DE2941722A1 - Vorrichtung zum ablaengen von extrudierten kunststoffprofilen - Google Patents

Vorrichtung zum ablaengen von extrudierten kunststoffprofilen

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DE2941722A1 DE19792941722 DE2941722A DE2941722A1 DE 2941722 A1 DE2941722 A1 DE 2941722A1 DE 19792941722 DE19792941722 DE 19792941722 DE 2941722 A DE2941722 A DE 2941722A DE 2941722 A1 DE2941722 A1 DE 2941722A1
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Description

  • Vorrichtung zum Ablängen von extrudierten Kunststoff-
  • profilen BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablängen von extrudierten Kunststoffprofilen und dergleichen Strangmaterial mit einem von einem Elektromotor angetriebenen, um eine parallel zum abzulängenden Materialstrang verlaufende Achse schwingenden Schlagmesser, wobei der durch die Vorrichtung bewegte Materialstrang durch Betätigung eines Schalters an der Auslösung jedes Ablängvorgangs mitwirkt.
  • Es sind bereits Ablängmaschinen bekannt, bei denen der Schneidvorgang durch ein Schlagmesser erfolgt, welches auf einer parallel zum abzulängenden Materialstrang gelagerten Welle befestigt ist und von einem Elektromotor angetrieben wird.
  • Es ist auch bekannt, daß das Schlagmesser intermittierend rotiert, derart, daß die Messerwelle zu jedem Schneidvorgang eine Umdrehung macht. Die intermittierende Rotation der Messerwelle wird über Kupplung und Bremse von einem kontinuierlich laufenden Elektromotor abgeleitet. Bei einem rotierenden Schlagmesser kann die Schneidbewegung wesentlich schneller ausgeführt werden, als bei einer linearen, durch Exzenter angetriebenen Bewegung des Messers, so daß Leistungen von 250 Schnitten pro Minute erzielbar sind.
  • Solche Maschinen haben aber auch Nachteile: Eine intermittierende Messerantriebseinrichtung mit mechanischer Steuerung der Messerbewegung - Beschleunigen und Abbremsen - über Kupplung und Bremse ist zunächst in der Herstellung sehr teuer. Sie ist kontruktiv aufwendig und erfordert, daß bestes Material in höchster Präzision verarbeitet wird.
  • Außerdem aber unterliegt der mechanisch gesteuerte Antrieb einem Verschleiß, der auch bei bester Qualität in Material und Verarbeitung unvermeidbar ist und die Maschine zunehmend störungsanfällig macht.
  • Wenn auch bei den bekannten Maschinen Leistungen von 250 Schnitten pro Minute erzielbar sind, so ist doch wegen der Kupplung/Bremse-Mechanik die Geschwindigkeit des Messers im Augenblick des Schneidens so gering, daß man zur Erzielung exakter Schnitte und zur Vermeidung von Störungen im Materialdurchlauf in vielen Fällen auf eine Vorschubeinrichtung angewiesen ist, die im Takt des Messers ebenfalls intermittiert. Durch eine solche Vorschubeinrichtung werden die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten sowie auch die Störungsanfälligkeit der Maschine beträchtlich erhöht.
  • Schließlich ist auch die Lärmbelästigung beim Betrieb einer solchen Ablängmaschine ein Faktor, der konstruktive Aufgaben stellt.
  • Es ist auch bekannt, daß bei Vorrichtungen zum Ablängen von extrudierten Kunststoffprofilen und dergleichen Strangmaterial der abzulängende Materialstrang durch Be- tätigung einer Schalters an der Auslösung jedes Aolängvorganges mitwirkt. Hierdurch wird eine größere Längengenauigkeit erzielt, weil sowohl jeglicher Schlupf In der Vorschubeinrichtung als auch Längenschrumpfungen des Material stranges unwirksam gemacht werden können.
  • Der Erfindung 1 ist daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ablängen von extrudierten Kunststoffprofilzen und dergleichen Strangmaterial zu schaffen, wobei einerseits die Vorteile eines Schlagmessers und die Auslösung des Schneidvorgangs durch den abzulängenden Materialstrang erhalten Bleiben, aber andererseits die vorbeschriebenen Mängel der bekannten Maschinen vermieden werden. Die Vorrichtung soll insbesondere bei weitestgehender Einbeziehung bekannter, in Großserie hergestellter und daher billiger Bauteile möglichst billig in der Konstruktion sowie durch Reduzierung mechanisch belasteter Bauteile auf ein Mindestmaß möglichst verschleißarm sein und die Lärmbelästigung weitestgehend beseitigen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Ablängvorrichtung mit einem von einem Elektromotor angetriebenen, um eine parallel zum abzulängenden Mater alstrang verlaufende Achse schwingenden Schlagmesser, wobei der durch die Vorrichtung hindurchbewegte Materialstrang durch Betätigung eines Schalters an der Auslösung jedes Ablängvorgangs mitwirkt. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtunt folgende Merkmale aufweist: a) Das Schlagmesser ist unmittelbar auf der parallel zum abzulängenden Materialstrang gelagerten Welle des Antriebsmotors verdrehsicher befestigt; b) der Antriebsmotor ist ein an sich bekannter Gleichstrommotor, der durch die nachfolgenden Merkmale als Schrittmotor ausgebildet ist, wobei jeder Schritt eine Umdrehung der Antriebswel-Te ist; c) mit der Welle des Antriebsmotors ist ein die Drehgeschwindigkeit signalisierondes Bauteil, vorzugsweise ein Generator, kraftschliissig verbunden; d) der Antriebsmotor und das seine Drehgeschwindigkeit signalisierende Bauteil sind an ein an-tich bekanntes elektronisches Steuergerät mit einer Drehzahiregeleinrichtung und einem Verstärker angeschlossen, welches auf eine bestimmte Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors einstellbar ist und die jeweilige Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors nach Einleitung eines Schneidvorganges mit den eingegebenen Sollwerten vergleicht und die Beschleunigung bzw. Abbremsung des Motors beendet, wenn die vorgegebenen Werte mit der jeweiligen Drehgeschwindigkeit des Motors übereinstimmen; e) an der kreisförmigen Bewegungsbahn des Schlagmessers, die den Weg des abzulängenden Materialstranges schneidet, ist vor dem Schnittpunkt und zwar in einem Winkel von etwa 1500 ein Annäherungsschalter (Induktionsschalter) angeordnet, durch den bei Annäherung des Schlagmessers der Antriebsmotor mit einem die Ruhestellung des Schlagmessers fixierenden "Haltestrom" beaufschlagt wird; f) hinter dem Schnittpunkt ist in der Bewegungsbahn des Schlagmessers ein weiterer Annäherungsschalter angeordnet, der bei Passieren des Schlagmessers eine Umkehrpolung in der Stromzuleitung zum Antriebsmotor und damit eine Abbremsung der Drehbewegung bewirkt.
  • Eine Vervollkommnung der Erfindung besteht darin, daß auf einem in Richtung des Material strangs langgestreckten Trägergestell dem Schlagmesser ein an/sich bekannter, aus zwei hintereinander angeordneten Walzenpaaren bestehender und in Richtung des Materialstranges in seiner Position verstellbar Schnittlängenabzug vorgeseher. ist, dessen Abzugsgeschwindigkeit größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Materi-. Strang zugefLhrt w:rd und der zum Ausgleich der Geschwindigkeitsdifferenz mit Rutschkupplungen ausgestattet ist.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an dem Schnittlängenabzug, vorzugsweise zwischen den Walzenpaaren, eine durch den Materialstrang zu betätigende und auf die Stromzuleitung zum Antriebsmotor des Schlagmessers wirkende, an sich bekannte Schalteinrichtung angeordnet ist.
  • Das mit der Welle des Antriebsmotors verbundene und deren Drehgeschwindigkeit signalisierende Bauteil kann eine an sich bekannte Kodierscheibe sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie in schematisierter Darstellung zeigenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die gesamte Vorrichtung mit Darstellung der elektrischen Anlage und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A - B gem. Fig. 1.
  • Auf einem in der Laufrichtung des Materialstranges langgestreckten Trägergestell 1 ist am zulaufseitigen Ende ein Schlagmesser 2 hinter einem dem Materialstrang 3 von einem Extruderabzug 4 ableitenden Zuführungsrohr 5 angeordnet. Das Ausgangsende dieses Zuführungsrohres 5 ist als im wesentlichen ringförmiges, im Querschnitt des jeweils abzulängenden Profils angepaßtes Widerlager 6 ausgebildet, an dem das Schlagmesser 2 entlangstreicht.
  • Das Schlagmesser 2 ist auf der parallel zum abzulängenden Materialstrang 3 gelagerten Welle 7 eines als Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotors 8 verdrehsicher be- festigt. An der dem Schlagmesser 2 gegenüberliegenden Seite ist ein Generator 9 mit der Welle 7 des Antriebsmotors 8 kraftschlüssig verbunden. Der Antriebsmotor 8 und der Generator q sind an ein an sich bekanntes elektronisches Steuergerät 10 zur Regelung der Drehbewegungen des Antriebsmotors 8 angeschlossen.
  • Hinter dem Schlagmesser 2 befindet sich in einem gewissen Abstand, der entsprechend der jeweils gewünschten Abschnittlänge 3a des Materialstranges 3 veränderbar ist, ein leichter, aus zwei hintereinander liegenden Walzenpaaren lla und 11b gebildeter Schnittlängenabzug 11 angeordnet. Die unteren Walzen des Schnittlängenabzuges 11 werden gemeinsem von einem Elektromotor 12 angetrieben.
  • Dabei ist die Abzugsgeschwindigkeit - bei beiden Walzenpaaren lla und 11b gleichgroß - größer als die des Extruderabzuges 4. Jedoch ist in den Antrieb der Walzenpaare 11a und lib eine in der Zeichnung nicht dargestellte Rutschkupplung eingebaut, die ein Zurückbleiben der Walzenumlaufgeschwindigkeit gegenüber ihrem Antrieb möglich macht, solange der erfaßte Materialstrang 3 noch nicht durch das Schlagmesszr 2 abgeschnitten ist.
  • Zwischen dem Schlagmesser 2 und dem Schnittlängenabzug ll ist ein teleskopartig verlängerbares Führungsrohr 13 angeordnet, durch welches der aus dem ringförmigen Widerlager 6 kommende Materialstrang 3 dem Schnittlängenabzug 7 zugeführt wird.
  • Zwischen den beiden Walzenpaaren lla undllb des Schnittlängenabzuges 11 befindet sich eine offene Führungsrinne 14, in der ein leicht beweglicher Anschlagschalter 15 angeordnet ist. Dieser ist mit einer an sich bekannten Gabel-Lichtschranke 16 verbunden, die ihrerseits über eine Stromleitung mit dem Steuergerät 10 verbunden ist.
  • An der kreisförmigen Bewegungsbahn des Schlagmessers 2 die den Weg des abzulängenden Materialstranges 3 schneidet, ist vor dem Schnittpur.kt und zwar in einem Winkel von etwa 150° ein Annäherungsschalter 17 (lnduktionsschalter) angeordnet, der mit dem Steuergerät 10 durch eine Leitung verbunden ist. Unmittelbar hinter dem Schnittpunkt ist an der Bewegungsbahn des Schlagmessers 2 ein weiterer Annäherungsschalter 18 angeordnet, der ebenfalls mit dem Steuergerät durch eine Stromleitung verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei Herstellung einer Verbindung der Vorrichtung mit einem Netzstromanschluß wird das Schlagmesser 2 an dem Annäherungsschalter 17 in einer genau bestimmten Ausgangsposition gehalten. Der aus dem Extruderabzug kommende Materialstrang 3 wird durch das Zuführungsrohr 5 und das teleskopartig verlängerbare Führungsrohr 13 in das erste Walzenpaar lla des Schnittlängenabzuges 11 geführt. Hier wird der Material Strang gestreckt und an den in der Führungsrinne 4 angeordneten Anschlagschalter 15 geführt.
  • Dieser löst in der Gabel-Lichtschranke 16 einen Stromimpuls aus, der zum Steuergerät weitergeleitet wird und den Start des Antriebsmotors 8 auslöst. In dem Steuergerät 10 sind die Daten einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 8 gespeichert. Bei dessen Beschleunigung induziert der Generator 9 einen Strom, der als Signal für die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 8 in dem Steuergerät 10 mit den Daten der vorgegebenen Drehgeschwindigkeit verglichen wird. Bei Übereinstimmung der "Soll"-Geschwindigkeit des Antriebsmotors mit der ~Ist"-Geschwindigkeit wird durch das Steuergerät 10 die Beschleunigung des Antriebsmotors 8 beendet, der hiernach seine Drehbewegung in gleicher Geschwindigkeit fortsetzt, bis das auf der \#elle 7 des Antriebsmotors 8 befestigte Schlagmesser 2 den Materialstrang 3 durchschnitten und den Annäherungsschalter 18 erreicht hat. Der Annäherungsschalter 18 initiiert eine Umkehrpolung der Stromzufuhr zum Antriebsmotor 8. Dadurch wird der Antriebsmotor 8 abgebremst bis auf eine Rest-Drehgeschwindigkeit, deren Daten in dem Steuergerät 10 gespeichert sind. Wenn die durch den Generator 9 an das Steuergerät 10 übermittelten Werte der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 8 mit den im Steuergerät 10 gespeicherten Werten der Restgeschwindigkeit. übereinstimmen, setzt sich die Drehung des Antriebsmotors 8 mit der vorbestimmten Restgeschwindigkeit fort, bis das Schlagmesser 2 den Annäherungsschalter 17 erreicht hat, durch den über das Steuergerät 10 das Festhalten des Antriebsmotors 8 in dieser Stellung veranlaßt wird, bis der Anschlagschalter 15 erneut in Tätigkeit gesetzt wird.
  • Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise statt des Generators 9 am Antriebsmotor 8 auch eine Kodierscheibe angeordnet sein, die in Verbindung mit dem Steuergerät 10 an der Regelung der Drehbewegungen des Antriebsmotors 8 mitwirkt.
  • Zwar hat sich herausgestellt, daß ein Anschlagschalter in Verbindung mit einer Gabel-Lichtschranke die genaueste Längenbest immung der abzuschneidenden Stranglängen ergibt. Jedoch sind auch andere an sich bekannte Schalteinrichtungen möglich,die den Schneidvorgang auslösen. Leerseite

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Ablängen von extrudierten Kunststoffprofilen und dergleichen Strangmaterial mit einem von einem Elektromotor angetriebenen, um eine parallel zum abzulängenden Materialstrang verlaufende Achse schwingenden Schlagmesser, wobei der durch die Vorrichtung bewegte Materialstrang durch Betätigung eines Schalters an der Auslösung jedes Ablängvorganges mitwirkt, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) Das Schlagmesser (2) ist unmittelbar auf der parallel zum abzulängenden Materialstrang (3) gelagerten Welle (7) des Antriebsmotors (8) verdrehsicher befestigt; b) der Antriebsmotor (8) ist ein an sich bekannter Gleichstrommotor, der durch die nachfolgenden Merkmale als Schrittmotor ausgebildet ist, wobei jeder Schritt'eine Umdrehung ist; cj mit der Welle (7) des Antriebsmotors (8)ist ein die Drehgeschwindigkeit signalisierendes Bauteil, vorzugsweise ein Generator (9) kraftschlüssig verbunden; d) der Antriebsmotor (8) und das seine Drehgeschw rdfigkeit signalisierende Bauteil sind an ein an sich bekanntes elektronisches Steuergerät (10) angeschlossen, welches auf bestimmte Drehgeschwindigkeiten des Antriebsmotors (8) eing@@te@@@ l@t die jeweilige Drehgeschwindigkeit bpi der Beschleunigung des Antriebsmotors (8) nach Einleitung eines Schneldvorganges mit dem eingegebenen "Sollwert" vergleicht und die Beschleunigung (positive und negative Beschleunigung) beendet, wenn die jeweils vorgegebene Drehgeschwindigkeit erreicht st; e) an der kreisförmigen Bewegungsbahn des Schlagmessers (2), die den Weg des abzulängenden Materialstrangs-(3) schneidet, ist vor dem Schnittpunkt und zwar in einem Winkel von etwa 1500 ein Annäherungsschalter (17) (Induktionsschalter) angeordnet, durch den bei Annäherung des Schlagmessers (2) der Antriebsmotor (8) mit einem die Ruhestellung des Schlagmessers (2) fixierenden "Haltestrom" beaufschlagt wird; f) hinter dem Schnittpunkt. ist in der Bewegungsbahn des Schlagmessers (2) ein weiterer Annäherungsschalter (18) angeordnet, der bei Passieren des Schlagmessers eine Umkehrpolung in der Stromzuleitung zum Antriebsmotor (8) und damit eine Abbremsung der Drehbewegung bewirkt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß auf einem in der Richtung des Material strangs (3) langgestreckten Trägergestell (1) dem Schlagmesser (2) ein an sich bekannter, aus zwei hintereinander liegenden Walzenpaaren (11a, 1 ib) bestehender und in Richtung des Materialstrangs (3) in seiner Position verstellbarer Schnittlängenabzug (11) angeordnet ist, dessen Abzugsgeschwindigkeit größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Materialstrang (3) zugfhrt wird und der zum Ausgleich der Geschwindigkeitsdifferenz mit Rutschkupplungen versehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß an dem Schnittlängenabzug (11), vorzugsweise zwischen den Walzenpaaren (liga, lib) eine durch den Materialstrang (3) zu betätigende und auf die Stromzufuhr zum Antriebsmotor (8) des Schlagmessers (2) wirkende an sich bekannte Schalteinrichtung (15, 16) angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das mit der Welle (7) des Antriebsmotors (8) verbundene und deren Drehgeschwindigkeit signalisierende Bauteil eine an sich bekannte Kodierscheibe ist.
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