Antriebsvorrichtung für taktweise arbeitende Schneidvorrichtungen

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.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] Der beschriebene Antrieb hat jedoch Nachteile:

[0004] 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.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteilen abzu­helfen.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] Die Erfindung hat folgende Vorteile:

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand von zwei Zeichnungen beispielhaft beschrieben.

Figur 1 zeigt eine Frontansicht.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht.

[0012] 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.

[0013] 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′).

[0014] 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.

Ansprüche

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.

Zeichnung