DE29509893U1

DE29509893U1 - Positioniereinrichtung für Untermesser bei Längsschneidemaschinen

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Publication number: DE29509893U1
Application number: DE29509893U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2005-06-20
Also published as: DE9410069U1; ITMI951337A0; IT1276766B1; GB2290496B; ITMI951337A1; GB2290496A; GB9512694D0

Description

Cfc.ThomasU.Becker &Bgr;&thgr;&thgr;&iacgr;<&THgr;&Ggr; &* MÜHSf .<■ »~* Dr. Karl-Ernst Müller

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Anmelderin: 16. Juni 1995

Dienes Werke
für Maschinenteile
GmbH & Co. KG
Kölner Straße 7

51491 Overath DIE 23115-1 sch29

Positioniereinrichtung für Untermesser bei LängsSchneidemaschinen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Positionieren von auf einer Untermesserwelle verschiebbar gehalterten ein- oder mehrschneidigen büchsenartig ausgebildeten Untermessern bei Längsschneidemaschinen, wobei die Positioniereinrichtung einen auf einer mit Abstand parallel zur Untermesserwelle ausgerichteten Linearführung verfahrbaren Schlitten mit einer an das büchsenartige Untermesser anzukoppelnden Verschiebeeinrichtung und eine Steuereinrichtung für die Einstellung des Abstandes zwischen den Messerschneiden der Untermesser aufweist.

Eine Positioniereinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist durch Benutzung bekanntgeworden; eine solche Positioniereinrichtung ist bei in Form eines büchsenartig ausgebildeten Untermessers mit einer oder mehreren Schneiden deswegen von besonderer Bedeutung, da zum Nachschleifen der Messerschneide jeweils alle büchsenartigen Untermesser von der diese tragenden Untermesserwelle abgenommen und nach

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dem SchleifVorgang wieder unter Einstellung der Schnittbreite neu positioniert werden müssen. Dabei werden Untermesser mit mehreren Schneiden als sogenannte "Schneidbüchsen" bezeichnet, während Untermesser mit nur einer Schneide als "Nutmesser" bezeichnet sind- Zur Positionierung sind die insoweit bekannten büchsenartigen Untermesser mit einer umlaufenden Nut versehen, in welche eine an einem Schlitten gehalterte Verschiebeeinrichtung, beispielsweise in Form eines beweglichen Armes, formschlüssig eingreift, so daß mit der Bewegung des Schlittens auch die formschlüssig angekoppelten büchsenartigen Untermesser über die Untermesserwelle verschoben und in die richtige Lage gebracht werden können. Die bekannte Vorrichtung weist ferner eine Steuereinrichtung für die Verschiebung des Schlittens und damit dem jeweils daran gekoppelten büchsenartigen Untermesser über maschinenfest angebrachte Meßmarken auf.

Mit der bekannten Positioniereinrichtung ist der Nachteil verbunden, daß zunächst die Herstellung der Nut in dem büchsenartigen Untermesser einen besonderen Aufwand erfordert; diese Nut wie auch die Verschiebeeinrichtung müssen nämlich mit hoher Passgenauigkeit aufeinander abgestimmt sein, damit die an dem büchsenartigen Untermesser angeordnete Messerschneide auch mit der nötigen Genauigkeit positioniert werden kann. Da die Nut nur neben der Messerschneide in dem büchsenartigen Untermesser gestochen werden kann, muß das büchsenartige Untermesser eine Mindestbreite aufweisen, wodurch ein Mindestmaß an Schnittbreite zwischen einzelnen Messerschneiden unterschiedlicher büchsenartiger Untermesser nicht unterschritten werden kann.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch den Nachschliff der Messerschneide der Abstand zwischen der genau zu positionierenden Messerschneide und der Nut als Angriffspunkt für die Verschiebung des büchsenartigen Untermessers um das Maß des Nachschliffs der Messerschneide verändert wird, so daß diese Maßveränderung als ein Korrekturfaktor in die Steuereinrichtung für die Schnittbreiteneinstellung zu übernehmen ist. Dies hat aber den weiteren Nachteil zur Folge, daß entweder alle büchsenartigen Untermesser beziehungsweise Messerschneiden um das gleiche Maß nachgeschliffen werden müssen oder daß in aufwendiger Weise für jedes büchsenartige Untermesser ein eigener Korrekturfaktor zu ermitteln und in die Steuereinrichtung einzugeben ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Positioniereinrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen derart zu verbessern, daß der Aufwand für die Fertigung der büchsenartigen Untermesser verringert und deren Positionierung vereinfacht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht im einzelnen vor, daß die Verschiebeeinrichtung als an dem büchsenartigen Untermesser angreifende Greifvorrichtung ausgebildet und an dem die Greifvorrichtung tragenden Schlitten ein optischer Laser oder Sensor zur Erfassung der Lage der Messerschneiden angeordnet ist.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund des unmittelbaren Angriffs der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung an dem büchsenartigen Untermesser jeder zusätzliche Fertigungsaufwand für eine sonst erforderliche Formschlußgestaltung an dem Untermesser vermieden ist. Außerdem ergeben sich keine die Einbringung eines Korrekturfaktors erfordernden Bezugslinien für die Verschiebung des büchsenartigen Untermessers zur neuerlichen Einstellung der Schnittbreite nach einem Messernachschliff. Aufgrund der Anordnung wenigstens eines optischen Lasers oder Sensors an dem die Untermesserwelle überfahrenden Schlitten ist es gegeben, die Lage der Messerschneiden objektiv und unmittelbar festzustellen und damit auch eine unmittelbare Einsteuerung der büchsenartigen Untermesser in die vorgegebene Schnittbreitenlage der Messerschneiden vorzunehmen.

Aus der DE 41 06 069 Cl ist zwar bereits eine Positioniereinrichtung bekannt, bei welcher die Lage der Messerschneiden von Messerhaltern durch einen vorbeifahrenden optischen Sensor ermittelt und dann je nach dem vom optischen Sensor festgestellten Maß des Nachschliffs eine Korrektur des Messerhalters bezüglich der Schnittbreite vorgenommen wird, jedoch bezieht sich diese Vorrichtung auf getrennt und für sich einzeln verfahrbare Einzelmesserhalter, bei denen auch ohne eine Aufhebung der Schnittbreiteneinstellung ein Nachschliff der einzelnen Messer und eine anschließende Korrektur der Stellung des Messerhalters möglich ist, und weiterhin ist auch bei dieser bekannten Positioniereinrichtung eine formschlüssige Ver- und Entriegelung der einzelnen Messerhalter mit einer zugeordneten Halterungsschiene beziehungsweise mit einer gesonderten Transportstange vorgesehen; auf in Form von auf einer Untermesserwelle sitzende büchsenartige Untermesser

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ist diese bekannte Lösung nicht anwendbar.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Greifvorrichtung als eine an den Stirnflächen des büchsenartigen Untermessers angreifende Zange mit zwei Zangengliedern ausgebildet ist.

Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Greifvorrichtung an der glatten Außenumfangsflache des büchsenartigen Untermessers kraftschlüssig angreift und als eine das büchsenartige Untermesser umgreifende Zange mit zwei Zangengliedern ausgebildet ist. Hierbei können die Zangenglieder an ihren in Anlage an dem büchsenartigen Untermesser gelangenden Innenseiten eine Reibungsgestaltung aufweisen; diese Reibungsgestaltung kann beispielsweise aus einem einen entsprechenden Reibungskoeffizienten aufweisenden Belag oder aus einer entsprechenden Gestaltung der Oberfläche der Innenseite der Zangenglieder, beispielsweise in Form einer Riffelung, bestehen.

Alternativ ist es in gleicher Weise möglich, die Außenumfangsflache der büchsenartigen Untermesser in dem Bereich, in dem ein Angriff der Zangenglieder in Frage kommt, mit einer entsprechenden Reibungsgestaltung zu versehen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zangenglieder an ihren in Anlage an der Außenumfangsflache des büchsenartigen Untermessers

gelangenden Innenseiten mit wenigstens einem Kugellager versehen sind, dessen Kugel in eine in der Außenumfangsflache des büchsenartigen Untermessers ausgebildete Nut eingreift. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß eine Lagekorrektur des jeweiligen büchsenartigen Untermessers auch bei ansonsten laufender Messerwelle erfolgen kann, weil dann das sich weiterhin drehende Untermesser an den an der Innenseite der Zangenglieder angeordneten Kugellagern ablaufen kann; da die betreffenden Kugellager in eine auf dem Außenumfang angeordnete Nut eingreifen, ist eine axiale Verschiebung des Untermessers über die Untermesserwelle möglich. Eine solche Ausführung ist dann vorteilhaft, wenn die büchsenartigen Untermesser auf der Messerwelle beispielsweise über eine Expansionsvorrichtung festgelegt sind.

Nach einem besonderen Ausführungbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß an dem Schlitten zwei optische Laser derart angeordnet sind, daß die von ihnen ausgehenden Laserstrahlen im Bereich der abzutastenden Schneidbüchsen einen geringen Abstand zueinander aufweisen, der auch variabel einstellbar sein kann; diese Maßnahme ermöglicht es, zweifelsfrei die Lage der Messerschneide, die bei einem büchsenartigen Untermesser formmäßig ja nicht besonders in Erscheinung tritt, zu bestimmen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1: die Untermesserwelle mit einem büchsenartig ausgebildeten Untermesser und Greifvorrichtung in einer schematischen Darstellung in Seitenansicht,

Fig. 2: den Gegenstand der Figur 1 in einer teilweisen Vorderansicht,

Fig. 3: den Gegenstand der Figur 1 in einer anderen Ausfuhrungsform,

Fig. 4: eine weitere Ausfuhrungsform des Gegenstandes der Figur 1,

Fig. 5: eine andere Ausführungsform der an einem Untermesser angreifenden Greifvorrichtung.

Auf einer Untermesserwelle 10 sind mehrere büchsenartige Untermesser 11 verschiebbar beziehungsweise in einer zugeordneten Lage arretierbar angeordnet, von denen in den Figuren jeweils nur ein büchsenartiges Untermesser dargestellt ist. Wie aus Figur 2 im einzelnen zu ersehen ist, ist in das büchsenartige Untermesser 11 in bekannter Art und Weise unter Bildung einer Messernut 19 eine Messerschneide 12 eingeschliffen, während das büchsenartige Untermesser 11 im übrigen eine glatte Außenumfangsflache aufweist. Auf einer parallel zur Untermesserwelle 10 ausgerichteten Linearführung 21 ist ein Schlitten 14 verschiebbar angeordnet, an dem zwei Zangenglieder beweglich derart angeordnet sind, daß die Zangenglieder mit Abschnitten ihrer Innenseiten 16 an der glatten Außenumfangsflache 13 des zugeordneten büchsenartigen Untermessers 11 in Anlage zu bringen sind, wie sich dies aus Figur 1 ergibt, in welcher die Zangenglieder 15 ihre Verschiebestellung für die büchsenartigen Untermesser eingenommen haben.

Wie beispielhaft in Figur 3 dargestellt, können die Innenseiten 16 der Zangenglieder 15 alternativ oder zusätzlich die Außenumfangsflache 13 der büchsenartigen Untermesser 11 mit entsprechenden Reibungsgestaltungen 22, beispielsweise in Form eines Reibbelages oder einer Riffelung, versehen sein.

Wie sich aus Figur 4 ergibt, können die Innenseiten 16 der Zangenglieder 15 auch wenigstens ein Kugellager 23 aufweisen, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei einem Zangenglied 15 zwei Kugellager 23 dargestellt sind; es versteht sich, daß auch das gegenüberliegende Zangenglied 15 entsprechend zwei Kugellager 23 aufzuweisen hat. Die Kugel 24 der betreffenden Kugellager 23 greift dabei in eine auf der Außenumfangsflache 13 des büchsenartigen Untermessers 11 eingearbeitete Nut 25 ein, um einen in Richtung der Untermesserwelle 10 axialen Formschluß zwischen den Zangengliedern 15 und dem büchsenartigen Untermesser 11 zu verwirklichen. Mit einer solchen Gestaltung ist es möglich, das büchsenartigen Untermesser 11 auf der Messerwelle 10 auch bei sich drehendem Untermesser 11 in seiner Lage zu korrigieren, weil das sich drehende Untermesser 11 in den Kugellagern 23 ablaufen kann.

Wie aus Figur 5 ersichtlich, kann die Greifvorrichtung mit den Zangengliedern 15 auch in einer zur Angriffsfläche 13 in Figuren 1 bis 4 um 90 Grad versetzten Ebene angreifen, nämlich an den Stirnflächen 26, 27 des büchsenartigen Untermessers 11, wobei die äußere Stirnfläche 26 an die Endkante der Schneidbüchse 20 anschließt und die Stirnfläche 27 die durch die Herstellung der Messernut 19 sowie der Messerschneide 12 gebildete Stirnfläche ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagekorrektur des Untermessers in einfacher Weise vorzunehmen.

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An dem Schlitten 14 sind ferner zwei optische Laser 17, 18 angeordnet, die jeweils einen Sender für einen Laserstrahl und einen Empfänger für den gegebenenfalls reflektierten Laserstrahl aufweisen; die Laser 17, 18 sind so ausgerichtet, daß die von ihnen ausgehenden Laserstrahlen in der durch die Schneidbüchse 11 vorgegebenen Ebene einen geringen Abstand zueinander, beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 mm oder weniger aufweisen; dieser Abstand ist beliebig entsprechend den maschinenseitig erforderlichen Toleranzen einstellbar. Die doppelte Anordnung der Laser 17, 18 hat den Sinn, die aus der glatten Außenumfangsflache 13 der büchsenartigen Untermesser 11 nicht weiter räumlich hervortretende, sondern nur durch die Unterbrechung der glatten Außenumfangsflache 13 durch die Messernuten 19 zu detektierende Messerschneide 12 zweifelsfrei in ihrer Lage zu bestimmen.

Soweit nämlich beim Verfahren des Schlittens 14 zur Feststellung der Lage der Messerschneide 13 beide Laser 17, 18 eine Reflektion oder auch keine Reflektion übereinstimmend anzeigen, so ist damit die Position des Schlittens 14 über der Außenumfangsflache 13 der büchsenartigen Untermesser 11 beziehungsweise in einem Bereich zwischen zwei büchsenartigen Untermessern festgestellt, wobei in diesen Bereichen keine Messerschneide 12 anzutreffen ist. Nur wenn der Laser 17 eine Reflektion und der Laser 18 keine Reflektion melden, ist die Lage der Messerschneide 12 zweifelsfrei detektiert; zeigt dagegen der Laser 18 eine Reflektion und der Laser 17 nicht, so wird bei

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einer solchen Signalmeldung die Endkante 20 der Schneidbüchse 11 angezeigt; eine umgekehrte Zuordnung kann ebenfalls gegeben sein.

Nach einem vorgenommenen Nachschliff der Messerschneiden von mehreren auf einer Untermesserwelle 10 sitzenden büchsenartigen Untermessern 11 werden die büchsenartigen Untermesser 11 in beliebiger Reihenfolge auf die Untermesserwelle 12 aufgeschoben- Der Schlitten 14 wird mit seinen optischen Lasern 17, 18 über die aufgeschobenen büchsenartigen Untermesser 11 verschoben, und hierbei wird die auf einen Null-Punkt bezogene Lage der Messerschneiden 12 der einzelnen büchsenartigen Untermesser 11 genau festgestellt, und die entsprechenden Werte werden in die Steuereinrichtung eingegeben.

Da in der Steuereinrichtung die Werte für die einzustellende Schnittbreite ebenfalls befindlich sind, kann die Steuereinrichtung das Maß bestimmen, um welches das jeweilige büchsenartige Untermesser 11 mit der zugeordneten Messerschneide 12 verschoben werden muß; anschließend wird der Verschiebevorgang über eine erneute Verschiebung des Schlittens 14 mit einer Ankopplung der büchsenartigen Untermesser 11 über die Zangenglieder 15 vorgenommen, wobei die büchsenartigen Untermesser 11 entsprechend der aus der Steuereinrichtung resultierenden Vorgabe verschoben werden. Die Verschiebung des Schlittens 14 kann dabei automatisch oder von Hand vorgenommen werden, wobei an dem Schlitten auch ein Zählwerk zur Anzeige des überfahrenen Weges ausgebildet sein kann. Im Anschluß an die Einstellung der büchsenartigen Untermesser ist eine weitere Kontrollfahrt des Schlittens 14 mit den Lasern 17, 18 möglich. Die von den optischen Lasern 17,18 beziehungsweise vergleichbaren Sensoren gelieferten Signale

können zusätzlich oder alternativ zu der Schnittbreiteneinstellung auch für die Nutzung von Richtungsweisern benutzt werden, wobei diese Richtungsweiser einer Bedienungsperson die Verschieberichtung angeben, vorzugsweise über sogenannte LEDs.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Anmelderin: 16. Juni 1995

Dienes Werke
für Maschinenteile
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Kölner Straße 7

51491 Overath DIE 23115-1 sch29

Positioniereinrichtung für üntermesser bei LängsSchneidemaschinen

Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Positionieren von auf einer Untermesserwelle verschiebbar gehalterten ein- oder mehrschneidigen büchsenartig ausgebildeten üntermessern bei Längsschneidemaschinen, wobei die Positioniereinrichtung einen auf einer mit Abstand parallel zur Untermesserwelle ausgerichteten Linearführung verfahrbaren Schlitten mit einer an das büchsenartige Untermesser anzukoppelnden Verschiebeeinrichtung und eine Steuereinrichtung für die Einstellung des Abstandes zwischen den Messerschneiden der büchsenartigen Untermesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung als an dem büchsenartigen Untermesser (11) angreifende Greifvorrichtung (15) ausgebildet und an dem die Greifvorrichtung (15) tragenden Schlitten (14) ein optischer Laser (17, 18) oder Sensor zur Erfassung der Lage der Messerschneiden (12) angeordnet ist.

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2. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung als eine an den Stirnflächen (26, 27) des büchsenartigen Untermessers (11) angreifende Zange mit zwei Zangengliedern (15) ausgebildet ist.
3. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (15) an der glatten Außenumfangsflache (13) des büchsenartigen Untermessers (11) kraftschlüssig angreift und als eine das büchsenartige Untermesser (11) umgreifende Zange mit zwei Zangengliedern (15) ausgebildet ist.
4. Positioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenglieder (15) an ihrem in Anlage an der Außenumfangsflache (13) des büchsenartigen Untermessers (11) gelangenden Innenseiten (16) eine Reibungsgestaltung (22) aufweisen.
5. Positioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das büchsenartige Untermesser (11) an seiner Außenumfangsflache (13) in dem Zugriffsbereich der Zangenglieder (15) eine Reibungsgestaltung (22) aufweist.
6. Positioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenglieder (15) an ihren in Anlage an der Außenumfangsflache (13) des büchsenartigen Untermessers (11) gelangenden Innenseiten (16) mit wenigstens einem Kugellager (23) versehen sind, dessen Kugel (24) in eine in der Außenumfangsflache (13) des büchsenartigen Untermessers (11) ausgebildet Nut (25) eingreift.
7. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (14) zwei optische Laser (17, 18) derart angeordnet sind, daß die von ihnen ausgehenden Laserstrahlen im Bereich der abzutastenden büchsenartigen Untermesser (11) einen geringen Abstand zueinander aufweisen.