DE2131069C3 - Vorrichtung zum Ausschneiden und Trennen beliebig geformter Abschnitte aus einer Folie - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausschneiden und Trennen beliebig geformter Abschnitte aus einer Folie, insbesondere Isolierstoffolie, bestehend aus einer mit vorspringenden Schneidkanten versehenen rotierenden Messerwalze, an deren beiden Stirnseiten je eine Abstützscheibe angeordnet ist, deren Radius gleich demjenigen der Schneidkanten ist, sowie einer Gegenwalze mit glatter, harter Oberfläche, gegen die die Messerwalze mit einstellbarem Druck unter Zwischenfügen der Folie preßbar ist.

Zum Ausschneiden und Auswerfen von Materialstükken aus einer Materialbahn aus nachgiebigem Kunststoff ist es bekannt (DK-PS 119 847), die Materialbahn zwischen einem Walzenpaar hindurcnzuführen, dessen eine Walze als Messerwalze mit vorspringenden Schneidkanten versehen ist und deren Gegenwalze mit einer glatten und harten Oberfläche versehen ist. Bei einer solchen Anordnung besteht der Nachteil, daß die Schneidkanten bei zu stark eingestelltem Gegendruck durch die Gegenwalze beschädigt werden können oder sich zu schnell abnützen.

Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es bekannt iDT-OS 1 461 220), die Messerwalze seitlich mit Abstützscheiben zu versehen, welche die Schneidkanten um ein vorbestimmtes Maß überragen und mit einstellbarer Vorspannung gegen die Gegenwalze gepreßt werden. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß der Abstand der Achsen beider Walzen auch dann konstant bleibt, wenn sich die Schneidkanten der Messerwalze abgenutzt haben, so daß deren Abstand zur^Gcgenwalze laufend größer wird. Dies läßt sich zwar bis zu einem gewissen Grade durch Erhöhung des Druckes zwischen den Abstützscheiben und der Gegenwalze ausgleichen, jedoch entstehen dadurch Schwergängigkeit der Walzen und Schmierprobleme in deren Lagern. Außerdem ist eine besonders stabile Ausbildung der Walzenlager und des Rahmens der Vorrichtung erforderlich.

Außerdem ist es bekannt (DT-AS 1 290 798), die Gegenwalze einer reit einem Kreismesser versehenen Messerwalze n.it einem elastischen Oberzug zu versehen, jedoch ausschließlich um zu bewirken, daß das Kreismesser infolge der zwischen ihm und der Gegenwalze bestehenden, durch den elastischen Überzug bedingten Vorspannung das zu schneidende Material sicher durcmrennt. Dabei entsteht jedoch der Nachteil, daß bei Messerwalzen mit mehreren Kreismessern oder Schneidkanten das Materia! zwischen diese hineingedrückt wird und dort haften bleibt.

Aus Jer erstgenannten Literaturstelle ist es weiterhin bekannt, zum Trennen der ausgeschnittenen Abschnitte von der Materialbahn Trennwalzen vorzusehen, welche aus der Walzenebene vorspringende, in Ausnehmungen der Gegenwalze hineinragende Trennkörper besitzen. Eine solche Anordnung erfordert relativ hohen Aufwand insofern, als dafür Sorge getragen werden muß, daß die Trennwalzen mit der Messerwalze synchron laufen. Auch die Herstellung solcher Walzenpaare erfordert hohen Aufwand, welcher in solchen Fällen als zu groß erscheint, in denen lediglich geringe Stückzahlen bestimmter Abschnitte benötigt werden. In diesen Fällen kommt hinzu, daß zum Auswechseln sowohl der Messer- als auch der Trennwalzen ein erheblicher Zeitraum benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, bei welcher die sichere Ablösung der ausgeschnittenen Abschnitte von der Messerwalze gewährleistet ist. Darüber hinaus soll ein extrem einfach vorzunehmender Austausch der Messerwalze gegen eine solche mit andersartig geformten Schneidkanten ei reicht werden mit einem sicher wirkenden, jedoch einfach aufgebauten und für alle benutzbaren Messerwalzen gleichen Trennwalzensystem.

Erfindungsgemäß wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß zwischen den Schneidkanten eine Gummischicht angeordnet ist, die die Schneidkanten um ein vorbestimmtes Maß überragt.

Durch die Belegung der Messerwalze mit einer gummielastischen Schicht wird erreicht, daß diese an der Schnittstelle während des Schneidvorganges infolge der Vorspannung zwischen der Messer- und der Gegenwalze zusammengedrückte elastische Schicht beim Weiterdrehen der Messerwalze zurückfedert und dadurch sowohl das zu schneidende Material von der Messerwalze löst als auch die einzelnen ausgeschnittenen Abschnitte voneinander trennt. Diese Eigenschaften sind insbesondere dann von erheblichem Vorteil, wenn aus der Materialbahn Abschnitte mit einer sie ringsum umgebenden Schnittkante ausgeschnitten werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ferner vorgeschlagen, daß in Bearbeitungsrichtung auf die Messerwalze und deren Gegenwalze gegebenenfalls jnter Zwischenfügung eines Führungswalzenpaares ein Trennwalzenpaar folgt, dessen eine Walze über eine Rutschkupplung mit einem in seiner Drehzahl veränderbaren Antrieb gekuppelt ist u.»d dessen andere Walze nicht angetrieben ist sowie daß mindestens eine dieser Walzen gummibelegt ist Durch den Gummibelag der Messerwalze und die Anordnung eines schneller laufenden Trennwalzenpaares ist in vorteilhafter Weise für die sichere Trennung der ausgeschnittenen Folienabschnitte gesorgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der ,₅ Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht der Vorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt A-B durch die Vorrichtung und F i g. 3 einen Schnitt durch die Messerwalze.

In der F i g. 1 ist die Seitenansicht der Vorrichtung dargestellt. Der Elektromotor 1 treibt über ein Untersetzungsgetriebe 2 die Riemenscheibe 3 an, welche über einen Riemenantrieb direkt die Gegenwalze 18 der Messerwalze 4 antreibt, indem die Riemenscheibe 3 mittels eines Keilriemens mit der auf der Gegenseite der Vorrichtung befindlichen weiteren Riemenscheibe 19 (F i g. 2) verbunden ist. Durch die Gegenwalze 18 wird die Messerwalze 4 direkt reibungsschlüssig angetrieben. Auf der anderen Seite der Gegenwalze 19 ist auf deren Welle 8 eine weitere Riemenscheibe S fest aufgesetzt, welche über einen Keilriemen mit der Riemenscheibe 6 verbunden ist und diese antreibt. Die Riemenscheibe 6 bildet den Antrieb 7 für ein Getriebe 7, dessen Abtriebsdrehzahl stufenlos einstellbar ist und dessen Abtriebsrad 35 auf der Gegenseite der Vorrichtung angeordnet ist. Mittels eines Keilriemens wird vom Abtriebsrt-d 35 aus die Walze 9 des Trennwalzenpaares angetrieben. Die Führungswalze 10 wird dagegen über eine Reibrolle 11, deren Achse 12 verstellbar ist, direkt von der Gegenwalze 18 angetrieben. Das in Streifenform aufgewickelte zu schneidende Material befindet sich auf einer Vorratsrolle 13 und wird über die Umlenkrolle 14 zur Messerwalze 4 geleitet. Der i ihrungswalze 10 und der Walze 9 ist je eine andrückbare Gegenwalze zugeordnet, deren At sen 16 und 17 mittels Druckfedern in Richtung auf die jeweilige korrespondierende Walze gedrückt werden.

In der F i g. 2 ist ein Schnitt A-B durch die Vorrichtung dargestellt. Die Gegenwalze 18, welche als glattgeschliffener gehärteter Stahlzylinder ausgebildet ist, wird über die auf ihrer Welle 8 befestigte Riemenscheibe 19 angetrieben. Die Messerwalze 4 wird diiekt von ihrer Gegenwalze 18 nach Art einer Reibrolle angetrieben. Um ein problemloses Funktionieren dieses Antriebes zu gewährleisten, ist die Messerwalze 4 von einer Gummischicht umgeben, wie dies aus der F i g. 3 ersichtlich ist. Der in der F i g. 3 dargestellte Schnitt durch die Messerwalze 4 zeigt deren Aufbau. Auf einer Achse 29 ist ein Hohlzylinder 20 drehbar gelagert, weleher den Grundkörper der Messerwalze bildet. Über dessen Umfang ragen die ausgearbeiteten oder in ihn eingesetzten Schneidkanten bzw. -messer 21 hinaus. Diese Schneidkanten können eine beliebige Fläche umreißen, so daß die auszuschneidenen Folienstücke nahezu jeden beliebigen Umriß haben können. An beiden Stirnseiten des Hohlzylinders 20 befindet sich — zentrisch zu seiner Mittelachsp — je eine kreisrunde Abstützscheibe 22, deren Durchmesser so bemessen sind, daß sie ringsum über den Grundkörper um das gleiche Maß hinausragen wie die Schneidkanten 21. Die Abstützscheiben 22 liegen im Betrieb direkt auf der Gegenwalze 18 auf und verhindern eine zu große Druckbeanspruchung der Schneidkanten 21. Zwischen den beiden Abstützscheiben 22 ist der Hohlzylinder 20 mit einer Gummischicht 23 überzogen, in welche die Schneidkanten 21 eingebettet sind. Zur Befestigung der Gummischicht 23 ist der Hohlzylinder 20 an seinem Außenumfang mit einer Vielzahl von in seiner Achsrichtung verlaufenden, hinterschnittenen Nuten 24 versehen. Die Gummischicht überragt den Außenumfang der Scheiben und der Schneidkanten um einen geringen Betrag, so daß sie beim Andrücken der Messerwalze gegen die Stahlwalze seitlich weggequetscht wird, dadurch jedoch die sichere Mitnahme der Messerwalze beim Drehen der Gegenwalze 18 bewirkt.

Es besteht die Möglichkeit, die Messerwalze ein schließlich der Abstützscheiben 22 und der Schneidkanten 21 erst nach dem Aufbringen der Gummischicht auf genaue Zylinderform zentrisch zur Mittelachse des Grundkörpers 20 zu schleifen, ohne daß die Gum»vischicht dadurch in ihrem Durchmesser zu sehr verkleinert würde.

Die Anordnung der Gummischicht auf der Messerwalze behindert auch nicht den eigentlichen Schneidvorgang, denn die Gummischicht ist in der Lage, so weit nachzugeben, daß die Schneidkanten 21 eine relativ dünne Folie durchdringen können. Dabei wirkt die Gurr.mischicht in vorteilhafter Weise beim Zurückfedern als Abstreifer für die ausgeschnittenen Teile der Folie von den Schneidkanten.

Die Anordnung der Gummischicht auf der Messerwalze bringt es außerdem in vorteilhafter Weise mit sich, daß die Messerwalze nach Art einer Reibrolle angetrieben werden kann. Daraus ergibt sich als weiterer Vorteil die Tatsache, daß die Messerwalze keine weiteren Antriebsglieder besitzt und deshalb sehr leicht auswechselbar ist. Die Halterung der Messerwalze erfolgt lediglich mittels der beiden Winkelhebel 25 und 26, welche die Achse 29 halten. Die Winkelhebel sind jeweils mittels zweier Schraubbolzen 27 und 28 am Rahmen der Vorrichtung nach außen umklappbar befestigt. Die Enden der Achse 29 der Messerwalze sind beispielsweise als Vierkant ausgebildet und je in einem im Rahmen der Vorrichtung befindlichen Langloch 30 in Richtung zur Gegenwalze 18 hin verschiebbar angeordnet. Mittels der Einstellschrauben 32 und 33 kann die Pressung eingestellt werden, mit welcher die Messerwalze 4 gegen ihre Gegenwalze 18 gedrückt wird.

Die Messerwalze 4 liegt mit den Abstützscheiben 22 und den Schneidkanten auf der Gegenwalze 18 auf, so daß die zwischen beide eingeführte Folie bei Drehung der Walzen von den Schneidkanten durchgetrennt wird. Wenn die Durchtrennung infolge nicht ausreichender Anpressung oder abgenutzter Schneidkanten rings um den auszuschneidenden Folienabschnitt herum nicht einwandfrei erfolgt, besteht jedoch die Gefahr, daß sich die einzelnen Abschnitte nicht voneinander b;r.w. vom Folienreststreifen lösen. Um dieser Gefahr vorzubeugen, ist ein Trennwalzpaar vorgesehen, welche die Trennung noch zusammenhängender Folienteile bewirkt.

Nach Durchlauf durch die Messerwalze wird die Folie von einem' Führungswalzenpaar 34 aufgenommen. Das Führungswalzenpaar ist gummibelegt und wird von der Gegenwalze 18 über eine ebenfalls gummibe-

legte Reibrolle 11 angetrieben. Diese dient dem Zweck, die Folie während des Schneidvorganges straff zu halten und die ausgeschnittenen Abschnitte wegzutransportieren. Unmittelbar hinter diesem Führungswalzenpaar befindet sich die Walze 9 des Trennwalzenpaares. Die vorzugsweise gummibelegte Walze 9 wird über den stufenlos regelbaren Antrieb 7 angetrieben, dessen Abtriebsrad 35 über einen Riementrieb die Welle der Walze 9 mit einer solchen Drehzahl antreibt, daß deren Umfangsgeschwindigkeit höher ist als diejenige der Messerwalze 4. Um dabei Beschädigungen der Folienabschnitte zu vermeiden, ist im Antrieb der Walze 9 eine Rutschkupplung eingebaut, welche ein zu hohes Ansteigen der auf die Folienabschni.te wirkenden Zugkräfte verhindert. Durch die infolge der höheren Umfangsgeschwindigkeit der Walze 9 entstehenden Zug- und Reibungskräfte werden die eventuell noch nicht völlig durchgetrennten Schnittstellen der Folie zerrissen und die Abschnitte sowohl voneinander als auch von dem gegebenenfalls übrig bleibenden Folienreststreifen gelöst. Dieser Folienreststreifen wird auf eine (nicht dargestellte) Rolle aufgewickelt, welche mittels eines entsprechend ihres Füllungsgrades variablen Antriebes so angetrieben wird, daß der Folienreststreifen stets straff gespannt bleibt. Die Folienabschnitte fallen über die Rutsche 36 in einen Sammelbehälter.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: ^

1. Vorrichtung zum Ausschneiden und Trennen beliebig geformter Abschnitte aus einer Folie, insbesondere Isolierstoffolie, bestehend aus einer mit vorspringenden Schneidkanten versehenen rotierenden Messerwalze, an deren beiden Stirnseiten je eine Abstützscheibe angeordnet ist, deren Radius gleich demjenigen der Schneidkanten ist, sowie einer Gegenwalze mit glatter, harter Oberfläche, gegen die die Messerwalze mit einstellbarem Druck unter Zwischenfügen der Folie preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schneidkanten (21) eine Gummischicht (23) angeordnet ist, die die Schneidkanten (21) um ein vorbestimmtes Maß überragt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (18) direkt angetrieben ist und die Messerwalze (4), die als ein auf einer Achse (29) drehbar gelagerter Hohlzylinder (20) ausgebildet ist, nach Art einer Reibrolle durch die Gegenwalzt (18) angetrieben ist

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Bearbeitungsrichtung auf die Messerwalze (4) und deren Gegenwalze (18) gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines Führungswalzenpaares (34) ein Trennwalzenpaar folgt, dessen eine Walze (9) über eine Rutschkupplung mit einem in seiner Drehzahl veränderbaren Antrieb (7) gekuppelt ist und dessen andere Walze nicht angetrieben ist sowie daß mindestens eine dieser Walzen gummibelegt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (29) der Messerwalze (4) mittels am Rahmen der Vorrichtung kippbar angeordneten Winkel hebeln (25, 26) und in diese eingesetzten Einstellschrauben (32, 33) in ihrer Arbeitsstellung gehaltert ist und mit durch die Einstellschrauben (32, 33) einstellbarer Pressung in Richtung auf die Gegenwalze (18) gedruckt ist.