DE1972299U - Automatische stanzvorrichtung zur kontinuierlichen probenentnahme von folien. - Google Patents

Description

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Beschreibung zur Gebrauchsmusteranmeldung vom 18. Mai 1967

Anmelder: Institut für Konstruktionstechnik Technische Hochschule München o. Prof. Dr.-Ing. Wolf G. Rodenacker 8 München 13, Hohenzollernstr. 25

Bezeichnung: Automatische Stanzanlage zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien.

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Stanzanlage zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien oder folienähnlichen Stoffen. Bekannt ist, daß Stanzen entsprechend ihrer Stempel- und Matrizenform auf mechanische Weise geometrische Formen aus dünnschichtigen Materialien abtrennen. Um Proben gleichmäßig verteilt über die ganze Fläche entnehmen zu können, wird bisher die gesamte Folienbahn unter einer feststehenden Stanze von Hand bewegt und der Stanzvorgang manuell durchgeführt. Nachteilig wirkt sich bei diesem Vorgang die Bedienung der Stanze bei großen Folienabmessungen sowie die zeitraubende Handarbeit aus, insbesondere dann, wenn eine große Anzahl von Proben zur statistischen Auswertung erforderlich ist. Da dieses Auswertungsverfahren eine gleichabständige Probenentnahme bedingt, kann der manuelle Betrieb der Probenentnahme keine exakte Positionierung der Entnahmestelle gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Folienbahn dem Folienvorrat durch ein Bewegungssystem entnommen wird und zugleich einer Schneidvorrichtung zugeführt wird. Die Schneidvorrichtung teilt die Folienbahn in kleinere inhaltsgleiche Flächen (Streifen) auf, die einzeln einer Führungsvorrichtung zugeleitet werden. Auf gleichem Niveau der Führungsvorrichtung, jedoch senkrecht zu dem geführten Streifen, ist in einer Aussparung der Führungsvorrichtung eine Stanze so befestigt, daß der Streifen zwischen

Stempel und Matrize hindurchgeführt wird., Den Transport des Streifens in der Führungsvorrichtung übernimmt ein Bewegungssystem, das den Streifen um jeweils die dem Probenabstand entsprechende Länge transportiert und damit positioniert. Die Anzahl der intermittierenden Transportintervalle entspricht der dem Streifen zu entnehmenden Probenanzahl. Der ausgestanzte Streifen wird einem Sammelbehälter zugeleitet. Die Matrize der Stanze ist so ausgebildet, daß die ausgestanzte Probe in Arbeitsrichtung des Stempels die Stanze verlassen kann und zur Auswertung dem Meßsystem zugeführt wird.

Dadurch daß die unhandliche Folienbahn in Streifen aufgeschnitten wird, braucht beim Stanzprozeß nur noch der Streifen der feststehenden Stanze zugeführt zu werden und nicht mehr die gesamte Folienbahn bewegt zu werden. Daraus ergibt sich eine wesentliche Erleichterung des gesamten Arbeitsablaufes, der damit auch voll automatisiert werden kann.

Zweckmäßigerweise wird die Folienbahn in aufgewickeltem Zustand - als Wickel - bevorratet. Der Wickel wird so befestigt, daß er einerseits austauschbar ist und andererseits von ihm die Folienbahn tangential abgezogen wird. Den Abzug übernimmt ein angetriebenes Walzenpaar. Zwischen den beiden Walzen befindet sich die Folie, die durch eine Anpressung der Walze gegen die Gegenwalze sicher vom Wickel abgezogen wird. Der Walzenantrieb ist so gesteuert, daß der zu einem bestimmten Drehwinkel gehörende Walzenumfang genau der gewünschten Abzugslänge der Folienbahn entspricht. Die Walzenlänge ist vorzugsweise etwas größer als die Folienbreite. Die aus dem Walzenpaar austretende geförderte Folienfläche wird als Streifen von der Folienbahn abgetrennt. Die Abtrennung erfolgt zweckmäßig möglichst dicht an dem Walzenpaar durch eine frei rotierende oder zwangsangetriebene Messerscheibe, deren Gegenmesser eine feststehende Schneide bildet, die mindestens die Länge der Walzen hat. Die Messerscheibe

wird durch eine Führung parallel zu den Walzenachsen geführt, wobei die Führungslänge so bemessen ist, daß eine Schnittlänge entsprechend der Walzenlänge garantiert wird. Der Antrieb zur translatorischen Bewegung der Messerscheibe auf der Führung erfolgt in bekannter Weise durch ein Antriebs- und Übertragungselement, wie beispielsweise Elektromotor und Gewindestange. Unter dem Walzenpaar in Förderrichtung befindet sich eine Führungsvorrichtung zur Aufnahme des abgetrennten Streifens. Die Führungsvorrichtung, parallel zur Walzenachse angebracht, hat rinnenförmigen Querschnitt und ist langer als die Walzen, so daß der abgetrennte Folienstreifen in Förderrichtung des Walzenpaares in die Führung fällt. Senkrecht zur Streifenfläche, etwa in Höhe eines Walzenendes, ist in einer Aussparung die Stanze so eingebaut, daß der Streifen zwischen Stempel und Matrize liegt- Der Transprt des Streifens wird zweckmäßigerweise wiederum durch ein Walzenpaar oder einen hin— und hergehenden Klemmechanismus vorgenommen, wobei der schrittweise Transport um das Maß des Probenabstandes getätigt wird. Die jeweilige Transportpause wird zum Ausstanzen der Probe benötigt. Die ausgestanzte Probe wird aus der Matrize ausgestoßen und fällt durch ein Leitsystem auf die zur Auswertung benötigte Meßvorrichtung. Eine sinnvolle Düsenanordnung bewirkt durch einen Luftstoß den Abtransport der Probe von der Meßvorrichtung. Ist ein Streifen vollkommen ausgestanzt, so wiederholt sich der Gesamtvorgang von neuem.

Im Folgenden ist nur ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 1 bis 4 näher beschrieben. Der Wickel 1 ist mit der Achse 2 fest verbunden, die im Gestell 3 in der halbschaligen Halterung 4 drehbar so gelagert ist, daß der Wickel mit der Achse von oben eingelegt werden kann. Über dem Wickel liegt ein gewichtsbelastetes Bremsband 5 mit der erforderlichen Breite. Eine gummibeschichtete Walze 6, in den Seitenwänden 16 und 17 fest gelagert, wird von einem im Gelenk 8 gelagerten Arbeitszylinder 9 über einen Exzenter 10 und Freilauf 11 angetrieben. Eine gummibeschichtete

Gegenwalze 7, stirnseitig an je einem Hebelarm 12 und- 13 gelenkig gelagert, wird durch eine Schraube 14 über eine Feder 15 federnd an die Walze 6 angepreßt. Unter dem Walzenpaar 6,7 ist ein Führungsblech 18 angeordnet, das an einem verschiebbaren Profileisen 19 befestigt ist» Das Profileisen wird durch drei Arbeitszylinder 20 an ein Winlceleisen 21 gepreßt, das fest mit dem Gestell verbunden ist. Das Winlceleisen 21 trägt an der Unterseite ein ebenes Gegenmesser 22. Die Messerscheibe 23 ist mit ihrer Achse 24 in einer Hülse 25 drehbar gelagert. Die Hülse ist in einer Halterung 26 axial durch die Feder 27 verschiebbar. Durch ein Flacheisen 28 ist die Halterung 26 über gegenüberliegende Räder 46 parallel zu dem Walzenpaar 6,7 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebebewegung wird von einem reversierbaren Motor 29 über eine Kupplung 30 auf eine mit der Haltung 26 verbundene Kette übertragen. Die hin- und hergehende Kette ist endlos über zwei Kettenräder 32, 33 geführt, wobei das Kettenrad 33 durch die Führungsbolzen 34 parallel zur Kettenrichtung verschiebbar ist. In einer Matrize 35 wird ein Stempel 36 vom Kolben 37 eingeführt. Der Stempel ist im Niederhalter 38, der durch eine Feder 39 gegen die Planfläche der Matrize gedrückt wird, geführt. Zylinder, Stempel und Matrize sind auf einer Konsole 40 befestigt, die am Gestell festgeschraubt ist. Rechtwinklig zur Stanzrichtung ist ein Leitblech 41 vorgesehen. Am unteren Ende des Leitbleches ist die Wiegevorrichtung 42 mit der Probenaufnahme 43 angeordnet. Eine Luftdüse 44 ist an der Konsole 40 so angeschraubt, daß der Luftstrom senkrecht zur Probenaufnahme wirkt, um die Probe in den Kanal 45 transportieren zu können. Unter dem Profileisen 19 und dem Winlceleisen 21 ist parallel zu den Walzen 6, 7 ein Führungsblech 47 angeordnet. In einer Aussparung des Führungsbleches befinden sich die Klemmbacken 49 und 50. Die Klemmbacke 49 liegt in der Nut 54 und ist mit dem am Gestell 3 befestigten Zylinder 52 fest verbunden. Die Klemmbacke 50, im Gelenk 51 drehbar, ist mit dem Zylinder 48 gekoppelt.

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Die Wirkungsweise der Anlage ist folgender Durch Druclcbeaufschlagung des Zylinders 9 wirkt eine Kraft auf den Exzenter 10, der die geradlinige Bewegung in eine entsprechende Drehbewegung umformt und über den Freilauf 11 an die Walze weiterleitet= Der Freilauf gestattet die Übertragung der Drehbewegung nur in einer Drehrichtung. Nachdem die Folienbahn einmalig von Hand in das Walzenpaar 6, 7 eingelegt worden ist, sorgt die einstellbare Feder 1 5 über die Walze 7 für die sichere Einklemmung der Folienbahn zwischen den beiden Walzen 6 und 1. Durch die Gummibeschichtung der Walzen und eine etwa 90°-Umschlingung der Walze 6 durch die Folienbahn ist bei der Drehung der angetriebenen Walze 6 und der sich frei drehenden Walze 7 ein sicheres Abziehen der Folienbahn vom •Wickel 1 garantiert. Dabei kommt dem Bremsband 5 die Aufgabe zu, eine gleichmäßige Abzugskraft zu gewährleisten. Die durch die beiden Walzen geförderte Folienfläche wird durch beidseitige Führungsbleche 18 zwischen Profileisen und Winkeleisen 21 in das Leitblech 41 eingeführt. Mit Beendigung des Fördervorganges werden die Kolben der Zylinder 20 beaufschlagt und klemmen die Folie mit dem Profileisen gegen das Winkeleisen 21 fest. Sodann wird der Schneidvorgang ausgelöst, so daß die axial federnd gelagerte, frei rotierende Messerscheibe 23 entlang dem Gegenmesser 22 den Abtrennvorgang ausführt. Die Messerscheibe 23 ist drehbar in der Halterung 26 gelagert. In der Halterung sind die vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Räder 46 befestigt, deren exakte Parallelführung zum Gegenmesser 22 das Flacheisen 28 übernimmt. Die Verschiebebewegung der Halterung geschieht mit einer endlosen Kette 31, die über ein Kettenrad 32 vom Getriebemotor 29 angetrieben wird. Der Motor wird durch Richtungsumschaltung so gesteuert, daß nur eine hin- und hergehende Bewegung erfolgen kann. Zur Kettenspannung ist das Kettenrad 33 parallel zur Kraftwirkungslinie verschieblich angeordnet. Nach Beendigung des Abtrennvorganges wird die Klemmung der Folienbahn durch Zurückbewegen des Profileisens 19 gelöst. Der Fördervorgang der Folienbahn kann

von neuem beginnen. Die abgetrennte Polienflache (Streifen) fällt in ein rinnenartiges Führungsblech 47, so daß die Längsseite (FoIienbahnbreite) des Streifens parallel zur den Walzen und die Querseite (geförderte Folienlänge) in Förderrichtung liegt. Die Stanze ist so angeordnet, daß der Streifen bereits zur ersten Probenentnahme positioniert zwischen dem Stempel 36 und der Matrize 35 liegt. Durch den Zylinder 37 werden der Niederhalter 38 und der Stempel 36 gleichzeitig bewegt. Der Niederhalter drückt den Folienstreifen fest gegen die Planfläche der Matrize, während der Stempel die Probe ausstanzt und soweit durch die Matrize 35 hindurchschiebt, daß die Probe aus der Matrizengegenseite herausfallen kann. Sie wird von dem Leitblech 41 auf die Probenaufnahme der Wiegevorrichtung gelenkt. Die Probe wird vorzugsweise unter einem Winkel von ca. 80 zur Horizontalen von der Wiegevorrichtung aufgenommen, so daß nach Beendigung der Wägung die Probe mit einem kurzzeitigen Luftstrahl aus der Düse 44 von der Wiegevorrichtung durch den Kanal 45 in einen Abfallbehälter geblasen wird. Nach der ersten Probeentnahme wird der Streifen um die Länge des Probenabstandes in Streifenlängsrichtung transportiert. Den Transport übernimmt ein Greifmechanismus. Wird der Zylinder 48 des Greifmechanismus druckbeaufschlagt, so klemmt die Backe 50, die im Gelenk 51 drehbar gelagert ist, den Folienstreifen gegen die Backe 49. An der Backe 49, die in der Nut 54 geführt wird, ist der Zylinder 52 befestigt, der bei Druckbeaufschlagung den festgeklemmten Streifen in Streifenlängsrichtung transportiert. Um bei der Transportbewegung die Klemmkraft nicht zu vermindern, wird das Druckmedium im Zylinder 48 über eine Drossel abgeführt. Ist der Streifen um das erforderliche Maß transportiert worden, so wird der Zylinder 48 entlastet. Die Feder 53 sorgt dann für ein sicheres Öffnen der Backen, so daß der Kolben des Zylinders 52 auf der Gegenseite druckbelastet werden kann und die geöffneten Backen in-die Ausgangsstellung zurückbringt. Ist der Streifen den Anforderungen entsprechend ausgestanzt, so fällt er am Ende des Führungsbleches 47 in einen Abfallbehälter.

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Claims (4)

ι i Ansprüche:

1. Automatische Stanzvorrichtung zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien oder folienähnlichen Stoffen dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gestell (3) ein Walzenpaar (6)(7) so
angeordnet ist, daß die von einem drehbar gelagerten Wickel (1) abgezogene Folie die angetriebene Walze (6) in einem Winkel von mindestens 90 umschlingt und daß in Förderrichtung des Walzenpaares (6)(7) direkt am Austritt der Folie aus dem Walzenpaar (6)(7) eine Klemmvorrichtung (19)(21) befestigt ist, an deren unterer Seite entlang eines Gegenmessers (22) quer zur Folienbahn eine rotierende Messerscheibe (23) läuft.

2. Automatische Stanzvorrichtung zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien oder folienähnlichen Stoffen dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung der Folie unter einem Gegenmesser (22) und einer rotierenden Messerscheibe (23) senkrecht zur Folienbahn ein Stempel (36) und eine Matrize (35) so angeordnet sind, daß der abgeschnittene Folienstreifen zwischen
Stempel (36) und Matrize (35) in einem parallel zur Folienquerrichtung befestigten Führungsblech (47) liegt.

3. Automatische Stanzvorrichtung zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien oder folienähnlichen Stoffen dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Stempel (36) abgewandten Seite einer Matrize (35) ein senkrechtes Leitblech (41) angebracht ist,
das über einer Probenaufnahme (43) einer Wiegevorrichtung (42) endet.

4. Automatische Stanzvorrichtung zur kontinuierlichen Probenentnahme von Folien oder folienähnlichen Stoffen dadurch gekennzeichnet, daßjniveaugleich mit einem Stempel (36) und einer
Matrize (35) zwei Klemmbacken (49)(50) verschieblich in Polienquerrichtung angeordnet sind.