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(11) |
EP 2 176 156 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.02.2012 Patentblatt 2012/07 |
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Anmeldetag: 09.06.2008 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH2008/000259 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/018670 (12.02.2009 Gazette 2009/07) |
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VORRICHTUNG ZUM SCHNEIDEN EINES FADENFÖRMIGEN KÖRPERS
DEVICE FOR CUTTING A THREAD-SHAPED BODY
DISPOSITIF DE COUPE D'UN CORPS EN FORME DE FIL
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
07.08.2007 CH 12532007
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.04.2010 Patentblatt 2010/16 |
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Patentinhaber: Uster Technologies AG |
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8610 Uster (CH) |
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Erfinder: |
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- KUSTER, Martin
CH-8733 Eschenbach (CH)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 827 162 GB-A- 2 065 375
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WO-A-00/06479 GB-A- 2 214 356
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
FACHGEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Trennens von fadenförmigem Gut.
Sie betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines fadenförmigen, vorzugsweise längsbewegten
Körpers gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Ihr bevorzugter Einsatz
ist in Garnreinigern, wie sie zur Überwachung und Gewährleistung der Garnqualität
auf Spinn- oder Spulmaschinen üblich sind.
STAND DER TECHNIK
[0002] Vorrichtungen zum automatischen Erfassen und Herausschneiden von fehlerhaften Garnabschnitten
aus einem längsbewegten Garn werden in der Textilindustrie als Garnreiniger bezeichnet.
Sie sind in grossen Stückzahlen an Spinn- und Spulmaschinen für Garne an jeder Spinn-
oder Spulstelle angebracht. Auch zum Schneiden von anderen länglichen textilen Gebilden
wie Vorgarnen, Bändern usw. werden Schneidvorrichtungen gebraucht.
[0003] Aus der
WO-00/06479 A1 ist beispielsweise eine gattungsgemässe Schneidvorrichtung bekannt, bei der, wie
auch bei bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art, ein senkrecht zur Längsrichtung
des längsbewegten fadenförmigen Körpers hin und her bewegbares Schneidmesser vorgesehen
ist, das mit einer feststehenden Gegenhaltung zusammenwirkt. Zum Schneiden des längsbewegten
fadenförmigen Körpers wird das Schneidmesser auf die Gegenhaltung zu bewegt, bis es
auf die Gegenhaltung aufprallt. Dadurch wird ein Schnitt im Körper bewirkt. Dann wird
das Schneidmesser in seine Ausgangslage zurück bewegt, wo es verharrt, bis ein neuer
Schnitt fällig wird.
[0004] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung 1', wie sie aus dem Stand
der Technik, etwa der
WO-00/06479 A1, bekannt ist. Die Schneidvorrichtung 1' beinhaltet einen Träger 10'. Ein Rückschlussjoch
2', eine zylindrische Tauchspule 3' und ein zylindrischer, entlang seiner Längsachse
beweglicher Tauchanker 4' bilden einen Antrieb für einen Messerhalter 51' und so auch
für ein Schneidmesser 5'. Eine Gegenhaltung oder ein Amboss 6' ist im Ausführungsbeispiel
von Figur 1 als ein Teil des Trägers 1' ausgebildet. Der Amboss 6' weist eine gehärtete
Fläche 60' auf, vor der ein längsbewegter fadenförmiger Körper 9, wie hier beispielsweise
ein Garn, in Richtung eines Pfeils 90 vorbeibewegt wird. Am Träger 1' erkennt man
Teile von zwei Schraubverbindungen 11' und 12', über welche die Vorrichtung 1' beispielsweise
auf einer Textilmaschine wie einer Spinn- oder Spulmaschine befestigt werden kann.
Das Schneidmesser 5' ist vorzugsweise fest mit dem Messerhalter 51' verbunden, der
seinerseits hier über eine lösbare formschlüssige Verbindung 52' mit einem Stössel
43' (Figur 2), der einen Fortsatz des Tauchankers 4' bildet, verbunden ist. Es ist
an sich bekannt, und deshalb hier nicht näher dargestellt, dass die Tauchspule 3'
Windungen aufweist, die über Leitungen an eine in dieser Figur nicht gezeigte Steuerschaltung
angeschlossen sind, über die die Tauchspule 3' angesteuert wird, um das Schneidmesser
5' zu betätigen.
[0005] In
Figur 2 sind wesentliche Teile der Schneidvorrichtung 1' von Figur 1 dargestellt. Die Ansicht
ist eine andere als in Figur 1: Während in Figur 1 eine Ansicht von links vom abgebildet
ist, zeigt Figur 2 eine Ansicht von rechts hinten. Ausserdem ist die Ansicht von Figur
2 teilweise offen gelegt; insbesondere ist die Tauchspule 3' nicht eingezeichnet,
so dass ein Blick in den von der Tauchspule 3' umschlossenen Innenraum frei gegeben
ist. Ein vorderes Ende 41' des Tauchankers 4' ist konisch ausgebildet und kann von
einem entsprechend komplementär ausgebildeten, zylindrischen, entlang einer Längsachse
ausgerichteten Aufnahmestück 21' des Rückschlussjochs 2' aufgenommen werden. Der Tauchanker
4' setzt sich in einem Stössel 43' fort, der vom aus dem Rückschlussjoch 2' herausragt
und den Messerhalter 51' sowie das Schneidmesser 5' (in Figur 2 der Einfachheit halber
nicht eingezeichnet sind) trägt. Der Stössel 43' hat eine rein mechanische Funktion;
er darf nicht aus einem ferromagnetischen Material bestehen, um die weiter unten beschriebene
magnetische Wirkungsweise des Systems nicht zu stören. Zu erkennen ist auch ein Teil
einer Rückholfeder 49', die während der Schneidbewegung gespannt wird und nach dem
Schneidvorgang den Tauchanker 4' wieder in die in Figur 2 dargestellte Ausgangslage
drückt.
[0006] Um einen längsbewegten fadenförmigen Körper 9 (Figur 1) zu reinigen, d. h. so zu
schneiden, dass fehlerhafte Teile daraus entfernt werden, wird ein Schnitt erzeugt,
für den das Schneidmesser 5' möglichst schnell und mit genügend Kraft oder hoher kinetischer
Energie auf die Gegenhaltung oder den Amboss 6' zu bewegt wird. Der fadenförmige Körper
9 wird dabei zwischen Schneidmesser 5' und Amboss 6' auf der Fläche 60' eingeklemmt
und vom Schneidmesser 5' durchgetrennt. Der Antrieb der Schneidvorrichtung beruht
auf dem Prinzip der magnetischen Reluktanz. Der Tauchanker 4' und das Rückschlussjoch
2' bestehen jeweils aus einem ferromagnetischen Material. Sie bilden zusammen einen
ferromagnetischen Kern, der teilweise von der Tauchspule 3 umschlossen ist. In der
Ausgangsposition befindet sich eine Lücke 44' zwischen dem vorderen Ende 41' des Tauchankers
4' und dem hinteren Ende des Aufnahmestücks 21'. Zum Auslösen des Schneidvorgangs
wird die Tauchspule 3 bestromt, wodurch in jedem der beiden U-förmigen Bügel des Rückschlussjochs
2' ein geschlossenes Magnetfeld erzeugt wird. Die magnetische Feldenergie des Systems
ist umso kleiner, je kleiner die Lücke 44' ist. Das System tendiert zur Minimierung
seiner magnetischen Feldenergie und somit zu einer Verringerung der Lücke 44', so
dass der Tauchanker 4' zum Aufnahmestück 21' hin beschleunigt wird. Diese Beschleunigung
bewirkt den Schnitt. Nach dem Schnitt kann der Tauchanker 4' durch die Rückholfeder
49' in die Ausgangslage zurück gebracht werden.
[0007] Der Nachteil so aufgebauter Vorrichtungen 1' ist insbesondere darin zu sehen, dass
ihre Herstellung und Montage aufwändig und kostspielig ist. Das Rückschlussjoch 2'
wird aus einem gepressten Stahlprofil gefertigt. Es müssen die beiden Bohrungen für
den Tauchanker 4' bzw. den Stössel 43' angebracht werden, und die Aussenkonturen werden
gefräst. Danach wird die Tauchspule 3' eingelegt, und das ebenfalls aus Stahl gesondert
gefertigte Aufnahmestück 21' wird in die vordere Bohrung eingepresst, so dass es von
der Tauchspule 3' umgeben ist. Der Träger 1 muss ebenfalls gesondert hergestellt und
das Rückschlussjoch 2' darauf mittels der Schrauben 11', 12' befestigt werden.
[0008] Die GB-2'065'375 A offenbart einen Magnetantrieb mit einer Tauchspule und einem U-förmigen
Halbjoch, die in bekannter Art einen Tauchanker antreiben. Die Tauchspule ist auf
einer Spulenhalterung aufgewickelt, welche an ihren beiden Enden je einen Flansch
aufweist. Die beiden Flansche und die beiden Schenkel des Halbjochs sind mit je einem
Vorsprung bzw. einer Nut versehen, die derart passgenau ausgestaltet sind, dass die
Spulenhalterung beim Einschieben in das Halbjoch einrastet. Die Spulenhalterung und
das Halbjoch werden so durch eine gegenseitige elastische formschlüssige Verbindung
zusammen gehalten. Ein Nachteil dieses Aufbaus besteht darin, dass die Herstellung
des Halbjochs mit seinen auf den Innenseiten der Schenkel angebrachten Nuten aufwändig
ist. Um die für das Einrasten benötigte Elastizität zu gewährleisten, müssen die Schenkel
des Halbjochs genügend dünn sein; diese Forderung steht jedoch derjenigen nach einem
möglichst dicken Halbjoch entgegen, das benötigt wird, um einen möglichst grossen
Magnetfluss durch das Halbjoch zu erhalten. Das Halbjoch muss auch genügend breit
sein, um in einem U-förmigen, in einem der Schenkel angebrachten Schlitz die Spulenhalterung
aufzunehmen, was zu einem hohen Platzbedarf führt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0009] Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, welche
die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Die Schneidvorrichtung soll insbesondere
aus einfach herzustellenden Teilen gefertigt sein, einen besonders einfachen Aufbau
aufweisen, kostengünstig sein, einen grossen Magnetfluss zulassen und wenig Bauraum
einnehmen.
[0010] Diese und andere Aufgaben werden durch die erfindungsgemässe Schneidvorrichtung,
wie sie im ersten Anspruch definiert ist, gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird auch ein Verfahren zur Montage
der erfindungsgemässen Vorrichtung angegeben.
[0011] Die Erfindung setzt zum Schneiden eines fadenförmigen Körpers einen im Vergleich
zum Stand der Technik weiter entwickelten Magnetantrieb ein.
[0012] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Schneiden eines fadenförmigen Körpers beinhaltet
also ein ortsfestes Schneidorgan und ein bewegliches, mit einem Magnetantrieb versehenes
Schneidorgan, deren Zusammenwirken einen Schnitt im fadenförmigen Körper verursacht.
Der Magnetantrieb weist eine ortsfeste Tauchspule zur Erzeugung eines Magnetfeldes
ein ortsfestes Rückschlussjoch, einen beweglich geführten, mit dem beweglichen Schneidorgan
wirkverbundenen Tauchanker und eine Trägerstruktur, die mindestens zwei ortsfeste
Elemente des Magnetantriebs trägt, auf. Die Trägerstruktur weist mindestens einen
elastisch auslenkbaren Arm zur Bildung mindestens eines Einrastverschlusses auf, mittels
welchen eines der mindestens zwei ortsfesten Elemente an der Trägerstruktur befestigbar
ist. Die Tauchspule, das Rückschlussjoch und der Tauchanker sind derart beschaffen
und in Bezug aufeinander angeordnet, dass das Magnetfeld geschlossen ist und im Wesentlichen
im Tauchanker und im Rückschlussjoch verläuft. Die Trägerstruktur trägt und verbindet
miteinander die Tauchspule, das Rückschlussjoch oder einen Teil des Rückschlussjochs,
sowie das ortsfeste Schneidorgan.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung trägt die
Trägerstruktur die Tauchspule und zwei Halbjoche, die als Rückschlussjoch wirken,
und verbindet sie miteinander. Die Halbjoche sind über jeweils zwei Einrastverschlüsse
an der Trägerstruktur befestigt. Die Tauchspule ist vorzugsweise direkt auf der Trägerstruktur
aufgewickelt. Die Trägerstruktur besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist einstückig
durch Spritzgiessen hergestellt.
[0014] Die Vorteile der Erfindung kommen besonders dann zur Geltung, wenn die Trägerstruktur
möglichst viele Funktionen in sich vereinigt. Sie ist vorzugsweise gleichzeitig Träger
der Wicklung der Tauchspule, Positionierung und Halter für die beiden Halbjoche, Linearführung
für den Tauchanker und den Stössel, sowie Stütze für die Rückholfeder sowie Positionierung
und Halter für den Amboss oder das Schneidmesser.
[0015] Im erfindungsgemässen Verfahren zur Montage der erfindungsgemässen Vorrichtung wird
eine Trägerstruktur zur Verfügung gestellt, und mindestens zwei ortsfeste Elemente
des Magnetantriebs werden in die Trägerstruktur eingebracht. Eines der mindestens
zwei ortsfesten Elemente wird über mindestens einen Einrastverschluss, der von mindestens
einem elastisch auslenkbaren Arm gebildet wird, an der Trägerstruktur befestigt. Die
Tauchspule, das Rückschlussjoch oder einen Teil des Rückschlussjochs, sowie das ortsfeste
Schneidorgan werden an der Trägerstruktur befestigt und so miteinander verbunden.
[0016] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass
diese Vorrichtung sehr einfach zusammenzubauen ist, so dass unqualifizierte Arbeitskräfte
oder gar Automaten mit dieser Aufgabe betraut werden können. Dieser Aufbau mindert
auch die Gefahr, Montagefehler zu machen, und reduziert somit den zu erwartenden Ausschuss
bei der Herstellung.
AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN
[0017] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beiliegenden
Figuren näher erläutert.
- Figuren 1 und 2
- zeigen perspektivische Darstellungen einer Schneidvorrichtung gemäss dem Stand der
Technik.
- Figuren 3 und 4
- zeigen eine teilweise explosionsartige perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung
bzw. einen Längsschnitt durch dieselbe.
- Figuren 5 und 7
- zeigen teilweise explosionsartige perspektivische Ansichten der wichtigsten Teile
von drei Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung.
- Figuren 6 und 8
- zeigen Längsschnitte durch die Ausführungsformen der Figuren 5 bzw. 7.
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0018] Figuren 3 und 4 zeigen eine Schneidvorrichtung 1. Wichtige Teile der Vorrichtung werden von einer
Trägerstruktur 7 zusammengehalten, d. h. getragen und miteinander verbunden. Die Trägerstruktur
7 ist ein einstückiges Spritzgussteil aus einem Kunststoff, bspw. aus Polyamid, und
kann mit Füll- und/oder Verstärkungsstoffen wie Glasfasern ergänzt sein. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem Spulenträger 75, vier Einrastverschlüssen 71-74 und einem
Bügel 76. Der Spulenträger 75 ist z. B. ein Rohr mit einem im Wesentlichen rechteckigen
Profil, auf welches beim Bau der Vorrichtung 1 von aussen eine Spulenwicklung einer
Tauchspule 3 aufgebracht wird. Das Profil des Innenraums des Spulenträgers 75 und
die Aussenform eines Tauchankers 4 mit rechteckigem Querschnitt sind so aufeinander
passgenau abgestimmt, dass der Tauchanker 4 im Inneren des Spulenträgers 75 geführt
wird und entlang seiner Längsrichtung hin und her bewegbar ist. Dementsprechend sind
die Innenflächen des Spulenträgers 75 als Führungsflächen geeignet ausgebildet. Der
Tauchanker 4 besteht aus einem ferromagnetischen Material und ist, bspw. mittels einer
Schraubverbindung, mit einem Stössel 43 verbunden, der aus einem nicht ferromagnetischen
Material besteht. Über den Stössel 43 wird eine Rückholfeder 49 gestülpt, so dass
diese den Stössel 43 umschliesst und in montiertem Zustand sich einerseits am Tauchanker
4 und andererseits am Bügel 76 abstützt. Der Bügel 76 weist eine Bohrung 77 auf, durch
welche der Stössel 43 hindurchtritt und in welcher er geführt wird. In montiertem
Zustand ist am Stössel 43 ein Messerhalter 51 über eine geeignete, vorzugsweise lösbare
Verbindung 52 befestigt. Der Messerhalter 51 trägt, wie sein Name sagt, ein Schneidmesser
5, das mit einem ortsfesten Amboss 6 zusammenwirkt. Zwischen dem Amboss 6 und dem
Schneidmesser 5 verläuft die Bahn eines fadenförmigen, längsbewegten Körpers 9, z.
B. eines Garns. Die Einrastverschlüsse 71-74 dienen paarweise der Befestigung von
zwei im Wesentlichen U-förmigen Halbjochen 21, 22. Sie sind untereinander identisch
und weisen jeweils ein Paar von auslenkbaren Armen 81, 82 auf. Jeder Arm 81, 82 ist
mit nach innen gerichteten Nasen 83, 84 versehen. Die Arme 81, 82 sind so elastisch
ausgebildet, dass sie nach aussen ausgelenkt werden können.
[0019] Beim Zusammenbau der Vorrichtung wird ein Halbjoch 21 von oben (bzw. unten) in die
beiden zugehörigen Einrastverschlüsse 71, 73 eingeführt. Die Führung des Halbjochs
21 in Längsrichtung besorgen Anschläge 85-88; zwei weitere solche Anschläge sind in
der Figur 1 verdeckt und somit nicht ersichtlich. Beim Einführen des Halbjochs 21
gleiten die Nasen 83, 84 am Halbjoch 21 entlang, so dass die Arme 81, 82 nach aussen
ausgelenkt werden. Wenn das Halbjoch 21 seine Endposition erreicht hat, schnappen
die Nasen 83, 84 über (bzw. unter) ihm zu, und die Arme 81, 82 kehren dank ihrer Elastizität
aus ihrer seitlichen Auslenkung in ihren Endzustand zurück. So wird das Halbjoch 21
von den beiden ihm zugeordneten Einrastverschlüssen 71, 73 und den ihm zugeordneten
Anschlägen 85, 87 gehalten. Der Tauchanker 4 mit der Rückholfeder 49 wird in den Spulenträger
75 eingesetzt. Am Schluss wird der Messerhalter 51 am Stössel befestigt, der so am
Bügel 76 anliegt, dass der Tauchanker 4 nicht mehr aus dem Spulenträger 75 bewegt
werden kann. Dadurch hält die Vorrichtung zusammen. Die Längsachsen von Tauchspule
3, Spulenträger 75, Tauchanker 4, Stössel 43, Rückholfeder 49 und Schneidmesser 5
sind vorzugsweise aufeinander zentriert und fallen in einer einzigen Längsachse a
zusammen.
[0020] Der Tauchanker 4 und die Halbjoche 21, 22 bestehen jeweils aus einem ferromagnetischen
Material. Im zusammengebauten Endzustand bilden sie zusammen einen ferromagnetischen
Kern, der teilweise von der Tauchspule 3 umschlossen ist. Die beiden Halbjoche 21,
22 dienen, wie das Rückschlussjoch 2' im Stand der Technik, der Schliessung von zwei
symmetrisch zueinander verlaufenden magnetischen Kreisen 31, 32, die im Tauchanker
4 einen gemeinsamen Ast haben und den Tauchanker 4 antreiben können. Im hinteren Teil
der Vorrichtung 1, im Bereich der Einrastverschlüsse 73, 74, sind die entsprechenden
Schenkel der beiden Halbjoche 21, 22 sehr nahe am Tauchanker 4 angebracht, der im
von ihnen gebildeten hinteren Durchgang 24 hin und her bewegbar ist. Im vorderen Teil
der Vorrichtung, im Bereich der Einrastverschlüsse 71, 72, bilden die entsprechenden
Schenkel der Halbjoche 21, 22 ebenfalls einen vorderen Durchgang 23 für den Tauchanker
4. In seiner Ausgangsposition befindet sich der Tauchanker 4 jedoch ausserhalb oder
zumindest nur teilweise im vorderen Durchgang 23 (siehe auch Figur 4). Nur der nicht
ferromagnetische Stössel 43 ragt durch den vorderen Durchgang 23 hindurch, beeinflusst
aber das Magnetfeld 31, 32 nicht. Zum Auslösen des Schneidvorgangs wird die Tauchspule
3 bestromt, wodurch geschlossene Magnetfelder 31, 32 im Tauchanker 4 und in den beiden
Halbjochen 21, 22 erzeugt werden. Die magnetische Feldenergie des Systems ist umso
kleiner, je mehr der vordere Durchgang 23 mit ferromagnetischem Material ausgefüllt
ist. Das System tendiert zur Minimierung seiner magnetischen Feldenergie und somit
zu einem Ausfüllen des vorderen Durchgangs 23 mit dem Tauchanker 4, so dass der Tauchanker
4 in den vorderen Durchgang 23 hinein beschleunigt wird. Der Tauchanker 4 bewegt sich
gemäss Figur 1 nach links gegen den Amboss 6, wobei in bereits bekannter Weise der
fadenförmige Körper oder das Garn 9 getrennt wird. Nach dem Schnitt wird die Erregung
der Tauchspule 3 beendet, und die Rückholfeder 49 bringt den Tauchanker 4 nach rechts
in die Ausgangslage gemäss Figur 4 zurück.
[0021] Berechnungen zeigen, dass die auf den Tauchanker 4 ausgeübte Kraft unabhängig von
seiner Position ist. Auf den Tauchanker 4 wirkt also während seiner gesamten Bewegung
eine annähernd konstante Beschlennigungskraft. Dies hat den Vorteil, dass der Tauchanker
4 schon von Anfang an mit relativ grosser Kraft beschleunigt wird und der Schnitt
somit schneller stattfindet. Im Gegensatz dazu nimmt im Stand der Technik gemäss Figuren
1 und 2 die Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat der Länge der Lücke 44' zu. Die
Beschleunigung ist also zu Beginn der Bewegung, für gosse Lücken 44', sehr klein und
nimmt erst für kleine Lücken 44' stark zu. Bei einem solchen Kraftverlauf erfolgt
der Schnitt später als beim annähernd konstanten Kraftverlauf gemäss Figuren 3 und
4. Die Erfindung kann aber alternativ mit dem aus dem Stand der Technik bekannten,
weniger vorteilhaften Magnetantrieb ausgeführt werden.
[0022] Der Tauchanker 4 und die beiden Halbjoche 21, 22 können als einfache Stanzteile hergestellt
werden. Dies ist ein wichtiger Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, wo die Herstellung
des Rückschlussjochs 2' viel komplexer und aufwändiger ist.
[0023] Die Trägerstruktur 7 vereinigt in der Vorrichtung 1 der Figuren 3 und 4 mehrere Funktionen
in sich. Sie ist gleichzeitig Träger der Wicklung der Tauchspule 3, Positionierung
und Halter für die beiden Halbjoche 21, 22, Linearführung für den Tauchanker 4 und
den Stössel 43 sowie Stütze für die Rückholfeder 49. Diese Vereinigung mehrerer Funktionen
in einem einzigen, einfach herstellbaren und kostengünstigen Spritzgussteil 7 ist
ein weiterer Vorteil.
[0024] Die ganze hier gezeigte Vorrichtung 1 ist üblicherweise in einem Gehäuse eingebaut,
das hier nicht gezeigt ist. Es genügt aber eine einzige Befestigung, um die ganze
Vorrichtung mit dem Gehäuse zu verbinden, wobei dafür mehrere Möglichkeiten bestehen.
[0025] Figuren 5 und 6 zeigen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Diese erste
Ausführungsform ist in vielem der Vorrichtung 1 der Figuren 3 und 4 ähnlich, so dass
man hier die aus Figuren 3 und 4 bereits bekannten Elemente erkennt, die mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet sind. Ein Einrastverschluss 71 ist in dieser Ausführungsform
mit nur einem elastischen Arm ausgeführt, um anzudeuten, dass für die Einrastverschlüsse
71-74 viele an sich bekannte Möglichkeiten bestehen. In Abweichung zur Vorrichtung
1 der Figuren 3 und 4 ist hier ein Amboss 6 über einen Ambossträger 61 mit dem unteren
Halbjoch 22 verbunden oder vorzugsweise mit diesem aus einem Stück gefertigt. Das
Teil, das Halbjoch 22, Ambossträger 61 und Amboss 6 in sich vereinigt, kann als einfaches
Stanzteil hergestellt werden. Dadurch wird die Vorrichtung 1 der Figuren 5 und 6 im
Vergleich zum Stand der Technik noch kompakter, einfacher herstellbar und kostengünstiger.
Die Längsachsen von Tauchspule 3, Spulenträger 75, Tauchanker 4, Stössel 43, Rückholfeder
49, Schneidmesser 5 und Amboss 6 sind vorzugsweise aufeinander zentriert und fallen
in einer einzigen Längsachse a zusammen.
[0026] In
Figuren 7 und 8 sind wiederum die meisten Elemente erkennbar, die bereits in Figuren 3-6 gezeigt
sind. Abweichend von den Vorrichtungen 1 gemäss Figuren 3, 4 bzw. Figuren 5, 6 ist
hier ein Amboss 6 am Stössel 43 befestigt, und ein Schneidmesser 5 ist ortsfest an
einem Messerträger 53 angeordnet. Der Messerträger 53 schliesst hier, wie der Ambossträger
61 in der ersten Ausführungsform, an das untere Halbjoch 22 an, ist aber leicht versetzt,
so dass die Schneidkante des Schneidmessers 5 in der Achse a liegt, die Bewegungsachse
und Spulenachse ist. Die Längsachsen von Tauchspule 3, Spulenträger 75, Tauchanker
4, Stössel 43, Rückholfeder 49, Schneidmesser 5 und Amboss 6 sind vorzugsweise aufeinander
zentriert. Selbstverständlich könnte das Schneidmesser 5 auch anders befestigt sein
als am unteren Halbjoch 22.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0027]
- 1, 1'
- Vorrichtung
- 10'
- Träger
- 11', 12'
- Schraubverbindungen
- 2'
- Rückschlussjoch
- 21, 22
- Halbjoche
- 23
- vorderer Durchgang für Tauchanker
- 24
- hinterer Durchgang für Tauchanker
- 3, 3'
- Tauchspule
- 31, 32
- Magnetfelder
- 4, 4'
- Tauchanker
- 41'
- vorderes Ende des Tauchankers
- 43, 43'
- Stössel
- 44'
- Lücke
- 49,49'
- Rückholfeder
- 5, 5'
- Schneidmesser
- 51, 51'
- Messerhalter
- 52'
- Verbindung zwischen Messerhalter und Stössel
- 53
- Messerträger
- 6
- Amboss
- 60
- Ambossfläche
- 61
- Ambossträger
- 7
- Trägerstruktur
- 71-74
- Einrastverschlüsse
- 75
- Spulenträger
- 76
- Bügel
- 77
- Bohrung im Bügel
- 81, 82
- Arme eines Einrastverschlusses
- 83, 84
- Nasen
- 85-88
- Anschläge
- 9
- fadenförmiger Körper
- 90
- Bewegungsrichtung
- a
- Längsachse
1. Vorrichtung (1) zum Schneiden eines fadenförmigen Körpers (9) mit einem ortsfesten
Schneidorgan (6) und einem beweglichen, mit einem Magnetantrieb versehenen Schneidorgan
(5), deren Zusammenwirken einen Schnitt im fadenförmigen Körper (9) verursacht, welcher
Magnetantrieb
eine ortsfeste Tauchspule (3) zur Erzeugung eines Magnetfeldes (31, 32),
ein ortsfestes Rückschlussjoch (21, 22),
einen beweglich geführten, mit dem beweglichen Schneidorgan (5) wirkverbundenen Tauchanker
(4) und
eine Trägerstruktur (7), die mindestens zwei ortsfeste Elemente (3, 21, 22) des Magnetantriebs
trägt, aufweist, wobei
die Tauchspule (3), das Rückschlussjoch (21, 22) und der Tauchanker (4) derart beschaffen
und in Bezug aufeinander angeordnet sind, dass das Magnetfeld (31, 32) geschlossen
ist und im Wesentlichen im Tauchanker (4) und im Rückschlussjoch (21, 22) verläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerstruktur (7) mindestens einen elastisch auslenkbaren Arm (81, 82) zur Bildung
mindestens eines Einrastverschlusses (71-74) aufweist, mittels welchen eines der mindestens
zwei ortsfesten Elemente (3, 21, 22) an der Trägerstruktur (7) befestigbar ist, und
die Trägerstruktur (7) die Tauchspule (3), das Rückschlussjoch (21, 22) oder einen
Teil des Rückschlussjochs (21), sowie das ortsfeste Schneidorgan (6) trägt und miteinander
verbindet.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Tauchspule (3) direkt auf der Trägerstruktur
(7) aufgewickelt ist.
3. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Rückschlussjoch
(21, 22) oder der Teil des Rückschlussjochs (21) über den mindestens einen Einrastverschluss
(71-74) und vorzugsweise zwei Einrastverschlüsse (71, 73) an der Trägerstruktur (7)
befestigt ist.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Einrastverschluss (71)
zwei das Rüchschlussjoch (21, 22) oder den Teil des Rückschlussjochs (21) formschlüssig
umgreifende, elastisch auslenkbare Arme (81, 82) aufweist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Rückschlussjoch
(21, 22) zwei zur Tauchspule (3) symmetrisch angeordnete Halbjoche (21, 22) zur Bildung
zweier magnetischer Kreise (31, 32)) beinhaltet.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (7)
einstückig hergestellt ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (7)
aus Kunststoff, bspw. Polyamid, besteht und vorzugsweise durch Spritzgiessen hergestellt
ist.
8. Vorrichtung (1) einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (7) eine
Führung für den Tauchanker (4) bildet.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das ortsfeste Schneidorgan
(6) mit dem Rückschlussjoch oder einem Teil des Rückschlussjochs (22) einstückig ausgebildet
ist.
10. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das ortsfeste Schneidorgan
ein Amboss (6) und das bewegliche Schneidorgan ein Schneidmesser (5) ist.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das ortsfeste Schneidorgan ein
Schneidmesser (5) und das bewegliche Schneidorgan ein Amboss (6) ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Tauchanker
(4) und der Trägerstruktur (7) eine Rückholfeder (49) angeordnet ist.
13. Verfahren zur Montage der Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei
eine Trägerstruktur (7) zur Verfügung gestellt wird und
mindestens zwei ortsfeste Elemente (3, 21, 22) des Magnetantriebs in die Trägerstruktur
(7) eingebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
eines der mindestens zwei ortsfesten Elemente (3, 21, 22) über mindestens einen Einrastverschluss
(71-74), der von mindestens einem elastisch auslenkbaren Arm (81, 82) gebildet wird,
an der Trägerstruktur (7) befestigt wird und
die Tauchspule (3), das Rückschlussjoch (21, 22) oder ein Teil des Rückschlussjochs
(21), sowie das ortsfeste Schneidorgan (6) an der Trägerstruktur (7) befestigt und
so miteinander verbunden werden.
1. A device (1) for cutting a thread-like body (9), with a stationary cutting element
(6) and a moving cutting element (5) provided with a magnetic drive, whose cooperation
causes a cut in the thread-like body (9), said magnetic drive comprising
a stationary plunger-type coil (3) for producing a magnetic field (31, 32),
a stationary magnetic yoke (21, 22),
a movably guided plunger-type armature (4) actively connected to the moving cutting
element (5), and
a carrier structure (7) which carries at least two stationary elements (3, 21, 22)
of the magnetic drive,
wherein
the plunger-type coil (3), the magnetic yoke (21, 22) and the plunger-type armature
(4) are of a nature and are arranged with respect to one another, such that the magnetic
field (31, 32) is closed and runs essentially in the plunger-type armature (4) and
in the magnetic yoke (21, 22),
characterized in that
said carrier structure (7) comprises at least one elastically deflectable arm (81,
82) for forming at least one lock-in closure (71-74) adapted for fastening one of
the at least two stationary elements (3, 21, 22) on the carrier structure (7), and
the carrier structure (7) carries and connects to one another the plunger-type coil
(3), the magnetic yoke (21, 22) or a part of the magnetic yoke (21), and the stationary
cutting element (6).
2. The device (1) according to claim 1, wherein the plunger-type coil (3) is wound directly
on the carrier structure (7).
3. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic yoke
(21, 22) or the part of the magnetic yoke (21) is fastened on the carrier structure
(7) via the at least one lock-in closure (71-74) and preferably two lock-in closures
(71, 73),
4. The device (1) according to claim 3, wherein the at least one lock-in closure (71)
comprises two elastically deflectable arms (81, 82) which engage around the magnetic
yoke (21, 22) or the part of the magnetic yoke, with a positive fit.
5. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic yoke
(21, 22) contains two semi-yokes (21, 22) which are arranged symmetrically to the
plunger-type coil (3), for forming two magnetic circuits (31, 32).
6. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the carrier structure
(7) is manufactured of one piece.
7. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the carrier structure
(7) is manufactured of plastic, for example polyamide, and is preferably manufactured
by injection molding.
8. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the carrier structure
(7) forms a guide for the plunger-type armature (4).
9. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the stationary cutting
element (6) is designed as one piece with the magnetic yoke or a part of the magnetic
yoke (22).
10. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein the stationary cutting
element is an anvil (6) and the moving cutting element is a cutting knife (5).
11. The device (1) according to one of the claims 1-9, wherein the stationary cutting
element is a cutting knife (5) and the moving cutting element is an anvil (6).
12. The device (1) according to one of the preceding claims, wherein a restoring spring
(49) is arranged between the plunger-type armature (4) and the carrier structure (7).
13. A method for the assembly of the device (1) according to one of the preceding claims,
wherein
a carrier structure (7) is provided, and
at least two stationary elements (3, 21, 22) of the magnetic drive are introduced
into the carrier structure (7),
characterized in that
one of the at least two stationary elements (3, 21, 22) is fastened to the carrier
structure (7) via at least one lock-in closure (71.74) which is formed by at least
one elastically deflectable arm (81, 82), and
the plunger-type coil (3), the magnetic yoke (21, 22) or a part of the magnetic yoke
(21), and the stationary cutting element (6) are fastened on the carrier structure
(7) and thus connected to one another.
1. Dispositif (1) pour couper un solide filiforme (9) avec un organe de coupe stationnaire
(6) et un organe de coupe mobile (5) muni d'un entraînement magnétique, dont la coopération
provoque une coupe dans le solide filiforme (9), lequel entraînement magnétique comporte
une bobine mobile stationnaire (3) pour produire un champ magnétique (31, 32), une
culasse de retour du flux magnétique stationnaire (21, 22),
un induit mobile (4) guidé de façon mobile et en liaison active avec l'organe de coupe
mobile (5) et
une structure de support (7) portant au moins deux éléments stationnaires (3, 21,
22) de l'entraînement magnétique,
la bobine mobile (3), la culasse de retour du flux magnétique (21, 22) et l'induit
mobile (4) étant conçus et disposés les uns par rapport aux autres de telle façon
que le champ magnétique (31, 32) soit fermé et passe sensiblement dans l'induit mobile
(4) et dans la culasse de retour du flux magnétique (21, 22),
caractérisé en ce que
la structure de support (7) présente au moins un bras (81, 82) pouvant être dévié
de façon élastique pour former au moins une fermeture par emboîtement (71-74) au moyen
de laquelle l'un des au moins deux éléments stationnaires (3, 21, 22) peut être fixé
à la structure de support (7), et
la structure de support (7) porte la bobine mobile (3), la culasse de retour du flux
magnétique (21, 22) ou une partie de la culasse de retour du flux magnétique (21)
ainsi que l'organe de coupe stationnaire (6) et les relie entre eux.
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la bobine mobile (3) est directement
enroulée sur la structure de support (7).
3. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la culasse
de retour du flux magnétique (21, 22) ou la partie de la culasse de retour du flux
magnétique (21) est fixée sur la structure de support (7) par l'intermédiaire de l'au
moins une fermeture à emboîtement (71-74) et de préférence de deux fermetures à emboîtement
(71, 73).
4. Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel l'au moins une fermeture à emboîtement
(71) présente deux bras (81, 82) pouvant être déviés de façon élastique et entourant
en correspondance de forme la culasse de retour du flux magnétique (21, 22) ou la
partie de la culasse de retour du flux magnétique (21).
5. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la culasse
de retour du flux magnétique (21, 22) comprend deux demi-culasses (21, 22) disposés
de façon symétrique par rapport à la bobine mobile (3) pour former deux circuits magnétiques
(31, 32).
6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure
de support (7) est fabriquée d'une pièce.
7. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure
de support (7) se compose de matière plastique, par exemple de polyamide, et est fabriquée
de préférence par moulage par injection.
8. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure
de support (7) forme un guide pour l'induit mobile (4).
9. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de
coupe stationnaire (6) est formé d'une pièce avec la culasse de retour du flux magnétique
ou une partie de la culasse de retour du flux magnétique (22).
10. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de
coupe stationnaire est une enclume (6) et l'organe de coupe mobile un couteau de coupe
(5).
11. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'organe de coupe
stationnaire est un couteau de coupe (5) et l'organe de coupe mobile une enclume (6).
12. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un ressort
de rappel (49) est disposé entre l'induit mobile (4) et la structure de support (7).
13. Procédé pour le montage du dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes,
dans lequel une structure de support (7) est mise à disposition et au moins deux éléments
stationnaires (3, 21, 22) de l'entraînement magnétique sont introduits dans la structure
de support (7),
caractérisé en ce que
l'un des au moins deux éléments stationnaires (3, 21, 22) est fixé sur la structure
de support (7) par au moins une fermeture à emboîtement (71-74) formée par au moins
un bras (81, 82) pouvant être dévié de façon élastique, et
la bobine mobile (3), la culasse de retour du flux magnétique (21, 22) ou une partie
de la culasse de retour du flux magnétique (21) ainsi que l'organe de coupe stationnaire
(6) sont fixés sur la structure de support (7) et sont ainsi reliés entre eux.
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