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Vorrichtung zum Zerschneiden eines rohrförmigen, aus Bändern gewickelten
Filterkörpers in Filterelemente Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Zerschneiden eines rohrförmigen, aus Bändern gewickelten Filterkörpers in Filterelemente,
die zwei sich in der Längsrichtung des Filterkörpers erstrekkende Rollen aufweist,
mit denen der Filterkörper gehalten und in Drehung versetzt wird, und mehrere auf
einer in Stützarmen gelagerten Welle angeordnete Schneidwerkzeuge, beispielsweise
Sägeblätter, besitzt, wobei die Stützarme schwenkbar gelagert sind und der Vorschub
der Schneidwerkzeuge durch einen vom Werkstückträger angetriebenen Nocken gesteuert
wird.
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Vorrichtungen zum Zerschneiden von Papierrollen mit einem mit großer
Geschwindigkeit unilaufenden Kreismesser, bei denen während des Schneidvorganges
die Achsen des Messers und der Rolle einander genähert werden, sind bekannt. Hierbei
ist die zu zerschneidende Rolle derart gelagert, daß sie sich vollkommen frei um
sch selbst drehen kann und mit dem Messer in Berührung gebracht und nur dieses in
Drehung versetzt wird. Es ist aber auch bekannt, die zu zerschneidende Papierrolle
auf Leitrollen zu lagern, die auf einem Schlitten angeordnet sind, welcher auf parallelen
Schienen der Grundplatte des Kreismessers geführt ist, wobei diese Leitrollen frei
drehbar, d. h. antriebslos sind. Bei diesen Vorrichtungen, die insbesondere zum
Zerschneiden von Papierrollen benutzt werden, kommt es in erster Linie darauf an,
einen schnellen Schnitt mit glatter rechtwinkliger Schnittfläche zu erzielen, wobei
der entstehende Abfall weniger ins Gewicht fällt.
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Bei dem Zerschneiden von aus Bändern gewickelten Filterkörpern ist
aber gerade infolge des sehr teuren Materials die Einsparung an Verschnitt von ausschlaggebender
Bedeutung, d. h., es ruß neben einer glatten und rechtwinkligen Schnittfläche auch
ein sehr schmaler Einschnitt durch die Verwendung dünner Sägeblätter erzielt werden.
Dieses schließt wieder die Forderung ein, den Vorschub anfangs sehr gering zu halten,
bis eine gewisse Tiefe erreicht ist.
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Bei Kreissägen sind für die Vorschubsteuerung Nockenausführungen bekannt.
So ist es bei einer Hebelkreissäge mit einem um die Antriebsachse schwingenden Rahmen
bekannt, den Rahmen mittels eines Gestänges durch eine von der Antriebswelle aus
geschaltete Daumenscheibe auf das Werkstück niederzubewegen und nach erfolgtem Durchschnitt
durch eine Zugfeder abzuheben. Gleichzeitig mit diesen Bewegungen des Rahmens schließt
bzw. öffnet ein von dem Gestänge bewegter Hebel die Einspannvorrichtung. Diese Einrichtung
ermöglicht aber keinen langsamen Vorschub des Sägeblattes bis zu einer gewissen
Tiefe, sondern bewirkt nur ein Zurückziehen des Sägeblattes nach dem Schnitt.
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Bei einer anderen Kreissäge für annähernd gleichbleibendem Trennquerschnitt
ist es bekannt, ein solches Verhältnis von Vorschub zu Drehzahl des Werkstückes.
zu wählen, daß das Abtrennen in annähernd einer Umdrehung des Werkstückes erfolgt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, nämlich den Vorschub
der Schnittwerkzeuge bis zur Erreichung einer vorbestimmten Tiefe klein zu halten
und unter Ausnutzung der somit gewährleisteten Führung den Vorschub der Schnittwerkzeuge
anschließend zu erhöhen, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Nocken
zur Steuerung des Vorschubes der Schneidwerkzeuge zum Zerschneiden eines zwischen
zwei Rollen lose eingelegten Filterrohres derart ausgebildet ist, d'aß der Anschnitt
durch die Schneidwerkzeuge mit einem geringeren Vorschub erfolgt als der eigentliche
Trennschnitt.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
der Schneidvorrichtung dargestellt.
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Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung der vollständigen Vorrichtung
zum Schneiden von Filterkörpern; Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung der
Schneid- und Halteeinrichtung;
Fig.3 ist eine schaubildliche Darstellung
einer Schneidspindel, eines Sägeblattes, eines Abstandhalters und einer Befestigungsmutter;
Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Schneidvorrichtung in zusammengebautem Zustand;
Fig.5 zeigt schematisch die Schneidvorrichtung kurz vor dem Zurückschwingen, und
Fig. 6 stellt in ähnlicher Weise wie die Fig. 5 die Schneidvorrichtung während des
Zurückschwingens dar.
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Die Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung, wobei auf einer Welle 10 mehrere Sägen 12 angeordnet sind. Die
Sägen sind durch Abstandhalter 14 voneinander getrennt und werden mittels eines
Flansches 16, der an dem einen Ende der Welle 10 gebildet ist, und einer Mutter
18, die auf das andere Ende der Welle aufgeschraubt ist, in dieser Anordnung gehalten.
Die jeweils zwischen den Sägeblättern angeordneten Abstandhalter bestimmen die endgültige
Länge A des abgeschnittenen Elementes.
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In das hohle, aus Bändern gewickelte Filterelement 22 wird ein stangenartiger
Teil 20 eingesetzt, und diese beiden Teile, d. h. der stangenähnliche Teil und der
Filterkörper, werden zwischen Rollen 24 und 26 gelegt, welche den Filterkörper während
des Schneidvorganges halten und drehen. Die Rollen werden mit einer solchen Geschwindigkeit
gedreht, daß der Filterkörper eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 76 m/ min hat;
dabei werden die Rollen über ein Getriebe mit den Rädern 25, 27, 21 und 23 angetrieben,
von denen die beiden letzten. Räder 21 und 23 unmittelbar mit den Rollen 24 und
26 verbunden sind. Um eine Seitwärtsverschiebung des Filterkörpers und eine mögliche
Durchbiegung der Sägen während des ; Schneidens zu vermeiden, ist an dem einen Ende
der Stange 20 eine schwache Feder 28 angeordnet, die den Filterkörper gegen einen
Anschlag 30 in der Nähe des anderen Endes der Stange drückt, wobei dieser Anschlag
zweckmäßigerweise an einem Rahmen 36. befestigt ist. Die; Stange 20, welche sich
über die volle Länge des Filterkörpers erstreckt und einen Durchmesser aufweist,
welcher bedeutend kleiner als der Innendurchmesser des Filterkörpers ist, kann von
einer Feder belastet werden, um den Filterkörper gegen die Rollen zu drücken. Eine
solche Federbelastung kann durch Federn 32, welche zweckmäßigerweise an dem Rahmen
36 befestigt sind, und durch Bügel 34, welche auf den Enden der Stange
20 gleitend angeordnet sind, erreicht werden. So trägt die ; Stange dazu
bei, den Filterkörper während des Schneidvorganges mit den Rollen in enger Zusammenwirkung
zu halten. Außerdem kann der Bedienungsmann bei Verwendung einer Stange dieselbe
nach Beendigung des Schneidvorganges mit allen Filterelementen anheben, diese stapeln
und in Kästen verpacken.
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Um einen glatten Schnitt mit einem Minimum an Abfall zu erlangen,
kommen bei hoher Geschwindigkeit arbeitende Kreissägen (0;15 mm stark, 63,5 mm Durchmesser
mit 0,8 mm Zahnsteigung ohne Ansatz) e zur Verwendung. Die Sägen werden mit einer
Geschwindigkeit von 10 000 U/min in Umlauf gehalten und mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit
von 0,254 mm/sec in den zu schneidenden Filterkörper eingeführt. Bei der Anfangsberührung
der Schneid- s vorrichtung mit dem Filterkörper sollte die Vorschubgeschwindigkeit
etwa ein Drittel bis ein Viertel der durchschnittlichen Geschwindigkeit betragen,
bis eine Nut von etwa 0,4 mm geschnitten worden ist. Diese Nut unterstützt dann
die Führung des Sägeblattes, und der Vorschub kann dann bis zur Erlangung der Durchschnittsgeschwindigkeit
gesteigert werden. Die angegebenen Geschwindigkeiten und Vorschübe sind durch Versuche
ermittelt worden, um im Hinblick auf eine lange Lebensdauer der Schneidwerkzeuge
und Ausschaltung eines Hafteis des von den Filterkörpern stammenden Harzes auf den
Schneidwerkzeugen möglichst befriedigende Ergebnisse zu erzielen.
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Die Grundbestandteile der in der Fig. 2 gezeigten Schneidvorrichtung
können auf einem geeigneten Tragrahmen, beispielsweise dem in der Fig. 1 gezeigten
Rahmen 36, derart angeordnet werden, daß ein Bedienungsmann die Möglichkeit hat,
die Antriebsrollen mit der Länge des Filterkörpers zu beschicken, die Welle mit
den Sägeblättern in Arbeitsstellung zu schwenken, so daß diese sich während des
Schneidvorganges mit den vorbestimmten Geschwindigkeiten vorwärts bewegen. Während
der Durchführung des Schneidvorganges (Zeitdauer etwa 20 Sekunden) kann der Bedienungsmann
eine zweite Schneidvorrichtung bedienen.
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Um ein selbsttätiges Schneiden und Rückwärtsschwingen der Schneidwelle
zu erreichen, können der Antrieb und der Vorschub gemäß Fig. 1 ausgebildet sein.
Zwei Stützarme 40 für die Sägewelle sind auf Drehzapfen 42 gelagert. Am Ende dieser
Stützarme sind zwei Gegengewichte 44 angeordnet, welche exzentrisch zueinander liegen.
Am anderen Ende jedes Stützarmes befindet sich ein Lager 46, in welchem die Sägewelle
10 angeordnet ist. Die Sägewelle und die Sägen können durch Lösung der Gelenkbolzen
48 leicht ausgetauscht werden. Auf diese Weise läßt sich die Vorrichtung binnen
2 oder 3 Minuten umstellen, um Filterkörper verschiedener Länge zu schneiden.
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Wie aus den Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich ist, wird der Nocken 50 durch
eine Schnecke 52 und ein Schnekkenrad 53 angetrieben. Die Welle 55, auf welcher
die Schnecke 52 befestigt ist, wird durch ein Rad 25 über eine Schnecke 57 und ein
Schneckenrad 59 angetrieben. Der Nocken 50 ist derart ausgebildet, daß er die Sägen
12 durch den Filterkörper 22 mit einem vorher bestimmten veränderlichen Betrag führt
und aus der Schneidstellung durch Anschlagen an die die Ausgleichswelle tragenden
Arme 40 mittels der mit Schlitzen versehenen Glieder 54 hebt, was ein Verschieben
der Gegengewichte 44 verursacht.
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Dieses. Verschieben der Gewichte 44 gestattet ein Schwingen der Tragarme
40 um den Zapfen 42 und wird in. den Grenzen der Schiltze in, den Gliedern 54 und
56 verursacht, da die Welle 10 und die Sägen 12 vollständig frei auf dem Filterkörper
22 schwingen, so daß ein freier Zugang zu der unter Druck stehenden Stange 20 vorhanden
ist, um die geschnittenen Filterelemente zu entfernen. Das Getriebe wird selbsttätig
durch die Wirkung der Arme 56 ausgeschaltet, die durch die Abwärtsbewegung der Gegengewichte
44 die Schnecke 52 außer Eingriff mit dem Schnekkenrad 52 bringen, wie es, in der
Fig. 6 dargestellt ist.