EP3243617A1

EP3243617A1 - Schneidemaschine

Info

Publication number: EP3243617A1
Application number: EP16169531.7A
Authority: EP
Inventors: Markus Marquardt; Michael Hilgers
Original assignee: Adolf Mohr Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Mohr Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: EP3243617B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine (1) zum stapelweisen Schneiden von blattförmigem Gut, mit einem auf das Gut absenkbaren Pressbalken (4), wobei der Pressbalken (4) in einem Maschinengestell (2) vertikal verschieblich gelagert ist und Mittel (12, 13) zum Absenken des Pressbalkens (4) auf das Gut vorgesehen sind, sowie auf den Pressbalken (4) ein Mechanismus (15) einwirkt, der eine entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens (4) gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt. Bei einer solchen Schneidemaschine ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel (12, 13), zum Absenken des Pressbalkens einen Elektromotor (13) umfassen, wobei der Pressbalken (4) mittels des Elektromotors (13) auch in dessen vollständig angehobene Stellung überführbar ist. Bei einer solchen Schneidemaschine ist ein alternativer Antrieb des Pressbalkens vorgesehen, insbesondere um den Pressbalken anheben und eine Funktion der Schnittandeutung der Schneidemaschine vollführen zu können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine zum stapelweisen Schneiden von blattförmigem Gut, mit einem auf das Gut absenkbaren Pressbalken, wobei der Pressbalken in einem Maschinengestell vertikal verschieblich gelagert ist und Mittel zum Absenken des Pressbalkens auf das Gut vorgesehen sind, sowie auf den Pressbalken ein Mechanismus einwirkt, der einen entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt.
Eine solche Schneidemaschine weist üblicherweise ein einer Bedienerseite der Schneidemaschine zugewandtes Schneidmesser auf, das im sogenannten Schwingschnitt verfahrbar ist und bei Antrieb des Schneidmessers das stapelförmige blattförmige Gut durchtrennt. Dieses Gut liegt auf einem Tisch der Schneidemaschine. Unmittelbar benachbart des Schneidmessers ist, von der Bedienerseite aus gesehen, hinter dem Schneidmesser der Pressbalken angeordnet. Dieser lässt sich auf das zu schneidende Gut absenken und klemmt dieses somit beim Schnitt zwischen sich und dem Tisch.
Eine Schneidemaschine der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 723 842 A1 bekannt. Bei dieser weisen die Mittel zum Absenken des Pressbalkens auf das Gut hydraulisch wirkenden Mittel auf, konkret einen Hydraulikzylinder. Dieser ist unterhalb und neben dem Pressbalken angeordnet. Seitlich greifen an dem Pressbalken zwei parallele Zugstangen an, die schwenkbar mit Winkelhebeln verbunden sind, die ihrerseits schwenkbar im Maschinengestell gelagert sind. Das andere Ende des jeweiligen Winkelhebels ist schwenkbar mit einer Verbindungsstange verbunden, die damit die beiden Zugstangen kinematisch so koppelt, dass eine Gleichlaufführung des Pressbalkens geschaffen ist. Eine der Winkelhebel weist einen die Funktion eines Betätigungsarms aufweisenden dritten Arm auf, dessen freies Ende in den Stellweg des Kolbens des Hydraulikzylinders ragt, der im Maschinengestell gelagert ist. Beim Ausfahren des Kolbens wird damit der an diesem anliegende Betätigungsarm des dem Hydraulikzylinder benachbarten Winkelhebels verschwenkt und aufgrund der starren Einheit des Winkelhebels dieser insgesamt verschwenkt, mit der Folge, dass dieser Winkelhebel einerseits die ihm zugeordnete Zugstange nach unten zieht, andererseits seine Bewegung über die Verbindungsstange auf den anderen Winkelhebel übertragen wird, der die diesem zugeordnete andere Zugstange nach unten zieht. In der Konsequenz wird aufgrund der synchronen Bewegung der beiden Zugstangen der Pressbalken nach unten gezogen, beispielsweise beim Schneiden des gestapelten blattförmigen Gutes oder zur Schnittandeutung. Angehoben wird der Pressbalken, indem der Druckzylinder druckentlastet wird und eine einerseits am Maschinengestell, andererseits mittelbar an der Verbindungsstange angreifende Rückholfeder die Verbindungsstange beaufschlagt, in dem Sinne, dass die Winkelhebel entgegen der Beaufschlagungsrichtung bei aktiviertem Drucksystem verschwenkt werden. Die Rückholfeder ist dabei als eine Zugkraft aufbringende Spiralfeder ausgebildet. Sie stellt somit den Mechanismus dar, der eine entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt.
Nachteilig ist bei dieser Kompensation der Gewichtskraft des Pressbalkens durch die Federanordnung, dass die Feder über den Hubweg eine sich ändernde Federcharakteristik aufweist. Verlängert sich die Feder mit zunehmender Absenkbewegung des Pressbalkens, verändert sich damit auch die ausgeübte Federkraft. Demgegenüber ist die Gewichtskraft des Pressbalkens unveränderlich. Die Konsequenz ist, dass die Gesamtkraft des Systems aus Pressbalken und Federanordnung über den Hub des Pressbalkens veränderlich ist. Dies ist im normalen Betrieb der Schneidemaschine, aber insbesondere bei der Funktion der Schnittandeutung, von Nachteil.
In der Praxis besteht bei Schneidemaschinen die Möglichkeit, den jeweiligen Schnitt anzudeuten. Hierzu kann von dem Bediener der Schneidemaschine der Pressbalken langsam in Richtung des zu schneidenden Gutes abgesenkt werden, womit sich aufgrund der Nähe des Pressbalkens zur Schneidgutoberfläche und der Parallelität der unteren Pressbalkenvorderkante zum Schneidmesser das Schneidgut optimal bezüglich der Schneidebene ausrichten lässt. Während der Schnittandeutung ist es in aller Regel erforderlich, dass die Bedienperson den zu schneidenden Stapel unter dem Pressbalken manipuliert. Um eine Gefährdung der Bedienperson auszuschließen, insbesondere unter dem Aspekt der Quetschung der Finger zwischen Pressbalken und zu schneidendem Gut, ist während der Schnittandeutung die Presskraft des Pressbalkens herabgesetzt. Nach gültiger C-Norm 1010 beträgt diese dynamische Presskraft im Schnittandeutungsmodus bei Schneidemaschinen mit einer Arbeitsbreite bis zu 160 cm maximal 300 N, bei Schneidemaschinen mit einer Arbeitsbreite größer 160 cm maximal 500 N. Diese relativ geringe, begrenzte Presskraft wird nachteilig überlagert durch die vorstehend erörterte Presskraft infolge Änderung der Federcharakteristik. Abgesehen hiervon besteht bei einem Bruch der Feder die Gefahr, dass der Pressbalken unter seinem erheblichen Eigengewicht auf den zu schneidenden Stapel fällt.
Schneidemaschinen zum stapelweisen Schneiden von blattförmigem Gut sind ferner in den Druckschriften DE-P S 913 286 , DE-GM 1 651 344 , DT 26 04 212 A1 und EP 0 584 601 A1 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Schneidemaschine der eingangs genannten Art einen alternativen Antrieb des Pressbalkens der Schneidemaschine anzugeben, insbesondere um den Pressbalken anheben und eine Funktion der Schnittandeutung der Schneidemaschine vollführen zu können.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Schneidemaschine, die gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schneidemaschine ist vorgesehen, die Mittel zum Absenken des Pressbalkens einen Elektromotor umfassen, wobei der Elektromotor auch dem Anheben des Pressbalkens in dessen vollständig angehobene Stellung dient.
Der Elektromotor ist zumindest dafür vorgesehen, den Pressbalken beim Funktionszustand der Schnittandeutung bei der Schneidemaschine zu bewegen. Demzufolge dient der Elektromotor bei der Schnittandeutung dem Absenken des Pressbalkens und auch dem Anheben des Pressbalkens in seine obere Endstellung. Das Absenken des Pressbalkens erfolgt auf das auszurichtende Gut. Maximal lässt sich der Pressbalken mittels des Elektromotors soweit nach unten bewegen, dass er den Tisch der Schneidemaschine kontaktiert.
Dem Elektromotor kann zusätzlich die Funktion zukommen, den Pressbalken auch im Anschluss an den Schnitt des Gutes anzuheben. Unmittelbar vor dem Schnitt des Gutes wird dieses mittels des Pressbalkens gepresst und damit zwischen Pressbalken und Tisch fixiert, sodass ein Verschieben des Gutes beim Schneiden ausgeschlossen ist. Bei diesem Pressvorgang des Pressbalkens sind wesentlich höhere, auf den Pressbalken wirkende Kräfte erforderlich. In aller Regel werden diese Kräfte über hydraulisch wirkende Mittel, insbesondere einen Hydraulikzylinder aufgebracht. Insbesondere sind die hydraulisch wirkenden Mittel vom Pressbalken entkoppelbar, da es nur erforderlich ist, dass diese Mittel, insbesondere der Hydraulikzylinder, beim Pressen des Guts unmittelbar vor dem Schnitt mit dem Pressbalken zusammenwirken. Alle anderen Bewegungsabläufe des Pressbalkens, somit diejenigen bei der Schnittandeutung und auch das Anheben des Pressbalkens nach dem Schnitt können mittels des Elektromotors bewerkstelligt werden.
Je nach Wahl des Mechanismus, der auf den Pressbalken einwirkt und eine entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt, kann die Gewichtskraft des Pressbalkens austariert werden, oder aber nahezu austariert werden, womit einerseits zum Verfahren des Pressbalkens nur eine geringe Antriebskraft erforderlich ist, andererseits besonders vorteilhaft die Funktion der Schnittandeutung darstellbar ist.
Sind die hydraulisch wirkenden Mittel zum Absenken des Pressbalkens auf das Gut vom Pressbalken entkoppelt, vollführen die hydraulisch wirkenden Mittel ausschließlich die Funktion des Absenkens des Pressbalkens zwecks Klemmens des blattförmigen Guts beim Schnitt. Die anderen Bewegungsabläufe, somit insbesondere das Anheben des Pressbalkens nach dem Schnitt und auch das Absenken und Anheben des Pressbalkens während der Schnittandeutung können dann mittels des anderen Antriebs, vorliegend des Elektromotors, bewerkstelligt werden. Dieser Elektromotor kann demzufolge relativ klein dimensioniert werden, weil er nur der Bewegung des austarierten bzw. weitgehend austarierten Systems, das den Pressbalken und den Mechanismus, der eine entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt, umfasst, dient. Wesentlich stärker sind die hydraulisch wirkenden Mittel auszulegen, da diese die Presskraft beim Schneiden des blattförmigen Guts erzeugen.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das abgebbare Drehmoment des Elektromotors zum Senken und Heben des Pressbalkens begrenzt ist. Insbesondere ist das abgebbare Moment des Elektromotors derart begrenzt, dass eine erzeugbare Presskraft zwischen Pressbalken und blattförmigem Gut bzw. Tisch entweder 250 N bis 300 N, vorzugsweise 280 N bis 300 N, insbesondere 300 N beträgt oder 450 N bis 500 N, vorzugsweise 480 N bis 500 N, insbesondere 500 N beträgt. Dieser Presskraftbereich berücksichtigt die gemäß Normung vorgesehene maximale dynamische Presskraft im Schnittandeutungsmodus bei Schneidemaschinen mit einer Arbeitsbreite bis zu 160 cm bzw. einer Arbeitsbreite größer 160 cm. Durch diese Auslegung des Elektromotors zum Antreiben des Pressbalkens ist dieser sowohl geeignet für den Schnittandeutungsmodus, als auch ausreichend dimensioniert zum Senken des Pressbalkens, ohne Einwirkung der hydraulischen Mittel, oder Anheben des Pressbalkens, ferner bei einem einseitig wirkendem Hydraulikzylinder zum Einfahren dessen Kolben.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Pressbalken mittels der elektrisch oder hydraulisch wirkenden Mittel über eine Hebelanordnung betätigbar ist.
Es wird ferner als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der auf den Pressbalken einwirkende Mechanismus, der die entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt, eine Gegengewichtanordnung ist.
Es wirkt somit keine Federanordnung auf den Pressbalken, sondern die Gegengewichtanordnung auf den Pressbalken, insbesondere über die Hebelanordnung auf den Pressbalken. Es besteht somit die Möglichkeit, je nach Wahl der Gewichtskraft der Gegengewichtanordnung die Gewichtskraft des Pressbalkens auszutarieren oder aber nahezu auszutarieren, womit einerseits zum Verfahren des Pressbalkens nur eine geringe Antriebskraft erforderlich ist, andererseits besonders vorteilhaft die Funktion der Schnittandeutung darstellbar ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die hydraulisch wirkenden Mittel zum Absenken des Pressbalkens auf das Gut vom Pressbalken entkoppelt sind, dahingehend, dass über die hydraulisch wirkenden Mittel ausschließlich die Funktion des Absenkens des Pressbalkens zwecks Klemmens des blattförmigen Guts beim Schnitt vollführt wird. Die anderen Bewegungsabläufe, somit insbesondere das Anheben des Pressbalkens nach dem Schnitt und auch das Absenken und Anheben des Pressbalkens während der Schnittandeutung können dann mittels des Elektromotors bewerkstelligt werden.
Vorzugsweise ist die Schneidemaschine derart gestaltet, dass die Hebelanordnung zwei im Maschinengestell schwenkbar gelagerte Hebel aufweist. Der jeweilige Hebel ist im Bereich eines ersten Hebelarms, insbesondere im Bereich eines ersten Hebelendes, in Wirkverbindung mit dem Pressbalken und ist im Bereich eines zweiten Hebelarms mittels des hydraulisch wirkenden Mittels beaufschlagbar. Diese Gestaltung ist baulich besonders einfach und ermöglicht eine kräftemäßig symmetrische Anbindung des Pressbalkens an die Hebelanordnung.
Als besonders zweckmäßig wird es angesehen, wenn der jeweilige Hebel im Bereich des ersten Hebelendes schwenkbar mit einer Stange verbunden ist, die im Bereich des diesem Hebel abgewandten Endes schwenkbar mit dem Pressbalken im Bereich einer Lagerseite des Pressbalkens verbunden ist. Durch diese Gestaltung ist eine konstruktiv besonders einfache Anbindung des jeweiligen Hebels an den Pressbalken möglich.
Vorzugsweise findet ein einziger Hydraulikzylinder Verwendung, mittels dessen beide Hebel der Hebelanordnung beaufschlagbar sind. Insbesondere ist der Hydraulikzylinder nicht mit den Hebeln verbunden und von unten gegen die Hebel zustellbar. Dies ermöglicht ein entgegengesetztes synchrones Schwenken der Hebel mittels eines einzigen Hydraulikzylinders.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Hebel um parallele Achsen schwenkbar sind und in einem Kreuzungsbereich der Hebel diese Abstützeinrichtungen aufweisen. Ein freies Ende eines Kolbens des Hydraulikzylinders ist in Kontakt mit den Abstützeinrichtungen bringbar. Die jeweilige Abstützeinrichtung ist beispielsweise als im Hebel gelagerter Zylinderring ausgebildet, zwecks Kontaktierung der gekrümmten äußeren Fläche des Zylinderrings mittels des Kolbens des Hydraulikzylinders. Dieser Zylinderring kann durchaus auch drehbar gelagert sein.
Die Gegengewichtanordnung wirkt insbesondere auf die Hebelanordnung ein. Hierbei wird die Hebelanordnung entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens beaufschlagt.
Die Gegengewichtanordnung ist insbesondere derart gestaltet, dass sie Gegengewichte aufweist, wobei in jedem Hebel mindestens ein Gegengewicht, vorzugsweise ein Gegengewicht, gelagert ist. Durch diese Ausbildung der Anordnung von Hebeln und Gegengewichten lässt sich, bei im Wesentlichen symmetrischer Anordnung der Gegengewichte die gewünschte Austarierung bzw. im Wesentlichen Austarierung des Gewichts des Pressbalkens erreichen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der jeweilige Hebel im Bereich eines Hebelendes mit dem Pressbalken zusammenwirkt und im Bereich des anderen Hebelendes im Hebel das Gegengewicht gelagert ist.
Die Gegengewichte sind insbesondere in den Hebeln schwenkbar gelagert. Hierbei ist das jeweilige Gegengewicht vorzugsweise schwenkbar mit einer Koppelstange verbunden, die schwenkbar mit einem bezüglich des Maschinengestells stationären Lagerteil verbunden ist. Damit ist gewährleistet, dass die Gegengewichte nicht frei schwenken können, sondern einerseits schwenkbar an die Hebel, andererseits schwenkbar an die Koppelstangen bzw. die stationären Lagerteile angebunden sind. Vorzugsweise entsprechen die über den Pressbalken in die Hebelanordnung eingeleiteten Momente im Wesentlichen den über die Gegengewichtanordnung in die Hebelanordnung eingeleiteten Momenten, bei entgegengesetzter Momentenrichtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich diese Momente exakt entsprechen.
Wegen dieser zumindest weitgehend austarierten Anordnung von Pressbalken und Gegengewichtanordnung kann der Pressbalken bei denjenigen Funktionen, die nicht das Pressen des Guts, um dieses in diesem Zustand zu schneiden, handelt, mittels des Elektromotors bewegt werden, sowohl beim Heben als auch beim Senken des Pressbalkens. Der Elektromotor kann demnach relativ schwach dimensioniert sein.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn mittels des Elektromotors antreibbare Stellmittel zum synchronen Verschwenken der Hebelanordnung vorgesehen sind. Über den Elektromotor werden die Stellmittel betätigt, die synchron auf die Hebelanordnung einwirken, womit diese Hebelanordnung synchron auf den Pressbalken im Sinne des Hebens bzw. Senkens des Pressbalkens einwirken kann.
Die Hebelanordnung ist somit mittels der Stellmittel zwecks Heben und/oder Senken des Pressbalkens beaufschlagbar. Dies ist nur dann nicht der Fall, wenn die Hebelanordnung mittels der hydraulisch wirkenden Mittel, somit des Hydraulikzylinders, beaufschlagt wird.
Baulich besonders einfach kann die Bewegung des Elektromotors auf den Pressbalken erfolgen, wenn die Stellmittel eine stationär gelagerte, antreibbare Gleichlaufwelle, endseitig mit dieser verbundene Nockenstücke, sowie mit den Nockenstücken schwenkbar verbundene Stangen, die mit den beiden Hebeln der Hebelanordnung schwenkbar verbunden sind, aufweisen. Durch die Anbindung der jeweiligen Stange an das Nockenstück in Abstand zur Drehachse der Gleichlaufwelle wird die Drehbewegung der Gleichlaufwelle in eine im Wesentlichen geradlinige Stellbewegung der Stange umgewandelt, die zur Verstellbewegung des Pressbalkens führt.
Bei dieser Ausbildung mit der Gleichlaufwelle ist insbesondere vorgesehen, dass der Elektromotor stationär gelagert ist, sowie der Elektromotor über ein Getriebe an die Gleichlaufwelle angebunden ist, zwecks Verschwenkung der Gleichlaufwelle um einen Teilkreiswinkel. Insbesondere erfolgt mittels des Elektromotors ein Verschwenken der Gleichlaufwelle um einen Winkel von 60° bis 90°. Dieser Winkel ist ausreichend, um über die den Nockenstücken zugeordneten Stangen die erforderliche Verfahrbewegung des Pressbalkens zu erzielen, zwischen der vollständig angehobenen Stellung des Pressbalkens und dessen vollständig abgesenkter Stellung, in der der Pressbalken auf einem Tisch der Schneidmaschine aufliegt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der nachfolgenden Zeichnung der Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Merkmale und Einzelmerkmale erfindungswesentlich sind.
In den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es stellt dar:

Fig. 1: eine Frontansicht der Schneidemaschine, somit von der Bedienerseite her gesehen, bei abgenommener Frontabdeckung, die unterhalb des Tisches der Schneidemaschine vorgesehen ist,
Fig. 2: in der Frontansicht gemäß Fig. 1 die die Kinematik des Pressbalkens bewirkenden Teile der Schneidemaschine, veranschaulicht bei vollständig angehobener Stellung des Pressbalkens,
Fig. 3: die Anordnung gemäß Fig. 2, veranschaulicht für die vollständig abgesenkte Stellung des Pressbalkens aufgrund Betätigung mittels eines Elektromotors, bei eingefahrener Stellung eines Kolbens eines Hydraulikzylinders,
Fig. 4: eine Ansicht IV der Anordnung gemäß der Fig. 2 und 3, allerdings bei nicht veranschaulichtem Hydraulikzylinder und in etwa in horizontaler Stellung befindlichen Hebeln der Hebelanordnung,
Fig. 5: die Hebelanordnung, die Gegengewichtanordnung, die Stellmittel und den Elektromotor zum Verstellen der beiden Hebel der Hebelanordnung, in einer räumlichen Darstellung,
Fig. 6: die Anordnung gemäß Fig. 5, aus einer anderen Blickrichtung gesehen.

Figurenbeschreibung

Die Schneidemaschine 1 dient dem Schneiden von gestapeltem blattförmigem Gut, beispielsweise von Papier, Pappe, Folie und dergleichen. In einem Maschinengestell 2 sind ein Schneidmesser 3 und ein Pressbalken 4 verfahrbar gelagert. Hierbei ist das Schneidmesser 3 über eine Führung in einem Schwingschnitt verfahrbar, somit vertikal verfahrbar mit einer überlagerten horizontalen Komponente. Gezeigt ist in Fig. 1 die vollständig abgesenkte Stellung des Schneidmessers 3, in der es geringfügig in eine in einen Tisch 5 der Schneidemaschine 1 eingesetzte Schneidleiste eindringt. Der Tisch 5 besitzt eine horizontale Tischfläche 6 zur Aufnahme des zu schneidenden sowie des geschnittenen Guts. Angetrieben wird das Schneidmesser 3 mittels einer Hydraulikeinheit 7, die in einem seitlichen Bereich der Schneidemaschine 1 angeordnet ist. Von der Bedienerseite gesehen ist hinter dem Schneidmesser 3, an dieses angrenzend, der Pressbalken 4 angeordnet, der auf abgewandten Seiten in Führungen 8 vertikal verfahrbar gelagert ist. Diese Führungen 8 sind mit dem Maschinengestell 2 verbunden. Der Pressbalken 4 lässt sich in einer zum Schneidmesser 3 parallelen Ebene bewegen. In der vollständig angehobenen Position des Schneidmessers 3 befindet sich der Pressbalken 4 mit seiner unteren Pressfläche 50 auf einem etwas tieferen Niveau als das Schneidmesser 3, sodass der Pressbalken 4 die untere Schneidkante 51 des Schneidmessers 3 abdeckt. Der Pressbalken 4 dient dem Pressen des in Stapelform vorliegenden Guts gegen den Tisch 5 beim Schnitt und wird somit beim Schnitt, der Absenkbewegung des Schneidmessers 3 vorlaufend, auf das zu schneidende Gut abgesenkt. Der Pressbalken 4 dient ferner der Schnittandeutung.
Bei angehobenem Schneidmesser 3 und angehobenem Pressbalken 4 ist zwischen diesen und dem Tisch 5 ein Durchgang im Maschinengestell 2 zur Aufnahme des Guts gebildet. Oberhalb des Schneidmessers 3 und des Pressbalkens 4 ist das Maschinengestell 2 mit einem Bedien- und Anzeigefeld 9 versehen. Beidseitig des Schneidmessers 3 weist die Schneidemaschine 1 oberhalb des Tischs Sicherheitseinrichtungen 10 mit Lichtschranken auf. Gelangt ein Bediener beim Schneidprozess in den kritischen Bereich vor dem Schneidmesser 3, werden Lichtstrahlen der Lichtschranke unterbrochen und es lösen die Sicherheitseinrichtungen 10 aus, dahingehend, dass die Bewegung des Schneidmessers 3 gestoppt wird. Die Auslösung des Schnitts erfolgt über Zweihandbedienung mittels zweier im Bereich der Front des Tisches 5 angeordneter Betätigungstasten 11.
Der Pressbalken 4 lässt sich bei dieser Schneidemaschine 1 auf zwei verschiedene Arten bewegen:

So ist ein hydraulisches Mittel, das als Hydraulikzylinder 12 ausgebildet ist, vorgesehen. Der Hydraulikzylinder 12 dient dem Absenken des Pressbalkens 4 auf das Gut, um dieses beim Durchtrennen mittels des Schneidmessers 3 gegen den Tisch 5 zu pressen und somit das Gut verschiebesicher zu positionieren. Davon unabhängig ist ein Elektromotor 13 vorgesehen, mittels dessen der Pressbalken 4 in seine vollständig angehobene Position zurückverfahren werden kann und zum Zwecke der Schnittandeutung sowohl aus der vollständig angehobenen Position auf das zu schneidende Gut abgesenkt als auch aus dieser Position wieder vollständig angehoben werden kann. Grundsätzlich lässt sich mittels des Elektromotors 13 der Pressbalken 4 bis gegen die Tischfläche 6 fahren.

Im Einzelnen ist zum Bewegen des Pressbalkens 4 eine Hebelanordnung 14 vorgesehen. Auf diese wirkt eine Gegengewichtanordnung 15 ein, die die Hebelanordnung 14 entgegen der Gewichtskraft G des Pressbalkens 4 beaufschlagt. Die Hebelanordnung 14 weist zwei weitgehend identisch ausgebildete Hebel 16, 17 auf, die jeweils um eine im Maschinengestell 2 gelagerte Achse 18 schwenkbar sind. Jeder Hebel 16 bzw. 17 weist Hebelarme 48, 49 auf. Die beiden Achsen 18 sind parallel zueinander angeordnet und senkrecht zu den Verfahrebenen von Schneidmesser 3 und Pressbalken 4 orientiert. Der jeweilige Hebel 16 bzw. 17 ist im Bereich eines Hebelendes 19 schwenkbar mit einer Stange 20 verbunden. Hierbei durchsetzt ein Bolzen 21 den Hebel 16 bzw. 17 und die zugeordnete Stange 20. Im Bereich des unteren Endes des Pressbalkens 4, benachbart der zugeordneten Führung 8 außerhalb des Pressbereichs des Pressbalkens 4, ist die jeweilige Stange 20 über einen Bolzen 22 schwenkbar mit dem Pressbalken 4 verbunden. Bei im Wesentlichen horizontaler Stellung der Hebel 16, 17, bei der sich die Achsen 18 und Bolzen 21 in einer Ebene befinden, sind die beiden Stangen 20 parallel zueinander angeordnet.
Der jeweilige Hebel 16 bzw. 17 nimmt im Bereich des anderen Hebelendes 23 schwenkbar ein Gegengewicht 24 bzw. 25 der Gegengewichtanordnung 15 auf. Das jeweilige Gegengewicht 24 bzw. 25 ist als Metallplatte ausgebildet, die im Bereich ihres oberen Endes über einen Bolzen 26 schwenkbar im zugeordneten Hebel 16 bzw. 17 im Bereich dessen Hebelende 23 gelagert ist. Die Achsen der Bolzen 26 sind parallel zu den Achsen der Bolzen 21 angeordnet.
Damit die Gegengewichte 24 bzw. 25 nicht frei pendeln können, sind sie im Bereich ihrer unteren Enden um Bolzen 27 schwenkbar mit Koppelstangen 28 verbunden. Die dem Bolzen 27 abgewandten Enden der Koppelstangen 28 sind um Bolzen 29 schwenkbar in unteren Enden von Trägern 30 gelagert, die vertikal orientiert und mit dem Maschinengestell 2 fest verbunden, somit stationär sind.
Der jeweilige Hebel 16 bzw. 17 weist im Bereich des Hebelarms 48 zwischen der Achse 18 und dem Bolzen 26, näher zum Bolzen 26 hin, einen Bolzen 31 auf, in dem ein Zylinderring 32 axial festgelegt, drehbar gelagert ist. Auch diese Bolzen 31 sind parallel zu den Bolzen 21 bzw. den Achsen 18 angeordnet. Die Zylinderringe 32 sind einander zugewandt positioniert.
Die über den Pressbalken 4, somit über die beiden Stangen 20 in die Hebelanordnung 14 und damit die beiden Hebel 16, 17 eingeleiteten Momente entsprechen im Wesentlichen den über die Gegengewichtanordnung 15, somit die beiden Gegengewichte 24, 25 in die Hebelanordnung eingeleiteten Momente, womit diese Momente sich im Wesentlichen aufheben. Da in einer zur Hälfte abgesenkten Stellung des Pressbalkens 4 die Stangen 20 vertikal angeordnet sind, ändern sich Momentenverhältnisse an den Hebeln 16, 17 wegen des jeweiligen aus dieser Stellung möglichen Schwenkwinkels des jeweiligen Hebels 16 bzw. 17 um ca. ±20° nur geringfügig. Hierbei sind der jeweilige Hebel 16 bzw. 17 und die dessen Gegengewicht 24 bzw. 25 zugeordnete Koppelstange 28 als Parallellenker ausgebildet. Unabhängig von der jeweiligen Stellung des Pressbalkens 4 kann dieser somit unter Einwirkung einer relativ geringen Kraft zwischen dessen gehobener und gesenkten Stellung bewegt werden.
Der Hydraulikzylinder 12 weist einen Kolben 33 auf, der teilweise aus dem Gehäuse 34 des Hydraulikzylinders 12 heraus bewegbar ist, ausgehend von der eingefahrenen Stellung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, bis zu einer vollständig ausgefahrenen Stellung bei somit vollständig abgesenktem Pressbalken 4, in denen, bezogen auf die Darstellung der Fig. 3, der Kolben 33 die den beiden Hebeln 16, 17 zugeordneten Zylinderringe 32 berührt. Beim Ausfahren des Kolbens 33 liegt dieser somit an den Zylinderringen 32 an und überführt die Hebel 16, 17 von der angehobenen Stellung des Pressbalkens 4 gemäß Fig. 2 in die vollständig abgesenkte Stellung des Pressbalkens 4 gemäß Fig. 3, wenn kein Schneidgut auf dem Tisch aufliegt und somit der Pressbalken 4 vollständig auf diesen abgesenkt wird. Befindet sich hingegen Schneidgut auf dem Tisch 5, kann der ausfahrende Kolben 3 bei Anlage an den Zylinderringen 32 die Hebel 16, 17 nur so weit verschwenken, wie es der Anlage des Pressbalkens 4 am zu schneidenden Stapel entspricht.
Nach dem Pressen des zu schneidenden Guts und Vollführung des Schnitts mittels des Schneidmessers 3 ist es erforderlich, den Pressbalken 4 wieder anzuheben. Da der Kolben 3 nur an den Zylinderringen 32 anliegt, ist es nicht möglich, über den Hydraulikzylinder 12 die Hebelanordnung 14 im Bereich der Bolzen 21 nach unten zu ziehen und demnach den Pressbalken 4 anzuheben. Allenfalls kann bei Ausbildung des Hydraulikzylinders 12 als doppelt wirkender Zylinder der Kolben 33 vollständig in das Gehäuse 34 eingefahren werden. Grundsätzlich kann der Hydraulikzylinder 12 auch nur einseitig wirksam ausgebildet sein, dahingehend, dass nur das Ausfahren des Kolbens 33 zum Absenken des Pressbalkens 4 möglich ist. In diesem Fall müsste durch die externe Kraft des Elektromotors 13 über die Zylinderringe 32 der Kolben 33 in seine in das Gehäuse 34 eingefahrene Stellung überführt werden.
Details der Schneidemaschine 1, die sich aufgrund der Wirkungsweise des Elektromotors 13 ergeben, sind nachfolgend beschrieben:

So sind Stellmittel 35, konkret mittels des Elektromotors 13 antreibbare Stellmittel 35 zum synchronen Verschwenken der Hebelanordnung 14 sowie der beiden Hebel 16, 17 vorgesehen. Mittels dieser Stellmittel 35 ist die Hebelanordnung 14, bei außer Kontakt mit dieser befindlichem Hydraulikzylinder 12, zwecks Heben und/oder Senken des Pressbalkens 4 beaufschlagbar. Die Stellmittel 35 weisen eine stationär gelagerte, mittels des Elektromotors 13 antreibbare Gleichlaufwelle 36, zwei endseitig mit dieser verbundene Nockenstücke 37 sowie mit den Nockenstücken 37 schwenkbar verbundene Stangen 38 auf. Die Gleichlaufwelle 36 ist im Bereich abgewandter Enden in Aufnahmen 39 axial festgelegt, aber drehbar gelagert, wobei die dem Elektromotor 13 zugeordneten Aufnahme 39 über Dämpfungselemente 40 in einem stationären Träger 41, der somit mit dem Maschinengestell 2 verbunden ist, gelagert ist und die Gleichlaufwelle 36 im Bereich des anderen Endes in einem unmittelbar mit dem Maschinengestell 2 befestigten Träger 42 gelagert ist. Die beiden Nockenstücke 37 sind drehfest mit der Gleichlaufwelle 36 verbunden und in einer mittleren Hubstellung des Pressbalkens 4 mit deren Anbindungslinie zur Achse der Gleichlaufwelle 36 zum Anbindungspunkt der Stangen 38 im Wesentlichen horizontal positioniert, bei im Wesentlichen vertikaler Orientierung der Stangen 38. Die Stangen 38 sind im Bereich ihrer oberen Enden schwenkbar im zugeordneten Hebel 16 bzw. 17 gelagert und dort um mit den Hebeln 16 bzw. 17 verbundene Bolzen 43 schwenkbar. Dieser Bolzen ist am jeweiligen Hebel 16 bzw. 17 zwischen der Achse 18 und dem Bolzen 21 angeordnet, jeweils näher zur Achse 18 hin. Ein Schwenken der Gleichlaufwelle 36 führt somit zu einem synchronen entgegengesetzten Schwenken der beiden Hebel 16, 17.

Zum Antreiben der Gleichlaufwelle 36 ist der Elektromotor 13 vorgesehen, bei dem es sich um einen Gleichstrommotor handelt, der mit einem Schneckengetriebe 44 unmittelbar zusammenwirkt. Dieses Schneckengetriebe 44 ist an die dem Elektromotor 13 zugewandte Aufnahme 39 angeflanscht. Eine Ausgangswelle des Schneckengetriebes 44 durchsetzt diese Aufnahme 39 und ist dort drehfest mit einem Ritzel 45 verbunden, das mit Zähnen 46 einer Segmentscheibe 47 kämmt, die sich über einen Kreissektor von etwa 80° erstreckt. Mittels dieses als Stellmotor ausgebildeten Elektromotors 13 lässt sich somit die Segmentscheibe 47 und damit die Gleichaufwelle 36 um den begrenzten Winkel der Segmentscheibe 47 schwenken, womit sich der über die Gegengewichtanordnung 15 austarierte Pressbalken 4 ausschließlich mit relativ geringem Moment des Elektromotors heben und senken lässt. Es wird somit ein Elektromotor 13 verwendet, der nur ein relativ geringes Moment abgeben kann.
Es ist vorgesehen, dass das abgebbare Drehmoment des Elektromotors 13 begrenzt ist. Dies derart, dass eine erzeugbare Presskraft zwischen Pressbalken 4 und Tisch 5 bzw. Pressbalken 4 und zu schneidendem Gut begrenzt ist. Konkret ist beim Verfahrensschritt der Schnittandeutung für den Fall einer Schneidemaschine mit einer Arbeitsbreite von maximal 160 cm die dynamische Presskraft im Schnittandeutungsmodus von 300 N begrenzt bzw. bei einer Arbeitsbreite der Schneidemaschine von größer 160 cm auf 500 N begrenzt.
Mittels des elektromotorischen Antriebs wird bei dieser Schneidemaschine 1 der Pressbalken immer angehoben und im Fall der Schnittandeutung auch abgesenkt. Gegebenenfalls kann der Elektromotor 13 auch betrieben werden, um den Kolben 33 des Hydraulikzylinders 12 wieder in seine eingefahrene Stellung zu überführen. Der Hydraulikzylinder 12 wird nur dann aktiviert, wenn das Gut mittels des Pressbalkens 4 zu pressen ist, bevor es mittels des Schneidmessers 3 durchtrennt wird.

Bezugszeichenliste

1: Schneidemaschine
2: Maschinengestell
3: Schneidmesser
4: Pressbalken
5: Tisch
6: Tischfläche
7: Hydraulikeinheit
8: Führung
9: Bedien- und Anzeigefeld
10: Sicherheitseinrichtung
11: Betätigungstaste
12: Hydraulikzylinder
13: Elektromotor
14: Hebelanordnung
15: Gegengewichtanordnung
16: Hebel
17: Hebel
18: Achse
19: Hebelende
20: Stange
21: Bolzen
22: Bolzen
23: Hebelende
24: Gegengewicht
25: Gegengewicht
26: Bolzen
27: Bolzen
28: Koppelstange
29: Bolzen
30: Träger
31: Bolzen
32: Zylinderring
33: Kolben
34: Gehäuse
35: Stellmittel
36: Gleichlaufwelle
37: Nockenstück
38: Stange
39: Aufnahme
40: Dämpfungselement
41: Träger
42: Träger
43: Bolzen
44: Schneckengetriebe
45: Ritzel
46: Zahn
47: Segmentscheibe
48: Hebelarm
49: Hebelarm
50: Pressfläche
51: Schneidkante

Claims

Schneidemaschine (1) zum stapelweisen Schneiden von blattförmigem Gut, mit einem auf das Gut absenkbaren Pressbalken (4), wobei der Pressbalken (4) in einem Maschinengestell (2) vertikal verschieblich gelagert ist und Mittel (12, 13) zum Absenken des Pressbalkens (4) auf das Gut vorgesehen sind, sowie auf den Pressbalken (4) ein Mechanismus (15) einwirkt, der eine entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens (4) gerichtete Kraft auf den Pressbalken ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12, 13), zum Absenken des Pressbalkens einen Elektromotor (13) umfassen, wobei der Pressbalken (4) mittels des Elektromotors (13) auch in dessen vollständig angehobene Stellung überführbar ist.
Schneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abgebbare Drehmoment des Elektromotors (13) zum Senken und Heben des Pressbalkens (4) begrenzt ist.
Schneidemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das abgebbare Drehmoment des Elektromotors (13) zum Senken und Heben des Pressbalkens (4) derart begrenzt ist, dass eine erzeugbare Presskraft zwischen dem Pressbalken (4) und dem blattförmigen Gut bei einer Schneidemaschine mit einer Arbeitsbreite von bis zu 160 cm maximal 300 N beträgt und bei einer Schneidemaschine mit einer Arbeitsbreite von größer 160 cm maximal 500 N beträgt.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Elektromotor (13) zum Absenken des Pressbalkens (4) bei einer Schnittandeutung und zum Anheben des Pressbalkens (4) in dessen vollständig angehobene Stellung, sowie durch weitere Mittel (12) zu Absenken des Pressbalkens, die einen Hydraulikzylinder (12) umfassen, zwecks Pressen des gestapelten blattförmigen Guts mittels des hydraulisch abgesenkten Pressbalkens (4) beim Schneiden des Guts.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressbalken (4) mittels des Elektromotors (13) oder der hydraulisch wirkenden Mittel (12) über eine Hebelanordnung (14) betätigbar ist.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Pressbalken (4) einwirkende Mechanismus (15) eine Gegengewichtanordnung (15) ist.
Schneidemaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Hebelanordnung (14) die Gegengewichtanordnung (15) einwirkt, die die Hebelanordnung (14) entgegen der Gewichtskraft des Pressbalkens (4) beaufschlagt.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung (14) zwei im Maschinengestell (2) schwenkbar gelagerte Hebel (16, 17) aufweist, wobei der jeweilige Hebel (16 bzw. 17) im Bereich eines (ersten) Hebelarms (49), insbesondere im Bereich eines (ersten) Hebelendes (19), in Wirkverbindung mit dem Pressbalken (4) steht und im Bereich eines anderen (zweiten) Hebelarms (48), insbesondere eines anderen (zweiten) Hebelendes (23), im Hebel (16, 17) mindestens ein Gegengewicht (24 bzw. 25) der Gegengewichtanordnung (15) gelagert ist.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Pressbalken (4) in die Hebelanordnung (14) eingeleiteten Momente im Wesentlichen den über die Gegengewichtanordnung (15) in die Hebelanordnung (14) eingeleiteten Momenten, bei entgegengesetzter Momentenrichtung, entsprechen, insbesondere exakt entsprechen.
Schneidemaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Hebel (16 bzw. 17) im Bereich des ersten Hebelendes (19) schwenkbar mit einer Stange (20) verbunden ist, die im Bereich des diesem Hebel (16 bzw. 17) abgewandten Endes schwenkbar mit dem Pressbalken (4) im Bereich einer Lagerseite des Pressbalkens (4) verbunden ist.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Elektromotors (13) antreibbare Stellmittel (35) zum synchronen Verschwenken der Hebelanordnung (14), insbesondere synchronen Verschwenken der Hebel (16, 17) der Hebelanordnung (14) vorgesehen sind.
Schneidemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung (14), bei außer Kontakt mit dieser befindlichem Hydraulikzylinder (12), mittels der Stellmittel (35) zwecks Heben und/oder Senken des Pressbalkens (4) beaufschlagbar ist.
Schneidemaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (35) eine stationär gelagerte, mittels des Elektromotors (13) antreibbare Gleichlaufwelle (36), endseitig mit dieser verbundene Nockenstücke (37, 37), mit den Nockenstücken (37, 37) schwenkbar verbundene Stangen (38, 38), die mit den beiden Hebeln (16, 17) der Hebelanordnung (14) schwenkbar verbunden sind, aufweisen.
Schneidemaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (13) stationär gelagert ist, sowie der Elektromotor (13) über ein Getriebe (44) an die Gleichlaufwelle (36) angebunden ist, zwecks Verschwenkung der Gleichlaufwelle (36) um einen Teilkreiswinkel, insbesondere um einen Winkel von 60° bis 90°.
Schneidemaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (12) mit den Hebeln (16, 17) nicht verbunden ist und von unten gegen die Hebel (16, 17) in einem Kreuzungsbereich der Hebel (16, 17) zustellbar ist.