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Automatische Abschneidevorrichtung für Strangpressen Die Erfindung
betrifft eine automatische Abschneidevorrichtung zur Abtrennung von Abschnitten
bestimmter Länge von dem aus einer Strangpresse austretenden Massestrang.
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Außer den üblichen von Hand betätigten Abschneidevorrichtungen sind
auch bereits automatisch arbeitende Vorrichtungen bekannt, bei welchen der llassestrang
über eine Meßwalze läuft, durch die über geeignete Kupplungen die eigentliche Schneidvorrichtung
betätigt wird.
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Diese bekannten Vorrichtungen, bei denen die Energie für die Betätigung
der Abchneidevorrichtung unter rein mechanischer Übertragung von der lteßwalze aus
durch den sich fortbewegenden Massestrang geliefert wird, dieser also mechanische
Arbeit leisten muß, besitzen den erheblichen Nachteil, daß, insbesondere bei geringen
Stranggeschwindigkeiten sowie bei niedrigem Gewicht des Stranges, das Arbeitsvermögen
des Stranges vielfach nicht ausreicht, um die erforderlichen Energien aufzubringen
und damit ein einwandfreies Arbeiten der Schneidevorrichtung und damit die Trennung
von Abschnitten bestimmter Länge vom Strang zu bewirken.
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Außerdem wird hierbei durch die Meßwalze, welche durch die von ihr
mitzunehmenden Vorrichtungen belastet ist, eine unerwünschte bremsende bzw. stauchende
Wirkung auf den Strang ausgeübt. Diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch,
daß durch die von dem Strang angetriebene 1leßwalze lediglich Steuerimpulse gegeben
werden und die Abschneidevorrichtung mit einem besonderen durch diese Impulse geschalteten
Antrieb ausgerüstet ist.
Der oder die diesem Zwecke dienenden Motore
mit den Antriebsvorrichtungen für das oder die Schneidwerkzeuge sind hierbei in
dem üblichen vorwärts der Meßwalze angeordneten Abschneidewagen untergebracht.
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Die -,%Ießwalze selbst, deren Umfang zweckmäßig etwas größer ist als
die Länge der abzuschneidenden Strangabschnitte und deren Durchmesser vorzugsweise
verstellbar ist, um die Länge der Strangabschnitte einstellen zu können, ist gemäß
der Erfindung mit einer Kontaktscheibe ausgerüstet bzw. gekuppelt, die ein oder
mehrere Schütze steuert, welche ihrerseits wieder einen oder mehrere Motore bzw.
Magneten betätigen.
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Die Meßwalze ist also von jeder mechanischen Arbeit entlastet und
wirkt nicht, wie bei den bekannten Ausführungsformen von Abschneideautomaten in
den verschiedenen Zeitpunkten mehr oder weniger stark bremsend bzw. stauchend auf
den Strang ein, sondern arbeitet völlig unabhängig von dessen Geschwindigkeit und
Gewicht.
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Da durch die an der Meßwalze vorgesehenen Kontakte sowohl ein wie
auch mehrere Motoren geschaltet werden können, die wieder verschiedenartige Abschneidevorrichtungen
betätigen, ist die neue Abschneidevorrichtung für die verschiedensten Zwecke brauchbar,
insbesondere auch wenn es sich, wie dies beispielsweise beim Abschneiden von Strangfalzziegeln,
nicht nur um ein Schneiden auf Länge, sondern außerdem das Abschneiden der Nasenabfälle
und die Betätigung der Schablonen für die Formgebung der Oberfläche handelt.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung der
Gesamtanordnung so, daß während des Betriebes in sehr einfacher Weise ein Verstellen
der Lage der Schnittflächen möglich ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung an Hand der Abbildungen hervor, die die neue Abschneidevorrichtung
in schematischer Darstellung veranschaulichen, und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht
der Gesamtanordnung vom Pressenmundstück bis zur Abschneidevorrichtung, Abb. 2 die
Abschneidevorrichtung selbst in Ansicht quer zum Strang, Abb. 3 ein Schaltschema
mit der die Verstellung der Schnittfläche während des Betriebes ermöglichenden Vorrichtung;
Abb..I zeigt die zusätzliche Anordnung einer Profilierungsvorrichtung und Abb. 5
eine weitere Ausführungsform mit Steuerung der Abschneidapparatur nicht durch eine
Meßwalze, sondern durch eine Fotozelle.
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In den Abb. i und 2 ist die einfachste Ausbildungsform der neuen Vorrichtung
dargestellt, wie sie in Frage kommt, wenn es sich lediglich darum handelt, vom Strang
Formlinge von einer bestimmten Länge abzuschneiden.
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Mit a ist, lediglich angedeutet, das Mundstück einer Strangpresse
bezeichnet, aus welcher der lfassestrang b heraustritt, der über eine oder mehrere,
nach dem Ausführungsbeispiel zwei Eilfswalzen c rollt, zwischen denen die mit einer
Kontaktscheibe e verbundene Meßwalze d (Abb. 3) liegt.
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Von dieser Kontaktscheibe aus werden ein oder mehrere Schütze f gesteuert,
die ihrerseits den oder die Motoren der Schneidevorrichtung bzw. sonstigen Vorrichtungen
betätigen.
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Nach Passieren der Meßwalze gelangt der Strang weiter über eine Gleitbahn
auf und über die Rollen h oder eine Gleitbahn des Abschneidewagens g.
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Unterhalb der Rollenbahn lt sind in der Rahmenkonstruktion
dieses Abschneidewagens,zweckmäßig in einem sie umschließenden Gehäuse, Antrieb
und Getriebe der neuen Abschneidevorrichtung untergebracht. Zwecks deutlicher Darstellung
der Funktion der miteinander zusammenwirkenden Teile ist der Wagen verlängert dargestellt,
ferner sind die der Steuerung der verschiedenen Vorgänge dienenden Kurvenscheiben,
die normalerweise unmittelbar auf einer gemeinsamen Hauptwelle sitzen, um 9o° gedreht,
durch Schneckenräder angetrieben, gezeichnet. In der folgenden Einzelbeschreibung
ist jedoch von der Anordnung der verschiedenen Steuerscheiben usw. unmittelbar auf
der Welle ausgegangen.
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Der Antrieb der neuen Abschneidevorrichtung erfolgt von einem Motor
i aus, der über ein Schneckengetriebe k, l eine quer zur Motorwelle, d. h.
in der Strangrichtung liegende Hauptwelle m antreibt.
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Auf der Welle in sitzen eine Kontaktscheibe n, ferner ein Bremsnocken
o, eine Kurvenscheibe p und ein Kegelrad q, von dein aus über ein mit ihm zusammenwirkendes
weiteres Kegelrad r die eigentliche Abschneidevorrichtung 7v betätigt wird.
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Diese Teile wirken in folgender Weise: In dem Augenblick, in dem das
Ende des Massestranges b ein kleines Stück, zweckmäßig etwa 25 mm weit, über die
Schnittebene S gelangt ist, gibt die Meßwalze d Kontakt. Hierdurch wird über das
Schütz f der Antriebsstromkreis des 'Motors i geschlossen und dieser und damit die
Welle in beginnen zu laufen. Durch das beim Drehen der Kurvenscheibe p erfolgende
Ablaufen der Endrolle des Fühlhebels it eines am Rahmen des Wagens g angelenkten
Gestänges t, welches sich anderseits lose an einem festen Punkt abstützt, von dem
Nockenansatz der Kurvenscheibe p wird der bis zu diesem Zeitpunkt hierdurch arretierte
Wagen g freigegeben, so daß er aus der mundstücknahen Endstellung gemäß Abbildung
nach rechts rollen kann.
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Damit der notwendige Wagenweg nicht einen ebenso großen Hub der Auflaufkurve
auf der Nockenscheibe p bedingt, wird in das Gestänge, das einerseits die Arretierung,
anderseits die Rückholung des Wagens bewirkt, eine Hebelübersetzung eingeschaltet,
deren Funktion aus der Abbildung ohne weiteres ersichtlich ist. Die Freigabe des
Wagens durch die Nockenscheibe p und das damit zusammenwirkende Gestänge muß so
erfolgen, daß der Wagen dem Vorschubdruck des Stranges frei folgen kann, während
das Riickholen des Wagens zwangsläufig erfolgt. Dies wird durch entsprechende
Ausbildung
der Auflaufkurven der Nockenscheibe p so erzielt, daß im Augenblick des Abrollens
des Fühlhebels t, u von dem Nocken p der Fühler zeitweise außer Kontakt mit
der Scheibe kommt, wie dargestellt.
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Die Bewegung des Wagens ergibt sich dadurch, daß gleichzeitig oder
im wesentlichen gleichzeitig durch die auf der Welle sitzende Kurvenscheibe o, auf
deren Nocken o' der die Bremse v betätigende Hebel v' mit seiner Endrolle aufläuft,
diese wirksam wird und die mit ihr gekuppelte eine oder mehrere der Rollen h abbremst.
Sollen zwei oder mehrere dieser Rollen arretiert werden, so können diese, wie dargestellt,
untereinander oder auch jede für sich mit der Bremse v gekuppelt werden. Von dem
Augenblick der Arretierung der Rollen an wird durch die Reibung des Stranges gegenüber
diesen der Wagen g mitgenommen.
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Ist der Abschneidewagen mit einer Gleitbahn statt der Rollen ausgerüstet,
so wird die Bremse überflüssig.
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Gleichzeitig wird durch die Kegelräder q, r, über eine Kurbel
n die Schneidvorrichtung in Gestalt des Bügels w mit Abschneidedraht
x, die innerhalb des Rahmens schwenkbar angelenkt ist, betätigt, der Abschneidedraht
x erreicht den Strang und der oder die Preßlinge, gemäß dem Ausführungsbeispiel
zwei, werden abgeschnitten.
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Sobald die Schneidevorrichtung am Ende ihres Weges angelangt ist,
hat die Nockenscheibe o sich soweit gedreht, daß die Bremse vv' wieder gelöst ist.
Durch die auf das Gestänge t wirkende Kurvenscheibe p wird durch Auflaufen der Fühlrolle
u auf diese bei weiterer Drehung der Welle m die zwangsläufige Rückbewegung des
Wagens g bewirkt, bis dieser seine mundstücknahe Endstellung erreicht hat, wo er
gegen ein elastisches Polster gedrückt wird. Dieses elastische Polster liefert im
Augenblick der Entsperrung des Wagens eine zusätzliche Beschleunigungskraft.
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In diesem Augenblick wird durch die auf der Welle in angeordnete Kontaktscheibe
l über einen Hilfskontakt h der Steuerstrom unterbrochen und der -Motor stillgesetzt,
bis im Zuge des Fortschreitens des austretenden Stranges dessen Ende über die Schnittebene
gelangt ist und die Meßwalze d erneut Kontakt gibt.
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Der Durchmesser der Meßwalze d kann verstellbar sein. An ihr können
selbstverständlich auch statt eines mehrere Kontakte angeordnet sein und es können
in der grundsätzlich gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, statt eines Motors
oder Magneten mehrere von solchen, die verschiedene Vorgänge auszuführen haben,
wie beispielsweise außer dem Schneiden auf Länge das Abschneiden der Nasenabfälle
und die Betätigung von Schablonen o. dgl. gesteuert werden.
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Mit i' (Abb. d) ist ein solcher Motor mit einer mit ihm gekuppelten
Profilierungseinrichtung f gezeichnet, der über ein Schütz f' geschaltet wird.
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Das Wesentliche bei allen Ausführungsformen der Erfindung besteht
darin, daß der auf dem Abschneidewagen angeordnete Motor über die von ihm angetriebene
Welle die Freigabe des Wagens, die Kupplung des Wagens mit dem Strang, das Schneiden
und das Rückholen des Wagens bewirkt.
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Hierbei wird die, wie beschrieben, beispielsweise bügelartig ausgebildete
Schneidevorrichtung w von dem Motor über eine Untersetzung von i : 2 angetrieben.
Dadurch wird erreicht, daß nach Beendigung des Schneidvorganges ohne Rückholung
der Schneidvorrichtung w diese in der erreichten Stellung w' stehen bleibt und der
Wagen sofort in die Ausgangsstellung nahe dem Pressenmundstück zurückgefahren werden
kann. Beim nächsten Schnittvorgang bewegt sich die Schneidvorrichtung aus der gestrichelten
Stellung w' in die Stellung w.
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Der Antrieb der Schneidvorrichtung durch eine Kurbel ist grundsätzlich
in Abb. 2 dargestellt, aus der, ohne daß dies näherer Erläuterung bedarf, hervorgeht,
wie sich derart im Verlaufe einer halben Kurbelumdrehung drei Phasen, die der Beschleunigung
des Wagens, des Schneidens und des Zurücklaufens des Wagens ergeben.
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Der Antrieb mittels Kurbel ergibt eine harmonische Beschleunigung
des Abschneidebügels und damit seine geringere Beanspruchung. Durch die beschriebene
Art des Schneidbügelantriebes wird die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung bei einfachstem
Aufbau erheblich erhöht.
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Die dargestellte Hebelübersetzung zwischen Kurbel und Schneidbügel
führt zu räumlich, wie gewichtsmäßig kleinen Abmessungen des Antriebes der Schneidvorrichtung,
was insbesondere für geringe Strangquerschnitte von Bedeutung ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Motor auch zur Betätigung
einer Transportvorrichtung für die Wegförderung der Abfälle benutzt werden (in den
Abbildungen nicht dargestellt). Die ganze Vorrichtung ist im Ergebnis der Maßnahmen
gemäß der Erfindung sowohl in mechanischer, wie in elektrischer Hinsicht von außerordentlich
einfacher Bauart. Das Gewicht des Wagens wird daher nicht in unzulässiger Weise
erhöht und es tritt hierdurch keine stauchende Rückwirkung auf den Strang ein.
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Um die für die Beschleunigung des Wagens notwendige zusätzliche Kraft
so klein wie möglich zu halten, muß das Gestell so austariert werden, daß die Erdbeschleunigung
den größten Teil der hierfür notwendigen Energie aufbringt und der Strang nur die
Reibung der Ruhe zu überwinden hat. Mit anderen Worten: Der Wagen wird derart geneigt
angeordnet, daß er gerade die Tendenz hat, abzulaufen, wenn er durch die Kurvenscheibe
gesteuert, freigegeben wird. Dadurch wird die Gewähr für ein sicheres Mitnehmen
des Wagens durch den Strang erzielt. Zu diesem Zwecke ist eine Libelle zur Kontrolle
nach dem erstmaligen Austarieren zweckmäßig.
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Die Fig. 3 zeigt in weiterer Ausbildung der Erfindung die bei der
neuen Vorrichtung mögliche Verstellbarkeit der Schnitt- bzw. Abfallänge, ohne daß
eine Auswechselung von Zahnrädern oder der Meßwalze erforderlich wird.
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Zu diesem Zweck wird zwischen die eigentliche
Meßwalze
d und die Kontaktscheibe e ein Reibradgetriebe y geschaltet, welches durch die mittels
einer Handkurbel o. dgl. betätigte Gewindespindel z eine Verstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Kontaktscheibe e ermöglicht, indem die Reibscheibe y mehr oder weniger dem Zentrum
der antreibenden Reibscheibe an der Meßwalze d genähert und hierdurch ihre und damit
die Umdrehungszahl der Kontaktscheibe e verkleinert oder vergrößert wird. Auf diese
Weise ist also stufenlos und während des Betriebes jede beliebige Schneid-bzw. Abfall-Länge
genau einstellbar.
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Abb. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Steuerung der neuen Abschneidevorrichtung
mit Hilfe einer Fotozelle an Stelle einer Meßwalze, die sich insbesondere für das
abfallose Abschneiden von Formlingen vom Massestrang eignet. Diese Steuerung besteht
aus einer Lichtquelle mit einer dieser vorgeschalteten Linse bzw. einem Linsensystem
auf der einen Seite und einer Fotozelle auf der anderen Seite des Stranges. Diese
Fotozelle steuert ihrerseits über ein Relais usw. den oder die Motoren der Abschneidevorrichtung.
Hierbei wird das Linsensystem so ausgebildet und angeordnet, daß der Schnittpunkt
der hindurchgehenden Lichtstrahlen genau mit der Außenkante des zwischen Lichtquelle
und Fotozelle hindurchgeführten Massestranges zusammenfällt.
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Die freie Durchtrittsmöglichkeit für das Licht wird dadurch erzielt,
daß die abgeschnittenen Formlinge durch ein mit größerer Geschwindigkeit als der
maximalen Stranggeschwindigkeit laufendes Band abtransportiert werden, so daß sich
vorwärts der Schnittebene sofort nach Beendigung des Schnittes ein Zwischenraum
ergibt, durch den das Licht wieder freien Durchtritt zur Fotozelle erhält, bis der
Zeitpunkt für den nächsten Schaltvorgang gekommen ist, der Durchtritt der Lichtstrahlen
durch den Massestrang unterbrochen wird und derart die Fotozelle den Steuerimpuls
für die Inbetriebsetzung der Abschneidevorrichtung gibt.
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Obwohl vorstehend die Erfindung an Hand einiger besonderer Ausführungsbeispiele
beschrieben und in den Abbildungen dargestellt worden ist, ist sie keineswegs auf
diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abgeändert
werden, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.