EP0351632A2 - Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneidvorrichtungen - Google Patents

Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneidvorrichtungen Download PDF

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EP0351632A2
EP0351632A2 EP89112160A EP89112160A EP0351632A2 EP 0351632 A2 EP0351632 A2 EP 0351632A2 EP 89112160 A EP89112160 A EP 89112160A EP 89112160 A EP89112160 A EP 89112160A EP 0351632 A2 EP0351632 A2 EP 0351632A2
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EP
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drive
cutting device
cutting
hydraulic cylinder
starting position
Prior art date
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Withdrawn
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EP89112160A
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Martin Michels
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Sigri GmbH
Original Assignee
Sigri GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/14—Crank and pin means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/12—Fluid-pressure means

Definitions

  • the invention relates to a drive device for cyclically operating cutting devices, consisting of a hydraulic drive which acts on a crank mechanism, the drive rod of which is connected to the cutting device.
  • Cutting devices such as those used for cutting extruded strands, were previously operated manually. More modern systems consisted of a motor-driven drive with flywheel and eccentric, in which the eccentric acted on a drive rod of the cutting device at a predetermined time by means of a coupling, whereby the cutting process was carried out. This type of drive is also known from eccentric presses. Today hydraulic drives are often used. The piston rod of a hydraulic cylinder is connected to the cutting tool via a mechanical coupling. Via switching valves, a liquid coming from a positive displacement pump is pressed into the chamber of the hydraulic cylinder, which is to be enlarged by moving the piston while Hydraulic fluid from the chamber, which is reduced in size during this process, flows into a reservoir.
  • the work performed by the hydraulic fluid in the cylinder causes a displacement of the piston and at the same time a displacement of the piston rod coupled to it.
  • the piston rod transfers its movements to the cutting device and starts the cutting tool.
  • single-acting cutting devices with one or more or double-acting cutting devices with one or more cutting tools working against each other can be operated.
  • the cutting tool must move forward from a rest position to a reversal point and then backward to the home rest position.
  • the hydraulic pressure In the case of a drive with hydraulic cylinders acting directly on the cutting tools, the hydraulic pressure must be switched to the other cylinder chamber at the reversal point (and in the initial resting position) so that the piston and piston rod perform the opposite movement. This is done by valves controlled by limit switches.
  • Switching the valves when reversing the direction of movement takes time, which extends the actual cutting process and reduces the possible work cycles per unit of time.
  • the distance on which the cutting device must be carried along in synchronism with the speed of the strand must be ent be extended accordingly. This means greater effort due to higher acquisition and operating costs and more space.
  • the limit switches controlling the valves, particularly in rough operation are susceptible to faults and must be checked and adjusted at short intervals. The failure of such switches can damage the cutting tool, misalignment can lead to a poor cut and lead to rejects.
  • the object of the invention is to remedy these disadvantages.
  • a drive device with a hydraulically reciprocating cylinder (3) on at least one firmly anchored piston rod (5, 5 '), on the outer cylinder jacket of which a toothed rack (6) is attached, which with the teeth of the Drive wheel (7) of a crank mechanism (8) meshes, the drive rod (9) of which acts on the knife (10) of the cutting device (1), so that when the hydraulic cylinder (3) moves the drive device (15) in one direction, a full operation the cutting device (1) is executed starting from its starting position via the reversal point until it returns to the starting position.
  • the drive device and the cutting device must be firmly connected to one another or fixed in their position relative to one another and firmly anchored.
  • the hydraulic cylinder can be equipped with one or more piston rods, which also take the lead during the movements.
  • a counter ensures Bearings, for example from rollers, ensure the cylinder runs smoothly.
  • further mechanical aids for guiding the cylinder during its back and forth movements can be attached. Different embodiments and operating characteristics can be obtained by selecting suitable machine elements and coordinating them structurally with one another.
  • the path to be covered by the cutting tool, the average cutting speed of the cutting tool and the position of the cutting device or of parts thereof can be adapted to the requirements using known technical means.
  • the drive can be used for all types of mechanical cutting devices with reciprocating cutting tools, such as one-sided with one or more cutting tools or double-acting.
  • the drive consists of simple, robust, low-interference components. There is no reversal of motion on the hydraulic part of the drive during a cut. As a result, no valves are required to reverse the direction of movement of the knife. The time gained in this way increases the number of work cycles per unit of time, and the length of the synchronization path for the cutting device and the strand can be shortened in extrusion systems. The faster cutting results in a clean cut. There is no need to purchase, adjust, maintain or repair the limit switches.
  • the starting and end point of the cutting tool are precisely defined by the mechanical fixation and can still be adapted to changing circumstances using simple devices.
  • the risk of damage to the cutting tools is low despite the high cutting quality and tolerances.
  • the section line II-II in FIG. 1 characterizes the imaging plane shown in FIG. 2.
  • the section line I-I in FIG. 2 characterizes the imaging plane shown in FIG. 1.
  • a hydraulic cylinder (3) via two piston rods (5, 5) which extend from the piston (4) of the hydraulic cylinder (3) on opposite sides and are anchored in the holding device (2) ') Mounted so that it can perform movements in the direction of the piston rods (5, 5').
  • a toothed rack (6) is attached to the outer jacket of the hydraulic cylinder (3) and meshes with the drive wheel (7) of the crank mechanism (8), the drive rod (9) of which is coupled to the cutting tool (10) of the cutting device (1).
  • the rollers (11, 11 ') serve to support and guide the hydraulic cylinder.
  • the hydraulic fluid coming from the hydraulic unit equipped with control elements and not shown in the drawing enters the chamber (12) of the hydraulic cylinder (3) via line (13) and piston rod (5) and moves it on the piston rods (5 , 5 ') and the support rollers (11, 11') in the direction of the piston rod (5).
  • the hydraulic fluid of the second chamber (12 ') of the hydraulic cylinder (3) through the piston rod (5') and line (13 ') is discharged.
  • the movement of the hydraulic cylinder (3) is via the rack (6) on the drive wheel (7) of the crank mechanism (8) and from this via the crank pin (14) and the drive rod (9) on the cutting tool (10) of the cutting device (1 ) transfer.

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Abstract

Antriebsvorrichtung (15) für taktweise arbeitende Schneidvor­richtung, bei der ein Hydraulikzylinder (3), auf dem eine Zahnstange (6) befestigt ist, auf einer fest verankerten Kolbenstange (5,5') hin und her bewegbar ist. Die auf dem Hydraulikzylinder (3) befindliche Zahnstange (6) kämmt mit den Zähnen des Treibrades (7) eines Kurbelgetriebes (8), das die Schneidvorrichtung (15) bewegt. Die Antriebsvorrichtung (15) ist so ausgelegt, daß die Messer (10) der Schneidvorrichtung (15) bei einer in eine Richtung bis zum Endpunkt ausgeführten Bewegung des Hydraulikzylinders (3) eine vollständige Schneid­bewegung ausgehend von der Ausgangslage über den Umkehr­punkt bis zur Rückkehr in die Ausgangslage ausführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneidvorrichtungen, bestehend aus einem hydraulischen Antrieb, der auf ein Kurbel­getriebe wirkt, dessen Treibstange mit der Schneid­vorrichtung verbunden ist.
  • Schneidvorrichtungen, wie sie z.B. für das Zerteilen extrudierter Stränge verwendet werden, wurden früher häufig von Hand betätigt. Modernere Anlagen bestanden aus einem motorgetriebenen Antrieb mit Schwungrad und Exzenter, bei dem der Exzenter zu einem vorbestimmten Zeitpunkt mittels einer Kupplung auf eine Treibstange der Schneidvorrichtung einwirkte, wodurch der Schneid­vorgang ausgeführt wurde. Diese Antriebsart ist auch von Exzenterpressen her bekannt. Heute bedient man sich häufig hydraulischer Antriebe. Die Kolbenstange eines Hydraulik­zylinders ist über eine mechanische Kupplung mit dem Schneid­werkzeug verbunden. Über Schaltventile wird eine von einer Verdrängerpumpe kommende Flüssigkeit jeweils in die Kammer des Hydraulikzylinders gepreßt, die durch Ver­schiebung des Kolbens vergrößert werden soll, während Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer, die bei diesem Vorgang verkleinert wird, in ein Reservoir ab­fließt. Die von der Hydraulikflüssigkeit im Zylinder geleistete Arbeit bewirkt eine Verschiebung des Kolbens sowie gleichzeitig eine Verschiebung der mit diesem gekoppelten Kolbenstange. Die Kolbenstange überträgt ihre Bewegungen auf die Schneidvorrichtung und setzt das Schneidwerkzeug in Tätigkeit. Mit derartigen Antrieben können einseitig wirkende Schneid­vorrichtungen mit einem oder mehreren oder zweiseitig wirkende Schneidvorrichtungen mit einem oder mehreren gegeneinander arbeitenden Schneidwerkzeugen betrieben werden. Für einen vollen Arbeitsgang muß das Schneid­werkzeug ausgehend von einer Ruhelage eine Vorwärts­bewegung bis zu einem Umkehrpunkt und danach eine Rückwärtsbewegung bis zur Ausgangsruhelage ausführen. Bei einem Antrieb mit direkt auf die Schneidwerkzeuge wirkenden Hydraulikzylindern muß am Umkehrpunkt (und in der Ausgangsruhelage) eine Umschaltung des hydrau­lischen Druckes auf die andere Zylinderkammer statt­finden, damit Kolben und Kolbenstange die entgegen­gesetzte Bewegung ausführen. Dies geschieht durch über Endschalter angesteuerte Ventile.
  • Der beschriebene Antrieb hat jedoch Nachteile:
  • Das Umschalten der Ventile beim Umkehren der Be­wegungsrichtung beansprucht Zeit, die den eigentlichen Schneidvorgang verlängert und die pro Zeiteinheit möglichen Arbeitstakte vermindert. Bei an Strangpreß­anlagen eingesetzten Schneidvorrichtungen muß die Strecke, auf der die Schneidvorrichtung geschwindigkeits­synchron mit dem Strang mitgeführt werden muß, ent­ sprechend verlängert werden. Dies bedeutet größeren Aufwand durch höhere Anschaffungs- und Betriebs­kosten sowie mehr Platzbedarf.
    Die die Ventile steuernden Endschalter sind, speziell im rauhen Betrieb, störanfällig und müssen in kurzen Zeitabständen überprüft und justiert werden. Der Ausfall derartiger Schalter kann zu einer Beschädigung des Schneidwerkzeuges, eine Dejustierung zu einem mangelhaften Schnitt und zu Ausschuß führen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteilen abzu­helfen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung (15) mit einem auf mindestens einer fest verankerten Kolben­stange (5, 5′) hydraulisch hin und her beweglichen Zylinder (3), auf dessen äußeren Zylindermantel eine Zahnstange (6) befestigt ist, die mit den Zähnen des Treibrades (7) eines Kurbelgetriebes (8) kämmt, dessen Treibstange (9) auf das Messer (10) der Schneid­vorrichtung (1) einwirkt, so daß bei einer Bewegung des Hydraulikzylinders (3) der Antriebsvorrichtung (15) in eine Richtung ein voller Arbeitsgang der Schneid­vorrichtung (1) ausgehend von ihrer Ausgangsposition über den Umkehrpunkt bis zur Rückkehr in die Ausgangs­position ausgeführt wird, gelöst.
  • Für das Funktionieren des Antriebes müssen Antriebs­vorrichtung und Schneideinrichtung fest miteinander verbunden oder in ihrer Lage zueinander fixiert und fest verankert sein. Der Hydraulikzylinder kann mit einer oder mehreren Kolbenstangen ausgerüstet sein, die auch die Führung bei den Bewegungen übernehmen. Im Bereich der Kraftübertragung von der Zahnstange auf das Treibrad des Kurbelgetriebes gewährleistet ein Gegen­ lager, z.B. aus Rollen einen sicheren Lauf des Zylinders. Je nach Zweckmäßigkeit können noch weitere mechanische Hilfen für die Führung des Zylinders bei seinen Hin- und Herbewegungen angebracht werden. Durch Wahl geeigneter Maschinenelemente und deren konstruktive Abstimmung aufeinander können verschiedene Ausführungsformen und Betriebs­charakteristika erhalten werden. So kann z.B. mit bekannten Mitteln der Technik der vom Schneidwerkzeug zurückzulegende Weg, die mittlere Schneidgeschwindig­keit des Schneidwerkzeuges und die Lage der Schneid­einrichtung oder von Teilen davon den Erfordernissen angepaßt werden. Der Antrieb ist für alle Arten von mechanischen Schneidvorrichtungen mit hin und her bewegbaren Schneidwerkzeugen, wie einseitig mit einem oder mehreren Schneidwerkzeugen oder zweiseitig wirkenden verwendbar.
  • Die Erfindung hat folgende Vorteile:
  • Der Antrieb besteht aus einfachen, robusten, störungs­armen Komponenten. Während eines Schnittes findet keine Bewegungsumkehr am hydraulischen Teil des Antriebes statt. Folglich werden keine Ventile zum Umkehren der Bewegungsrichtung des Messers benötigt. Durch die dadurch gewonnene Zeit ist eine Erhöhung der Arbeits­takte pro Zeiteinheit möglich, und es kann an Strang­preßanlagen die Länge der Synchronisationsstrecke für Schneidvorrichtung und Strang verkürzt werden. Das schnellere Schneiden hat einen sauberen Schnitt zur Folge. Der Aufwand für Anschaffung, Einstellung, Wartung und Reparatur der Endschalter fällt weg.
  • Ausgang und Endpunkt des Schneidwerkzeugs sind durch die mechanische Fixierung genau festgelegt und dennoch mittels einfacher Einrichtungen wechselnden Gegeben­heiten anpaßbar. Die Gefahr der Beschädigung der Schneidwerkzeuge ist trotz hoher Schnittgüte und -Toleranzen gering.
  • Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand von zwei Zeichnungen beispielhaft beschrieben.
    • Figur 1 zeigt eine Frontansicht.
    • Figur 2 zeigt eine Seitenansicht.
  • Die Schnittlinie II-II in Fig. 1 kennzeichnet die in Fig. 2 dargestellte Abbildungsebene. Die Schnittlinie I-I in Fig. 2 kennzeichnet die in Fig. 1 dargestellte Abbildungsebene.
  • In einer mit einer Schneidvorrichtung (1) fest verbundenen Halteeinrichtung (2) ist ein Hydraulik­zylinder (3) über zwei von dem Kolben (4) des Hydraulikzylinders (3) nach entgegengesetzten Seiten ausgehende und in der Halteeinrichtung (2) verankerte Kolbenstangen (5, 5′) so montiert, daß er Bewegungen in Richtung der Kolbenstangen (5, 5′) ausführen kann. Auf dem äußeren Mantel des Hydraulikzylinders (3) ist eine Zahnstange (6) befestigt, die mit dem Treibrad (7) des Kurbelgetriebes (8) kämmt, dessen Treibstange (9) mit dem Schneidwerkzeug (10) der Schneidvorrichtung (1) gekoppelt ist. Zur Abstützung und Führung des Hydraulikzylinders dienen die Rollen (11, 11′).
  • Beim ersten Arbeitsgang der Vorrichtung tritt die von dem mit Steuerorganen ausgerüsteten und zeichnerisch nicht dargestellten Hydraulikaggregat kommende Hydraulikflüssigkeit über Leitung (13) und Kolben­stange (5) in die Kammer (12) des Hydraulikzylinders (3) ein, und bewegt diesen auf den Kolbenstangen (5, 5′) und den Stützrollen (11, 11′) in Richtung der Kolben­stange (5). Gleichzeitig wird die Hydraulikflüssigkeit der zweiten Kammer (12′) des Hydraulikzylinders (3) durch Kolbenstange (5′) und Leitung (13′) abgeführt. Die Bewegung des Hydraulikzylinders (3) wird über die Zahnstange (6) auf das Treibrad (7) des Kurbelge­triebes (8) und von diesem über den Kurbelzapfen (14) und die Treibstange (9) auf das Schneidwerkzeug (10) der Schneidvorrichtung (1) übertragen. Die Umsetzung der Bewegung des Hydraulikzylinders (3) in eine oszillierende Bewegung des Endes der Schubstange (9) führt dazu, daß das Schneidwerkzeug (10) bei einer vollen Bewegung des Hydraulikzylinders (3) in eine Richtung eine Abwärtsbewegung bis zum unteren Umkehr­punkt und eine Aufwärtsbewegung bis zum Ausgangspunkt ausführt. Der nächste derartige Arbeitsvorgang der Schneidvorrichtung (1) findet bei der Rückbewegung des Hydraulikzylinders (3) in die Ausgangslage statt. Dabei laufen alle Bewegungsvorgänge der Antriebsvorrichtung (15) in entgegengesetzter Richtung ab.

Claims (1)

  1. Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneid­vorrichtung mit einem hydraulischen Antrieb, der auf ein Kurbelgetriebe wirkt, dessen Treibstange mit der Schneidvorrichtung verbunden ist,
    gekennzeichnet durch
    einen auf mindestens einer fest verankerten Kolben­stange (5, 5′) hydraulisch hin und her beweglichen Zylinder (3), auf dessen äußeren Mantel eine Zahn­stange (6) befestigt ist, die mit den Zähnen des Treibrades (7) des Kurbelgetriebes (8) kämmt, dessen Treibstange (9) auf das Messer (10) der Schneid­vorrichtung (1) einwirkt, so daß bei einer Bewegung des Hydraulikzylinders (3) der Antriebsvorrichtung (15) in eine Richtung ein voller Arbeitsgang der Schneid­vorrichtung (1) ausgehend von ihrer Ausgangsposition über den Umkehrpunkt bis zur Rückkehr in die Ausgangs­position ausgeführt wird.
EP19890112160 1988-07-18 1989-07-04 Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneidvorrichtungen Withdrawn EP0351632A3 (de)

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