Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ablängvorrichtung zum Ablängen von strangförmigem Gut, insbesondere Drähten oder Schläuchen, mit einer Einrichtung zum schubweisen Antrieb des zu bearbeitenden Gutes und mit einer Abtrennvorrichtung zum Ablängen des Gutes bei Stillstand der Antriebseinrichtung.
Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, welche einen elektromotorischen Antrieb aufweisen, und zum Abbremsen der Antriebsvorrichtung eine elektromagnetische Kupplungsbremse enthalten. Dabei wird die Kupplungsbremse durch ein Steuersignal ausgelöst, welches von einem mit der Antriebs einrichtung verbundenen Impulszähler ausgeht. Der Impulszähler misst dabei die Länge des durchlaufenden Gutes und erzeugt kurz vor dem Erreichen der Sollänge, bei welcher eine Abtrenneinrichtung betätigt wird, den Steuerimpuls zur Auslösung der Kupplungsbremse. Diese bekannte Vorrichtung besitzt verschiedene entscheidende Nachteile. So ist im wesentlichen durch das elektromagnetische Bremssystem die
Durchlaufgeschwindigkeit für strangförmiges Gut relativ niedrig. Wegen der dem elektromagnetischen Prinzip eigenen
Ansprechträgheit lässt sich die Durchlaufgeschwindigkeit nicht weiter erhöhen.
Ferner ist der Verlauf der Bremsbeschleuni gung von der jeweils eingestellten Länge, bei welcher das strangförmige Gut abgetrennt werden soll, abhängig. Zwischen dem Zeitpunkt, bei dem der Impulszähler das Steuersignal abgibt, und dem Stillstand der Antriebsvorrichtung vergeht daher eine Zeit, welche sich zwar innerhalb gewisser Grenzen festlegen lässt, welche jedoch nicht so genau bestimmt werden kann, dass die gewünschten Längenmasse für das abgetrennte strangförmige Gut eingehalten werden können. Es treten daher
Längentoleranzen beim abgetrennten Gut auf, welche für verschiedene Anwendungszwecke nicht mehr zulässig sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abläng es richtung anzugeben, welche eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit als bisher bekannte Vorrichtungen erlaubt und welche eine wesentlich bessere Einhaltung der Längentoleranz des abgetrennten strangförmigen Gutes ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine pneumatische Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, welche mit einer hydraulischen Bremseinrichtung gekoppelt ist, wobei die Bremseinrichtung zum Abbremsen der Antriebseinrichtung nach vorgegebenem Bremsbeschleunigungsverlauf ausgebildet ist.
Durch die pneumatisch/hydraulische Auslegung der Ablängvorrichtung ergibt sich nicht nur eine günstige Lösung der gestellten Aufgabe, sondern auch eine einfache, kompakte und wenig störanfällige Ablängvorrichtung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines beschriebenen Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 die detaillierte Darstellung des oberen Teils der Vorrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 einen längs der Achse des Zahnrades 11 verlaufenden, als Aufsicht dargestellten Schnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1, wobei anstelle einer Schraubenfeder 25 eine Spiralfeder 25'vorgesehen ist,
Fig. 4 den Schnitt A-A gemäss Fig. 3 und
Fig. 5 die Ansicht der Scheibe 37 gemäss den Fig. 3 und 4.
Gemäss Fig. 1 umfasst die Vorrichtung einen in einem Zylinder 8 mit Hilfe einer Kurbel 1 und einer Gewindespindel 5 verstellbaren Kolben 6. Der Kolben 6 ist mit einem Positionsanzeiger 4 ausgestattet, welcher gegenüber einem Index an einem Fenster 3 zusammen mit dem Kolben 6 in der Höhe verstellbar ist, wodurch eine Grobanzeige für die Position des Kolbens 6 gegeben ist. An der Gewindespindel 5 bzw. an der Kurbel 1 ist eine Trommel 2 angesetzt, welche gemeinsam mit der Gewindespindel bzw. mit der Kurbel drehbar ist und gegenüber dem Index am Fenster 3 eine Feinablesung der jeweiligen Einstelltung erlaubt.
Im gleichen Zylinder 8 ist ein Antriebskolben 7 angeordnet, dessen Kolbenstange 10 als Zahnstange 12 ausgebildet ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird ein Druckmittel zwischen dem Kolben 6 und dem Antriebskolben 7 in den Zylinder 8 eingeführt, beispielsweise über eine den Kolben 6 durchsetzende Zuführungsleitung, wobei das Druckmittel am Einlass B zugeführt wird. Im Bereich des Bodens des Kolbens 6 ist ein Endschalter 9 angeordnet, welcher dann betätigt wird, wenn der Antriebskolben 7 in seiner oberen Position an den Kolben 6 anstösst.
Die Zahnstange 12 steht mit einem Zahnrad 13 in Eingriff, welches über einen Freilauf 40 mit einem auf der gleichen Achse angeordneten Zahnrad 11 in Verbindung steht. Das Zahnrad 11 steht wiederum mit zwei Zahnrädern 14 und 14' in Eingriff, wobei diese Zahnräder auf der gleichen Welle mit Zugrollen 15 und 15' verbunden sind. Die Zugrollen 15 und 15' dienen zum Antrieb des strangförmigen Gutes 16, wobei die Funktion der Zugrollen durch zwei auf der anderen Seite des strangförmigen Gutes federnd gelagerte Andruckrollen 21 und 21' unterstützt wird. Die Andruckrollen 21 und 21' sind im Beispiel an Winkelhebeln 20 und 20' angebracht und gegenseitig sowie gegen die Zugrollen durch eine Zugfeder 22 vorgespannt.
Mit dem auf der Welle 30 gelagerten Zahnrad 13 ist ein Anschlaghebel 31 fest verbunden, welcher die translatorische Bewegung der Kolbenstange 10 in eine entsprechende Drehbewegung um die Achse der Welle 30 umsetzt. In der untersten Position des Antriebskolbens 7 schlägt der Anschlaghebel 31 an einen Stop-Schalter 17 an, welcher die Zuführung des Druckmittels für den Kolben 7 unterbricht, wobei gleichzeitig durch die weiter unten beschriebene Bremsvorrichtung der Kolben 7 zusammen mit der Kolbenstange 10 zum Stillstand gebracht wird. In diesem Augenblick wird die Abtrennvorrichtung zum Ablängen des strangförmigen Gutes 16 betätigt, welche im Beispiel aus einem Druckzylinder 18 und einem mit dem nicht dargestellten Druckkolben verbundenen Messer 19 besteht.
Die am unteren Ende der Kolbenstange 10 angebrachte hydraulische Bremsvorrichtung umfasst einen Bremsflüssigkeitsbehälter 23, der beispielsweise mit Öl gefüllt ist, einen im Bremsflüssigkeitsbehälter 23 angeordneten Bremszylinder 24 sowie einen im Bremszylinder 24 geführten Bremskolben 27.
Im unteren Bereich des Bremszylinders 24 befindet sich eine Düse 28, durch welche die Bremsflüssigkeit unter der Wirkung des Bremskolbens 27 in den Bremsflüssigkeitsbehälter 23 zurück gepumpt wird. Der Flüssigkeitsstand im Bremsflüssigkeitsbehälter ist so gewählt, dass die Bremsflüssigkeit ungehindert von oben in den Bremszylinder 24 einfliesst. Im Bereich der Düse 28 lässt sich der Leitungsquerschnitt mit Hilfe eines Drosselventils 29 einstellen, wodurch sich verschieden grosse Bremsgeschwindigkeiten einstellen lassen. Das untere Ende der Kolbenstange 10 ist als Düsennadel 32 ausgebildet, so dass bei Einsetzen der Düsennadel 32 in die Düse 28 eine genau definierte Bremscharakteristik vorliegt.
Da die untere Position des Kolbens 7 bzw. der Kolbenstange 10 durch die verschiedenen Einstellvorrichtungen unverändert bleibt, verläuft der Bremsvorgang immer mit der gleichen Charakteristik, unabhängig von der Position des durch die Kurbel 1 verstellbaren Kolbens 6.
Hat der Kolben 7 bzw. die Kolbenstange 10 die untere Position erreicht, wird, gesteuert von dem vom Anschlaghebel 31 betätigten Stop-Schalter 17, die Zufuhr des Druckmittels für den Antriebskolben 7 abgeschaltet. Gleichzeitig wird die Rückwärtsbewegung des Kolbens 7 und der Kolbenstange 10 durch eine sich am Boden des Bremsflüssigkeitsbehälters 23 abstützende und am Bremskolben 27 angreifende Spiralfeder 25 ausgelöst. Bei der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 10 dreht die Zahnstange 12 das Zahnrad 13 mit zurück. Diese Rückwärtsbewegung wird jedoch nicht auf das Zahnrad 11 übertragen, da bei dieser Drehrichtung der Freilauf 40 ein Mitdrehen verhindert.
Bei der Aufwärtsbewegung wird ein am Bremskolben 20 angeordnetes Rückstromventil 42 geöffnet, um die Rückwärtsbewegung ungebremst verlaufen zu lassen.
Fig. 3 zeigt den Schnitt durch die Achse 30 gemäss Fig. 1, wobei anstelle der Schraubenfeder 25 eine Spiralfeder 25' vorgesehen ist, welche durch ihre Federwirkung die Welle 30 gegenüber dem Gehäuseteil 43 zurückstellt. Damit wird über die Zahnstange 12 auch der Kolben 7 nach oben zurückgestellt.
Innerhalb der Welle 30 befindet sich eine Achse 38, welche durch einen ausserhalb der Gehäusevorderwand 44 angeordnete Einstellknopf 39 verdrehbar ist. Am anderen Ende der Welle 38 ist eine Steuerscheibe 37 befestigt, welche eine nockenartige Ausbildung besitzt, wie aus Fig. 5 hervorgeht.
Neben der Steuerscheibe 37 befindet sich ein Klinkenrad 36, welches auf der Welle 30 aufgesetzt ist und mit einer Nockenscheibe 35 gekoppelt ist. Sowohl die Steuerscheibe 37 als auch das Klinkenrad 36 befinden sich im Wirkbereich einer mit dem Anschlaghebel 31 verbundenen Klinke 34. Wird der Anschlaghebel 31 bei Abwärtsbewegung des Antriebskolbens 7 in Pfeilrichtung C gemäss Fig. 4 bewegt, werden durch die Klinke 34 soviel Zähne des Klinkenrades 36 mitgenommen, wie von der Steuerscheibe 37 nicht abgedeckt sind.
Die Nockenscheibe 35 ist mit im Beispiel vier längs des Umfangs gleichmässig verteilten Steuerrasten 45 versehen, wobei zwischen den Steuerrasten 45 Schnapprasten 46 angeordnet sind, welche jeweils einer Zahnposition auf dem Klinkenrad 36 entsprechen. Über einen in die Nockenscheibe greifenden Stift 47 wird ein Ventil 41 gesteuert, welches die Abtrennvorrichtung 18, 19 betätigt. Die Betätigung erfolgt jedoch nur, wenn der Stift 47 in eine Steuerraste 45 einrastet, nicht jedoch, wenn er in eine weniger tiefe Schnappraste einrastet.
Mit dieser Einrichtung ist es möglich, durch Verstellen der Steuerscheibe 37 am Knopf 39 die Anzahl der Zähne auf dem Klinkenrad 36 zu bestimmen, welche von der Klinke 34 bei Bewegung des Anschlaghebels 31 weitergeschaltet werden.
Damit ist es möglich, über das Ventil 41 die Abtrennvorrichtung 18, 19 entweder nach einmaligem Hub des Kolbens 7 zu betätigen, oder sie erst nach zwei- oder mehrmaligem Hub auszulösen. Auf diese Weise können mit Hilfe des Knopfes 39 Faktoren der mit Hilfe der Kurbel 1 eingestellten Soll-Längen bestimmt werden, bei welchen die Abtrennvorrichtung 18,19 wirksam wird. Das strangförmige Gut wird dann nicht bei der eingestellten Längenangabe abgetrennt, sondern erst beim Zwei- oder Dreifachen der eingestellten Länge. Durch diese Massnähme ergibt sich eine vorteilhafte Ausdehnung des Arbeitsbereiches, wobei die Genauigkeit der Ablängung beibehalten wird.
Wegen des genau definierten und für verschiedene Längeneinstellungen konstant verlaufenden Bremsvorganges ergibt sich eine äusserst gute Masshaltigkeit des abgetrennten Gutes.
Da im pneumatischen Antriebssystem keine toten Räume oder Trägheitselemente vorhanden sind, lassen sich relativ hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen. Vorteilhafterweise arbeitet die Vorrichtung nicht mit vorgegebener, konstanter Geschwindigkeit, sondern wegen des Wechselspiels zwischen dem Endschalter 9 und dem Stop-Schalter 17 mit optimaler Geschwindigkeit, die von der gewählten Position des Verstellkolbens 6, also von der gewählten Soll-Länge für das Gut, abhängt. Bei kleineren Soll-Längen läuft die Vorrichtung schneller als bei grösseren Soll-Längen. Durch den weichen pneumatischen Antrieb und die hydraulische Bremse wird das abzulängende Gut besonders schonend behandelt.
The present invention relates to a cutting device for cutting strand-like material, in particular wires or hoses, with a device for driving the material to be processed in batches and with a cutting device for cutting the material to length when the drive device is at a standstill.
Such devices are known which have an electric motor drive and contain an electromagnetic clutch brake for braking the drive device. The clutch brake is triggered by a control signal which is transmitted from a pulse counter connected to the drive device. The pulse counter measures the length of the goods passing through and, shortly before the target length is reached, at which a separating device is actuated, it generates the control pulse to trigger the clutch brake. This known device has several critical disadvantages. This is essentially the case with the electromagnetic braking system
Throughput speed for strand-like material is relatively low. Because of the inherent electromagnetic principle
Due to the slow response, the throughput speed cannot be increased any further.
Furthermore, the course of the braking acceleration depends on the length set in each case at which the strand-like material is to be severed. A time therefore elapses between the point in time at which the pulse counter emits the control signal and the standstill of the drive device, which can be determined within certain limits, but which cannot be determined so precisely that the desired linear dimensions for the separated strand-like material are maintained can be. There occur therefore
Length tolerances in the separated goods, which are no longer permissible for various purposes.
It is the object of the present invention to provide a cutting direction which allows a higher operating speed than previously known devices and which enables the length tolerance of the separated strand-like material to be maintained much better. This object is achieved according to the invention in that a pneumatic drive device is provided which is coupled to a hydraulic brake device, the brake device being designed to brake the drive device according to a predetermined braking acceleration curve.
The pneumatic / hydraulic design of the cutting device results not only in a favorable solution to the task at hand, but also in a simple, compact and less fault-prone cutting device.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings.
Show it:
1 shows the schematic representation of a described embodiment,
FIG. 2 shows the detailed representation of the upper part of the device according to FIG. 1,
3 shows a section through the device according to FIG. 1 running along the axis of the toothed wheel 11 and shown as a plan view, a spiral spring 25 ′ being provided instead of a helical spring 25,
4 shows the section A-A according to FIGS. 3 and
5 shows the view of the disk 37 according to FIGS. 3 and 4.
According to FIG. 1, the device comprises a piston 6 which is adjustable in a cylinder 8 with the aid of a crank 1 and a threaded spindle 5. The piston 6 is equipped with a position indicator 4, which is opposite an index on a window 3 together with the piston 6 in the Height is adjustable, whereby a rough indication of the position of the piston 6 is given. On the threaded spindle 5 or on the crank 1, a drum 2 is attached, which can be rotated together with the threaded spindle or with the crank and allows a fine reading of the respective setting with respect to the index on the window 3.
In the same cylinder 8, a drive piston 7 is arranged, the piston rod 10 of which is designed as a rack 12. As can be seen from FIG. 2, a pressure medium is introduced into the cylinder 8 between the piston 6 and the drive piston 7, for example via a supply line passing through the piston 6, the pressure medium being supplied at the inlet B. In the area of the bottom of the piston 6, a limit switch 9 is arranged, which is actuated when the drive piston 7 strikes the piston 6 in its upper position.
The rack 12 is in engagement with a gear 13 which is connected via a freewheel 40 to a gear 11 arranged on the same axis. The gear wheel 11 is in turn in mesh with two gear wheels 14 and 14 ', these gear wheels being connected on the same shaft with tension rollers 15 and 15'. The pulling rollers 15 and 15 'serve to drive the strand-like product 16, the function of the pulling rollers being supported by two pressure rollers 21 and 21' resiliently mounted on the other side of the strand-like product. In the example, the pressure rollers 21 and 21 'are attached to angle levers 20 and 20' and are biased against each other and against the tension rollers by a tension spring 22.
A stop lever 31, which converts the translational movement of the piston rod 10 into a corresponding rotary movement about the axis of the shaft 30, is firmly connected to the gear 13 mounted on the shaft 30. In the lowermost position of the drive piston 7, the stop lever 31 strikes a stop switch 17, which interrupts the supply of the pressure medium for the piston 7, the piston 7 together with the piston rod 10 being brought to a standstill at the same time by the braking device described below . At this moment, the cutting device for cutting the strand-like material 16 to length is actuated, which in the example consists of a pressure cylinder 18 and a knife 19 connected to the pressure piston, not shown.
The hydraulic brake device attached to the lower end of the piston rod 10 comprises a brake fluid container 23 which is filled with oil, for example, a brake cylinder 24 arranged in the brake fluid container 23 and a brake piston 27 guided in the brake cylinder 24.
In the lower area of the brake cylinder 24 there is a nozzle 28 through which the brake fluid is pumped back into the brake fluid container 23 under the action of the brake piston 27. The fluid level in the brake fluid reservoir is selected so that the brake fluid flows unhindered into the brake cylinder 24 from above. In the area of the nozzle 28, the line cross-section can be adjusted with the aid of a throttle valve 29, whereby different braking speeds can be adjusted. The lower end of the piston rod 10 is designed as a nozzle needle 32, so that when the nozzle needle 32 is inserted into the nozzle 28, there is a precisely defined braking characteristic.
Since the lower position of the piston 7 or the piston rod 10 remains unchanged due to the various adjustment devices, the braking process always proceeds with the same characteristics, regardless of the position of the piston 6 which can be adjusted by the crank 1.
When the piston 7 or the piston rod 10 has reached the lower position, the supply of the pressure medium for the drive piston 7 is switched off, controlled by the stop switch 17 actuated by the stop lever 31. At the same time, the backward movement of the piston 7 and the piston rod 10 is triggered by a helical spring 25 which is supported on the bottom of the brake fluid container 23 and engages the brake piston 27. During the upward movement of the piston rod 10, the rack 12 rotates the gear 13 with it. However, this backward movement is not transmitted to the gear wheel 11, since the freewheel 40 prevents co-rotation in this direction of rotation.
During the upward movement, a non-return valve 42 arranged on the brake piston 20 is opened in order to allow the reverse movement to proceed without braking.
3 shows the section through the axis 30 according to FIG. 1, a spiral spring 25 ′ being provided instead of the helical spring 25, which resets the shaft 30 relative to the housing part 43 through its spring action. The piston 7 is thus also moved back upwards via the toothed rack 12.
Inside the shaft 30 there is an axis 38 which can be rotated by means of an adjusting knob 39 arranged outside the housing front wall 44. At the other end of the shaft 38 a control disk 37 is attached, which has a cam-like design, as can be seen from FIG.
Next to the control disk 37 there is a ratchet wheel 36 which is placed on the shaft 30 and is coupled to a cam disk 35. Both the control disk 37 and the ratchet wheel 36 are located in the active area of a pawl 34 connected to the stop lever 31. If the stop lever 31 is moved in the direction of arrow C according to FIG. 4 when the drive piston 7 moves downward, the pawl 34 causes as many teeth of the ratchet wheel 36 taken along, as are not covered by the control disk 37.
In the example, the cam disk 35 is provided with four control detents 45 evenly distributed along the circumference, snap detents 46 being arranged between the control detents 45, each corresponding to a tooth position on the ratchet wheel 36. A valve 41, which actuates the separating device 18, 19, is controlled via a pin 47 engaging in the cam disk. However, actuation takes place only when the pin 47 engages in a control detent 45, but not when it engages in a less deep snap detent.
With this device it is possible, by adjusting the control disk 37 on the knob 39, to determine the number of teeth on the ratchet wheel 36 which are indexed by the pawl 34 when the stop lever 31 is moved.
It is thus possible, via the valve 41, to actuate the separating device 18, 19 either after the piston 7 has lifted once, or to trigger it only after two or more strokes. In this way, with the aid of the button 39, factors of the desired lengths set with the aid of the crank 1 can be determined at which the severing device 18, 19 becomes effective. The rope-like material is then not cut off at the set length, but only at two or three times the set length. This measure results in an advantageous expansion of the working area, the accuracy of the cutting to length being maintained.
Because of the precisely defined braking process, which runs constantly for various length settings, the separated material has extremely good dimensional stability.
Since there are no dead spaces or inertia elements in the pneumatic drive system, relatively high working speeds can be achieved. Advantageously, the device does not work at a predetermined, constant speed, but rather, because of the interplay between the limit switch 9 and the stop switch 17, at an optimal speed, which depends on the selected position of the adjusting piston 6, i.e. on the selected target length for the product . With smaller nominal lengths, the device runs faster than with larger nominal lengths. Thanks to the soft pneumatic drive and the hydraulic brake, the material to be cut is handled particularly gently.