DE10129429A1 - Vorrichtung zur Schneidbearbeitung eines bahnförmigen Werkstücks - Google Patents

Abstract

Um eine Vorrichtung zur Schneidbearbeitung eines bahnförmigen Werkstückes, welches auf einer Bahnführung geführt ist, mit einer Schneideinrichtung, welche ein relativ zu dem Werkstück bewegliches Schneidwerkzeug umfaßt, wobei das Schneidwerkzeug zur Durchführung einer Schneidbewegung in einer Richtung quer zu einer Bahnführungsrichtung des Werkstückes beweglich ist und daß das Schneidwerkzeug synchron mit dem Werkstück führbar ist, bereitzustellen, mit welcher sich bahnförmige Werkstücke und insbesondere endlose Bänder präzise und kostengünstig schneidbearbeiten lassen, wird vorgeschlagen, die Bewegung des Schneidwerkzeugs in der Bahnführungsrichtung und die Schneidbewegung zur Bahnführung des Werkstückes zu zwangssynchronisieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schneidbearbei­ tung eines bahnförmigen Werkstückes, welches auf einer Bahn­ führung geführt ist, mit einer Schneideinrichtung, welche ein relativ zu dem Werkstück bewegliches Schneidwerkzeug umfaßt, wobei das Schneidwerkzeug zur Durchführung einer Schneidbe­ wegung in einer Richtung quer zu einer Bahnführungsrichtung des Werkstücks beweglich ist und das Schneidwerkzeug synchron mit dem Werkstück führbar ist.

Derartige Vorrichtungen sind aus der DE 694 02 748 T2 oder der US 4 196 645 bekannt.

Zur Schneidbearbeitung von bahnförmigen Werkstücken werden üblicherweise Rotationsschneidemaschinen eingesetzt, welche Schneidwalzen umfassen.

Die Rotationsschneidewalzen führen dabei gegenläufige Dreh­ bewegungen aus und es ist eine hohe Präzision bei der Synchronisierung der Walzen erforderlich. Zudem müssen die Walzen eine hohe Torsionssteifigkeit aufweisen und das Lagerspiel darf höchstens im Mikrometerbereich liegen. Dem­ gemäß sind Rotationsschneidemaschinen aufwendig aufgebaut und dementsprechend teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren bereitzustel­ len, mit welchen sich bahnförmige Werkstücke und insbesondere endlose Bänder präzise und kostengünstig schneidbearbeiten lassen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewegung des Schneidwerkzeugs in der Bahnführungsrichtung und quer dazu zwangssynchronisiert zur Bahnführung des Werkstücks sind.

Erfindungsgemäß ist das Schneidwerkzeug in einer Richtung quer zu einer Bahnführungsrichtung des Werkstückes beweglich. Das Schneidwerkzeug läßt sich daher linear führen. Dadurch läßt sich die Führung des Schneidwerkzeuges auf konstruktiv einfache Weise ausbilden. Durch die Bewegung des Schneidwerk­ zeuges synchron mit dem Werkstück läßt sich erreichen, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Schneid­ werkzeug längs der Bahnführungsrichtung des Werkzeuges bei einer Schneidbewegung im wesentlichen Null ist. Erfindungs­ gemäß muß daher, da keine Schneidwalzen notwendig sind, keine aufwendige und teure Synchronisierung zwischen solchen Walzen durchgeführt werden. Vielmehr wird die Bewegung des Schneid­ werkzeuges mit dem Werkstück synchronisiert. Dabei handelt es sich aber um lineare Bewegungen und diese Synchronisierung läßt sich auf einfache Weise mit genügender Genauigkeit durchführen. Durch die Zwangssynchronisierung der Bahnführung des Werkstücks, welche insbesondere durch Transportwalzen bewirkt wird, mit der Bewegung des Schneidwerkzeugs quer zur Bahnführungsrichtung und mit der Bewegung des Schneidwerk­ zeugs in der Bahnführungsrichtung sind alle wesentlichen Bewegungen im System miteinander gekoppelt, so daß sie nicht extern durch eine Regelungsvorrichtung synchronisiert werden müssen, sondern automatisch synchronisiert sind. Die Zwangs­ synchronisation sorgt also dafür, daß, wenn die Relativge­ schwindigkeit zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück in der Bahnführungsrichtung im wesentlichen Null ist, auch eine Schneidbewegung durchgeführt wird. Insbesondere ist dann aber auch dafür gesorgt, daß die Schneidbewegung beim Schnitt selber mit geringer Geschwindigkeit durchgeführt wird, um die Abnutzung des Schneidwerkzeugs zu minimieren und einen opti­ malen Schnitt zu erhalten.

Als Schneidwerkzeug lassen sich erfindungsgemäß beispiels­ weise Stanzen oder auch Ultraschallschneidwerkzeuge ein­ setzen.

Erfindungsgemäß können nicht nur Bahnmaterialien schneid­ bearbeitet werden, sondern auch Werkstücke, die bahnförmig zugeführt werden; beispielsweise kann kontinuierlich eine Mehrzahl von Werkstücken derart der Vorrichtung zugeführt werden, daß die Mehrzahl von Werkstücken eine Art von Werk­ stückbahn darstellt. Erfindungsgemäß lassen sich auch ge­ trennte Werkstücke in einer solchen Bahnführung schneid­ bearbeiten, d. h. es muß sich nicht um ein Endlosband handeln.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist das Schneidwerk­ zeug zur Durchführung einer Schneidbewegung in einer Schneid­ richtung verschieblich geführt. Bei einem Schneidvorgang handelt es sich insbesondere um einen Stanzvorgang, bei dem Schnittgut aus dem Werkstück ausgestanzt wird. Eine für die Führung des Schneidwerkzeuges erforderliche Verschiebungs­ führung läßt sich dann insbesondere linear ausbilden und ist damit konstruktiv wenig aufwendig. Durch eine derartige Aus­ bildung der Vorrichtung läßt sich insbesondere ein Schneid­ vorgang auch mit hoher Präzision durchführen, da ein Schneid­ messer in einer definierten einzigen Schneidrichtung auf das Werkstück trifft.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schneidwerkzeug so synchron mit dem Werkstück beweglich ist, daß die Relativ­ geschwindigkeit zwischen Werkstück und Schneidwerkzeug quer zur Schneidrichtung beim Schneidvorgang im wesentlichen Null ist. Das Schneidwerkzeug wird dadurch während des Schneid­ vorganges mit dem Werkstück mitbewegt, d. h. in dem Bezugs­ system des mitbewegten Schneidwerkzeuges ist dieses quer zur Schneidrichtung ruhend zum Werkstück. Es läßt sich dann ein hochpräziser Schnitt im Werkstück durchführen, wobei sich die Schneidvorrichtung mit geringem konstruktiven Aufwand aus­ bilden läßt.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist die Relativ­ geschwindigkeit zwischen Werkstück und Schneidwerkzeug in einem Totpunkt der Schneidbewegung des Schneidwerkzeuges im wesentlichen Null. Dies läßt sich auf konstruktiv einfache Weise erreichen, beispielsweise über einen Kurbeltrieb des Schneidwerkzeuges zur Durchführung einer Schneidbewegung, wobei der Kurbeltrieb selber wieder mittels eines Antriebs, welcher auch die Bahnführung des Werkstückes antreibt, antreibbar ist.

Konstruktiv günstig ist es, wenn die Schneideinrichtung einen verschieblichen Schlitten umfaßt, an welchem das Schneidwerk­ zeug beweglich angeordnet ist. Durch Verschiebung des Schlittens selber läßt sich dann die Synchronisierung der translatorischen Bewegung des Schneidwerkzeuges mit dem Werk­ stück bewirken. Die Schneidbewegung selber läßt sich dadurch durchführen, daß das Schneidwerkzeug relativ zum Schlitten beweglich ist.

Günstig ist es, wenn die Schneidbewegung des Schneidwerk­ zeuges im wesentlichen senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Schlittens ist. Dadurch trifft das Schneidwerkzeug im wesentlichen senkrecht auf das Werkstück, so daß sich ein hochpräziser Schnitt erreichen läßt.

Günstig ist es auch, wenn der Schlitten im wesentlichen parallel zur Bahnführungsrichtung des Werkstückes verschieb­ lich geführt ist. Es läßt sich dann auf einfache Weise eine Synchronisierung der Bewegung des Schlittens mit der Bahn­ führung des Werkstückes erreichen.

Vorteilhafterweise ist dabei das Werkstück durch den Schlitten geführt; insbesondere ist das Werkstück zwischen einem Schneidwerkzeug und einem Gegenwerkzeug durch den Schlitten geführt. Durch den Schneidvorgang wird dann die Bahnführung des Werkstückes minimal beeinflußt.

Konstruktiv und zur Erreichung einer hohen Schnittpräzision besonders günstig ist es, wenn das Schneidwerkzeug als Scherenschnittwerkzeug ausgebildet ist. Es lassen sich dann unter geringem Kostaufwand präzise Konturschnitte in das Werkstück einbringen.

Günstigerweise ist dabei dem Schneidwerkzeug ein Gegenwerk­ zeug zugeordnet, um einen präzisen Schnitt zu erhalten.

Günstig ist es, wenn das Gegenwerkzeug starr an einem ver­ schieblichen Schlitten, an welchem das Schneidwerkzeug beweg­ lich geführt ist, angeordnet ist. Dadurch ist die Bahnführung des Werkstückes bei einem Schneidvorgang minimal beeinflußt, da insbesondere das Werkstück auch nicht lokal von seiner Bahnführungsrichtung abgelenkt wird.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist das Schneidwerk­ zeug als Ultraschallwerkzeug ausgebildet. Insbesondere ist eine Sonotrode vorgesehen und ein Amboß als Gegenwerkzeug. Durch die synchrone Verschiebung mit dem Werkstück läßt sich erfindungsgemäß ein bahnförmiges Werkstück auch mit Ultra­ schall kontinuierlich ohne Stopp der Bahnführung des Werk­ stückes schneiden.

Es kann auch vorgesehen sein, daß das Gegenwerkzeug ver­ schieblich an einem Schlitten zur Führung des Schneidwerk­ zeugs angeordnet ist. Insbesondere sind dabei das Schneid­ werkzeug und das Gegenwerkzeug synchron zueinander beweglich. Bei der Schneidbewegung an einem Werkstück lassen sich dann das Schneidwerkzeug und das Gegenwerkzeug aufeinander zu führen, wobei beim Schnitt selber die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück längs der Bahnfüh­ rungsrichtung des Werkstücks im wesentlichen Null ist.

Aufgrund dieser relativen Geschwindigkeit Null läßt sich das Werkstück zwischen dem Gegenwerkzeug und dem Schneidwerkzeug einklemmen und dadurch lassen sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dickere bahnförmige Werkstücke schneiden, ohne daß eine Regelungsvorrichtung zur Synchronisation vor­ gesehen werden muß, sondern vielmehr die Zwangssynchronisa­ tion zwischen der Bahnführung des Werkstücks, der Bahnführung eines Schlittens und der Schneidebewegung des Schneidwerk­ zeugs zur Schneidbearbeitung des Werkstücks ausreicht.

Bei einer weiteren Variante einer Ausführungsform ist das Schneidwerkzeug als Schneidstempel ausgebildet mit einer Schneidmatrize als Gegenwerkzeug. Dadurch läßt sich Schnitt­ gut aus dem bahnförmigen Werkstück kontinuierlich ohne Stopp der Bahnführung ausstanzen.

Um eine zeitsparende Schneidbearbeitung eines bahnförmigen Werkstückes zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn eine Mehr­ zahl von synchron mit dem Werkstück führbaren Schneidwerk­ zeugen angeordnet ist. Es lassen sich dann gleichzeitig eine Mehrzahl von Konturschnitten in das Werkstück einbringen.

Beispielsweise ist eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen auf­ einanderfolgend bezüglich einer Bahnführungsrichtung des Werkstückes vorgesehen. Die Schneidwerkzeuge sind dann hintereinander angeordnet, wobei ihre Anordnung auch versetzt bezüglich einer Bahnführungsrichtung sein kann. Es läßt sich dann gleichzeitig eine Mehrzahl von Konturschnitten ein­ bringen.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Mehrzahl von Schneid­ werkzeugen nebeneinander bezüglich einer Querrichtung der Bahnführungsrichtung angeordnet sein, wobei die Schneidwerk­ zeuge auch versetzt zu der Querrichtung sein können. Dadurch läßt sich eine Mehrzahl von Konturschnitten entsprechend quer zur Bahnführungsrichtung einbringen.

Vorteilhafterweise ist das Schneidwerkzeug synchron mit der Bahnführung des Werkstückes entgegen der Bahnführungsrichtung des Werkstückes rücksetzbar. Insbesondere wenn das bahnförmi­ ge Werkstück ein Endlosband ist, dann muß, da die Linearfüh­ rung des Schneidwerkzeuges synchron mit dem Werkstück be­ grenzt ist, dieses zurückgesetzt werden.

Vorteilhafterweise erfolgt diese Zurücksetzung synchron mit dem Werkstück derart, daß eine optimale Schneidbearbeitung des Werkstückes erreicht ist. Dies erfolgt insbesondere in Zusammenwirkung mit einer Mehrzahl von Schneidwerkzeugen, so daß die Materialbahn kontinuierlich ohne Stopp schneid­ bearbeitbar ist, auch unter Berücksichtigung, daß das Schneidwerkzeug entgegen der Bahnführungsrichtung des Werk­ stückes zurückgesetzt werden muß.

Günstigerweise ist ein Antrieb zur Durchführung der Schneid­ bewegung des Schneidwerkzeuges vorgesehen. Weiterhin ist es günstig, wenn ein Antrieb zur Bewegung des Schneidwerkzeuges mit dem Werkstück vorgesehen ist und ein Antrieb zur Bahn­ führung des Werkstückes vorgesehen ist.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Werkstück kontinuierlich geführt ist.

Günstig ist es, wenn der Antrieb für die Durchführung der Schneidbewegung und ein Antrieb für die Bewegung des Schneid­ werkzeuges mit dem Werkstück gekoppelt sind. Dadurch läßt sich auf einfache Weise die Synchronisierung der Bewegung des Schneidwerkzeuges längs der Bahnführung des Werkstücks erreichen.

Günstig ist es, wenn der Antrieb zur Bewegung des Schneid­ werkzeuges längs der Bahnführung des Werkstücks an einen Antrieb für die Bahnbewegung des Werkstückes gekoppelt ist. Dadurch lassen sich entsprechend gesteuert mit der Bahnfüh­ rung des Werkstückes Konturschnitte in das Werkstück ein­ bringen.

Bei einer Ausführungsform ist der Antrieb zur Bewegung des Schneidwerkzeuges längs der Bahnführung des Werkstücks mechanisch mit dem Antrieb zur Bahnführung des Werkstückes gekoppelt. Die mechanische Kopplung sorgt dann für eine Synchronisierung der Bewegung des Schneidwerkzeuges mit dem Werkstück.

Konstruktiv günstig ist es, wenn ein Riemenantrieb für die Bewegung des Schneidwerkzeuges längs der Bahnführung des Werkstücks vorgesehen ist. Über einen solchen Riemenantrieb läßt sich insbesondere auf einfache Weise eine Ankopplung einer translatorischen Bewegung des Schneidwerkzeuges synchron mit dem Werkstück während des Schnitts erreichen. Günstigerweise ist also ein Riemenantrieb zur Bahnführung des Werkstückes vorgesehen und insbesondere ist ein gemeinsamer Riemenantrieb für die Bewegung des Schneidwerkzeuges mit dem Werkstück und die Bahnführung des Werkstückes vorgesehen. Es kann auch ein Getriebe oder eine elektronische Welle zur Zwangssynchronisierung vorgesehen werden.

Auf konstruktiv einfache Weise läßt sich das Werkstück auf einer Bahn führen, wenn durch den Riemenantrieb eine Trans­ portwalze zur Bahnführung des Werkstückes angetrieben ist und über den Riemenantrieb eine Verschiebung des Schneidwerk­ zeuges betätigbar ist.

Günstig ist es dann insbesondere, wenn über den Riemenantrieb das Schneidwerkzeug zur Durchführung einer Schneidbewegung antreibbar ist. Dadurch läßt sich auch die Schneidbewegung des Schneidwerkzeuges mit der Bahnführung des Werkstückes und damit auch mit der translatorischen Bewegung des Schneidwerk­ zeuges synchronisieren, um so ein optimales Schnittergebnis zu erreichen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Kurbeltrieb zur Bewegung des Schneidwerkzeugs vorgesehen ist. Dieser Kurbel­ trieb ist beispielsweise über einen Riemenantrieb mit der Bahnführung des Werkstücks synchronisierbar, indem insbeson­ dere Transportwalzen dieser Bahnführung und eine Welle des Kurbeltriebs über den gleichen Riemenantrieb angetrieben sind. Mittels eines Kurbeltriebs läßt sich eine Rotations­ bewegung, beispielsweise vermittelt über einen Riemenantrieb, ein Getriebe oder auch über eine elektronische Welle, in eine Translationsbewegung umsetzen. Ist dafür gesorgt, daß sich das Schneidwerkzeug beispielsweise über einen Schlitten nur längs der Bahnführungsrichtung bewegen kann und quer zu dieser Richtung, dann läßt sich über den Kurbeltrieb eine oszillatorische Bewegung der Schneidwerkzeugs sowohl in der Bahnführungsrichtung als auch in der Querrichtung (der Schneidrichtung) antreiben. Dadurch ist automatisch für eine Zwangssynchronisation zwischen Bahnführung des Werkstücks, Bahnführung des Schlittens und Schneidbewegung des Schneid­ werkzeugs gesorgt. Es lassen sich dann die optimalen Schnitt­ bedingungen einstellen, d. h. es läßt sich einstellen, daß während des Schnittvorgangs die Geschwindigkeit des Schneid­ werkzeugs in der Bahnführungsrichtung im wesentlichen der Geschwindigkeit des Werkstücks entspricht und daß, wenn dieser Zustand erreicht ist, eben die Schnittbewegung durch­ geführt wird. Eine Antriebswelle des Kurbeltriebs weist dazu die gleiche Winkelgeschwindigkeit auf wie Transportwalzen für die Bahnführung des Werkstücks. Darüber hinaus läßt sich über einen Kurbelradius, beispielsweise über einen Exzenterab­ stand, eine Produktlänge für die Durchführung von beabstan­ deten Schnitten einstellen.

Insbesondere kann der Kurbelantrieb als Exzenterantrieb aus­ gebildet sein.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Kurbelradius proportional zu einem Hubweg des Schneidwerkzeugs ist. Bei einem Exzenter­ antrieb entspricht der Kurbelradius der Exzentrizität.

Günstig ist es auch, wenn ein Kurbelumlaufweg im wesentlichen einer Produktlänge entspricht. Es läßt sich dann auf einfache Weise eine Synchronisierung zwischen der Schneidbewegung und der Bahnführung des Werkstückes erreichen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es zur Synchronisierung der Bewegungen des Schneidwerkzeuges ebenfalls, wenn eine Win­ kelgeschwindigkeit einer Transportwalze im wesentlichen einer Winkelgeschwindigkeit einer Schneidwerkzeugbewegung ent­ spricht. Die Schneidwerkzeugbewegung läßt sich dabei über eine Rotationswelle vermitteln, die eben diese Winkelge­ schwindigkeit aufweist und die einen Kurbeltrieb betätigt, um die Rotationsbewegung in lineare, zueinander senkrechte Bewegungen des Schneidwerkzeugs umzusetzen.

Vorteilhafterweise ist eine gegenläufige Masse zum Massenaus­ gleich vorgesehen. Dadurch lassen sich beispielsweise Lager schonen und die Führungsgenauigkeit erhöhen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schlitten eine sinusförmige Bahnbewegung durchführt. Auf diese Weise lassen sich dünnere bahnförmige Werkstücke schneiden, wobei durch eine mechanische Kopplung zwischen einem Antrieb zur Bahn­ bewegung des Werkstücks und einem Antrieb zur Bewegung des Schneidwerkzeugs eine automatische Synchronisierung erreicht ist, so daß während des Schnitts selber die Relativgeschwin­ digkeit zwischen dem Schneidwerkzeug nach der Bahnführungs­ richtung und dem Werkstück im wesentlichen Null ist. Insbe­ sondere entspricht dann eine Maximalgeschwindigkeit der Bahnbewegung der Bahngeschwindigkeit des Werkstücks. Beim Erreichen der Maximalgeschwindigkeit bei der Bahnbewegung eines Schlittens, in welchem das Schneidwerkzeug geführt ist, ist dann eine Relativgeschwindigkeit Null des Schlittens zu dem Werkstück erreicht.

Mittels eines Kurbeltriebs läßt sich auf einfache Weise er­ reichen, daß das Schneidwerkzeug eine sinusförmige Hubbewe­ gung durchführt. Insbesondere ist dabei die Hubbewegung um 90° phasenverschoben zu einer Bewegung längs der Bahnführung des Werkstücks. Dadurch läßt sich erreichen, wenn das Schneidwerkzeug seine Maximalgeschwindigkeit längs der Bahnführungsrichtung erreicht, daß die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs quer dazu, d. h. in seiner Schneidrichtung, einen Nulldurchgang aufweist und damit betragsmäßig die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs beim Schnitt selber minimiert ist. Dadurch läßt sich zum einen der Schnitt genauer einbringen und zum anderen ist die Abnutzung des Schneidwerkzeugs minimiert.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläu­ terung der Erfindung. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische beispielhafte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schneidbear­ beitung eines bahnförmigen Werkstückes;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie X-X bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Schneidbearbeitung eines bahn­ förmigen Werkstückes in einer Seitenansicht;

Fig. 4 eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3 längs der Linie A-A;

Fig. 5 den Verlauf der Geschwindigkeiten einer Bahnbewe­ gung des Werkstücks und der Bewegungen des Schneidwerkzeugs längs der Bahnführungsrichtung und quer dazu; und

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Schlittens, bei dem das Gegenwerkzeug ebenfalls verschieblich geführt ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schneidbearbeitung eines bahnförmigen Werkstückes, welche in einer schematischen Darstellung in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Grundplatte 12, welche fest auf einem Boden montiert ist.

Auf der Grundplatte 12 ist eine Linearführung 14 für eine Schneideinrichtung 15 mit einem Schlitten 16 angeordnet. Diese Linearführung 14 umfaßt insbesondere zwei parallele in einem Abstand angeordnete Führungsschienen 18a, 18b, auf denen der Schlitten 16 längs dieser Führungsschienen 18a, 18b in einer Verschiebungsrichtung 20 gleitverschieblich geführt ist.

Zur Bewegung des Schlittens 16 ist ein Antrieb 22 vorgesehen. Die Linearführung 14 ist mit einem ersten Anschlag 26 und einem zweiten Anschlag 28 versehen, zwischen welchen der Schlitten 16 verschieblich geführt ist. Der erste Anschlag 26 definiert eine Ausgangsstellung, von der aus der Schlitten 16 in eine Vorwärtsrichtung 30 verschieblich ist. Der zweite An­ schlag 28 definiert eine Endposition, von der aus der Schlitten in einer Rückwärtsrichtung 32 zurückgesetzt werden muß. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß der Schlitten 16 zwischen den Anschlägen 26, 28 geführt ist, ohne diese zu erreichen. Ein Erreichen eines Anschlags 26 oder 28 bedeutet eine Störfunktion und führt insbesondere zur Abschaltung der Vorrichtung.

Der Schlitten 16 umfaßt eine Halteplatte 34, welche über Führungsschuhe 36 verschieblich auf den Führungsschienen 18a, 18b der Linearführung 14 gelagert ist. Die Halteplatte 34 trägt ein Säulengestell 38, welches vier Säulen 40 umfaßt, welche jeweils im Bereich einer Ecke der Halteplatte 34 mit dieser starr verbunden sind (vgl. Fig. 2).

Durch das Säulengestell 38 ist eine Führungsplatte 42 in einer Verschiebungsrichtung 44 verschieblich geführt. Die Verschiebungsrichtung 44 liegt dabei quer zur Verschiebungs­ richtung 20 des Schlittens 16 und ist insbesondere senkrecht zu dieser Verschiebungsrichtung 20. Die Verschiebungsrichtung 44 definiert die Schneidrichtung der Schneideinrichtung 15.

An der Führungsplatte 42 ist der Halteplatte 34 zugewandt ein Schneidstempel 46 angeordnet mit einer Schneidlinie 48. An der Halteplatte 34 sitzt dem Schneidstempel 46 zugewandt und an diesen angepaßt und auf diesen ausgerichtet eine Schneid­ matrize 50 als Gegenwerkzeug zu dem Schneidwerkzeug 46. Die Schneidlinie 48 des Schneidstempels 46 und entsprechend eine Schneidmatrizenöffnung 52 sind dabei so ausgebildet, daß aus einem bahnförmigen Werkstück 54 ein Schnittstück entsprechend dem Konturverlauf der Schneidmatrizenöffnung 52 und dem Konturverlauf der Schneidlinie 48 ausstanzbar ist.

Die Schneidmatrize 50 ist ausgehend von der Schneidmatrizen­ öffnung 52 mit einer durchgehenden Ausnehmung 56 versehen, welche der Halteplatte 34 zu sich erweitert und insbesondere sich konisch erweitert, um so die Abführung von Schnittgut zu erleichtern. Die Halteplatte 34 ist mit einer an die Aus­ nehmung 56 angepaßten Öffnung versehen (vgl. Fig. 4), durch die Schnittgut absaugbar ist.

Das Schneidwerkzeug 46 ist zur Durchführung einer Schneid­ bewegung durch einen Antrieb 58 angetrieben, so daß die Halteplatte 34 in ihrer Verschiebungsführung 60 am Säulen­ gestell 38 in Verschiebungsrichtung 44 beweglich ist.

Das bahnförmige Werkstück 54, bei welchem es sich um ein end­ loses Bahnmaterial handeln kann oder auch um eine Mehrzahl von Werkstücken, welche bahnförmig zugeführt werden und so eine Art "Bearbeitungswerkstück" bilden, wird der Vorrichtung 10 kontinuierlich zugeführt. Beispielsweise ist eine (in der Zeichnung nicht gezeigte) Abwicklungsvorrichtung für ein Bahnmaterial vorgesehen. Über ein Paar einander zugeordneter Eingangstransportwalzen 62, 64, welche gegenläufigen Drehsinn aufweisen und zwischen welchen das Werkstück 54 durchgeführt ist, und über ein Paar einander zugeordneter Ausgangs­ transportwalzen 66, 68 mit ebenfalls gegenläufigem Drehsinn wird das Werkstück 54 durch die Vorrichtung 10 transportiert.

Eine Drehachse 70 der Transportwalzen ist dabei quer und ins­ besondere senkrecht jeweils zu den Verschiebungsrichtungen 20 des Schlittens 16 und 44 des Schneidwerkzeuges 46 angeordnet. Durch die Transportwalzen 62, 64, 66, 68 ist eine Bahnführung des bahnförmigen Werkstückes 54 erreicht; die Transportwalzen sind dabei, zur Bahnführung des Werkstückes 54 mittels eines Antriebs (in der Zeichnung nicht gezeigt) angetrieben. Eine Bahnführungsrichtung 72 des Werkstückes 54 ist im wesentlichen parallel zu der Verschiebungsrichtung 20 des Schlittens 16.

Eine als Ganzes mit 74 bezeichnete Steuerungsvorrichtung, welche mit dem Antrieb für die Bahnführung des Werkstückes 54 verbunden ist (in der Fig. 1 durch die Verbindungen 76 und 78 angedeutet), steuert die Bewegung des Schneidwerkzeuges 46 in der Verschiebungsrichtung 20 (translatorische Bewegung mit dem Schlitten 16) und in der Verschiebungsrichtung 44 (Schneidbewegung) zwangssynchronisiert mit dem Antrieb zur Durchführung des Werkstücks 54. Sie steuert dazu den Antrieb 22 (angedeutet durch eine Verbindung 80) und den Antrieb 58 zur Durchführung einer Schneidbewegung des Schneidwerkzeuges 46 (angedeutet durch eine Verbindung 82).

Gesteuert über die Steuerungsvorrichtung 74 läßt sich der Schlitten 16 bei seiner Bewegung in die Vorwärtsrichtung 30 so synchron mit dem Werkstück 54 auf seiner Bahnführung in die Bahnführungsrichtung 72 bewegen, daß die Geschwindigkeit zwischen Schneidwerkzeug 46 und dem Werkstück 54 quer zur Verschiebungsrichtung 44 des Schneidwerkzeuges 46 (Schneid­ richtung) beim Schnitt im wesentlichen Null ist. Dadurch erfolgt der Schneidevorgang vom Schneidstempel 46 aus gesehen (d. h. in dem Bezugssystem des mitbewegten Schlittens 16) an einem im wesentlichen ruhenden Werkstück 54. Damit läßt sich bei kontinuierlicher Zufuhr des bahnförmigen Werkstückes 54 ein Konturschnitt bzw. Konturschnitte in dieses einbringen, wobei der Schneidevorgang durch Stanzen erfolgt.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist es vorgesehen, daß der Schneidstempel 46 eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 84 umfaßt (vgl. Fig. 2). Entsprechend sind dann die zuge­ ordneten Schneidmatrizen 50 ausgebildet. Es sind dann eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen quer zur Bahnführungsrichtung und/oder längs der Bahnführungsrichtung 72 an dem Schneid­ stempel 46 angeordnet und entsprechend an dem Gegenwerkzeug Schneidmatrize. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungs­ beispiel sind beispielsweise drei Schneidwerkzeuge auf einer Linie quer zur Bahnführungsrichtung 72 des Werkstückes 54 an dem Schneidstempel 46 unversetzt zueinander angeordnet. Bei einer Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 84 lassen sich dann bei einer Schneidbewegung des Schneidstempels 46 gleichzeitig eine Mehrzahl von Konturschnitten 86 in das Werkstück 54 ein­ bringen.

Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert wie folgt:
Das bahnförmige Werkstück 54 wird über die Transportwalzen 62, 64, 66, 68 in einer Bahnführung durch die Vorrichtung 10 geführt. Insbesondere wird dabei das Werkstück 54 durch den Schlitten 16 zwischen dem Schneidstempel 46 als Schneidwerk­ zeug und der Schneidmatrize 50 als Gegenwerkzeug geführt. Ausgehend von dem ersten Anschlag 26 wird der Schlitten 16 gesteuert durch die Steuerungsvorrichtung 74 in die Vorwärts­ richtung 30 mit einer derartigen Geschwindigkeit bewegt, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Schlitten 16 und Werk­ stück 54 im wesentlichen Null ist. Diese Bewegung ist dabei zwangssynchronisiert mit dem Antrieb der Transportwalzen 62, 64, 66, 68. Es wird dann eine Stanzbewegung zwischen dem Schneidwerkzeug 46 und der Schneidmatrize 50 durchgeführt, so daß entsprechende Konturschnitte 86 in das Werkstück 54 eingebracht werden und das Schnittgut wird abgeführt.

Erreicht der Schlitten 16 den zweiten Anschlag 28, so wird der Schlitten 16 insbesondere synchron mit der Bahnführung des Werkstückes 54 zurückgesetzt, d. h. der Schlitten 16 wird wieder in die Ausgangsposition gebracht, von der aus er synchron mit dem Werkstück 54 mitführbar ist.

Die Art der Rückführung richtet sich dabei an die spezielle Anwendung, insbesondere an die Größe und Anzahl der Kontur­ schnitte 86, welche an dem Werkstück 54 anzubringen sind, an das Schneidwerkzeug 46 bzw. 84 und an die Geschwindigkeit der Bahnführung des Werkstückes 54 und ist somit durch die Zwangssynchronisierung bestimmt.

Die Zwangssynchronisation der Antriebe 22 und 58 mit dem Antrieb des Werkstücks 54 hat dabei zur Folge, daß die Schneidwerkzeugbewegung (translatorische Bewegung und Schneidbewegung) direkt von dem Antrieb der Transportwalzen 66, 68 und/oder 62, 64 gesteuert ist, ohne daß deren momen­ tane Position oder Winkelgeschwindigkeit ermittelt werden muß, um auf Basis der ermittelten Werte die Ansteuerung der Antriebe 22, 58 zu berechnen.

Als Schneidwerkzeug kann auch eine Ultraschallvorrichtung eingesetzt werden mit einer Sonotrode und einem Amboß als Gegenwerkzeug (in der Zeichnung nicht gezeigt).

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zwangssynchronisation zwischen Werk­ stückbewegung und Schlittenbewegung, welche in Fig. 3 als Ganzes mit 90 bezeichnet ist, ist auf einer Grundplatte 92 eine Linearführung 94 angeordnet, welche grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrie­ bene Linearführung 14. Auf der Linearführung 94 ist ein Schlitten 96 verschieblich in der Verschiebungsrichtung 20 geführt, wobei dieser Schlitten 96 grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie der im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebene Schlitten 16 und insbesondere ein Säulengestell 38 umfaßt, welches auf einer Halteplatte 34 angeordnet ist. Die Halteplatte 34 wiederum ist über Führungsschuhe 36 auf der Linearführung 94 geführt. An einer Führungsplatte 42 wiederum, welche in der Verschiebungsrichtung 44 linear verschieblich an dem Säulengestell 38 geführt ist, sitzt ein Schneidstempel 46, und diesem zugeordnet ist eine Schneid­ matrix 50 an der Halteplatte 34 montiert. Weiterhin sind Eingangstransportwalzen 62, 64 und Ausgangstransportwalzen 66, 68 zur Bahnführung des Werkstückes 54 vorgesehen.

Die Transportwalzen 64, 68 werden durch einen Motor 98 als Antrieb für die Bahnführung des Werkstückes 54 angetrieben. Dieser Motor umfaßt eine Welle 100, welche eine Riemenscheibe 102 antreibt. Ein Riemen 104 ist auf der Riemenscheibe 102 zu der Eingangstransportwalze 64 und zu der Ausgangstransport­ walze 68 geführt, wobei eine Umlenkrolle 106 zwischen der Riemenscheibe 102 und der Ausgangstransportwalze 68 vorge­ sehen ist. Weiterhin ist der Riemen 104 zwischen der Ein­ gangstransportwalze 64 und der Ausgangstransportwalze 68 geführt, wie untenstehend noch näher beschrieben wird.

Der Motor 98 treibt dadurch die Transportwalzen 64 und 68 an, so daß das bahnförmige Werkstück 54 kontinuierlich zu dessen Schneidbearbeitung durch die Vorrichtung 90 transportierbar ist.

Auf der Grundplatte 92 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Haltegestell 108 angeordnet, in welchem in Drehlagern 110 eine Welle 112 drehbar gelagert ist, die quer zur Bahnfüh­ rungsrichtung 72 des Werkstückes 54 angeordnet ist.

An der Welle 112 sitzt drehfest mit dieser verbunden eine Riemenscheibe 118, über die der Riemen 104 geführt ist und mit der die Welle 112 antreibbar ist. Zwischen der Ausgangs­ transportwalze 68 und der Riemenscheibe 118 ist dazu an dem Haltegestell 108 eine Umlenkrolle 120 angeordnet.

An der Führungsplatte 42 des Schlittens 96 sitzt auf der dem Schneidwerkzeug 46 abgewandten Seite fest verbunden ein Lagerbock 122, in welchem die Welle 112 über eine Umsetzungs­ einheit 124 gelagert ist. Durch die Umsetzungseinheit 124 läßt sich eine Drehbewegung der Welle 112 in eine Linearbewe­ gung des Lagerbockes 122 in die Verschiebungsrichtung 44 bzw. ihre Gegenrichtung und in die Richtung 72 bzw. ihre Gegen­ richtung umsetzen. Sie bildet damit die Steuerungsvorrichtung 74 gemäß Fig. 1. Dadurch läßt sich über die Führungsplatte 42 das Schneidwerkzeug 46 bewegen, um so eine Schneidbewegung bezüglich des Werkstückes 54 durchzuführen. Weiterhin läßt sich dadurch der Schlitten 96 linear auf einer Bahnführung 94 bewegen, wobei insbesondere Schneidbewegung und Bahnbewegung gekoppelt sind.

Die Umsetzungseinheit 124 ist als Kurbeltrieb ausgebildet, um die mittels des Riemens 104 vermittelte Drehbewegung der Welle 112 in Linearbewegungen des Lagerbocks 122 umzusetzen.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Welle 112 um eine Achse 126 drehbar. Eine Scheibe 128 ist dazu exzentrisch mit einem Abstand x (Fig. 3) zwischen der Achse 126 und einem Scheibenmittelpunkt angeordnet, so daß die Scheibe 128 eine Exzenterscheibe darstellt. Die Bahn­ geschwindigkeit des Werkstückes 54 wird eingestellt durch die Umlaufgeschwindigkeiten der Transportwalzen 62, 64, 66, 68. Die Welle 112 dreht sich mit der gleichen Winkelgeschwindig­ keit wie diese Transportwalzen. Die Scheibe 128 dreht sich mit der Welle 112 auf einer Bahn mit Radius x und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Welle 112. Die maximale Bahngeschwindigkeit für den Schlitten 96 ist dann erreicht, wenn der untere Totpunkt der Exzenterbewegung erreicht ist, d. h. wenn der Lagerbock 122 nur eine Kraft­ komponente in die Richtung 72 erfährt und die Kraftkomponente in der Schneidrichtung Null ist. In diesem Totpunkt ist die Bahngeschwindigkeit der Scheibe 128 v = ω.x (ω: Winkel­ geschwindigkeit der Transportwalzen) und damit die Geschwindigkeit des Schlittens 96 momentan v = ω.x.

Die Bahngeschwindigkeit des Werkstücks 54 ist v_Bahn = Wegstrecke/Zeit. Soll während eines Umlaufs der Welle 112 ein vollständiger Schneidzyklus durchgeführt werden, dann ergibt sich eine Produktlänge P in einer Umlaufzeit T = 2Π/ω.

Im unteren Totpunkt sind dann der Schlitten 96 und das Werkstück relativ zueinander in Ruhe, wenn v_Bahn = ω.x = P.ω/2Π, d. h. es muß die Bedingung P = 2Πx für den Exzenterabstand x erfüllt sein.

Der Exzenterabstand x, welcher einem Kurbelradius entspricht, ist also so eingestellt, daß der Kurbelumlaufweg 2πx im wesentlichen einer Produktlänge P, d. h. Schnittlänge, am Werkstück 54 entspricht.

Ein Hub des Lagerbocks 122 ist dabei im wesentlichen pro­ portional zum Kurbelradius x (Exzentrizität) und entspricht im wesentlichen dem Doppelten des Kurbelradius x.

In Fig. 5 sind die Geschwindigkeiten v_Bahn des Werkstücks 54 (Bezugszeichen 202), des Schlittens 96 auf seiner Bahnführung 94 (Bezugszeichen 204) und des Schneidstempels 46 (Bezugs­ zeichen 206) gezeigt.

Die Winkelgeschwindigkeit der Transportwalzen 62, 64, 66, 68 ist dabei als konstant angenommen, so daß das Werkzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit 202 durch die erfindungs­ gemäße Vorrichtung bewegt wird. Die Geschwindigkeit des Schlittens 204 weist einen oszillatorischen Verlauf auf, d. h. sie weist Nulldurchgänge 208 auf, wobei bei einer positiven Geschwindigkeit sich der Schlitten in der Bahnfüh­ rungsrichtung 72 bewegt und bei negativer Geschwindigkeit der Schlitten sich in die Gegenrichtung bewegt. Die Geschwindig­ keit des Schlittens 96 auf seiner Bahnführung 94 ist dabei so eingestellt, daß in einem unteren Totpunkt der Schneidbewe­ gung des Schneidwerkzeugs 46 die Geschwindigkeit 210 des Schlittens 96 derjenigen des Werkstücks entspricht, so daß die Relativgeschwindigkeit dieser beiden zueinander Null ist. Exakt an diesem Punkt 210 ist damit der Schlitten relativ zu dem Werkstück 54 in Ruhe.

Die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 46 beim Hub am Schlitten 96 ist um 90° zu der Geschwindigkeit 204 des Schlittens 96 phasenverschoben: Ist die Geschwindigkeit des Schlittens 96 auf seiner Bahnführung 94 maximal, dann führt die Geschwindigkeit 206 des Schneidwerkzeugs 46 einen Null­ durchgang durch. Dadurch erhält man eine erwünschte geringe Schnittgeschwindigkeit, bei der beispielsweise eine Abnutzung des Schneidwerkzeugs 46 minimiert ist und sich der Schneid­ vorgang mit hoher Genauigkeit durchführen läßt. Beim Errei­ chen eines Totpunkts 212 der Schneidbewegung bewegt sich dieses in eine Gegenrichtung, d. h. wird wieder nach oben von dem Werkstück weg geführt, wobei der Schlitten eine Viertel­ periode später seine Bewegungsrichtung umdreht und in die Gegenrichtung zur Bahnbewegungsrichtung 72 geführt wird.

Erfindungsgemäß ist über die Umsetzungseinheit 124 sowohl die Schneidbewegung des Schneidwerkzeugs 46 in der Schneidrich­ tung 44 als auch die Bewegung des Schlittens 96 auf seiner Bahnführung 94 in der Richtung 72 bzw. deren Gegenrichtung zwangssynchronisiert mit der Bahnführung des Werkstücks 54.

Die Umsetzungseinheit 124 ist dabei angetrieben durch die Welle 112, welche wiederum vermittelt über den Riemen 104 von dem gleichen Antrieb 98 angetrieben ist wie die Transport­ walzen 62, 64, 66, 68 zur Bahnführung des Werkstücks 54. Es muß also keine besondere Steuerung oder Regelung vorgesehen werden, welche die Schneidbewegung und die Schlittenbewegung an die Bahnbewegung des Werkstücks 54 anpaßt.

Ist dabei der Exzenterabstand gemäß der Bedingung P = 2Πx eingestellt, dann ergibt sich automatisch die gewünschte Produktlänge bei der periodischen Durchführung der Schneid­ bewegung des Schneidwerkzeugs 46.

Die Übertragung der Winkelgeschwindigkeit der Transportwalzen der Bahnführung des Werkstücks 54 kann anstatt eines Riemens beispielsweise auch über ein Getriebe und insbesondere Zahn­ radgetriebe erfolgen. Auf diese Weise läßt sich ebenfalls sicherstellen, daß in einem Totpunkt der Schneidbewegung die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück 54 und dem Schlitten 96 im wesentlichen Null ist.

Alternativ kann auch eine "elektronische Welle" vorgesehen werden, welche eine Zwangssynchronisation zwischen der Bahn­ führung des Werkstücks 54 und der Hubbewegung am Schlitten 96 und der Linearbewegung des Schlittens 96 durchführt. Diese elektronische Welle kann eine elektronische Steuerung sein, welche die Winkelgeschwindigkeit der Transportwalzen 62, 64, 66, 68 ohne dazwischengeschaltete Regelung direkt auf die Welle 112 übertragt, so daß diese mit der gleichen Winkel­ geschwindigkeit rotiert. Die elektronische Welle stellt einen elektronischen Ersatz für eine mechanische Kopplung, bei­ spielsweise über einen Riemen 104 oder über ein Zahnrad­ getriebe, dar, muß dabei nur dafür sorgen, daß die Winkel­ geschwindigkeit der Transportwalzen direkt übertragen wird.

Insbesondere ist es vorgesehen, daß die entsprechenden Winkelgeschwindigkeiten konstant sind, um so eine geeignete Anpassung zu erhalten.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich insbe­ sondere dünnere bahnförmige Werkstücke 54 schneidbearbeiten.

Auf der Linearführung 94 ist ein weiterer Schlitten 130 mit dem Schlitten 96 geführt, wobei der Schlitten 130 zwischen dar Transportwalze 64 und dem Schlitten 96 angeordnet ist. Der Schlitten 130 umfaßt eine Halteplatte 132, an welcher Führungsschuhe 134 zur Führung auf der Linearführung 94 sitzen. An der Halteplatte 132 wiederum sitzt ein Halte­ gestell 136, an dem parallel zur Welle 112 eine Welle 138 gelagert ist, an der eine Riemenscheibe 140 sitzt. Umgelenkt durch eine Umlenkrolle 142 ist dabei von der Riemenscheibe 118 kommend der Riemen 104 an der Riemenscheibe 140 zu der Transportwalze 64 geführt. Der Riemen ist dabei aber so ge­ führt, daß die Drehrichtung der Riemenscheibe 140 gegenläufig ist zur Drehrichtung der Riemenscheibe 118.

An der Welle 138 wiederum ist eine Umsetzungseinheit 142 an­ geordnet, welche grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie die Umsetzungseinheit 124. Es läßt sich dann eine in der Ver­ schiebungsrichtung 44 gegenläufige Massenbewegung zwischen den Schlitten 96 und 130 erzeugen. Wird beispielsweise der Schneidstempel 46 nach unten bewegt, so läßt sich eine bestimmte Masse an dem Schlitten 130 nach oben bewegen. Durch entsprechende Dimensionierung läßt sich ein Massenausgleich bezüglich der Vorrichtung 90 erreichen.

Ein Massenausgleich läßt sich beispielsweise auch dadurch erreichen, daß unter der Grundplatte 92 ein entsprechender Hebelmechanismus angeordnet ist oder auf elektrische oder pneumatische Weise oder auch mit Hilfe einer Flüssigkeit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel funktioniert wie folgt:

Durch den Motor 98 wird das bahnförmige Werkstück 54 kontinu­ ierlich der Vorrichtung 90 zugeführt. Die Drehgeschwindigkeit der Riemenscheibe 102, über die mittels des Riemens 104 die Transportwalzen 64 und 68 angetrieben werden, bestimmt dabei die Bahnführungsgeschwindigkeit des Werkstückes 54.

Die Drehung der Welle 100 wird über den Riemen 104, die Welle 112 und die Umsetzungseinheit 124 auf den Schlitten 96 über­ tragen und in eine Linearbewegung des Schlittens und einen Schneidwerkzeughub übersetzt, wobei die Lineargeschwindigkeit im unteren Totpunkt der Schneidbewegung im wesentlichen der Bahnführungsgeschwindigkeit des Werkstückes 54 entspricht. Dadurch ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück 54 und Schlitten 96 im wesentlichen Null.

Weiterhin wird die Riemenscheibe 118 zu einer Drehbewegung angetrieben und die Drehung der Riemenscheibe 118 über die Umsetzungseinheit 124, welche insbesondere als Kurbeltrieb ausgebildet ist, in eine Quer-Linearbewegung des Lagerbockes 122 relativ zur Schlittenbewegung umgesetzt, der dadurch das Schneidwerkzeug 46 zur Durchführung einer Schneidbewegung antreibt, und auf diese Weise läßt sich Schnittgut aus dem Werkstück 54 ausstanzen.

Das System ist vorzugsweise so eingestellt, daß in einem Tot­ punkt der Schneidbewegung, bei welchem das Schneidwerkzeug 46 vollständig in die Materialbahn 54 eingetaucht ist, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schlitten 96 und der Materialbahn 54 im wesentlichen Null ist.

Erfindungsgemäß sind der Antrieb des Werkstückes 54 auf seiner Bahnführung, der Antrieb zur Bewegung des Schlittens 96 und der Antrieb des Schneidwerkzeuges 46 zur Durchführung einer Schneidbewegung zwangssynchronisiert.

Bei einer Variante einer Ausführungsform, welche in Fig. 6 gezeigt ist, weist ein Schlitten 214 eine Halteplatte 216 auf, an welcher ein Schneidwerkzeug 218 gehalten ist. Diese Halteplatte 216 ist dabei am Schlitten 214 verschieblich gelagert, so daß das Schneidwerkzeug 218 eine Hubbewegung am Schlitten durchführen kann. An der Halteplatte 216 ist dabei ein Lagerbock 220 angeordnet, in dem eine Welle 222 mit einem Exzenter 224 so gelagert ist, daß bei Drehung der Welle der Schlitten 214 zum einen auf seiner Bahnführung 94 hin und her beweglich ist und zum anderen die Hubbewegung des Schneid­ werkzeugs 218 antreibbar ist.

Ferner ist eine Halteplatte 226 vorgesehen, welche verschieb­ lich an dem Schlitten 214 geführt ist, so daß diese Halte­ platte 226 eine Hubbewegung ausüben kann. An einer dem Schneidwerkzeug 216 zugewandten Seite der Halteplatte 226 sitzt eine Schneidmatrize 228, wobei zwischen dem Schneid­ werkzeug 218 und der Schneidmatrize 228 das bahnförmige Werkstück 54 durchgeführt ist in einer konstanten Höhe bezüglich Säulen 230 des Schlittens 214, wobei an diesen Säulen 230 die beiden Halteplatten 216 und 226 verschieblich geführt sind.

An der Halteplatte 226 sitzt auf der der Schneidmatrize 228 abgewandten Seite ein weiterer Lagerbock 232, in dem eine Welle 234 mit einem Exzenter 236 so gelagert ist, daß bei Drehung der Welle 234 eine Hubbewegung der Halteplatte 226 angetrieben ist und der Schlitten 214 linear bewegt wird.

Der Antrieb des Schlittens 214 auf seiner Bahnführung 94 und die Hubbewegung des Schneidwerkzeugs 218 und der Schneid­ matrize 228 aufeinander zu und relativ zu dem Werkstück 54 sind dabei so zu dem Antrieb des Werkstücks 54 auf seiner Bahnbewegung synchronisiert, daß im Totpunkt der Schneid­ bewegung die relative Geschwindigkeit zwischen dem Schlitten 214 und dem Werkstück 54 im wesentlichen Null ist. Dadurch, daß zusätzlich noch die Schneidmatrize 228 auf das Schneid­ werkzeug 218 zu bewegt wird, lassen sich auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dickere Werkstücke schneid­ bearbeiten, wobei aufgrund der Zwangssynchronisierung auf eine Regelung der Hubbewegungen und der Linearbewegung verzichtet werden kann.

Wie oben erwähnt, läßt sich über die Ausbildung des Exzenterabstands x eine Produktlänge P für die Schneidbear­ beitung einstellen bzw. bei vorgegebener Produktlänge P muß der Exzenterabstand x entsprechend gewählt werden.

Insbesondere ist dazu die Umsetzungseinheit 124 und, falls vorgesehen, die weiteren Umsetzungseinheiten 142 und eine Umsetzungseinheit für eine Schneidmatrize 228, so ausge­ bildet, daß der Exzenterabstand auf einfache Weise angepaßt werden kann. Beispielsweise ist dazu eine Scheibe vorgesehen, deren Abstand zu der zugeordneten Wellenachse, beispielsweise der Achse 126 der Welle 112, auf fixierbare Weise einstellbar ist, indem entsprechend die Scheibe in dem gewünschten Abstand aufgesetzt wird.

Claims (42)

1. Vorrichtung zur Schneidbearbeitung eines bahnförmigen Werkstückes (54), welches auf einer Bahnführung geführt ist, mit einer Schneideinrichtung (15), welche ein relativ zu dem Werkstück (54) bewegliches Schneidwerk­ zeug (46) umfaßt, wobei das Schneidwerkzeug (46) zur Durchführung einer Schneidbewegung in einer Richtung (44) quer zu einer Bahnführungsrichtung (72) des Werkstückes (54) beweglich ist und das Schneidwerkzeug (46) synchron mit dem Werkstück (54) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schneidwerkzeugs (46) in der Bahnführungs­ richtung (72) und quer dazu zwangssynchronisiert zur Bahnführung des Werkstücks (54) sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) zur Durchführung einer Schneid­ bewegung in einer Schneidrichtung (44) verschieblich geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) so synchron mit dem Werkstück (54) beweglich ist, daß die Relativ­ geschwindigkeit zwischen Werkstück (54) und Schneid­ werkzeug (46) quer zur Schneidrichtung (44) beim Schneidvorgang im wesentlichen Null ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück (54) und Schneidwerkzeug (46) in einem Totpunkt der Schneid­ bewegung des Schneidwerkzeuges (46) im wesentlichen Null ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (15) einen verschieblichen Schlitten (16; 96) umfaßt, an welchem das Schneidwerkzeug (46) beweglich angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbewegung des Schneidwerkzeuges (46) im wesentlichen senkrecht zur Verschiebungsrichtung (20) des Schlittens (16; 96) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlitten (16; 96) im wesentlichen parallel zur Bahnführungsrichtung (72) des Werkstückes (54) verschieblich geführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (54) durch den Schlitten (16; 96) geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) als Scherenschnittwerkzeug ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schneidwerkzeug (46) ein Gegenwerkzeug (50) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenwerkzeug (50) starr an einem verschieb­ lichen Schlitten (16; 96), an welchem das Schneidwerk­ zeug (46) beweglich geführt ist, angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenwerkzeug verschieblich an einem Schlitten zur Führung des Schneidwerkzeugs angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug und das Gegenwerkzeug synchron zueinander beweglich sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug als Ultraschallwerkzeug ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) als Schneidstempel ausgebildet ist mit einer Schneidmatrize (50) als Gegenwerkzeug.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von synchron mit dem Werkstück (54) führbaren Schneidwerkzeugen (84) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen (84) aufein­ anderfolgend bezüglich einer Bahnführungsrichtung (72) des Werkstückes (54) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen neben­ einander bezüglich einer Querrichtung zur Bahnführungs­ richtung (72) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) synchron mit der Bahnführung des Werkstückes (54) ent­ gegen der Bahnführungsrichtung (72) des Werkstückes (54) rücksetzbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (58; 124) zur Durchführung der Schneidbewegung des Schneidwerkzeuges (46) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (22; 98) zur Bewegung des Schneidwerkzeuges (46) mit dem Werkstück (54) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb zur Bahnführung des Werkstückes (54) vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (54) kontinuierlich geführt ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (58; 124) für die Durch­ führung der Schneidbewegung und ein Antrieb (22; 98) für die Bewegung des Schneidwerkzeuges (46) längs der Bahn­ führung des Werkstücks (54) gekoppelt sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (22; 98) zur Bewegung des Schneidwerkzeuges längs der Bahnführung des Werk­ stücks (54) an einen Antrieb für die Bahnbewegung des Werkstückes (54) gekoppelt ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb (98) zur Bewegung des Schneid­ werkzeuges (46) längs der Bahnführung des Werkstücks (54) mechanisch mit dem Antrieb zur Bahnführung des Werkstückes (54) gekoppelt ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Riemenantrieb für die Bewegung des Schneidwerkzeuges (46) längs der Bahnführung des Werkstücks (54) vorgesehen ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Riemenantrieb zur Bahnführung des Werkstückes (54) vorgesehen ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Riemenantrieb für die Bewegung des Schneidwerkzeuges (46) längs der Bahnführung des Werkstücks (54) und die Bahnführung des Werkstückes (54) vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Riemenantrieb eine Transportwalze (64; 68) zur Bahnführung des Werkstückes (54) antreibbar ist und eine Verschiebung des Schneidwerkzeuges (46) betätigbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß über den Riemenantrieb das Schneid­ werkzeug (46) zur Durchführung einer Schneidbewegung antreibbar ist.

32. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurbeltrieb (124) zur Bewegung des Schneidwerkzeuges (46) vorgesehen ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb als Exzenterantrieb ausgebildet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Kurbelradius (x) proportional zu einem Hubweg des Schneidwerkzeugs (46) ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurbelumlaufweg (2Πx) im wesentlichen einer Produktlänge (P) entspricht.

36. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Winkelgeschwindigkeit einer Transportwalze (64; 68) für die Bahnführung des Werkstücks (54) im wesentlichen einer Winkelgeschwindig­ keit eine Welle (112) zum Antrieb einer Schneidwerk­ zeugbewegung entspricht.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenläufige Masse zum Massen­ ausgleich vorgesehen ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (16; 96) eine sinus­ förmige Bahnbewegung durchführt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maximalgeschwindigkeit der Bahnbewegung der Bahngeschwindigkeit des Werkstücks (54) entspricht.

40. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (46) eine sinusförmige Hubbewegung durchführt.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung um 90° phasenverschoben zu einer Bewegung längs der Bahnführung des Werkstücks (54) ist.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Maximalgeschwindig­ keit des Schlittens (16; 96) die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs (46) einen Nulldurchgang aufweist.