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Die
Erfindung betrifft Tonabschneidemaschine.
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Abschneidemaschinen
werden im Wesentlichen zum Abschneiden von extrudierten Materialien die
z. B. in Form eines Strangs aus z. B. einem Extruder gepresst werden,
eingesetzt. Die Abschneidemaschine schneidet vorzugsweise den Strang
in gleichlange Stücke,
sogenannte Formlinge ab.
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In 1 ist
eine aus dem Stand der Technik bekannte Tonabschneidemaschine 1 zum
Abschneiden von Ton zur Herstellung von Ziegeln als Beispiel für eine typische
Abschneidemaschine dargestellt. Ein Tonstrang 10 wird von
einem nicht dargestellten Extruder kontinuierlich erzeugt. Mit Hilfe
der Abschneidemaschine 1 wird der Tonstrang 10 in
sogenannte Formlinge zerschnitten, wobei in 1 ein fertig
abgeschnittener Formling 11 dargestellt ist. Eine Abschneidevorrichtung 2,
welche in der beispielhaft dargestellten Tonabschneidemaschine in Form
eines Schneidtisches ausgebildet ist, weist zum Abschneiden des
Tonstrangs 10 drei Abschneidewerkzeuge 16a, 16b und 16c auf,
die im Rahmen der beispielhaft dargestellten Tonabschneidemaschine
als Drähte
ausgebildet sind. Die Schneidwerkzeuge 16a, 16b und 16c sind
in einem Schneidewerkzeughalter 12 eingespannt. Der Schneidwerkzeughalter 12 führt zum
Abschneiden des Tonstrangs 10 eine senkrechte Auf- und
Abbewegung (Z-Richtung) aus und zerschneidet solchermaßen den
Tonstrang 10 in gleichlange Formlinge.
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Gleichzeitig
führt die
Abschneidevorrichtung 2 auch während des Abschneidevorgangs
eine Bewegung in horizontale Richtung (X-Richtung) aus, um eine
senkrechte Schnittführung
durch den sich horizontal, im Rahmen des Ausführungsbeispiels, sich von rechts
nach links bewegenden Tonstrangs 10, welcher mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
von dem Extruder herausgepresst wird, zu gewährleisten. Ein erster rotatorischer
Motor 20 treibt rotatorisch ein erstes Drehelement 14 an,
das wiederum eine erste Kurbelstange 5 antreibt, die mit
der Abschneidevorrichtung 2 verbunden ist. Solchermaßen treibt der
erste rotatorische Motor 20 mittels einer Rotationsbewegung
die Abschneidevorrichtung 2 in horizontaler Richtung an.
Die Abschneidevorrichtung 2 ist solchermaßen mittels
des ersten rotatorischen Motors 20 in horizontaler Richtung
bewegbar.
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Die
Schneidwerkzeughalterung 12 und damit die Schneidwerkzeuge 16a, 16b und 16c werden
mittels eines zweiten rotatorischen Motors 3, der ein zweites
Drehelement 15 roatatorisch antreibt und über eine
zweite Kuppelstange 6 mit dem Schneidwerkzeughalter 12 verbunden
ist, in vertikale Richtung bewegt.
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Ein
dritter rotatorischer Motor 4 treibt über einen Riemen 22 ein
Band 7 an, mittels dessen der abgeschnittene Formling 11 von
der Abschneidevorrichtung 2 in der Darstellung gemäß 1 nach
links wegbewegt wird. Über
eine Führungsschiene 9,
die fest mit einem Grundgestell 8 der Maschine verbunden
ist und über
Führungsschuhe 13a und 13b,
die fest mit der Abschneidevorrichtung 2 verbunden sind, wird
die horizontale Bewegung der Abschneidevorrichtung 2 geführt.
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In 2 ist
die Abschneidemaschine 1 gemäß 1 in einer
um 90° gedrehten
perspektivischen Ansicht zu sehen, wobei die Bezugszeichen der in
der Ansicht gemäß 1 nicht
sichtbaren Elemente mit jeweils einem Strich indiziert sind. Die
mit Strich indizierten Elemente gemäß 2 entsprechen
dabei von der Bezeichnung und der Funktion den entsprechend nicht
mit einem Strich als Index versehenen Elementen gemäß 1.
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Bei
der oben beschriebenen Tonabschneidemaschine muss um einen senkrechten
Schnitt während
des Tontransportes zu erhalten, die Abschneidevorrichtung 2 für die Schneiddauer
der Geschwindigkeit des Tonstranges 10 angepasst werden.
Die Drehzahl des ersten rotatorischen Motors 20 zur Bewegung
der Abschneidevorrichtung 2 in waagerechter Richtung muss
dabei ständig
so verändert
werden, dass eine Gleichlaufphase mit der gleichmäßigen linearen
Bewegung des z. B. aus einem Extruder gepressten Tonstrangs 10 entsteht.
Somit muss die Drehgeschwindigkeit des ersten rotatorischen Motors 20 ständig verändert werden
um eine lineare gleichmäßige Bewegung
der Abschneidevorrichtung 2 in horizontaler Richtung zu
gewährleisten.
Diese aus dem Stand der Technik bekannte Antriebslösung zur
Bewegung der Abschneidevorrichtung 2 in horizontale Richtung
mittels eines rotatorischen Motors 20 erfordert somit hohen
steuerungs- und regelungstechnischen Aufwand und eine relativ aufwendige Mechanik.
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Die
oben beschriebene Problematik tritt dabei nicht nur bei Tonabschneidemaschinen
zum Abschneiden von Ton auf, sondern auch ganz allgemein auch bei
anderen Abschneidemaschinen zum Abschneiden von anderen Materialen.
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Aus
der Druckschrift "Neuer
KELLER HCW-Universalabschneider mit innovativer Antriebstechnik", der Firma KELLER
HCW, ist eine Tonabschneidemaschine, wie in 1 und 2 beschrieben,
bekannt.
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Aus
der
DE 10 2004
013 993 A1 ist eine Schneideeinrichtung für eine Anlage
zur Herstellung von extrudierten Kunststoff- oder Laminat-Tubenschläuchen mit
einem gegenüber
einer Basis hin- und herbewegbaren Schlitten bekannt.
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Aus
der
EP 0 543 771 A1 ist
eine Schneidvorrichtung für
eine Extrusionsanlage mit einem, mittels eines rotatorischen elektrischen
Motors zum Schnitt durch einen Extrudorstrang bewegbaren Draht,
bekannt.
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Aus
der
DE 201 06 341
U1 ist eine Trenneinrichtung für eine Profilier- oder Rohrschweißanlage mit
einem, mittels eines elektrischen Linearmotors angetriebenen Schlitten,
bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tonabschneidemaschine
mit einem einfach aufgebauten Antrieb zum Bewegen einer Abschneidevorrichtung
in horizontaler Richtung zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Tonabschneidemaschine, wobei die Tonabschneidemaschine
eine Abschneidevorrichtung und einen elektrischen Linearmotor aufweist,
wobei die Abschneidevorrichtung ein mittels eines rotatorischen
elektrischen Motors in vertikaler Richtung bewegbares Schneidwerkzeug
aufweist, wobei die Abschneidevorrichtung mittels des Linearmotors
in horizontaler Richtung in Richtung der Bewegung eines Tonstrangs
bewegbar ist.
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Eineorteilhafte
Ausbildung der Erfindung ergibt sich aus dem abhängigen Anspruch 2.
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Es
erweist sich als vorteilhaft, dass die Abschneidevorrichtung ein
mittels eines rotatorischen elektrischen Motors in vertikaler Richtung
bewegbares Schneidwerkzeug aufweist, da ein rotatorischer Motor
zum Antreiben des Schneidewerkzeugs in vertikaler Richtung bei handelsüblichen
Maschinen typischerweise verwendet wird.
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Ferner
erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Abschneidevorrichtung
als Schneidtisch ausgebildet ist. Eine Ausbildung der Abschneidevorrichtung
als Schneidtisch stellt eine übliche
Ausbildung der Abschneidevorrichtung dar.
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Ferner
erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Schneidwerkzeug als Draht
ausgebildet ist. Eine Ausbildung des Schneidewerkzeugs als Draht
stellt eine übliche
Ausbildung des Schneidewerkzeugs dar.
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Bei
Tonabschneidemaschinen, die zum Abschneiden von Tonsträngen dienen,
muss die Bewegungsführung
in horizontaler Richtung der Abschneidevorrichtung mit hoher Präzision erfolgen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 eine
aus dem Stand der Technik bekannte Abschneidemaschine in einer Seitenansicht,
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2 eine
aus dem Stand der Technik bekannte Abschneidemaschine in einer Ansicht
von hinten,
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3 eine
erfindungsgemäße Abschneidemaschine
und
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4 eine
Detailansicht des Antriebssystems einer erfindungsgemäßen Abschneidemaschine.
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In 3 ist
eine erfindungsgemäße Abschneidemaschine 1' dargestellt.
Die in 3 dargestellte erfindungsgemäße Abschneidemaschine 1' entspricht
im Grundaufbau im Wesentlichen der vorstehend in 1 und 2 beschriebenen
handelsüblichen
Abschneidemaschine 1. Gleiche Elemente sind daher in 3 mit
den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1. Der wesentliche
Unterschied der erfindungsgemäßen Abschneidemaschine 1' gegenüber der
Abschneidemaschine 1 gemäß 1 und 2 besteht
darin, dass die Abschneidevorrichtung 2 nicht mittels eines
rotatorischen Motors über
eine Kurbelstange in horizontaler Richtung bewegt wird, sondern
das die Abschneidevorrichtung 2 mittels eines elektrischen
Linearmotors 19 in horizontaler Richtung bewegt wird. Die
Abschneidevorrichtung 2 wird solchermaßen erfindungsgemäß in horizontaler
Richtung nicht mehr wie beim Stand der Technik mittels des ersten
rotatorischen Motors 20 angetrieben sondern mittels des
Linearmotors 19. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird
zum Einen der mechanische Aufbau der Abschneidemaschine stark vereinfacht,
da das erste Drehelement 14 und die Kurbelstange 5 gemäß 1 und 2 entfallen
können
und gleichzeitig entfällt
auch die komplexe Steuerung und Regelung der Drehgeschwindigkeit
des ersten rotatorischen Motors 20 da bei der Verwendung
eines Linearmotors als Antriebssystem zur Realisierung der horizontalen
Bewegung der Abschneidevorrichtung 2 nicht die komplexe
sinusförmige
Drehbewegung des ersten Drehelements 14 in die lineare
Bewegung der Abschneidevorrichtung 2 umgerechnet werden
muss. Durch die Verwendung des Linearmotors 19 lässt sich
somit direkt die Geschwindigkeit der Abschneidevorrichtung 2 der
Geschwindigkeit des Tonstrangs 10, anpassen. Die Steuerung
und Regelung des Linearmotors 19 kann somit sehr einfach
aufgebaut sein.
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Der
Linearmotor 19 weist dabei einen Primärteil 18 auf, welcher
mit der Abschneidevorrichtung 2 fest verbunden ist und
ein Sekundärteil 17 auf, der
in Form von Permanentmagneten vorliegt. Der Sekundärteil 17 des
Linearmotors 19 ist fest an dem Grundgestell 8 angebracht,
wobei der Übersichtlichkeit halber
in 3 nur ein einzelner Permanentmagnet 21 mit
einem Bezugszeichen versehen ist.
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In 4 sind
die Wesentlichen Elemente noch einmal vergrößert dargestellt. Gleiche Elemente
sind dabei in 4 mit den gleichen Bezugszeichen
versehen wie in den 1, 2 und 3. Die
Abschneidevorrichtung 2 wird in horizontaler Richtung (X-Richtung)
mittels des Linearmotors 19 angetrieben. Die Führung der
Bewegung der Abschneidevorrichtung 2 erfolgt, wie schon
zu 1 und 2 beschrieben, über die
Führungsschuhe 13a und 13b,
welche mit der Abschneidevorrichtung 2 verbunden sind und über die
Führungsschiene 9, welche
fest mit dem Grundgestell 8 verbunden ist.
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Der
Sekundärteil 17 des
Linearmotors 19 ist fest mit dem Grundgestell 8 verbunden,
während
der Primärteil 18 des
Linearmotors 19 fest mit der Abschneidevorrichtung 2 verbunden
ist. Der Sekundärteil 17 liegt
in Form von Permanentmagneten vor, wobei der Übersichtlichkeit halber in 4 nur
ein einzelner Permanentmagnet 21 mit einem Bezugszeichen
versehen ist. Selbstverständlich
befinden sich auch bei der erfindungsgemäßen Abschneidemaschine 1', die in der
Ansicht gemäß 4 nicht
sichtbaren entsprechenden Elemente 13b', 13a' und 9', entsprechend wie in 2 dargestellt,
auf der gegenüberliegenden
in der Ansicht gemäß 4 nicht sichtbaren
Seite der Abschneidemaschine 1'.