Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn aus Schlackenwolle, enthaltend ein nicht rotierendes Schneidewerkzeug, das quer über der Bahn aus Schlackenwolle verläuft und derart angeordnet ist, dass es durch die Bahn aus Schlackenwolle gegen deren Ebene bewegbar ist.
Bei der Herstellung von Schlackenwolle wird das Schneiden auf Format unmittelbar bei der Fertigungsstrasse durchgeführt, üblicherweise mittels Kreissägen, welche eine Messerschneide aus Hartmetall aufweisen, welche ungefähr 4 mm vom Erzeugnis wegschneidet und Staub erzeugt, welcher abgesogen werden muss. Wenn eine Fertigungsstrasse eine Breite von 2 m aufweist und Tafeln von 0,5 x 1,0 mm erzeugt, wird 1,5% des Erzeugnisses mit einer Staubbildung von ungefähr 50 kg/h weggeschnitten. Ein quer verlaufendes Schneiden überdeckt 30-60% dieser Menge, abhängig davon, ob das Schneiden zu den Abmessungen quer zur Fertigungsstrasse entlang einer Länge von 1,0 mm oder 0,5 mm durchgeführt wird.
Ein staubloses Schneiden zum Ablängen kann z.B. durch Bandschneider (Bandsägen mit messerscharfen Messerschneiden) oder durch langsam rotierende messerscharfe Messerschneiden aus Hartmetall wie im Finnischen Patent 56 636 offenbart sind oder durch ein kreisförmiges, messerscharfes Schnittmesser derjenigen Form, die in der Textil industrie verwendet wird, durchgeführt werden.
Ein Querschneiden ist mittels eines ähnlichen, langsam rotierenden Kreismessers durchgeführt worden, jedoch ist die Ausrüstung teuer mit einer modernen Computersteuerung für Gleichstrommotoren, um das Schneideblatt zum Rotieren und zum Bewegen in der erwünschten Richtung zu beschleunigen, verzögern und umkehren der Bewegungsrichtung.
Solche Kreissägen müssen dünn sein, um imstande zu sein, durch die Schlackenwollbahn ohne Schwierigkeiten zu schneiden, welches bewirkt, dass sie sehr leicht flattern.
Für ein staubloses Querschneiden werden auch schnell aufschlagende Fallmesser verwendet, die gezahnte Messerschneiden aufweisen, welche vertikal durch die Wollbahn schlagen. Das Fallmesser bewirkt einen Schlag in etwa 0,1 Sekunden, während welcher Zeitspanne es durch die dauernd geförderte Wollbahn einer Spannung ausgesetzt ist. Aus diesem Grund muss das Messer eine Dicke von mindestens 5 mm aufweisen. Aufgrund des erwähnten Nachteils kann ein Fallmesser nicht Erzeugnisse schneiden, welche eine Dichte aufweisen, die grösser als etwa 80 kg/m<3> beträgt. Aufgrund der auf das Fallmesser ausgeübten Spannung ist der Schnitt ungleichmässig, und die Wollbahn wird beim Schnitt oft gebrochen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine neue Vorrichtung, basiert auf dem Fallmesserschneiden von Schlackenwollen Stand der Technik zu schaffen, mittels welcher Vorrichtung eine Schlackenwollbahn geschnitten werden kann, ohne dass Staub gebildet wird und wobei die Nachteile der bekannten Fallmesser vermieden werden.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung der Art, welche im Oberbegriff definiert ist, ist hauptsächlich gekennzeichnet in dass das Schneidewerkzeug in der Form eines dünnen Schnittmessers vorliegt, das keine Schneidspäne bildet;
dass das Schnittmesser in einem Rahmen aufgespannt ist, um sicherzustellen, dass seine Messerschneide während des Schneidevorgangs geradlinig bleibt;
dass der Rahmen mit dem aufgespannten Schnittmesser derart angeordnet ist, dass er gleichzeitig in der vertikalen Richtung gegen die Schlackenwollenbahn und in der horizontalen Richtung quer über dieselbe bewegbar ist, um eine schiefwinklige Schneidbewegung zu bewirken;
und dass der Rahmen mit dem aufgespannten Schnittmesser auf einem Schlitten montiert ist, der während des Schneidens der Bahn aus Schlackenwolle sich synchron mit der Bahn aus Schlackenwolle zu bewegen angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Horizontalbewegung des schiefwinkligen Querschneidens derart angeordnet, dass sie gleich oder grösser als die Vertikalbewegung ist, um sicherzustellen, dass ein Schnitt hoher Güte erzielt wird. Ein Winkel von ungefähr 30 DEG relativ zur Horizontalebene könnte wahrscheinlich als optimal zum Erreichen eines Schnittes hoher Güte mit einer kleinen Kraft und einer schnellen Schneidebewegung betrachtet werden. Alternative Lösungen, um eine solche Schneidebewegung zu erhalten, sind in grösserer Einzelheit in den Ansprüchen 7 und 8 offenbart.
Weil das Schnittmesser dünn ist, vorteilhaft nicht mehr denn ungefähr 3 mm dick, ist die Schneidekraft wesentlich kleiner als mit dickeren Schnittmessern, die in bekannten Fall Messern und rotierenden Schnittmessern verwendet werden.
Indem das dünne Schnittmesser in einem Rahmen aufgespannt ist, kann es sichergestellt werden, dass der Schnitt entlang der gesamten Schnittlänge bis zu Längen von 3 m geradlinig ist. Der Rahmen, in welchem das Schnittmesser aufgespannt ist, kann aus einer leichten Rohrkonstruktion gebildet sein, beispielsweise ein dreieckiger Ausleger, wobei die zu bewegende Masse klein ist und die Hin- und Herbewegung ohne Schwierigkeit schnell durchgeführt werden kann. Im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen ist diese Vorrichtung, einschliesslich die notwendigen Trag- und Führungsausbildungen leicht, so dass teils in bezug auf die Herstellungskosten und teils in bezug auf die einfachere Wartung bemerkungswerte Einsparungen er reicht werden können.
Während des Schneidevorgangs kann die Bewegung, des Schlittens mit derjenigen der Schlackenwollebahn mittels beispielsweise Zugseilen synchronisiert werden, welche durch einen Servomotor oder einen Mutter-Schraubenbolzenantrieb betätigt werden können.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigelegten schematischen Zeichnungen in grösserem Detail erläutert.
Fig. 1-3 zeigen eine erste Ausführung der Vorrichtung in einem Schnitt gegen die Bewegungsrichtung der Schlackenwollenbahn von oben bzw. in der Richtung A der Fig. 2.
Fig. 4-6 zeigen in derselben Weise eine zweite Ausführung der Vorrichtung.
Fig. 7 ist eine Ansicht im vergrösserten Massstab eines Teiles des Schnittmessers.
Die Mineralwollebahn, die zu schneiden ist, ist in den Fig. 1 und 4 ersichtlich und mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. In den Fig. 1 und 4 ist die Bewegungsrichtung der Mineralwollebahn gegen denjenigen gerichtet, der die Zeichnung betrachtet. In den Fig. 2 und 5 ist die Bewegungsrichtung der Mineralwollebahn von oben nach unten, in der Fig. 3 von links nach rechts und in der Fig. 6 von rechts nach links; die Schlackenwollebahn ist in diesen Figuren nicht sichtbar.
Die Schneidevorrichtung ist allgemein in den Fig. 1-6 mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet, in welcher es in einer Stellung ist, gemäss der sie zum Schneiden der Schlackenwollebahn 1 bereit ist.
Die Schneidevorrichtung 2 weist einen Schlitten 3 auf, in welchen die eigentliche Schneidvorrichtung, d.h. die aktive Schneidvorrichtung montiert ist. Der Schlitten 3 ist auf einem Grundrahmen 4 montiert, der mit Gleisen oder Schienen 5 ausgerüstet ist, welche in der Richtung der Schlackenwollebahn 1 verlaufen und entlang denen der Schlitten 3 auf Rädern, Kugellagerleerlaufbüchsen oder ähnlichem bewegbar ist.
Die aktiven Schneideteile weisen ein dünnes Schnittmesser 6 auf, dessen Messerschneide entweder eine fortlaufende Messerschneide sein kann oder, wie in der Fig. 7 gezeigt ist, messergezahnt sein kann, so dass die abstehenden Ecken 8 der einzelnen Messerzähne oder Messerschneiden 7 relativ zur Bewegungskomponente des Schnittmessers 6 in der Querrichtung zur Schlackenwollebahn 1 nach hinten ragen. Die einzelnen Messerschneiden 7, die in der Fig. 7 gezeigt sind, sind vorteilhaft aus messerscharfen Messerschneiden aus Hartmetall hergestellt und mit dem Schnittmesser 6 verbunden. Mit solchen Hartmetallmesserschneiden wird die Dicke der Messerschneide üblicherweise ungefähr 2,5 bis 3 mm betragen.
Wenn keine solchen Hartmetallmesserschneiden verwendet werden, kann die Messerschneide 6 beträchtlich dünner gemacht sein, sogar so dünn wie 0,5 mm, in welchem Falle jedoch die Messerschneide des öftern nachgeschärft werden muss.
Das Schnittmesser 6 ist in einem Rahmen 9 aufgespannt, um sicherzustellen, dass seine Messerschneide während des Schneidevorgangs geradlinig bleibt. Um in der Wolle einen gleichförmigen Schnitt ohne "Fransen" herzustellen, ist es bevorzugt, unter der Schlackenwollebahn 1 eine Bürstenwalze 10 gegen das Schnittmesser 6 anzuordnen, um als Widerlager zu dienen, so dass das Schnittmesser ungefähr 10 mm in die Bürste der Walze eindringen kann. Die Walze benötigt keine Antriebseinrichtung, weil sie durch die Schlackenwollebahn getrieben ist, so dass zwei aufeinanderfolgende Schnitte nicht bei derselben Stelle auf der Bürste durchgeführt werden.
In der Ausführung nach den Fig. 1-3 ist der Rahmen 9 mit dem aufgespannten Schnittmesser 6 über Räder 11 auf dem Schlitten 3 montiert, welche Räder entlang schiefwinklig angeordneten Schienen 12 laufen oder beispielsweise über entsprechende Kugellagerleerlaufbüchsen, und die Schneidebewegung ist derart angeordnet, dass sie mittels eines Motors 13 bewirkt werden kann, beispielsweise einem Getriebemotor, welcher über eine Verbindungsstange 14 mit dem Rahmen 9 verbunden ist. Wenn der Motor 13 aus der in der Fig. 1 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn rotiert, zieht die Verbindungsstange 14 den Rahmen 9 entlang den Schienen 12 schrägwinklig nach unten, und das Schnittmesser 6 schneidet die Schlackenwollebahn 1.
Ein besonderer Vorteil dieser besonderen Ausführung ist, dass die Schnittkräfte während der Schneidbewegung stark steigt, welches diese Ausführung insbesondere zweckdienlich zum Schneiden von Schlackenwollebahnen mit hoher Dichte geeignet macht. Die Verbindungsstange führt für jeden Schnitt eine Hin- und Herbewegung aus, so dass die sekundäre Welle des Getriebes, mit welcher der Antriebsarm der Verbindungsstange verbunden ist, bei jedem Schnitt eine Umdrehung ausführt. Die Ausführung hat auch den Vorteil, dass sie eine gleichförmige Start- und Stopperiode von ungefähr 50-100 msec mit einer Schneidezeit von etwa 1 Sekunde bewirkt, wobei die vorstehende Welle des Getriebes 60 U/Min. durchführt. In der in den Fig. 4-6 gezeigten alternativen Ausführung wird die Schneidebewegung mittels vier vorteilhaft pneumatischen Pendelzylindern 15 durchgeführt.
Die Pendelzylinder 15 und auch die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Führungen 11 und 32 sind vorteilhaft paarweise zu beiden Seiten des Rahmens 9 bei den befestigten Enden der Messerschneide angeordnet. Sowohl die Pendelzylinder 15 als auch die Führungen 11 und 12 sind vorteilhaft mit schrägwinklig angeordneten Trägern 18 verbunden, welche fest mit dem Schlitten 3 verbunden sind. Der Rahmen 9 ist mit den Pendelzylindern 15 bzw. den Rädern 11 verbunden, welche mittels Querträgern 19 an beiden Seiten desselben angeordnet sind.
Der Schlitten 3 ist derart angeordnet, dass er mit einer Geschwindigkeit entlang den Schienen 5 bewegt wird, die mit der Geschwindigkeit der Schlackenwollebahn während des Schneidvorgangs synchronisiert ist. Einschliesslich der Rückkehrbewegung des Schnittmessers 6 benötigt der Schneidevorgang ungefähr eine Sekunde, wonach der Schlitten 3 in seine in der Zeichnung gezeigte Ursprungstellung zurückkehrt, welches im Durchschnitt eine weitere Sekunde benötigt. Dann ist die Vorrichtung wieder bereit einen neuen Schnitt durchzuführen. In dieser Weise wird eine Schneidefrequenz von ungefähr 30 Schnitten pro Minute erreicht.
Die Synchronisation der Geschwindigkeit des Schlittens mit der Geschwindigkeit der Schlackenwollebahn kann in verschiedenen Weisen erzielt werden. In der Ausführung der Fig. 1-3 ist der Schlitten 3 durch einen Servomotor 20 betätigt, welcher zwei Zahnriemen 22 über eine Kuppelwelle 21 treibt. Der Getriebemotor 13, der auf dem Schlitten 3 montiert ist, kann ein herkömmlicher Dreiphasen-Synchron-Brems-Motor mit einer konstanten Drehzahl sein, währenddem der Servomotor 20 durch eine Synchronisierungseinheit betätigt wird, welche sicherstellt, dass der Schlitten 3 genau mit derselben Geschwindigkeit bewegt wird wie diejenige der Fertigungsstrasse während des Schneidevorgangs.
Alternativ, wie insbesondere aus der Fig. 5 ersichtlich ist, kann der Zahnriemen 22 durch Mutterschraubgewinde 23 ersetzt sein, welche durch zwei Servomotoren 24 betätigt sind, die miteinander synchronisiert sind.
The present invention relates to a device for cutting a sheet of slag wool, comprising a non-rotating cutting tool that runs across the sheet of slag wool and is arranged such that it can be moved against the plane thereof by the sheet of slag wool.
In the production of slag wool, the cutting to size is carried out directly on the production line, usually by means of circular saws which have a hard metal knife edge which cuts approximately 4 mm away from the product and generates dust which has to be extracted. If a production line is 2 m wide and produces sheets of 0.5 x 1.0 mm, 1.5% of the product is cut away with a dust formation of approximately 50 kg / h. A transverse cutting covers 30-60% of this amount, depending on whether the cutting to the dimensions across the production line is carried out along a length of 1.0 mm or 0.5 mm.
Dustless cutting to length can e.g. by band cutters (band saws with razor-sharp knife edges) or by slowly rotating knife-sharp knife edges made of hard metal as disclosed in Finnish Patent 56 636 or by a circular, razor-sharp cutting knife of the form used in the textile industry.
Cross-cutting has been performed using a similar, slowly rotating circular knife, but the equipment is expensive with a modern computer control for DC motors to accelerate, decelerate and reverse the direction of movement of the cutting blade for rotating and moving in the desired direction.
Such circular saws must be thin in order to be able to cut through the slag wool web without difficulty, which causes them to flap very easily.
For a dust-free cross-cutting, drop knives that open quickly are used, which have serrated knife edges that flip vertically through the wool web. The falling knife strikes in about 0.1 seconds, during which time it is exposed to tension due to the continuously promoted woolen web. For this reason, the knife must have a thickness of at least 5 mm. Because of the disadvantage mentioned, a drop knife cannot cut products that have a density that is greater than approximately 80 kg / m 3. Due to the tension exerted on the drop knife, the cut is uneven, and the wool web is often broken during the cut.
The aim of the present invention is to provide a new device, based on the drop knife cutting of slag wool, of the prior art, by means of which device a slag wool web can be cut without generating dust and the disadvantages of the known drop knives being avoided.
The device according to the invention of the type defined in the preamble is mainly characterized in that the cutting tool is in the form of a thin cutting knife that does not form cutting chips;
that the cutting knife is clamped in a frame to ensure that its cutting edge remains straight during the cutting process;
that the frame with the clamped cutting knife is arranged in such a way that it can be moved simultaneously in the vertical direction against the slag wool web and in the horizontal direction across the same, in order to bring about an obliquely angled cutting movement;
and that the frame with the clamped cutting knife is mounted on a carriage which is arranged to move synchronously with the slag wool web during the cutting of the slag wool web.
The horizontal movement of the oblique cross-cutting is preferably arranged such that it is equal to or greater than the vertical movement in order to ensure that a high quality cut is achieved. An angle of approximately 30 ° relative to the horizontal plane could probably be considered optimal for achieving a high quality cut with a small force and a fast cutting movement. Alternative solutions to obtain such a cutting movement are disclosed in more detail in claims 7 and 8.
Because the cutting knife is thin, advantageously no more than about 3 mm thick, the cutting force is significantly smaller than with thicker cutting knives, which are used in known cases knives and rotating cutting knives.
By stretching the thin cutting knife in a frame, it can be ensured that the cut is straight along the entire cutting length up to lengths of 3 m. The frame in which the cutting knife is clamped can be formed from a light tubular construction, for example a triangular arm, the mass to be moved being small and the reciprocating movement being able to be carried out quickly and without difficulty. In comparison with known devices, this device, including the necessary support and guide designs, is light, so that remarkable savings can be achieved in part in terms of production costs and in part in terms of easier maintenance.
During the cutting process, the movement of the slide can be synchronized with that of the slag wool web by means of, for example, pulling ropes, which can be actuated by a servo motor or a nut screw drive.
The invention is explained in greater detail below with reference to the attached schematic drawings.
1-3 show a first embodiment of the device in a section against the direction of movement of the slag wool web from above or in direction A of FIG. 2.
4-6 show in the same way a second embodiment of the device.
Fig. 7 is an enlarged view of a part of the cutting knife.
The mineral wool web to be cut can be seen in FIGS. 1 and 4 and is designated by the reference number 1. 1 and 4, the direction of movement of the mineral wool web is directed against the one looking at the drawing. 2 and 5, the direction of movement of the mineral wool web is from top to bottom, in FIG. 3 from left to right and in FIG. 6 from right to left; the slag wool web is not visible in these figures.
The cutting device is generally designated in FIGS. 1-6 with the reference number 2, in which it is in a position according to which it is ready for cutting the slag wool web 1.
The cutting device 2 has a carriage 3 in which the actual cutting device, i.e. the active cutting device is mounted. The carriage 3 is mounted on a base frame 4 which is equipped with tracks or rails 5 which run in the direction of the slag wool web 1 and along which the carriage 3 can be moved on wheels, ball bearing idle bushes or the like.
The active cutting parts have a thin cutting knife 6, the knife edge of which can either be a continuous knife edge or, as shown in FIG. 7, knife-toothed, so that the protruding corners 8 of the individual knife teeth or knife edges 7 are relative to the movement component of the cutting knife 6 protrude backwards in the transverse direction to the slag wool web 1. The individual knife edges 7, which are shown in FIG. 7, are advantageously made of knife-sharp knife edges made of hard metal and connected to the cutting knife 6. With such hard metal knife edges, the thickness of the knife edge will usually be approximately 2.5 to 3 mm.
If such hard metal knife edges are not used, the knife edge 6 can be made considerably thinner, even as thin as 0.5 mm, in which case, however, the knife edge often has to be resharpened.
The cutting knife 6 is clamped in a frame 9 to ensure that its knife edge remains straight during the cutting process. In order to produce a uniform cut in the wool without "fringes", it is preferred to arrange a brush roller 10 under the slag wool web 1 against the cutting knife 6 in order to serve as an abutment, so that the cutting knife can penetrate the brush of the roller by approximately 10 mm . The roller does not require a drive device because it is driven by the slag wool web, so that two successive cuts are not made at the same point on the brush.
1-3, the frame 9 with the clamped cutting knife 6 is mounted on the carriage 3 via wheels 11, which wheels run along rails 12 arranged at an oblique angle or, for example, via corresponding ball bearing idling bushes, and the cutting movement is arranged such that it can be effected by means of a motor 13, for example a geared motor, which is connected to the frame 9 via a connecting rod 14. When the motor 13 rotates counterclockwise from the position shown in FIG. 1, the connecting rod 14 pulls the frame 9 downwards at an oblique angle along the rails 12, and the cutting knife 6 cuts the slag wool web 1.
A particular advantage of this particular design is that the cutting forces increase sharply during the cutting movement, which makes this design particularly suitable for cutting high-density slag wool webs. The connecting rod reciprocates for each cut, so that the secondary shaft of the transmission, to which the drive arm of the connecting rod is connected, makes one revolution with each cut. The design also has the advantage of providing a uniform start and stop period of approximately 50-100 msec with a cutting time of approximately 1 second, with the protruding shaft of the gear 60 rpm. carries out. In the alternative embodiment shown in FIGS. 4-6, the cutting movement is carried out by means of four advantageously pneumatic pendulum cylinders 15.
The pendulum cylinder 15 and also the guides 11 and 32 shown in FIGS. 1 and 2 are advantageously arranged in pairs on both sides of the frame 9 at the fixed ends of the knife edge. Both the pendulum cylinder 15 and the guides 11 and 12 are advantageously connected to brackets 18 arranged at an oblique angle, which are fixedly connected to the carriage 3. The frame 9 is connected to the pendulum cylinders 15 and the wheels 11, which are arranged on both sides of the same by means of cross members 19.
The carriage 3 is arranged such that it is moved along the rails 5 at a speed which is synchronized with the speed of the slag wool web during the cutting process. Including the return movement of the cutting knife 6, the cutting process takes approximately one second, after which the carriage 3 returns to its original position shown in the drawing, which on average takes another second. Then the device is ready to make a new cut. In this way, a cutting frequency of approximately 30 cuts per minute is achieved.
The synchronization of the speed of the sled with the speed of the slag wool web can be achieved in different ways. 1-3, the carriage 3 is actuated by a servo motor 20 which drives two toothed belts 22 via a coupling shaft 21. The gear motor 13 mounted on the carriage 3 can be a conventional three-phase synchronous brake motor at a constant speed, while the servo motor 20 is operated by a synchronization unit which ensures that the carriage 3 moves at exactly the same speed becomes like that of the production line during the cutting process.
Alternatively, as can be seen in particular from FIG. 5, the toothed belt 22 can be replaced by nut screw threads 23 which are actuated by two servomotors 24 which are synchronized with one another.