DE102009044805A1

DE102009044805A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden und Fördern von klebrigen elastomeren Materialbahnen

Info

Publication number: DE102009044805A1
Application number: DE200910044805
Authority: DE
Inventors: Andreas Fleck; Stephan Meyer; Michael Heckmann
Original assignee: ContiTech MGW GmbH
Current assignee: ContiTech MGW GmbH
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschneiden und Weiterfördern abgelängter Zuschnitte aus klebrigem elastomerem Werkstoff, wobei eine elastomere Materialbahn schrittweise durch eine aus Schneidesalze und Schneidmesser bestehende Schneidstation geführt und nach Durchführen eine vordefinierte Länge abgeschnitten wird, die zur Weiterverarbeitung mit einem Arbeitsförderband abgefördert wird. Die Materialbahn (11) wird unter leichtem Umschlingungskontakt mit der Schneidesalze zugefördert, bis die Materialbahn auf dem seitlichen Umfangszenit einer unter der Schneidesalze seitlich versetzt angeordneten Führungswalze (16) anliegt. Bei Erreichen des Bahnanfanges auf dem Arbeitsförderband (21) wird dieses impulsartig vorwärts bewegt, wodurch die Materialbahn die Führungswalze (16) um nahezu 90° umschlingt. Bei einem folgenden Stillstand der Förderantriebe wird der gestreckt gehaltene Bahnabschnitt geschnitten.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschneiden und Weiterfördern abgelängter Zuschnitte aus klebrigem elastomerem Werkstoff, wobei eine elastomere Materialbahn schrittweise durch eine aus Schneidesalze und Schneidmesser bestehende Schneidstation geführt und nach Durchführen eine vordefinierte Länge abgeschnitten wird, die zur Weiterverarbeitung mit einem Arbeitsförderband abgefördert wird.
Zur Herstellung von elastomeren Produkten wie z. B. Schläuchen oder Luftfederbälgen müssen zur Konfektion, d. h., zum Schichtaufbau der Produkte, Bahnabschnitte von sehr klebrigen und labilen elastomeren Bahnwaren, z. B. Kautschukbahnen aus Silikon, abgelängt und weiterbefördert werden. Das Ablängen wird bisher manuell oder durch maschinelle Querschneider erzielt. Die Querschneider arbeiten dabei als eine Art Guillotine oder mit einem rotierenden Quetsch- oder Schneidmesser. Während des Schnittes muss die Kautschukbahn stabilisiert werden, da sonst ein nachteiliger Verzug der labilen Materialbahn eintreten kann. Zum Halten der Kautschukbahn werden vorzugsweise Vakuumeinrichtungen oder mechanische Niederhalter eingesetzt.
Problematisch ist hierbei, dass das Kautschukmaterial oftmals am Niederhalter oder an den Vakuumleisten festklebt, so dass ein automatisches Verarbeiten nicht prozesssicher möglich ist.
Als Abhilfe ist es bereits bekannt, das klebrige Bahnmaterial gemeinsam mit einer aus einem Kunststoff bestehenden Trennfolie zu schneiden. Dieses hat aber den Nachteil, dass die zerstückelte Trennfolie danach umständlich von jedem einzelnen Zuschnitt entfernt werden muss und nicht ein weiteres Mal zum Einsatz kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden und Weiterfördern von klebrigen, labilen elastomeren Materialbahnen zu schaffen, bei dem auf die Verwendung einer Trennfolie beim Schneiden verzichtet werden kann und bei dem die Zuschnitte direkt weiterverarbeitbar sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Die leichte Umschlingung der Walzenoberfläche der Schneidesalze kann durch ein Versetzen von Schneidesalze und Führungswalze zueinander erreicht werden. Die leichte Umschlingung der Schneidesalze ist erforderlich, um einen sicheren Kontakt zwischen der Materialbahn und der Schneidesalze beim Schneiden sicherzustellen. Die Führungswalze erfährt durch die Materialbahn aber eine Umschlingung von nahezu 90° und hält dadurch bei einem Stillstand der Förderantriebe den abzuschneidenden Bahnabschnitt gestreckt fest zwischen sich und der Schneidesalze.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens liegt die Umschlingung im Bereich zwischen > 0° bis 45°, vorzugsweise bei sehr labilen Materialbahnen zwischen 2° bis 8°. Dieses realisiert eine möglichst geringe Kontaktfläche zwischen der Schneidesalze und der zugeführten Materialbahn.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens wird zu Beginn eines jeden Schneidzyklusses die Schneidesalze bei stillstehender Bahnzuförderung impulsartig in Förderrichtung der Materialbahn gedreht.
Die Schneidesalze ist separat impulsartig oder stetig drehbar. Während des impulsartigen Drehens wird die Materialbahn bei stillstehender Bahnzuförderung in der Zufördereinrichtung, zum Beispiel einem Schrägförderband, durch die eigene Klebrigkeit festgehalten. Durch das impulsartige Drehen löst sich der Bahnanfang von der Schneidesalze. Danach kann dann die vorbestimmte Länge für den nächsten Bahnabschnitt störungsfrei vorgefördert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei die Vorrichtung durch die Merkmale im Anspruch 4 gekennzeichnet ist.
Das Schrägförderband mit seiner Umlenktrommel und die Führungswalze sind derart zueinander angeordnet, dass die tangentiale Verbindung ihrer Umfangsoberflächen den Kreisquerschnitt der Schneidesalze sehnenartig schneidet. Dieses verursacht eine leichte Umschlingung der Schneidesalze durch die zu schneidende, vorgeförderte Materialbahn.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Schrägförderband mit seiner Umlenktrommel und die Führungswalze derart zueinander angeordnet sind, dass die tangentiale Verbindung ihrer Umfangsoberflächen eine Umschlingung der Schneidesalze im Bereich zwischen > 0 bis 45° erzeugt.
Durch die offenbarte, zueinander versetzte Anordnung von Umlenktrommel des Schrägförderbandes, der Schneidesalze und der Führungswalze wird eine vorteilhafte Umschlingung der Schneidesalze von der zu transportierenden und zu schneidenden Materialbahn erzielt. Die Schneidwalzenoberfläche fördert und hält die Materialbahn in den verschiedenen Verarbeitungsschritten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Schneidesalze zu Beginn eines jeden Schneidzyklusses bei stillstehendem Schrägförderband impulsartig in Förderrichtung der Materialbahn drehbar.
Durch die Erfindung wird ein prozesssicherer Ablauf der Förderung und des Schneidens erreicht, was zur vorteilhaften Folge hat, dass das gesamte Verfahren gut automatisierbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung wird anhand einer schematisch dargestellten Vorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft in sechs aufeinanderfolgenden Schritten dargestellt.
Es zeigt
1 in schematischer Darstellung eine Förder- und Schneidvorrichtung zum Schneiden einer zugeführten Materialbahn mit Darstellung der drehbaren Bauteile zueinander;
2 in schematischer Darstellung die Förder- und Schneidvorrichtung gemäß 1 mit einer zum Schneiden zugeführten Materialbahn aus Silikon in der Anfangsstellung der Verfahrensschritte;
3 das Ablösen des Bahnanfangs durch die impulsartig drehende Schneidesalze kurz vor der Vorschubbewegung der Materialbahn;
4 zeigt die vorgeschobene Materialbahn kurz vor Erreichen eines Arbeitsförderbandes;
5 den Kontakt des Bahnanfanges mit dem Arbeitsförderband;
6 den Schnitt gegen die feststehende Schneidesalze;
7 die Weiterförderung des klebrigen Zuschnittes auf dem Arbeitsförderband.
In 1 wird eine Schneid- und Förderanlage zum Abschneiden und Weitertransportieren definiert abgelängter Zuschnitte einer in 1 nicht dargestellten Materialbahn gezeigt. Ein Schrägförderband 12 dient der hängenden Zuförderung der Materialbahn. Unter der unteren Umlenktrommel 13 des Schrägförderbandes 12 ist eine drehbare Schneidesalze 14 angeordnet. Gegen diese Schneidesalze 14 ist ein Schneidmesser 15 horizontal in zwei Achsrichtungen verfahrbar angeordnet. Schneidesalze 14 und Schneidmesser 15 bilden eine Schneidstation 14, 15.
Unterhalb der Schneidstation 14, 15 ist eine Führungswalze 16 angebracht. Das Schrägförderband 12 mit seiner Umlenktrommel 13 und die Führungswalze 16 sind derart zueinander angeordnet, dass die tangentiale Verbindung 23 ihrer Umfangsoberflächen den Kreisquerschnitt der Schneidesalze 14 sehnenartig unter Bildung eines Kreisabschnittes 24 schneidet. Dieses verursacht eine leichte Umschlingung der Schneidesalze 14 durch die zu schneidende, vorgeförderte Materialbahn 11 (4 und 5).
Die Größe des Umschlingungsbereiches wird abhängig von der Klebrigkeit der zu schneidenden Bahn sowie der gewählten Walzendurchmesser gewählt. Ohne eine derartige Umschlingung würde bei dem Fördern der klebrigen Bahn keine Kraftübertragung auf diese möglich. Bei einer zu großen Umschlingung würde eine zu große Kraft durch die beiden Walzen 14 und 16 entstehen, was zu einer Beschädigung bzw. zu einem Verzerren der abzuschneidenden Materialbahn bzw. des abgeschnittenen Bahnabschnittes führt.
Beispielsweise ist bei einem Durchmesser der Schneid- und der Führungswalze 14 bzw. 16 von je 50 mm ein Umschlingungswinkel von 5° ausreichend.
Unter der Führungswalze 16 ist ein horizontales, endloses Arbeitsförderband 21 zur Aufnahme des jeweiligen Zuschnitts 20 vorhanden. Dieses Arbeitsförderband 21 ist impulsartig oder stetig antreibbar.
Die exakte Länge des Zuschnittes 20 wird durch einen über dem Arbeitsförderband 21 angeordneten Längensensor 22 und seine nicht näher beschriebene Auswerteelektronik bestimmt.
In 2 wird die Schneid- und Förderanlage mit einer zum Schneiden zugeführten Materialbahn 11 aus Silikon in der Anfangsstellung der Verfahrensschritte gezeigt. Die Silikonbahn 11 liegt auf dem endlosen Förderband des Schrägförderbandes 12 und wird von dem Schrägförderband 12 im Wesentlichen hängend zugefördert. Der Bahnanfang hängt nahezu senkrecht herunter und befindet sich am Umfangszenit der Schneidesalze 14.
In dem Verfahrensschritt gemäß 3 wird die Schneidesalze 14, während das Schrägförderband 12 stillsteht, impulsartig in Förderrichtung der Materialbahn gedreht. Dadurch wird der Anfang der klebrigen Silikonbahn 11 von der Oberfläche der Schneidesalze 14 gelöst.
Kurz danach werden (4) die Antriebe des Schrägförderbandes 12 und der Führungswalze 16 in zueinander gegensätzlichen Drehrichtungen betätigt, wobei die Schneidesalze 14 stetig weiterdreht. Dadurch wird die Silikonbahn 11 von dem Schrägförderband 12 unter Umschlingung der Schneidesalze 14 und Berührung der Führungswalze 16 in Richtung Arbeitsförderband 21 transportiert.
Kurz vor dem Auftreffen des Bahnanfangs auf dem Arbeitsförderband 21 wird (5) der Antrieb des Arbeitsförderbandes 21 impulsartig in Gang gesetzt, so dass die Anfangslänge der zugeführten Silikonbahn 11 nahezu um 90° um die Führungswalze 16 in Umschlingung gebracht wird (6).
Der Längensensor 22 detektiert den Anfang der zugeführten Silikonbahn 11 und gibt über seine nicht näher beschriebene Auswerteelektronik ein Stoppsignal !!! an alle Antriebe, mit Ausnahme des Antriebes für das Schneidmesser 15, das im Stillstand der übrigen Antriebe gegen und entlang der auch stillstehenden Schneidesalze 14 verfahren wird und die zugeführte Materialbahnlänge sauber abschneidet.
Danach werden das Arbeitsförderband 21 und die Führungswalze 16 wieder angetrieben (7), um den Zuschnitt 20 zur Weiterbearbeitung abzufördern. Gleichzeitig wird die Schneidesalze 14 impulsartig gedreht und der durch den Schnitt an der Walzenoberfläche anhaftende Anfang der Silikonbahn 11 abgelöst. Danach beginnt der nächste Arbeitszyklus wie vorstehend beschrieben.
Bezugszeichenliste

11: Silikonbahn
12: Schrägförderband
13: Umlenktrommel
14: Schneidesalze
15: Schneidmesser
16: Führungswalze
20: Zuschnitt
21: Arbeitsförderband
22: Längensensor
23: Verbindungstangente
24: Kreisabschnitt Schneidesalze

Claims

Verfahren zum Abschneiden und Weiterfördern abgelängter Zuschnitte aus klebrigem elastomerem Werkstoff, wobei eine elastomere Materialbahn schrittweise durch eine aus Schneidesalze und Schneidmesser bestehende Schneidstation geführt und nach dem Durchführen eine vordefinierte Länge abgeschnitten wird, die zur Weiterverarbeitung mit einem Arbeitsförderband abgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn im Wesentlichen hängend unter leichtem Umschlingungskontakt mit der Schneidesalze zugefördert wird, bis die Materialbahn auf dem seitlichen Umfangszenit einer unter der Schneidesalze seitlich versetzt angeordneten Führungswalze anliegt, dass bei Erreichen des Bahnanfanges auf dem Arbeitsförderband dieses impulsartig vorwärts bewegt wird, wobei die Führungswalze durch die Materialbahn eine Umschlingung von nahezu 90° erfährt und dadurch bei einem Stillstand der Förderantriebe den abzuschneidenden Bahnabschnitt gestreckt festhält, wonach das Schneiden bei einem Stillstand aller Förderantriebe durchgeführt wird, wonach dann das geschnittene Material von dem Arbeitsförderband und der Führungswalze in Richtung Weiterbearbeitung abgefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingung der Schneidesalze im Bereich zwischen > 0 bis 45°, vorzugsweise zwischen 2° bis 8° liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn eines jeden Schneidzyklusses die Schneidesalze (14) bei stillstehender Zuförderung der Materialbahn impulsartig in Uhrzeigerrichtung gedreht wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Schrägförderband (12) zur Zuführung der zu schneidenden elastomeren Materialbahn (11) aufweist, unter dessen Umlenkrolle (13) eine antreibbare Schneidesalze (14) und ein verfahrbares Schneidmesser (15) als Schneidstation (14, 15) angebracht sind, dass unterhalb der Schneidstation (14, 15) eine Führungswalze (16) achsversetzt zu der Schneidesalze (14) angeordnet ist, dass das Schrägförderband (12) mit seiner Umlenktrommel (13) und die Führungswalze (16) derart zueinander angeordnet sind, dass die tangentiale Verbindung ihrer Umfangsoberflächen den Kreisquerschnitt der Schneidesalze (14) sehnenartig schneidet, dass unterhalb der Führungswalze (16) ein Arbeitsförderband (21) zum Abfördern der Zuschnitte (20) der Materialbahn (21) angeordnet ist, über dem eine Längenerfassungseinrichtung (22) zum Detektieren der vorbestimmten Länge des jeweiligen Zuschnittes (20) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägförderband (12) mit seiner Umlenktrommel (13) und die Führungswalze (16) derart zueinander angeordnet sind, dass die tangentiale Verbindung ihrer Umfangsoberflächen eine Umschlingung der Schneidesalze im Bereich zwischen > 0 bis 45° erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidesalze (14) zu Beginn eines jeden Schneidzyklusses bei stillstehendem Schrägförderband (12) impulsartig in Förderrichtung der Materialbahn (11) drehbar ist.