DE19749458A1 - Formschneidemaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandmesser-Formschneide
maschine, insbesondere für Schaumstoff, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Um Schaumstoffblöcke zu schneiden, werden zumeist Bandmesser
benutzt, die gegenüber Schneiddrähten den Vorteil haben, daß
sie nachgeschliffen werden können. Das Bandmesser wird
gewöhnlich über vier Messerräder in einem Rahmen aufgespannt
und einer der Bandmessertrumme wird als Schneidbereich
verwendet. Wenn sich der Schneidbereich senkrecht erstreckt,
spricht man von Vertikalschneidmaschinen (DE 22 07 196,
DE 22 35 160), wenn sich der Schneidbereich waagrecht
erstreckt, von Horizontalschneidmaschinen (DE 24 34 050,
DE 24 54 249).
Um zu Formschnitten zu gelangen, muß das Schneidwerkzeug
relativ zu dem Werkstück entlang einer Kurve geführt werden,
was zunächst mit Schneiddrähten erfolgte (DE 71 29 507 U,
DE 25 17 496). Sogenannte Schneiddrähte wirken wie Sägen, d. h.
es entwickelt sich Staub, der unerwünscht sein kann. Es sind
deshalb Bandmesser-Formschneidmaschinen entwickelt worden
(EP 0738 569 A1, DE 33 12 133), wobei das Bandmesser auf
einem Schneidaggregatträger aufgespannt ist, der insgesamt
entlang von Führungen verschiebbar ist. Derartige Schneid
aggregatträger stellen eine bedeutende Masse dar, so daß
große Antriebe benötigt werden, um diese anzutreiben und
umzusteuern.
Um große bewegte Massen zu vermeiden, ist es bereits bekannt
(DE 23 29 238, EP 0 390 939), zwei parallele feststehende
Führungen für zwei verfahrbare Werkzeugschlitten zu
benutzen, wobei das Bandmesser in einer geschlossenen Bahn
mit zwei Schleifen geführt wird, die auf Kosten der jeweils
anderen zunehmen bzw. abnehmen, wenn die Werkzeugschlitten
verfahren werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandmesser-
Formschneidemaschine zu schaffen, bei der die bewegten
Massen vergleichsweise gering bleiben können und die Band
messerführung einer einfachen Bahn folgt.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der
Unteransprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.
Im einzelnen ist ein Werkstücktisch vorgesehen, in dessen
Tischebene das Werkstück in X-Richtung angetrieben wird. Das
in sich geschlossene Bandmesser wird im Schneidbereich in
Z-Richtung - oder in Y-Richtung - geführt und hierzu ist ein
stationärer Führungsrahmen in der Y-Z-Ebene vorgesehen, der
den Werkstücktisch umgibt und zwei zueinander parallele
Führungen aufweist. Bei Vertikalformschneidemaschinen sind
diese Führungen horizontal und bei Horizontalformschneide
maschinen vertikal angeordnet. Es sind mindestens vier,
vorzugsweise fünf, einzelne Wagen vorgesehen, die in dem
Führungsrahmen laufen und das Bandmesser führen. Der erste
und zweite Wagen sind auf der einen Führung und der dritte
und vierte Wagen auf der anderen Führung um jeweils
steuerbare Beträge verfahrbar. Der fünfte Wagen ist in einer
mittleren Führung ebenfalls um einen steuerbaren Betrag
verfahrbar. Die dem Schneidbereich benachbarten Wagen weisen
Bandmesserverdreheinrichtungen auf, um die Schneidmesser
ebene an die aktuelle Schneidrichtung anzupassen.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung bespro
chen. Dieses zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Vertikalformschneidmaschine für Schaumstoff, und
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Maschine.
Ein Werkstücktisch 1 weist einen Antrieb 2 zur Verschiebung
eines Werkstücks 3 in X-Richtung auf, die senkrecht zur
Zeichenebene verläuft. Das Werkstück 3, beispielsweise
Schaumstofflagen, wird dabei über einen Tischspalt 4
hinwegbewegt, der sich in Y-Richtung erstreckt. Der Tisch 1
ruht auf Pfosten 5 und kann ein Bandfördersystem umfassen,
wie es etwa in der EP 0 738 569 A1 offenbart wird, oder eine
geteilte Tischplatte mit Schiebern darstellen, wie in
EP 0 390 939 B1 offenbart.
Ein stationärer Rahmen 10 umgibt den Werkstücktisch 1 im
Bereich des Tischspaltes 4 und weist hierzu eine untere
waagrechte Führungsschiene 11, eine obere waagrechte
Führungsschiene 12, eine mittlere waagrechte Führungsschiene
13 und senkrechte Pfosten 14, 15 und 16 auf. Die Führungs
schienen 11 und 12 sind stationär angeordnet, während die
Führungsschiene 13 entlang der Pfosten 15 und 16 in verti
kaler Richtung verstellt werden kann, um eine gewisse Höhe
über dem Werkstück 3 einzunehmen. Die Führungsschienen 11,
12 und 13 dienen zur Führung von einzelnen Wagen oder
Schlitten 21, 22, 23, 24, 25, die zur Führung eines in sich
geschlossenen Bandmessers 30 dienen. Hierzu weisen die Wagen
oder Schlitten 21 bis 24 Messerräder 26 auf, die an den
Eckpunkten eines Viereckes oder Trapezes angeordnet sind.
Dadurch werden vier Bandmessertrumme 30a, 30b, 30c und 30d
gebildet. Der Abstand der Trumme 30a, 30c voneinander ist
etwas größer als die Breite der Tischauflagefläche, und die
Trumme 30b und 30d laufen außerhalb des Rahmens 10. Der Trum
30a bildet den Schneidbereich.
Der Wagen 22 beherbergt eine nicht dargestellte Messer
schleifeinrichtung und der Wagen 23 eine Spanneinrichtung 27
für das Bandmesser 30. Die Messerräder 26 führen das
Bandmesser 30 so, daß es in allen vier Trummen 30a, 30b,
30c, 30d zwischen den Messerrädern mit der Schneidebene
senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Zwischen den Wagen 21
und 24 ist dies die X-Z-Ebene. Beim Formschnitt muß aber das
Bandmesser 30 im Schneidbereich 30a um die Z-Achse gedreht
werden können und hierzu sind Messerverdreheinrichtungen 31
und 32 vorgesehen, die das Bandmesser 30 gemäß den Pfeilen
31a bzw. 32a zu verdrehen ermöglichen. Geeignete
Messerdreheinrichtungen sind in EP 0 738 569 A1 offenbart.
Beim Formschneiden muß der Schneidbereich des Bandmessers 30
längs des Tischspaltes 4 bewegt werden können, und dies
bedeutet Verschiebung der Wagen 21 bis 25 entlang den
Führungen 11,12 und 13. Im dargestellten Ausführungsbei
spiel soll die Verschiebung um jeweils gleiche Beträge
erfolgen, damit das Bandmesser 30 im Schneidbereich bei
jeder Verschiebestellung senkrecht verläuft. Zu diesem Zweck
ist eine Wagenverschiebeeinrichtung 40 vorgesehen, die drei
einzelne Zahnriemen 41, 42 und 43, eine Antriebswelle 44 und
einen Antriebsmotor 45 umfaßt. Jeder Zahnriemen 41, 42, 43
läuft über ein an der Welle 44 angebrachtes zugeordnetes
Zahnrad 46, 47, 48 und ein Umlenkzahnrad 49, 50, 51. Die
endlosen Zahnriemen 41, 42, 43 bilden somit jeweils zwei
Trumme a und b. An dem Trum 41a des Zahnriemens 41 sind die
Wagen 21 und 22 befestigt, am Trum 42a des Zahnriemens 42
die Wagen 23 und 24 (Befestigungsstellen 23a, 24a in Fig. 2)
und am Trum 43a des Zahnriemens 43 der Wagen 25. Die
Zahnräder 46, 47, 48 sind gleich groß, so daß bei einer
Drehung der Welle 44 die Zahnriemen 41, 42 und 43 um jeweils
gleiche Beträge wandern und damit auch die daran angekoppel
ten Wagen. Durch diese Art des Antriebes wird erreicht, daß
die trapezförmige Konfiguration der Wagen 21, 22, 23, 24
beibehalten bleibt, auch wenn diese Wagen in der Zeichnung
nach rechts oder links gemeinsam verschoben werden.
Die Zahnräder 48 und 51 sind mit der Führung 13 gekoppelt,
d. h. das Zahnrad 48 ist ein Schiebezahnrad auf der Welle 44.
Eine Alternative besteht darin, daß die Welle 44 entlang
ihrer Länge mit einer Verzahnung ausgebildet ist, in welche
die jeweiligen Zahnriemen 41, 42 oder 43 eingreifen.
Die Führung 13 ist deshalb höhenverstellbar, um den Wagen 25
möglichst nahe an die Oberseite des Werkstücks 3, welches
sehr unterschiedliche Höhe aufweisen kann, heranzubringen.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Rückdrehung des
Bandmessers aus der einzustellenden Schneidebene möglichst
gering bleibt. Je größer der Abstand zwischen den Wagen 21
und 25 ist, um so größeren Rückdrehungsbetrag gibt es
infolge der Reaktionskraft des Schaumstoffs gegenüber der
Messerdrehung.
Aus dieser Betrachtung folgt, daß die Führung 13 und der
Wagen 25 die Güte des Schnittes verbessern, aber für das
Funktionieren der Maschine nicht unbedingt erforderlich
sind. Wenn die Führung 13 und der Wagen 25 fortgelassen
werden, wird die Messerdreheinrichtung 32 im Wagen 24
untergebracht.
Die Messerverdreheinrichtungen 31 und 32 werden jeweils um
gleiche Beträge gedreht, was elektrisch genügend genau
gesteuert werden kann.
Das Bandmesser 30 kann umlaufend oder oszillierend angetrie
ben werden, indem eines oder mehrere der Messerräder 26
entsprechend angetrieben wird. An dem Wagen 25 kann auch ein
Niederhalter angebracht werden, um das Werkstück 3 gegen den
Schneiddruck an dem Werkstücktisch 1 anzudrücken.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung stellt eine
Vertikalformschneidemaschine dar. Als Horizontalformschnei
demaschine wird der Rahmen 10 um 90° gedreht angeordnet, so
daß die Führungen 11, 12 und 13 senkrecht verlaufen. Der
Schneidbereich 30a läuft dann parallel zur Tischebene. Ein
Tischspalt braucht normalerweise nicht vorgesehen sein.
Statt dessen wird man durch Anschläge dafür sorgen, daß die
Wagen 21 und 24 nicht soweit nach unten gefahren werden
können, daß das Bandmesser auf die Tischoberfläche
auftrifft.
Die Formschneidemaschine kann auch dahingehend abgewandelt
werden, daß mit ihr Schrägschnitte durchführbar sind. Zu
diesem Zweck werden die Wagen 21 bis 25 einzeln angetrieben,
um einerseits die Schrägstellung des Bandmessers im
Schneidbereich zu gewährleisten, andererseits aber auch die
Bedingungen zu erfüllen, daß die Summe der Abstände der
Messerräder voneinander, über die Trumme gerechnet, dem
Umfang des Bandmessers 30 entspricht. Es versteht sich, daß
für diese Steueraufgabe ein Computer eingesetzt werden kann.
Der Betrieb der Maschine geht wie folgt vor sich:
Ein Werkstück 3, beispielsweise ein Schaumstoffblock, ein Stapel von Schaumstoff- oder Textillagen, wird gegen das Bandmesser 30 im Schneidbereich 30a geführt, wobei der Antrieb 2 die X-Komponente und der Antrieb 40 die Y-Komponente der Bewegung liefert. Das Verhältnis X/Y wird den Messerdrehantrieben 31 und 32 elektrisch zugeführt, um die Schneidebene des Bandmessers 30 im Schneidbereich 30a dem aktuellen Kurvenschnitt anzupassen.
Ein Werkstück 3, beispielsweise ein Schaumstoffblock, ein Stapel von Schaumstoff- oder Textillagen, wird gegen das Bandmesser 30 im Schneidbereich 30a geführt, wobei der Antrieb 2 die X-Komponente und der Antrieb 40 die Y-Komponente der Bewegung liefert. Das Verhältnis X/Y wird den Messerdrehantrieben 31 und 32 elektrisch zugeführt, um die Schneidebene des Bandmessers 30 im Schneidbereich 30a dem aktuellen Kurvenschnitt anzupassen.
Für die Lebensdauer des Bandmessers 30 ist es von besonderer
Bedeutung, daß das Bandmesser 30 nur jeweils um etwa 90° in
einer Richtung an den Messerrädern 26 gebogen wird, keines
falls aber eine Biegung nach links bei gewissen Messerrädern
und nach rechts bei anderen Messerrädern erfährt. Bei derar
tigen Biegewechsel neigt die Schweißnaht des Bandmessers zu
raschem Bruch, was bei der Erfindung vermieden wird.
Claims (8)
1. Formschneidemaschine, insbesondere für Schaumstoff, mit
folgenden Merkmalen:
ein Werkstücktisch (1) mit einem Antrieb (2) für das Werkstück (3) in X-Richtung;
ein Führungsrahmen (10) in der Y-Z-Ebene, der den Werkstücktisch (1) umgibt und eine erste Führung (11) sowie eine zweite Führung (12) umfaßt;
ein in sich geschlossenes Bandmesser (30), das über Führungsmittel in der Y-Z-Ebene aufgespannt ist;
Messerdreheinrichtungen (31, 32), um die Schneidmesser ebene der aktuellen Schneidrichtung anzupassen; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
ein erster und ein zweiter Wagen (21, 22) sind auf der ersten Führung (11) und ein dritter und vierter Wagen (23, 24) sind auf der zweiten Führung angeordnet;
Antriebsmittel (40 bis 48) sind zur jeweiligen Verschiebung der Wagen (21, 22, 23, 24) um gesteuerte Beträge ausgebildet.
ein Werkstücktisch (1) mit einem Antrieb (2) für das Werkstück (3) in X-Richtung;
ein Führungsrahmen (10) in der Y-Z-Ebene, der den Werkstücktisch (1) umgibt und eine erste Führung (11) sowie eine zweite Führung (12) umfaßt;
ein in sich geschlossenes Bandmesser (30), das über Führungsmittel in der Y-Z-Ebene aufgespannt ist;
Messerdreheinrichtungen (31, 32), um die Schneidmesser ebene der aktuellen Schneidrichtung anzupassen; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
ein erster und ein zweiter Wagen (21, 22) sind auf der ersten Führung (11) und ein dritter und vierter Wagen (23, 24) sind auf der zweiten Führung angeordnet;
Antriebsmittel (40 bis 48) sind zur jeweiligen Verschiebung der Wagen (21, 22, 23, 24) um gesteuerte Beträge ausgebildet.
2. Formschneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (10) noch eine
mittlere verstellbare Führung (13) aufweist, die zur
Führung eines fünften Wagens (25) dient, in welchem eine
Hälfte (32) der Messerdreheinrichtung untergebracht ist.
3. Formschneidemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste und zweite Wagen (21, 22)
sowie der dritte und vierte Wagen (23, 24) jeweils über
einen Zahnriemen (41, 42) miteinander verbunden sind, die
sich entlang der ersten und zweiten Führung (11, 12)
erstrecken und über eine gemeinsame Welle (44) um
gleiche Beträge antreibbar sind.
4. Formschneidemaschine nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein weiterer Zahnriemen (43) zum
Antrieb des fünften Wagens (25) von der gemeinsamen
Welle (44) antreibbar ist.
5. Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wagen (23) eine
Bandmesserspanneinrichtung (27) trägt.
6. Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wagen (22) eine
Bandmesserschärfeinrichtung trägt.
7. Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite sowie
gegebenenfalls die dritte Führung (11, 12, 13) waagrecht
verlaufen, während sich der Schneidbereich (30a)
senkrecht erstreckt, und daß eine so gebildete
Vertikalformschneidemaschine einen Tischspalt (4) in
Y-Richtung aufweist.
8. Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite sowie
gegebenenfalls die dritte Führung senkrecht verlaufen,
während sich der Schneidbereich waagrecht erstreckt, und
daß eine so gebildete Horizontalformschneidemaschine
einen Anschlag für die Wagen aufweist, um die Berührung
des Messers mit der Tischebene zu vermeiden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997149458 DE19749458B4 (de) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Formschneidemaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997149458 DE19749458B4 (de) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Formschneidemaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19749458A1 true DE19749458A1 (de) | 1999-05-12 |
DE19749458B4 DE19749458B4 (de) | 2007-08-16 |
Family
ID=7848068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997149458 Expired - Lifetime DE19749458B4 (de) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Formschneidemaschine |
Country Status (1)
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