DE102017109459B3 - Cutting device for cutting an endless belt, in particular a steel or textile cord tape - Google Patents
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Abstract
Schneideinrichtung zum Schneiden eines Endlosbands, insbesondere eines Stahl- oder Textilcordbands, umfassend eine Messeranordnung (2) umfassend ein über eine Antriebseinrichtung (7) bewegbares Obermesser (3) sowie ein diesem zugeordnetes positionsfestes Untermesser (4), sowie ein der Messeranordnung (2) nachgeschaltetes, einen geschnittenen Bandabschnitt aufnehmendes Transportband (5), das mit seinem Obertrum (6) unter einem Winkel zur Horizontalen verläuft, wobei ein im Bereich der Messeranordnung (2) befindlicher Abschnitt (6b) des Obertrums (6) mittels einer Verstelleinrichtung (13) umfassend ein unterhalb des Obertrums (6) angeordnetes, um eine Achse (19) schwenkbares Unterstützungsbauteil (18) zwischen der unter dem Winkel verlaufenden Stellung und einer im Wesentlichen horizontalen Stellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Antriebseinrichtung (7) als auch die Verstelleinrichtung (13) einen Antriebsmotor (8, 14) und einen über diesen betätigbaren Kurbeltrieb (7,15) umfasst. Cutting device for cutting an endless belt, in particular a steel or Textilcordbands, comprising a knife assembly (2) via a drive means (7) movable upper blade (3) and a fixed thereto associated lower blade (4), and one of the knife assembly (2) downstream , a conveyor belt (5) accommodating a cut strip section, which runs at an angle to the horizontal with its upper run (6), wherein a section (6b) of the upper run (6) located in the region of the knife arrangement (2) comprises by means of an adjusting device (13) a support member (18) arranged below the upper run (6) and pivotable about an axis (19) is adjustable between the angular position and a substantially horizontal position, characterized in that both the drive means (7) and the adjusting means (13) a drive motor (8, 14) and an actuatable via this Kurb eltrieb (7,15) includes.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung zum Schneiden eines Endlosbands, insbesondere eines Stahl- oder Textilcordbands, umfassend eine Messeranordnung umfassend ein über eine Antriebseinrichtung bewegbares Obermesser sowie ein diesem zugeordnetes positionsfestes Untermesser, sowie ein der Messeranordnung nachgeschaltetes, einen geschnittenen Bandabschnitt aufnehmendes Transportband, das mit seinem Obertrum unter einem Winkel zur Horizontalen verläuft, wobei ein im Bereich der Messeranordnung befindlicher Abschnitt des Obertrums mittels einer Verstelleinrichtung umfassend ein unterhalb des Obertrums angeordnetes, um eine Achse schwenkbares Unterstützungsbauteil zwischen der unter dem Winkel verlaufenden Stellung und einer im Wesentlichen horizontalen Stellung verstellbar ist.The invention relates to a cutting device for cutting an endless belt, in particular a steel or textile cord, comprising a knife assembly comprising a movable over a drive means upper blade and a fixed thereto associated lower blade, and a downstream of the knife assembly, a cut tape section receiving conveyor belt, with its upper strand extends at an angle to the horizontal, wherein a befindlicher in the blade assembly portion of the upper strand by means of an adjusting device comprising a disposed below the upper strand, pivotable about an axis support member between the angular position and a substantially horizontal position is adjustable.
Eine solche Schneideinrichtung ist beispielsweise aus
Aus
Weiterhin ist aus
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Schneideinrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of providing a contrast improved cutting device.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Schneideinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass sowohl die Antriebseinrichtung als auch die Verstelleinrichtung einen Antriebsmotor und einen über diesen betätigbaren Kurbeltrieb umfasst.To solve this problem is provided according to the invention in a cutting device of the type mentioned that both the drive device and the adjustment a drive motor and an actuatable via this crank mechanism comprises.
Bei der erfindungsgemäßen Schneideinrichtung ist sowohl das Obermesser als auch das Unterstützungsbauteil über eine rein mechanische Bewegungseinheit verstellbar. Sowohl die Antriebseinrichtung des Obermessers als auch die Verstelleinrichtung des Obertrums weisen jeweils einen Kurbeltrieb auf, der von jeweils einem Antriebsmotor in Form eines Elektromotors angetrieben wird. Das heißt, dass die Verstellbewegung des Obermessers und des Unterstützungsbauteils über eine rein mechanische Zwangskopplung zum Antriebsmotor, der den Kurbeltrieb betätigt, erfolgt. Über einen solchen Kurbeltrieb können daher, nachdem der Antriebsmotor über ein entsprechend breites Drehzahlband arbeitet, auch höhere Drehzahlen gefahren werden, die über die mechanische Verbindung des Antriebsmotors zum Obermesser respektive dem Unterstützungsbauteil unmittelbar in die Bewegung des Obermessers respektive des Unterstützungsbauteils eingehen. Aufgrund der mechanischen Verbindung ergeben sich insbesondere auch bei der Verstelleinrichtung, die bisher pneumatisch oder hydraulisch gearbeitet hat, keinerlei Verluste infolge einer Trägheit des Stellelements oder Positionierungsungenauigkeiten, nachdem der Kurbeltrieb stets dieselbe Bewegung durchführt und damit zwangsläufig stets ein gleichbleibendes Bewegungsprofil abgefahren wird.In the cutting device according to the invention, both the upper blade and the support member are adjustable via a purely mechanical movement unit. Both the drive device of the upper blade and the adjustment of the upper strand each have a crank mechanism, which is driven by a respective drive motor in the form of an electric motor. That is, the adjustment movement of the upper blade and the support member via a purely mechanical forced coupling to the drive motor, which operates the crank mechanism occurs. About such a crank mechanism can therefore, after the drive motor operates over a correspondingly wide speed range, also higher speeds are used, which go through the mechanical connection of the drive motor to the outer diameter respectively the support member directly into the movement of the upper blade respectively the support member. Due to the mechanical connection arise in particular in the adjustment, which has been working pneumatically or hydraulically, no losses due to inertia of the actuator or positioning inaccuracies after the crank mechanism always performs the same movement and thus inevitably always a constant motion profile is traversed.
Insgesamt ermöglicht folglich die Auslegung der Antriebseinrichtung sowie der Verstelleinrichtung in Form eines elektrischen Antriebsmotors mit den Antriebsmotor und das Obermesser respektive das Unterstützungsbauteil koppelndem Kurbeltrieb einerseits eine sehr schnelle Arbeitsweise sowohl seitens der Messeranordnung als auch der Verstelleinrichtung, andererseits aber auch eine sehr präzise Positionierung, wobei sich diese Vorteile insbesondere seitens der Verstelleinrichtung, die bisher wie beschrieben hydraulisch oder pneumatisch arbeitete, zeigen. Dadurch, dass erfindungsgemäß sowohl die Antriebseinrichtung als auch die Verstelleinrichtung rein mechanisch über den Elektromotor angetrieben arbeiten, sind folglich beide gleichartig ausgelegt und in vergleichbarer Weise leistungsfähig.Overall, therefore, allows the interpretation of the drive device and the adjustment in the form of an electric drive motor with the drive motor and the upper blade respectively the support member coupling crank mechanism on the one hand a very fast operation both on the part of the knife assembly and the adjustment, on the other hand, a very precise positioning, where These advantages in particular on the part of the adjustment, which previously worked as described hydraulically or pneumatically show. As a result of the fact that, according to the invention, both the drive device and the adjusting device operate purely mechanically driven via the electric motor, both are similarly designed and perform in a comparable manner.
Die Bewegungen des Obermessers und des Unterstützungsbauteils sind bevorzugt derart synchronisiert, dass der vertikale Abstand der Schneidkante des Obermessers zur Oberfläche des Obertrumabschnitts in jedem Schnittpunkt während des Schnitts nahezu gleich ist, so dass der geschnittene Bandabschnitt über die gesamte Schnittlänge stets dieselbe Strecke bis zur Ablage auf dem Obertrumabschnitt zurücklegt. Der Abstand soll möglichst klein sein.The movements of the upper blade and the support member are preferably synchronized such that the vertical distance of the cutting edge of the upper blade to the surface of the upper strand section at each point of intersection during the cut is almost the same, so that the cut strip section over the entire cutting length always the same distance to the shelf the upper strand section covers. The distance should be as small as possible.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige Kurbeltrieb wenigstens einen über den Antriebsmotor bewegbaren, gelagerten Hebel sowie ein an diesem schwenkbar angeordnetes Schubelement, das mit dem Obermesser bzw. dem Unterstützungsbauteil gekoppelt ist, umfasst. Die mechanische Kopplung, also der Kurbeltrieb, umfasst zwei Bauteile, nämlich einen Hebel, der mit der Antriebswelle des Antriebsmotors verbunden ist sowie ein Schubelement, das schwenkbar am Hebel angeordnet ist, und das mit seinem anderen Ende mit dem Obermesser respektive dem Unterstützungsbauteil gekoppelt ist. Eine Rotation der Antriebswelle des Motors führt unmittelbar zu einer Hebelrotation, die wiederum unmittelbar auf das Schubelement gegeben wird, und über dieses unmittelbar an das Obermesser respektive das Unterstützungsbauteil. Innerhalb dieser mechanischen Kopplung sind ersichtlich keine dämpfenden oder energieverzehrenden Elemente zwischengeschaltet, so dass demzufolge ein Betrieb des Antriebsmotors unmittelbar zu einer entsprechenden Reaktion seitens des Obermessers respektive des Unterstützungsbauteils führt.In a development of the invention, it is provided that the respective crank drive comprises at least one lever which is movable via the drive motor and a thrust element which is arranged pivotably on the drive motor and which is coupled to the upper blade or the support component. The mechanical coupling, so the crank mechanism, comprises two components, namely a lever which is connected to the drive shaft of the drive motor and a thrust element which is pivotally mounted on the lever, and which is coupled at its other end to the upper blade or the support member. A rotation of the drive shaft of the motor leads directly to a lever rotation, which in turn is given directly to the thrust element, and via this directly to the upper blade or the support member. Within this mechanical coupling evidently no damping or energy-absorbing elements are interposed, so that consequently an operation of the drive motor leads directly to a corresponding reaction on the part of the upper blade or the support member.
Da das Obermesser eine Breite bis zu mehreren Metern aufweisen kann, und da auch das Transportband und das ihm zugeordnete Unterstützungsbauteil eine entsprechende Breite aufweisen kann, ist es zweckmäßig, das Obermesser sowie Unterstützungsbauteil beidseits mit dem Kurbeltrieb zu koppeln, weshalb zweckmäßigerweise der jeweilige Antriebsmotor mit einer sich beidseits davon erstreckenden Antriebswelle gekoppelt ist oder eine solche aufweist, an der beidseits jeweils ein Hebel mit jeweils einem Schubelement angeordnet ist. Das Obermesser sowie das Unterstützungsbauteil sind folglich zu beiden Seiten über eine entsprechende Verbindungsmechanik mit dem Antriebsmotor gekoppelt, werden also zu beiden Seiten jeweils synchron geführt.Since the upper blade may have a width of up to several meters, and since the conveyor belt and its associated support member may have a corresponding width, it is expedient to couple the upper blade and support member on both sides with the crank mechanism, so expediently the respective drive motor with a is coupled on both sides thereof extending drive shaft or has such, on both sides of each lever is arranged with a respective thrust element. The upper blade and the support member are thus coupled to both sides via a corresponding link mechanism with the drive motor, so are guided synchronously on both sides.
Dabei kann die Antriebseinrichtung derart ausgeführt sein, dass der Antriebsmotor und damit der oder die Hebel zur Durchführung eines Schnitts um 360° rotieren. Das heißt, dass der Antriebsmotor stets in einer Richtung dreht, um die Abwärts- und Aufwärtsbewegung des Obermessers zu erwirken. Eine Umsteuerung ist also nicht erforderlich. Auch die Verstelleinrichtung kann derart ausgeführt sein, dass der Antriebsmotor und damit der oder die Hebel um 360° rotieren. Dies ist möglich, wenn durch die Synchronisierung zwischen Antriebseinrichtung und Verstelleinrichtung sichergestellt ist, dass es zu keiner Kollision des Obermessers und des angehobenen Obertrums respektive Unterstützungsbauteil, das während des Schnitts kontinuierlich abgesenkt wird, kommt. Alternativ ist es denkbar, dass der Antriebsmotor der Verstelleinrichtung nur um einen Winkel < 180°, insbesondere um annähernd 90° rotiert. In diesem Fall verschwenkt folglich der Antriebsmotor den oder die Hebel nur um einen gewissen Winkelbereich, der erforderlich ist, um die erforderliche Verstellbewegung, also das Anheben und Absenken des Unterstützungsbauteils und damit des Obertrums, im erforderlichen Maß zu gewährleisten. Eine Bewegung über dieses erforderliche Maß hinaus erfolgt hier nicht, das heißt, dass der oder die Hebel und damit das oder die Schubelemente nur in bestimmten Winkelabschnitten rotieren respektive nur bestimmte Linearbewegungen durchführen. Hierüber kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass es in keinem Fall zu etwaigen Kollisionen kommt.In this case, the drive device can be designed such that the drive motor and thus the one or more levers for performing a cut rotate through 360 °. That is, the drive motor always rotates in one direction to effect the downward and upward movement of the upper blade. A reversal is not required. The adjusting device can also be designed in such a way that the drive motor and thus the lever or levers rotate by 360 °. This is possible if it is ensured by the synchronization between the drive device and the adjusting device that there is no collision of the upper blade and the raised upper strand or support component, which is lowered continuously during the cutting. Alternatively, it is conceivable that the drive motor of the adjusting device rotates only by an angle <180 °, in particular by approximately 90 °. In this case, therefore pivots the Drive motor or the lever only by a certain angular range, which is necessary to ensure the required adjustment, ie the raising and lowering of the support member and thus the upper run, to the extent necessary. A movement beyond this required level does not take place here, that is, that the one or more levers and thus the one or more push elements rotate only in certain angular sections respectively perform only certain linear movements. This can be easily ensured that there will be no collisions in any case.
Das oder die Schubelemente der Antriebseinrichtung sind bevorzugt Schubstangen, wobei es sich bei diesen nicht zwingend um lineare Bauteile handeln muss, es können auch gebogene Bauteile sein, auch in Plattenform oder Ähnliches, in jedem Fall jedoch in sich steife Bauteile, die eine Kraft- und Momentenübertragung zum Obermesser hin ermöglichen. Auch das oder die Schubelemente der Verstelleinrichtung können Schubstangen sein, wobei in diesem Fall bevorzugt lineare Stangen verwendet werden. Solche Schubstangen sind insbesondere dann einsetzbar, wenn die Hebelrotation um einen Winkel < 180°, insbesondere um annähernd 90° erfolgt. Für den Fall, dass der Antriebsmotor und damit der oder die Hebel um 360° rotieren, ist es zweckmäßig, eine Sicherheitsfunktion gegen eine im Falle von Steuerungsfehlern oder dergleichen auftretende Kollision des Obermessers mit dem Unterstützungsbauteil vorzusehen. In diesem Fall kann als Schubelement seitens der Verstelleinrichtung ein Druckzylinder umfassend ein Überdruckventil vorgesehen sein. Dieser z. B. als Gasdruckzylinder ausgeführte Druckzylinder ist ein rigides, also steifes Bauteil, das im normalen Betrieb als steifes Schubelement dient und unmittelbar die Hebelbewegung auf das Unterstützungsbauteil überträgt. Für den Fall jedoch, dass es zu einer Kollision kommt, kann der Druckzylinder über das Überdruckventil etwas nachgeben, so dass es im Kollisionsfall zu keiner Beschädigung seitens des Kurbeltriebes kommt.The one or more thrust elements of the drive device are preferably push rods, which need not necessarily be linear components, it may also be curved components, even in plate form or the like, but in any case in itself rigid components, a force and Enable torque transmission to the upper blade out. Also, the one or more push elements of the adjustment can be push rods, in which case preferably linear rods are used. Such push rods are particularly useful when the lever rotation by an angle <180 °, in particular by approximately 90 °. In the event that the drive motor and thus the lever or levers rotate by 360 °, it is expedient to provide a safety function against a collision occurring in the case of control errors or the like of the upper blade with the support member. In this case, a pressure cylinder comprising a pressure relief valve can be provided as a thrust element by the adjusting device. This z. B. designed as a gas cylinder pressure cylinder is a rigid, so rigid component that serves as a rigid thrust element in normal operation and transmits the lever movement directly to the support member. In the event, however, that there is a collision, the pressure cylinder can yield slightly over the pressure relief valve, so that in the event of a collision there is no damage on the part of the crank mechanism.
Als Antriebsmotoren werden bevorzugt Getriebemotoren verwendet. Diese lassen eine sehr schnell und insbesondere hoch präzise Bewegung und Positionierung des Obermessers sowie des Unterstützungsbauteils zu.As drive motors geared motors are preferably used. These allow a very fast and in particular highly precise movement and positioning of the upper blade and the support member.
Wie beschrieben ist über die Verstelleinrichtung das Obertrum in seiner räumlichen Ausrichtung veränderbar, es kann zwischen einer quasi abgesenkten, schräg zur Horizontalen verlaufenden Position und einer angehobenen, im Wesentlichen horizontal verlaufenden Position verstellt werden. Im Rahmen des Betriebs wird das Obertrum vor dem eigentlichen Schnitt in die Horizontalposition angehoben. Während des Schnitts wird es sodann abgesenkt, es folgt also quasi der Messerabsenkung, so dass das sukzessive eingeschnittene Band sich sukzessive auf dem sich absenkenden Obertrum ablegen kann. Um nun diese Ablegebewegung über die gesamte Schnittlänge möglichst homogen und gleichmäßig zu gestalten, so dass folglich das sukzessive geschnittene Bandmaterial an jedem Schnittpunkt nahezu denselben Abstand zum Obertrum aufweist respektive um nahezu denselben Weg in Richtung des Obertrums fällt, sieht eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass die beiden Kurbeltriebe über die beiden Antriebsmotoren derart betreibbar sind, dass zumindest während der Zeit zwischen dem Einschnitt des Obermessers in das Band und dem Schnittende die Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung im Wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung ist. Das heißt, dass erfindungsgemäß die beiden Antriebsmotoren, die derart arbeiten, dass sich seitens der Hebel der Verstelleinrichtung und der Antriebseinrichtung nahezu gleiche Winkelgeschwindigkeiten einstellen, diese also mit nahezu dergleichen Drehzahl rotieren. Dies führt dazu, dass eine weitgehende Synchronisierung der Messerbewegung und der Bewegung des Unterstützungsbauteils erreicht wird. Dies führt nun wiederum dazu, dass während der Absenkbewegung des Obermessers während des Schnitts und der zeitgleich erfolgenden Absenkbewegung des Unterstützungsbauteils und damit des Obertrums in jedem Schnittpunkt der Abstand des Schnittpunkts zum vertikal darunter befindlichen Punkt auf der Oberseite des Obertrums nahezu gleich bleibt. Während des Schnitts wandert der Schnittpunkt vom Einschnittpunkt, an dem das Obermesser in das Band eintaucht, bis zum Austrittspunkt aus dem durchgeschnittenen Band kontinuierlich von der einen zur anderen Bandkantenseite. Während dieser Schneidbewegung wird ebenfalls kontinuierlich das Obertrum abgesenkt. Aufgrund der Synchronisierung der Winkelgeschwindigkeiten ist nun diese Absenkbewegung des Obertrums derart weitgehend mit der Absenkbewegung des Schneidmessers synchronisiert, dass trotz wanderndem Schnittpunkt sein Abstand zum darunterliegenden, vertikalen Oberflächenpunkt des Obertrums nahezu gleich bleibt. Das heißt, dass das geschnittene, sich auf das Obertrum absenkende Bandstück stets nahezu denselben Weg zurücklegt und sich mithin eine über die gesamte Schnittbreite gleichförmige Absenk- oder Fallbewegung einstellt. Dies ist besonders zweckmäßig, als hierdurch ein durch das Absenken respektive Herabfallen möglicherweise resultierender Verzug im geschnittenen Bandstück oder dergleichen vorteilhaft ausgeschlossen wird.As described, the upper strand can be changed in its spatial orientation via the adjusting device, it can be adjusted between a quasi-lowered, obliquely to the horizontal position and a raised, substantially horizontally extending position. During operation, the upper run is raised to the horizontal position before the actual cut. During the cut, it is then lowered, so it follows, so to speak, the knife lowering, so that the successively cut tape can be deposited successively on the sinking upper strand. In order to make this depositing movement over the entire cutting length as homogeneous and uniform as possible, so that the successively cut strip material at each intersection has almost the same distance to the upper strand respectively falls by almost the same way in the direction of the upper strand, provides a particularly advantageous development of the invention in that the two crank mechanisms are operable via the two drive motors in such a way that at least during the time between the incision of the upper blade in the band and the cut end, the angular velocity of the or the rotating lever of the adjustment substantially equal to the angular velocity of the or the rotating lever of the drive means is. That is, according to the invention, the two drive motors, which operate in such a way that almost equal angular velocities are set by the levers of the adjusting device and the drive device, ie they rotate at almost the same rotational speed. This results in that a high degree of synchronization of the blade movement and the movement of the support component is achieved. This in turn means that during the lowering of the upper blade during the cut and the simultaneous lowering of the support member and thus the upper strand at each intersection of the distance of the intersection point remains vertically below the point located vertically below the top. During the cut, the point of intersection progresses from the point of incision at which the upper blade dips into the belt to the point of exit from the cut-through belt continuously from one to the other edge of the belt. During this cutting movement, the upper strand is also continuously lowered. Due to the synchronization of the angular velocities, this lowering movement of the upper strand is now largely synchronized with the lowering movement of the cutting knife, so that despite its wandering intersection its distance from the underlying, vertical surface point of the upper strand remains almost the same. This means that the cut, down to the top strand piece of tape always travels almost the same way and thus sets over the entire cutting width uniform lowering or falling movement. This is particularly useful, as this is advantageously excluded by the lowering or falling down possibly resulting distortion in the cut piece of tape or the like.
Dabei können die beiden Kurbeltriebe und die beiden Antriebsmotoren derart betreibbar sein, dass die Winkelgeschwindigkeiten bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der oder die rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung und der oder die rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung gemeinsam den unteren Totpunkt erreicht haben, im Wesentlichen gleich ist. Wie beschrieben kann das Schneidmesser eine Länge von mehreren Metern aufweisen, ebenso zwangsläufig auch das Unterstützungsbauteil. Die Bandbreite respektive die Länge des Schnitts, der auch unter einem Winkel zur Längsrichtung des Bandes erfolgen kann, kann damit zwangsläufig ebenfalls mehrere Meter lang sein. Der jeweilige Schnitt ist jedoch in jedem Fall beendet, wenn das Obermesser seine tiefste Position erreicht hat, was gleich bedeutend mit dem Erreichen des unteren Totpunkts des oder der Hebel der Antriebseinrichtung einhergeht. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Winkelgeschwindigkeiten der Hebel der Antriebs- und der Verstelleinrichtung eben bis zum Erreichen der jeweiligen unteren Totpunkte nahezu gleich sind.In this case, the two crank mechanisms and the two drive motors can be operated such that the angular speeds up to the time at which the one or more rotating levers of the drive device and the rotating or Lever of the adjusting device have reached the bottom dead center together, is substantially equal. As described, the cutting blade may have a length of several meters, as well as inevitably the support member. The bandwidth or the length of the cut, which can also take place at an angle to the longitudinal direction of the tape, thus can be necessarily several meters long. However, the respective cut is finished in any case when the upper blade has reached its lowest position, which is equal to the achievement of the bottom dead center of the lever or the drive device is accompanied. Therefore, it is useful if the angular velocities of the levers of the drive and the adjusting just until the respective bottom dead centers are almost equal.
Da es sich um separate mechanische Antriebe handelt, ist eine vollkommene Identität der jeweiligen Winkelgeschwindigkeiten nicht unbedingt erreichbar, was möglicherweise auch etwaigen geometrischen Verhältnissen im Bereich der jeweiligen Kurbeltriebe geschuldet ist. Ziel ist jedoch, diese so weit als möglich einander anzunähern. Daher sollten die im Wesentlichen gleichen Winkelgeschwindigkeiten nicht allzu weit voneinander abweichen. Eine Winkelgeschwindigkeitsdifferenz sollte maximal 5 %, vorzugsweise maximal 2 % betragen, das heißt, dass ein gewisser Geschwindigkeitstoleranzbereich gegeben ist, der jedoch so klein als möglich gehalten werden soll.Since these are separate mechanical drives, a perfect identity of the respective angular velocities is not necessarily achievable, which may also be due to any geometric conditions in the area of the respective crank mechanisms. The goal, however, is to approximate them as far as possible. Therefore, the substantially same angular velocities should not differ too much. An angular velocity difference should be a maximum of 5%, preferably a maximum of 2%, that is, a certain speed tolerance range is given, but should be kept as small as possible.
Im normalen Betrieb startet das Obermesser aus der angehobenen Position, was gleichbedeutend mit der Positionierung des Kurbeltriebs der Antriebseinrichtung mit dem oder den Hebeln im oberen Totpunkt ist. Üblicherweise ist ein intermittierender Betrieb gegeben, das heißt, dass der Kurbeltrieb nach einer 360°-Rotation im oberen Totpunkt kurzzeitig ruht, wonach er wieder andreht, um den nächsten Schnitt durchzuführen. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Obermesser das Band einschneidet, ist das Obermesser bereits ein Stück weit abzusenken. Das heißt, dass das Obermesser mit dem Einschnitt bereits seine entsprechende Absenkgeschwindigkeit und damit der oder die Hebel die entsprechende Winkelgeschwindigkeit, die während des gesamten Schnitts konstant bleibt, erreicht haben. Um sicherzustellen, dass zum Einschnittszeitpunkt auch seitens der Verstelleinrichtung die entsprechende, während des gesamten Schnitts ebenfalls konstante Winkelgeschwindigkeit gegeben ist, ist es erforderlich, den ruhenden Kurbeltrieb der Verstelleinrichtung über den Antriebsmotor eine definierte Zeitspanne vor dem Einschnitt des Obermessers das Band zu beschleunigen, derart, dass die Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung im Zeitpunkt des Einschnitts im Wesentlichen der Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung entspricht. Das heißt, dass der Kurbeltrieb der Verstelleinrichtung definiert vor dem Einschnitt des Obermessers beschleunigt wird, so dass er zum Zeitpunkt des Einschnitts die erforderliche und während des Schnitts konstante Winkelgeschwindigkeit aufweist.In normal operation, the upper blade starts from the raised position, which is equivalent to the positioning of the crank mechanism of the drive means with the lever or levers at top dead center. Usually, an intermittent operation is given, that is, the crank drive after a 360 ° rotation at top dead center briefly rests, after which he turns back to perform the next cut. By the time the upper knife cuts the tape, the upper knife is already lowered a bit. This means that the upper knife with the incision already has its corresponding lowering speed and thus the lever or levers have reached the corresponding angular velocity, which remains constant throughout the cut. In order to ensure that at the time of incision the adjusting device also gives the corresponding angular velocity which is constant during the entire cut, it is necessary to accelerate the stationary crank drive of the adjusting device via the drive motor for a defined period of time before the cutting of the upper knife. the angular velocity of the rotating lever or of the adjusting device at the time of the incision corresponds essentially to the angular velocity of the rotating lever or of the drive device. That is, the crank mechanism of the adjusting device is accelerated defined before the incision of the upper blade, so that at the time of the incision it has the required and constant during the cutting angular velocity.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest der Betrieb des Antriebsmotors der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses wenigstens eines Sensorelements, das eine Information betreffend den Bewegungsbetrieb des Obermessers und des zu schneidenden Bandes liefert, steuerbar ist. Das heißt, dass die Verstelleinrichtung quasi der Messerbewegung folgt bzw. auf das einlaufende oder positionierte, zu schneidende Band folgt. Der Sensor erfasst eine entsprechende Information, beispielsweise, dass sich das Schneidmesser aus seiner angehobenen Stellung absenkt respektive der oder die Hebel der Antriebseinrichtung aus dem oberen Totpunkt bewegt werden. Alternativ ist auch eine bandbezogene Information erfassbar. Gestützt auf diese Information wird nun der Zeitpunkt definiert, zu dem der Antriebsmotor der Verstelleinrichtung anläuft, um den Kurbeltrieb anzudrehen respektive zu beschleunigen. Das Sensorelement kann natürlich auch den Zeitpunkt erfassen, zu dem der Antriebsmotor der Antriebseinrichtung angesteuert wird respektive andreht und diesen Zeitpunkt als Triggermoment verwenden.In a development of the invention, it can be provided that at least the operation of the drive motor of the adjusting device can be controlled as a function of the detection result of at least one sensor element which supplies information regarding the movement operation of the upper blade and the strip to be cut. This means that the adjustment device follows, as it were, the knife movement or follows the incoming or positioned band to be cut. The sensor detects a corresponding information, for example, that the cutting blade from its raised position lowered or the lever or the drive means are moved from the top dead center. Alternatively, a band-related information can be detected. Based on this information, the time is now defined at which the drive motor of the adjusting device starts to turn the crank mechanism respectively to accelerate. Of course, the sensor element can also detect the point in time at which the drive motor of the drive device is activated or turns on and use this point in time as a triggering torque.
Neben der Schneideinrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Schneideinrichtung zum Schneiden eines Endlosbands, insbesondere eines Stahl- oder Textilcordbands, umfassend eine Messeranordnung umfassend ein über eine Antriebseinrichtung bewegbares Obermesser sowie ein diesem zugeordnetes positionsfestes Untermesser, sowie ein der Messeranordnung nachgeschaltetes, einen geschnittenen Bandabschnitt aufnehmendes Transportband, das mit seinem Obertrum und einem Winkel zur Horizontalen verläuft, wobei ein im Bereich der Messeranordnung befindlicher Abschnitt des Obertrums mittels einer Verstelleinrichtung umfassend ein unterhalb des Obertrums angeordnetes, um eine Achse schwenkbares Unterstützungsbauteil zwischen der unter dem Winkel verlaufenden Stellung und einer im Wesentlichen horizontalen Stellung verstellbar ist, wobei verfahrensgemäß sowohl die Antriebseinrichtung als auch die Verstelleinrichtung einen Antriebsmotor und einen Kurbelbetrieb umfasst, wobei der jeweilige Antriebsmotor den jeweiligen Kurbeltrieb antreibt.In addition to the cutting device itself, the invention further relates to a method for operating a cutting device for cutting an endless belt, in particular a steel or textile cord, comprising a knife assembly comprising a movable upper blade via a drive means and a fixed position lower blade associated therewith, and a downstream of the knife assembly, a a belt section receiving receiving conveyor belt, which runs with its upper run and at an angle to the horizontal, wherein a befindlicher in the region of the knife assembly portion of the upper run by means of an adjustment comprising a arranged below the upper run, pivotable about an axis support member between the extending at an angle position and a substantially horizontal position is adjustable, according to the method, both the drive device and the adjusting device include a drive motor and a crank operation Asst, wherein the respective drive motor drives the respective crank mechanism.
Dabei kann der jeweilige Kurbeltrieb einen oder zwei über den Antriebsmotor bewegbare, exzentrisch gelagerte Hebel sowie ein an diesen oder diesen schwenkbar angeordnete Schubelemente, das oder die mit dem Obermesser bzw. dem Unterstützungsbauteil gekoppelt sind, umfassen, wobei der Antriebsmotor der Antriebseinrichtung und damit der oder die Hebel zur Durchführung eines Schnitts um 360° rotieren, und wobei der Antriebsmotor der Verstelleinrichtung und damit der oder die Hebel um 360° oder nur um einen Winkel < 180°, insbesondere um annähernd 90° rotieren.In this case, the respective crank drive one or two movable over the drive motor, eccentrically mounted lever and a pivotable or arranged on these or these pushers, the or with the upper blade or the Support member are coupled, wherein the drive motor of the drive means and thus the one or more levers for performing a cut rotate through 360 °, and wherein the drive motor of the adjusting device and thus the lever or levers by 360 ° or only by an angle <180 °, in particular rotate by approximately 90 °.
Besonders bevorzugt ist es für eine Synchronisation der Messer- und der Unterstützungsbauteilbewegung, wenn die beiden Kurbeltriebe über die beiden Antriebsmotoren derart bewegt werden, dass zumindest während der Zeit zwischen dem Einschnitt des Obermessers in das Band und dem Schnittende die Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung im Wesentlichen gleich der Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung ist. Die Motoren arbeiten also derart, dass die Hebel die gleiche Winkelgeschwindigkeit respektive gleiche Drehzahl aufweisen, um die Bewegung des Obermessers und des Unterstützungsbauteils während des Schnittes soweit als möglich zu synchronisieren.It is particularly preferred for a synchronization of the knife and the support member movement when the two crank mechanisms are moved over the two drive motors such that at least during the time between the incision of the upper blade in the band and the cut end, the angular velocity of the or the rotating lever of Adjustment device is substantially equal to the angular velocity of the or the rotating lever of the drive device. The motors thus operate in such a way that the levers have the same angular speed or the same rotational speed in order to synchronize the movement of the upper blade and of the support component during the cut as far as possible.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die beiden Kurbeltriebe über die beiden Antriebsmotoren derart bewegt werden, dass die Winkelgeschwindigkeit bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der oder die rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung und der oder die rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung gemeinsam den unteren Totpunkt erreichen, im Wesentlichen gleich ist.Furthermore, it can be provided that the two crank mechanisms are moved via the two drive motors in such a way that the angular velocity substantially until the time at which the one or more rotating levers of the drive device and the one or more rotating levers of the adjustment device jointly reach bottom dead center is equal to.
Wenngleich Ziel ist, nahezu identische Winkelgeschwindigkeiten einzustellen, sind diese gegebenenfalls etwas toleranzbehaftet, was mitunter auch auf geometrische Gegebenheiten hinsichtlich der Kurbeltriebe respektive der Anordnung der betroffenen Bauteile zurückzuführen ist. Die Winkelgeschwindigkeiten sollten möglichst gleich sein, die etwaige Abweichung sollte maximal 5 %, vorzugsweise maximal 2 % betragen.Although the aim is to set almost identical angular velocities, these are possibly subject to some tolerance, which is sometimes due to geometric conditions with respect to the crank mechanisms and the arrangement of the affected components. The angular velocities should be as equal as possible, the possible deviation should be a maximum of 5%, preferably a maximum of 2%.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der ruhende Kurbeltrieb der Verstelleinrichtung über den Antriebsmotor eine definierte Zeitspanne vor dem Einschnitt des Obermessers in das Band beschleunigt wird, so dass die Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Verstelleinrichtung im Zeitpunkt des Einschnitts im Wesentlichen der Winkelgeschwindigkeit des oder der rotierenden Hebel der Antriebseinrichtung entspricht. Der Kurbeltrieb der Verstelleinrichtung wird also definiert vor dem Einschnitt beschleunigt, so dass nahezu die gleiche Winkelgeschwindigkeit während des gesamten Schnitts gegeben ist.Furthermore, it can be provided that the stationary crank drive of the adjusting device is accelerated over the drive motor a defined period of time before the incision of the upper blade in the band, so that the angular velocity of the rotating lever or the adjusting device at the time of incision substantially the angular velocity of or corresponding rotating lever of the drive device. The crank drive of the adjusting device is thus defined accelerated before the incision, so that almost the same angular velocity is given throughout the cut.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass zumindest der Betrieb des Antriebsmotors der Verstelleinrichtungen in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses wenigstens eines Sensorelements, das eine Information betreffend den Betrieb des Obermessers oder des zu schneidenden Bands liefert, gesteuert wird.Finally, it can be provided that at least the operation of the drive motor of the adjusting devices is controlled as a function of the detection result of at least one sensor element which supplies information relating to the operation of the upper blade or the belt to be cut.
Sämtliche Ausführungen in Bezug auf die erfindungsgemäße Schneideinrichtung gelten gleichermaßen betreffend das erfindungsgemäße Verfahren.All embodiments with respect to the cutting device according to the invention apply equally to the method according to the invention.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Schneideinrichtung mit Messeranordnung und Transportband mit angehobenem Obermesser und angehobenem Obertrum, -
2 dieAnordnung aus 1 mit angehobenem Obertrum und abgesenktem, kurz vor dem Anschnitt befindlichen Obermesser, -
3 dieAnordnung aus 2 mit abgesenktem Obertrum und nach Durchführung des Schnitts erneut angehobenem Obermessers, -
4 eine Prinzipdarstellung der Kurbeltriebe der Antriebseinrichtung und der Verstelleinrichtung zu Beginn des Synchronlaufs während des Schnitts, -
5 eine Prinzipdarstellung entsprechend4 im jeweils unteren Totpunkt der Kurbeltriebe am Ende des Synchronlaufs, -
6 -9 Prinzipdarstellungen und unterschiedlicher Positionen des Obermessers sowie des Verlaufs der Ausrichtung des Obertrums bezüglich einer Bewegung des Obermessers von der angehobenen in die abgesenkte Stellung, also vom oberen Totpunkt bis zum unteren Totpunkt des Kurbeltriebs der Antriebseinrichtung, -
10 Diagramme zur Erläuterung des Weg-Zeit-Verhältnisses der beiden Kurbeltriebe hinsichtlich der Rotationsbewegung der jeweiligen Hebel, -
11 eine Seitenansicht des Antriebsmotors nebst Kurbeltrieb der Verstelleinrichtung im unteren Totpunkt, -
12 eine Vorderseitenansicht, teilweise geschnitten, der Anordnung aus11 , -
13 eine Seitenansicht des Transportbandes nebst Verstelleinrichtung, -
14 eine Aufsicht auf dieAnordnung aus 13 mit angedeuteter Messeranordnung und zu schneidendem Band, -
15 eine vereinfachte Draufsicht einer Schneidanlage ohne Slitter, und -
16 eine vereinfachte Draufsicht einer Schneidanlage mit Slitter.
-
1 a schematic diagram of a cutting device according to the invention with a knife assembly and conveyor belt with raised upper blade and raised upper run, -
2 thearrangement 1 with raised upper run and lowered, just before the bleed upper knife, -
3 thearrangement 2 with the upper strand lowered and the upper knife raised again after the cut has been made, -
4 a schematic representation of the crank mechanisms of the drive device and the adjustment device at the beginning of the synchronous operation during the cut, -
5 a schematic representation accordingly4 in each lower dead center of the crank mechanisms at the end of the synchronous operation, -
6 -9 Schematic representations and different positions of the upper blade and the course of the alignment of the upper strand with respect to a movement of the upper blade from the raised to the lowered position, ie from the top dead center to the bottom dead center of the crank mechanism of the drive device, -
10 Diagrams for explaining the path-time ratio of the two crank mechanisms with regard to the rotational movement of the respective levers, -
11 a side view of the drive motor together with the crank mechanism of the adjusting device at bottom dead center, -
12 a front view, partially cut, the arrangement of11 . -
13 a side view of the conveyor belt together with adjusting device, -
14 a view of thearrangement 13 with indicated knife arrangement and tape to be cut, -
15 a simplified plan view of a cutting machine without slitter, and -
16 a simplified plan view of a cutting machine with slitter.
Vorgesehen ist des Weiteren ein Abtransportband
Dem Transportband
Die Schubelemente
Sodann wird die Antriebseinrichtung
Zu diesem Zeitpunkt hat auch der Arbeitsbetrieb der Verstelleinrichtung
Die
Die Linie l2, die horizontal verläuft, zeigt die Oberkante des Untermessers, die während des Schnitts positionsfest ist. Die ebenfalls horizontal verlaufende Linie l3 im Bereich der Messeranordnung zeigt den Verlauf der Oberseite des Obertrumabschnitts
Dargestellt ist des Weiteren dem Grunde nach das Unterstützungsbauteil
Gezeigt ist des Weiteren die Antriebseinrichtung
Gezeigt ist des Weiteren die Verstelleinrichtung
Des Weiteren dargestellt ist ein Sensor
Zu diesem Zeitpunkt hat auch der Antriebsmotor
Die beiden Hebel
Ersichtlich verläuft nun aber auch die Oberseite l3 des Obertrumabschnitts
Wie
In den
Die Anschnittslinie
Durch das synchronisierte Absenken des Obermessers
Um dies zu ermöglichen ist der Kurbeltrieb
Bezogen auf den Zeitpunkt gemäß
Ebenfalls bekannt ist die Länge respektive der Radius R1 des Hebels
Es kann nun unter Annahme gleicher Kurbelwinkel der benötigte Radius R2, also die Länge des Hebels
- R1 = Radius des
Hebels 11 - L1 =
Abstand Schwenkachse 19 zum Anschnittspunkt bzw.Anschnittslinie 22 - R2 = Radius des
Hebels 16 - L2 =
Abstand Schwenkachse 19 zur Drehachse Hebel 16
- R 1 = radius of the
lever 11 - L 1 =
distance pivot axis 19 to the gating point orincision line 22 - R 2 = radius of the
lever 16 - L 2 =
distance pivot axis 19 to therotation axis lever 16
Durch diese einfache Betrachtung kann folglich der Radius respektive die wirksame Länge des Hebels
Die
Gezeigt ist das Obermesser
In
In
Aus dieser Position heraus wird sodann das Obermesser
Im oberen Teil von
In der unteren Figurenhälfte ist der Hebel
Rechts daneben ist auch hier ein Diagramm mit der vom Unterstützungsbauteil
Zum Zeitpunkt t = 0 bewegt sich der Kurbeltrieb
Kurz nach diesem Zeitpunkt beginnt das nachfolgend betrachtete Intervall t1, das sich ab diesem Zeitpunkt bis zum Erreichen des unteren Totpunkts UT erstreckt. Der gesamte Schwenkwinkelbereich zwischen diesem Punkt und dem unteren Totpunkt UT ist in
Zum Zeitpunkt t2 endet gemäß
Die beiden gegenüber gestellten Diagrammdarstellungen zeigen, dass aufgrund der gleichen Winkelgeschwindigkeit der Rotation der Hebel
Der Umstand, dass der Weg des Obermessers
Mit Z1 und Z2 ist der jeweilige Hub des Obermessers
Die
An den beiden Hebeln
Im normalen Betrieb verhalten sich die beiden Gaszylinder
Die Hebel
Die
Gezeigt ist ferner die Verstelleinrichtung
Angeordnet ist des Weiteren lediglich exemplarisch eine nachgeschaltete Spleißeinrichtung
Die
Vorgesehen ist eine Abwickelstation
Der Abwickelstation
Der Scherentisch dient als Materialunterstützung
Relevant für die Schneidvorrichtungsbauform ist der Ablauf nach dem Schneiden. Um das geschnittene Material mit wenigen Bearbeitungsschritten in den Folgeprozess einzubinden sind weitere Maschinenkomponenten im Einsatz (Bänder, Hochhalter, Spleißer, etc.). Dafür ist es erforderlich so nah wie möglich mit diesen Komponenten an das Untermesser und in das Maschinengestell zu bauen. Das Material sollte hierzu so wenig wie möglich bewegt werden (u.a. Fallhöhe), um es in geschnittener Ablageposition weiter zu verarbeiten.Relevant for the cutter design is the process after cutting. In order to integrate the cut material into the subsequent process with just a few processing steps, further machine components are in use (belts, high holders, splicers, etc.). For this it is necessary to build as close as possible to the lower knife and the machine frame with these components. For this, the material should be moved as little as possible (including drop height) in order to further process it in a cut storage position.
Um das Material durch die Schneidvorrichtung
Der Cordbandstreifen wird sodann auf das Transportband
Optional kann der Spleißvorrichtung
Optional kann auch eine Beruhigungsrolle
Gemäß
In jedem Fall vorgesehen ist eine Aufwickelstation
Wenngleich in sämtlichen Darstellungen das Band von rechts nach links gefördert wird ist es selbstverständlich möglich, das Layout auch in umgekehrter, spiegelbildlicher Ausführung auszulegen, also den Streifen von links nach rechts zu transportieren. Alle als optional beschriebenen Komponenten können in unterschiedlicher Kombination zusammen mit den wesentlichen Komponenten vorgesehen werden. Deshalb sind unterschiedliche Layouts aus allen beschriebenen Komponenten erstellbar.Although in all representations the band is conveyed from right to left, it is of course possible to interpret the layout in reverse, mirror-image execution, so to transport the strip from left to right. All components described as optional can be provided in different combinations together with the essential components. Therefore different layouts can be created from all described components.
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