AT410526B

AT410526B - Vorrichtung zum schneiden biegeweicher, flächiger werkstücke

Info

Publication number: AT410526B
Application number: AT0107201A
Authority: AT
Inventors: Gottfried Dipl Ing Blaimschein; Franz Ing Heidlmayer
Original assignee: Gfm Gmbh
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2003-05-26
Also published as: ATA10722001A; ATE280017T1; DE50201335D1; EP1275478A1; US20030010802A1; EP1275478B1; ES2231664T3

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden biegeweicher, flächiger Werkstücke mit einer Werkstückauflage, einem an die Werkstückauflage anstellbaren, wenigstens ein Messer aufweisenden Messerkopf und mit einem dem Messerkopf zugeordneten, seitlich neben dem Messer vorgesehenen und diesem gegenüber senkrecht zur Werkstückauflage ver- stellbaren Niederhalter. 



   Zum Schneiden und Anfasen der Schnittkanten flächiger Werkstücke ist es bekannt (DE 198 55 803 A1).einen Messerkopf mit wenigstens einem Messer einzusetzen, der an eine das Werkstück aufnehmende Werkstückauflage anstellbar ist und relativ zur Werkstückauflage entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes geführt wird. Die schnittgerechte Lage des Werkstückes auf der Werkstückauflage wird dabei durch einen dem Messerkopf zugeordneten Gleitschuh festgehal- ten, der nicht nur das Werkstück gegen die Werkstückauflage niederhält, sondern auch für das Einhalten einer vorgegebenen Schnittiefe sorgt, die durch ein Verlagern des Gleitschuhs gegen- über dem Messer senkrecht zur Werkstückauflage eingestellt werden kann.

   Solche Gleitschuhe können allerdings bei biegeweichen, flächigen Werkstücken, die zur Faltenbildung neigen, wie dies beispielsweise bei Leder der Fall ist, eine Verlagerung sich allenfalls bildender Falten bewirken, was aufgrund der damit verbundenen bereichsweisen Lageveränderung des Werkstückes die Schnittgenauigkeit beeinträchtigt. Ausserdem besteht die Gefahr, dass bei empfindlichen Werk- stückoberflächen der Gleitschuh die Werkstückoberfläche beschädigt. 



   Zum Schneiden von Papier ist es ausserdem bekannt (DE 1 561 740A), einen entlang einer Führungsschiene verfahrbaren Messerkopf mit einem Schneidblatt vorzusehen, das in einen Führungsschlitz eines als Papierauflage dienenden Hohlprofils eingreift. Zum Niederhalten des zu schneidenden Papiers sind auf beiden Seiten des Schneidblattes Gummirollen vorgesehen, die das Papier an das Hohlprofil andrücken. Da die Gummirollen auf einer im Messerkopf unverstellbar gehaltenen Achse gelagert sind, auf der auch das Schneidblatt begrenzt verschwenkbar abgestützt ist, können die Gummirollen nahe dem Schnittbereich angeordnet werden.

   Mit einem senkrecht zur Werkstückauflage verstellbaren Niederhalter wird jedoch der seitliche Platzbedarf vergrössert, so dass dann Druckrollen zum Niederhalten eines biegeweichen Werkstückes nicht nahe genug seit- lich an das Messer herangeführt werden können, was den Einsatz der bekannten Gummirollen zum Einstellen der Schnittiefe ungeeignet macht. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schneiden biegewei- cher, flächiger Werkstücke der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass eine vom jewei- ligen Werkstoff des Werkstückes weitgehend unabhängige, eine genaue Schnittführung ermögli- chende Halterung des Werkstückes auf der Werkstückauflage sichergestellt werden kann, ohne Beschädigungen der Werkstückoberfläche befürchten zu müssen. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Niederhalter in an sich bekannter Weise aus zumindest einer Druckrolle besteht, die eine quer zur Schnittrichtung verlaufende, gegenüber der Werkstückauflage geneigte Achse aufweist und eine konische Rollfläche bildet. 



   Durch den Einsatz wenigstens einer Druckrolle als Niederhalter kann zunächst eine Gleitbewe- gung zwischen dem Niederhalter und dem Werkstück vermieden werden, womit die aufgrund einer solchen Gleitbewegung bei einem Gleitschuh auftretenden Schwierigkeiten unterbunden werden. 



  Die aufgrund der konischen Rollfläche unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Druckrolle haben in diesem Zusammenhang keine praktische Bedeutung. Die die konische Rollfläche bedin- gende Neigung der Druckrollenachse ist jedoch erforderlich, um den Niederhalter in einem mög- lichst kleinen seitlichen Abstand vom Messer an das Werkstück anstellen zu können. Da durch das Abwälzen der konischen Rollfläche der Druckrolle auf der Werkstückoberfläche in unmittelbarer Nähe des Messereingriffes das Werkstück im Bereich des Messereingriffes schnittgerecht an die Werkstückauflage angedrückt gehalten wird, ist eine solche Werkstückhalterung für Werkstücke aus unterschiedlichen Werkstücken gleichermassen geeignet.

   Es können somit biegeweiche, zur Faltenbildung neigende Werkstücke oder aber auch Werkstücke aus einem Faserwerkstoff ge- schnitten werden, der sonst eine Deckfolie erfordert, weil eben über die Druckrolle die Fasern im Schnittbereich mit einer ausreichenden Kraft an die Werkstückauflage angedrückt und damit gegen eine Verlagerung in Schnittrichtung festgehalten werden können, ohne durch den Vorschub des Niederhalters nachteilige Auswirkungen auf das Werkstück in Kauf nehmen zu müssen. 



   Um einen für die Werkstückbelastung vorteilhaften, vergleichsweise grossen Durchmesser der Druckrolle zu erhalten, und zwar bei einer vergleichsweise geringen Konizität der Rollfläche, kann 

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 die Druckrolle topfartig ausgebildet werden, wobei die gegen das Messer hin offene Topfwand die Rollfläche bildet. Diese topfartige Ausbildung der Druckrolle erlaubt eine teilweise Aufnahme des Messerkopfes im Topfbereich der Druckrolle, so dass die Druckrolle nahe dem Messer auf das Werkstück aufgesetzt werden kann. 



   Obwohl in Abhängigkeit von den Werkstückeigenschaften in manchen Fällen mit einer einzigen Druckrolle das Auslangen gefunden werden kann, werden im allgemeinen dann besonders günsti- ge Schnittbedingungen sichergestellt, wenn zwei Druckrollen symmetrisch zu einer in Schnittrich- tung verlaufenden, zur Werkstückauflage senkrechten Ebene angeordnet sind. In diesem Fall ergibt sich hinsichtlich der Schnittführung eine symmetrische Halterung des Werkstückes in einem unmittelbar an den Messereingriff anschliessenden Seitenbereich, was günstige Voraussetzungen für einen genauen Schnittverlauf sicherstellt. 



   Je nach den Schnittbedingungen und der Art der zu schneidenden Werkstücke können die Druckrollen solcher Niederhalter frei drehbar gelagert oder angetrieben werden. Werden Druckrol- lenantriebe vorgesehen, so empfiehlt es sich, den Antrieb für die jeweilige Druckrolle in Abhängig- keit vom Schnittverlauf zu steuern, um die durch den Schnittverlauf bedingten Abweichungen der mittleren Umfangsgeschwindigkeit der Rollfläche der jeweiligen Druckrolle von der Schnittge- schwindigkeit berücksichtigen zu können. Aufgrund des seitlichen Abstandes der Druckrollen vom Messer ergeben sich ja für die Rollbahnen der Druckrollen gegenüber einem Krümmungsradius des Schnittverlaufes unterschiedliche Radien. 



   Wie bereits erwähnt wurde, kann durch die Abwälzbewegung der konischen Rollflächen auf dem niederzuhaltenden Werkstück die vorschubbedingte Schubbelastung des Werkstückes durch die Druckrollen auch bei grösseren Druckbelastungen des Werkstückes vergleichsweise klein gehalten werden. Damit ergeben sich vorteilhafte Voraussetzungen zur Steuerung des Anpress- druckes der Druckrolle bzw. der Druckrollen an das Werkstück. Zu diesem Zweck ist es lediglich nötig, eine entsprechende Steuereinrichtung für eine Druckbeaufschlagung der senkrecht zur Werkstückauflage verstellbaren Druckrollen vorzusehen. Diese Einrichtung kann im einfachsten Fall aus wenigstens einer in ihrer Vorspannung einstellbaren Druckfeder bestehen. 



   Sollen Werkstücke im Schnittkantenbereich beispielsweise durch ein Aufschmelzen thermisch verfestigt werden, so können hiefür die erfindungsgemässen Druckrollen vorteilhaft eingesetzt werden. Es ist lediglich eine Heizeinrichtung für die Druckrolle bzw. die Druckrollen zumindest im Bereich der Rollfläche vorzusehen, um über die Rollflächen die Wärmeübertragung auf den ther- misch zu behandelnden Schnittkantenbereich sicherzustellen. 



   Die Lagerung der Druckrolle bzw. des Druckrollenpaares kann in unterschiedlicher Weise kon- struktiv gelöst werden. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn für die Druckrolle bzw. die Druckrollen ein Gehäuse vorgesehen ist, das aus einem an den Messerkopf anschliessbaren Tragring und einem im Tragring gegen Federkraft axial verschiebbaren Lagerring zur Aufnahme der Druckrolle bzw. der Druckrollen besteht. Über den Tragring wird das Gehäuse für die Druckrolle bzw. die Druckrollen koaxial zum Messerkopf an diesem befestigt, so dass bei einer Drehung des Messerkopfes zur Messerführung entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes die jeweilige Druckrolle mitgenommen wird und ihre für die Werkstückhalterung erforderliche räumliche Zuordnung zum Messer beibehält.

   Mit Hilfe der federnden Abstützung des Lagerringes gegenüber dem Tragring wird die jeweilige Druckbelastung des Werkstückes durch die Druckrollen vorgegeben. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen 
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Schneiden biegeweicher, flächiger Werkstücke in einem vereinfachten Axialschnitt senkrecht zur Schnittrichtung, 
Fig. 2 eine zum Teil aufgerissene Draufsicht auf das die Druckrollen aufnehmende Gehäuse und 
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie   111-111   der Fig. 2. 



   Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist für das zu schneidende, biegeweiche, flä- chige Werkstück 1 eine Werkstückauflage 2, üblicherweise ein Schneidetisch, vorgesehen, gegen- über der ein Messerkopf 3 entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes verfahren werden kann. 



  Dieser Messerkopf 3 ist mit wenigstens einem Messer 4 versehen, das zum Schneiden von Nuten oder Anfasungen als Schälmesser oder zum Durchschneiden des Werkstückes 1 als Trennmesser ausgebildet sein kann. Selbstverständlich ist auch eine Kombination von Schäl- und Trennmesser 

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 möglich. Neu gegenüber herkömmlichen Messerköpfen 3 ist der vorgesehene Niederhalter zum schnittgerechten Andrücken des Werkstückes 1 an die Werkstückauflage 2 in Form von zwei Druckrollen 5, deren Achsen 6 quer zur Schnittrichtung verlaufen und gegenüber der Werkstück- auflage 2 geneigt sind. Die Achsen 6 der Druckrollen 5 sind in einem Lagerring 7 eines Gehäuses 8 gehalten, das neben dem Lagerring 7 einen an den Messerkopf 3 anschliessbaren Tragring 9 umfasst.

   Das Gehäuse 8 wird somit koaxial zur Drehachse 10 des Messerkopfes 3 an diesem befestigt, so dass die Druckrollen 5 die zur Messerführung entlang des vorgegebenen Schnittverlau- fes erforderlichen Drehbewegungen um die Drehachse 10 mitmachen. 



   Der Lagerring 7 ist innerhalb des Tragringes 9 axial verschiebbar geführt, und zwar mit Hilfe von in axiale Langlöcher 11 des Lagerringes 7 eingreifenden Führungsbolzen 12. Der Lagerring 7 wird dabei durch Druckfedern 13 in einer Anschlaglage gehalten, aus der der Lagerring 7 in das Gehäuse 8 eingeschoben werden kann. Die in einer Aufnahmebohrung 14 am Lagerring 7 abge- stützten Druckfedern 13 finden ihr anderes Widerlager in Druckplatten 15, die in Umfangsschlitze 16 des Tragringes 9 eingesetzt sind und axiale Bolzen 17 zur Führung der Druckfedem 13 tragen. 



   Die Druckrollen 5, die im dargestellten Ausführungsbeispiel frei drehbar gelagert sind, aber auch über gesteuerte Antriebe in Abhängigkeit vom jeweiligen Schnittverlauf angetrieben werden können, wälzen sich unter Ausübung einer entsprechenden Druckkraft über konische Rollflächen 18 auf dem Werkstück 1 ab, das über diese Druckbelastung unmittelbar seitlich neben dem Messer 4 schnittgerecht auf der Werkstückauflage 2 niedergespannt wird. Wie insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, sind die Druckrollen 5 topfartig ausgebildet, wobei die Topfwand 19 der sich gegen das Messer 4 hin öffnenden Töpfe die Rollflächen 18 bilden.

   Die durch die topfartige Ausbildung der Druckrollen 5 erhaltenen Hohlräume erlauben trotz des seitlichen Platzbedarfes für den Messerhalter das Einhalten kleiner seitlicher Abstände zwischen Messer 4 und Druckrollen 5, was sich vorteilhaft auf die Schnittbedingungen auswirkt. 



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. 



  So könnten beispielsweise die Druckrollen 5 zumindest im Bereich der Rollflächen 18 beheizbar sein, um über die Druckrollen 5 die Schnittkanten einer Wärmebehandlung auszusetzen. Ausser- dem könnte der Anpressdruck der Druckrollen 5 an das Werkstück 1 über eine Steuereinrichtung entsprechend den jeweiligen Anforderungen gesteuert werden. Die mechanischen Voraussetzun- gen hiefür sind ja durch die axiale Verschiebbarkeit des Lagerringes 7 im Gehäuse 8 gegeben. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Vorrichtung zum Schneiden biegeweicher, flächiger Werkstücke mit einer Werkstückauf- lage, einem an die Werkstückauflage anstellbaren, wenigstens ein Messer aufweisenden 
Messerkopf und mit einem dem Messerkopf zugeordneten, seitlich neben dem Messer vorgesehenen und diesem gegenüber senkrecht zur Werkstückauflage verstellbaren Nie- derhalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter in an sich bekannter Weise aus zumindest einer Druckrolle (5) besteht, die eine quer zur Schnittrichtung verlaufende, gegenüber der Werkstückauflage (2) geneigte Achse (6) aufweist und eine konische Roll- fläche (18) bildet.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrolle (5) topfartig ausgebildet ist, wobei die gegen das Messer (4) hin offene Topfwand (19) die Rollfläche (18) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass zwei Druckrollen (5) symmetrisch zu einer in Schnittrichtung verlaufenden, zur Werkstückauflage (2) senkrech- ten Ebene angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb für die Druckrolle bzw. die Druckrollen (5) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die jeweilige Druckrolle (5) in Abhängigkeit vom Schnittverlauf ansteuerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- einrichtung für den Anpressdruck der Druckrolle bzw. der Druckrollen (5) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heiz- <Desc/Clms Page number 4> einrichtung für die Druckrolle bzw. die Druckrollen (5) zumindest im Bereich der Rollfläche (18) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Druckrolle bzw. die Druckrollen (5) ein Gehäuse (8) vorgesehen ist, das aus einem an den Messerkopf (3) anschliessbaren Tragring (9) und einem im Tragring (9) gegen Federkraft axial verschiebbaren Lagerring (7) zur Aufnahme der Druckrolle bzw. der Druckrollen (5) besteht.

HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN