DE4101377A1 - Einrichtung zum bearbeiten von lappenartigen werkstuecken insbesondere aus leder oder lederersatz - Google Patents
Einrichtung zum bearbeiten von lappenartigen werkstuecken insbesondere aus leder oder lederersatzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bearbeiten von
lappenartigen Werkstücken, insbesondere aus Leder, Lederersatz
oder anderen Werkstoffen, mit einer, ein Messer aufweisende
Schneidevorrichtung, mittels derer Schärf- oder Spaltvorgänge
an den Werkstücken durchgeführt werden, mit zumindest einem
Führungselement und mit zumindest einem, gegen eine Kraft
bewegbares Transportelement, dem durch die Kraft die Tendenz
verliehen wird, sich in Richtung Führungselement zu bewegen,
wobei die Werkstücke zwischen Führungselement und Transport
element, dabei mit diesen in Berührung stehend, dem Messer
zugeführt werden.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A-37 32 059 bekannt.
Bei der daraus bekannten Einrichtung handelt es sich um eine
Schärfmaschine. Schärfmaschinen werden in der lederbearbeitenden
Industrie, insbesondere der Schuhindustrie und der Täschnerei
industrie dazu verwendet, um Zuschnitte aus Leder, Gummi,
Kunststoff o. dgl. an ihren Kanten durch Beschneiden mit einer
vorgegebenen Querschnittsform zu versehen. An Querschnittformen
haben sich bestimmte Standardformen herausgebildet, die in
der Fachsprache als "Schnitte" bezeichnet werden. Derartige
Schnitte weisen im allgemeinen entweder eine Anschrägung im
Bereich der Kante des Werkstücks oder eine Ausnehmung mit zu
den Seitenflächen des Werkstücks parallelen Seiten auf. Zur
Definition eines bestimmten Schnittes einer Schnittart genügen
daher in der Regel zwei Werte, bspw. die verbleibende Dicke
an der beschnittenen Kante des Werkstückes und die Breite des
Schnittes an der Oberflächenebene des Werkstückes oder - bei
einem schräg angeschnittenen Werkstück - der Anstiegswinkel
der Schräge.
Bei der eingangs genannten bekannten Einrichtung ist das
Führungselement als ortsfester Schuh ausgebildet, dem eine
motorisch angetriebene Vorschubswalze als Transportelement
gegenübersteht. Das zu bearbeitende Werkstück wird durch einen
zwischen Führungselement und Vorschubwalze vorhandenen Spalt
durch diese transportiert und dem in Transportrichtung unmit
telbar dahinter gelegenen Messer zugeführt. Die zu bearbeitende
Kante erstreckt sich dabei in Transportrichtung und wird,
bspw. bei Anbringen eines Schrägschnittes, entsprechend geneigt
der Schneide des Messers zugeführt. Das Messer ist bei Schärf
maschinen allgemein als Glockenmesser ausgebildet, in dessen
Innenraum teilweise die Vorschubwalze angeordnet ist. Das
lappenartige Werkstück gleitet mit der einen Außenseite der
Lappenfläche am Führungselement. Auf der gegenüberliegenden
anderen Außenseite des lappenartigen Werkstückes liegt die
Vorschubwalze an. Der Abstand zwischen dem Führungselement
und der dieser am nächsten gelegenen Mantellinie der Vorschub
walze wird durch die Materialdicke und die Materialhärte
bestimmt. Der Abstand zwischen der Gleitfläche des Führungs
elements und der Schneidekante des Messers wird bspw. bei
einem Schärfvorgang, bei dem eine Anschrägung im Bereich der
zu bearbeitenden Kante erzeugt wird, durch die zu verbleibende
Dicke an der beschnittenen Kante bestimmt, d. h. die Dicke
entspricht dem Abstand zwischen Schneidekante und ortsfestem
Führungselement.
Soll bspw. die verbleibende Dicke an der beschnittenen Kante
die Hälfte der Dicke des Werkstückes betragen, so muß vor
Durchführung des Bearbeitungsvorganges zunächst die Dicke des
zu bearbeitenden Werkstückes gemessen werden, und dann der
Abstand zwischen Schneide und Führungselement auf den halben
Wert dieser Dicke eingestellt werden.
Zur Feststellung der Dicke wird an irgend einer Stelle des
Werkstückes mittels eines Dickenmeßgerätes die Dicke ermittelt
und dieser Wert der Einstellung zugrundegelegt.
Ändert sich die Dicke des Werkstückes oder verändern sich die
Materialeigenschaften, d. h. weichere und härtere Zonen wechseln
sich ab, so kann bei einem Bearbeitungsvorgang darauf nicht
reagiert werden, da ja eine feste Einstellung zwischen Messer
und Führungselement vorherrscht. Aufgrund dieser starren,
während eines Bearbeitungsvorganges unveränderbaren Relativ
stellung zwischen Messer und Führungselement, müßte der Bear
beitungsvorgang mehrfach unterbrochen werden und jeweils der
Abstand zwischen Führungselement und Transportelement nachge
stellt werden. Dieses Verfahren ist äußerst aufwendig und
umständlich.
Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere bei Naturleder
innerhalb eines zu bearbeitenden lappenartigen Werkstückes
erhebliche Dickenschwankungen vorherrschen, und daß auch
außerdem die Härte des Materials stark schwankt, was auch bei
anderen Materialien oder Lederersatzmaterialien sehr häufig
der Fall ist.
Die zuvor erwähnte beispielhafte Vorgabe des Bearbeitungsvor
ganges, nämlich daß bei dem Herstellen einer Anschrägung die
verbleibende Dicke der bearbeiteten Kante der Hälfte der Dicke
des Materials entspricht, kann dann nicht eingehalten werden,
falls bspw. das Material einen Bereich aufweist, der längs der
zu bearbeitenden Kante immer dicker wird. Wurde der Dickenwert
an dem Ende der Kante bestimmt, an dem der Bearbeitungsvorgang
begonnen wird und dementsprechend das Führungselement zur
Schneidekante des Messers eingestellt, resultiert dann im
Bereich des dicker werdenden Leders eine verbleibende Dicke an
der beschnittenen Kante, die weniger als die Hälfte der Dicke
beträgt. Die Breite des Schnittes wird dann unangemessen groß.
Ändert sich bspw. die Härte des Materials dahingehend, daß es
längs der zu bearbeitenden Kante immer weicher wird, so wird
das Material durch den Anpreßdruck der Vorschubwalze mehr
zusammengedrückt, d. h. die "Dicke" des Materials, das durch
den Spalt zwischen Vorschubwalze und Führungselement transpor
tiert wird, wird geringer. Demzufolge liegt dann die Schneide
kante nicht mehr auf halber Höhe zwischen Mantellinie und
Führungselement, sondern relativ näher an der Mantellinie
der Vorschubwalze, da sich ja diese in das Material hinein,
d. h. auf die Schneide zubewegt hat. D.h., der Abstand zwischen
der Mantellinie und der Schneide ist dann geringer als der
Abstand zwischen der Schneide und dem Führungselement, so daß
eine Dicke der beschnittenen Kante des Gegenstandes verbleibt,
die mehr als die Hälfte der Dicke beträgt.
Diese Abweichungen können bei späteren Bearbeitungsvorgängen
zu erheblichen Schwierigkeiten führen.
Vergleichbare Probleme treten auch bei sog. Spaltmaschinen
auf. Beim Spalten von lappenartigen Werkstücken werden diese
bspw. einem horizontal verlaufenden Bandmesser zugeführt, das
die lappenartigen Werkstücke längs der Lappenebene in zwei
Teillappen aufspaltet. Dabei wird das lappenartige Werkstück,
der sich in einer Horizontalebene flächig erstreckt, längs
einer Stirnkante einer horizontal verlaufenden Schneidekante
eines Bandmessers zugeführt. Die Zuführung erfolgt derart,
daß eine etwa zylinderförmige Vorschubwalze, deren Mantellinien
sich parallel zur horizontalen Schneidekante erstrecken, das
Werkstück transportiert. Auf der Seite des lappenartigen
Werkstückes, die derjenigen gegenüberliegt, an der die Vor
schubwalze angreift, ist ein Führungselement, meist in Form
einer Führungsplatte, vorgesehen, wobei der Abstand zwischen
der Plattenebene und der nächstliegenden Mantellinie der
Vorschubwalze dann wieder durch die Dicke bzw. Härte des
Materials bestimmt ist.
Soll bspw. das lappenartige Werkstück derart aufgespaltet
werden, daß zwei lappenartige Werkstücke gleicher Dicke
entstehen, so wird die Schneidekante des Messers so in Position
gebracht, daß sie auf halber Höhe des Abstandes zwischen dem
Führungselement und der nächstliegenden Mantellinie der Vor
schubwalze zum Liegen kommt. Bei den bekannten Vorrichtungen
ist, wie dies auch bei den zuvor erwähnten Schärfmaschinen
der Fall ist, vorgesehen, beim Bearbeitungsvorgang das Füh
rungselement starr, d. h. in konstantem Abstand zur Schneidekante
zu halten. Hier treten nun, wie zuvor im Zusammenhang mit dem
Schärfvorgang beschrieben, dieselben Probleme auf, falls sich
die Materialeigenschaften ändern. Nimmt die Dicke des Materials
von dem Ende aus, an dem der Spaltschnitt angesetzt wird,
entgegen der Transportrichtung gesehen, zu, so entsteht ein
Spaltergebnis, das nicht den zuvor erwähnten beispielhaften
Vorgaben entspricht, d. h. es entstehen nicht zwei gleich dicke
Teile, sondern der zwischen der Vorschubwalze und der Schneide
kante befindliche Teil ist dicker.
Wird das Material der Werkstücke, die zur Bearbeitung gelangen
beispielsweise immer weicher, so kann sich die Vorschubwalze,
wie zuvor erwähnt, weiter in das Material hineinbewegen, drückt
dieses zusammen, so daß sich der Abstand zwischen der Schneide
kante und der nächstliegenden Mantellinie der Vorschubwalze
verringert, wohingegen der Abstand zwischen der Schneidekante
und dem Führungselement unverändert bleibt. Dadurch resultieren
dann ebenfalls zwei gespaltene Werkstücke unterschiedlicher
Dicke.
Nachteilig an den zuvor erwähnten Einrichtungen zum Schärfen
oder zum Spalten ist, daß Veränderungen innerhalb der zu
bearbeitenden Werkstücke, insbesondere Veränderungen der Härte
und der Dicke, nicht erfaßbar sind, so daß auf diese auch
nicht reagiert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, Abhilfe zu
schaffen und eine Einrichtung der eingangs genannten Art
dahingehend weiterzubilden, daß Änderungen am zu bearbeitenden
Werkstück beim Bearbeitungsvorgang erfaßt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine
Sensorvorrichtung vorgesehen ist, die die jeweilige Relativ
stellung zwischen Führungselement und bewegbarem Transport
element erfaßt.
Die Aufgabe wird deswegen vollkommen gelöst, da die jeweilige
Relativstellung zwischen Führungselement und bewegbarem Trans
portelement, und insbesonders Änderungen dieser Relativstellung
während der Bearbeitung eines Zuschnittes erfaßt werden, die
dann direkte Aussagen über das zu bearbeitende Werkstück er
möglicht. Die Auslenkung des bewegbaren Führungselements ist
eine aussagekräftige Meßgröße, da sie ja von unmittelbarem
Kontakt mit dem zu arbeitenden Material herstammt. Die Aus
lenkung des Transportelements ist bspw. proportional zur Dicke
des zu bearbeitenden Werkstückes, so daß durch eine einfache
Wegstreckenerfassung festgestellt werden kann, ob die Dicke
eines zu bearbeitenden Werkstückes innerhalb eines Bearbei
tungsvorganges größer oder kleiner wird. Desgleichen ist
festzustellen, ob das Material weicher oder härter wird. Bei
Naturmaterialien wie Leder wird der Härteunterschied über den
Schwankungen in der Dicke zurückstehen. Bei Lederersatz
materialien, die maschinell hergestellt sind, wird eine Dicken
schwankung möglicherweise gegenüber einer Schwankung in der
Härte zurückstehen. Im einfachsten Fall ist die Sensorvorrich
tung mit einer optischen Anzeige gekoppelt, die der Bedienungs
person anzeigt, daß bspw. eine Änderung stattfindet, so daß
dann der entsprechende Bearbeitungsvorgang abgebrochen werden
kann. Es ist selbstverständlich möglich, gewisse Toleranzgrenzen
vorzugeben, innerhalb derer die Dicke des zu bearbeitenden
Materials schwanken kann, ohne daß Maßnahmen ergriffen werden
müssen. Erst beim Überschreiten einer solchen Toleranzgrenze
wird ein Signal erzeugt.
Die Sensorvorrichtung selbst kann eine mechanische, optische,
elektrische oder sonst gestaltete Erfassung der Lageänderung
beinhalten.
Dadurch, daß die Sensorvorrichtung die jeweilige Relativstellung
zwischen Führungselement und Transportelement erfaßt, kann
auch zu Beginn eines Bearbeitungsvorganges zunächst die Aus
gangsdicke des bearbeitenden Materials bestimmt werden, indem
dies lediglich zwischen Führungselement und Transportelement
eingebracht wird. Daraus können dann bestimmte Bearbeitungs
parameter bestimmt und entsprechend die Schneidevorrichtung
eingestellt werden. Es ist also dann nicht mehr notwendig,
außerhalb der Vorrichtung zunächst eine Dickenmessung vorzu
nehmen. Neben dem Vorteil, daß eine anfängliche und auch während
der Bearbeitung durchführbare Erfassung von Materialeigen
schaften des zu bearbeitenden Werkstückes möglich ist, ist
auch möglich, Fremdgegenstände, die versehentlich miteingezogen
werden, zu erfassen. Wird bspw. aufgrund von Unachtsamkeit
ein Kleidungsstück oder ein Körperteil, bspw. ein Finger einer
Bearbeitungsperson, zwischen Führungselement und Transport
element eingebracht, so erfolgt dadurch eine sehr starke abrupte
Auslenkung des bewegbaren Transportelements. Ein dadurch sehr
rasch überschrittener Schwellwert kann dann dazu herangezogen
werden, sofort Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensor
vorrichtung mit einer Prozeßeinheit verbunden, die das von
der Sensorvorrichtung erhaltene Meßsignal in ein Steuerungs
signal umwandelt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß über die Prozeßeinheit
das von der Sensorvorrichtung erfaßte Meßsignal in ein entspre
chendes Steuerungssignal umgewandelt wird, das dann einen
Steuerungsprozeß auslöst. Diese Maßnahme hat ferner den Vorteil,
daß ein automatisierter Bearbeitungsprozeß möglich ist, der die
von der Sensorvorrichtung erfaßten Meßwerte direkt zur Steuerung
von weiteren Arbeitsvorgängen nutzt. Dies hat den Vorteil,
daß dies ohne Aufmerksamkeit der Bedienungsperson der Vorrich
tung erfolgen kann, so daß ein Bearbeitungsprozeß ggf. voll
automatisch durchgeführt werden kann. So ist es bspw. möglich,
falls kein Werkstück zwischen Führungselement und Transport
element aufgenommen ist, wobei das Transportelement seine
aufgrund der Kraft, insbesondere einer Federkraft, maximal auf
das Führungselement zugestellte Position einnimmt, das ent
sprechende Meßsignal der Sensorvorrichtung dahingehend zu
nutzen, den Antrieb der Schneidevorrichtung und/oder des
Transportelements auszuschalten oder auf eine Minimallaststufe
zu schalten. Dadurch kann dann Energie für die Antriebe ein
gespart werden. Wird ein Werkstück zwischen Führungselement
und Transportelement eingebracht, so kann die Änderung des
durch die Sensorvorrichtung erfaßten Signals aus einer Null
stellung dazu herangezogen werden, eine bestimmte Programmfolge
in Gang zu setzen, bspw. ein bestimmtes Schnittprogramm von
mehreren aufeinanderfolgenden Schnitten oder Spaltvorgängen
auszulösen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Prozeß
einheit mit einem Stellantrieb eines in Transportrichtung
der Werkstücke gesehen, unmittelbar vor dem Messer angeordneten
Führungselement verbunden und stellt dieses Führungselement
während der Bearbeitung eines Werkstückes in Abhängigkeit
des Meßsignales der Sensorvorrichtung zu.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Schärf- oder Spalt
ergebnis vollautomatisch an die veränderten Eigenschaften
angepaßt wird. Zieht man den zuvor beispielhaft erwähnten
Fall heran, daß ein Spaltergebnis erzielt werden soll, bei
dem die Spaltprodukte jeweils die halbe Dicke des zu spaltenden
Werkstückes aufweisen, und wird der zu spaltende Werkstück im
Laufe eines Bearbeitungsvorganges immer dicker, so wird das
Transportelement zunächst von der Schneide weggerichtet ausge
lenkt und dieses über die Sensorvorrichtung erfaßt. Über die
Prozeßeinheit wird der Stellantrieb für das Führungselement
dahingehend aktiviert, daß der Abstand zwischen Schneidekante
und Führungselement dann um die Hälfte der Abstandsänderung
zwischen Schneidekante und Transportelement von der Schneide
kante wegbewegt wird. Dadurch rückt dann das Transportelement
wieder um diesen halben Abstand in Richtung Schneidekante
nach, so daß dann die Abstände zwischen Schneidekante und
Führungselement einerseits und Schneidekante und Transportele
ment andererseits gleich groß sind, so daß dann wieder das
gewünschte Spaltergebnis, nämlich zwei gleich dicke Spaltteile,
erreicht wird. Sind andere Spaltergebnisse gewünscht, wird
jeweils entsprechend nachgestellt, um das vorgegebene Spalter
gebnis zu erreichen. In der Prozeßeinheit sind dann selbstver
ständlich entsprechende Vorkehrmaßnahmen getroffen, daß die
Nachrückbewegung des Transportelementes aufgrund des Stellens
des Führungslements, die auch von der Sensorvorrichtung erfaßt
wird, nicht als Änderungssignal der Eigenschaften des Werkstücks
interpretiert wird, wobei dies dadurch erreicht werden kann,
daß für den Zeitpunkt des Stellens des Führungselements keine
Signale verarbeitet werden. Es ist allerdings auch möglich,
die von der Sensorvorrichtung erfaßte Änderung der Lage des
Transportelements bei dem Nachrücken aufgrund des Verstellen
des Führungselements zu überwachen, da dies ja um ein bestimmtes
berechenbares Maß erfolgen muß. Wird dieses Maß dann über-
oder unterschritten, ist dies ein Anzeichen dafür, daß bereits
eine weitere Änderung in der Dicke oder Härte des Werkstücks
erfolgt ist, die dann ebenfalls wieder erfaßt und ausgewertet
wird, so daß darauf reagiert werden kann.
Sollen Änderungen in der Härte des Materials gegenüber Ände
rungen in der Dicke unterdrückt werden, so kann dazu das
Transportelement unter einem sehr hohen Anpreßdruck an die
Werkstücke angelegt werden. Dadurch wird das Material so stark
zusammengepreßt, daß Dickeänderungen aufgrund schwankender
Härte nicht mehr als meßbare Größe erscheinen. Dies kann bspw.
bei Lederersatzmaterialien aus Kunststoffmaterialien vorgesehen
sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfaßt die
Sensorvorrichtung berührungslos die Lage oder Lageänderung
des Transportelementes.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß keine mechanische Verbindung
zwischen Sensorvorrichtung und Transportelement notwendig
ist. Die Transportvorrichtung muß in regelmäßigen Intervallen
gewartet werden, da sie hohen mechanischen Belastungen aus
gesetzt ist. Dazu muß sie von der Einrichtung zum Bearbeiten
entnommen werden. Dadurch, daß keine mechanische Verbindung
zur Sensorvorrichtung vorliegt, ist dies sehr einfach möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Transport
element, wie an sich bekannt, als angetriebene Vorschubwalze
ausgebildet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Bauteil als Transport
element verwendet wird, das Konstruktionsmerkmale aufweist,
die einfach zur Lagebestimmung und Lageveränderungsbestimmung
mittels der Sensorvorrichtung herangezogen werden können. So
ist es bspw. möglich, die seitlich vorstehenden Achszapfen der
Achswelle, um die sich die Vorschubwalze dreht, als Merkmal zum
Erfassen der jeweiligen Relativlage zum Führungselement zu
erfassen. Dies ist insbesondere, wie zuvor erwähnt, auch einfach
berührungslos möglich, so daß bspw. die seitlich vorspringenden
Achszapen mit optischen oder elektrischen Sensormitteln zusam
menwirken, die die jeweilige Lage dieser Teile erfassen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorschub
walze von einem um eine Achse verschwenkbaren Vorschublagerarm
getragen, und die Sensorvorrichtung erfaßt die Drehwinkelän
derung des Vorschublagerarmes.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Lageänderung der
Vorschubwalze entfernt von der Bearbeitungsstelle erfaßt werden
kann. So kann bspw. die Drehbewegung des Vorschublagerarms um
dessen Anlenkachse erfaßt werden, die, je nachdem wie lang
der Arm ausgebildet ist, mehr oder weniger weit von der Ar
beitsstelle entfernt ist, so daß die Sensorvorrichtung nicht
den Verschmutzungen ausgesetzt ist, die in der Nähe des Messers
beim Bearbeitungsvorgang entstehen. Dies eröffnet auch die
Möglichkeit, bereits bestehende Einrichtungen, die mit einem
solchen Vorschublagerarm versehen sind, nachträglich mit einer
Sensorvorrichtung auszustatten, ohne daß aufwendige Umrüst
arbeiten notwendig sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mechanische
Mittel vorgesehen, die gegenüber dem Absolutmaß der Bewegung
des Transportelements entsprechend vergrößerte Wegmaße ergeben,
und daß die Sensorvorrichtung diese vergrößerten Wegmaße erfaßt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch konstruktiv sehr
einfache Mittel auch relativ kleine Dickenänderungen relativ
große Längenmeßwerte ergeben, so daß Meßwertfehler relativ
gering zu Buche schlagen. So ist es bspw. bei dem zuvor er
wähnten Vorschublagerarm sehr einfach möglich, an der Anlenk
achse des Vorschublagerarms solche mechanische Elemente, wie
Getriebe, Hebeparallelogramm o. dgl. anzubringen, die eine
Verschwenkung des Vorschublagerarms um einen geringen Winkel
bereich, der bei einer sehr geringen Dicke- oder Härteänderung
des zu bearbeitenden Werkstücks erfolgt, in eine relativ große
meßbare Wegstrecke umzuwandeln.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein, in
Transportrichtung der Werkstücke gesehen, im Abstand vor der
Vorschubwalze ein als Taster ausgebildetes Transportelement vor
gesehen, und die Sensorvorrichtung erfaßt die jeweilige Relativ
stellung des Tasters zum Führungselement.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß an einer Stelle, bevor
das zu bearbeitende Werkstück von der Vorschubwalze erfaßt
wird, dessen Vorhandensein und dessen Dicke festgestellt werden
kann. Die Vorschubwalze befindet sich ja meist unmittelbar
vor der Schneidekante, so daß bei sehr rasch arbeitenden
Maschinen, bei denen die Auslenkung der Vorschubwalze erfaßt
wird, eine sehr schnelle Regelung erfolgen muß, um das Bear
beitungsergebnis den geänderten Zuständen anzupassen. Der im
Abstand vor der Vorschubwalze angeordnete Taster erlaubt ein
Erfassen einer Änderung bereits zu einem früheren Zeitpunkt,
so daß dann in der Zwischenzeit, in der das Werkstück vom
Taster zur Vorschubwalze weitertransportiert wird, die entspre
chende Zustellung des Führungselementes durchgeführt werden
kann, so daß dann zu dem Zeitpunkt, an dem diejenige Stelle
des Werkstückes mit der sich ändernden Eigenschaft die Vorschub
walze erreicht, bereits das Führungselement entsprechend
verstellt worden ist.
Dieser Taster eröffnet auch die Möglichkeit, ein Erfassungs
system unabhängig von dem System Vorschubwalze/Führungselement
zu schaffen, so daß bspw. das Antriebssystem von Vorschubwalze
und Schneidevorrichtung überhaupt erst in Gang gesetzt werden
kann, sofern der Taster das Vorhandensein eines Werkstückes
registriert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wertet die
Prozeßeinheit die von der Sensorvorrichtung erhaltenen Meßwerte
im Hinblick auf vorgegebene Kriterien aus und ist über Steuer
einheiten mit Bauelementen der Einrichtung, insbesondere mit
dem Antrieb der Vorschubwalze und/oder dem Antrieb der Schneide
vorrichtung verbunden.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Prozeßeinheit, die
von der Sensorvorrichtung erhaltenen Meßwerte verarbeiten
kann und daß aus diesen verarbeiteten Meßwerten anschließend
über die Steuereinheiten entsprechende Maßnahmen ausgelöst
werden. Registriert bspw. die Sensorvorrichtung, daß der
Bearbeitungsvorgang an einem Werkstück beendet ist, d. h. daß
sich die Transportvorrichtung in ihre maximale Näherungsstellung
auf das Messer zubewegt hat, so kann der Antrieb der Vorschub
walze und/oder der Antrieb der Schneidevorrichtung unterbrochen
oder auf reduziertem Leistungsniveau gehalten werden, wobei
dieser Zustand so lange angehalten wird, bis durch die Sensor
vorrichtung das Vorhandensein eines neuen zu bearbeitenden
Werkstückes registriert wird, woraufhin dann wieder der Antrieb
von Vorschubwalze und Schneidevorrichtung auf volle Kraft
geschaltet wird.
Es ist dadurch möglich, Energie zwischen den Bearbeitungsvor
gängen dadurch einzusparen, daß die Antriebe nicht auf Vollast
gefahren werden. Gleichzeitig eröffnet diese Möglichkeit auch,
diese Teil- und Vollastzeiten zu registrieren, so daß dann
bspw. nach vorgegebenen Vollastzeiten an dem Messer automatisch
ein Schleifvorgang durchgeführt werden kann. Diese Maßnahme
trägt ebenfalls zur Automatisierung des Prozeßes bei, so daß
die Bearbeitungsperson nicht mehr anhand visueller Beobachtungen
des Bearbeitungsergebnisses auf den aktuellen Zustand der
Schneide des Messers rückschließen muß. Neben der Aktivierung
der Antriebe von Vorschubwalze und Schneidevorrichtung kann
zugleich aufgrund des erhaltenen Meßwerts eine bestimmte Pro
grammfolge ausgelöst werden, wobei der Ausgangsmeßwert, der
bspw. eine bestimmte Dicke erfaßt, als Entscheidungskriterium
herangezogen werden kann, welcher Programmschritt bzw. welche
Programmfolge eingeleitet wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Prozeß
einheit Teil einer Sicherheitsvorrichtung, die mit der Energie
versorgung und/oder den Antrieben und/oder einer Steuerpro
grammeinheit verbunden ist, und daß bei Überschreiten von
Grenzwerten durch die von der Sensorvorrichtung erfaßten
Meßdaten Sicherheitsmaßnahmen wie "Programmstop", "Vorschub
walzenstop" bzw. "Messerantriebstop" auslöst.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die von der Sensorvorrich
tung erfaßten Meßwerte zugleich als Sicherheitsregelgröße
genutzt werden. Überschreitet die Regelgröße einen bestimmten
Betrag, wobei dies bspw. dadurch verursacht sein kann, daß
Fremdkörper zwischen Transportelement und Führungselement
gelangen, wird in der Einrichtung ein bestimmter Prozeß ein
geleitet. Derartige Fremdkörper können bspw. Körperteile wie
Finger oder eine Hand einer Bearbeitungsperson, Kleidungsstücke
einer Bearbeitungsperson oder auch am Werkstück haftende
Fremdkörper sein. Der über die Sicherheitsvorrichtung ausgelöste
Prozeß kann bspw. ein optisches oder akustisches Signal sein,
eine rechnergesteuerte Fehlerdiagnose, ein Notaus mit evtl.
Sofortstop der gesamten Einrichtung, eine Reduzierung der
Vorschubgeschwindigkeit, ein Zurückfahren des Führungsfußes,
ein Programmstop, ein Vorschubstop, ein Messerstop o. dgl. sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden der
Sicherheitsvorrichtung die von der Sensorvorrichtung erfaßten
Meßdaten vorrangig zugespeist.
Diese Maßnahme hat den vorteil, daß die Sicherheitsvorrichtung
vorrangig und auch unabhängig von dem Regelkreis arbeiten
kann, der die Kompensation aufgrund der Änderungen der Material
eigenschaften bzw. Materialdicke der Werkstücke durchführt.
Durch die Vorrangigkeit der Sicherheitsvorrichtung ist in
jedem Betriebszustand der Einrichtung gewährleistet, daß sofort
Maßnahmen eingeleitet werden können, falls vorgegebene Sicher
heitsgrenzwerte überschritten werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 stark schematisiert und teilweise geschnitten
eine Seitenansicht der wesentlichen Bauelemente
einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die als
Schärfmaschine arbeitet;
Fig. 2 eine stark schematisierte Darstellung von lap
penartigen Werkstücken, die mit der in Fig. 1
dargestellten Schärfmaschine bearbeitet werden,
wobei jeweils ein Zustand vor und nach einem
Bearbeitungsvorgang dargestellt ist;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung von
lappenartigen Werkstücken, die von einer erfin
dungsgemäßen Einrichtung, die als Spaltmaschine
arbeitet, gespalten werden sollen.
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Einrichtung, die als Spalt
maschine arbeitet in einem ersten Betriebszustand;
Fig. 5 die Einrichtung von Fig. 4 in einem späteren
Betriebszustand; und
Fig. 6 ausschnittsweise und stark vergrößert ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ein
richtung, die als Spaltmaschine arbeitet.
Eine in Fig. 1 dargestellt erfindungsgemäße Einrichtung 10,
die als Schärfmaschine ausgebildet ist, weist eine Schneide
vorrichtung 12, ein Führungselement 14 und ein Transportelement
16 auf.
Die Schneidevorrichtung 12 weist ein Glockenmesser 18 auf,
das mit einem Antrieb 20 verbunden ist, der das Glockenmesser
18 um eine horizontale Achse dreht, wie dies in Fig. 1 durch
den Pfeil 21 angedeutet ist. Das Glockenmesser 18 ist an seinem,
dem Antrieb abgekehrten umlaufenden Rand mit einer Schneide
22 versehen.
Das Führungselement 14 weist einen Fuß 24 auf, der mit einem
Stellantrieb 26 verbunden ist. Der Stellantrieb 26 weist eine
Gewindespindel 28 auf, über den der Fuß 24 stufenlos zugestellt
werden kann, wie dies in Fig. 1 durch den Doppelpfeil 29
dargestellt ist.
Das Transportelement 16 weist eine Vorschubwalze 30 auf, die
über seitliche Achszapfen 31 drehbar gelagert an dem vorderen
Ende eines Vorschublagerarms 32 aufgenommen ist. Die durch
die Mitte der Achszapfen 31 verlaufende Drehachse der Vorschub
walze 30 verläuft senkrecht zur Drehachse des Glockenmessers 18.
Der Vorschublagerarm 32 ist im Abstand zu den Achszapfen 31 der
Vorschubwalze 30 um eine Achse 34 schwenkbar gelagert.
Auf der Schwenkachse 34 des Vorschublagerarms ist eine Antriebs
rolle 36 eines Antriebes 38 aufgenommen. Ein Riemen 40, der
die Antriebsrolle 36 umläuft, ist mit einer entsprechenden,
hier nicht dargestellten Rolle verbunden, die auf einem seit
lichen Achszapfen 31 der Vorschubwalze 30 sitzt, so daß die
Vorschubwalze 30 über den Antrieb 38 mittels des Riemens 40
gedreht wird, wie dies in Fig. 1 durch einen Pfeil 41 darge
stellt ist. Eine Druckfeder 42, die sich an einem ortsfesten
Widerlager abstützt, ist in einem Bereich zwischen den Achs
zapfen 31 der Vorschubwalze 30 und der Schwenkachse 34 des
Vorschublagerarms mit diesem verbunden. Die Feder 42 verleiht
dem Vorschublagerarm 32 die Tendenz, sich in der Darstellung
von Fig. 1 nach oben, d. h. in Richtung auf den Fuß 24 zuge
richtet, zu bewegen.
Die in der Darstellung von Fig. 1 untere rechte Vorderkante
25 des Fußes 24 liegt dabei gegenüber der in der Darstellung
von Fig. 1 höchsten Mantellinie 33 des etwa faßartigen Körpers
der Vorschubwalze 30.
Die vorderste Schneidelinie 23 der Schneide 22 befindet sich
etwa auf Höhe einer gedachten Verbindungslinie zwischen der
Mantellinie 33 und der Vorderkante 25 des Fußes 24.
An der Schwenkachse 34 bzw. dem entsprechenden Achszapfen des
Vorschublagerarms 32 ist ein mechanisches Mittel 44 in Form
eines Stabes 46 angeordnet, der Teil einer Sensorvorrichtung
50 ist.
Die Sensorvorrichtung 50 weist eine ortsfest an der Einrichtung
10 angeordnete Diodenleiter 52 auf, über die sich im Abstand
der Stab 46 hinweg erstreckt.
Die Diodenleiter 52 erfaßt die jeweilige Stellung des Stabes
56 berührungslos.
In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
ist eine Winkelerfassung durch ROD, durch Potentiometer oder
durch ohm′sche, induktive oder kapazitive Signale vorgesehen.
Die Sensorvorrichtung 50, die bspw. an der Innenseite eines
Gehäuses der Einrichtung 10 angeordnet sein kann, ist mit
einer Prozeßeinheit 54 verbunden. Die Prozeßeinheit 54 verar
beitet die von der Sensorvorrichtung 50 erhaltenen Meßsignale,
bspw. durch Umwandeln mittels eines Analog-Digitalwandlers in
digital erfaßbare Werte, die dann mittels einer Datenverar
beitungsanlage verarbeitet werden.
Die Prozeßeinheit 54 ist mit dem Antrieb 20 der Schneidevor
richtung 12, mit dem Antrieb 38 der Vorschubwalze 30 und auch
mit dem Stellantrieb 26 des Führungselementes 14 verbunden.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 10 arbeitet als Schärf
maschine, d. h. an einem lappenartigen Werkstück 56, bspw.
einem Lederlappen 60, soll an dessen Kantenfläche 62 ein
Schrägschnitt angebracht werden.
Wie aus Fig. 2a zu entnehmen, wird die Kantenfläche 62 derart
bearbeitet, daß ein etwa dreieckförmiges Stück an Material abge
trennt wird, so daß die in Fig. 2a auf der rechten Seite
dargestellt Schrägfläche 64 entsteht. Von der Kantenfläche 62
verbleibt nach dem Bearbeitungsvorgang noch eine Rest-Kante
63. Die Zuführung des Lederlappens 60 mittels des Führungs
elementes 14 und des Transportelements 16 erfolgt dann derart,
daß die Schneide 22 des Glockenmessers einen Span 66 vom Leder
lappen 60 abtrennt, wobei dann die Schrägfläche 64 entsteht.
Der bearbeitete Werkstück 56, von dem der Span 66 angetrennt
ist, wird dann als Zuschnitt 65 bezeichnet.
Die Höhe H (siehe Fig. 2 jeweils rechte Seite) der Rest-Kante
63 der Kantenfläche 62 wird durch den Abstand zwischen der
Schneidelinie 23 und der Vorderkante 25 des Fußes 24 bestimmt.
Der Anstieg der Schrägfläche 64 bezüglich der Lappenebene des
Lederlappens 60 wird durch die Schräganstellung des Führungs
elements 14 bestimmt. In Fig. 1 ist der Fuß 24 nur stark
schematisch dargestellt, in weiteren Ausführungsbeispielen
besteht er nicht aus einem starren Metallteil, sondern bei
spielsweise aus einer Rolle, deren Halterung so verschwenkbar
ist, daß die zu bearbeitende Kantenfläche 62 jeweils im zutref
fenden bzw. gewünschten Winkel der Schneide 22 zugeführt wird.
Die Prozeßeinheit 54 enthält eine Programmsteuerung, in der
die Daten für das gewünschte Bearbeitungsergebnis eingegeben
werden können, woraufhin das Führungselement 26 so zugestellt
bzw. verschwenkt wird, daß das gewünschte Schärfergebnis erzielt
werden kann.
Als Beispiel sei ein Schärfergebnis erwünscht, wie es in Fig. 2a
auf der rechten Seite dargestellt ist, d. h. die auf der linken
Seite dargestellte unbearbeitete Kantenfläche 62 soll dahin
gehend bearbeitet werden, daß eine Restkante 63 entsteht,
deren Höhe H der halben Höhe der Kantenfläche 62 entspricht,
wobei die Tiefe T der Schrägfläche 64 ein bestimmtes Maß
einnehmen soll, wodurch gleichzeitig auch der Neigungswinkel
der Schrägfläche 64 bestimmt ist.
In Fig. 1 ist dargestellt, wie dieses in Fig. 2a auf der rechten
Seite dargestellte Schärfergebnis erreicht werden kann.
Ändert sich nunmehr die Dicke des Lederlappens 60, wie dies
in Fig. 1 am linken Ende des Lederlappens 60 zu erkennen ist,
so nimmt die Höhe der Kantenfläche 62 zu, wie dies in Fig. 2b
auf der linken Seite durch die Kantenfläche 62′ dargestellt ist.
Gelangt dieser dickere Bereich des Lederlappens 60 in den
Bereich zwischen Fuß 24 und Vorschubwalze 30, so wird diese
um ein entsprechendes Maß, in der Darstellung von Fig. 1 nach
unten gegen die Kraft der Feder 42 ausgelenkt, wie dies in
Fig. 1 durch einen Pfeil 35 dargestellt ist. Das Maß der
Auslenkung entspricht dabei dem Maß Δ D, also dem Maß, um
das die Dicke des Lederlappens 60 zunimmt. Nach der Auslenkung
nimmt der Vorschublagerarm 32 sowie die Vorschubwalze 30 die
in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien dargestellte Position ein.
Der Stab 46 wurde dabei um ein Winkelmaß Δ α verschwenkt,
wobei dies durch die Sensorvorrichtung 50 erfaßt wird.
In Fig. 1 ist aus zeichnerischen Gründen die Sensorvorrichtung
50 relativ nahe an der Schwenkachse 34 des Vorschublagerarms
32 angeordnet, durch entsprechend lange Ausbildung des Stabes
46 und entsprechend tiefer gelegener Anordnung überstreicht
dann der Stab 46 über eine relativ große Wegstrecke die Sensor
vorrichtung 50, so daß auch bei nur geringen Dickeänderungen
Δ D sich ohne große Meßwertfehler erfaßbare, relativ große
Meßwerte ergeben.
Bleibt der Fuß 24 in unveränderter Stellung zur Schneidelinie
23, so wird ein Schärfergebnis erhalten, wie dies in Fig. 2b
auf der rechten Seite dargestellt ist. Die um das Dickenmaß
Δ D längere Kantenfläche 62′ wird dann so bearbeitet, daß
wiederum eine Restkante 63 mit der Höhe H entsteht.
Die Schrägfläche 64′ ist wesentlich länger, d. h. deren Tiefe
T′ ist wesentlich größer. Soll nun aber ein Schärfergebnis
erzielt werden, bei der das Verhältnis H : T konstant ist,
kann dies bei starrem, nicht nachgestelltem Fuß 24 nicht
erreicht werden, da wie aus Fig. 2b auf der rechten Seite zu
entnehmen, sich das Verhältnis H : T′ dahingehend geändert
hat, daß dieses kleiner geworden ist.
Aufgrund der von der Sensorvorrichtung 50 erfaßten Winkel
verschiebung Δ α, die eine Funktion des Verschiebeweges Δ D
der Vorschubwalze 30 ist (eine einfache geometrische Funktion
sin α = Funktion Δ D) kann über die Prozeßeinheit 54 einfach
berechnet werden, um wieviel der Fuß 24 bzw. dessen Vorder
kante 25 zurückgestellt werden muß, damit eine Restkante 63′
resultiert, deren Höhe H′ der halben Länge der Kantenfläche 62′
entspricht. Im zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel muß der
Fuß 24 um das Maß 1/2 Δ D zurückgestellt werden.
Ist dies der Fall, wird dann das in Fig. 2c auf der rechten
Seite dargestellte Schärfergebnis erzielt, d. h. das Verhältnis
von H′ : T′′ ist wieder etwa gleich, wobei H′ die vorgegebene
Bedingung erfüllt nämlich, daß die Restkante 63′ das halbe
Maß der Dicke, also dem Längenmaß der Kantenfläche 62′ ent
spricht.
Soll ein anderes Schärfergebnis erzielt werden, z. B. die Tiefe
T soll unverändert bleiben, so wird der Fuß genau um das Maß
der Dickenänderung Δ D verstellt.
In Fig. 3 sind die entsprechenden Probleme aufgezeigt, die
beim Spalten eines Lederlappens 70 auftreten, wobei der Spalt
vorgang anhand der in Fig. 4 und 5 dargestellten Einrichtung
90 durchgeführt werden soll.
Bei einem Spaltvorgang soll der Lederlappen 70 mit der Dicke
D längs seiner Lappenfläche, also längs seiner Stirnkante 72
in zwei Teile aufgespaltet werden, und zwar in einen Zuschnitt
74 und in einen Span 76, die jeweils die Dicke D/2 aufweisen
sollen. Die Stirnkante 72 wird dabei einem horizontal verlau
fenden Bandmesser zugeführt, bspw. dem in Fig. 6 dargestellten
Bandmesser 148, das, ähnlich wie in Zusammenhang mit Fig. 1
beschrieben, in einen Spalt zwischen einem Fuß eines Führungs
elements 144 und einer Vorschubwalze 150 reicht.
Ändert sich die Dicke des Lederlappens 70 dahingehend, daß
sie größer wird und das Maß D′ einnimmt, so wird ein Spalter
gebnis erhalten, wie dies in Fig. 3b auf der rechten Seite
dargestellt ist. Der Zuschnitt 74′ behält sein Absolutmaß
bei, nämlich D/2, da dieses Maß durch den Abstand zwischen
Schneidelinie und starrem Fuß des Führungselements bestimmt
wird.
Demzufolge nimmt die Dicke des Spanes 76′ zu.
Wird dann der Abstand zwischen Schneide und Führungselement,
wie in Zusammenhang in Fig. 1 beschrieben, entsprechend ver
ändert d. h. vergrößert auf das Maß D′/2, so erhält man das
in Fig. 3c auf der rechten Seite dargestellte Spaltergebnis,
d. h. Zuschnitt 74′′ und Span 76′′ haben wieder dieselbe Dicke,
nämlich D′/2.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Einrichtung 90 ist in der
Lage, das in Fig. 3c dargestellte Spaltergebnis bei einer
Veränderung der Dicke D in D′ zu erzielen.
Die Einrichtung 90 weist eine Schneidevorrichtung 92, Füh
rungselemente 94, 95 und Transportelemente 96, 97 auf.
Die Schneidevorrichtung 92 umfaßt ein Bandmesser 98, das um
zwei Räder 100 läuft, wobei hier nur andeutungsweise ein Rad
100 dargestellt ist. Das Führungselement 94 weist, wie in
Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, einen Fuß 104 auf, der
mit einem Stellantrieb 106 verbunden ist. Der Stellantrieb 106
weist eine Gewindespindel 108 auf, über die der Fuß 106 stufen
los zugestellt werden kann, wie dies durch einen Pfeil 109
dargestellt ist.
Das Transportelement 96 weist eine Vorschubwalze 110 auf,
deren seitliche Achszapfen 111 in einer hier nicht näher
dargestellten Führung, beispielsweise eine Langlochführung,
aufgenommen sind. Die Vorschubwalze 110 wird über einen Riemen
antrieb 112 in Drehbewegung gesetzt, wie dies durch einen
Pfeil 113 dargestellt ist. Die Achszapfen 111 stehen mit einer
sich ortsfest abstützenden Feder 114 in Verbindung, die der
Vorschubwalze 110 die Tendenz verleiht, sich in Richtung obere
Schneide 102 des Bandmessers 98 bzw. in Richtung Fuß 104 zu
bewegen. Die maximale Vorschubbewegung ist dabei durch den
Anschlag des Langlochschlitzes bestimmt, wobei dafür Sorge
getragen wird, daß die Vorschubwalze 110 nicht auf die Schneide
102 trifft.
Das Führungselement 95 besteht aus einer Platte 116, über die
ein Lederlappen 70 flächig bewegt werden kann. Ein Taster 118
weist einen um eine Achse 119 verschwenkbaren Arm 120 auf, an
dessen vorderem Ende eine Laufrolle 122 vorgesehen ist, die
in der in Fig. 4 dargestellten Stellung des Tasters 118 auf
der Platte 116 liegt. Der Taster 118 wird dabei durch eine
hier nicht näher dargestellte Feder gegen die Platte 116
gedrückt. Auf der dem Arm 120 gegenüberliegenden Seite der
Achse 119 ist der Taster 118 mit einem mechanischen Mittel
124 in Form eines Stabes 125 versehen, der sich geradlinig
zum Arm 120 fort erstreckt.
Der Stab 125 ist Teil einer Sensorvorrichtung 130, die die
jeweilige Verschwenkstellung des Stabes 125 erfaßt.
Die Sensorvorrichtung ist mit einer Prozeßeinheit 134 verbunden,
die wiederum mit dem Antrieb 112 der Vorschubwalze und dem
Stellantrieb 106 des Fußes 104 verbunden ist.
In der in Fig. 4 dargestellten Position befindet sich der
Taster in seiner Nullstellung, d. h. über die Sensorvorrichtung
wird der Prozeßeinheit 134 der Zustand gemeldet, in dem kein
Lederlappen 70 sich in der Vorrichtung 90 befindet. Es kann
nun vorgesehen sein, dieses Signal dahingehend zu nutzen, den
Antrieb von Vorschubwalze 110 und auch den Antrieb des Band
messers entweder anzuhalten oder auf reduzierten Lastbetrieb
zu fahren.
Wird nun ein Lederlappen 70 zugeführt, wie dies in Fig. 4
durch den Pfeil 117 angedeutet ist, wobei der Lederlappen 70
die Dicke D aufweist, so wird der Arm 120 des Tasters 118 von
der Platte 116 weggerichtet verschwenkt, wie dies durch einen
Pfeil 121 angedeutet ist. Die Laufrolle 122 läuft dann auf
der Außenfläche des Lederlappens 70, die der Fläche gegenüber
liegt, über die der Lederlappen 70 an der Platte 95 gleitet.
Die von der Sensorvorrichtung 30 erfaßte Verschwenkung, die
dann wieder eine Aussage über das Maß D, Dicke des Lederlappens
70 gibt, wird von der Prozeßeinheit 134 verarbeitet und darauf
hin der Fuß 104 so zugestellt, daß der Abstand zwischen Schnei
delinie der Schneide 102 des Bandmessers 98 und dem Fuß 104
D′/2 beträgt. Somit kann dann das in Fig. 3a auf der rechten
Seite dargestellte Spaltergebnis erzielt werden, wie dies
auch aus Fig. 5 auf der rechten Seite ersichtlich ist.
Nimmt das Dickenmaß des Lederlappens 70 zu, wie dies auf Fig. 5
auf der linken Seite zu erkennen ist, sich also die Dicke D
auf die Dicke D′ vergrößert, so wird der Arm 120 des Tasters
118 um ein entsprechendes Maß weiter verschwenkt, was wiederum
von der Sensorvorrichtung 130 registriert wird. Die in Fig. 5
mit unterbrochenen Linien dargestellte Stellung des Tasters 118
entspricht der Stellung, wie sie der Taster im Bereich der
Dicke D des Lederlappens 70 eingenommen hat. Die Dickenänderung
wird von der Prozeßeinheit 134 registriert und, wie zuvor
erwähnt, der Fuß 104 um das halbe Maß der Dickenänderung
zurückgestellt, wie dies in Fig. 5 durch den Pfeil 134 angezeigt
ist. In diesem Fall kann dann das in Fig. 3c auf der rechten
Seite gewünschte Spaltergebnis erzielt werden, d. h. daß Zu
schnitt 74′′ und Span 76′′ dieselbe Dicke aufweisen.
Es ist auch möglich, die in Fig. 4 und 5 dargestellte Vorschub
walze 110 über einen Arm verschwenkbar zu halten, entsprechend
der Ausgestaltung von Fig. 1.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin
dungsgemäßen Einrichtung 140 dargestellt, die, wie bereits
erwähnt, eine Vorschubwalze 150 und einen stellbaren Fuß 144
aufweist, so daß ein zwischen diesen transportierter Lederlappen
80 einem Bandmesser 148 zugeführt wird, so daß ein Spaltvorgang
durchgeführt werden kann, der zu einem Zuschnitt 82 und zu
einem Span 84 führt.
Bei dieser Ausführung erfaßt eine Sensorvorrichtung 160 direkt
die Auslenkung der Drehachse 151 der Vorschubwalze 150.
Die in Fig. 6 mit NL (Normallage) bezeichnete Lage der Drehachse
151 der Vorschubwalze 150 entspricht einer Normallage für die
Bearbeitung des Lederlappens 80. Wird nun ein Fremdgegenstand
86 mit in den Spalt zwischen Fuß 144 und Vorschubwalze 150
eingezogen, so wird die Vorschubwalze 150 bzw. deren Achse
151 um ein großes Maß, in der Darstellung von Fig. 6 nach unten
verschoben, das der Dicke DF des Fremdkörpers entspricht. Der
Fremdkörper 86 kann bspw. ein Kleidungsstück oder ein Körperteil
der Bedienungsperson der Einrichtung 140 sein, oder auch
Fremdteile, die am Lederlappen 80 haften. Überschreitet die
Auslenkung der Achse 150 ein Maß SW (Schwellwert), so wird
dies von der mit der Sensorvorrichtung 160 verbundenen Prozeß
einheit sofort registriert und über eine Sicherheitsvorrichtung
Sofortmaßnahmen wie "Antriebstop" oder "Maschine aus" ein
geleitet. Wird also ein Schwellwert überschritten, wird der
zuvor beschriebene Nachstellmechanismus des Fußes 144 nicht
ausgelöst, sondern über die Sicherheitsvorrichtung mit vor
rangiger Priorität die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen
ergriffen. Der Schwellwert kann dadurch festgelegt werden,
daß die zu erwartenden Schwankungsbreiten der Dicken von zu
bearbeitenden Lederlappen 80 eingegeben werden, die in einem
gewissen Bereich liegen. Wird dieses Maß überschritten, kann
es sich nicht mehr um eine Dickenänderung des zu bearbeitenden
Lederlappens 80 handeln, sondern es müssen Fremd- oder sonstige
Störkörper mit eingezogen worden sein.
Claims (11)
1. Einrichtung zum Bearbeiten von lappenartigen Werkstücken
(56, 60, 70, 80), insbesondere aus Leder oder Lederer
satz oder anderen Werkstoffen, mit einer, ein Messer
(18, 98, 148) aufweisende Schneidevorrichtung (12,
92), mittels derer Schärf- oder Spaltvorgänge an den
Werkstücken (56, 60, 70, 80) durchgeführt werden, mit
zumindest einem Führungselement (14, 94, 95, 144) und
zumindest einem, gegen eine Kraft bewegbares Transport
element (16, 96, 97), dem durch die Kraft die Tendenz
verliehen wird, sich in Richtung Führungselement (14,
94, 95, 144) zu bewegen, wobei die Werkstücke (56,
60, 70, 80) zwischen Führungselement (14, 94, 95, 144)
und Transportelement (16, 96, 97), dabei mit diesen in
Berührung stehend, dem Messer (18, 98, 148) zugeführt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorvorrich
tung (50, 130, 160) vorgesehen ist, die die jeweilige
Relativstellung zwischen Führungselement (14, 94, 95,
144) und bewegbarem Transportelement (16, 96, 97) erfaßt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorvorrichtung (50, 130, 160) mit einer
Prozeßeinheit (54, 134) verbunden ist, die das von der
Sensorvorrichtung (50, 130, 160) erhaltene Meßsignal
in ein Steuersignal umwandelt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozeßeinheit (54, 134) mit einem Stellantrieb
(26, 103) eines in Transportrichtung der Werkstücke
(56, 70) gesehen unmittelbar vor dem Messer (18, 98)
angeordneten Führungselementes (14, 94) verbunden ist,
und dieses Führungselement (14, 94) während der Bear
beitung eines Werkstückes (56, 70) in Abhängigkeit
des Meßsignales der Sensorvorrichtung (50, 130) stellt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (50, 30,
160) berührungslos die Lage oder Lageänderung des
Transportelementes (16, 96, 97) erfaßt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Transportelement (16, 96), wie
an sich bekannt, als angetriebene Vorschubwalze (30,
110) ausgebildet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorschubwalze (30) von einem, um eine Achse
(34) verschwenkbaren Vorschublagerarm (32) getragen
ist, und daß die Sensorvorrichtung (50) die Drehwinkel
änderung Δ α oder ein lineares Bewegungsmoment derselben
des Vorschublagerarmes (32) erfaßt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß mechanische Mittel (44, 124) vor
gesehen sind, die gegenüber dem Absolutmaß der Bewegung
des Transportelementes (16, 96) entsprechend vergrößerte
Wegmaße ergeben, und daß die Sensorvorrichtung (50,
130) diese vergrößerten Wegmaße erfaßt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein, in Transportrichtung der
Werkstücke (70) gesehen, im Abstand vor der vorschub
walze (110) als Taster (118) ausgebildetes Transport
element (97) vorgesehen ist, und daß die Sensorvorrich
tung (130) die jeweilige Relativstellung des Tasters
(118) zum Führungselement (95) erfaßt.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Prozeßeinheit (54, 134) die
von der Sensorvorrichtung (50, 130) erhaltenen Meßwerte
im Hinblick auf vorgegebene Kriterien auswertet, und
daß die Prozeßeinheit über Steuereinheiten mit der
Energieversorgung von Bauelementen der Einrichtung,
insbesondere dem Antrieb (20, 112) der Vorschubwalze
(30, 110) und/oder dem Antrieb (20) der Schneidevor
richtung (12) verbunden ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Prozeßeinheit (54, 134) Teil
einer Sicherheitsvorrichtung ist, die mit der Energie
versorgung und/oder den Antriebseinheiten und/oder
einer Steuerprogrammiereinheit verbunden ist, und bei
Überschreiten von durch die Sensorvorrichtung (50,
130, 160) erfaßten Meßdaten Sicherheitsmaßnahmen, wie
"Programmstop", "Vorschubwalzenstop" bzw. "Messeran
triebstop" auslöst.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sicherheitsvorrichtung die von der Sensorvor
richtung (50, 130, 160) erfaßten Meßdaten vorrangig
zugespeist werden.
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |