DE202008012121U1

DE202008012121U1 - Kreismesserhalter mit konstanter, hubunabhängiger Schnittkraft

Info

Publication number: DE202008012121U1
Application number: DE200820012121
Authority: DE
Original assignee: Wilhelm Bilstein KG Spezialfabrik fuer Maschinenmesser und Kompressorventile
Current assignee: Wilhelm Bilstein & Co Kg De GmbH
Priority date: 2008-09-13
Filing date: 2008-09-13
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2018-09-14

Abstract

Pneumatischer Kreismesserhalter zum Längsteilen von Materialbahnen im Scherenschnittsystem, wobei die Kreismesserhalter an einen Messerbalken einer Längsschneidemaschine verschiebbar angeordnet und so ausgebildet sind, dass jeweils über einen vertikalen Stellantrieb zunächst das Obermesser noch mit seitlichen Abstand zur Schneide des Untermessers in Richtung auf das Untermesser bis in eine vorgegebene Eintauchtiefe vorgeschoben wird und anschliessend mit Hilfe eines axialen Stellantriebes an der Schneide des Untermessers zur Anlage gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Stellantrieb im Messerkopf mittels einer Kolben-/Zylindereinheit und der seitliche Eintauchabstand mittels einer getrennten Einrichtung bewirkt wird, welche den Anstellkolben beim Schneidbetrieb über seinen gesamten ggf. zweiseitigen Hubweg freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Messerhalter für Kreismesser zum Längsteilen von Materialbahnen im Scherenschnittsystem, wobei das Kreismesser (Obermesser) in Schneidstellung mit seiner Schneide an der Schneide eines Gegenmessers (Untermesser) mit einer vorgegebenen Andruckkraft anliegt. Die Kreismesserhalter sind an einem Messerbalken einer Längsschneidemaschine verschiebbar angeordnet und so ausgebildet, dass jeweils über einen vertikalen Stellantrieb zunächst das Obermesser noch mit seitlichen Eintauchabstand zur Schneide des Untermessers in Richtung auf das Untermesser bis in eine vorgegebene Eintauchtiefe vorgeschoben wird, d. h. eintaucht, und anschliessend mit Hilfe eines axialen Anstellkolbens an der Schneide des Untermessers zur Anlage gebracht wird.
Nach dem Stand der Technik wird der seitliche Eintauchabstand bei den bekannten Messerhaltern mittels einer Rückstellfeder bewirkt. Durch den Einfluss dieser Feder ist eine konstante Schnittkraft nur durch eine zusätzliche, federkompensierende Einrichtung zu verwirklichen.
In der DE 198 06 444 ist ein derartiger Messerhalter beschrieben, bei dem die federkompensierende Einrichtung mittels einer entkoppelten Andrückvorrichtung erzielt wird.
In der DE 102 60 031 ist ein derartiger Messerhalter beschrieben, bei dem die federkompensierende Einrichtung mittels einer Anstellkolbenfläche erzielt wird, die in unterschiedlichen Kolbenstellungen einen unterschiedliche, federkompensierende Querschnitte aufweist.
In der DE 102 42 291 ist ein Kreismesserhalter beschrieben, bei dem die Messeranstellung über eine Anstellfeder und die Rückstellung über eine davon vollkommen getrennte Einrichtung erfolgt. Eine absolut konstante Schnittkraft bei langem Hub ist hierbei selbst bei flacher Federkennlinie nicht gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei einen grossen Anstellhub eine über den gesamten Hubweg konstante Schnittkraft zu bewirken.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Anstellkraft pneumatisch über einen Anstellkolben mit konstanter Kolbenfläche zu erzielen und den seitlichen Eintauchabstand mittels einer getrennten Einrichtung zu bewirken, welche den Anstellkolben in Arbeitsstellung über seinen gesamten Hubweg freigibt.
Die Erfindung wird anhand folgender Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 die geschnittene Seitenansicht eines Messerkopfes,
2 Prinzipskizzen des Anstellkolbens mit Eintauch-Steller,
3 Variante zu 2,
4 Variante zu 2 und 3.
Der in 1 dargestellte Messerkopf besteht im wesentlichen aus einen Zylindergehäuse 1 mit Anstellkolbenstange 2 und -kolben 3. Die Anstellkolbenstange 2 ist direkt mit dem Messerträger 4 verbunden, an dem das Kreismesser 5 über Kugellager 6 drehbar gelagert ist. Über eine Linearkugelführung 7 ist die Anstellkolbenstange 2 an einer Büchse 8 im Zylindergehäuse 1 axial verschiebbar gelagert. Der Anstellkolben 3 ist an der Büchse 8 reibungsarm abgedichtet. Die Anstellkolbenstange 2 weist eine Verlängerung 2a mit einer Quernut 9 auf, in die der Eintauch-Steller 10 als Drehschieber an einem Drehkolben 11 für die Einstellung des seitlichen Eintauchabstandes eingreift. Der Drehschieber 10 befindet sich hier in Arbeitsstellung für den Schneidbetrieb, sodass der Anstellhub in beiden Hubrichtungen in der Quernut freigegeben ist. Die Anstellkolbenstange 2 ist an seiner Verlängerung 2a mit einem Kugellager 12 versehen, welches in einer Längsnut 13 eines Führungsteiles 14 am Zylindergehäuse 1 geführt wird, wodurch eine Verdrehsicherung der Kolbenstange erreicht wird.
2 zeigt stark vereinfachte Prinzipskizzen des Anstellkolbens gem. 1. In 2a ist der Anstellkolben 1 mit Kreismesser 2 in einer Draufsicht dargestellt mit Quernut 3 und Drehschieberteil 4 als Eintauch-Steller und in 2b in der Seitenansicht entsprechend 2a. Die mittig liegende Drehachse, sowie der zugehörige Drehzylinder sind nicht dargestellt. Es ist direkt ersichtlich, dass der Eintauch-Steller 4 infolge seiner Längsstellung zum Anstellkolben 1 diesen in seiner Stellnut 3 fixiert. In 2c ist der Eintauch-Steller 4 um 90° verdreht, also in Querstellung zum Arbeitskolben 1, sodass dieser mit Kreismesser 2 für seine Hubbewegung freigegeben ist. Das Kreismesser 2 befindet sich im eingetauchten Zustand, d. h. in vertikaler Arbeitsstellung noch mit seitlichen Eintauchabstand s zur Untermesserschneidkante 5.1 eines Untermessers 5. Der Anstellkolben 1 kann sich nun in axiale Arbeitsstellung in Pfeilrichtung A bewegen, hierbei ist immer A > s. Er kann sich aber auch in Pfeilrichtung B bewegen, wenn sich z. B. das Untermesser bei Längenwachstum der Untermesserwelle infolge Temperaturerhöhung in diese Richtung bewegt. In jeden Fall bleibt der Schneiddruck konstant. In dieser Darstellung ist A = B.
3 zeigt eine Variante des Eintauch-Stellers 4. Hierbei ist lediglich sein Drehpunkt 5 exzentrisch gelagert. In Bild 3a steht der Eintauch-Steller 4 in Anstellrichtung des Anstellkolbens 1 und blockiert diesen in seiner Stellnut 3. In Bild 3b ist der Eintauch-Steller um 90° verdreht und gibt den Anstellkolben 1 frei. Bei dieser Variante ist A > B.
4 zeigt eine weitere Variante zu 2 und 3. Hierbei ist die Drehachse 5 am Eintauch-Steller 4 einseitig angebracht. In Bild 4a steht der Eintauch-Steller 4 in Anstellrichtung des Anstellkolbens 1 und blockiert diesen in seiner Stellnut 3. In Bild 4b ist der Eintauch-Steller um 90° verdreht und gibt den Anstellkolben 1 frei. Bei dieser Variante ist nur der Hubweg A freigegeben. Bei dieser Variante ist B = 0.
Bei der Neupositionierung eines Messerhalters zu einer anderen Untermesserschneidkante spielt es erfindungsgemäss hierbei keine Rolle, wie gross der seitliche Abstand von Obermesser- zur Untermesserschneide ist. Es ist lediglich erforderlich, das Obermesser irgendwo in die Untermessernut bzw. vor der Unternesserschneidkante eintauchen zu lassen, da der Schneiddruck vom Anstellhub unabhängig ist. Hierzu ist es vorteilhaft, eine Nutfindeeinrichtung am Messerhalter anzubringen, die die Eintauchlage d. h. die axiale Ruhelage des Obermessers anzeigt, bevor es in die Untermessernut bzw. vor der Untermesserschneidkante eintaucht. Die Ausführung der Nutfindeeinrichtung kann ähnlich gestaltet sein, wie aus der DE 42 36 288 bekannt. Im Falle einer optischen Anzeige, ist ein Laser-Fächerstrahl zweckmäßig. Im Fall einer mechanischen Ausführung kann auch ein beim Positionieren mitfahrendes Tastrad angebracht sein, welches ein wenig in die Nut eintaucht und dann z. B. ein optisches oder akustisches Signal abgibt. Eine besondere Präzision ist erfindungsgemäss nicht erforderlich.
Das Verfahren der Bewegungsabfolge für alle Messerhalter kann mittels einer Zwangssteuerung z. B. über einen handbetätigten Schieber oder mittels einer pneum. u./o. elektr. Folgesteuerung erfolgen und stellt sich wie folgt dar:
Einrichten:

1. Vertikalantrieb:
a) belüften auf schwimmende Stellung zur Sichtbarmachung der Obermesserschneide, oder
b) betätigen der Nutfindeeinrichtung
2. Messerhalter: grob positionieren und feststellen Schneidbetrieb:
1. Vertikalantrieb: belüften d. h. Obermesser eintauchen
2. Axialantrieb: Drehkolben belüften (Anstellkolben freigeben)
3. Axialantrieb: Anstellkolben belüften (Obermesser anstellen)

Rücksetzen:
Variante a)

1. Axialantrieb: Anstellkolben entlüften (Schneiddruck aufheben)
2. Vertikalantrieb: entlüften (Obermesser in vertikale Ruheposition bringen)
3. Axialantrieb: Drehkolben entlüften (Eintauch-Steller bewirkt fixieren in erneute Eintauchstellung)

Variante b)

1. Axialantrieb: Anstellkolben entlüften (Schneiddruck aufheben)
2. Axialantrieb: Drehkolben entlüften (Eintauch-Steller bewirkt fixieren in erneute Eintauchstellung)
3. Vertikalantrieb: entlüften (Obermesser in vertikale Ruheposition bringen)

Ein Vorteil der Erfindung besteht auch in der kürzeren Baulänge des Messerkopfes durch die Anbringung des Eintauch-Stellers mit Drehkolben seitlich am Zylindergehäuse.
Nach dem Stand der Technik kann die Kolbenabdichtung auch mittels einer Rollmembran erfolgen. Der Anstellkolben kann auch ohne Abdichtung ausgeführt werden bei messerseitigem Luftaustritt.
Die Einrichtung für den seitlichen Eintauchabstand kann auch über eine schiefe Ebene im/am Anstellkolben mit einen vertikalen Längsschieber als Eintauch-Steller erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19806444 [0003]
- DE 10260031 [0004]
- DE 10242291 [0005]
- DE 4236288 [0017]

Claims

Pneumatischer Kreismesserhalter zum Längsteilen von Materialbahnen im Scherenschnittsystem, wobei die Kreismesserhalter an einen Messerbalken einer Längsschneidemaschine verschiebbar angeordnet und so ausgebildet sind, dass jeweils über einen vertikalen Stellantrieb zunächst das Obermesser noch mit seitlichen Abstand zur Schneide des Untermessers in Richtung auf das Untermesser bis in eine vorgegebene Eintauchtiefe vorgeschoben wird und anschliessend mit Hilfe eines axialen Stellantriebes an der Schneide des Untermessers zur Anlage gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Stellantrieb im Messerkopf mittels einer Kolben-/Zylindereinheit und der seitliche Eintauchabstand mittels einer getrennten Einrichtung bewirkt wird, welche den Anstellkolben beim Schneidbetrieb über seinen gesamten ggf. zweiseitigen Hubweg freigibt.
Kreismesserhalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellkolben eine Eintauchgestaltung für einen Eintauch-Steller aufweist, sodass zum einen der Anstellkolben in Eintauchstellung fixiert und zum anderen in Arbeitsstellung freigegeben wird.
Kreismesserhalter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass als Eintauchgestaltung der Anstellkolben mit einer Quernut versehen ist für einen als Drehschieber ausgebildeten Eintauch-Steller.
Kreismesserhalter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellkolben eine konische Gestaltung aufweist für einen vertikalen Längsschieber als Eintauch-Steller.