DE19826910C2 - Schneidvorrichtung für Plastifiziermaschinen für Bleche und dgl. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf den Industriebereich der Plastifiziermaschinen für Bleche oder dgl., und mehr im einzelnen auf eine erneuerte Schneidvorrichtung zum Abschneiden von Kunststoffüberzugs­ folien solcher Bleche, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der als Schutz dienende Überzug mit einer Kunststoff­ klebefolie einer oder beider Oberflächen von Blechen und dgl. wird im allgemeinen mittels einer Plastifiziermaschine durchgeführt, die nach den Maschinen zur mechanischen Bearbeitung der Flächen solcher Bleche in Reihe eingeschaltet ist. Die der Plastifiziermaschine zugeführten Bleche werden untereinander angenähert und zwischen der Hinterkante des einen Bleches und der Vorderkante des nachfolgenden Bleches wird ein gewisser Zwischenraum gelassen, in dem eine Vorrichtung untergebracht wird, die die Kontinuität der Kunststoffolie unterbricht.

Beim gegenwärtigen technischen Stand können die Vorrichtungen für diese Operation auf zwei verschiedene Typen beschränkt werden. Insbesonders gibt es Vorrichtungen, die die Kunststoffolie an der Stelle des Abstands zwischen den Blechen und den Vorrichtungen, die zuerst einen Einschnitt in die Kunststoffolie am Ende des ersten Bleches und am Anfang des darauffolgenden machen und dann deren Bruch durch Reißen herbeiführen, abschneiden.

Diese beiden Vorrichtungsarten werden nur kurz beschrieben und dabei ihre wichtigsten Nachteile erläutert.

Zu der ersten Art gehören solche Vorrichtungen, die eine einzige Schneidklinge oder ein Klingenpaar, deren gegen­ seitiger Abstand regulierbar ist, verwenden.

Bei den Vorrichtungen mit nur einer Klinge zum Abschneiden der Kunststoffolie ist diese in dem zwischen den Blechen vorhandenen Zwischenraum eingefügt und wird der Mittellinie entlang bewegt. Wenngleich solche Vorrichtungen den Vorteil einer relativ einfachen Betriebsweise haben, besteht ihr hauptsächlicher Nachteil darin, daß am Ende der Abschneidoperation die Kunststoffschutzfolie sowohl von der Vorderkante als auch von der Hinterkante des Bleches übersteht, und da die mit der Folie überzogenen Bleche gewöhnlich gestapelt aufbewahrt werden, kann sich die von den Blechkanten überstehende Folie mit der Klebeseite des darunter- bzw. darüberliegenden Bleches verkleben, wodurch die Bewegung der Bleche gehindert wird.

Auch die Vorrichtungen, die ein Paar Klingen haben, wie die gattungsbildende DE-GM 74 13 125, wobei die Klingen mit einem regulierbaren Abstand voneinander und senkrecht bewegbar angebracht sind, sind an einem Schlitten befestigt, der sich quer zur Blechzuführrichtung in beide Richtungen bewegt. Gegenüber den oben beschriebenen Vor­ richtungen haben sie jedoch den Vorteil, die Folie genau an der vorderen oder hinteren Blechkante abzuschneiden, weil die Klingen, nachdem sie in den Zwischenraum von der Hinterkante des einen Bleches und der Vorderkante des darauffolgenden Bleches eingefügt sind, mit diesen Kanten in Berührung gebracht werden und beim Verschieben die Folie an den Kanten abschneiden. Durch diese Abschneidoperation, die dem Fachmann als "genaues Abschneiden" bekannt ist, wird es vermieden, daß die Folie von den Blechen übersteht. Es bildet sich jedoch beim genauen Abschneiden an den Blechen zwischen dem einen und dem anderen Blech ein Folienstreifen, der durch Schwerkraft herunterfällt und nach dem zufalls­ bedingten Gesetz an einer sich drehenden Rolle, die unterhalb dem Schneidbereich der Vorrichtung eigens dazu vorgesehen ist, anhaftet. Ein von diesen Vorrichtungen aufgezeigter Nachteil ist, daß man die an der Rolle anklebenden Folienstreifen periodisch entfernen muß und diese Operation ist, wie dem leicht verständlich ist, außer kostspielig zu sein, um so häufiger je mehr Schnitte durchgeführt werden. Ferner hat man auch bei diesen Vorrichtungen eine geringe Lebensdauer der Klingenchneide.

Zur zweiten Art gehören dagegen solche Vorrichtungen, die ein rotierendes Werkzeug verwenden, um einen Voreinschnitt in die Kunststoffolie zu machen mit dem Zweck, den Bruchwiderstand davon zu schwächen, wobei der Bruch anschließend durch Reißen erfolgt. Auch hier ist das rotierende Schneidwerkzeug auf einen Schlitten montiert, der sich quer zur Blechzuführrichtung in beide Richtungen bewegt, und für den Voreinschnitt ist eine Rolle im Gegensatz zur Tätigkeit des rotierenden Schneidwerkzeuges vorgesehen. Das rotierende Schneidwerkzeug führt einen Voreinschnitt in die Kunststoffolie entlang einer Linie am Ende des ersten Bleches und am Anfang des darauffolgenden aus. Die eingeschnittene Folie wird abgerissen, indem man die Blechausstoßrollen beim Durchgang mit einer höheren Geschwindigkeit als die Einziehrollen rotieren läßt. Der größte Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß der mit solchen Vorrichtungen erhaltene Kunststoffüberzug an den Vorder- und Hinterkanten von jedem Blech unvollständig und mangelhaft ist. Die Folie kann an den Blechkanten wirklich fehlen oder überstehen und kann ebenfalls Wellungen aufweisen. Dies ist die negative Streckwirkung, der die Folie beim Reißen ausgesetzt wird und sie hängt weitgehend von der Geschwindigkeit ab, die dem herauskommenden Blech gegenüber dem zugeführten verliehen wird. All dieses ist natürlich für die Qualität des Kunststoffüberzuges von Nachteil.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Schneidvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Schneidgenauigkeit verbessert und die Lebensdauer der Klingen erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die rotierenden Klingen erzeugen im Gegensatz zu den "stehenden" Klingen beim gattungsgemäßen Stand der Technik einen Schereneffekt beim Schneiden der Kunststoff-Folie bei gleichzeitiger Schonung der Klingen, außerdem erlaubt die erfindungsgemäße Konzeption mit den rotierenden Klingen bei gleicher Schneidlänge (Umfang der Klinge) gegenüber stehend betriebenen Klingen eine kompaktere Bauweise.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Um die vorliegende Erfindung einwandfrei verständlich zu machen, wird sie nun im einzelnen anhand der anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer herkömmlichen Plastifizier­ maschine, auf der man die erfindungsgemäße Schneidvor­ richtung anzubringen beabsichtigt;

Fig. 2 eine Seitenansicht davon;

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Schneidvor­ richtung, die auf die Plastifiziermaschine von Fig. 1 und 2 angebracht ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht davon;

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, und

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht davon.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 ist dort eine im gesamten mit 10 bezeichnete herkömmliche Plastifiziermaschine veranschau­ licht, gebildet aus einem Maschinenrahmen mit einem Maschinenfuß 11 und zwei Ständern 12. An die Ständer 12 sind Tragarme 13 befestigt, die die Walzen 14 stützen, auf denen die Kunststoffschutzfolie F gewickelt ist. An die Tragarme 13 sind ferner Umlenkrollen 15 und drei Walzenpaare 16A, 16B, 16C, jeweils die Greifer-, die Verschiebe- und die Ausstoßwalzen für die mit der Folie F zu überziehenden Bleche befestigt. Das Verschieben der Bleche erfolgt in der vom Pfeil X angezeigten Richtung, auf den Auflageflächen 17 und 18, die jeweils vor und nach jedem Walzenpaar 16A, 16B, 16C angeordnet sind. Die Auflageflächen 17, 18 haben die Aufgabe, ein Durchbiegen der Bleche, vor allem während der Schneidoperation zu verhindern.

Alle Walzenpaare 16A, 16B, 16C sind motorisch angetrieben und mit einem Übertragungssystem versehen, um ihnen gleichzeitig dieselbe Winkelverschiebung aufzuerlegen. Die Winkelverschiebung wird anhand eines Koordinatenwandlers gesteuert. Das Walzenpaar 16B dient zum Ziehen der Kunststoffolie F und die Folie F wird damit auf die Bleche aufgelegt. Mit 19 ist schließlich eine senkrecht bewegliche Anschlagsperre bezeichnet, die die Bleche, jeweils das eine zum anderen genau positioniert, während die Schneidvor­ richtung, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, im gesamten mit 20 bezeichnet wird.

Mit Bezug auf Fig. 3 und 4 wird dort die erfindungsge­ mäße Schneidvorrichtung 20 bei der Anwendung mit der Plastifiziermaschine 10 dargestellt. Die Schneidvorrichtung 20 ist mit einem hängenden Schlitten 21 verbunden, der auf einer Hängeschiene 22 in beide Richtungen gleiten kann. Die Hängeschiene 22 ist quer zur Vorschubrichtung X der Bleche angeordnet und wird von zwei Tragwinkeln 23 gestützt, jede von diesen ist an einen Ständer der Plastifiziermaschine 10 befestigt. Zum Gleiten des Schlittens 21 längs der Hängeschiene 22 ist ein Zahnriemenübertragungssystem vor­ gesehen, das von der Getriebemotoreinheit betätigt wird.

In Fig. 5 und 6 wird der Einzelteil der erfindungs­ gemäßen Schneidvorrichtung 20 dargestellt. Die Schneidvor­ richtung 20 besteht aus einer Gabel 24, die mittels ihrer Arme 25 zwei Klingenträgerflansche 26 trägt, auf jeden davon ist eine kreisförmige Klinge 27 montiert. Die Gabel 24 ist durch Schrauben 28 mit dem Schlitten 21 verbunden.

Die Arme 25 der Gabel 24 stützen eine Welle 31, auf die die beiden Klingenträgerflansche 26, jeder Flansch 26 mit der entsprechenden kreisförmigen Klinge 27, auf Lager 32 drehbar montiert sind. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, liegt die Drehachse AX der Welle 31 parallel zur Vorschubrichtung X der Bleche. Jede Klinge 27 ist mit dem entsprechenden Klingenträgerflansch 26 mittels vier Stiften 33 verbunden, die etwa mit 90° zueinander und in den im Flansch 26 angebrachten Aufnahmebohrungen 34 gleitbar angeordnet sind. Ein Ende 33A dieser Stifte 33 ist an der Klinge 27 befestigt, während das andere Ende 33B einen Kopf aufweist, der als Anlage für die um den aus der Aufnahmebohrung 34 abstehenden Stiftteil gewickelte Rückholfeder 35 dient. Auf jeden Arm 25 der Gabel 24 ist jeweils ein pneumatischer Zylinder 36 montiert, dessen Kolbenstange 37 mit einem Druckelement 38 ausgestattet ist, um die Klingen 27 unten in jeden Klingenträgerflansch 26 hineinzudrücken, um die Annäherung und die Entfernung der Klingen 27 längs der Achse AX zu bewirken.

Mit dem oben beschriebenen Mechanismus können die Klingen 27 im wesentlichen zwei Stellungen einnehmen, und zwar: eine Ruhestellung oder "geschlossene" Stellung, mit einander angenäherten Klingen 27 und eine Arbeitsstellung oder "offene" Stellung, mit voneinander entfernten Klingen 27. Der Übergang von der geschlossenen in die offene Stellung erfolgt durch die Wirkung der Rückholfedern 35, während der umgekehrte Übergang durch die pneumatischen Zylinder 36 erfolgt.

Wie aus Fig. 3 und 5 ersichtlich, besteht die erfin­ dungsmäßige Schneidvorrichtung 20 auch aus einem Element 39, die in einer horizontalen Aufnahme 40 im unteren Endteil der vor dem Walzenpaar 16C angeordneten Auflagefläche 17 gleitbar untergebracht ist. Das Element 39 hat die gleiche Länge wie die maximale Nutzbreite des Bleches und ist parallel zur Achse AX durch die Betätigung von zwei pneumatischen Zylindern bewegbar, die das Element 39 in die ausgefahrene Stellung und mit Anschlag gegen die nach dem Walzenpaar 16B angeordnete Auflagefläche 18 bringen.

Der Zweck des Elements 39 ist, den von der Kunststoffolie F beschnittenen Streifen aufzufangen und festzuhalten, der unter Umständen nicht vollständig abgeschnitten ist, so daß die anschließende Bewegung der Bleche dessen Abriß besorgt.

Der von der Kunststoffolie F abgeschnittene Streifen wird daraufhin in eine in Fig. 3 und 4 dargestellte Haube 41 durch ein pneumatisches System angesaugt, das ihn zwecks der Beseitigung zu einer Entsorgungseinrichtung abführt.

Betriebsweise

Die operative Abfolge des Schneidzyklus mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung wird nun beschrieben. Ausgenommen die des Bleches, besteht die Folge aus den folgenden Stufen:

Erste Stufe

Das eingeführte Blech A wird mit seiner Endkante C in einer von der Anschlagsperre 19 vorbestimmten Entfernung positioniert. Die Positionierung erfolgt durch das Verschiebungswalzenpaar 16B und das Ausstoßwalzenpaar 16C und wird von einem Koordinatenwandler gesteuert, der die Drehung der Rollen des Walzenpaares 16C aufnimmt.

Zweite Stufe

Die Anschlagsperre 19 wird angehoben.

Dritte Stufe

Das Blech B wird mit seiner Vorderkante mittels des Greiferzylinderpaars 16A gegen die Anschlagsperre 19 positioniert.

Vierte Stufe

Die Anschlagsperre 19 wird heruntergelassen.

Fünfte Stufe

Blech A und B werden gleichzeitig im Schneidbereich positioniert, wobei zwischen der Endkante C des ersten Bleches und der Vorderkante T des zweiten Bleches der Zwischenraum beibehalten wird, der durch die Anschlagsperre 19 und das Meßsystem der Winkelstellung der Walzen bestimmt wird.

Sechste Stufe

Es wird die erfindungsmäßige Schneidvorrichtung 20 betätigt. Die Vorrichtung, die sich anfangs in der Ruhestellung am Laufende des Schlittens 21 zur Operationsseite hin und dabei mit den von den pneumatischen Zylindern 36 in der geschlossenen Stellung gehaltenen Klingen 27 befindet, wird verschoben und in den Anfang des Zwischenraums, der die Endkante C von Blech A von der Vorderkante T von Blech B trennt, eingeführt. Die Klingen 27 werden in die offene Stellung gebracht und von den Federn 35 gegen die Kante C und T von Blech A bzw. Blech B gedrückt. Der Schlitten 21 beginnt seinen Vorlauf entlang der Querhängeschiene 22. Beim Vorlauf befindet sich jede Klinge 27 in Berührung mit der Kante C oder T der Bleche A, B, wobei man auf diese Weise das sog. "genaue Abschneiden" erreicht, und in der Berührungsebene entsteht eine Kraft durch die Reibung, die die Drehung der Klingen 27 unterstützt. Das Auftreten dieser der Reibung widerstehenden Kraft ist durch die Rauhigkeit der Blechkanten C und T und die Kraft bestimmt, mit der die Klingen 27 gegen diese Kanten C, T gedrückt werden. Durch die der Reibung widerstehenden Kraft und der vom Schlitten 21 übertragenen Kraft rotiert jede Klinge 27, ohne zu streifen, um ihren Berührungspunkt mit der betreffenden Kante C oder T der Bleche A, B. Diese Drehung der Klingen 27, die eine Besonderheit der Schneidvorrichtung 20 bildet, ermöglicht es, die Kunststoffolie F mit einer bisher niemals bei den bekannten Schneidvorrichtungen für die Plastifiziermaschinen verwirklichten "Scherenwirkung" die Kunststoffolie abzu­ schneiden. Anschließend führt der Schlitten 21 einen Rücklauf mit den Klingen 27 in geschlossener Stellung aus, und zwar solange, bis die Bleche erreicht werden, und der Lauf wird mit offenen Klingen 27 beendet, um etwaige nicht vollständig abgeschnittene Abschnitte noch abzuschneiden.

Siebte Stufe

Das pneumatische System saugt den abgeschnittenen Folienstreifen in die Haube 41 ab und befördert ihn zur Entsorgungsvorrichtung. Das unterhalb der Auflagefläche 17 angeordnete Element 39 wird betätigt, um nicht völlig abgeschnittene Folienstreifen zurückzuhalten.

Achte Stufe

Das Blech A wird ausgestoßen, während das Blech B mit seiner Endkante C an einem von der Anschlagsperre 19 vorgegebenen Abstand positioniert wird, und nach dem erneuten Öffnen des Elements, um die Beseitigung von etwaigen Rückständen von Folienstreifen durch das pneumatische System zu unter­ stützen, wird der Zyklus wiederholt.

Die mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung durchge­ führten Versuche haben bewiesen, daß die Wirkung des durch die Rotation der Klingen herbeigeführten "Scherenschnitts", sich sehr erfolgreich erwiesen hat und daß der auf diese Weise verwirklichte Schnitt nicht von allfälligen Unge­ nauigkeiten in der Positionierung der Bleche oder Toleranzen in der Rechtwinkligkeit ihrer Seiten beeinträchtigt wird.

Des weiteren hat sich ergeben, daß durch die Rotation der Klingen 27 ihre Schneide länger erhalten bleibt, wodurch der Klinge eine beträchtlich längere durchschnittliche Lebens­ dauer als die der auf herkömmliche Schneidvorrichtungen montierten Klingen bewahrt wird.

Claims (7)

1. Schneidvorrichtung für Plastifiziermaschinen für Bleche oder dergleichen, mit einem Schlitten, an dem ein Klingenpaar befestigt ist, und der eine zur Bewegungsrichtung der mit Kunststofffolie zu überziehenden Bleche senkrechte Verschiebebewegung besitzt, so dass jeweils eine Klinge entlang der Vorderkante und der Hinterkante be­ nachbarter Bleche führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Klingenpaar aus koaxial drehbar auf einem Drehlager (26) gehaltenen, kreisförmigen Klingen (27) besteht, das eine geschlossene Stellung mit untereinander angenäherten Klingen (27) und eine offene Stellung mit voneinander entfernten Klingen (27) einnehmen kann, dass erste Betätigungsmittel (24, 25) vorgesehen sind, um die in geschlossener Stellung liegenden Klingen (27) an den Kunststofffolienstreifen (F) her­ anzuführen, der sich zwischen der Hinterkante (C) eines Bleches (A) und der Vorder­ kante (7) des nachfolgenden Bleches (B) befindet, sowie zweite Betätigungsmittel (35, 36), um die Klingen (27) aus ihrer geschlossenen Stellung in ihre offene Stellung zu überführen, in der sie mit der Hinterkante (C) und Vorderkante (T) der beiden Bleche (A, B) in Berührung stehen und umgekehrt, wobei die Klingen (27) in ihrer offenen Stellung so positioniert sind, dass sie sich um ihren Berührungspunkt mit den Blech­ kanten (C, T) während der Verschiebung des Schlittens (21) durch Reibung drehen und die Folie (F) genau an den Blechkanten (C, T) abschneiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der kreisförmigen Klingen (27) mittels gegenüber dem Drehlager (26) verschiebbaren Bolzen (33) auf das Drehlager (26) montiert ist.

3. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Betätigungsmittel (35, 36) aus um die verschiebbaren Bolzen (33) gewickelten Druckfedern (35) und pneumatischen Zylindern (36), die zur Wirkung dieser Federn (35) entgegen wirken, um die kreisförmigen Klingen (27) in ihre geschlossene Stellung zu überführen, bestehen.

4. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß um die Bleche (A, B) während ihrer Positionierung abzustützen, im Schneidbereich Stützflächen (17, 18) vorgesehen sind, um während des Schneidens ein Durchbiegen davon zu verhindern und die untereinander durch einen im wesentlichen größeren Abstand als dem im Schneidbereich vorhandenen getrennt sind, um den Durchgang der Schneidvorrichtung (20) zu ermöglichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest unterhalb einer der Stütz­ flächen (17, 18) ein zu diesen Stützflächen (17, 18) parallel verschiebbares Element (39) zum Aufheben des Abstands zwischen zwei anschließenden Blechen (A, B) vorgesehen ist, um den abgeschnittenen Folienstreifen, unter Umständen nicht vollkommen abgeschnitten, festzuhalten und dessen Bruch durch Reißen zu verursachen, wenn das vordere (A) der beiden Bleche (A, B) aus der Plastifiziermaschine (10) ausgestoßen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des verschiebbaren Elements (39) pneumatische Saugmittel (41) zum Absaugen des zwischen den beiden Blechen (A, B) abgeschnittenen Folienstreifens und Entsorgungsmittel für diese Streifen vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (26) aus zwei in den ersten Betätigungsmitteln (24, 25) angelenkten koaxialen Flanschen besteht.