WO2002046079A1

WO2002046079A1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von gewickelten materialien

Info

Publication number: WO2002046079A1
Application number: PCT/DE2001/004537
Authority: WO
Inventors: Frank Peschke
Original assignee: Frank Peschke
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2002-06-13
Also published as: DE10061400C2; DE10061400A1

Abstract

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die zu schneidende Materialrolle (2) nicht mehr in ihrem kompkten aufgewickelten Zustand geschnitten wird, was bei den bekannten Lösungen eine passgerechte Lagerung und ggf. die Rotation der Rolle (2) sowie eine entsprechende Messertiefe erfordert, sondern es wird nurch noch lagenweise geschnitten und der durch die erfindungsgemäße Messeranordnung (1) mit zwei Messern (5) herausgeschnittene Materialstreifen (2.1) aufgewickelt. Dabei ist nach dem herausschneiden eines Materialstreifens (2.1) über die gesamte Länge der Rollenbahn die Rolle (2) in zwei Teile getrennt. Darüber hinaus steht der herausgetrennte und ggf. aufgewickelte (3) Materialstreifen (2.1) zur Verfügung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von gewickelten Materialien

Die Erfindung betrifft die Verfal-trensdurchd-ührung und die zugehörige technische Umsetzung beim Schneiden von auf Materialrollen gewickelten Materialien wie textilen Stoffen, Kunstleder, Kunststoff- und Nliesmaterialien.

Zum Schneiden von auf Rollen aufgewickelten Materialien (Bänder, Bahnen) sind insbesondere Bandschneidautomaten sowie Rollentrennmaschinen unterschiedlicher Bauart bekannt (DE 297 06 767 UI, DE 197 22 465 AI, DE 195 31 781 AI, DE 93 03 547 UI, DE 83 32 825 UI).

Solche Maschinen werden gefertigt für Arbeitsbreiten bis ca. 3000 mm und Rollendurchmesser bis ca. 500 mm; die geschnittenen Materialien reichen von Plastik bis Textil. Alle bekannten Maschinen haben einen aufwendigen Aufbau mit einer Vielzahl von Funktionen, die für viele Schneidaufgaben nicht oder nur zum Teil erforderlich sind.

Die bei diesen Maschinen zum Einsatz kommenden Trennverfahren schneiden die angetriebene rotierende oder zumindest drehbare Materialrolle an der vorgesehenen Schnittstelle radial über den gesamten Durchmesser der Rolle auf. Die dazu eingesetzten Messer sind in einer Schnittebene (senkrecht zur Rollenachse) arbeitende rotierende Kreismesser (Bandschneidautomaten), Sägemesser mit rotierendem oder ziehendem Schnitt (Rollentrennmaschinen), Stechmesser oder Langmesser (Rollenabstechmaschinen) .

Abhängig von den variablen Kerndurchmessern der Materialrollen sind unterschiedliche Schnitttiefen und damit Messergeometrien erforderlich. Abgeleitet von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine vereinfachte Schneidtechnik zu entwickeln, mit der bei Gewährleistung einer zuverlässigen Trennfunktion der maschinelle Aufwand deutlich verringert wird.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 und 3 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Konzeption der Erfindung geht weg von der Einmesser- Anordnung und erfordert die Anordnung von zwei Messern, die in einer Messeraufnahme beabstandet (zur parallelen Schnittausführung) so angeordnet sind, dass sie unabhängig von der Schnittposition der Messeranordnung entlang der Rollenachse lagenweise einen Materialstreifen abtrennen.

Die zu schneidende Materialrolle wird nicht mehr in ihrem kompakten aufgewickelten Zustand geschnitten, was bei den bekannten Lösungen eine passgerechte Lagerung und ggf. die Rotation der Rolle sowie eine entsprechende Messertiefe erfordert, sondern es wird nur noch lagenweise geschnitten und der durch die erf dungsgemäße Messeranordnung mit zwei Messern herausgeschnittene Materialstreifen aufgewickelt. Dabei ist nach dem Herausschneiden eines Materialstreifens über die gesamte Länge der Rollenbahn die Rolle in zwei Teile getrennt. Darüber hinaus steht der herausgetrennte und ggf. aufgewickelte Materialstreifen zur Verfügung.

Die dieses Nerfahren ausführende Schneidvorrichtung besteht im innovativen Kern aus zwei beabstandet und vorzugsweise gespreizt in einer Messeraufnahme befestigten Messern bzw. Messerschneiden, die an der gewählten Schnittstelle unter einem Mindestdruck federnd auf der Materialrolle aufsitzen. Diese Messeraufnahme ist dabei an einer entlang der Rollenachse der Materialrolle verfahrbaren Haltevorrichtung angeordnet.

Die mit einem variablen Mindestdruck aufsitzende Messeranordnung verfügt über einen Federmechanismus, der auch bei unrundem Schnittgut bzw. Unregelmäßigkeiten bei der Rollenlagerung die sichere Auflage der Messeranordnung und damit das korrekte Schneiden jeweils einer Lage gewährleistet.

Die eingestellte Schnitttiefe der beiden Messer und der Bewegungsablauf der Halteanordnung während des Schneidvorganges gewährleisten das lagenweise Eindringen der Schneidvorrichtung von der Oberfläche der Materialrolle bis zum Durchschneiden der letzten, den Kern der Materialrolle umschließenden Lage.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der zum Schneiden der Materialrolle vorbereiteten Schneidvorrichtung, wobei die Messer mit linearen Vorschub in die Rolle eindringt,

Fig. 2 die analoge schematische Darstellung der auf der Materialrolle aufsitzenden Schneidvorrichtung bei radialem Vorschub der Messer,

Fig. 3 die Draufsicht auf die Darstellungen nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Ausführungsform für eine Messeraufnahme mit zugehöriger Messeranordnung.

Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung, bestehend aus Messeranordnung 1 und Haltevorrichtung 4, unmittelbar vor dem Schneidbeginn, d.h. dem Absetzen der Messeranordnung 1 auf der ersten Lage der Materialrolle 2. Die Schneidvorrichtung hat durch Verschieben parallel zur Längsachse der Materialrolle 2 die Position eingenommen, in der durch Heraustrennen eines Streifens 2.1 die Rolle 2 getrennt werden soll, vgl. auch die schematische Darstellung nach Fig. 3.

Die mittels Federkraft auf der Materialrolle sicher aufsitzende Messeranordnung dringt mit dem vorhandenem Doppelmesser 5 bei linearem Vorschub in die Rolle 2 ein und mit jeder Umdrehung der Materialrolle 2 wird ein Materialstreifen 2.1 in der Länge der jeweils geschnittenen Lage herausgetrennt. Der Materialstreifen 2.1 wird in Pfeilrichtung von einer Aufwickeleinrichtung, die die Wickelrolle 3 beinhaltet aufgenommen. Der Antrieb für die Aufwickeleinrichtung ist gleichzeitig der Antrieb für die Materialrolle 2 während des Schneidvorganges. D.h. mit dem Kraftaufwand für das Abziehen und Aufwickeln des freigeschnittenen Materialstreifens 2.1 auf die Wickelrolle 3 wird gleichzeitig die aufgeständerte Materialrolle an der aufliegenden Messeranordnung vorbei gedreht.

Fig. 2 zeigt die analoge stirnseitige Darstellung der Materialrolle 2 mit auf der obersten Lage aufsitzender Messeranordnung 1 (Position A). Die Schneidvorrichtung 1, 4 wird hierbei mittels radialem Vorschub in die durch das Abziehen und Aufwickeln des lagenweise freigeschnittenen Materialstreifens 2.1 entstandene Nut 13 der Materialrolle 2 hineinbewegt.

Die Position B zeigt die über diese Nut 13, die die Breite des Materialstreifens 2.1 aufweist, in die Rolle 2 vorgeschobene Schneideinrichtung. Der zur Position B gehörende freigeschnittene Materialstreifen 2.1 ist auf der linken Bildseite ebenfalls dargestellt.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht zu den Darstellungen zum prinzipiellen Funktionsablauf nach Fig. 1 und 2.

Die Messeranordnung 1 der Schneidvorrichtung ist bereits einige Lagen in die Materialrolle 2 eingedrungen und der über die entsprechenden Umdrehungen der Materialrolle 2 freigeschnittene Materialstreifen 2.1 wurde auf der Wickelrolle 3 aufgewickelt. Durch die konische, nach außen gespreizte Halterung der Messer 5 werden die in der durch den Schneidvorgang entstandenen Nut freiliegenden Schnittkanten 2.2 der Materialrolle 2 durch die Schneideinrichtung 1 nicht berührt. Die Materialrolle 2 ist beispielsweise auf einem Rollengerüst 8 mit Rollenquerfixierung aufgelagert und führt eine vom Antrieb der Wickelrolle 3 bestimmte gleichsinnige Drehbewegung aus.

Für einen speziellen Einsatzfall, nämlich - bezugnehmend auf Fig. 3 - das Abtrennen des gesamten rechten Rollenteils, ab der linken Schnittkante 2.2 ist die Messeranordnung 1 nur mit einem Messer bestückt. In dem vorliegenden Fall wäre dann der linke Messereinschub der Messeraufnahme 6 mit einem Messer 5 ausgerüstet. Der rechte, nunmehr über dem abzutrennenden Rollenteil positionierte Messereinschub der Messeraufnahme 6 würde ohne Messer bleiben bzw. das hier vorhandene Messer hat eine zurückgezogene, nicht im Eingriff befindliche, Position. Der Materialstreifen 2.1 würde dann als Materialbahn von der linken Schnittkante 2.2 bis zur rechten Stirnseite der Materialrolle 2 reichen.

Fig. 4 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform für eine Messeranordnung 1 mit konischer Messeraufnahme 6, die die gespreizte Position der beiden Messer 5 gewährleistet.

Dabei beinhaltet der konisch ausgefräste Grundkörper der Messeraufnahme 6 einen

Keil 9 zum Spannen der in die konische Ausnehmung des Grundkörpers eingesetzten

Messer 5 sowie eine Rückplatte 10 mit Gewinde für Stellschrauben.

Als Stellschrauben sind vorhanden eine Spannschraube 11 für den Keil 9 und je eine

Stellschraube 12 für die beiden Messer 5.

Die Breite des Materialstreifens 2.1, die mit der beschriebenen Messeranordnung geschnitten werden kann, wird durch den konstruktiven Aufbau des Messerkopfes vorgegeben und hängt von den Materialeigenschaften des Rollenmaterials 2 ab.

Die Einstellung der Schnitttiefe bzw. Eindringtiefe der Messer 5 erfolgt über die Stellschrauben 12 in Wechselwirkung mit dem Gleitfuß 7.

Entscheidend für die Schneidqualität der Messeranordnung 1, die Sauberkeit beim Freischneiden des Materialstreifens 2.1 und die in Bezug auf die Schnittkanten 2.2 berührungsfreie Führung der Schneideinrichtung nach ihrem Eintauchen in die Nut 13 der Materialrolle 2 ist der parallele Verlauf der äußeren Schneidenflächen 5.1 der Messer 5. LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1 Messeranordnung

2 Materialrolle, erste Rolle

2.1 Materialstreifen (Materialbahn)

2.2 Schnittkanten

3 Wickelrolle, zweite Rolle

4 Haltevorrichtung

5 Messer

5.1 äußere Schneidenfläche

6 Messeraufnahme

7 Gleitfuß

8 Rollengerüst

9 Keil

10 Rückplatte

11 Spannschraube für Keil 9

12 Stellschraube für Messer 5

13 Nut in Materialrolle

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Schneiden von gewickelten Materialien (2) und damit zum Zuschneiden von Rollenware, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Messeranordnung (1) mit zwei beabstandeten Messern (5), die an eine drehbar gelagerte erste Rolle (2), die Materialrolle, in entlang der Rollenachse einstellbarer Schnittposition federnd angepresst werden, diese Rolle (2) lagenweise von den beiden Messern (5) so geschnitten wird, dass über die gesamte Länge der auf dieser Rolle (2) aufgewickelten Materialbahn ein Materialstreifen (2.1) in der Breite des Messerabstandes quer zur Achsrichtung der Rolle (2) abgetrennt und abgezogen und/oder aufgewickelt wird und die Messeranordnung (1) mit den beiden Messern (5) auf der jeweils zu schneidenden Lage der Materialrolle (2) aufliegend, während des gesamten Schnittvorgangs eine radiale Bewegung von der obersten Lage der ungeschnittenen Rolle (2) bis zum Kern der Materialrolle durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen (2.1) nach vollzogenem Schneidvorgang unter Abwicklung von der sich entsprechend drehenden ersten Rolle (2) auf eine zweite Rolle (3), der Wickelrolle, aufgewickelt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schneidvorgang die Messeranordnung (1) über eine Haltevorrichtung (4) auf der Materialrolle (2) mit einer Mindestanpresskraft aufsitzt und in der Messeranordnung (1) zwei Messer (5) beabstandet so angeordnet sind, dass a) die Haltevorrichtung (4) beim Eintauchen in die durch den Schneidvorgang entstehende Nut (13) der sich drehenden Materialrolle (2) weitgehend reibungsfrei an den Schnittkanten (2.2) der Materialrolle (2) vorbeigleitet, b) die Eindringtiefe der beiden Messer (5) so eingestellt ist, dass jeweils nur eine Lage der Materialrolle geschnitten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer (5) in konischer Anordnung mit auseinander laufenden Schneiden in einer Messeraufnahme (6) befestigt sind, wobei der Schneidenabstand der Messer (5) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirn- und Schneidseite der Messeraufnahme (6) ein höhenverstellbarer Gleitfüß (7) befestigt ist, über den - abhängig von der Materialstärke der Rollenbahn - die Schneidtiefe der Messer (5) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Schnitttiefe bzw. Eindringtiefe der Messer (5) über die Stellschrauben (12) ggf. in Wechselwirkung mit dem Gleitfüß (7) erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer (5) an den Außenseiten oder Innenseiten der Messeraufnahme (6) angeordnet sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeraufnahmen (6) für konstante Schnittbreiten, also Streifenbreiten, und/oder Schnitttiefen ausgelegt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den auseinander laufenden Messern (5) so eingestellt ist, dass die äußeren Schneidenflächen (5.1) der Messer (5) in etwa parallel zueinander verlaufen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufwickeln des in der Breite des Messerabstandes geschnittenen Materialstreifens (2.1) auf der zweiten Rolle (3) diese Wickelrolle (3) angetrieben ist und über diesen Antrieb auch das Drehen zum lagenweisen Schneiden der ersten Rolle (2) erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum lagenweisen Abtrennen und UmroUen eines seitlichen Teils der Materialrolle (2) die Messeranordnung (1) nur ein Messer (5) aufweist, das an der äußersten Schnittkante (2.2) der Materialbahn (2.1) angeordnet ist und der zweite Messereinschub der Messeraufnahme (6), der sich über der abzuschneidenden Materialbahn (2.1) befindet, kein Messer (5) trägt oder dieses Messer eine zurückgezogene Position eingenommen hat.