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Die
Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 angegebenen Art. Ein wichtiges Anwendungsgebiet dieser
Vorrichtung ist die Herstellung von Etikettbändern.
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Wie
die
EP 0 853 697 zeigt,
webt man zunächst
eine breite Textilbahn auf einer Webmaschine, wobei in benachbarten
Bahnzonen mehrere Etikettbänder
hergestellt werden, die längsrandseitig zusammenhängen. Man
verwendet eine Schar von Schneidmessern, von denen jedes zwischen
zwei Einspannstellen gehalten wird, über welche elektrischer Strom
durch das Schneidmesser geleitet wird und es so beheizt. Die beiden
Einspannstellen werden von einem gemeinsamen Gehäuse getragen, welches auf der
einen Seite der Textilbahn angeordnet ist. Vom Gehäuse geht
ein Ausleger aus, der die eine der beiden Einspannstellen auf der
gegenüberliegenden
Seite der Trägerbahn
anordnet. Dabei durchgreift der Ausleger den in die Textilbahn geschnittenen
Schlitz zwischen benachbarten Bändern. Es
wird eine Schar solcher Schneidmesser verwendet, die in definiertem
Abstand zueinander angeordnet sind und die Textilbahn in den einzelnen
Bahnzonen in Etikettbänder
zerschneiden. Dieses thermische Schneiden der Textilbahn kann noch
auf der Webmaschine ausgeführt
werden. Die fertigen Etikettbänder
brauchen dann nur noch abschnittweise in die einzelnen Etiketten
zerschnitten zu werden.
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Die
Erfindung hat im Stand der Technik folgendes Problem erkannt. Üblicherweise
wird das Schneidmesser zwischen seinen beiden Einspannstellen in
stromlosem Zustand fixiert. Beim Spannen des Schneidmessers im kalten
Zustand nimmt das Schneidmesser zwischen seinen beiden Spannstellen
eine kurze Längendimension
ein. Wenn das Schneidmesser bei der späteren Benutzung durch elektrischen
Strom beheizt wird, nimmt die Einspann-Länge des Schneidmessers zwischen seinen
beiden Einspannstellen zu. Das liegt daran, dass eine gegebene Länge des
Schneidmessers sich bei Erhöhung
der Temperatur vergrößert. Die Folge
dieser Längenvergrößerung ist,
dass das Schneidmesser den gewünschten
idealen Streckverlauf zwischen den beiden Einspannstellen verlässt und
sich unkontrolliert krümmt.
Das beheizte, heiße Schneidmesser
lässt sich
nicht ohne Weiteres durch Lösen
der Einspannstellen wieder strecken, zumal dies umständlich und
zeitaufwendig ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln,
die das thermische Schneiden der Textilbahn verbessert. Dies wird
durch die im Anspruch 1 angeführten
Maßnahmen
erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
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Ziel
der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.
Dazu schlägt
die Erfindung vor, ein durch Federkraft belastetes Umlenkglied zwischen
den beiden Einspannstellen des Schneidmessers anzuordnen und die
Federkraft auf das Schneidmesser wirken zu lassen. Die Federkraft
wirkt dabei auf einen Abschnitt des Schneidmessers, welcher außerhalb
des den eigentlichen Trennschnitt erzeugenden Wirkabschnitts vom
Schneidmesser liegt. Dieser Wirkabschnitt nimmt die Kraft des Umlenkgliedes
auf, die sich dann auch in dem schnittwirksamen Wirkabschnitt des Schneidmessers
bemerkbar macht. Dieser mit dem Umlenkglied zusammenwirkende Abschnitt
darf deshalb als „Spannabschnitt" des Schneidmessers
bezeichnet werden.
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Die
Kraftbelastung ist bestrebt, die Einspann-Länge des Schneidmessers zu vergrößern und übt eine
definierte Spannkraft auf den Spannabschnitt des Schneidmessers
aus. Dadurch ergibt sich ein selbsttätiges Nachspannen des Schneidmessers im
erwärmten
Zustand, und zwar ganz unabhängig von
der jeweiligen Betriebstemperatur. Abgesehen vom Ausgangszustand,
wo das Schneidmesser zwischen seinen beiden Einspannstellen festgesetzt wird,
ist im Betriebszustand ein Lösen
und Festziehen der Einspannstellen bei der Erfindung unnötig. Gleichgültig wie
hoch die Betriebstemperatur ist, bleibt in dem Schnitt erzeugenden
Wirkabschnitt das Schneidmesser zwischen seinen Führungsstellen
in der Vorrichtung stets gestreckt. Ein Krümmungsverlauf ist verhindert.
Dadurch ist die jeweilige Lage der Schnittstelle in der Textilbahn
exakt definiert.
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Weitere
Maßnahmen
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung
in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigen:
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1,
in perspektivischer, schematischer Darstellung, verschiedene Arbeitsphasen
beim Weben einer breiten Textilbahn, aus welcher noch auf der Webmaschine
Bänder
geschnitten werden, wobei aus Gründen
der Deutlichkeit die erfindungsgemäßen Vorrichtungen weggelassen
sind,
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2 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bei ihrem Einsatz in der Breitbahn von 1 zwecks
Herstellung der Bänder,
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3,
in starker Vergrößerung,
ein Detail der in 2 gezeigten Vorrichtung mit
einem ersten Ausführungsbeispiel
eines Umlenkglieds,
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4,
in Vergrößerung,
einen Teilbereich der in 2 und 3 gezeigten
Vorrichtung,
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5 einen
zu 4 analogen Teilbereich einer alternativen Ausbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
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6 + 7 Teilstücke alternativer
Ausführungen
zweier weiterer Vorrichtungen nach der Erfindung.
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Die 1 zeigt
eine Webmaschine, wo eine Textilbahn 10 gewebt wird. Zur
Herstellung der Textilbahn 10 könnte man auch andere Textilmaschinen,
z. B. Wirkmaschinen, verwenden. Die Textilbahn 10 könnte auch
ein Vlies, eine Folie oder ein anderes Bahnerzeugnis sein, welches
aus schmelzfähigem Material
besteht. In 1 wird die Textilbahn 10 an der
dort mit 12 markierten Webstelle durch Verkreuzen von Kettfäden 11 mit
Schussfäden 14 erzeugt, wobei
die Schussfäden 14 sich über die
ganze Bahnbreite 13 erstrecken. In diesem Fall werden beim
Weben auf der Oberseite 16 der Textilbahn 10 diverse Muster 17 erzeugt;
und zwar in vielfacher Anordnung in nebeneinanderliegenden Bandzonen 18.
Die Unterseite der Textilbahn 10 ist mit 15 gekennzeichnet.
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Zwischen
den die Muster 17 aufweisenden Bandzonen 18 liegen
musterfreie Längsstreifen 19, wo
an den mit 21 markierten Stellen beheizte Schneidmesser 20 angeordnet
sind, die Bestandteil der anhand der 2 bis 7 noch
näher zu
beschreibenden Vorrichtungen 30.1 bis 30.4 sind. Durch
die an den Stellen 21 vorgesehenen Schneidmesser werden
in der Textilbahn 10 Trennschnitte 24 erzeugt,
durch welche die Textilbahn 10 in mehrere Bänder 10' aufgeteilt
wird. Dies geschieht, weil die Textilbahn 10 im Sinne des
Pfeils 27 längsbewegt wird.
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Dazu
dient eine Transporteinrichtung, von welcher in 1 lediglich
eine Abzugswalze 28 gezeigt ist. Durch die Drehgeschwindigkeit
der Abzugswalze 28 wird die Dichte der Schussfäden 14 im
Gewebe bestimmt. Durch die Transporteinrichtung werden die Bänder 10' in Längsrichtung 27 unter
einer gewissen Längsspannung
gehalten, die über
die Textilbahn 10 bis zur Webstelle 12 wirksam
ist. Die Kettfäden 11 müssten unter
einer hohen Fadenspannung von 25 g bis 40 g pro Kettfaden stehen.
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Durch
den Trennschnitt 24 eines jeden Schneidmessers entstehen
an den beiden Längsrändern benachbarter
Bänder 10' Schmelzkanten 29.
Im Bereich des Schneidmessers 20 sind diese Schmelzkanten 29 noch
rau, werden aber in der Vorrichtung 10.1 bis 10.4,
wie sie in den 2 bis 7 gezeigt sind,
geglättet.
Diese Glättung
erfolgt im Bereich der Abschnitte 25 der Bänder 10' und zwar – im vorliegenden
Fall – durch
Ausnutzung der Längsspannung 27.
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Die
Vorrichtungen 10.1 bis 10.4 haben teilweise einen übereinstimmenden
Aufbau, der anhand der 2 erläutert werden soll, wo ein erstes
Ausführungsbeispiel 30.1 der
Vorrichtung gezeigt ist. Quer zur Bandlängsrichtung verläuft ein
Träger 40,
an welchem eine Schar solcher Vorrichtungen 30.1 sitzen. Die
Vorrichtungen 30.1 umfassen ein Gehäuse 31, das mit Haltearmen 32, 33 den
Träger 40 an
gegenüberliegenden
Kantprofilen 42, 43 zwischen sich fasst. Zur Einstellung
der Breite der erzeugten Bänder 10' sind die Gehäuse 31 entlang
des Trägers 40 verstellbar.
Für die
präzise
Einstellung wird der Eingriff zwischen im Gehäuse 31 auf einer vertikalen Achse 34 schwenkgelagerten
Ritzel 35 und einer ortsfest am Träger 40 sitzenden Zahnstange 41 bewirkt.
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Das
Gehäuse 31 ist
mit zwei Auslegern 37, 38 versehen, die das Schneidmesser 20 tragen
und in 4 in Vergrößerung gezeigt
sind. Der eine Ausleger 37 befindet sich auf der Oberseite 16 der
Textilbahn 10, während
der andere Ausleger 38 durch den erzeugten Trennschnitt 24 hindurch
geführt
ist und mit seinem Auslegerende an der Bahn-Unterseite 15 positioniert
ist.
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Wie 4 erkennen
lässt,
besteht das Schneidmesser 20 aus einem flexiblen Draht,
dessen beide Drahtenden an zwei Einspannstellen 22, 23 fixiert
sind, die sich an den beiden Auslegern 37, 38 befinden.
Die Ausleger 37, 38 besitzen an ihren Enden auch
zwei Führungsnasen 47, 48,
die einen Schlitz zur Positionierung des entscheidenden Drahtmittelstücks 44 bestimmen,
welches die aus 1 und 2 ersichtliche
Schneidstelle 21 der Textilbahn 10 bestimmt. Das
Drahtmittelstück 44 nimmt eine
definierte Neigungslage bezüglich
der Textilbahn 10 ein, wie 2 erkennen
lässt.
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Das
untere Drahtendstück 45 des
Schneidmessers 20 ist in dem bereits erwähnten Schlitz
der unteren Führungsnase 48 und
einer Bohrung in der die Einspannstelle 23 bestimmenden
Schraube hindurchgeführt.
Durch Drehen der Schraube bei 23 wird das Drahtendstück 45 aufgewickelt,
um eine durch den Doppelpfeil in 4 veranschaulichte Drahtspannung 39 im
Bereich des schneidwirksamen Drahtmittelstücks 44 zu erzeugen,
welches der maßgebliche „Wirkbereich" für den Trennschnitt 24 ist.
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Das
obere Drahtendstück
lässt sich
in zwei Abschnitte 46, 49 gliedern, denen unterschiedliche Funktionen
zukommen. Der zweite Abschnitt 49 wird entlang des Auslegers 37 bis
zu der Schraube geführt,
welche als obere Einspannstelle 22 fungiert. Der erste
Drahtabschnitt 46 dagegen ist frei geführt, übergreift aber ein mit 50 gekennzeichnetes „Umlenkglied", welches eine durch
den Kraftpfeil 55.1 veranschaulichte Kraft 55.1 auf
das Schneidmesser 20 ausübt.
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Das
Umlenkglied 50 besteht aus einem in 3 in Vergrößerung gezeigten
Stößel 51,
der unter der Wirkung einer Federkraft 56 steht. Ein zur
Befestigung des Stößels 51 dienender
Basisteil 57 ist in das Material des Auslegers 31 eingelassen.
Dieses Basisteil 57 ist in 3 als Hülse ausgebildet.
Die Hülse 57 nimmt
sowohl ein zur Erzeugung der Federkraft 56 dienendes Federelement
als auch das innere Stück
des Stößels 51 auf.
Endanschläge
im Hülseninneren
sorgen dafür,
dass der Stößel 51 bis
zu einer definierten maximalen Länge
aus dem Basisteil 57 herausfahren kann. Der Stößel 51 ist
gegen die auf ihn wirkende Federkraft 56 in Stößellängsrichtung
im Sinne des Doppelpfeils 58 ein- und ausfahrbar. Das freie
Stößelende 59 ist
endseitig mit einem Führungsmittel 60 versehen,
welches im Falle der 3 aus einer Kerbe 61 besteht.
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Im
Gebrauchsfall stützt
sich diese Kerbe 61 am Drahtabschnitt 46 von 4 ab,
wobei der Stößel 61 gegen
die Federkraft 56 um ein Teilstück eingedrückt wird. Die sich dadurch
aufbauende erhöhte Federkraft
ist bestrebt, den Drahtabschnitt 46 im Sinne des bereits
erwähnten
Kraftpfeils 55.1 vom Ausleger 37 wegzudrücken. Auf
diese Weise wird eine definierte Drahtspannung 39 im entscheidenden
Drahtmittelstück 44 des
Schneidmessers 20 erzeugt.
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Im
Gebrauchsfall wird ein elektrischer Strom durch das Schneidmesser 20 geleitet.
Der Strom bringt das entscheidende Drahtmittelstück 44 auf eine Schmelztemperatur,
die zum Zerschneiden der Textilbahn 10 ausreicht. Durch
die Erwärmung
des Schneidmessers 20 ergibt sich aber gegenüber dem kalten
Zustand eine Verlängerung
des Drahtes zwischen den beiden fixierten Einspannstellen 22, 23. Das
führt zu
den in der Beschreibungseinleitung erläuterten Problemen. Die geschilderte
Kraftbelastung 55.1 des Umlenkglieds 50 sorgt
nun dafür,
dass sich trotz der Längenänderung
eine Drahtspannung 39 aufbaut, die für eine exakte Strecklage des
maßgeblichen
Drahtmittelstücks 44 sorgt.
Dadurch wird der gewünschte
Trennschnitt 24 gemäß 1 bei
jeder Betriebstemperatur exakt ausgeführt.
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Im
vorliegenden Fall haben die beiden Ausleger 37, 38 im
Bereich der Längsstreifen 19 bzw.
der daraus geschnittenen Bänder
des Bandes 10' die
bereits erwähnte
Funktion einer Bearbeitung der Textilbahn 10 bzw. der daraus
geschnittenen Bänder 10'. Diese Bearbeitungseinrichtung
ist Bestandteil der Vorrichtung 30.1, deren Aussehen am
besten anhand der 4 zu erkennen ist. Am oberen
Ausleger 37 befindet sich eine konvexe Druckfläche 26,
welcher eine konkave Gegendruckfläche 36 am unteren Ausleger 38 zugeordnet
ist. In Transportrichtung 27 der Textilbahn gesehen, sind
im vorliegenden Fall die Druck- und Gegendruckflächen 26, 36 dem
Wirkbereich 44 des Schneidmessers 20 nachgeschaltet.
Sie könnten
auch zueinander versetzt sein und dadurch teils vor und teils hinter
der Schneidstelle 21 angeordnet sein. Von der Druckfläche 26 wird
der Randbereich des Bandes 10' bzw. die Oberseite der Textilbahn 10 abwärts gedrückt, wobei
die konkave Gegendruckfläche
die entsprechende Ausweichbewegung erlaubt. Die Druck- und Gegendruckflächen 26, 36 der
Bearbeitungsstelle, also beide Elemente 26, 36,
könnten
auch als konvexe Profile ausgebildet sein, die gegeneinander im
Längsabstand
positioniert sind.
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Die 5 bis 7 zeigen
Teilstücke
von drei weiteren Varianten 30.2 bis 30.4 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Diese Varianten unterscheiden sich gegenüber dem vorausgehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel 30.1 der
Erfindung im Wesentlichen nur durch abgewandelte Ausbildung des jeweiligen
Umlenkglieds 50. Zur Benennung analoger Bauteile sind die
gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Insoweit
gilt die bisherige Beschreibung. Es genügt lediglich auf die Unterschiede
einzugehen.
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Das
Umlenkglied 50 der in 5 gezeigten zweiten
Vorrichtung 30.2 besteht aus einer Blattfeder 52,
deren innerer Endabschnitt am oberen Ausleger 37 befestigt
ist. Zum Vollzug der Befestigung vom Endabschnitt 64 kann
vorteilhafterweise die Schraube der Spannstelle 22 dienen,
die das entsprechende Drahtendstück
am Ausleger 37 fixiert. Der frei spannbare Abschnitt 46 des
Schneidmessers 20 ist über das
federnd herausragende Endstück 65 der
Blattfeder herumgelegt. Zur Umlenkung des Schneidmessers 20 im
Bereich des Spannabschnitts 46 besitzt die Blattfeder 52 an
ihrem freien Ende auch ein Führungsmittel 60,
das aber als ein Rundprofilstück 62 ausgebildet
ist. Beim Festziehen der Einspannstellen 22, 23 kommt
es zu einer durch einen Biegepfeil 66 in 5 veranschaulichten
Biegebeanspruchung, die zu einer durch den Kraftpfeil 55.2 in 5 veranschaulichten
Kraftbelastung in dem Spannabschnitt 46 führt. Auf
diese Weise wird wieder eine Drahtspannung 39 im ganzen
Schneidmesser 20 aufgebaut.
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In 6 ist
ein Teilstück
eines dritten Ausführungsbeispiels 30.3 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
gezeigt, deren Besonderheit in der alternativen Ausbildung des dortigen
Umlenkgliedes 50 zu erläutern
ist. Auch dort besteht das Umlenkglied aus einem Stößel 61,
der im Sinne des Doppelpfeils 58 längsbeweglich bezüglich seines
befestigten Basisteils 57 ausgebildet ist. Dieser Aufbau
entspricht denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels von 2 bis 4.
Die Besonderheit liegt in der alternativen Ausbildung des dortigen
Führungsmittels 60,
welches in 5 als rotativ am freien Stößelende
drehgelagerte Rolle 63 ausgebildet ist. Dadurch wird auf den
spannbaren Abschnitt 46 des dortigen Schneidmessers 20 wieder
eine im Sinne des Pfeils 55.3 wirksame Kraft ausgeübt, die
für die
Aufrechterhaltung der gewünschten
Drahtspannung 39 unter jedweder Betriebstemperatur sorgt.
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Das
letzte Ausführungsbeispiel
von 7 erläutert
anhand eines ähnlichen
Teilstücks,
wie 6, eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30.4.
Hier greift ein als gewölbte Blattfeder 53 ausgebildetes
Umlenkglied 50 am Spannabschnitt 46 des Schneidmessers 20 an.
Dabei sind beide Enden der Blattfeder 53 am oberen Ausleger 37 fixiert
und die Wölbung 54 dieser
Blattfeder 53 stützt
sich am Abschnitt 46 des Schneidmessers 20 ab.
Dabei kommt es zu einer Verformung der Wölbung 54, die zu einer
diagonal verlaufenden spannwirksamen Kraft 55.4 führt. Die
Blattfeder 53 mit ihrer Wölbung 54 kann dabei
so platziert sein, dass ihr spannwirksames oberes Wölbungsende
zugleich zur Umlenkung des Drahtes zwischen der Spannstelle 22 und
der Führungsnase 47 dient.
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Eine
weitere, nicht näher
gezeigte Variante des Umlenkglieds könnte aus einem federbelasteten Hebel
bestehen, der z. B. am oberen Ausleger schwenkgelagert ist und mit
seinem freien Hebelende über
eines der beschriebenen Führungsmittel
wieder an dem Spannabschnitt des Heizdrahtes angreift.
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- 10
- Textilbahn
(1)
- 10'
- Band
(1)
- 11
- Kettfaden
(1)
- 12
- Webstelle
(1)
- 13
- Bahnbreite
von 10 (1)
- 14
- Schussfaden
von 10 (1)
- 15
- Unterseite
von 10 (1)
- 16
- Oberseite
von 10 (1)
- 17
- Muster
auf 10 (1)
- 18
- Bandzonen
(1)
- 19
- Längsstreifen
zwischen 18 (1)
- 20
- Schneidmesser,
beheizbarer Draht (2, 4 bis 7)
- 21
- Schneidstelle
von 10 für 10' (1)
- 22
- erste
Einspannstelle von 20 an 37 (4)
- 23
- zweite
Einspannstelle von 20 an 38 (4)
- 24
- Trennschnitt
in 10 (1)
- 25
- Längsabschnitt
von 10' (1)
- 26
- Druckfläche an 37 (4)
- 27
- Pfeil
der Längsbewegung
von 10, 10', Längsspannung
(1)
- 28
- Abzugswalze
(1)
- 29
- Schmelzkante
an 10' (1)
- 30.1
- erste
Vorrichtung (2, 4)
- 30.2
- zweite
Vorrichtung (5)
- 30.3
- dritte
Vorrichtung (6)
- 30.4
- vierte
Vorrichtung (7)
- 31
- Gehäuse von 30.1 (2)
- 32
- erster
Haltearm an 31 (2)
- 33
- zweiter
Haltearm an 31 (2)
- 34
- Drehachse
für 35 (2)
- 35
- Ritzel
an 31 (2)
- 36
- Gegendruckfläche an 38 (4)
- 37
- oberer
Ausleger an 31 für 20 (2)
- 38
- unterer
Ausleger an 31 für 20 (2)
- 39
- Drahtspannung
von 20 (4 bis 7)
- 40
- Träger für 30.1 (2)
- 41
- Zahnstange
an 40 (2)
- 42
- erstes
Kantenprofil von 40 (2)
- 43
- zweites
Kantenprofil von 40 (2)
- 44
- Mittelstück von 20,
Wirkabschnitt beim Schneiden (4)
- 45
- unteres
Endstück
von 20 (4)
- 46
- erster
Abschnitt vom oberen Endstück
von 20, Spannabschnitt (4)
- 47
- obere
Führungsnase
an 37 (4)
- 48
- untere
Führungsnase
an 38 (4)
- 49
- zweiter
Abschnitt des oberen Endstücks
von 20 (4)
- 50
- Umlenkglied
(2 bis 7)
- 51
- Stößel für 50 (3)
- 52
- Blattfeder
für 50 (5)
- 53
- gewölbte Blattfeder
für 50 (7)
- 54
- Wölbung von 53 (7)
- 55.1
- Kraftpfeil
von 51 an 20 (4)
- 55.2
- Kraftpfeil
von 52 an 20 (5)
- 55.3
- Kraftpfeil
von 52 an 20 (6)
- 55.4
- Kraftpfeil
von 53 an 20 (7)
- 56
- Federkraft
für 51 (3)
- 57
- Basisteil
für 51 (3)
- 58
- Pfeil
der Längsbewegung
von 51 in 57 (3)
- 59
- freies
Stößelende
von 51 (3)
- 60
- Führungsmittel
für 46 (3, 5, 6)
- 61
- Kerbe
für 60 (3)
- 62
- Rundprofilstück für 60 (5)
- 63
- drehbare
Rolle für 60 (6)
- 64
- innerer
Befestigungsabschnitt von 52 (5)
- 65
- federndes
Endstück
von 52 (5)
- 66
- Biegepfeil
von 65, Biegebeanspruchung (5)