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"Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Blöcken
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aus Zell-, insbesondere Schaummaterial in Streifen bzw. Leisten Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von
Blöcken aus Zellmaterial, insbesondere aus Schaummaterialien, wie Polyurethanharze
in Streifen od.dgl.
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Diese geschäumten Stoffe bestehen aus Blöcken, aus welchen durch Schneiden
Folien, Stäbe, Leisten, Fäden und andere ähnliche Produkte erhalten werden.
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Das Herstellen dieser Halbfertigprodukte stößt in der Praxis auf
Schwierigkeiten, die auf die Eigenschaften des Zellmaterials zurückzuführen sind,
das elastisch, nachgiebig und komprimierbar ist.
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Im allgemeinen werden diese Arbeitsgänge durch schneidende Werkzeuge
ausgeführt, die aber, auch wenn sie Mehrfachschnitte ausführen, keine hohen Leistungen
gestatten, und vor allem ermöglichen sie nicht Produkte zu erhalten, die die regelmäßigen
Abmessungen aufweisen, wie sie nach den Gebrauchsanforderungen verlangt werden.
Das ist darauf zurückzuführen, daß es praktisch unmöglich ist, dem Zellmaterial
während des Schneidvorganges eine stabile Lage zu erteilen, und zwar auch deshalb,
weil während des Vorschubes das Material gezogen und gedrückt wird.
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Außerdem wird das Material durch die von den Druckorganen und Schneidwerkzeugen
ausgeübte Zugwirkung gerissen und beschädigt.
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Der mit den bekannten Systemen ausgeführte Schnitt beschädigt und
entwertet damit das Zellmaterial.
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Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diese Übelstände zu beseitigen
und geschäumte Zellmaterialien jeder Art, auch die, die leicht nachgiebig und verformbar
sind, regelmäßig und gleichmäßig zu schneiden, um somit Platten, Stäbe, Streifen
und auch Fäden zu erhalten, deren Querschnitte konstant und gleichmäßig sind, wobei
die Stirnseiten dieser Produkte einwandfrei eben sind und zwar ohne daß das Gefüge
bzw. die Fiber des Zellmaterials beschädigt oder irgendwie über die normalen die
Integrität des Gefüges gewährleistenden Grenzen beansprucht wird.
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Das Zellmaterial soll derart geschnitten werden, daß auch geringe
Dicken in der Größenordnung von nur wenigen Millimetern
erzielt
werden können, wobei inner eine gewünschte konstante Dicke gewährleistet wird. Gleichzeitig
geht es darum, das geschäumte Zellmaterial bei hohen Geschwindigkeiten zu schneiden
und auch mehrere Streifen,-Leisten od.dgl., selbst untereinander verschiedener Abmessungen
zu erzielen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem das geschäumte Zellmaterial
durch bewegliche Werkzeuge geschnitten wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das
geschäumte Zellmaterial einem gesteuerten Druck ausgesetzt wird, wobei dem vorn
angeordneten Zellmaterial und dem im Bereich der Schneidzone eine gesteuerte Vorschubbewegung
erteilt wird, die sich überwiegend im hinteren Bereich bezüglich der genannten Schneidzone
auswirkt und deren resultierende Vorschubgeschwindigkeit niedriger ist, als die
Geschwindigkeit der Schneidwerkzeuge.
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Die das definierte Verfahren ausführende Vorrichtung zeichnet sich
aus durch in Verbindung mit Schneidwerkzeugen stehende Druckmittel, um dem geschäumten
Zellmaterial die gewünschte Dicke zu erteilen, sowie durch Transportmittel für das
geschäumte Material, die sich von dem einen zum anderen Ende der Druckmittel erstrecken,
weiter durch zur Betätigung der genannten Transportmittel dienende Betätigungsmittel,
welche den Transportmitteln eine niedrigere Geschwindigkeit als die Schneidgeschwindigkeit
erteilen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsforrn der Vorrichtung bestehen
die Transportmittel für das Zellmaterial aus mindestens einem unausdehnbaren, biegsamen,
endlosen Element, das zwischen zwei benachbarten Messern der Schneidelemente angeordnet
und durch mindestens zwei Räder gehalten ist, von denen ein Rad mit Organen zur
kinematischen Verbindung mit dem Antrieb der Vorrichtung derart versehen ist, daß
diese Teile eine viereckige Öffnung mit in zwei verschiedenen Geschwindigkeiten
bewegten Wänden bilden, wobei die niedrigere Geschwindigkeit das Zellmaterial gegen
die Schneidwerkzeuge drückt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer vo teilb en Ausführungsform der das erfindungsgemäße
Verfahren ausführenden Vorrichtung, die anhand der Zeichnung näher erläutert ist.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung
mit geschnittenen Teilen; Fig. 2 die teilweise Ansicht der Fig. 1 von oben mit entfernten
Teilen; Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1.
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Nach der Zeichnung umfaßt die dargestellte Vorrichtung ein nicht wiedergegebenes
Gerüst, das die Lager für die Wellen 10,
12, 14, 16 enthält, die
mit ihren Achsen parallel und zweckmäßig voneinander entfernt angeordnet sind. Auf
der Welle 10 ist eine Anzahl von aus Scheibenmessern 20 bestehenden Schneidwerkzeugen
durch Flanschenpaare 22 befestigt, die die Scheibenmesser fest mit der Welle verbinden.
Die Dicke der Flanschenpaare 22 ist zweckmäßig gewählt unter Bezug auf die Leisten-bzw.
Scheibenbreite aus geschäumten Zellmaterial, das geschnitten wird.
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Die Scheibenmesser 20 und die Flanschen 22 bilden einen monolitischen,
mit einer zweckmäßigen Geschwindigkeit umlaufenden Satz, wobei der Abstand zwischen
den Messern 20 durch zwischen den Flanschenpaaren 22 eingelegte Zwischenscheiben
geändert werden kann.
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Auf die Welle 12 sind Scheiben 24 außgekeilt, die mit einem äußerst
kleinen Spiel in die von zwei benachbarten Scheiben 20 begrenzten Kreisräume eingreifen.
Der Umfang der Scheiben 24 ist mit einer Rändelung bzw. Gravierung versehen, um
damit Halteflächen für das Zellmaterial während des Schneidens zu bilden.
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Außerdem sind die die Welle 12 aufnehmenden Lager durch sich vertikal
erstreckende Führungen am Gerüst der Vorrichtungslagerung verbunden. Solche Lagerungen
sind wirkungsmäßig mit Betätigungsmitteln, z.B. nach der Art von Schrauben-Mutter-
Sätzen,
verbunden, wobei beim Betätigen der letzteren der Abstand zwischen den Wellen 10
und 12 aus den folgenden Gründen geändert werden kann. In den ringförmigen Kreisräumen
26 sind die oberen Teile von unverlängerbaren und biegsamen Elementen 28 aufgenommen,
deren Länge im wesentlichen dem Abstand zwischen Stirnseite und Stirnseite zweier
benachbarter Messern 20, deren Oberfläche flach ist, entspricht. Die von den Messern
20 gebildeten Zwischenräume 26 werden somit oben von den gerändelten Scheiben 24
und unten von den ringförmigen Elementen 28 geschlossen, um somit rechteckige Öffnungen
zu bilden, zwischen welchen das Zellmaterial während des Schneidens gelegt und gehalten
wird.
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In Hinblick auf die Anforderungen und Eigenschaften bezüglich des
Schnittes des geschäumten Zellmaterials ist vorteilhafterweise jedes der ringförmigen
biegsamen Elemente 28 aus einem unverlängerbaren und die entsprechende Länge aufweisenden
Riemen gebildet, dessen untere bzw. innere Seite mit einer Verzahnung versehen ist,
die mit den Zähnen einer Zahntrommel 30 zusammenwirkt, die auf die Welle 16 aufgekeilt
ist, welche durch ein einfaches oder ein stufenloses Getriebe mit einem Antriebsmotor
drehfest verbunden ist.
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An ihrem anderen Ende sind die ringförmigen, biegsamen Elemente 28
von einer Trommel 32 gehalten, die auf der leerlaufenden
Welle
14 verkeilt ist, deren Lager waagerecht verschiebbar sind, um den Elementen die
gewünschte Verspannung zu erteilen.
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Im Bereich ihres oberen Teils, und zwar im Bereich und unterhalb der
gerändelten Scheiben 24, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Tragorgane für das
Zellmaterial K auf, die aus einer mit in Lagen vorgesehenen, parallelen Öffnungen
versehenen Platte 34 bestehen. Durch die Öffnungen laufen die Messer 20, wobei sich
die Platte vor und hinter den Messern erstreckt, um somit eine Gleitfläche für das
Zellmaterial zu bilden, das durch die Riemen 28 vorgeschoben wird.
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Um einen geschäumten Block aus Zellmaterial K zu schneiden, muß man
zuerst die Vorrichtung in Bezug auf die gewünschten Streifen- oder Leistenabmessungen
einstellen, und dann wird dieser auf den Transportriemen 28 angeordnete Block vorgeschoben
und von den Scheiben 24 aufgenommen und zweckmåßigerweise gedrückt.
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. . Solche Transportriemen 28 schieben vor und drücken axial den Zellblock
gegen die Messer 20, ohne auf das Zellmaterial irgendwelche Spannung auszuüben,
so daß der Schnitt in jeder Hinsicht zufriedenstellend ist und die dem Block erteilte
Vorschubgeschwindigkeit gegenüber den jeweilig angewandten Geschwindigkeiten sehr
hoch gehalten werden kann.
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Die Betätigung der Transportmittel 28 wird derart ausgeführt, daß
der Block aus Zellmaterial K vorgeschoben wird, ohne auf
Zug beansprucht
zu werden. Zu diesem z eck entsprich-t die Vorschubgeschwindigkeit der Transportmittel
28 im wesen tlichen der oder ist höher als die UmSangsgeschwindigkeit der Druckrollen
24. Dagegen kann die Geschwindigkeit der Messer 20 geändert und auf gegenüber der
Geschwindigkeit der Transportmittel 28 höherem Werte gehalten werden.
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Daraus folgt, daß der Schneidvorgang des Zellmaterials auf zufriedenstellende
und einwandfreie Weise ausgeführt wird und die gewonnene Stange bzw. Leiste parallele
und rechtwinklige Seiten aufweist, weil das Zellmaterial im Schnittbereich gespannt
wird, so daßseine Verformung vorwiegend in axialer Richtung erfolgt.
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Das von der Erfindung berücksichtigte Verfahren kann mit zu der beschriebenen
und dargestellten Vorrichtung gleichwertigen Vorrichtungen ausgeführt werden. So
könnten z.B. die Druckorgane solcher Vorrichtung gleicherweise aus biegsamen Elementen
bestehen, die den Elementen 28 gleichen oder ähnlich sind und untereinander Seite
gegen Seite angeordnet sind. In diesem Falle ist es möglich, dem Zellmaterial einen
allmählichen und gleichförmigen Druck zu erteilen. Die zwischen den Messerpaaren
angeordneten biegsamen Elemente 28 könnten aus zwei oder mehreren nebeneinander
gelegten Elementen bestehen, wenn der Abstand zwischen den Messern 20 beträchtlich
ist.