DE102007046920A1

DE102007046920A1 - Verfahren zum Schneiden und Schneideinrichtung

Info

Publication number: DE102007046920A1
Application number: DE102007046920A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Krumphuber
Original assignee: MOULD AND MATIC SOLUTIONS GmbH
Current assignee: MOULD AND MATIC SOLUTIONS GmbH
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-09

Abstract

Bei einem Verfahren zum Schneiden von Folien oder Tiefziehteilen werden diese Objekte zwischen Messer und einem Träger mit Schneidkanten gelegt und die Messer werden in einem Arbeitshub miteinander aber unabhängig voneinander relativ zur Schneidkante durch eine Federung beweglich geführt. Dieses Verfahren erlaubt das Schneiden dünner und elastischer Folien mit großen Tiefziehmaschinen und reduziert die Fertigungskosten in der Werkzeugherstellung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schneideneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden, bei den zwischen Messern und einer Schneidkante ein Objekt liegt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Schneideinrichtung mit mehreren Messern, die an einen Träger angeordnet sind, der die Messer gegen ein zu schneidendes Objekt drückt.
Es sind eine Vielzahl an Schneideinrichtungen und Schneidverfahren bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Bereich der großindustriellen Schneideinrichtungen, bei denen mehrere Messer, die an einem Träger angeordnet sind, um Objekte wie beispielsweise Folien oder Tiefziehteile zuzuschneiden.
Um eine Vielzahl an derartigen Folien gleichzeitig aus einem großen Folienstück herauszuschneiden, werden viele Messer an einem Träger angeordnet, der so auf die Folie zubewegt wird, dass die Messer an vorbestimmten Stellen aus der Folie Folienteile herausschneiden. Dazu ist unter der Folie eine Platte mit oder ohne Durchbrüchen angeordnet. Die Ränder der Durchbrüche können die Schneidkanten bilden und die Durchbrüche können es erlauben, dass das herausgeschnittene Folienteil auch durch die Durchbrüche entfernt werden kann.
Es hat sich herausgestellt, dass bei der Steigerung der Anzahl der Messer an einem einzigen Messerträger die Kräfte auf den meist als Platte ausgebildeten Messerträger immer größer werden und sich der Träger bei der Bearbeitung und während seiner Lebensdauer in seiner Form verändern kann. Dies führt dazu, dass die Messer nachjustiert werden müssen oder nicht mehr die erforderliche Schneidpräzision haben.
Außerdem kann es passieren, dass der Druck von der Platte auf die Messer an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich ausfällt, wodurch ebenfalls das Schneidergebnis negativ beeinflusst wird. Die Messer müssen daher an einer stabilen Platte als Träger befestigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren weitere zu entwickeln und ein Schneidwerkzeug zur Verfügung zu stellen, das insbesondere für das gattungsgemäße Verfahren geeignet ist.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig mit einem Verfahren zum Schneiden gelöst, bei dem zwischen Messern und einer Schneidkante ein Objekt liegt und bei dem die Messer in einem Arbeitshub miteinander und unabhängig voneinander relativ zur Schneidkante durch eine Federung beweglich geführt werden.
Bei den bekannten Verfahren wurden alle Messer synchron mit gleicher Kraft relativ zur Schneidkante bewegt. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hingegen vor, die Messer unabhängig voneinander relativ zur Trägerplatte gefedert zu bewegen oder sogar an der Gegenplatte eine Beweglichkeit der Schneidkanten relativ zueinander zu ermöglichen, indem die Gegenplatte in mehrere gefedert gelagerte Teilelemente zerlegt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schneidkante stationär gehalten wird. Das hat zur Folge, dass die Messer zur Schneidkante hin bewegt werden. Dies erlaubt es nicht die Auflage, sondern über der Auflage positionierte Messer zu bewegen.
In diesem Fall wird vorgesehen, dass die Messer gefedert gelagert sind.
Vorteilhaft ist es wenn die Federn beim Schneiden nicht auf Block gehen. Dadurch kann mit den Federn ein gewisses Spiel ausgeglichen werden und eine definierte Kraft kann übertagen werden, auch wenn sich die Stationen oder Teile davon deformieren, die Folie Stärkeunterschiede aufweist oder das Oberwerkzeug nicht plan und eben aufliegt.
In der Praxis ist vorgesehen, dass mehr als ein an einem Träger angeordnete Messer verwendet werden. Vorzugsweise sind sogar zehn bis fünfzig Messer oder noch mehr Messer vorgesehen.
Gute praktische Erfahrungen wurden mit einem Verfahren erzielt, bei dem das Objekt eine Folie ist. Gerade beim Schneiden von Folien haben sich die gefedert befestigten Messer als besonders vorteilhaft erwiesen.
Insbesondere beim Schneiden von Folien wird vorzugsweise vorgesehen, dass die Messer ein Teil aus dem Objekt herausschneiden.
Vorrichtungsmäßig wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe mit einer Schneideinrichtung mit mehreren Messern gelöst, die an einem Träger angeordnet sind, der die Messer gegen ein zu schneidendes Objekt drückt, wobei die Messer unabhängig voneinander relativ zum Träger beweglich sind.
Eine derartige Schneideinrichtung ist besonders geeignet für Tiefziehmaschinen und Bandstahlschnitt. Die Werkzeuge bestehen hier üblicherweise aus mehreren Kavitäten und einer entsprechenden Anzahl an Bandstahlmessern. Üblicherweise werden die Messer starr eingebaut. Erfindungsgemäß sind die Messer unabhängig voneinander relativ zum Träger beweglich. Dadurch können Unebenheiten ausgeglichen werden und die Schnittkraft der einzelnen Kavitäten kann geringfügig versetzt werden.
Die Schneideinrichtung ist besonders geeignet für die Bearbeitung von dünnen und elastischen Folien mit großen Tiefziehmaschinen. Obwohl die spezielle Anordnung der Messer relativ zum Träger den Fertigungsaufwand erhöht. Hat sich herausgestellt, dass die Fertigungskosten in der Werkzeugherstellung für die erfindungsgemäße Schneideinrichtung deutlich reduziert werden können.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass der Schneidevorgang mit gefederten Messern noch folgende Vorteile aufweist: Reduktion der erfor derlichen Gesamtschnittkraft; ähnliche Belastung auf jedem der Messer bei Einstellfehlern des Ober- oder Unterwerkzeuges; Vermeidung einer punktuellen Überlast; Möglichkeit der Kontrolle der Schnittkraft über den Einfederweg; Steigerung der Ausbringung pro Arbeitshub durch eine Erhöhung der nutzbaren Schnittlänge; eine progressive Kennlinie der Federn kann die Abstimmung des gesamten Systems vereinfachen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Messer relativ zum Träger gefedert gelagert sind. Hierzu können unterschiedliche Federn, wie Schraubenfedern, Tellerfedern oder Blattfedern, verwendet werden.
Beste Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Federn dazu ausgelegt sind, im elastischen Bereich der Federn einzufedern, d. h. beim Schneiden nicht auf Block zu gehen. Die Federn können dadurch besondere Schnittkräfte übertragen, da die Federkraft in der Praxis auf die bekannten spezifischen Schnittkräfte, abhängig vom Materialtyp, der Materialstärke und der Schnittlänge abgestimmt werden. Diese Kräfte sind bekannt und lassen sich klar reproduzieren.
Um eine gleichmäßige Belastung der Schnittfläche des Messers zu erzielen wird vorgeschlagen, dass mehrere Federn zwischen einem Messer und dem Träger angeordnet sind.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Messer über eine Führung mit dem Träger in Verbindung stehen. Diese Führung kann beispielsweise ein Zapfen im Messer sein, der in einer Bohrung im Träger geführt ist.
Um die Messer während ihres Einsatzes zu kühlen oder zu temperieren, wird vorgeschlagen, dass die Führung eine Dichtung, wie beispielsweise eine O-Ringdichtung oder einen Quadring aufweist. Weiters kann auch Druckluft zugeführt werden.
Ein in der Praxis bewährtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Messer einem Messerhalter und eine Schneide aufweisen. Hierbei umgibt vorzugsweise jede Schneide eines Messers einen Messerhalter, an dem die Schneide des Messers angeschraubt ist.
Hierbei weist der Messerhalter mindestens einen Stift als Führung auf. In der Regel werden mehrere Stifte vorgesehen, um den Messerhalter präzise relativ zum Objekt zu führen.
Vorteilhaft ist es, wenn um den Stift mindestens eine Feder angeordnet ist. Die Anordnung einer Feder um einen Führungsstift herum ermöglicht eine einfache Anbringung einer Feder, wie insbesondere einer Tellerfeder zwischen dem Messerhalter und dem Träger.
Außerdem kann an dem Stift auch eine Dichtung angeordnet sein.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch mit einer Schneideinrichtung mit mehreren Messern gelöst, die an einem Träger angeordnet sind, der die Messer gegen ein zu schneidendes Objekt drückt, wobei das zu schneidende Objekt auf einer Platte liegt, die unabhängig voneinander bewegliche Bereiche aufweist.
Um die Vorteile der Erfindung zu erzielen, kann anstelle des Trägers mit den Messern auch die Gegenplatte unabhängig voneinander bewegliche Bereiche aufweisen. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die beweglichen Bereiche federnd gelagert sind.
An den folgenden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen werden unterschiedliche Schneideinrichtungen erläutert und das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Es zeigt:
1 schematisch einen Schnitt durch eine Schneideinrichtung mit zwei auf verschiedene Arten gelagerten Messern,
2 schematisch in vergrößerter Darstellung eine mögliche Lagerung eines Messers einer Schneideinrichtung,
3 eine Ansicht von unten eines erfindungsgemäßen Messers,
4 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Messers und
5 eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite dieses Messers.
Die 1 zeigt schematisch eine Schneideinrichtung 1 mit einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3. Zwischen Oberteil und Unterteil ist eine zu schneidende Folie 4 eingelegt.
Das Oberteil 2 weist einen Träger 5 auf, an dem mehrere Messer 6, 7 und 8 befestigt sind. Das Messer 6 ist mit einem Führungsstift 7 in einer Ausnehmung 8 in der Platte 2 gehalten und zwischen dem Träger 5 und einem Messerhalter 9 sind Federn 10 und 11 angeordnet. Die Federn 10 und 11 drücken das Messer 6 zur Folie 4 und beim Schneidvorgang werden die Federn soweit zusammengedrückt, dass sie auf Block gehen. Zur Abdichtung ist um den Stift 7 eine O-Ringdichtung 12 vorgesehen.
Eine alternative Halterung ist am Beispiel des Messers 7 in 1 dargestellt. Hierbei wird das Messer 7 mit zwei Stiften 13, 14 an der Trägerplatte 5 gehalten. Um diese Stifte 13 und 14 sind jeweils O-Ringdichtungen 15, 16 und darunter Tellerfedern 17, 18 angeordnet.
Beim Schneidvorgang wird das Messer 7 durch den Träger 5 nach unten gedrückt und dabei werden die Dichtungen 15, 16 und die Federn 17, 18 zusammengepresst.
Das Unterteil 3 wird von einer Platte 19 gebildet, die als Gegenplatte dient und Kavitäten 20, 21 und 22 aufweist. Am Übergang zwischen der Platte 19 und den Kavitäten 20 bis 22 liegen Schnittkanten 23, 24 und 25, mit denen die Messer 6, 7 und 8 zusammenwirken, wenn sie die Teile 26, 27, 28 aus der Folie 4 herausschneiden.
Das in der 2 gezeigte Messer 30 ist durch Federn 31, 32 gestützt an einem Träger 33 angeordnet. Darunter liegt ein Tiefziehteil 34, aus dem mit dem Messer 30 ein Teilbereich 25 herausgeschnitten wird. Durch die Federn 31 und 32 werden, wie in dieser Darstellung leicht er sichtlich ist, Unebenheiten ausgeglichen, um einen guten Schnitt zu erzielen, auch wenn eine Vielzahl an Messern am Träger 33 angeordnet sind.
Ein für die Praxis konzipiertes Messer 40 ist in den 3 bis 5 dargestellt. Hierbei ist an einem Messerhalter 41 ein Schneidmesser 42 aus Bandstahl mittels Schrauben 43 angeschraubt. Am Messerhalter 41 sind mehrere Stifte 44 bis 47 vorgesehen, die der Verbindung zwischen Messerhalter und einem nichtgezeigten Träger dienen.
Um die Stifte 44 bis 47 sind jeweils Tellerfederpakete 48 bis 51 angeordnet, die auf der Oberseite des Messerhalters 41 aufliegen.
Auch dieser Messerhalter 40 kann wie in den 1 und 2 gezeigt auf unterschiedliche Art und Weise an einem Träger gehalten werden, wobei die Federn 48 bis 51 für eine federnde Lagerung des Messers 40 zum Träger sorgen.

Claims

Verfahren zum Schneiden, bei dem zwischen Messern und einer Schneidkante ein Objekt liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer in einem Arbeitshub miteinander und unabhängig voneinander relativ zur Schneidkante durch eine Federung beweglich geführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante stationär gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer zur Schneidkante hin bewegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer gefedert gelagert sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn beim Schneiden im elastischen Bereich einfedern.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein an einem Träger angeordnetes Messer verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt eine Folie ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer ein Teil aus dem Objekt herausschneiden.
Schneideinrichtung mit mehreren Messern, die an einem Träger angeordnet sind, der die Messer gegen ein zu schneidendes Objekt drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer unabhängig voneinander relativ zum Träger beweglich sind.
Schneideinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer relativ zum Träger gefedert gelagert sind.
Schneideinrichtung nach Anspruch 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Federn dazu ausgelegt sind, beim Schneiden nicht auf Block zu gehen.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Federn zwischen einem Messer und einem Träger angeordnet sind.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer über eine Führung mit dem Träger in Verbindung stehen.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung eine Dichtung aufweist.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer einen Messerhalter und eine Schneide aufweisen.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messerhalter mindestens einen Stift als Führung aufweist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass um den Stift mindestens eine Feder angeordnet ist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Stift eine Dichtung angeordnet ist.
Schneideinrichtung mit mehreren Messern, die an einem Träger angeordnet sind, der die Messer gegen ein zu schneidendes Objekt drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das zu schneidende Objekt auf einer Platte liegt, die unabhängig voneinander bewegliche Bereiche aufweist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Bereiche federnd gelagert sind.