-
Verfahren und Vorrichtung zum Durchschneiden im Quer-
-
schnitt kreisförmiger Verpackungshüllen sowie Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens
Verfahren und Vorrichtung zum Durchschneiden im Querschnitt
kreisförmiger Verpackungshüllen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchschneiden gerader, im Querschnitt
kreisförmiger Verpackungshüllen, insbesondere bevorzugt faserverstärkte Cellulosehydratschläuche,
senkrecht zur Schlauchachse sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Durchschneiden
eines geraden, im Querschnitt kreisförmigen Verpackungsschlauchs sowie die zur Verfahrensdurchführung
geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, das bzw. die es ermöglicht, den Schlauch ohne
hohen Schneiddruck durchschneiden zu können, so daß der Nachteil von Schneidverfahren
vermieden wird, bei denen die Schneidkante des Schneidelements beim Durchschneiden
des im Querschnitt kreisförmigen Schlauchs, dessen gesamte Querschnittsfläche überstreicht,
wobei beim Ausschnitt der letzten Schnittphase durch den erforderlich hohen Schneiddruck
der nur locker geführte Schlauch vom Schneidelement weggedrückt wird.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Schneidverfahren
zum Durchschneiden eines im Querschnitt kreisförmigen Schlauchs gelöst, bei dem
man von außen auf die Schlauchwand eine sich umfänglich und zugleich auf die Schlauchlängsachse
zu bewegende, mechanische, die Schlauchwandung durchschneidende Kraft wirken
läßt.
Der Schnitt verläuft in einer Ebene, zu der sich die Schlauchlängsachse in einem
rechten Winkel erstreckt.
-
Das Verfahren ist verwirklichbar durch die Funktionsweise der zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung. Die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Schneidevorrichtung besteht aus einer
ortsfest gelagerten, um ihre Längsachse rotierbar ausgebildeten, formstabilen Kreisringscheibe,
beispielsweise einer solchen aus Metall, wobei an einer Oberfläche desselben wenigstens
ein Messerelement derart befestigt ist, daß es reversibel aus der Ruhe- bzw. Ausgangsposition
in Schnittposition bringbar ist. In besonderer Ausbildung kann die Kreisringscheibe
auf einer Obefläche auch mehr als ein Messerelement der genannten Ausbildung und
Anordnung aufweisen. In diesem Falle sind die bevorzugt gleichartig ausgebildeten
Messerelemente symmetrisch zueinander angeordnet. Der Schneidweg des Messerelement
wird durch Anschläge begrenzt. Die Kreisringscheibe ist ortsfest vorteilhaft räumlich
derart gelagert, daß sich ihre Längsachse horizontal erstreckt. Der Innendurchmesser
der Kreisringscheibe ist größer als der Außendurchmesser des, mittels der Vörrichtung
zu durchschneidenden Schlauchs.
-
Die Kreisrings-heibe ist mittels eines Motors über ein Endlosband
antreibbar und bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung angetrieben. Die
bevorzugt gerade, schneidende Kante des Messerelement ist der verlängerten Längsachse
der Kreisringscheibe bzw. Außenseite des
Schlauchs in Arbeitsposition
zugewendet. Die Schneidkante kann gewinkelt ausgebildet sein und eine Spitze besitzen.
-
In bevorzugter Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Messerelement
an der Oberfläche der Kreisringscheibe exzentrisch angeordnet, fliehkraftdrehbeweglich
befestigt; seine Drehachse verläuft dabei parallel zur Kreisringscheibenlängsachse.
Vorteilhaft ist die Vorrichtung derart ausgebildet, daß das Messerelement exzentrisch
am Ende eines geraden Zapfens an der Oberfläche der Kreisringscheibe drehbeweglich
befestigt ist, dessen Längsachse parallel zur Rotationsachse der Kreisringscheibe
verläuft. Die linienförmige, körperliche Schnittkante des Messerelements erstreckt
sich, bzw. bewegt sich bei Drehbewegung des Messerelements, in einer Ebene parallel
und nahe benachbart der, in welcher sich die ebene Oberfläche der Kreisringscheibe
erstreckt. Die Vorrichtung bevorzugter Ausbildung umfaßt ein elastisches Spann-
bzw. Federelement, beispielsweise eine Spiralfeder, die mit ihrem einen Ende am
unteren Teil des Messerelement und mit ihrem anderen Ende an der dem Messerelement
benachbarten Kreisringscheibenoberfläche derart und in einer Anordnung befestigt
ist, daß das Spannelement Zugkraft auf das Messerelements ausübt, wenn dieses sich
in einer Lage außerhalb seiner Ruheposition befindet; diese ist gegeben, wenn die
Kreisringscheibe nicht um ihre Achse rotiert.
-
Als unterer Teil des exzentrisch, an der Kreisringscheibe drehbeweglich
befestigten Messerelements wird der bezeichnet, der im Ruhezustand der Kreisringscheibe
und horizontalem Verlauf ihre Längsachse nach unten weist.
-
Als "Arbeitslage" des zu durchschneidenden, geraden, hinreichend lang
bemessenen Schlauchstücks wird diejenige bezeichnet, bei der dieses im Kreisringscheibenhohlraum
konzentrisch sowie lagefixiert derart angeordnet ist, daß ein Teil des Schlauchs
über die dem Messerelement benachbarte, innere Umfangskante der Rreisringscheibe
soweit herausragt, wobei dieser länger ist als der Abstand genannter Umfangskante
von der Ebene, in der die Schneidkante des Messerelement verläuft. Die lagefixierte
Anordnung des Schlauchs kann durch mechanische Halteelemente erfolgen, die ihn leicht
straffen, ohne dabei seine im Querschnitt kreisförmige Form zu beeinflussen. Vorteilhaft
befindet sich im Schlauchhohlraum Stützluft.
-
Als "Ausgangsposition der Vorrichtung bzw. des an der Außenseite ihrer
Kreisringscheibe befestigten Messerelements, wird diejenige bezeichnet, bei der
das Messerelement sich durch ausreichende Fliehkrafteinwirkung infolge hinreichender
Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe in einer Position befindet, bei der
seine Schneidkante einen Abstand vom Kreisringscheibenmittelpunkt hat, der größer
ist, als der Abstand zwischen Kreisringscheibenmittelpunkt und Außenseite des zu
durchschneidenden Hohlzylinderkörpers in Arbeitslage, vorteilhaft ist der genannte
Abstand größer als der Abstand vom Kreisringschei¢nmittelpunkt zur inneren Umfangskante
derselben. Unter "SchnittpositionN der Vorrichtung bzw.
-
des an der Außenseite ihrer KreisrinJcheibe fliehkraftdrehbeweglichen
Messerelements, bei der die
Durchtrennung der gesamten Wanddicke
des Hohlzylinderkörpers durch das Messerelement erfolgt, soll diejenige verstanden
werden, bei der, sich das Messerelement, durch ausreichende Fliehkrafteinwirkung
infolge ausreichender Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe, in einer Position
befindet, bei der der Abstand der Schneidkante des Messerelements zum Rreisringscheibenmittelpunkt
geringer als der Abstand der Innenseite des in Arbeitsposition befindlichen Schlauchs
zu diesem ist.
-
Vorteilhaft beträgt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe
2.500 bis 3.000 Umdrehungen pro Minute.
-
Es ist möglich, das Verfahren mit der bevorzugt ausgebildeten Vorrichtung
in der Weise durchzuführen, daß man die Kreisringscheibe mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit
derart rotieren läßt, daß durch die dabei auf das Messerelement zur Einwirkung gelangende
Fliehkraft, dessen Einstellung in Ausgangsposition bewirkt wird und man zum Durchschneiden
des in Arbeitslage im Hohlraum der Kreisringscheibe angeordneten Verpackungsschlauchs
die Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe durch entsprechenden Antrieb derselben
derart erhöht, daß das Messerelement dabei unter Uberwindung der Spannkraft des
Federelements durch Fliehkrafteinwirkung in Schnittposition gebracht wird. Nach
Durchschneiden des Schlauchs wird die Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe
derart vermindert, daß die Kraft des Spannelements die Rückholung des Messerelements
in Ausgangsposition
zur Folge hat. Vorteilhaft wird die Vorrichtung
zur Verfahrensdurchführung in der Weise verwendet, daß die Kreisringscheibe, in
deren Hohlraum sich der Schlauch in Arbeitslage befindet, zunächst nicht in Rotation
ist, sie wird dann durch entsprechenden Antrieb in Rotation versetzt, wobei die
Rotationsgeschwindigkeit stetig derart gesteigert wird, bis das Messerelement, infolge
ausreichender Fliehkraft, aus der Ruheposition unter Überwindung der auf es einwirkenden
Rückholkraft des Federelements in Schnittposition gelangt. Nach Durchschneiden des
Schlauchs wird die Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe bis auf null reduziert,
die Kraft des Federelements bewirkt dabei die Rückholung des Messerelements in Ruheposition.
-
Es ist auch möglich, das Verfahren in der Weise durchzuführen, daß
man die Kreisringscheibe mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit umlaufen läßt und
zum Schneiden das Messerelement über Initiatoren, beispielsweise kurzzeitig in Schnittposition
bringt.
-
Nachfolgend wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielhaft in einer besonders vorteilhaften
Variante beschrieben, bei der ein Hohlstab aus längsweise geraffter, schlauchförmiger
Verpackungshülle, die bevorzugt aus faservers.drktem Cellulosehydrat besteht, in
Teilstücke aufteilt wird.
-
In den Kreisringscheibenhohlraum wird ein bevorzugt hohleer, zylindrischer
formfester Stützdorn mit auf ihm auf-
geschobenem Hohlstab aus
längsweise geraffter Verpackungshülle eingeführt und in genanntem Hohlraum zentrisch
und lagefixiert angeordnet gehalten. Der Hohl stab wird dann unter Entfältelung
eines Stücks desselben derart längsaxial teilweise auseinander gezogen, daß das
durch Entfältelung gebildete raffaltenfreie im Querschnitt kreisförmige, längsaxial
gestraffte vorteilhaft durch Stützluft in seinem Hohlraum formstabilisierte Schlauchstück
zwei Hohlstabstücke integral mit einander verbindet und das raffaltenfreie Schlauchstück
in Arbeitsposition im Kreisringsche ibenhohlraum angeordnet ist. Vorteilhaft wird
der Hohlraum des Schlauchstücks mit Stützluft ausgefüllt, in dem man diese durch
die Bohrung des hohlen Stützdorns in den Schlauchhohlraum einführt.
-
Die Kreisringscheibe wird dann mit Hilfe eines Motors über ein Endlosband
angetrieben und in Rotation dergestalt versetzt, daß infolge der Rotationsgeschwindigkeit
eine Fliehkraft auf das Messerelement ausgeübt wird, die bewirkt, daß dieses aus
der Ruhestellung in Schnittposition gebracht wird und dabei das Schlauchstück durchschneidet.
Nach Durchschneiden des Schlauchstücks wird die Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe
soweit herabgesetzt, daß die auf das Messerelement wirkende Rückholkraft des Federelements
die Rückstellung des Messerelements in Ausgangsposition, oder bei Reduzierung der
Rotationsgeschwindigkeit der Kreisringscheibe bis auf null - in Ruhestellung bringt.
-
Die Hohlstabteilstücke werden dann vom Stützdorn entfernt. Das Verfahren
kann auch halbkontinuierlich
durchgeführt werden, man geht dabei
von einem entsprechend lang bemessenen Hohlstab aus der auf einem entsprechend dimensionierten
Stützdorn angeordnet ist und schneidet den Hohlstab in angegebener Weise nacheinander
in Teilstükke, indem man den Hohlstab jeweils nach Abtrennung eines Teilstücks auf
den Dorn vorschiebt und erneut in Arbeitsposition bringt.
-
Die Schneidevorrichtung kann vorteilhaft auch in der Weise angewendet
werden, daß man die Kreisringscheibe desselben derart über den bevorzugt hohlen
Dorn einer Maschine zum längsweisen Raffen schlauchförmiger Verpackungshüllen zu
Hohlstäben schiebt, daß der Raffdorn zentrisch und in Arbeitslage im entsprechend
bemessenen Kreisringscheibenhohlraum angeordnet ist. Auf den Dorn wird dann fortlaufend
eine große Länge schlauchförmiger Verpackungshülle gerafft. Der durch Raffung der
Verpackungshülle gebildete Hohlstab wird jeweils nach Bildung einer bestimmten Stablänge
längsaxial unter Bildung eines integralen raffaltenfreien, im Querschnitt kreisförmigen
Schlauchstücks, das beide Hohlstabstücke integral verbindet, teilweise auseinander
gezogen und wie vorstehend angegeben im Bereich des raff-faltenfreien Schlauchsttücks
in Arbeitslage in erläuterter Weise mittels der Schneidevorrichtung durchschnitten.
-
Die gegenständliche Erfindung umfaßt auch eine Vorrictltungsvariante,
bei der ein geraden Messerelement an der Oberfläche der Kreisringscheibe an einer
an dieser befestigten Führung reversibel, längsaxial schiebebeweglich
angeordnet
ist. Die schneidende Kante bzw. Spitze des Messerelements weist auf den Schlauch
in Arbeitsposition zu. Zum Durchschneiden des in Arbeitsposition im Hohlraum der
Kreisringscheibe der Vorrichtung angeordneten Schlauchs wird die Kreisringscheibe
in Rotation versetzt und das Messerelement mit seiner schneidenden Spitze oder Kante
voran in Richtung auf den Kreisringscheibenmittelpunkt zu, aus der Ausgangsposition
in Schnittposition gebracht und nach Durchschneiden wieder aus dieser in die Ausgangsposition
zurückbewegt.
-
Der Vorschub des Messers erfolgt bei hinreichender Umdrehungsgeschwindigkeit
der Kreisringscheibe durch eine Initiatoreinrichtung, beispielsweise in Gestalt
einer verstellbaren Irisblende, die auf das Messerelementende wirkt und dabei Preßkraft
auf dieses überträgt und dasselbe aus der Ruheposition in Schnittposition verschiebt.
-
Die Rückstellung des Messerelements in Ausgangsposition nach Durchschneiden
des Schlauchs wird dadurch bewirkt, daß man Zugkraft auf das Messerelementende ausübt,
die das Messerelement in Ausgangsposition zurückführt.
-
Die Zeichnung erläutert die bevorzugte Variante der gegenständliche
Erfindung. In der Fig. ist die Schneidvorrichtung in bevorzugter Ausführung schematisch
und im Querschnitt dargestellt. Das Messerelement befindet sich in Ruheposition.
-
In der Fig. ist 1 die Kreisringscheibe , 2 ihre Kreisöffnung, 3 die
Längsachse der Kreisringscheibe, 4 die Umfangsfläche der Kreisringscheibe, 5 der
Stützdorn, auf
den der zu durchschneidende Hohlstab aufgeschoben
ist 6 ist die Kreisringscheibenoberfläche an der das Messerelement 7 exzentrisch
fliehkraftdrehbeweglich befestigt ist, dessen oberer Teil 7a eine schneidende Kante
8 besitzt, der untere Teil des Messerelements 7 wird mit 7b bezeichnet. Die Bezeichnungen
oberes und unteres Teil des Messerelements beziehen sich jeweils auf den Drehpunkt
9 in exzentrischer Anordnung. 10 bedeutet das Ende einer Welle, die parallel zur
Längsachse der Kreisringscheibe verläuft, an dem als Drehpunkt das Messerelement
7 befestigt ist. Im Bereich des unteren Teils des Messerelements 7 ist ein Spannelement
11 in Gestalt einer Spiralfeder mit ihrem einen Ende 12 befestigt, während das andere
Ende 13 an einem Punkt 14 mit der Oberfläche 6 der Kreisringscheibe verbunden ist.
15 ist der in der Kreisringöffnung 2 zentrisch im Hohlraum des Kreisringkörpers
lagefixiert angeordnete Hwhlzylinderkörper, dessen äußerer Umfang mit 16 und sein
innerer Umfang mit 17 bezeichnet wird. 18 ist ein Gestell an dem die Kreisringscheibe
mit Messerelement ortsfest befestigt ist. 19 ist ein Elektromotor und 20 ein Endlosband,
das die Welle 21 des Motors 19 mit der Umfangsfläche 4 der Kreisringscheibe kraftschlüssig
verbindet. 22 und 23 sind Begrenzungselemente, die den Schneidweg des Messerelements
begrenzen. 24 ist ein mit Stützluft ausgefüllter, durch die Innenseite des Hohlzylinderkörpers
und die Außenseite des Stützdorns begrenzter Hohlraum.
-
Bei der Verwendung der dargestellten Vorrichtung zum Durchschneiden
eines auf dem Stützdorn 5 aufgeschobenen,
teilweise auseinandergezogenen
Hohlstabs aus längsweise geraffter Verpackungshülle, hedeutet 15 das raffaltenfreie,
im Querschnitt kreisförmige durch Stützluft formstabilisierte Schlauchstück, das
zwei Hohlstabstücke integral miteinander verbindet.