DE8807744U1

DE8807744U1 - Vorrichtung zum Schneiden von Folien

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Publication number: DE8807744U1
Application number: DE8807744U
Authority: DE
Original assignee: Emmendinger Maschinenbau 7830 Emmendingen De GmbH
Current assignee: Emmendinger Maschinenbau 7830 Emmendingen De GmbH
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1988-08-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Folien quer zu ihrem Vorschub, mit einem mit insbesondere konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Zuführ-Walzenpaar, mit einem in Vorschubrichtung der Folie den Schneidwerkzeugen näher als die Zuführwalzen angeordneten Zugwalzenpaar, welches während des Schneidvorganges außer Wirkung ist, und mit einer Einrichtung zum Festklemmen der Folie während des Schneidvorganges.

Eine derartige Schneidvorrichtung ist aus der Praxis bekannt. { 25 Zum Festklemmen der Folie während des Schneidvorganges und
des weiteren Antriebes der Zuführwalzen dient ein zwischen
den Zuführwalzen und dem eigentlichen Schneidwerkzeug angeordneter Niederhalter, der die zunächst noch weiterbewegte
Folie beaufschlagt und gegenüber einer Unterlage festklemmt

und während des Schneidens festhält. In der ersten Phase, in
der der Niederhalter wirksam wird, findet noch eine mehr und
mehr abgebremste Relativbewegung zwischen Niederhalter und Folie einerseits und Folie und Unterlage andererseits statt,die zu Beschädigungen und Kratzern oder gar Folienstreckungen führen kann. Gleichzeitig mit dem Absenken des Niederhalters auf

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die Folie und deren Unterlage wird bei dieser bekannten Schneidvorrichtung eine der Zugwalzen von der Folie wegbearegt und zwar in der Regel die obere Zugwalze abgehoben, um die von diesen Zugwalzen gemeinsam ausgehende Antriebskraft aufzuheben, so daß die Folie im Bereich des Schneidwerkzeuges tatsächlich stillsteht.

Aus Gründen einer möglichst einfachen Konstruktion wird dabei die nicht wegbewegte, unter der Folie befindliche Zugwalze permanent angetrieben, so daß sie ihrerseits die auf ihr stillstehende Folie ständig an derselben Stelle, wenn auch nur mit geringer Querkraft beaufschlagt. Dies kann wiederum zu Schaden an der Folie an dieser Stelle führen, ebenso wie das anschließende Absenken der zweiten Zugwalze, wenn diese dann mit der Folie in Berührung kommt und wieder anläuft. Ein weiterer Nachteil ergibt sich dabei aus der Notwendigkeit, erhebliche Massen, nämlich einerseits den Niederhalter und andererseits die abhebbare Zugwalze, bewegen und beschleunigen zu müssen, äo daß die Leistung dieser vorbekannten Vorrichtung erheblich eingeschränkt ist. Ferner ist durch die erwähnten Relativbewegungen am Niederhalter und an der Zugwalze und durch auftretenden Schlupf die Genauigkeit bei der zu bestimmenden Länge des abzuschneidenden Folienstückes beschränkt, so daß bei dieser bekannten Vorrichtung sicherheitshalber trotz eines vorhandenen Wegmeßgerätes eine etwas zu große Länge an Folie abgeschnitten wird, die einen Nachschneidevorgang notwendig macht. Bei diesem Nachschneidevorgang wird erst die wirkliche genaue Länge des jeweiligen Folienstückes hergestellt, wobei sich in nachteiliger Weise ein Abfallstreifen ergibt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher die Leistung und die Genauigkeit erhöht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß die beiden Zugwalzen des Zugwalzenpaares während des Schneidvorgai.ges in ihrer die Folie einspannenden Klemmstellung stillstehen und als Einrichtung zum Festklemmen der Folie dienen.

Somit entfällt das Abheben einer der Zugwalzen mit der erforderlichen Beschleunigung und Zeit für diesen Vorgang und vor allem entfällt die Notwendigkeit eines Niederhalters, weil nun die beiden Zugwalzen auch während des Stillstandes der Folie eine Funktion haben, nämlich die Folie festzulegen. Die eigentlich dem Vorschub der Folie dienenden Zugwalzen erhalten somit eine ihrem Zweck scheinbar widersinnige Zusatzfunktion, indem sie während der Schneidphase als Klemmvorrichtung zum Festlegen der Folie dienen. Der Schneidvorgang kann also ungestört von den permanent angetriebenen Zuführwalzen erfolgen, da der dadurch erforderliche Puffer durch die Materialschlauire gebildet werden kann, die während des Schneidens in dem Schlaufenspeicher anwachsen und nach dem Schneiden wieder kleiner werden kann. In vorteilhafter Weise wird dabei der maschinelle Aufwand vermindert, daß ein Niederhalter lund eine Anhebevorrichtung für eine der Zugwalzen vermieden wiTd. Gleichzeitig können durch diese Maßnahme kür-

\ zere Taktzeiten und eine höhere Genauigkeit erzielt werden.

j Besonders zweckmäßig ist ejs dabei, wenn die Zugwalzen einen programmierten Servoantrieb haben. Dadurch kann je nach zu j bearbeitender Folie durch diesen Antrieb und seine Programmierung berücksichtigt werden, welche Zeit die Beschleunigung 30 der Folie beim Anfahren der Zugwalzen, die eigentliche gleichbleibende Zugwalzengeschwindigkeit für den Folienvorschub und &igr; anschließend wieder die Abbremsphase jeweils dauern sollen. \ Es läßt sich also über die Steuerung oder Programmierung des Servorantriebes eine optimale Antriebsgeschwindigkeit für die 35 jeweils durchlaufende Folie einstellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, «aß die Wegmessung zur Bestimmung der jeweils abzuschneidenden Folienlänge in den insbesondere CNC" gesteuerten Servorantrieb integriert ist. Dadurch wird die Genauigkeit und auch die Arbeitsgeschwindigkeit weiter erhöht, da keine Verluste für die Übermittlung der Information über die abzuschneidende Länge zu dem Antrieb auftreten. SoIiL beispielsweise ein Folienstück von 2,5 m abgetrennt werden, kann durch die Programmierung und die Wegmessung dafür gesorgt werden, daß nach dem Durchlauf von z.B. 2,2o rä die Abbremsphase an dem Servomotor und damit an den Zugwalzen beginnt,um nach genau 2,50 m mit dem Stillstand der Zugwalzen zu enden.

Eine weitere Verbesserung der Genauigkeit unter den Millimeterbereich kann dadurch erreicht werden, daß zwischen den permanent angetriebenen Zuführwalzen und den Zugwalzen ein Speicher, insbesondere ein Schlaufenspeicher vorgesehen ist, die Materialschlaufe dieses Schlaufenspeichers vorzugsweise wenigstens eine Tänzerwalze aufweist, deren Auf- und Abbewegung bei der sich ergebenden Vergrößerung und Verkleinerung der Materialschlaufe meßbar und vorzugsweise in die Steuerung eingebbar ist. Ist z.B. die Tänzerwalze für eine bestimmte Wegstrecke der Folie zu weit abgesenkt, kann die Motordrehzahl, sobald der oder die Servomotoren laufen, erhöht werden, während bei zu sehr angehobener Tänzerwalze eine Heri^setzung der Motordrehzahl erfolgen kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zur Steigerung der Genauigkeit beim Abschneiden der Folie und vor allem zur Verminderung der Gefahr von Schlupf kann darin bestehen, daß beide Zugwalzen mechanisch angetrieben sind. Dadurch entfällt die Übertragung der Antriebskraft von einer angetriebenen Zugwalze über die Folie auf die zweite Walze, was insbesondere beim Anlaufen und auch beim Abbremsen günstig ist Dabei ist es möglich, daß ein Servomotor über Vorpe'ege lit beiden Zugwalzen gekuppelt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß beide Walzen jeweils mit einem insbesondere

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CNC-gesteuerten Servomotor angetrieben sind. Dies hat gegenüber der Lösung mit nur einem Motor mit Vorgelege den Vorteil der größeren Geschwindigkeit und erlaubt eine präzise Synchronisierung der Antriebe der beiden Zugwalzen mit Hilfe der elektronischen Steuerungen der beiden Motoren.

Vor allem bei Verwendung CNC-gesteuerter Antriebsmotoren ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit dahingehend, daß wenigstens eine Lichtschranke zum Erfassen von auf der Folie befindlichen, dem jeweiligen Schneidmaß entsprechenden Markierungen od.dgl. vorgesehen ist. Deren Ansprechen kann dann unmittelbar auf die Steuerung der Antriebsmotoren wirken.

Insgesamt ergibt sich eine Vorrichtung, mit welcher Folien, die beispielsweise von Rollen abgewickelt werden oder unmittelbar aus entsprechenden Herstellungsmaschinen kommen, quer zu ihrer Vorschubrichtung zerschnitten werden können, wobei aufgrund der geringen bewegbaren Massen der zum jeweiligen Festlegen der Folie während des Schneidvorganges erforderlichen Teile und der präzisen Steuerung der Zugwalzen eine hohe Vorschubgeschwindigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit und gleichzeitig eine hohe Genauigkeit erlaubt, so daß ein Nachschneiden der abgeschnittenen Folien in aller Regel entfallen kann.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abschneiden einer vorgeschobenen Folie quer zu ihrer Vorschubrichtung in Seitenansicht während des Durchlaufes der Folie und

Fig. 2 eine def Fig. 1 entsprechende Ansicht der Vorrichtung bei weiterhin zugefUhrter Folie, die aber im Schneid-

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bereich stillgesetzt ist, unmittelbar nach der Durch führung eines Schnittes.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Schneiden einer Folie 2 quer zu ihrem durch den Pfeil Pf 1 in Fig.1 angedeuteten Vorschub. Die Folie 2 kommt dabei beispielsweise von einer nicht näher dargestellten Vorratsrolle oder unmittelbar aus einer sie herstellenden Maschine. Am Einlauf in die Vorrichtung ist: ein mit konstanter Geschwindigkeit gemäß den Pfeilen Pf 2 arbeitendes Zuführ-Walzenpaar mit zwei Zuführwalzen 3 vorgesehen. Ferner hat die Vorrichtung 1 ein in Vorschubrichtung der Folie 2 den Schneidwerkzeugen 4 näher als die Zuführwalzen 3 angeordnetes Paar von Zugwalzen 5, die während des Vorschubes gemäß den Pfeilen Pf 3 ebenfalls angetrieben sind, während des Schneidvorganges gemäß Fig. 2 aber außer Wirkung sind.

Damit während des Schneidvorganges die Folie 2 nicht nur stillgesetzt, sondern festgelegt ist, sind die Zugwalzen 5

gleichzeitig als Einrichtung zum Festklemmen der Folie 2 dadurch ausgestaltet, daß sie während des Schneidvorganges in ihrer die Folie 2 einspannenden Klemmstellung stillstehen. Ein spezieller Niederhalter od.dgl. zum Festlegen der Folie ( 25 gegenüber einer Unterlage wird also vermieden. Zwischen den permanent angetriebenen Zuführwalzen 3 und den Zugwalzen 5 ist dabei ein Schlaufenspeicher 6 vorgesehen. Die Materialschlaufe in dem Schlaufenspeicher 6 ist während des Durchlaufes der Folie 2 kleiner und wächst während des Still-Standes der Zugwalzen 5 durch den weiteren Antrieb der Zuführwalzen 3.

Die Zugwalzen 5 haben zweckmäßigerweise einen programmierten Servoantrieb, der in den Gehäusen 7 untergebracht sein kann. Damit kann die Zeit der Beschleunigung der Folie 2 beim An-

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fahren der Zugwalzen 5, die Dauer der gleichbleibenden Zugwalzengeschwindigkeit für den Folienvorschub und anschliessend die Dauer der Abbremsphase jeweils vorgewählt und optimal unter Berücksichtigung der jeweils zu bearbeitenden Folie und der abzuschneidenden Länge eingestellt werden. Dabei kann auch die Wegmessung zur Bestimmung der jeweils abzuschneidenden Folienlänge in diesen CNC-gesteuerten Servoantrieb innerhalb der Gehäuse 7 integriert sein.

Eine wichtige Verbesserung der Genauigkeit unter den Millimeterbereich wird dadurch erreicht, daß die Materialschlaufe in dem Schlaufenspeicher 6 eine Tänzerwalze 8 aufweist, deren Auf- und Abbewegung gemäß dem Pfeil Pf 4 in Fig.2 meßbar und vorzugsweise ebenfalls in die Steuerung des Antriebes der WaI-zen 5 eingebbar ist. Ist die Tänzerwalze 8 für eine bestimmte Wegstrecke der Folie zu weit abgesenkt, kann die Motordrehzahl erhöht werden, befindet sich für die jeweils vorprogrammierte Wegstrecke der Folie die Tänzerwalze 8 zu hoch, kann die Motordrehaahl gesenkt werden.

Im Ausführungsbeispiel erkennt man, daß beide Zugwalzen 5 an etwa übereinstimmenden Gehäusen 7 angeordnet sind, also beide jeweils einen Servomotor mit entsprechender Steuerung aufweisen können, so daß sie über die Elektronik ihrer Steuerung gut synchronisiert werden können und beim Anlaufen der Zugwalzen 5 von jeder Walze 5 eine entsprechende Vorschubkraft auf die Folie 2 ausgeübt wird, also ein Schlupf praktisch ausgeschlossen werden kann.

Insgesamt erlaubt die Vorrichtung 1 eine hohe Taktzahl mit z.B. 90 bis 100 Schnitten pro Minute. Gleichzeitig ergibt sich eine derart hohe Genauigkeit mit Abweichungen von weniger als einem halben Millimeter beispielsweise 0,3 mm, so daß sich ein Nachschneiden des nach und nach gebildeten Paketes von abgeschnittenen Folien erübrigt. Die CNC-Steuerung der Servo-

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motoren erlaubt es, eine Druckmarkensteuerung mit Hilfe einer Lichtschranke vorzusehen, wodurch bedruckte Folien ebenfalls mit hoher Genauigkeit geschnitten werden können. Da ein Niederhalter für das Festlegen der Folie 2 während des Schneid-Vorganges und ein Schlupf beim Anlaufend der Zugwalzen 5 vermieden :.werden, werden Kratzen und Beschädigungen der Folien praktisch ausgeschlossen. Darüberhinaus ergibt sich durch das Vermeiden des Abhebens einer Zugwalze und des Einschaltens eines Niederhalters ein ruhigerer Folienlauf, der durch die Tänzerwalze 8 noch unterstützt wird. Außerdem arbeitet die

gesamte Vorrichtung 1 geräuscharm, ist einfach bedienbar und hat einen geringeren ünergieverbrauch, da die Kräfte zum An- ) heben einer Zugwalze und zum Abwärts- und anschließend wieder Aufwärtsbewegen eines Niederhalters entfallen.

Die Schneidwerkzeuge 4 bestehen in bekannter Weise aus einem feststehenden Untermesser und einem von oben nach unten bewegten Obermesser, welches im Ausführungsbeispiel über einen Servomotor und einen Exzenter 9 angetrieben ist.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.

Ansprüche
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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Schneiden von Folien (2) quer zu ihrem Vorschub, mit einem mit insbesondere konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Zuführ-Walzenpaar (3), mit einem in Vorschub -ichtung der Folie (2) den Schneidwerkzeugen C4) näher als die Zuführwalzen (3) angeordneten Zugwalzenpaar (5), welches während "ies Schneidvorganges außer Wirkung ist und mit einer Einrichtung zum Festklemmen der Folie (2) während des Schneidvorganges, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugwalzen (5) während des Schneidvorganges in ihrer die Folie (2) einspannenden Klemmstellung stillstehen und als Einrichtung zum Festklemmen der Folie (2) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugwalzen (5) einen programmierten Servoantrieb haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegmesser zur Bestimmung der jeweils abzuschneidenden Folienlänge in den insbesondere CNC-gesteuerten Servoantrieb integriert ist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den permanent angetriebenen Zuführwalzen (3) und den Zugwalzen (5) ein Speicher für üie Folie, insbesondere ein Schlaufenspeicher (6) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Schlaufenspeicher (6) vorgesehene Materialschlaufe wenigstens eine Tänzerwalze (8)

.Q aufweist, deren Auf- und Abbewegung bei der sich ergebenden Vergrößerung und Verkleinerung der Materiaj.schlaufe meßbar und vorzugsweise in die Steuerung des Antriebes desr

j Zugwalzen (5) eingebbar ist.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugwalzen (5) eines Zugwalzenpaares mechanisch angetrieben sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge-&ldquor;_ kennzeichnet, daß für den Antrieb der Zugwalzen (5) ein Servomotor über Vorgelege mit beiden Zugwalzen (5) gekuppelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch ge- \_₅ kennzeichnet, daß beide Zugwalzen (5) jeweils mit einem

insbesondere GNC-gesteuerten Servomotor direkt oder indirekt gekuppelt sind.

9-, Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß wenigstens eine Lichtschranke od.dgl. Sensor zum Erfassen von an der Folie (2) befindlichen,dem jeweiligen Schneidmaß entsprechenden Markierungen od.dgl. vorgesehen ist.