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Leerschnitteinrichtung an einer rotierenden Schere zum Unterteilen
von laufendem Gut Die Erfindung betrifft eine Leerschnitteinrichtung an einer rotierenden
Schere zum Unterteilen von laufendem Gut, bei welcher die untere Messertrommel unmittelbar
und die obere Messertrommel in Exzenterbüchsen im Scherengestell gelagert ist, die
in ihrer einen Endlage die obere Messertrommel in der Schneidestellung, in ihrer
anderen Endlage in der Leerschnittstellung halten und über ein Zahnradvor-Belege
miteinander gekuppelt sind, und bei welcher die Verstellung der Exzenterbüchsen
vom Scherenantrieb her mit einer von diesem abhängigen Drehzahl erfolgt.
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Bei einer bekannten Leerschnitteinrichtung der genannten Art ist die
untere Messertrommel unmittelbar und die obere Messertrommel mittels Exzenterbtichsen
in einem Scherengestell gelagert, wobei die Bewegung der Exzenterbüchsen vom Hauptantrieb
abgeleitet wird. Der Einsatz einer derartigen Leerschnitteinrichtung ist insofern
begrenzt, als sie nur verwendbar ist, wenn es darum geht, das durch die rotierende
Schere durchlaufende Gut in vorbestimmten Abständen wiederholbar in Einzellängen
zu unterteilen. Der Rhythmus der Wiederholbarkeit kann durch ein Zahnradvorgelege
geändert werden. Die Änderung erfolgt von Hand mit einem Hebel, der sich längs einer
Stange verschieben läßt. Eine Anpassung des Augenblickes des Schneidens bzw. des
Einsatzes der Messertrommeln für den Schnitt an die Gegebenheiten des durchlaufenden
Bandes ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
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Bei einer weiteren bekannten Leerschnitteinrichtung an einer rotierenden
Schere mit einer oberen und einer unteren Messertrommel sind beide Messertrommeln
in je einer Schwinge angeordnet, welche durch Kurbelwellen angetrieben werden, die
ihrerseits über eine Drehkeilkupplung mit einer Mitnehmervorrichtung gekoppelt sind.
Nach dem nach einmaliger Umdrehung der Exzenterwelle erfolgten Schnitt wird eine
Kupplung selbsttätig ausgerückt, d. h., daß die Kupplung jedesmal von neuem betätigt
werden muß, wodurch insbesondere bei höheren Bandgeschwindigkeiten Massenbeschleunigungen
und Massenkräfte auftreten, die einen einwandfreien Betrieb nicht gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leerschnitteinrichtung
an einer ständig umlaufenden Schere zu schaffen, bei welcher die Steuerung des Schneidvorganges
in Abhängigkeit von dem durchlaufenden Band erfolgen kann und welche auch bei höheren
Bandgeschwindigkeiten zuverlässig arbeitet. Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch,
daß an einer der Exzenterbüchsen ein Schaltrad koaxial befestigt und ein Schwinghebel
drehbar gelagert ist, der mit einer an ihm schwenkbar angeordneten Mitnehmerklinke
an einer Nase des Schaltrades angreift und in an sich bekannter Weise durch eine
entsprechend der Drehzahl der Messertrommeln umlaufende Kurbel angetrieben ist,
und daß mit der Mitnehmerklinke ein Steuerhebel fest verbunden ist, der zum Schwenken
der Mitnehmerklinke in die bzw. aus der Eingriffslage in die Nase des Schaltrades
mit einem an einem einschwenkbaren Gestänge befestigten Anschlag und einem zweiten,
ortsfesten Anschlag zusammenarbeitet. Die derart ausgebildete Schaltvorrichtung
an einer rotierenden Schere zum Unterteilen von laufendem Gut arbeitet auch bei
höheren Bandgeschwindigkeiten zuverlässig, weil die Schneidorgane zwangläufig ohne
eine besondere Steuerung sofort außer Eingriff gebracht werden und unbeabsichtigtes
Nachschneiden sicher ausgeschlossen wird. Die Betriebskosten der Vorrichtung sind
wegen der günstigen Kraftübertragung und des schlupffreien Arbeitens verhältnismäßig
gering, und auch die Herstellungskosten werden durch das Entfallen besonderer Steuerorgane
gegenüber bekannten Vorrichtungen gesenkt.
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Zur Vermeidung des großen Lagerreibungsmomentes aus dem Schneiddruck
ist es zweckmäßig, eine Bewegung der Exzenterbüchsen während des eigentlichen Schnittvorganges
auszuschalten. Dies wird dadurch erreicht, daß der Hub der Kurbel größer als der
Exzenterhub der Messertrommel ist, so daß die Messertrommeln an sich bereits in
Schnittstellung sind, bevor das untere und obere Messer das laufende Gut berühren.
Hierzu ist es erforderlich, daß der die obere Messertrommel tragende Schwinghebel
mit einer drehbar gelagerten Traverse mit der Schub-
Stange der
Kurbel verbunden ist und die Traverse gegen die Schubstange durch eine Federung,
z. B. Spiralfeder, abgestützt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein ortsfester Anschlag,
an dem ein Vorsprung der Ex
zenterbüchse in der Schneidstellung zur Anlage
kommt, und ein am Schaltrad angeordneter Anschlag vorgesehen sein, an dem der die
Mitnehmerklinke tragende Hebelarm des Schwinghebels in entgegengesetzter Drehrichtung
anschlägt. Hierdurch werden die Messertrommeln außer Schnitt gebracht.
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Bei höheren Bandgeschwindigkeiten zeichnet sich die Scherenvorrichtung
durch eine zwischen der Messertrommel- und. der Kurbel einschaltbare Untersetzung,
z. B. Zahnraduntersetzung, aus, deren Zahnräder axial verschieb- und verriegelbar
sind.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert, die schematische
Ausführungsbeispiele darstellen.
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F i g. 1 ist eine Seitenansicht auf die Messertrommeln, wobei ihre
Lagerteile im Schnitt dargestellt sind; F i g. 2 ist eine schematische Stirnansicht
auf die Messertrommeln, auf ein Untersetzungsgetriebe, auf die die Antriebsbewegung
übertragenden Zahnräder sowie auf eine Ritzelwelle; F i g. 3 zeigt die Verbindung
zwischen Schwinghebel und der Schubstange der Kurbel; F i g. 4 ist eine Stirnansicht
auf die Leerschnitteinrichtung in einer Arbeitsstellung; F i g. 5 bis 8 zeigen weitere
Arbeitsstellungen der Leerschnitteinrichtung.
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Eine Messertrommel 1 ist mittels Exzenterbüchsen 2 in einem Scherengestell
rotierbar gelagert und wirkt mit einer gleichfalls rotierbaren, jedoch sonst unbeweglichen
Trommel 3. zusammen: An einer Exzenterbüehse 2 ist ein auf einem Zapfen 5 angeordnetes
Schaltrad 4 koaxial befestigt. Außerdem ist an der Exzenterbüchse 2 ein Schwinghebel
8 drehbar gelagert. Durch Drehung der beiden Exzenterbüchsen 2 kann die Messertrommel
1 der Messertrommel 3 genähert bzw. von dieser entfernt werden. Hierdurch kommen
die an der Messertrommel 1 befestigten Messer 26 und die an der Messertrommel 3
befestigten Messer 25 zum Schnitt bzw. außer Schnitt (s. F i g. 4).
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Der Antrieb für die obere Messertrommel 1 wird von der unteren Messertrommel
3 abgeleitet, welche starr im Scherengestell gelagert ist und von einem nicht gezeichneten
Motor angetrieben wird. Für diese Kraftübertragung sind Stirn- bzw. Zahnräder 16,
16 a vorgesehen, die m einem Schwinghebel gelagert sind. Letzteres ist erforderlich,
um der von dem eigentlichen Vorgang erfolgenden Radialbewegung der Messertrommel
1 in Richtung der Messertrommel 3 ; Rechnung tragen zu können. Aus dieser Ausbildung
geht hervor, daß der gleiche Motor den Antrieb der Messertrommeln sowie der Kurbeln
übernimmt. Hierfür sind auf der Messertrommel 3 Zahnräder 14, 15 vorgesehen, welche
entsprechende Gegenzahnräder f 14 a,15 a auf der Kurbel 13 der Kurbeleinrichtung
29 antreiben. Die Zahnräder 15, 15 a sind axial verschieb- bzw. verriegelbar und
dienen als Zahnraduntersetzung bei hohen Geschwindigkeiten des Bandf gutes.
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Zur exakten Führung der beiden Exzenterbüchsen 2 sind diese mit einem
Zahnsegment 6 versehen, welches mit einer zur Messertrommel fluchtend angeordneten
Ritzelwelle 7 gekuppelt ist. Die Steuerbewegung des Schaltrades braucht also nur
auf eine einzige Exzenterbüchse übertragen zu werden, und die Bewegungen werden
mittels der Ritzelwelle simultan, gleichmäßig und gleichförmig sofort auf die andere
Lagerbüchse übertragen, so daß das Auftreten von Unwuchten unterbleibt.
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Die Drehung der Exzenterbüchsen 2, welche auf dem Zapfen 5 undrehbar
das Schaltrad 4 aufnehmen, erfolgt mit Hilfe des Schwinghebels 8, welcher einen
kürzeren Hebelarm 8 a mit einem Lagerbolzen 9 aufweist. Auf dem Lagerbolzen 9 ist
lose und drehbar eine Mitnehmerklinke 10 vorgesehen, welche zur Verbesserung der
Anlage an die Nase 27 des Schaltrades 4 an ihrem Ende abgeschrägt ausgebildet ist.
Der andere, längere, von der Kurbel 13 der Kurbeleinrichtung 29 (F i g. 4) angetriebene
Hebelarm des Schwinghebels 8 ist mittels einer drehbar gelagerten Traverse 11 mit
der Schubstange 12 der Kurbel 29 verbunden, und die Traverse 11 ist zu der Schubstange
12 durch die Spiralfeder 22 abgestützt.
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Die Wirkungsweise der Leerschnitteinrichtung an einer rotierenden
Schere zum Unterteilen von laufendem Gut wird im folgenden beschrieben.
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Die untere Messertrommel 3 soll sich im Gegenuhrzeigersinn drehen,
während die obere Messertrommel 1 sowie die Kurbel im Uhrzeigersinn bewegt werden.
Zur besseren Verständlichkeit ist die Kurbel-Bewegung durch einen nach oben bzw.
nach unten gerichteten Pfeil gekennzeichnet.
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In der Anfangslage stehen das Obermesser 26 und das Untermesser 25
einander gegenüber. Dies entspricht aber noch nicht der Schneidstellung, da die
obere Messertrommel um das Maß der Exzentrizität und auch eine entsprechende Winkelstellung
von der unteren Messertrommel entfernt ist. Diese Lage ist in F i g. 4 dargestellt.
-Bei dieser Messerstellung steht der Kurbelzapfen im unteren Totpunkt, die Mit nehmerklinke
10 befindet sich- in einer oberen Endstellung und ist außer Eingriff mit dem Schaltrad
4.
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Ein nicht gezeichneter Impulsgeber schaltet einen Elektromagneten
20. Hierdurch wird das einschränkbare Gestänge 19 eines einstellbaren Puffers 18
derart betätigt, daß der Anschlag 19 a in die Schwenkbahn des Steuerhebels
10 a gelangt. Sobald sich die Kurbel 13 aus der unteren Totpunktlage nach
oben bewegt (F i g. 5), gelangt die Mitnehmerklinke 10 in die untere Endlage und
berührt hierbei mit dem Steuerhebel 10 a den Anschlag 19 a des Gestänges 19, wodurch
die Mitnehmerklinke 10 in die als Nase 27 ausgebildete Rast des Schaltrades 4 kippt.
Diese Arretierung ist in der oberen Totpunktlage der Kurbel beendet. Aus der Lage
von Ober- und Untermesser 25, 26 ist ersichtlich, daß die Messertrommeln 1, 3 sich
um 180° gedreht haben.
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Während die Kurbel nach unten geht, bewegt sich die Mitnehmerklinke
10 unter Mitnahme des Schaltrades 4 in die aus F i g. 6 ersichtliche Lage nach oben.
Hierdurch wird die obere Messertrommel exzentrisch verschwenkt und der unteren Trommel
so weit genähert, daß Ober- und Untermesser zum Schnitt kommen können. Gleichzeitig
oder nahezu gleichzeitig kommt der Steuerhebel 10 a an dem zweiten ortsfesten Anschlag
17 zur Anlage, kann jedoch, da er unter Last steht, nicht entsperrt werden. In der
Schneidstellung liegt der Vorsprung 28 der Exzenterbüchsen 2 an einen einstellbaren,
ortsfesten Anschlag 17a an, wodurch die Stellung der Messer beim Schnitt
absolut
sicher fixiert ist. Bei weiterer Drehung des Antriebes kommen die Messer 25, 26
zum Schnitt (F i g. 8), während die Exzenterbüchsen 2 unter der Wirkung des Schaltrades
4, der Mitnehmerklinke 10,
des Schwinghebels 8 und der Spiralfeder
22 in Ruhe bleiben.
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Wenn sich die Kurbel über den unteren Totpunkt hinaus weiterdreht
(F i g. 7), bewegt sich die Mitnehmerklinke 10 wieder im Gegenuhrzeigersinn
in Richtung zur unteren Endlage, wobei der die Mitnehmerklinke 10 tragende Hebelarm
8 a des Schwinghebels 8 auf einen am Schaltrad 4 angeordneten Anschlag 21 auftrifft.
Die Exzenterscheiben 2 werden ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß die
Messer augenblicklich außer Schnitt kommen. Diese Anordnung macht ein besonderes
Steuerorgan und somit einen zusätzlichen Kostenaufwand entbehrlich; gleichzeitig
wird die Betriebssicherheit erhöht.
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Bei diesem Rücklauf wird die Mitnehmerklinke 10
entlastet und
durch den ortsfesten Anschlag 17 hinter der Nase 27 des Schaltrades
4 ausgeworfen und außer Eingriff gebracht. Bereits vor diesem Rücklauf wurde
über den Impulsgeber und den Elektromagneten 20
das Gestänge 19 aus der Schwenkbahn
des Steuerhebels 10 a gebracht, so daß dieser den Anschlag 19 a
nicht
mehr berühren kann. Hierdurch wird vermieden, daß bei weiterer Drehung der Messertrommeln
die Messer nochmals zum Schnitt kommen, ehe nicht ein neuer Impuls vom Impulsgeber
den Schnittvorgang einleitet.
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Zur Verringerung bzw. Vermeidung des großen Lagerreibungsmomentes
aus dem Schneiddruck ist vorgesehen, daß der Hub der Kurbel 29 größer als
der Exzenterhub der Messertrommel l ist. Diese Hubvergrößerung ist nach der Seite
des unteren Kurbeltotpunktes gelegt. Es wird erreicht, daß der Schwinghebel 8 bereits
in die untere Endstellung gelangt ist, bevor die Kurbel ihre untere Totpunktlage
eingenommen hat (F i g. 6). Die Messertrommeln stehen bereits in Schnittstellung,
die Messer jedoch noch nicht. Eine Bewegung der Exzenterbüchsen ist also beim Schnitt
ausgeschaltet, und der Schneidvorgang kann erschütterungsfrei, schlupflos und unter
Vermeidung von Stoßbeschleunigungen erfolgen. Der eigentliche Schnittvorgang ist
in F i g. 8 dargestellt. Das Übermaß des Hubes wird dadurch aufgefangen, daß die
Schubstange 12 gleitend in der Traverse 11 geführt und durch die Spiralfeder
22 kraftschlüssig mit dieser verbunden wird.
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Bei höheren Bandgeschwindigkeiten werden die Beschleunigungskräfte
wegen der kürzeren Schaltzeiten beträchtlich höher. Es ist deshalb vorgesehen, daß
zwischen der Messertrommel 3 und der Kurbel 29 eine Zahnraduntersetzung 15, 15 a
eingeschaltet wird, durch die die Kurbeldrehzahl auf die halbe Messertrommeldrehzahl
herabgesetzt werden kann. Die Arbeitsweise bleibt dabei die gleiche, lediglich die
Länge der Abfallenden wird beeinflußt. Da jedoch im allgemeinen breite Bänder mit
niedriger Geschwindigkeit gefahren werden, ist der Schrottanfall gewichtsmäßig relativ
gering.