Schneidvorrichtung für Harzmatten

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für Harzmatten, die als mit einer Folie mindestens einseitig abgedecktes Band von einer Rolle abgespult und von der Folie abgezogen worden sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus der DE-A- 3248574 bekannt.

[0003] Die mit einer solchen Schneidvorrichtung zugeschnittenen Harzmatten-Teile werden insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt, wobei sie, bevor sie dem Preßvorgang zugeführt werden, in der Regel zu in die Presse einlegbaren Paketen gestapelt werden.

[0004] Nachdem sich bekannte mit einem umlaufenden Kettenantrieb versehene Schneideinrichtungen durch zu niedrige Schneidgeschwindigkeiten den Anforderungen an einen leistungsstarken Arbeitsprozeß nicht gewachsen gezeigt haben, ist bereits vorgeschlagen worden, einen pneumatischen Antrieb für die Schneidklinge einzusetzen. Diese Antriebe haben jedoch den Nachteil, daß trotz relativ hohem Energieeinsatz die Geschwindigkeit nicht auf das erforderliche Maß gesteigert wird. Um eine hohe Geschwindigkeit zu erzielen, sind nicht nur großdimensionierte Ventile und Leitungen für das Druckmedium erforderlich, sondern auch ein großer Aufwand, um die hohe Geschwindigkeit des Kolbens des Pneumatikzylinders wieder abzubremsen. Das bedeutet, daß nicht nur entsprechend aufwendig dimensionierte Dämpfungseinrichtungen einzusetzen sind, sondern daß auch die eingesetzte große Energiemenge nach jedem Schneidvorgang vernichtet wird.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß ohne größeren apparativen Aufwand weniger Energie für den Schneidvorgang benötigt wird.

[0006] Die Lösung der Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1.

[0007] Mit der neuen Schneidvorrichtung wird durch den großen Energieeinsatz zu Beginn des Schneidvorgangs eine hohe Beschleunigung der Schneidklinge erzielt, die aber trotz abnehmender Druckbeaufschlagung des Kolbens infolge seiner ihm erteilten Beschleunigung bis zum Ende des eingestellten Schneidhubes - wie sich überraschend gezeigt hat - für den Schneidvorgang völlig ausreicht. Durch die große Anfangsbeschleunigung können auch relativ lappige Ränder von nicht randbeschnittenen Harzmatten, die sonst nur schwer zu schneiden sind, sauber durchtrennt werden, so daß eine vorhergehende Randbeschneidung entfallen kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Dämpfeinrichtungen am Hubende des Pneumatikzylinders praktisch entfallen können, weil die den Kolbenschlitten antreibende Energie am Ende des eingestellten Schneidhubes nahezu aufgezehrt ist. Dadurch wird eine wesentlich größere Standzeit der Verschleißteile sowie auch eine geringere Lärmbelästigung erzielt. Außerdem entfällt der Verschleiß und vor allem der Energieverlust, der bei der bekannten Schneidvorrichtung dadurch entsteht, daß diese auch in der Ruhelage nach den Schneidhüben ständig mit dem vollen Arbeitsdruck beaufschlagt ist.

[0008] Dadurch, daß der kolbenstangenlose Pneumatikzylinder der neuen Schneidvorrichtung von beiden Seiten betätigbar ist, kann in jeder Bewegungsrichtung jeweils ein Schnitt ausgeführt werden, und ein Zurückfahren des Werkzeugs in die Ausgangslage nach erfolgtem Schnitt entfällt somit. Dementsprechend ist die hin und her bewegbare Schneidklinge beidseitig schneidend ausgeführt.

[0009] Die Arbeitstaktfolge kann dadurch beschleunigt werden, daß beide Umschaltventile mit jeweils einem Druckluftspeicher verbunden sind. In diesem Fall kann der eine Druckluftspeicher während des Entladens des anderen Speichers aufgeladen werden

[0010] Bei Verwendung von nur einem Druckluftspeicher für beide Schneidrichtungen wird der apparative Aufwand dadurch noch weiter verringert, daß der Druckluftspeicher durch eine entsprechend dimensionierte Verbindungsleitung zwischen den Umschaltventilen gebildet ist.

[0011] Für das schnelle Aufladen und/oder zur Anpassung an die benötigte Energiemenge ist es vorteilhaft, dem Druckluftspeicher ein Dosierventil vorzuschalten. Zur Anpassung an die benötigte Energiemenge kann der Druckluftspeicher aber auch volumenverstellbar ausgeführt werden.

[0012] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 5, 6 und 9 bis 11.

[0013] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

[0014] Die Schneidvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Pneumatikzylinder 1, in dem ein Kolbenschlitten 2 bewegbar geführt ist, an welchem eine Schneidklinge 3 befestigt ist. Die beiden Enden des Pneumatikzylinders 1 sind stirnseitig mit jeweils einem als 2/3-Wegeventil ausgebildetem Umschaltventil 5 bzw. 6 verbunden. Mit ihrem anderen Anschlußende sind die Umschaltventile 5 und 6 jeweils über eine Leitung 9 an einen Druckluftspeicher 7 angeschlossen, der über eine Leitung 4, in die ein als 2/2-Wegeventil ausgebildetes Ladeventil 8 eingeschaltet ist, mit einer Druckluftquelle 11 verbunden ist. Das Ladeventil wird vorteilhaft als zeit- oder druckabhängig gesteuertes Dosierventil ausgebildet.

[0015] In der Zeichnung sind die elektromagnetisch betätigbaren Umschaltventile 5 und 6 in Ruhestellung und der Kolbenschlitten 2 in seiner in der Darstellung linken Endstellung gezeigt. Um den Schneidvorgang durchzuführen, wird nunmehr das linke Umschaltventil 5 betätigt, wodurch die Verbindung zum Druckluftspeicher 7 hergestellt wird und sich der Kolbenschlitten 2 in Richtung des Pfeiles 10 bis in seine rechte Endstellung bewegt. Da das rechte Umschaltventil 6 während des Schneidvorgangs auf Entlüftung geschaltet ist, tritt nur eine entsprechend verringerte Bremswirkung durch die im Pneumatikzylinder 1 komprimierte Luft ein. Nach dem Schneidvorgang kommt der Kolbenschlitten 2 in seiner rechten Endstellung nach dem Verbrauch des wesentlichen Teils der zugeführten Energie zur Ruhe.

[0016] Danach wird das Umschaltventil 5 wieder auf Entlüftung umgeschaltet und der Druckluftspeicher 7 über das Ladeventil 8 wieder mit einem Druck von etwa 6 bar aufgeladen, so daß die Schneidvorrichtung für den nächsten Schneidvorgang in umgekehrter Richtung durch Betätigen des Umschaltventils 6 wieder bereit ist.

[0017] Der druckluftbeaufschlagte Kolbenschlitten 2 erreicht wegen seiner geringen Masse und dem fehlenden Gegendruck infolge der entlüfteten Gegenseite bereits nach kürzester Strecke eine sehr hohe Geschwindigkeit, z.B. > 5 m/sec. Durch die aufzubringende Schnittkraft, den abfallenden Antriebsdruck und den durch Luftstau vor dem jeweiligen Umschaltventil ansteigenden Gegendruck muß der Kolbenschlitten 2 nur noch mit seiner kinetischen Energie und mit seiner bereits auf etwa 1/6 reduzierten pneumatischen Antriebskraft abgebremst werden. Dazu reicht die sich im Pneumatikzylinder 1 selbst einstellende Dämpfung, die sogenannte Endlagendämpfung, vollkommen aus.

[0018] Die Abdichtung des sich über die gesamte Laufstrecke (Hub) des Kolbenschlittens erstreckenden Schlitzes, durch den die Verbindung zwischen Kolbenschlitten 2 und dem Halter für die Schneidklinge 3 hindurchgeführt ist, gehört zum bekannten Stand der Technik.

[0019] Das nicht dargestellte, senkrecht zur Zeichnungsebene zugeführte Harzmatten-Band wird vor dem Schneiden von den beide Seiten abdeckenden Folien durch Abziehen freigelegt und beim Schneidvorgang mittels eines pneumatisch betätigbaren, schienenartigen, in Schneidrichtung verlaufenden Klemmbacken-Paares gehalten, an dem die Schneidklinge 3 so dicht wie möglich entlang bewegt wird.

[0020] In beiden Endstellungen des Kolbenschlittens 2 ist im Bereich der Schneidklinge 3 ein berührungslos arbeitender, als Lichtschranke ausgebildeter Sensor angeordnet. Er besteht aus einer Lumineszenzdiode und einem zugeordneten Fototransistor oder einer Fotodiode. Durch diese Anordnung kann nicht nur eine Kontrolle auf Messerbruch durchgeführt, sondern auch die Funktion und Betriebsbereitschaft der Schneidvorrichtung ständig überwacht werden. Der Sensor kann gleichzeitig mit einer Schalteinrichtung für die Vorschubeinrichtung des zuzuführenden Harzmatten-Bandes gekoppelt werden.

Ansprüche

1. Schneidvorrichtung für Harzmatten, die als mit einer Folie mindestens einseitig abgedecktes Band von einer Rolle abgespult und von der Folie abgezogen worden sind, mit einem pneumatischen Antrieb (1,2) für das oder die Befestigungsmittel für eine Schneidklinge, (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (3) an einem Kolbenschlitten (2) befestigt ist, der in einem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder (1) bewegbar ist;
daß der Pneumatikzylinder (1) an seinem Ende jeweils über ein Umschaltventil (5, 6) an einen Druckluftspeicher (7) angeschlossen werden kann, der unter Zwischenschaltung eines Ladeventils (8) mittels einer Druckluftquelle (11) nachladbar und dessen Kapazität der für den Schneidvorgang benötigten Energiemenge angepaßt ist;
und daß der Pneumatikzylinder (1) über den aufgeladenen, von der Druckluftquelle (11) abgeschalteten Druckluftspeicher (7) derart mit Druckenergie beaufschlagbar ist, daß der Kolbenschlitten (2) nebst Schneidklinge (3) mit hoher Beschleunigung anlaufend bei abnehmender Druckenergie den Schneidvorgang ausführt und die Druckenergie am Ende des Schneidhubes nahezu aufgezehrt ist.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Druckluftspeichers (7) geringfügig größer als die Schneidenergie ist.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Umschaltventile (5, 6) mit jeweils einem Druckluftspeicher (7) verbunden sind.

4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftspeicher (7) durch eine entsprechend dimensionierte Verbindungsleitung zwischen den Umschaltventilen (5, 6) gebildet ist.

5. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des bzw. der Druckluftspeicher(s) (7) 1/3 bis 1/10 des Volumens des Pneumatikzylinders (1) beträgt.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen 1/8 bis 1/5 des Volumens des Pneumatikzylinders (1) beträgt.

7. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Druckluftspeicher (7) volumenverstellbar ist (sind).

8. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den durch die Endstellung der Schneidklinge (3) bestimmten Orten ein vorzugsweise berührungslos arbeitender Sensor zur Kontrolle auf Messerbruch angeordnet ist.

9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus einer Lichtschrankenanordnung, vorzugsweise mit Lumineszenzdiode und einem entsprechenden Fototransistor oder einer Fotodiode besteht.

10. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventile 2/3-Wegeventile (5, 6) sind.

11. Schneidvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß die Schneidklinge (3) an pneumatisch betätigbaren Klemmbacken für das Harzmattenband vorbeiführbar ist.

Claims

1. Cutting device for resin mats which have been unwound, in the shape of a band lined on at least one side with a foil, from a roll and have been stripped from the foil, comprising a pneumatic drive (1, 2) for one or more fastening means for a cutting blade (3),
characterised in that cutting blade (3) is secured to a plunger slide (2) capable of being displaced within a pneumatic cylinder (1) without piston rod;
in that pneumatic cylinder (1) can be connected at its ends to a compressed air receiver (7) via a reversing valve (5,6) respectively, whereby said air receiver (7) can be recharged by means of a compressed air source (11) via a charging valve (8) and has a capacity adapted to the amount of energy required for the cutting process; and in that pneumatic cylinder (1) can be supplied, via the charged compressed air receiver (7) which has been disconnected from compressed air source (11), with pressure energy in such a way as to ensure that plunger slide (2) with cutting blade (3), having started up subject to high acceleration, carries out the cutting process subject to decreasing pressure energy and that at the end of the cutting stroke the pressure energy has been nearly used up.

2. Cutting device according to Claim 1, characterised in that the capacity of compressed air receiver (7) is slightly larger than the cutting energy.

3. Cutting device according to Claim 1 or 2, characterised in that the two reversing valves (5, 6) are connected with one compressed air receiver (7) each.

4. Cutting device according to Claim 1 or 2, characterised in that compressed air receiver (7) is constituted by an appropriately dimensioned connecting line between reversing valves (5, 6).

5. Cutting device according to one of the preceding claims, characterised in that the volume of compressed air receiver or receivers (7) amounts to one third to one tenth of the volume of pneumatic cylinder (1).

6. Cutting device according to Claim 5, characterised in that the volume amounts to one eighth to one fifth of the volume of pneumatic cylinder (1).

7. Cutting device according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the volume of compressed air receiver or receivers (7) can be adjusted.

8. Cutting device according to one of the preceding claims, characterised in that at the points corresponding to the end position of cutting blade (3) a sensor for monitoring blade fractures is arranged, said sensor preferably operating in a contactless manner.

9. Cutting device according to Claim 8, characterised in that the sensor consists of a light-barrier arrangement, preferably with a luminescent diode and an appropriate photo transistor or a photo diode.

10. Cutting device according to one of the preceding claims, characterised in that the reversing valves are 2/3-way valves (5, 6).

11. Cutting device according to one of the preceding claims, characterised in that cutting blade (3) can be guided past pneumatically operable clamping jaws for the band of resin mat.

Revendications

1. Dispositif pour couper des feuilles en résine qui, en tant que bande recouverte au moins unilatéralement d'une feuille ont été dévidées d'un rouleau et retirées de la feuille, muni d'une commande pneumatique (1,2) pour le matériel de fixation d'une lame de coupe (3), caractérisé en ce que la lame de coupe (3) est fixée à un chariot de piston (2) qui est mobile dans un vérin pneumatique sans tige de piston (1), en ce que le vérin pneumatique (1) peut être raccordé à son extrémité, à chaque fois par l'intermédiaire d'une soupape d'inversion (5, 6), à un réservoir d' air comprimé (7) dont la capacité est adaptée, avec intercalation d'une soupape de chargement (8), à la quantité d'énergie nécessaire pour le processus de coupe, au moyen d'une source d'air comprimé (11) rechargeable et en ce que le vérin pneumatique (1) peut être alimenté en énergie sous pression par l'intermédiaire du réservoir pneumatique (7) rechargé et déconnecté de la source d'air comprimé (11), de telle sorte que le chariot de piston (2) et la lame de coupe (3) exécutent le processus de coupe avec une accélération élevée en démarrant avec une énergie sous pression diminuante et que l'énergie sous pression est pratiquement consommée à la fin de la course de coupe.

2. Dispositif de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité du réservoir d' air comprimé (7) est faiblement supérieure à l'énergie de coupe.

3. Dispositif de coupe selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux soupapes d'inversion (5, 6) sont reliées chacune à un réservoir d'air comprimé (7).

4. Dispositif de coupe selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réservoir d'air comprimé (7) est formé par une conduite de raccordement dimensionnée de façon correspondante entre les soupapes d'inversion (5, 6).

5. Dispositif de coupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume du ou des réservoir(s) d'air comprimé (7) est de 1/3 à 1/10 du volume du vérin pneumatique (1).

6. Dispositif de coupe selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volume est de 1/8 à 1/5 du volume du vérin pneumatique (1).

7. Dispositif de coupe selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le volume du ou des réservoir(s) d'air comprimé (7) est (sont) réglable(s).

8. Dispositif de coupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un détecteur travaillant de préférence sans contact est disposé aux endroits déterminés par la fin de course de la lame de coupe (3) et est destiné au contrôle de rupture de la lame.

9. Dispositif de coupe selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur se compose d'une disposition de barrage photoélectrique munie de préférence d'une diode à luminescence et d'un photo-transistor correspondant ou d'une photodiode.

10. Dispositif de coupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les soupapes d'inversion sont des distributeurs 2/3 (5, 6).

11. Dispositif de coupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame de coupe (3) peut être amenée devant des mâchoires de serrage actionnables de façon pneumatique et destinées à la bande de feuilles en résine.

Zeichnung