, but by helical knife blades according to the Fig. 1 and 2 be formed.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges, umfassend eine Strangführung mit einer in Stranglängsrichtung verlaufenden Führungsachse und ein Schneidwerkzeug, das um eine zur Führungsachse parallele Drehachse antreibbar ist und wenigstens ein Messer mit einer sich zumindest über einen Umfangsabschnitt erstreckenden, um die Drehachse geschraubt verlaufenden, auf einer Rotationsfläche mit der Drehachse als Rotationsachse liegenden Schneide aufweist, deren radialer Abstand von der Drehachse entlang ihrer Umfangserstreckung entgegen dem Drehsinn wenigstens um ein der maximalen Schnittiefe entsprechendes Maß zunimmt.
- Um einen Gutstrang quer zur Stranglängsrichtung mit einem rotierenden Schneidwerkzeug zu durchtrennen, ohne das Schneidwerkzeug mit einem Vorschubantrieb auszustatten, ist es bekannt (
EP 505 950 B1 - Zum Schneiden von Fleisch ist es bekannt (
US 1 909 029 A ), ein Schneidwerkzeug mit einem Messer einzusetzen, dessen Schneide auf einer Kegelfläche liegt und entgegen dem Drehsinn geschraubt verläuft, so daß bei einer Drehung des Schneidwerkzeuges die im Schnitteingriff befindlichen Abschnitte der Schneide mit dem in Längsrichtung kontinuierlich zugeförderten Gutstrang in axialer Richtung mitbewegt werden. Der durch eine Strangführung dem Schneidwerkzeug zugeförderte Gutstrang wird somit aufgrund der Zunahme des radialen Abstandes der Schneide von der Drehachse entgegen dem Drehsinn mit einem ziehenden Schnitt durchtrennt. Nachteilig bei dieser bekannten Schneidvorrichtung ist vor allem, daß der Gutstrang im Schnittbereich nicht geführt wird, was zwar beim Schneiden von Fleisch in Kauf genommen werden kann, nicht aber bei anderen Materialien. - Zur Führung des Gutstranges ist es bei einer anderen bekannten Schneidvorrichtung mit einem Messer, dessen Schneide auf einer Kegelfläche liegt, bekannt (
EP 0 555 190 A2 ), im Eingriffsbereich des Messers den Gutstrang in Umlaufrichtung des Messers in halbzylindrischen, konkaven Schalen abzustützen, gegen die das Schnittgut mit Hilfe gegenüberliegender ebenfalls halbzylindrischer Schalen angedrückt wird. Diese Schalen sind im Eingriffsbereich des Schneidwerkzeuges durch Ebenen begrenzt, die im Bereich der zulaufseitigen Schale eine an den Öffnungswinkel der durch die Messerschneide gebildeten Kegelfläche angepaßte Neigung aufweisen, im Bereich der ablaufseitigen Schale aber senkrecht zur Schalenachse stehen. Damit wird zwar eine Abstützung des zu schneidenden Gutstranges vor und hinter dem Messereingriff erreicht, doch fehlt ein für eine genaue Schnittführung erforderlicher Gegenhalter für das Messer, zumal die Messerwelle gegenüber dem Gutstrang bzw. dessen Führung windschief verläuft, um im Eingriffsbereich einen zum Gutstrang angenähert senkrechten Schneidenverlauf zu erreichen. - Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß mit einer einfachen Führung des Gutstranges im Schnittbereich eine gute Schnittqualität unabhängig von dem zu schneidenden Material sichergestellt werden kann.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Strangführung aus einem Führungszylinder mit einer Eingriffsöffnung für das Messer besteht, die durch die Schnittfläche zwischen dem Führungszylinder und der durch die Schneide bestimmten Rotationsfläche begrenzt ist.
- Da zufolge dieser Maßnahmen der Rand der Eingriffsöffnung des Führungszylinders als Gegenhalter für das Messer dient, ergibt sich für den Gutstrang eine schnittgerechte Führung im unmittelbaren Eingriffsbereich der Messerschneide, was die angestrebte Schnittqualität mit sich bringt. Obwohl der Schneidenverlauf auf einer Kegelfläche einfache Konstruktionsverhältnisse mit sich bringt, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, weil es lediglich zwingend ist, die Schneide entlang einer Rotationsfläche zu führen, deren Abstand von der Rotationsachse sich entlang der Rotationsachse vergrößert.
- Weist die Schneide des Messers auf der der Eingriffsöffnung des Führungszylinders gegenüberliegenden Seite eine Anschlifffläche auf, so wird der axiale Vorschub des Gutstranges durch das in den Gutstrang eingreifende Schneidewerkzeug in vorteilhafter Weise unterstützt, so daß ein gesonderter Vorschubantrieb für den Gutstrang unter Umständen entfallen kann.
- Bezüglich der Schnittführung ergeben sich besonders vorteilhafte Voraussetzungen, wenn das Messer aus einem wendelförmigen Messerblatt besteht, dessen äußerer Umfangsrand die Schneide bildet. Ein solches in seiner Herstellung aufwendigeres Messerblatt ist allerdings nicht immer erforderlich. Ist der Gutstrang in Stranglängsrichtung nachgiebig, so kann nämlich das Messer ein ebenes, unter einem spitzen Winkel gegenüber der Drehachse geneigtes Messerblatt mit entlang des äußeren Umfangsrandes verlaufender Schneide aufweisen, weil in diesem Fall der Gutstrang in Teilquerschnitten axial durch das Messer verdrängt werden kann. Bei einem solchen ebenen Messerblatt ändert sich auch die Steigung der Schneide, so daß sich die Schneiden solcher Messer nur über einen Umfangsabschnitt von höchstens 180° erstrecken können.
- Die mit sich änderndem Radius um die Drehachse geschraubte Schneide des Messers bedingt eine Unwucht, die in geeigneter Weise ausgeglichen werden muß. Werden wenigstens zwei zur Drehachse des Schneidwerkzeuges rotationssymmetrisch angeordnete Strangführungen vorgesehen, so können Unwuchten ohne zusätzliche Konstruktionsmaßnahmen weitgehend vermieden werden, wenn auch das Schneidwerkzeug rotationssymmetrisch angeordnet ist. Dabei kann das Schneidwerkzeug eine der Anzahl der Strangführungen entsprechende Anzahl von zueinander rotationssymmetrisch angeordneten Messern aufweisen. Die Schnittleistung wird durch das gleichzeitige Schneiden von zwei oder mehreren Gutsträngen entsprechend gesteigert.
- In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges in einem schematischen Axialschnitt,
- Fig. 2
- diese Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie II-II der
Fig. 1 , - Fig. 3
- einen Axialschnitt durch eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 4
- die Vorrichtung nach der
Fig. 3 in einer Draufsicht und - Fig. 5
- eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der
Fig. 3 und 4 in Richtung des Pfeiles V derFig. 4 . - Eine Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 1 und 2 aus einer Strangführung 1 in Form eines Führungszylinders 2 und aus einem Schneidwerkzeug 3, das eine zum Führungszylinder 2 parallele Drehachse 4 aufweist. Das Schneidwerkzeug 3 selbst besteht aus einer antreibbaren Welle 5, die ein Messer mit einem wendelförmigen Messerblatt 6 trägt, dessen Schneide mit 7 bezeichnet ist. Wie insbesondere derFig. 2 entnommen werden kann, nimmt der radiale Abstand r der Schneide 7 von der Drehachse 4 entgegen dem Drehsinn 8 stetig zu, so daß die Schneide 7 des Messerblattes 6 während einer Umdrehung im Drehsinn 8 durch eine Eingriffsöffnung 9 zunehmend in die Strangführung 1 eingreift. Da das Messerblatt 6 einen Schraubengang darstellt, bewegt sich die Schneide 7 während eines Umlaufes des Schneidwerkzeuges 3 nicht nur quer zur Strangführung 1, sondern auch in Richtung der Führungsachse 10, so daß sich ein ziehender Schnitt für den durch die Strangführung 1 geförderten Gutstrang ergibt, und zwar mit einem sich mit dem Gutstrang in Stranglängsrichtung bewegenden Schneideneingriff, was vorteilhafte Schnittbedingungen trotz des kontinuierlichen Vorschubs des Gutstranges sicherstellt. - Wie der
Fig. 1 entnommen werden kann, liegt die Schneide 7 des wendelförmigen Messerblattes 6 auf einer Rotationsfläche, nämlich einem strichpunktiert angedeuteten Kegel 11, dessen Achse mit der Drehachse 4 zusammenfällt. Außerdem begrenzt die Schnittfläche 12 zwischen dem Kegel 11 und dem Führungszylinder 2 die Eingriffsöffnung 9 der Strangführung 1. Die Schneide 7 wird somit während des Umlaufes des Schneidwerkzeuges 3 entlang der Schnittfläche 12 bewegt, was eine vorteilhafte Gegenhalterung für den Messereingriff mit sich bringt. - Wird ein Gutstrang dem rotierenden Schneidwerkzeug 3 durch die Strangführung 1 mit einer kontinuierlichen Vorschubgeschwindigkeit zugeführt, so wird der Gutstrang durch die Schneide 7 des Messerblattes 6 während der kontinuierlichen Zuführung in einem ziehenden Schnitt durchtrennt, wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Schneidwerkzeuges 3 in Abhängigkeit von der Steigung der Schneide 7 so gewählt wird, daß sich der Schneideneingriff mit der Vorschubgeschwindigkeit des Gutstranges bewegt. Mit jeder vollen Umdrehung des Schneidwerkzeuges 3 wird ein vollständiger Trennschnitt ausgeführt, so daß der Gutstrang in Stücke mit einer der Ganghöhe der Schneide 7 entsprechenden Länge fortlaufend geschnitten wird. Um die axiale Strangförderung durch den Messereingriff zu unterstützen, ist die Anschlifffläche 13 der Schneide 7 nicht auf der der Schnittfläche 12 der Strangführung 1 zugekehrten Messerseite vorgesehen, sondern auf der der Schnittfläche 12 abgekehrten Seite des Messerblattes 6.
- Als Gutstrang kommen alle mit einem ziehenden Schnitt durchtrennbaren Werkstücke in Frage, beispielsweise Stangen, Profile, Fäden, Fasern, aber auch Stückgut, das vorzugsweise mehrmals durchtrennt werden soll, wobei insbesondere Fäden und Fasern zu einem gemeinsamen Strang zusammengefaßt werden können.
- Das Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 3 bis 5 unterscheidet sich von dem nach denFig. 1 und 2 vor allem dadurch, daß das Schneidwerkzeug 3 zwei Messerblätter 14 aufweist, die jeweils eine um die Drehachse 4 geschraubte Schneide 7 bilden. Die Schneide 7 weist jedoch im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach denFig. 1 und 2 keine konstante Steigung auf. Die Messerblätter 14 sind nämlich eben und verlaufen unter einem spitzen Winkel geneigt zur Drehachse 4, wie dies derFig. 5 entnommen werden kann. Da die Schneiden 7 wiederum auf einem Kegel 11 liegen, weisen die Schneiden 7 einen elliptischen Verlauf auf, der wiederum gewährleistet, daß der Abstand r der Schneiden 7 von der Drehachse 4 entgegen dem Drehsinn 8 zunimmt, wie dies am besten derFig. 4 entnommen werden kann. - Die rotationssymmetrisch bezüglich der Drehachse 4 angeordneten Messerblätter 14 wirken mit zwei Strangführungen 1 in Form von Führungszylindern 2 zusammen, wie dies bereits im Zusammenhang mit den
Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Die Schneiden 7 können wieder entlang der die Eingriffsöffnungen 9 begrenzenden Schnittflächen 12 zwischen dem Kegel 11 und den Führungszylindern 2 bewegt werden. Es muß allerdings bedacht werden, daß sich aufgrund der ändernden Steigung der Schneiden 7 und wegen der ebenen Messerblätter 14 eine axiale Bewegungskomponente zwischen den Gutsträngen und den Messerblättern 14 ergibt, was eine entsprechende Nachgiebigkeit der Gutstränge in axialer Richtung erfordert, wie dies beispielsweise bei Fäden oder Fasern und den daraus gebildeten Strängen gegeben ist. Die Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden von Gutsträngen nach denFig. 3 bis 5 zeichnet sich somit durch eine besondere Einfachheit hinsichtlich der Konstruktion aus, ist allerdings nur bei bestimmten Werkstoffeigenschaften des Gutstranges einsetzbar. Die durch die Mehrfachanordnung der Messer und der Strangführungen erreichbaren Vorteile hinsichtlich der Schnittleistung und des Unwuchtausgleiches können selbstverständlich unabhängig von den Werkstoffeigenschaften der zu schneidenden Gutstränge ausgenützt werden, wenn die Messer des Schneidwerkzeuges nicht durch ebene, sondern durch wendelförmige Messerblätter entsprechend denFig. 1 und 2 gebildet werden.
Claims (6)
- Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges, umfassend eine Strangführung (1) mit einer in Stranglängsrichtung verlaufenden Führungsachse (10) und ein Schneidwerkzeug (3), das um eine zur Führungs-achse (10) parallele Drehachse (4) antreibbar ist und wenigstens ein Messer mit einer sich zumindest über einen Umfangsabschnitt erstreckenden, um die Drehachse (4) geschraubt verlaufenden, auf einer Rotationsfläche mit der Drehachse (4) als Rotationsachse liegenden Schneide (7) aufweist, deren radialer Abstand von der Drehachse (4) entlang ihrer Umfangserstreckung entgegen dem Drehsinn wenigstens um ein der maximalen Schnittiefe entsprechendes Maß zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strang-führung (1) aus einem Führungszylinder (2) mit einer Eingriffsöffnung (9) für das Messer besteht, die durch die Schnittfläche (12) zwischen dem Führungs-zylinder (2) und der durch die Schneide (7) bestimmten Rotationsfläche begrenzt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneide (7) des Messers auf der der Eingriffsöffnung (9) des Führungszylinders (2) gegenüberliegenden Seite eine Anschlifffläche (13) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer aus einem wendelförmigen Messerblatt (6) besteht, dessen äußerer Umfangsrand die Schneide (7) bildet.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer ein ebenes, unter einem spitzen Winkel gegenüber der Drehachse (4) geneigtes Messerblatt (14) mit entlang des äußeren Umfangsrandes verlaufender Schneide (7) aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zur Drehachse (4) des Schneidwerkzeuges (3) rotationssymmetrisch angeordnete Strangführungen (1) vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (3) eine der Anzahl der Strangführungen (1) entsprechende Anzahl von zueinander rotationssymmetrisch angeordneten Messern aufweist.
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