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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Einrichtungen der oben genannten Art besteht Bedarf an rasch und exakt verstellbaren und gleichzeitig exakt schneidenden Schneidmessern.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmalen gelöst.
Durch Anordnung der Schneid ringe auf Hydrospannfuttern wird erreicht, dass eine rasche Verstellbewegung eingeleitet werden kann, da Hydrospannfutter rasch lösbar und rasch feststellbar sind und in festgestellter Lage ausgesprochen festen Sitz aufweisen, der auch gröberen Betnebszuständen standhält. Unter Hydrospannfutter oder Hydrodehnspannfuttern werden insbesondere extern spannbare Spannfutter verstanden, die aufgrund einer Verformung bzw. Querschnittsverringerung ihrer Lagerflächen aufgrund eines In ihrem Inneren aufgebauten Druckes auf einem Träger oder einer Welle festgespannt
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bzw. KONIG-HülsenDie erfindungsgemässe Einrichtung bietet hohe Präzision bei Schnitten und bei raschen Verstellbewegungen, die automatisch durchgeführt werden können.
Für die automatische und exakte Durchführung der Stellbewegung und für ein rasches Verstellen sind die Merkmale des Anspruches 2 vorteilhaft.
Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 6 unterstützen eine rasche und exakte gemeinsame Verstellbewegung von zwei Schneidmessern mittels der Stelleinheit.
Vorteilhaft sind die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 ; mit einer derart ausgebildeten
Stelleinheit ist das Lösen und Verriegeln der Hydrospannfutter und das Verschieben der gelösten Hydrospannfutter einfach und exakt moglich.
Um die Verstellbewegung der Verstelleinheit mit zwei gleichzeitig zu verstellenden Schneidmessern zu unterstützen, insbesondere im Hinblick auf eine exakte Einstellung des Schneidspaltes, sind die Merkmale der Ansprüche 14 bis 17 von Vorteil.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert :
Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung zum Verarbeiten von Materialbahnen, insbesondere von Blech- oder Kunststoffbahnen. Fig. 2 zeigt eine Vordersicht einer erfindungsgemässen Einrichtung teilweise im Schnitt. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Einrichtung. Fig. 4,5, 6 und 7 zeigen die Wirkungsweise einer Stelleinheit der erfindungsgemässen Einrichtung. Fig. 8 zeigt eine in eine Bearbeitungsmaschine integrierte erfindungsgemässe Einrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtansicht einer Einrichtung zur Bearbeitung von Materialbahnen, Insbesondere von Blechbahnen oder Kunststoffbahnen. Mit 31 sind Abwickelgeräte bzw. Rollenträger bezeichnet. Die Materialbahnen bzw. Ausgangsbahnen werden von den jeweiligen Rollen 31'abgewickelt und einem Mehrfacheinzug 32 zugeführt, der ein automatisches Wechseln zwischen Bahnen verschiedener Dicke, verschiedener
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Breite, verschiedener Materialien usw. ermöglicht. Von diesem Mehrfacheinzug 32 wird die gewünschte Bahn durch eine Richteinheit 33 und eine Einrichtung zur automatischen
Breitenverstellung 4 geführt. In Folge wird die Bahn 1 einer erfindungsgemässen Einrichtung
5 zum Längsteilen zugeführt, der eine Einrichtung 6 zum Querschneiden der einzelnen
Bahnen nachgeordnet ist.
In der Längsteileinrichtung 5 wird mit einer entsprechenden
Anzahl von Rollenmesser 8,9 die zugeführte Materialbahn 1 in eine gewünschte Anzahl von nebeneinander weitergeführten Einzelbahnen gewünschter Breite aufgeteilt. Die über die
Breite der Materialbahn 1 verstellbaren Rollenmesser 8,9 schneiden die zugeführte
Materialbahn 1 in Längsrichtung in Einzelbahnen vorgegebener Breite. In der nachfolgenden
Einrichtung 6 zum Querschneiden können die einzelnen Bahnen unabhängig voneinander geschnitten bzw. abgelängt werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung 5 zum Längsteilen einer Materialbahn 1 ermöglicht es, rasch und präzise Längsschnitte in der Materialbahn 1 vorzunehmen bzw. die
Schnittbreiten bei Bedarf rasch zu verändern. Die gewünschten Veränderungen der
Schnittbreite werden von einer Positionier- und Steuereinheit unter Zugrundelegung eines
Programms bzw. einer Zuschnittsoptimierungs-Software gesteuert.
Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung 5, die in einem nur angedeuteten Gehäuse 10 angeordnet ist. Die Einrichtung zum Längsschneiden von zugeführten Materialbahnen 1, so wie sie schematisch in Fig. 2 angedeutet sind, umfasst eine obere Antriebswelle 2 und eine untere Antriebswelle 3, auf denen mit Hilfe von
Hydrospannfuttern 6 Schneidmesser 8,9 mit Messerringen 7, die auf den Körper 13 der
Hydrospannfutter aufgesetzt sind, getragen sind. Die Messerringe 7 der auf der oberen
Antriebswelle 2 getragenen Schneidmesser 8 und der auf der unteren Antriebswelle getragenen Schneidmesser 9 schneiden die in einer Richtung senkrecht zu den Antriebswellen 2,3 zugeführte Materialbahn 1 in Längsrichtung.
Auf bzw. mit den Hydrospannfuttern 6 sind die Schneidmesser 8,9 längs der Antriebswellen 2,3 verstellbar bzw. festlegbar. Hydrospannfutter haben die bekannte Eigenschaft, dass sie mit Hilfe einer Betätigungseinheit, im vorliegenden Fall mit der seitlich vorgesehenen Betätigungseinheit 11, von einer Verriegelungsstellung in eine Freigabestellung und umgekehrt verstellbar sind. Mit der Betätigungseinheit 11 kann der Anlagedruck der Spannfutter 6 auf der jeweiligen Antriebswelle auf-oder abgebaut werden.
Soferne sich die Betätigungseinheit 11 in der in Fig. 2 dargestellten, ausgefahrenen bzw. abgehobenen Stellung befindet, sind die Hydrospannfutter 6 auf den Antriebswellen 2,3 verriegelt bzw. festgelegt ; soferne eine Verstellung der Betätigungseinheit 11 in Richtung des Pfeiles 12, d. h. in Richtung auf den Körper 13 des Spannfutters 6 bzw. der Schneidmesser 8, 9 erfolgt, löst sich der von dem Hydrospannfutter 6 auf die Antriebswellen 2,3 ausgeübte Spanndruck und das Hydrospannfutter 6 kann in Längsrichtung der jeweiligen Antriebswelle 2,3 verschoben werden.
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Man erkennt aus Fig. 2, dass auf den benachbarten Antriebswellen 2,3 gelagerte
Schneidmesser 8,9 jeweils auf der einen Seitenfläche 40, im vorliegenden Fall auf der rechten Seite, die Betätigungseinheit 11 aufweisen und auf der jeweils anderen Seitenfläche
14 bzw. 14'eine (n) plane Fläche bzw. planen Flächenbereich besitzen. Wenn die planen
Flächen bzw. Flächenbereiche 14, 14'bei übereinander angeordneten Schneidmessern 8,9
In einer zu den Antriebswellen 2,3 senkrechten Ebene liegen, stehen die Schneidringe 7 bzw. die Schneidflächen 34, 34'der Schneidmesser 8,9, die für einen Schnitt zusammenwirken, in einem vorgegebenen Abstand.
Eine derartige Ausbildung der
Schneidmesser 8,9 ist von Vorteil für die gegenseitige Ausrichtung und Platzierung der
Schneidmesser 8,9 auf den Antriebswellen 2,3 für die für zwei zusammenwirkende
Schneidmesser gleichzeitig erfolgende Verschiebebewegung, um eine Beschädigung der
Schneidkanten 34, 34'mit Sicherheit auszuschalten.
Dieser definierte Spalt, der sich durch die Differenz der Abstände A und A' (A' > A) ergibt, wird bei der folgenden Einstellung des Schneidspaltes berücksichtigt, der durch eine relative Verschiebung der Abtriebswellen 2,3 parallel zueinander eingestellt wird.
Die Ausbildung des Schnittbereiches der Schneidmesser 8,9 ist an sich bekannt.
Neben jedem Schneidring 7 ist auf dem jeweils mit diesem zusammenwirkenden gegenüberliegenden Schneidmesser auf der jeweils anderen Antriebswelle zumindest ein Förder- bzw. Druckring 15, insbesondere aus elastischem Gummimaterial, angeordnet, womit die Materialbahn 1 weiterbefördert wird.
Zur Einstellung der Breite des Schnittspaltes zwischen den Messerringen 7 von einander auf den Antriebswellen 2,3 gegenüberliegenden und für einen Schnitt zusammenwirkenden Schneidmessern 8,9 ist vorgesehen, dass eine der beiden Antriebswellen, Im vorliegenden Fall die obere Antriebswelle 2, im Gehäuse lagefest gelagert ist und relativ dazu die andere Antriebswelle, im vorliegenden Fall die untere Antriebswelle 3, definiert parallel verstellbar ist. Diese Verstellbewegung erfolgt über entsprechende Getriebe bzw. Übersetzungen mittels einer Steuereinheit mit ausgesprochen exakten Verstellbewegungen. Die Antriebswellen 2,3 sind in Lagern 15 gegen Radialkräfte gelagert ; axiale Führungslager 15'ermöglichen die seitliche Verstellbewegung. Die Lager 15 sind dazu in einer mit einer Gewindehülse 55 verstellbaren Lageschale 56 gelagert.
Die Wellen 2, 3 werden über entsprechende Antriebseinheiten, z. B. Kettenräder 16 mit Ketten, oder Zahnrädern, die gegebenenfalls miteinander kämmen, zu möglichst gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, um eine Beschädigung der Kanten der zu schneidenden Materialbahn 1 weitgehend zu vermeiden.
Die Verstellbewegung der Antriebswellen 2,3 in Längsrichtung relativ zueinander kann durch eine entsprechende Verstellung der Lager 15, 15'erfolgen, indem diese Lager als Stell- bzw. Drucklager ausgebildet sind ; die Verstellung erfolgt vor allem unter Einwirkung
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einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit, welche die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebswellen 2,3 sowie das Ausmass der Verstellbewegung regelt.
Diese Steuereinheit steuert auch die Verstellbewegungen der auf den Antriebswellen
2,3 mittels der Hydrospannfutter 6 gelagerten Schneidmesser 8,9 bzw. legt die Position der
Schneidmesser 8,9 auf den Antriebswellen 2,3 für durchzuführende Schnitte fest. Für die
Verstellung der Schneidmesser 8,9 in Längsrichtung der Antriebswellen 2,3 ist eine
Stelleinheit 17 vorgesehen, die von der Steuereinheit in Längsrichtung der Antriebswellen 2,
3 exakt verfahrbar ist.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Einrichtung 5 in ähnlicher Form wie Fig. 2 dargestellt. Man erkennt die obere Antriebswelle 2, auf der die Schneidmesser 8 mit den Hydrospannfuttern 6 verschiebbar gelagert sind. Die Stelleinheit 17 ist auf zumindest einer parallel zu den Antriebswellen 2,3 verlaufenden Führungsbahn 18 mit einem Schlitten
19 unter Steuerung der Steuereinheit verfahrbar gelagert. Des weiteren ist die Stelleinheit 17 auf dem Schlitten 19 mit einem Kreuzschlitten 20 höhenverstellbar gelagert, d. h. in einer
Richtung verstellbar, die parallel zu der von den Antriebswellen 2,3 aufgespannten Ebene verläuft. Die Stelleinheit 17 umfasst für zwei auf unterschiedlichen Antriebswellen 2,3 gelagerte Schneidmesser 8,9 jeweils zumindest eine Anlageeinheit 21 sowie zumindest eine
Andrückeinheit 22.
Die Anlageeinheit 21 besitzt Anlageflächen 23, die senkrecht zu den
Achsen der Antriebswellen 2,3 und parallel zu den Seitenflächen bzw.
Seitenflächenbereichen 14, 14'der Schneidmesser 8,9 verlaufen.
Wie in Fig. 3 dargestellt, liegt die linke Seitenfläche eines oberen Schneidmessers 8 in Anlage an die Anlageflächen 23 und die Betätigungseinheit 11 für dieses Schneidmesser
8 kann von den Andrückeinheiten 22, die in eine Richtung parallel zu einer Achse der Antriebswellen 2,3 verstellbar sind, druckbeaufschlagt und in Richtung des Pfeiles 12 verstellt werden. Zur Verstellung der Andrückeinheiten 22 ist ein Antriebsmotor 24, z. B. ein Druckluftzylinder, vorgesehen, der über ein Hebelgestänge 25 die Andrückeinheiten 22, die auf Führungsstangen 26 fest gelagert sind, verstellt.
Wie aus Fig. 7 in grösserem Massstab ersichtlich ist, verstellt der Antrieb 24 über eine Stellstange 27 einen bei 28 gelagerten Stellhebel 29 derart, dass dieser einen Bügel 30 verstellt, welcher fest mit den Führungsstangen 26 verbunden ist. Die Führungsstangen 26 verstellen die von ihnen getragenen und bezüglich dem Schneidmesser 8 auf der gegenüberliegenden Seite der Stelleinheit 17 gelegene Andrückeinheit 22 und drücken diese gegen die Betätigungseinheit 11. Auf diese Weise kann durch die Verstellung der Andrückeinheit 22 und der Betätigungseinheit 11 ein Lösen oder Feststellen, je nach Bewegungsrichtung der Betätigungseinheit 11, der Hydrospannfutter 6 erreicht werden.
Zuvor ist jedoch die Stelleinheit 17 in eine entsprechende Position, insbesondere Höhenposition zu verbringen. Gemäss Fig. 4 ist die Stelleinheit 17 auf zwei Führungsbahnen 18 parallel zu den Antriebswellen 2,3 verfahrbar. Die Stelleinheit 17 besitzt eine
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Ausnehmung 31 zum Überfahren von zwei auf den Hydrospannfuttern 6 gelagerten
Schneidmessern 8,9. Sobald die Stelleinheit 17 über die Schneidmesser 8,9 verfahren ist (Fig. 4) erfolgt die Höhenverstellung (Fig. 7).
In Fig. 5 ist die Stelleinheit 17 in einer Stellung dargestellt, in der sie vor zwei zu erfassenden miteinander für einen Schnitt zusammenwirkenden Schneidmessern 8,9 positioniert ist. Die Stelleinheit 17 befindet sich in abgesenktem Zustand, sodass die
Schneidmesser 8,9 von der Ausnehmung 31 überfahren werden können. In Fig. 4 ist die überfahrene Stellung der Messer 8,9 in der Stelleinheit 17 ersichtlich. In Fig. 7 ist die
Stelleinheit 17 in einer Position dargestellt, in der sie auf ihrem Kreuzschlitten 20 nach oben verfahren wurde, derart dass die Rollenmesser 8,9 von der relativ zu ihrem bewegten
Ausnehmung 31 eingeschlossen werden und sich die Rollenmesser 8,9 nunmehr zwischen den Anlageflächen 23 der Anlageeinheit 21 und der Andrückeinheit 22 befinden. Diese
Stellung ist In einer Ansicht von oben in Fig. 6 dargestellt.
Für jedes Rollenmesser 8,9 sind beidseitig zumindest eine Anlagefläche 23 und zumindest eine Andrückeinheit 22 vorgesehen ; vorzugsweise sind jeweils diametral bezüglich des jeweiligen Rollendurchmessers einander gegenüberliegend Auflageflächen 23 und Andrückeinheiten 22 vorgesehen, die in angehobener Position der Stelleinheit 17 die
Rollenmesser 8,9 diametral gegenüberliegend erfassen, und zwar von der einen Seite durch
Anlage der Anlagefläche (n) 23 an die Seitenflächen 14, 14'der jeweiligen Rollenmesser 8,9 und auf der anderen Seite durch Anlage der Andrückeinheit (en) 22 an die jeweilige
Betätigungseinheit 11.
In dieser angehobenen Stellung wird der Antrieb 24 betätigt, womit die
Betätigungseinheiten 11 für die Hydrospannfutter 6 in Richtung des Pfeiles 12 in Bewegung gesetzt und damit die Hydrospannfutter 6 für eine Längsbewegung der Antriebsmesser 8,9 entlang der Antriebswellen 2,3 gelöst werden. In Folge verfährt die Stelleinheit 17 auf dem
Schlitten 19 unter Steuerung der Steuereinheit in eine gewählte Position und nimmt dabei die
Schneidmesser 8,9 in definierter gegenseitiger und gegebenenfalls definierter absoluter
Lage mit. Die Schneidflächen 34 und 34'stehen in einem Abstand, der dem Betrag nach der
Differenz von A'und A entspricht.
Sobald die durch die Steuereinheit vorgegebene neue
Position der Schneidmesser 8,9 erreicht ist, kommt die Stelleinheit 17 zum Stillstand und die
Andrückeinheiten 22 entfernen sich von den Anlageflächen 23, womit die Betätigungseinheit
11 freigegeben und in ihre Ausgangslage durch den Druck entsprechender Federeinheiten rückgestellt werden ; dadurch werden die beiden Hydrospannfutter 6 auf den Antriebswellen
2,3 festgespannt wird. Erst nach dem Festspannen der Hydrospannfutter 6 können die
Anlageflächen 23 von den Seitenflächen 14, 14'abheben. In Folge wird die Stelleinheit 17 abgesenkt, und bei einem Verfahren der Stelleinheit 17 auf den Führungsbahnen 18 treten die Antriebsmesser 8,9 aus der Ausnehmung 31 heraus.
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Die Stelleinheit 17 bildet einen kastenartigen Bauteil, der die Rollenmesser 8,9 beidseitig einspannen bzw. belasteten kann. Aufgrund der definierten Anlage (Fig. 2) der linken Seitenflächen 14, 14'der Rollenmesser 8,9 an den Anlageflächen 23 werden die beiden Rollenmesser 8,9 gemeinsam bzw. gleichzeitig und in definierter gegenseitigen Lage auf den Antriebswellen 2,3 verschoben und neu positioniert. Bei der Freigabe der
Betätigungseinheit 11 bleibt die definierte gegenseitige Lage der Rollen 8,9 in Bezug auf die
Flächen 23 erhalten, und zwar aufgrund des Druckes der Andrückeinheit (en) 22 auf die abgefederte bzw. gegen Federdruck verstellbare Betätigungseinheit 11.
Die gegenseitige Lage der Rollenmesser 8,9 bleibt somit unverändert, bis die Hydrospannfutter 6 wieder ihre volle Spannkraft erhalten haben und die Rollenmesser 8,9 auf den Antriebswellen 2,3 unverrückbar festgelegt haben. Erst dann wird die Stelleinheit 17 abgesenkt und in eine Ruheposition oder für eine weitere Stellbewegung verfahren.
Fig. 8 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung 5 in einem Gehäuse 10.
Der erfindungsgemässen Einrichtung 5 ist eine Blechbegradigungseinheit 32 vorgeordnet, von der die Blechbahn über entsprechende Führungen bzw. Führungswalzen der erfindungsgemässen Einrichtung 5 zugeführt ist.
Mit einem Antriebsmotor 33 wird die Stelleinheit 17 längs der gehäusefest angeordneten Führungsbahnen 18 und auf dem Kreuzschlitten 20 verstellt.
Für den Verschiebevorgang der Schneidmesser 8,9 ist es von Vorteil, wenn die Schneidmesser 8,9 ausser Eingriff gebracht werden. Dazu werden die Antriebswellen 2,3 voneinander entfernt, vorzugsweise wird die obere Abtriebswelle 2 auf bzw. zugleich mit ihren Lagern angehoben. Die Ausnehmung 31 ist derart zu dimensionieren, dass auch die voneinander entfernten Rollenmesser 8,9 überfahren werden können.