DE10262016A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Zuschneiden schlauchförmiger Erzeugnisse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuschneiden schlauchförmiger Erzeugnisse (10), insbesondere von Schlauchrollbälgen, mit zumindest einer Schneideinheit (12). Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen ein zuverlässiger Schnitt realisiert werden kann, das Erzeugnis geschont wird und eine schnelle Bearbeitung möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Halteeinrichtung (14, 15) zum Fixieren des Erzeugnisses (10) während des Schneidens mit der Schneideinheit (12) sowie ein anschließendes Entfernen des zugeschnittenen Erzeugnisses (10) aus der Schneideinheit (12), wobei die Schneideinheit (12) in eine in einen Trägerdorn eingearbeitete Nut einfährt, gelöst.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuschneiden schlauchförmiger Erzeugnisse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Die Vorrichtung und das Verfahren sind insbesondere beim Zuschnitt von Schlauchrollbälgen und anderer schlauchförmiger Erzeugnisse in vulkanisiertem und unvulkanisiertem Zustand geeignet.
• Bei der Herstellung von schlauchförmigen Erzeugnissen wird Kunststoff oder Kautschuk auf einen Trägerdorn extrudiert und beispielsweise mit Festigkeitsträgern wie Aramidfasern, Fäden, Drähten, Geweben oder dergleichen belegt, um eine größere Festigkeit zu erzielen. Nach dem Entdornen der schlauchförmigen Erzeugnisse fallen diese aufgrund ihres relativ großen Durchmessers und ihrer im Verhältnis dazu geringen Wandstärke in sich zusammen und verlieren ihre Form. Der biegeschlaffe Rohling wird bislang manuell zugeschnitten, was einerseits eine erhebliche Belastung für den Wecker darstellt und andererseits eine große Streuung sowohl der Schnittlängen als auch der Schnittausführung mit sich bringt.
• Aus der DE 29 06 177 A1 ist eine Schneideinrichtung für schlauchförmige Werkstücke bekannt, die eine Führungsvorrichtung, eine Fördervorrichtung, eine Schneidvorrichtung und ein Gestell aufweist. Die Führungsvorrichtung weist zwei Führungsdorne auf, auf denen ein schlauchförmiges Werkstück aufgeschoben wird. Der Schlauch wird durch Auseinanderbewegen der Führungsdorne auseinandergezogen, und zwischen den Führungsdornen wird eine Schneidvorrichtung in Form einer elektrisch geheizten Heizdrahtschneide hindurchgeführt.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein zuverlässiger Schnitt durch ein schlauchförmiges Erzeugnis realisiert werden kann, mit dem das Produkt geschont wird und das effizient arbeitet.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
• Durch die Halteeinrichtung wird das schlauchförmige Erzeugnis fixiert und ein Schnitt mit hoher Wiederholgenauigkeit kann durchgeführt werden. Zur Erreichung eines sauberen Schnittes ist es weiterhin vorgesehen, dass das Erzeugnis auf einem Trägerdorn mit zumindest einer eingearbeiteten, umlaufenden Nut positioniert ist und sich die Schneideinheit bei auf dem Trägerdorn aufliegendem Rohling in die Nut hineinbewegt.
• Um eine präzise Länge des Zuschnittes zu bewirken, ist eine Messeinrichtung zur Erfassung der Vorschublänge vorgesehen, wobei die Zuführeinrichtung aufgrund der Messergebnisse steuerbar ist, das heißt, dass die tatsächlich erfolgte Vorschubbewegung des schlauchförmigen Erzeugnisses gemessen wird und in Abhängigkeit von dem Messergebnis ein weiterer Vorschub bewirkt oder dieser angehalten wird. Durch die Einfügung einer Zuführeinrichtung wird der Werker von der manuellen Arbeit entlastet und eine Automatisierung der Fertigung kann erfolgen.
• Zur Bewirkung eines präzisen, vorzugsweise rechtwinkligen Schnittes ist es vorgesehen, dass das Schneidelement quer zur Zuführeinrichtung verfahrbar gelagert ist, so dass ein im wesentlichen rechtwinkliger Schnitt bezogen auf die Zuführeinrichtung oder Längserstreckung des Erzeugnisses erfolgt.
• Die Verwendung des Ultraschallmessers in der Schneideinheit verhindert einerseits, dass die Schnittkanten aufgrund der Reibungswärme verschmolzen werden, das heißt, dass die zusammengedrückte obere und untere Schlauchwand im Bereich der Schnittkante miteinander verschweißt werden, andererseits wird keine Wärme von außen zugeführt, wie z. B. bei einem Laserschnittverfahren, so dass keine harten Schmelzränder entstehen, die bei der weiteren Verarbeitung der zugeschnittenen schlauchförmigen Erzeugnisse oder Schlauchrohlinge stören.
• Ebenfalls ist eine Anpassbarkeit der Winkelstellung des Messers vorgesehen, um verschiedenen Anforderungen hinsichtlich der Weiterverarbeitung der Erzeugniszuschnitte Rechnung zu tragen.
• Zur sicheren Fixierung des Erzeugnisses während des Schneidens ist es vorgesehen, dass Niederhalter vor bzw. hinter dem Ultraschallmesser angeordnet sind, die das Erzeugnis auf einer Schneidunterlage fixieren, damit ein Verschieben des Erzeugnisses während des Schnittes nicht möglich ist.
• Es ist vorgesehen, dass ein Innenhalter zum Öffnen und Offenhalten des Erzeugnisses während des Schneidens innerhalb des Erzeugnisses angeordnet ist, wodurch neben einer Fixierung ein Verkleben bzw. Verschweißen der Schnittflächen aneinander vermieden werden kann. Dazu ist vorgesehen, dass der Innenhalter verfahrbare Spreizbacken aufweist, die nach Einführen des Innenhalters in das Erzeugnis auseinandergefahren werden und das Erzeugnis aufdehnen.
• In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zunächst das Erzeugnis relativ zu der Schneideinheit positioniert wird und dass anschließend die Schneideinheit aktiviert wird. In der Schneideinheit, ausgestattet mit einer Säge, einem Kreismesser oder einer anderen Trennvorrichtung, wird das Erzeugnis in einem festlegbaren Winkel zu dessen Längserstreckung in der gewünschten, vorgebbaren Länge geschnitten und anschließend aus der Schneideinheit entfernt, beispielsweise von einem Greifer gegriffen oder ausgeschoben. Anschließend wird das zugeschnittene Erzeugnis weiterverarbeitet, vorzugsweise der Vulkanisation zugeführt.
• Zur Erreichung eines sauberen Schnittes ist es weiterhin vorgesehen, dass das Erzeugnis auf einem Trägerdorn mit zumindest einer eingearbeiteten, umlaufenden Nut positioniert ist und sich die Schneideinheit bei auf dem Trägerdorn aufliegendem Rohling in die Nut hineinbewegt. Durch Ausführen einer entsprechenden Schnittbewegung (Rotation) wird das Erzeugnis getrennt und der abgetrennte Abschnitt kann von dem Trägerdorn entnommen werden.
• Bei der Verwendung eines Ultraschallmessers zum Schneiden des Erzeugnisses treten keine Verschmelzungen der Erzeugniszuschnitte auf, lediglich die Schnittkanten werden abgeschlossen, so dass keine Fasern oder dergleichen herausstehen.
• Neben der alternativen Fixierung mittels eines oder mehrerer Niederhalter oder durch einen Innenhalter ist es vorgesehen, dass das Erzeugnis in einem Winkel von 90° bis 15° zur Horizontalen geschnitten werden kann.
• Nach jedem Schritt wird durch die Zuführeinrichtung das Erzeugnis um eine festgelegte Länge vorangeschoben, wobei die Vorschublänge des Erzeugnisses über eine Messeinrichtung bestimmt und in Abhängigkeit von der gemessenen Vorschublänge die Zuführeinrichtung entsprechend gesteuert wird.
• Eine Möglichkeit der Durchführung der Schnittbewegung besteht darin, dass der Trägerdorn einen geringeren Durchmesser als das Erzeugnis hat, und das Erzeugnis über eine Anpressrolle angetrieben wird und auf dem Trägerdorn entlanggleitet. Die Schneideinheit dringt in die Nut ein und das Erzeugnis wird an dem Messer vorbeigeführt, wobei der Stoffzusammenhang aufgehoben wird. Alternativ dazu kann das Erzeugnis mitsamt dem Trägerdorn gedreht werden. Über eine Anpressrolle wird das Erzeugnis relativ zu der Schneideinheit auf dem Trägerdorn fixiert, wodurch definierte Schnittbedingungen realisiert werden können.
• Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bauelemente. Es zeigen:
• 1 – eine Seitenansicht einer Schneidvorrichtung; sowie
• 2 – eine Schnittansicht durch ein schlauchförmiges Erzeugnis.
• Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum Schneiden schlauchförmiger Erzeugnisse 10 in einer Seitenansicht, bei der zur Durchführung des Schnittes die Schneideinheit 12 an einer Linearführung 22 quer zur Längserstreckung des schlauchförmigen Erzeugnisses 10 geführt wird. In der 1 sind zwei Schneideinheiten 12 hintereinander angeordnet, wobei die zweite entlang der Längserstreckung des Erzeugnisses 10 verschieblich gelagert ist, um zwei Abschnitte gleichzeitig bei variabler Länge schneiden zu können. Neben einem Zuschnitt eines Erzeugnisses 10 ist selbstverständlich ein Zuschneiden vulkanisierter, schlauchförmiger Erzeugnisse möglich und vorgesehen. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für vulkanisierte und unvulkanisierte, schlauchförmige Erzeugnisse, beispielsweise für Schlauchrohlinge.
• Beide Schneideinheiten 12 weisen ein Ultraschallmesser 20 auf, dessen Schneiden beidseitig wirksam ausgebildet sind, so dass durch eine alternierende Bewegung quer zur Zuführeinrichtung oder Längserstreckung des schlauchförmigen Erzeugnisses 10 dieser in entsprechende Abschnitte zugeschnitten werden kann. Das Messer 20 wird in einer Führungseinrichtung 16 geführt, die in dem vorliegenden Beispiel als eine Rille innerhalb der Schneidauflage 18 ausgebildet ist. Um einen präzisen Schnitt zu erhalten, ist es vorgesehen, dass vor und hinter den Ultraschallmessern 20 Niederhalter 14 als Halteeinrichtung vorgesehen sind, die das Erzeugnis 10 fixieren.
• Der Schnitt erfolgt, indem die Schneideinheit 12 in eine Nut in einem Trägerdorn hineinbewegt wird, auf dem der Rohling aufliegt. Durch das Ausführen einer entsprechenden Schnittbewegung (Rotation) wird das Erzeugnis 10 getrennt und der abgetrennte Abschnitt kann von dem Trägerdorn entnommen werden.
• Die Schneideinheit 12 arbeitet kraft- und weggesteuert, vorzugsweise quer zur Vorschubrichtung des Erzeugnisses 10. Nach dem erfolgten Schnitt taktet die Zuführeinrichtung 1 1 um die zu schneidende Länge vor, bevor ein neuer Schnitt durchgeführt wird. Um insbesondere bei kurzen Längen schnell genug schneiden zu können, ist es möglich, die beiden Messer 20 hintereinander einzusetzen, wodurch bei einem doppelten Vorschub zwei Zuschnitte erfolgen können. Zur Einstellung der Abstände können die Schneideinheiten 12 und damit die Messer 20 zueinander verschoben werden.
• Neben einem dargestellten Schnitt senkrecht zu der Vorschubrichtung des Erzeugnisses 10 sowie senkrecht zu der Schneidunterlage 18 ist es vorgesehen, einen Schnitt in einem Winkel von 15° bis 90° zur Horizontalen, also zu einer Schneidauflage 18 durchzuführen oder auch in einem Winkel von 15° bis 70° zur Vorschubrichtung des Erzeugnisses 10 durchzuführen. Je nach vorgesehener Weiterverarbeitung des Zuschnittes können solche Schnitte in einem entsprechenden Winkel durchgeführt werden.
• Neben der dargestellten Anordnung zweier Schneideinheiten 12 können auch eine beliebige Anzahl an Schneideinheiten 12 hintereinander angeordnet werden.
• Falls ein Anfangsschnitt erforderlich ist, so ist dieser möglich, indem zunächst der Erzeugnisanfang über die Messeinrichtung erfasst wird, die Zuführeinrichtung 11 einen festgelegten Betrag weiterverfährt und anschließend das Ultraschallmesser 20 aktiviert wird, um so einen Anfangsschnitt zu erhalten, der als Referenzgröße für die weitere Bestimmung der Vorschublänge einzusetzen ist.
• Neben einer Fixierung mittels eines oder mehrerer Niederhalter 14 als Halteeinrichtung ist es vorgesehen, dass in das schlauchförmige Erzeugnis 10 ein Innenhalter 15 mit zugeordneten Spreizbacken 25 eingeführt wird, wie in der
• 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass das schlauchförmige Erzeugnis 10 in sich zusammenfällt und in einer flachen Form auf der Zuführeinrichtung 11 bzw. Schneidunterlage 18 aufliegt. Durch das Offenhalten des schlauchförmigen Erzeugnisses 10 während des Schneidens wird erreicht, dass die Schnittkanten nicht miteinander verschweißen.
• Die Verwendung eines Ultraschallmessers 20 hat den Vorteil, dass aufgrund der Ultraschalltechnik eine sehr begrenzte Wärmeentwicklung während des Schneidens entsteht.
• Nach dem Schneiden der Erzeugnisse 10 werden die Zuschnitte über eine geeignete Transporteinrichtung 30 zur nächsten Bearbeitungsstation abtransportiert. Die nicht weiterverarbeitbaren Abschnitte bzw. der Anfangsschnitt wird automatisch der Entsorgung zugeführt.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Zuschneiden schlauchförmiger Erzeugnisse (10), insbesondere von Schlauchrollbälgen, mit zumindest einer Schneideinheit (12), und zumindest einer Halteeinrichtung (14, 15) zum Fixieren des Erzeugnisses (10) während des Schneidens mit der Schneideinheit (12) auf einem Trägerdorn, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerdorn zumindest eine Nut eingearbeitet ist, in die die Schneideinheit (12) hineinfährt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführeinrichtung (1 1) zum Zuführen des Erzeugnisses (10) zu der Schneideinheit (12) und eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Vorschublänge vorgesehen und dass die Zuführeinrichtung (1 1) aufgrund der Meßergebnisse steuerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (12) zumindest in der Querkomponente zur Zuführrichtung verfahrbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (12) ein Ultraschallmesser (20) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ultraschallmesser (20) in dessen Winkelstellung zu dem Erzeugnis (10) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung als vor und/oder hinter der Schneideinheit (12) angeordnete Niederhalter (14) oder Anpressrollen ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung als zumindest ein Innenhalter (15) zum Offenhalten des Erzeugnisses (10) während des Schneidens ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenhalter (15) verfahrbare Spreizbacken (25) aufweist.
9. Verfahren zum Zuschneiden schlauchförmiger Erzeugnisse, insbesondere von Schlauchrollbälgen, mit den Schritten: – Positionieren eines Erzeugnisses (10) relativ zu einer Schneideinheit (12) auf einem Trägerdorn in dem zumindest ein Nut eingearbeitet ist, in die die Schneideinheit (12) hineinbewegbar ist ; – Aktivieren der Schneideinheit (12) und Hineinbewegen in die Nut; – Schneiden und Trennen des Erzeugnisses (10) in einem festlegbaren Winkel zu dessen Längserstreckung; und – Entfernen des zugeschnittenen Erzeugnisses (10) aus der Schneideinheit (12).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) von dem Trägerdorn um eine festlegbare Strecke herunterbewegt wird und die Schneideinheit (12) einen herunterbewegten Bereich von dem Erzeugnis (10) an der Nut des Trägerdorns abtrennt.
11. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) auf oder mit dem Trägerdorn gedreht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) mit einem Ultraschallmesser (20) zugeschnitten wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) mit zumindest einer Anpressrolle auf dem Trägerdorn fixiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) während des Schneidens von einem Innenhalter (15) offengehalten und fixiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführeinrichtung (11) das Erzeugnis (10) nach jedem Schnitt um eine festgelegte Länge voranschiebt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Meßeinrichtung die Vorschublänge des Erzeugnisses (10) bestimmt wird und in Abhängigkeit der gemessenen Vorschublänge die Zuführeinrichtung (11) gesteuert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugnis (10) über eine Anpressrolle auf den Trägerdorn gedrückt wird.