DE2830431A1

DE2830431A1 - Streifenschneid- und rillvorrichtung

Info

Publication number: DE2830431A1
Application number: DE19782830431
Authority: DE
Inventors: Robert E Coburn
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1979-02-01
Also published as: JPS5749024B2; BR7804320A; DE2830431C2; GB2000713B; GB2000713A; JPS5419288A; US4162643A

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 2 8 3 0 A 3

PAT E N TAN WALT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I PU-I N G. W. EITLE · D R. RER. NAT. K. HO FFMAN N - D I PL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FDCHSLE - DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHEJ

Anwaltsakte 30 896/7

Molins Machine Company, Inc., Cherry Hill, N.J./USA

Streifenschneid" und Rillvorrichtung

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Streifenschneid- und Rillvorrichtung

Automatische Streifenschneid- und Rillvorrichtungen, welche einen Computer oder Miniprozessor aufweisen, wurden bereits vorgeschlagen. Bei solchen Streifenschneid- und Rillvorrichtungen werden Bearbeitungsköpfe entlang einer Welle in eine vorbestimmte Position bewegt und dann an der Welle für die Drehung mit derselben festgelegt. Es ist bekannt, gleichzeitig alle, in Betrieb befindlichen Köpfe mit der Welle zu kuppeln, anstatt jeden Kopf gesondert mit der Welle zu kuppeln.

Ein Problem beim Stand der Technik besteht darin, daß die Köpfe, welche entlang der Welle voreingestellt sind, aufgrund von Vibrationen oder dergleichen unbeabsichtigt verstellt werden, bevor die Köpfe fest an der Welle festgelegt sind. Das Problem läßt sich nicht dadurch lösen, daß gleichzeitig ein Teil der Welle in den festlegenden Eingriff' mit den Köpfen expandiert wird. Im Stand der Technik wird nicht die Möglichkeit der unbeabsichtigten Verstellung eines Kopfes vor dem Zeitpunkt berücksichtigt, bei welchem alle Köpfe sich in ihrer gewünschten Position befinden und dann gleichzeitig mit der Welle gekuppelt werden.

Durch die Erfindung werden die oben angegebenen Probleme des Standes der Technik wie auch andere Probleme gelöst, welche hier noch erläutert werden.

Gemäß der Erfindung ist eine Welle oder ein Paar paralleler Wellen mit einer Mehrzahl von Bearbeitungsköpfen auf den WEllen vorgesehen. Eine Halteeinrichtung und eine Feststellvorrichtung sind an jeder Welle vorgesehen. Die Halteeinrichtung enthält eine Reibfläche, welche in radialer Richtung von

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der Umfangsfläche der Welle bis in den Kontakt mit den Köpfen auf dieser Welle vorsteht, um eine unbeabsichtigte Bewegung der Köpfe gegenüber der Welle zu verhindern. Eine Einrichtung ist vorgesehen zur Justierung des radialen Abstandes der Reibfläche relativ zur Längsachse der Welle. Die Feststellvorrichtung enthält eine ausdehnbare Kammer, welche sich entlang der Welle erstreckt und dazu dient, gleichzeitig alle Köpfe mit ihrer Welle zu verriegeln, wenn die Kammer ausgedehnt ist.

Außerdem ist vorzugsweise eine Positioniereinrichtung vorgesehen, welche eine Hauptverstelleinrichtung enthält, die für eine Bewegung entlang eines Weges parallel zu der Längsachse der Welle oder der Wellen geführt ist. Eine Antriebseinrichtung ist vorgesehen zur Bewegung der Hauptverstelleinrichtung entlang des Weges ο Die Hauptverstelleinrichtung trägt wenigstens zwei selektiv betätigbare Mitnehmerfinger, mit denen wahlweise die gegenüberliegenden Seiten der Hauptverstelleinrichtung mit einem der Köpfe gekuppelt werden können. Die Antriebseinrichtung ist für eine zur Überwindung der Wirkung der Reibfläche auf die Köpfe bei der von der Antriebseinrichtung angetriebenen Bewegung der Hauptverstelleinrichtung längs ihres Weges ausreichende Kraft ausgelegt.

Durch die Erfindung wird eine automatische Streifenschneid- und Rillvorrichtung mit einer Einrichtung zum Halten der Köpfe in jeder vorbestimmten Position entlang der Welle zur Verhinderung der unabsichtlichen Bewegung des Kopfes vor dem Zeitpunkt in welchem alle Köpfe gleichzeitig an der Welle festgelegt· werden, geschaffen.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind weiter unten ersichtlich.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung eine Ausführungsform dargestellt, die gegenwärtig bevorzugt wird. Je-

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doch ist die Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen, Auslegungen und Ausrüstungen, die gezeigt sind, beschränkt= In der Zeichnung zeigts

Fig» 1 eine perspektivische Teilansicht einer Welle mit darauf sitzenden Köpfen,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig« 3 eine Ansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig„ 4 eine Querschnittsansicht .in der Richtung der Welle, wobei ein Teil der Hauptverstelleinrichtung zum Zwecke der Erläuterung aufgebrochen dargestellt ist, und

Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten Struktur.

Es wird nun im einzelnen auf die Zeichnung Bezug genommen, wo gleiche Bezugszahlen gleichartige Teile bezeichnen. In Fig. 1 ist ein Teil einer Streifenschneid- und RiI!vorrichtung 10 gemäß der Erfindung gezeigt. Die Streifenschneid- und Rillvorrichtung TO ist üblicherweise zwischen dem Ausgabeende der Rotationsschere und dem Einlaßende der Trennvorrichtung angeordnet.

Eine Bahn wie eine Wellpappenbahn ist für die Bewegung von dem Ausgabeende der Rotationsschere zu der Vorrichtung 10 auf einem Bahntische abgestüzt.

Von dem Rahmen 16 werden die Enden einer die oberen Köpfe abstützenden Welle 30 und einer die unteren Köpfe abstützenden Welle 32 abgestützt. Die Wellen verlaufen parallel zueinander und horizontalr Jede der Wellen 30, 32 weist eine Mehrzahl von

Schneid- oder Schlitzköpfen oder Rillköpfen oder beiden auf. Zum Zwecke der Erläuterung sind auf der Welle 30 Schlitzköpfe 34 gezeigt,. Die Welle 32 trägt eine gleiche Anzahl von dazu passenden Köpfen.

Die Wellen 30 und 32 sind gleichartig konstruiert. Es wird daher nur die Welle 30 im einzelnen beschrieben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Welle 30 eine längsverlaufende Nut 38 auf, welche von einer Halte- und Feststellvorrichtung 40 eingenommen ist. Der Grund der Nut 38 ist aus drei parallelen Flächen gebildet, von denen die Mittelfläche einen Rippenteil 3 9 oberhalb der beiden angrenzenden Flächen bildet. Die Einrichtung 40 ist für eine hin- und her gehende radiale Bewegung an den Flanken des Rippenteils 39 geführt.

Die Einrichtung 40 enthält einen Metalleinsatzkörper 42, welcher in der Nut 38 angeordnet ist. Die Außenumfangsflache des Körpers 42 ist mit einer Abdeckung 44 versehen aus einem geeigneten Material wie Polyurethan oder dergleichen Polymer-Kunststoffmaterial, welches ein Elastomermaterial mit guter Dauerhaftigkeit ist. Ein Schlauch 46, der vorzugsweise im Querschnitt rechteckig ist, ist zwischen dem .Rippenteil 39 in der Nut 38 und einer Nutausnehmung in dem Korper 42 angeordnet. Der Schlauch 46 ist an dem einen Ende geschlossen und weist an dem anderen Ende eine Einlaßmündu.ng auf =

Die Einlaßmündung 48 des Schlauches 46 steht in Verbindung mit einem Durchflußkanal 52 in der Welle 30. Ein Kopfstück · 50, welches ein Luft-Entlüftungsventil 53 enthält, ist an einer Stirnfläche eines im Durchmesser reduzierten Abschnittes der Welle 30 festgelegt. Der Kanal '52 ist an eine Zuführ- und Entlüftungsleitung 54 angeschlossen. Der Schlauch 46 ist aus einem Elastomermaterial wie Gummi hergestellt, so daß er sich ausdehnt, wenn er von einem unter Druck stehenden Treibmittel wie Luft oder einem öl aufgeblasen wird.

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Der Körper 42 ist von der Feder 56 federnd radial nach innen gedrückt. Die Feder 56 erstreckt sich zwischen einer Kopfschraube 58 und einer Schulter 60 an dem Körper 42. Die Feder 56 umgibt einen Schaftteil der Schraube 58. Die Schraube 58 ist in ein Gewindesackloch in der Welle 30 eingeschraubt. Die kleinste Radialposition der Einrichtung 40 ist mittels einer Stellschraube 62 einstellbar, welche in dem Körper 42 angestützt ist. Die Stellschraube 62 kann nach innen geschraubt werden, so daß sie gegen eine Fläche des Grundes der Nut 38 anschlägt. Es ist ersichtlich, daß, die Schraube 58 und die
Stellschraube 62 in Bohrungen in dem Einsatzkörper 42 angrenzend an entgegengesetzten Enden desselben angeordnet
sind.

Eine Hauptverstellvorrichtung 64 ist für eine Bewegung entlang eines Weges parallel zu der Längsachse der Wellen 30, 32 an Stangen 66, 68 geführt, welche zwischen den Rahmen 16 verlaufen. Die Hauptverstellvorrichtung 64 wird entlang den Stangen 66, 68 umkehrbar in irgend einer geeigneten Weise wie mittels einer Schraubspindel 70 getrieben, welche über ihr Gewinde mit der Hauptverstelleinrichtung 64 gekuppelt ist und von einem der Motoren 73, 75 angetrieben isz, zwischen welchem eine Kupplung 79 angeordnet ist. Der Motor 73 ist ein großer Hochgeschwirtdigkeitsmotor mit beispielsweise 0,75 kW zur Bewegung der Hauptverstellvorrichtung 64 mit hoher Geschwindigkeit wie 10 cm/s, wohingegen der Motor 75 ein kleiner Motor wie ein 0,19 kW-Motor zur Bewegung der Verstellvorrichtung
64 mit einer langsameren Geschwindigkeit wie 0,6 cm/s ist.
Ein Kodiergerät 81 auf der Stange 70 ist mit dem Computer
gekoppelt, welcher seinerseits an die Kupplung 79 gekoppelt ist. Als solche sind die Kupplung, der Computer und die
Motoren im Stand der Technik bekannt.

Die Hauptverstellvorrichtung 64 weist Schenkel 72, 74 auf,
die von ihr herabhängen, so daß beide Wellen 30, 32 zwischen

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den Schenkeln 72 und 74 verlaufen= Mitnehmerfinger 76 und 78 sind an den Schenkeln 72 bzw. 74 an entgegengesetzten Seiten der Welle 30 zur Verstellung von Köpfen entlang der Welle 30 abgestützte Gleichermaßen sind Mitnehmerfinger 80, 8 2 an den Schenkeln 72 bzw, 74 an gegenüberliegenden Seiten der Welle 32 zur Verstellung von Köpfen entlang dieser abgestützt. Wenn die Hauptverstellvorrichtung 64 sich entlang ihrer Führungsstangen 66, 68 bewegt, können durch sie die Köpfe auf der Welle 30 und/oder die Köpfe auf der Welle 32 je nach der Stellung der Finger 76 bis 82 verstellt werden.

Die Finger 76 bis 82 sind in Fig. 4 in ihrer Arbeitsstellung gezeigt» Da sämtliche Finger identisch sind, wird nur der Finger 78 im einzelnen beschrieben. Die Ruhestellung des Fingers 78 ist in Fig. 4 gestrichelt gezeigt. Ein Motor, wie ein pneumatischer Zylinder, ist in den Schenkeln 72, 74 abgestützt, um den Finger 78 zwischen seiner Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung zu bewegen.

Ein pneumatischer Zylinder 84 ist in einer Zylinderabstützung 86 abgestützt, welche ihrerseits innerhalb eines Teils einer Querbohrung in dem Schenkel 74 festgelegt ist. Der Rest der Bohrung wird von einer Lagerhülse 88 eingenommen. Eine Kolbenstange verbindet einen Kolben in dem Zylinder 84 mit dem Finger 78. Der Finger 78 hat einen hohlzylindrischen Mantel, welcher an dem Lager 88 geführt wird und den Zylinder 84 in der Ruhestellung des Fingers 78 teilweise umgibt. Auf diese Weise kann der Finger 78 einen Hub von 25,4 bis 38,1 mm haben, wenn er zwischen seiner Arbeitsstellung und seiner Ruhestellung bewegt wird. Die Finger 76 bis 82 greifen an einer Stirnfläche der Köpfe an, wenn sie die Köpfe entlang ihrer jeweiligen Welle bewegen. Wenngleich der Motor für die Mitnehmerfinger vorzugsweise ein pneumatischer Zylinder ist, können auch andere äquivalente Vorrichtungen wie ein Hubmagnet verwendet werden.

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Die Leitung 54, welche entlang der Achse der Welle 30 verläuft, ist an einen Druckverstärker 90 mit einem ersten Kolben 92 und einem koaxialen zweiten Kolben 94 angeschlossen. Der Kolben 94 ist wesentlich größer im Durchmesser als der Kolben 92« Vorzugsweise ist der Kolben 94 viermal so groß wie der Kolben 92, so daß der Kolben 92 eine um 16 mal größere Kraft als die Kraft überträgt, welche auf den Kolben 94 einwirkt. Die Kolben 92 und 94 sind mittels der Feder 95 in Richtung von dem Kanal 52 weggedrückt. Die Leitung 96 mündet in die Kammer 98₍um wahlweise ein Treibmittel unter hinreichendem Druck zuzuführen, um die Kraft der Feder 95 zu überwinden und den Kolben 92 so zu verschieben, daß dieser den Druck der Hydraulikflüssigkeit vergrößert, welche zum Ausdehnen des Schlauches 46 verwendet wird.

Die allgemeine Schrittfolge zur Änderung der Stellung der Köpfe 34 ist wie folgt. Der Schlauch 46 wird entlüftet. Die Hauptverstellvorrichtung 64 bewegt sich von dem einen Ende der Welle 30 zu dem anderen Ende, so daß alle Köpfe zu dem einen Ende der Welle 30 hinbewegt werden.

Die Finger 76 bis 82 an der Hauptverstellvorrichtung 64 werden dann zurückgezogen. Danach bewegt sich die Verstellvorrichtung 64 und verteilt die Köpfe 34 auf die neuen Stellungen in der für die nächste Produktion erforderlichen Ordnung.

Während sich die Hauptverstellvorrichtung 64 bewegt, stößt sie alle vor ihr liegenden Köpfe nach vorn, bis der hinterste Kopf seine vorbestimmte Position erreicht. An dieser Stelle hält die Verstellvorrichtung an und die Finger 76 bis 82 werden zurückgezogen. Dann bewegt sich die Verstellvorrichtung uiii.ein" Maß nach vorn, welches der Breite wenigstens des hintersten Kopfes entspricht, an welcher Stelle dann die Mitnehmerfinger ausgefahren werden. Danach fährt die Verstellvorrichtung 64

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damit fort, den Rest der Köpfe vorzuschieben, bis der dann hinterste Kopf seine vorbestimmte Position erreicht» Die Schrittfolge wird dann wiederholt, bis alle erforderlichen Köpfe in ihre vorbestimmte Position verstellt sind. Die restlichen Köpfe vor der Hauptverstellvorrichtung 64 werden dann auf eine Seite geschoben und bleiben außer Betrieb. Danach wird der Schlauch 46 ausgedehnt, um die Köpfe festzulegen.

Die Schlitzköpfe 84 werden in ihrer vorbestimmten Stellung aufgrund der Reibung zwischen der Abdeckung 44 und dem Innendurchmesser der Köpfe gehalten. Die Stellschrauben 62 werden somit derart eingestellt, daß die Abdeckung 44 über den Umfang der Welle 30 um ein hinreichendes Maß, wie 0,05 bis 0,25 mm, hinaussteht, so daß sie jeden Schlitzkopf in einer vorbestimmten Position zurückhält, in welcher er von der Verstellvorrichtung 64 abgesetzt wurde. Eine Flüssigkeit wie öl wird von dem Kolben 92 unter Druck gesetzt und in den Schlauch mit einem hohen Druck wie 70 kg/cm² eingeführt, so daß der Schlauch 46 gegen die Kraft der Federn 56 sich ausdehnt und gleichzeitig alle Köpfe mit ihrer Welle verriegelt. In seinem unausgedehnten Zustand und seinem ausgedehnten Zustand ist der Schlauch 46 vollständig von senkrecht zueinander verlaufenden Wänden des Körpers 42 und der Nut 38 eingeschlossen und gehalten. Der bevorzugte Feststelldruck ist 111,6 kg pro cm des Körpers 42. Durch die Einrichtung 40 wird raittels der Abdeckung 44 jeder Schlitz- oder Schneidkopf in einer vorbestimmten Stellung gehalten, so daß eine unbeabsichtigte Bewegung desselben vor dem Zeitpunkt verhindert ist, zu welchem alle Köpfe gleichzeitig mit ihrer Welle verriegelt werden.

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Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITIJE & PARTNER 2830431

PAT E N TAN WALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . Dl PL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEA(STErNHAUS) . D-8000 MÖNCHEN 81 - TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

Anwaltsakte 30 896/7

Streifenschneid- und Rillvorrichtung

ANSPRÜCHE

1. Streifenschneid- und Rillvorrichtung in.it einer Welle, einer Mehrzahl von entlang der Welle gleitend verschiebbaren Bearbeitungsköpfen und einer Einrichtung zum wahlweisen Positionieren der Köpfe an vorbestimmten Stellen entlang der Welle, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang der Welle eine Feststellvorrichtung mit einer ausdehnbaren Kammer zur gleichzeitigen Festlegung aller Köpfe an der Welle, wenn die Kammer in der ausgedehnten Position ist, erstreckt und daß an der Welle eine Halteeinrichtung zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Bewegung der Köpfe relativ zu der Welle angeordnet ist und einen Reibteil aufweist, welcher radial gegenüber dem Umfang der Welle um ein vorbestimmtes Maß in Kontakt mit den Köpfen vorsteht, wenn die ausdehnbare Kammer drucklos ist, wobei eine Einstelleinrichtung zum Justieren des Radialabstandes der Außenfläche des Reibteils gegenüber

. der Längsachse der Welle vorgesehen ist,,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer ein Schlauch mit einer Anschlußleitung ist, durch welche die Einführung eines Treibmittels unter Druck erleichtert ist.

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3„ Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch zwischen einem Teil der Welle und der Halteeinrichtung angeordnet ist und daß der Reibteil in Richtung radial nach innen zur Welle federnd angedrückt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 _r dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung eine Stellschraube aufweist,, welche in einen den Reibteil abstützenden Körper eingeschraubt ist und welche mit ihrem einen Ende in Kontakt steht mit einer Fläche der Welle.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch im Querschnitt rechteckig ist und in seinen ausgedehnten und zusammengezogenen Positionen zwischen zueinander senkrecht verlaufenden Flächen eingeschlossen ist,

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hauptverstelleinrichtung vorgesehen ist, welche für eine Bewegung parallel zu der Welle abgestützt ist und eine mit den Köpfen in Berührung bringbare Mitnehmereinrichtung aufweist, so daß lie Köpfe mit zur Überwindung der Reibung an dem Reibteil ausreichender Kraft entlang der Welle bewegbar sind.

ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung einen den Druck im Treibmittel verstärkenden Druckverstärker aufweist, welcher einen ersten Kolben zur Erzeugung eines Druckes in der Kammer und einen zweiten Kolben aufweist, der koaxial zu dem ersten Kolben angeordnet ist und mit diesem verbunden ist und welcher eine wesentlich größere Fläche als der erste Kolben aufweist, so daß ein von dem zweiten Kolben ausgeübter Druck pro Einheit einen proportional höheren Druck pro Einheit durch den ersten Kolben erzeugt.

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8. Streifenschneid- und Rillvorrichtung mit einer Welle, einer Mehrzahl von Bearbeitungsköpfen, welche entlang der Welle gleitend bewegbar sind, und einer Einrichtung zum wahlweisen Positionieren der Köpfe an vorbestimmten Stellen entlang der Welle, dadurch gekennzeichnet, daß von der Umfangsflache der Welle ein Reibteil radial um ein vorbestimmtes Maß in Kontakt mit den Köpfen vorstehtf daß der Radialabstand der Außenfläche des Reibteils zur Längsachse der Welle einstellbar ist, daß der Reibteil federnd radial nach innen gedrückt ist und daß eine Feststellvorrichtung vorgesehen ist mit einer ausdehnbaren Kammer, welche sich entlang der Welle radial innen von der Reibfläche zur.gleichzeitigen Festlegung aller Köpfe an der Welle durch Ausdehnen der Kammer zur Bewegung des Reibteils radial nach außen entgegen der Kraft der Feder erstreckt„

9„ Streifenschneid- und Rillvorrichtung, gekennzeichnet durch die aus der Zeichnung ersichtliche Gestaltung.

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