EP2311617A2 - Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges - Google Patents

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EP2311617A2
EP2311617A2 EP10013688A EP10013688A EP2311617A2 EP 2311617 A2 EP2311617 A2 EP 2311617A2 EP 10013688 A EP10013688 A EP 10013688A EP 10013688 A EP10013688 A EP 10013688A EP 2311617 A2 EP2311617 A2 EP 2311617A2
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EP
European Patent Office
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cutting
drive
frame
parts
magnet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10013688A
Other languages
English (en)
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EP2311617A3 (de
Inventor
Reinhold Ungruhe
Friedrich Wieligmann
Adrian Mühlenkamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keller HCW GmbH
Original Assignee
Keller HCW GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Keller HCW GmbH filed Critical Keller HCW GmbH
Publication of EP2311617A2 publication Critical patent/EP2311617A2/de
Publication of EP2311617A3 publication Critical patent/EP2311617A3/de
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    • B26D2007/0012—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for
    • B26D2007/0043—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for the cutting machine comprising a linear motor

Definitions

  • the present invention relates to a device for cutting a Gutstranges, comprising a support frame and a cutting table which is movable relative to the support frame and a table drive along a longitudinal direction back and forth, wherein a part of the table drive frame side and another part of the table drive is arranged cutting table side and a cutting means guided by a cutting drive and driven by a cutting drive which is movable by the cutting drive along a cutting direction back and forth, wherein a part of the cutting drive cutting frame side and another part of the cutting drive is arranged cutting means side.
  • the cutting table and the cutting frame are each driven by servo-controlled crank drives.
  • a crank drive with a constant speed at the transmission output shaft naturally gives the cutting table a sinusoidal velocity curve, so that for a vertical section of the cutting table for the cutting time of the speed of the Gutstranges, preferably a Tonstranges must be adjusted.
  • the speed of the servo geared motor must be mathematically calculated in such a way that a synchronization phase is produced with the cutting table.
  • Such a synchronization phase generally has a first synchronous phase, during which the cutting wire is guided vertically from top to bottom through the cladding.
  • a gap drawing phase the cutting table is accelerated for a short time in order to generate a gap between the cutting wire and the cladding strand, through which the cutting wire can be moved upwards in a further second synchronizing phase at high speed.
  • the cutting table returned to its original position as quickly as possible in order to be in sync with the clay string in time for the next cut.
  • constant speed adjustments of the table drive are necessary in order to derive the corresponding synchronization phases from the sinusoidal movement.
  • the respective frame side arranged parts of the drives, such as joint parts or flanges for coupling rods are usually connected via rods with the respective crank.
  • the drive motors Due to the high load of constantly changing speeds, the drive motors must be large in size. At the same time, the mechanical stress leads to great wear of the individual drive parts, which in turn can lead to inaccuracies in the cutting length and the cutting guide. If other cut lengths are desired or even a shape cut is to be made, the adjustments of the crank mechanism and the electronic cam for speed control take a long time. Since in particular the adjustment of the crank mechanism, including any coupling rods, which is also necessary, is not always carried out by adequately trained specialist personnel, further inaccuracies may result.
  • the device designed, for example, as a universal cutter for clay strands has at least one drive which comprises a linear motor.
  • a linear motor In contrast to the widespread rotating machines, this puts the cutting table or cutting frame connected to it in a straight-line motion.
  • the device has so fewer moving components, and it must be kept ready or calculated in particular for those drive, which is designed as a linear motor, no electronic cam to convert the rotational movement in a translational movement.
  • this drive also eliminates the costly and error-prone adjustment of the coupling rods.
  • a smaller number of wear-prone parts as well as an omitted calculation of transfer functions lead to a higher accuracy of the movement of the cutting means and / or the cutting table. Greater accuracy is also provided by having less moving masses to move. This also leads to less maintenance.
  • both the drive moving the cutting table and the drive moving the cutting means are provided with a linear motor so that the advantages described above result not only for one but for both drives.
  • These two linear motors preferably have mutually perpendicular directions of movement, so that can be implemented with the cutting means, which is designed in particular as a wire, without further form cuts such as formations of a groove during cutting of the molding.
  • the programming of an associated control device with synchronization of the associated Drives - this in addition depending on the feed of the Gutstranges - is significantly simplified.
  • the cutting means can be moved along the cutting frame, for example, vertically or horizontally to the ground.
  • the cutting table is provided in the longitudinal direction of the Gutstranges with two synchronized but not mechanically coupled drives.
  • a mechanical coupling which was effected by transversely extending to the clay strand from one side of the cutting table to the other side of the cutting table coupling rods can be omitted.
  • the space available below the cutting table space is less utilized, which is particularly advantageous for the elimination of cut waste.
  • the two parts of the drive designed as a linear motor are preferably formed by dispensing with mechanical connecting parts for generating a driving force by interaction with each other.
  • the linear motor thus consists of the two parts, one of which is attached to the frame and the other, for example, on the cutting table or cutting medium side.
  • the table drive and / or the cutting means drive are designed as linear direct drives, wherein one of the two parts of the drive has a magnet moved by the other part of the drive.
  • This is arranged in a preferred embodiment of a linear direct drive for the cutting table cutting table side to keep the moving masses smaller.
  • the driving part which has the magnet which is designed, in particular, as a permanent magnet, is a passive drive part which can be moved by the further drive part.
  • a linear direct drive can be arranged by arranging the magnet on the cutting table or by integrating the magnet in or on the cutting table space gently in a side region thereof.
  • magnetic interaction preferably electromagnetic interaction
  • the cutting table is then moved along the other part of the linear direct drive.
  • the two parts of the table drive or the cutting drive are movable without contact along each other, as is relatively easy to implement in a magnetic interaction-based drive, the wear and the maintenance of a device according to the invention is reduced.
  • the accuracy of a linear direct drive the high acceleration of up to 15m / sec 2 have and this can move a load of up to 1000 kg, is advantageous. Accuracies of a few microns are feasible.
  • one of the two cutting drive parts - preferably the cutting means side arranged - comprises a cutting drive magnet which is movable from the other part of the cutting drive.
  • the cutting frame and the cutting table are fixed to each other, wherein in particular the cutting table side magnet comprehensive cutting table moves the cutting frame, whereby this in turn is movable in the direction of movement of the Gutstranges back and forth.
  • a high precision linear motor particularly a linear direct drive, which can operate accurately in the micrometer range, makes it necessary for a control loop of a control device to drive the respective motors to have high precision transducers which receive and measure the travel of the respective parts to be moved can provide.
  • the cutting table is mounted at four points, wherein at least one of the bearings comprises a displacement transducer.
  • the bearings of the cutting table are preferably designed as a slide guide. These guides preferably have high-precision manufactured balls in the form of a ball chain, through which in turn a transducer can be formed with.
  • the control device takes place during operation a constant target / actual comparison between the desired and actual position of the driven parts, so that they can regulate the drives in the individual phases of movement.
  • a slide guide for the cutting table of the cutting frame for the cutting means may in particular have a further linear guide in the form of a ball bushing.
  • a further linear guide in the form of a ball bushing is advantageous if the cutting means experiences loads not only in one direction, but in particular has to absorb forces in different directions during the shaping cut, which are transmitted to the bearings or transmitted by them.
  • a cutting means designed as a cutting wire is mounted by means of two or more ball bushings on the cutting frame. Even with the use of ball bushings, it is advantageous to integrate a high-precision displacement sensor in such a ball bushing, which measures, for example, responsive to magnetic interaction with a ball trajectories and / or determined positions.
  • a linear direct drive can further serve to form the linear motor for regenerative operation, wherein, for example, energy accumulating in the braking phases can be absorbed.
  • a regulated energy return feed unit is advantageous, which is designed for the regulated feedback of energy during a regenerative operation of the linear motor.
  • a regulated energy feedback power unit is a regulated unit which, unlike known feedback power supply units, only feeds back when the drive or drives are in operation.
  • the cutting table on a simple storage area for the clays on may also include a plurality of storage areas formed to form a gap between molding and Gutstrang or between two moldings when retracting the cutting means against each other displaced are.
  • the cutting frame may comprise a plurality of cutting means, which are also designed to be easily movable for unimpeded return to a starting position against each other.
  • a device according to the invention is according to Fig. 1 for simultaneous cutting two Gutstrlinde 1 is formed. These are partially arranged on storage units 2 of a cutting table 3. Each storage unit 2 may have a plurality of storage areas, whereby at a cut by means of the wire formed as cutting means 4, which is shown in dashed lines, two or more moldings in one Cutting process are generated. For this purpose, the wire can run several times across the flow of material or it can simultaneously be used as a cutting means several wires.
  • the cutting table 3 is mounted on a support frame 7 by means of four linear guides 6 designed as slide guides. This has in the region of the linear guides 6 highly precise running rail areas which engage in the linear guides and record there via ball chains the weight and movement forces of the cutting table.
  • the frame 7 is arranged on the bottom side, but it may also be a hanging frame, which is otherwise attached.
  • a linear direct drive 8 is arranged on opposite sides of the support frame 7 for driving the cutting table 3.
  • the cutting table is thus movable along the direction indicated by an arrow A propulsion direction of the Gutstrangs 1.
  • the drive 8 comprises a cutting table side mounted magnet 9, which is movable from the further part 11 of the direct drive in a longitudinal direction which is perpendicular to the plane of the figure.
  • the space below the cutting table 3 is significantly less stressed than in the conventional crank drives. Due to the arrangement of the passively driven part, ie the magnet, on the side of the cutting table 3 no supply cable of the table drive must be moved.
  • the preferably outside of a cutting frame 10 to be arranged control unit is not shown in the figures.
  • the cutting frame 10 comprises a plurality of rods 12 which, together with further linear guides 13, serve to guide the cutting means 4 in a direction transverse to the material strand 1.
  • a cutting means drive 14 in turn comprises a part 15 arranged on the cutting medium side and a further part 16 attached to the cutting frame.
  • the further part 16 can in particular be fastened to the cutting table 3, whereby the cutting table 3 forms part of the cutting frame 10.
  • the actuator part 11 of the cutting table drive 14 is tunable from its length to a maximum section length 1 or specifies the maximum section length l.
  • the cutting means drive 14 is arranged centrally in the longitudinal direction of the Gutstranges 1 in the cutting frame 10 in order to achieve a uniform application of the forces on the cutting means.
  • the device according to the invention Fig. 2 has a total of four cutting means 17, where by held there cutting means 4 a corresponding number of formed from the clays 1 moldings 18 can be cut.
  • the device according to the invention can furthermore have a pricking device 19 and be provided with a removal device 21. Both devices can be controlled via the control unit, so that there is a possible shape cut from the combination of the processing by the Vorkerb Skeller 19 and the shape cut with cutting means 4. In the simplest case can be simple vertical cuts alone by the cutting means 4 (see. Fig. 2 ) produce.
  • a cutting means holder according to the invention may further comprise a wire cleaner 22, which increases the accuracy of the cuts performed long term and extended service life of the wire.
  • the table side arranged linear guide 6 has according to Fig. 3 a supporting frame side arranged rail 23, which is in particular hardened and is introduced into a guide 24.
  • a series of ball chains which are not shown in greater detail in the figure, are arranged, into which a highly precise displacement transducer is integrated.
  • a rod 12 is encompassed by a ball bushing 24.
  • a plurality of rollers 26 are part of the cutting means holder and are moved along the cutting frame 10 by the cutting means drive 14 with.
  • the cutting means drive 14 For direct connection of the cutting means or the cutting means drive of the magnet having the part 15 of the cutting means drive 14 is attached to the linear guide. The forces applied by the drive 14 can be optimally forwarded.

Abstract

Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges (1) in Formlinge (18), mit einem Tragrahmen (7) und einem Schneidtisch (3), der gegenüber dem Tragrahmen (7) und von einem Tischantrieb (8) entlang einer Längsrichtung (A) hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil (11) des Tischantriebs (8) tragrahmenseitig und ein weiterer Teil (9) des Tischantriebs (8) schneidtischseitig angeordnet ist, sowie mit einem mittels eines Schneidrahmens (10) geführten und von einem Schneidantrieb (14) angetriebenen Schneidmittel (4), welches von dem Schneidantrieb (14) entlang einer Schneidrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil (16) des Schneidantriebs (14) schneidrahmenseitig und ein weiterer Teil (15) des Schneidantriebs (14) schneidmittelseitig angeordnet ist, wobei zumindest einer der Antriebe (8,14) einen Linearmotor umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges, mit einem Tragrahmen und einem Schneidtisch, der gegenüber dem Tragrahmen und von einem Tischantrieb entlang einer Längsrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil des Tischantriebs tragrahmenseitig und ein weiterer Teil des Tischantriebs schneidtischseitig angeordnet ist, sowie mit einem mittels eines Schneidrahmens geführten und von einem Schneidantrieb angetriebenen Schneidmittel, welches von dem Schneidantrieb entlang einer Schneidrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil des Schneidantriebs schneidrahmenseitig und ein weiterer Teil des Schneidantriebs schneidmittelseitig angeordnet ist.
  • Bei einem bekannten Stand der Technik werden der Schneidtisch und der Schneidrahmen jeweils über servogesteuerte Kurbelantriebe angetrieben. Ein Kurbelantrieb mit einer konstanten Drehzahl an der Getriebeausgangswelle ergibt jedoch naturgemäß am Schneidtisch einen sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf, so dass für einen senkrechten Schnitt der Schneidtisch für die Schneiddauer der Geschwindigkeit des Gutstranges, vorzugsweise eines Tonstranges, angepasst werden muss. Hierzu ist die Drehzahl des Servogetriebemotors mathematisch so zu berechnen, dass eine Gleichlaufphase mit dem Schneidtisch entsteht. Eine solche Gleichlaufphase weist in der Regel eine erste Synchronphase auf, während der der Schneiddraht senkrecht von oben nach unten durch den Tonstrang geführt wird. Anschließend wird in einer Lückenziehphase der Schneidtisch kurzzeitig beschleunigt, um zwischen dem Schneiddraht und dem Tonstrang eine Lücke zu erzeugen, durch die der Schneiddraht in einer weiteren zweiten Synchronphase mit hoher Geschwindigkeit noch oben gefahren werden kann. Anschließend wird der Schneidtisch schnellstmöglich in seine Ursprungsstellung zurückgefahren, um rechtzeitig für den nächsten Schnitt im Gleichlauf mit dem Tonstrang zu sein. Während dieser Phasen sind ständige Drehzahlanpassungen des Tischantriebs notwendig, um aus der sinusförmigen Bewegung die entsprechenden Gleichlaufphasen abzuleiten. Gleiches gilt für den Schneidantrieb, der die Bewegung des Schneiddrahtes in einer Richtung quer zum Tonstrang, beispielsweise von oben nach unten, bewirkt. Die jeweils rahmenseitig angeordneten Teile der Antriebe, beispielsweise Gelenkteile oder Flansche für Koppelstangen, sind in der Regel über Stangen mit der jeweiligen Kurbel verbunden.
  • Aufgrund der hohen Belastung durch sich ständig ändernde Drehzahlen müssen die Antriebsmotoren groß dimensioniert werden. Gleichzeitig führt die mechanische Belastung zu großer Abnutzung der einzelnen Antriebsteile, was wiederum zu Ungenauigkeiten in der Schnittlänge und der Schnittführung führen kann. Sofern andere Schnittlängen gewünscht werden oder sogar ein Formschnitt durchzuführen ist, nehmen die Anpassungen der Kurbelmechanik und der elektronischen Kurvenscheibe zur Drehzahlregulierung viel Zeit in Anspruch. Da insbesondere die ebenfalls notwendige Anpassung der Kurbelmechanik inklusive etwaiger Koppelstangen nicht immer von ausreichend geschultem Fachpersonal durchgeführt wird, können sich weitere Ungenauigkeiten ergeben.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges zu schaffen, mit der die Schnittlängentoleranzen beim Schneiden eines aus einem Gutstrang zu bildenden Formlings gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen verringert sind.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den hierauf rückbezogenen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die beispielweise als Universalabschneider für Tonstränge ausgebildete Vorrichtung zumindest einen Antrieb aufweist, der einen Linearmotor umfasst. Im Gegensatz zu den verbreiteten rotierenden Maschinen versetzt dieser den mit ihm verbundenen Schneidtisch oder den Schneidrahmen in eine geradlinige Bewegung. Die Vorrichtung weist so weniger bewegte Bauteile auf, und es muss insbesondere für denjenigen Antrieb, der als Linearmotor ausgebildet ist, keine elektronische Kurvenscheibe zur Umrechnung der Drehbewegung in eine translatorische Bewegung bereit gehalten oder berechnet werden. Für diesen Antrieb entfällt ebenfalls die aufwendige und fehlerbehaftete Anpassung der Koppelstangen. Eine geringere Anzahl an verschleißanfälligen Teile sowie eine entfallende Berechnung von Übertragungsfunktionen führen zu einer höheren Genauigkeit der Bewegung des Schneidmittels und/oder des Schneidtisches. Eine höhere Genauigkeit ergibt sich ebenfalls dadurch, dass weniger Spiel aufweisende Massen bewegt werden müssen. Dies führt darüber hinaus zu weniger Wartungsaufwand.
  • Vorzugsweise ist sowohl der den Schneidtisch bewegende Antrieb wie auch der das Schneidmittel bewegende Antrieb mit einem Linearmotor versehen, so dass sich die vorbeschriebenen Vorteile nicht nur für einen sondern für beide Antriebe ergeben. Diese beiden Linearmotoren weisen vorzugsweise zueinander senkrecht stehende Bewegungsrichtungen auf, so dass mit dem Schneidmittel, welches insbesondere als Draht ausgebildet ist, ohne weiteres Formschnitte wie beispielsweise Ausbildungen einer Nut beim Schneiden des Formlings umgesetzt werden können. Die Programmierung einer zugehörigen Steuereinrichtung mit Synchronisierung der zugehörigen Antriebe - dies zusätzlich in Abhängigkeit des Vorschubs des Gutstranges - ist deutlich vereinfacht. Das Schneidmittel kann hierbei entlang des Schneidrahmens beispielsweise vertikal oder horizontal zum Boden bewegt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schneidtisch in Längsrichtung des Gutstranges mit zwei zwar miteinander synchronisierten aber nicht mechanisch gekoppelten Antrieben versehen. Eine mechanische Kopplung, die durch quer zum Tonstrang von einer Seite des Schneidtisches auf die andere Seite des Schneidtisches verlaufende Koppelstangen bewirkt wurde, kann entfallen. Hierdurch ist der unterhalb des Schneidtisches zur Verfügung stehende Bauraum weniger ausgenutzt, was insbesondere für das Wegfallen von Schnittabfällen vorteilhaft ist.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist die Verwendung zweier Linearmotore umfassender Antriebe auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Schneidrahmens. Hierdurch kann eine relativ zu einer Oberfläche des Gutstrangs veränderbare Schrägstellung des Drahtes auf einfache Weise und ohne Anpassung etwaiger Koppelstangen od. dgl. mechanischer Hilfsmittel erreicht werden. Die Schrägstellung wird beispielsweise durch eine unterschiedliche Nullposition der beiden Antriebe realisiert. Eine solche Schrägstellung kann auf einfache Weise durch eine Eingabe in eine zugehörige Steuereinrichtung umgesetzt werden.
  • Die beiden Teile des als Linearmotor ausgebildeten Antriebs sind vorzugsweise unter Verzicht auf mechanische Verbindungsteile zur Erzeugung einer Antriebskraft durch Wechselwirkung miteinander ausgebildet. Im Wesentlichen besteht der Linearmotor somit aus den beiden Teilen, von denen das eine am Rahmen und das weitere beispielsweise am Schneidtisch bzw. schneidmittelseitig befestigt ist. Hinzu kommen noch eine Steuereinrichtung sowie etwaige Regelkreise. Letztere sind insbesondere zur Abstimmung der Bewegung des Schneidtisches und des Schneidmittels auf den Vortrieb des Gutstranges sowie die Synchronisation der Bewegungen der beiden Antriebe miteinander vorgesehen.
  • Vorteilhafterweise sind der Tischantrieb und/oder der Schneidmittelantrieb als lineare Direktantriebe ausgebildet, wobei einer der beiden Teile des Antriebs einen von dem anderen Teil des Antriebs bewegten Magneten aufweist. Dieser ist in einer bevorzugten Ausbildung eines linearen Direktantriebs für den Schneidtisch schneidtischseitig angeordnet, um die bewegten Massen geringer zu halten. Der den insbesondere als Dauer-Magneten ausgebildeten Magneten aufweisende Antriebsteil ist ein passiver Antriebsteil, der durch den weiteren Antriebsteil bewegbar ist.
  • Ein linearer Direktantrieb kann durch Anordnung des Magneten am Schneidtisch oder durch Integration des Magneten in oder an den Schneidtisch-Bauraum schonend in einem Seitenbereich desselben angeordnet werden. Durch magnetische Wechselwirkung, vorzugsweise elektromagnetische Wechselwirkung, wird der Schneidtisch dann entlang des anderen Teils des linearen Direktantriebs bewegt. Insbesondere in einer Ausbildung, in der die beiden Teile des Tischantriebs oder des Schneidantriebs berührungslos aneinander entlang bewegbar sind, wie dies bei einem auf magnetischer Wechselwirkung basierenden Antrieb verhältnismäßig einfach realisierbar ist, ist der Verschleiß und der Wartungsaufwand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert. Auch die Genauigkeit eines linearen Direktantriebs, der hohe Beschleunigen von bis zu 15m/sek2 aufweisen sowie hierzu eine Last von bis zu 1000 kg bewegen kann, ist vorteilhaft. Genauigkeiten von wenigen µm sind realisierbar. Bei einer Ausbildung mit einem linearen Direktantrieb zum Antrieb des Schneidmittels umfasst einer der beiden Schneidantriebsteile - vorzugsweise der schneidmittelseitig angeordnete - einen Schneidantriebsmagneten, der von dem anderen Teil des Schneidantriebs bewegbar ist. Für diesen gelten ebenfalls die vorbeschriebenen Vorteile des einen passiven, am Schneidtisch angeordneten Magneten aufweisenden (Schneid-)Tischantriebs.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Schneidrahmen und der Schneidtisch aneinander festgelegt, wobei insbesondere der einen schneidtischseitigen Magneten umfassende Schneidtisch den Schneidrahmen mitbewegt, wodurch dieser wiederum in Bewegungsrichtung des Gutstranges hin und her bewegbar ist.
  • Die Verwendung eines hoch präzisen Linearmotors, insbesondere eines linearen Direktantriebs, welcher im Bereich von Mikrometern genau arbeiten kann, macht es notwendig, für einen Regelkreis einer Steuervorrichtung zum Ansteuern der jeweiligen Motoren hoch präzise Wegaufnehmer, die den Verfahrweg der jeweiligen zu bewegenden Teile aufnehmen und messen können, vorzusehen. Hierzu ist es vorteilhaft, den Schneidtisch über wenigstens ein einen Wegaufnehmer aufweisendes Lager zu lagern. Insbesondere ist der Schneidtisch an vier Stellen gelagert, wobei zumindest eines der Lager einen Wegaufnehmer umfasst. Die Lager des Schneidtisches sind vorzugsweise als Schlittenführung ausgebildet. Diese Führungen weisen vorzugsweise hoch präzise gefertigte Kugeln in Form einer Kugelkette auf, durch die wiederum ein Wegaufnehmer mit ausgebildet werden kann. Vorzugsweise durch die Steuereinrichtung erfolgt im Betrieb ein ständiger Soll-/Istvergleich zwischen gewünschter und tatsächlicher Position der angetriebenen Teile, so dass diese die Antriebe in den einzelnen Bewegungsphasen regeln kann.
  • Neben einer Schlittenführung für den Schneidtisch kann der Schneidrahmen für das Schneidmittel insbesondere eine weitere Linearführung in Form einer Kugelbuchse aufweisen. Diese ist dann von Vorteil, wenn das Schneidmittel Belastungen nicht nur in eine Richtung erfährt, sondern insbesondere beim Formschnitt in verschiedene Richtungen Kräfte aufnehmen muss, die an die Lager weitergegeben bzw. von diesen übertragen werden. Vorzugsweise ist ein als Schneiddraht ausgebildetes Schneidmittel mittels zweier oder mehrerer Kugelbuchsen an dem Schneidrahmen gelagert. Auch bei der Verwendung von Kugelbuchsen ist es vorteilhaft, einen hoch präzisen Wegaufnehmer in eine solche Kugelbuchse zu integrieren, welcher beispielsweise auf magnetische Wechselwirkung mit einer Kugel reagierend Verfahrstrecken misst und/oder Positionen bestimmt.
  • Die Verwendung eines linearen Direktantriebs kann des Weiteren dazu dienen, den Linearmotor zum generatorischen Betrieb auszubilden, wobei beispielsweise in den Bremsphasen anfallende Energie aufgenommen werden kann. Hierbei ist insbesondere eine geregelte Energierückeinspeisungseinheit vorteilhaft, die zur geregelten Rückeinspeisung von Energie während eines generatorischen Betriebs des Linearmotors ausgebildet ist. Unter einer geregelten Energierückeinspeisungseinheit ist hierbei eine geregelte Einheit zu verstehen, die anders als bekannte Rückeinspeisungseinheiten nur dann eine Rückeinspeisung vornimmt, wenn der oder die Antriebe in Betrieb sind.
  • In seiner einfachsten Form weist der Schneidtisch einen einfachen Ablagebereich für den Tonstrang auf, er kann jedoch auch mehrere Ablagebereiche umfassen, die zur Bildung einer Lücke zwischen Formling und Gutstrang oder zwischen zwei Formlingen beim Rückziehen des Schneidmittels gegeneinander verschiebbar ausgebildet sind. Auch kann der Schneidrahmen mehrere Schneidmittel umfassen, die ebenfalls zur ungehinderten Rückführung in eine Ausgangsposition gegeneinander geringfügig beweglich ausgebildet sind.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmen. In den schematischen Darstellungen der Figuren zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Betriebsstellung mit einem Gut- strang
    Fig. 2
    die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Querschnitt,
    Fig. 3
    eine Detailansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    eine weitere Detailansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch mit den Merkmalen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist gemäß Fig. 1 zum gleichzeitigen Schneiden zweier Gutstränge 1 ausgebildet. Diese sind teilweise auf Ablageeinheiten 2 eines Schneidtisches 3 angeordnet. Jede Ablageeinheit 2 kann mehrere Ablagebereiche aufweisen, wodurch bei einem Schnitt mittels des als Draht ausgebildeten Schneidmittels 4, welches gestrichelt gezeichnet ist, zwei oder mehr Formlinge in einem Schneidvorgang erzeugt werden. Hierzu kann der Draht mehrfach quer zum Gutstrom verlaufen bzw. es können gleichzeitig auch mehrere Drähte als Schneidmittel verwendet werden.
  • Der Schneidtisch 3 ist mittels vier als Schlittenführungen ausgebildeten Linearführungen 6 auf einem Tragrahmen 7 gelagert. Dieser weist im Bereich der Linearführungen 6 hoch präzise Laufschienenbereiche auf, die in die Linearführungen eingreifen und dort über Kugelketten die Gewichts- und Bewegungskräfte des Schneidtisches aufnehmen. Der Rahmen 7 ist bodenseitig angeordnet, es kann sich jedoch auch um einen hängenden Rahmen handeln, der anderweitig befestigt ist.
  • Jeweils ein linearer Direktantrieb 8 ist auf gegenüberliegenden Seiten des Tragrahmens 7 zum Antrieb des Schneidtisches 3 angeordnet. Der Schneidtisch ist somit entlang der durch einen Pfeil A gekennzeichneten Vortriebsrichtung des Gutstrangs 1 bewegbar. Der Antrieb 8 umfasst einen schneidtischseitig befestigten Magneten 9, der von dem weiteren Teil 11 des Direktantriebs in eine Längsrichtung die senkrecht zu der Figurenebene verläuft, bewegbar ist. Bereits in dieser Ansicht ist ersichtlich, dass der Bauraum unterhalb des Schneidtisches 3 deutlich weniger beansprucht wird als bei den herkömmlichen Kurbelantrieben. Durch die Anordnung des passiv angetriebenen Teils, d.h. des Magneten, auf Seiten des Schneidtisches 3 müssen keine Versorgungskabel des Tischantriebs mit bewegt werden. Die vorzugsweise außerhalb eines Schneidrahmens 10 anzuordnende Steuereinheit ist in den Figuren nicht gezeigt.
  • Der Schneidrahmen 10 umfasst mehrere Stangen 12, die zusammen mit weiteren Linearführungen 13 der Führung des Schneidmittels 4 in einer Richtung quer zum Gutstrang 1 dienen. Ein Schneidmittelantrieb 14 umfasst wiederum einen einen schneidmittelseitig angeordneten Schneidantriebsmagneten aufweisenden Teil 15 sowie einen schneidrahmenseitig befestigten weiteren Teil 16. Der weitere Teil 16 kann insbesondere mit am Schneidtisch 3 befestigt werden, wodurch der Schneidtisch 3 einen Teil des Schneidrahmens 10 mit ausbildet.
  • Der aktorische Teil 11 des Schneidtischantriebs 14 ist von seiner Länge her auf eine maximale Abschnittslänge 1 abstimmbar bzw. gibt die maximale Abschnittslänge l vor.
  • Vorzugsweise ist der Schneidmittelantrieb 14 in Längsrichtung des Gutstranges 1 zentral im Schneidrahmen 10 angeordnet, um eine gleichmäßige Aufbringung der Kräfte auf die Schneidmittel zu erreichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist insgesamt vier Schneidmittelaufnahmen 17 auf, wo durch dort gehalterte Schneidmittel 4 eine entsprechende Anzahl der aus dem Tonstrang 1 gebildeten Formlinge 18 geschnitten werden können.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin eine Vorkerbeinrichtung 19 aufweisen sowie mit einer Abziehvorrichtung 21 versehen sein. Beide Vorrichtungen können über die Steuereinheit mit angesteuert werden, so dass sich ein etwaiger Formschnitt aus der Kombination der Bearbeitung durch die Vorkerbeinrichtung 19 sowie dem Formschnitt mit Schneidmitteln 4 ergibt. Im einfachsten Fall lassen sich einfache senkrechte Schnitte alleine durch das Schneidmittel 4 (vgl. Fig. 2) erzeugen.
  • Eine Schneidmittelhalterung gemäß der Erfindung kann des Weiteren einen Drahtreiniger 22 aufweisen, was die Genauigkeit der durchgeführten Schnitte langfristig erhöht sowie Standzeiten des Drahtes verlängert.
  • Die tischseitig angeordnete Linearführung 6 weist gemäß Fig. 3 eine tragrahmenseitig angeordnete Schiene 23 auf, die insbesondere gehärtet ist und in eine Führung 24 eingebracht ist. In Richtung vertikal zur Figurenebene sind eine Reihe von Kugelketten, die in der Figur nicht näher dargestellt sind, angeordnet, in die ein hoch präziser Wegaufnehmer integriert ist.
  • Gleiches gilt für die Linearführung 13 gemäß Fig. 4, bei der eine Stange 12 von einer Kugelbuchse 24 umfasst ist. Mehrere Rollen 26 sind Teil der Schneidmittelhalterung und werden entlang des Schneidrahmens 10 durch den Schneidmittelantrieb 14 mit bewegt. Zur direkten Anbindung des Schneidmittels bzw. des Schneidmittelantriebs ist der den Magneten aufweisende Teil 15 des Schneidmittelantriebs 14 mit an der Linearführung angebracht. Die vom Antrieb 14 aufgebrachten Kräfte können so optimal weitergeleitet werden.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Schneiden eines Gutstranges (1) in Formlinge (18), mit einem Tragrahmen (7) und einem Schneidtisch (3), der gegenüber dem Tragrahmen (7) und von einem Tischantrieb (8) entlang einer Längsrichtung (A) hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil (11) des Tischantriebs (8) tragrahmenseitig und ein weiterer Teil (9) des Tischantriebs (8) schneidtischseitig angeordnet ist, sowie mit einem mittels eines Schneidrahmens (10) geführten und von einem Schneidantrieb (14) angetriebenen Schneidmittel (4), welches von dem Schneidantrieb (14) entlang einer Schneidrichtung hin und her bewegbar ist, wobei ein Teil (16) des Schneidantriebs (14) schneidrahmenseitig und ein weiterer Teil (15) des Schneidantriebs (14) schneidmittelseitig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Antriebe (8,14) einen Linearmotor umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (9,11,15,16) des als Linearmotor ausgebildeten Antriebs (8,14) unter Verzicht auf mechanische Verbindungsteile zwischen den beiden Teilen (9,11,15,16) des Linearmotors zur Erzeugung einer Antriebskraft durch Wechselwirkung miteinander ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Teile (9) des Tischantriebs (8) zumindest einen von dem anderen Teil (11) des Tischantriebs (8) bewegten Magneten aufweist, wobei der Magnet vorzugsweise schneidtischseitig angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Schneidrahmen (10) und Schneidtisch (3) aneinander festgelegt sind und insbesondere der Schneidrahmen (10) mittels des schneidtischseitigen Magneten bewegbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (9,11,15,16) des Tischantriebs (8) oder des Schneidantriebs (14) berührungslos aneinander entlang bewegbar sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Schneidantriebsteile (15,16) zumindest einen Schneidantriebsmagneten umfasst, wobei der Schneidantriebsmagnet vorzugsweise schneidmittelseitig angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Schlittenführung aufweisende Linearführung (6).
  8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Kugelbuchse aufweisende Linearführung (13).
  9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen in eine Linearführung (6,13) integrierten Wegaufnehmer.
  10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor zum generatorischen Betrieb ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine geregelte Energierückeinspeisungseinheit, die zur Rückeinspeisung von Energie während eines generatorischen Betriebs des Linearmotors ausgebildet ist.
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