DE3715229C2

DE3715229C2 -

Info

Publication number: DE3715229C2
Application number: DE19873715229
Authority: DE
Inventors: Heinz Joseph West Hartford Conn. Us Gerber
Original assignee: Gerber Scientific Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1990-06-28
Also published as: GB8706588D0; US4841822A; FR2598347A1; JPH0433595B2; DE3715229A1; JPH0741591B2; GB2195573B; GB2195573A; JPH05104490A; DE3744862C2; JPH0698595B2; FR2598347B1; JPS62297092A; JPH05261695A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Ein derartiger Schneidkopf ist aus der DE 32 40 587 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Schneidkopf ist die Abtriebswelle des Antriebsmotors direkt mit einem Exzenter verkeilt, das den Mechanismus zum Übertragen der Drehbewegung des Antriebsmotors in die Hubbewegung für das Schneidmesser darstellt. Diese Konstruktion erfordert eine relativ platzaufwendige Anordnung der Abtriebswelle des Antriebsmotors quer zur Messerachse.

Ein Schneidkopf eines Aufbaus, der von demjenigen des in Rede stehenden Schneidkopfs abweicht, ist aus der DE 23 56 941 A1 bekannt. Auch dieser bekannte Schneidkopf weist eine Anordnung der Abtriebswelle des Messerantriebsmotors quer zur Achse des auf- und abwärtsbewegten Schneidmessers auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schneidkopf der in Rede stehenden Art kompakter aufzubauen als den entsprechenden bekannten Schneidkopf.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach ist die Abtriebswelle des Messer-Antriebsmotors über einen Zwischenantrieb mit der Antriebswelle des Messerantriebs verbunden, so daß die Messerachse fluchtend mit der Antriebsmotor-Abtriebswelle ausgerichtet werden kann, wodurch der erfindungsgemäße Schneidkopf kompakter aufgebaut werden kann als der bekannte Schneidkopf der in Rede stehenden Art.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in dieser zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schneidkopfes, dessen Grundrahmen in seiner gegenüber dem Werkzeugschlitten angehobenen Nichtschneidposition dargestellt ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Schneidkopfes nach Fig. 1, dessen Grundrahmen in seiner gegenüber dem Werkzeugschlitten abgesenkten Schneidposition dargestellt ist, und

Fig. 3 eine Seitenansicht des teilweise geschnitten dargestellten Schneidkopfes nach Fig. 1.

Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Schneidkopf 12 wird von einem Werkzeugschlitten 22 getragen, der längs zweier Führungsschienen 26 an einem brückenförmigen X-Schlitten 24 über die Ganze Breite eines Schneidetisches in Richtung einer Y-Koordinate bewegbar ist.

Die Konstruktion des Schneidkopfes 12 und des ihm zugeordneten Schneidmessers 62 ist auf ein verhältnismäßig geringes Gewicht abgestellt, welches es ermöglicht, leichte Antriebsmotoren angemessener Größe und Leistung für die zu bewegenden Teile zwecks deren relativ rascher Beschleunigung und starker Verzögerung vorsehen zu können, wobei diese dennoch von robuster Beschaffenheit mit bescheidenen Wartungserfordernissen und auch sonst für ein kostengünstiges Hochgeschwindigkeitsschneiden eines auf einer Auflagefläche des Schneidetisches ausgelegten, zu schneidenden Flachmaterials 20 geeignet sein sollen.

Der Schneidkopf 12 besitzt einen Grundrahmen 46, der zum Zwecke seiner Vertikalbewegung relativ zum Werkzeugschlitten 22 an zwei vertikalen, am Werkzeugschlitten 22 befestigten Führungsstangen 48 mittels eines Gleitlagers 50 gelagert ist. In Fig. 1 befindet sich der Grundrahmen 46 in seiner oberen, angehobenen und in den Figuren in seiner abgesenkten Schneidposition. Der Grundrahmen 46 wird mittels eines nicht dargestellten pneumatischen Antriebsmechanismus oder eines anderen geeigneten Antriebsmotors aus einer der beiden Positionen in die andere bewegt. Der Grundrahmen 46 besteht aus einem U-förmigen Gestell, welches von einer oberen horizontalen Platte 52, einer unteren horizontalen Platte 54 und einer diese miteinander verbindenden vertikalen Platte 56 gebildet ist. An bzw. in dem Grundrahmen 46 ist der Messerrahmen 58 diesem gegenüber um eine der Messerachse entsprechenden vertikale Theta-Achse 59 um 360° drehbar gelagert. Der Messerrahmen 58 trägt seinerseits einen Messerführungsmechanismus 60 für das sich in vertikaler Richtung erstreckende Schneidmesser 62, dessen Antriebsmechanismus 64 in Gestalt eines Kurbeltriebs und den Hauptteil eines Zwischentriebs 66 für den Messerantriebsmechanismus 64.

Der Grundrahmen 46 trägt auch einen Preßfuß 68 mittels zweier Stangen 70, welche diesem gegenüber in vertikaler Richtung beweglich gelagert und in ihrer Abwärtsbewegung gegenüber dem Grundrahmen 46 durch einen Federring 72 am oberen Ende jeder Stange 70 begrenzt sind. Die beiden Stangen 70 umgebende Schraubenfeder 74 drücken die Stangen 70 und den Preßfuß 68 nach unten gegen das zu schneidende Flachmaterial 20. In der angehobenen Position des Grundrahmens 46 ist der Preßfuß 68 von der Oberfläche des zu schneidenden Flachmaterials 20 abgehoben.

Eine Einrichtung 78 zum Schärfen der Klinge des Messers 62 befindet sich auf einer an dem Werkzeugschlitten 22 befestigten horizontalen Tragplatte 76 unterhalb der unteren Platte 54 des Grundrahmens 46. Dieser Schärfmechanismus 78 zum Nachschärfen der Messerklinge kann dann wirksam werden, wenn sich der Grundrahmen 46, wie in Fig. 1 gezeigt, in seiner oberen angehobenen Position befindet.

Ein Antriebsmotor 80 zum oszillierenden Bewegen des Messers 62 in seiner vertikalen Längsrichtung ist auf der oberen Platte 52 des Grundrahmens 46 derart ortsfest befestigt, daß seine Abtriebswelle 82 mit der Theta-Achse 59 fluchtet und bewegt das Schneidmesser 62 bzw. dessen Kurbeltrieb 64 und dessen Zwischentrieb 66 ständig, und zwar auch dann, während sie um die Theta-Achse 59 gedreht werden.

Der Messerrahmen 58 ist zwecks Drehung um die Theta-Achse 59 wie aus Fig. 3 ersichtlich, am Grundrahmen 46 bzw. an dessen unterer Platte 54 mittels eines Kugellagers 84 und mittels eines Zentrierlagers 86 gegenüber der oberen Rahmenplatte 52 drehbar gelagert. Koaxial zum Lager 86 befinden sich die Lager des Rotors des Antriebsmotors 80, dessen Abtriebswelle 82 koaxial zur Theta-Achse 59 des Lagers 86 gegen seitliche Ablenkung von dieser fort festhält.

Der Messerrahmen 58 weist unterhalb des Hauptlagers 84 einen Zahnkranz 88 auf, der von einem Theta-Motor 90 (Fig. 2) über ein Antriebsritzel drehbar ist, um den Messerrahmen 58 und das Messer 62 um die Theta-Achse 59 in bezug auf die X-Y-Koordinaten zu positionieren. Ein nicht dargestellter herkömmlicher, dem Motor 90 zugeordneter Signalgeber liefert ein Rückkoppelungssignal an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung, welcher während des Schneidvorgangs den Theta-Motor derart steuert, daß die Schneide des Messers 62 stets auf der Schnittlinie gehalten wird. Der Theta-Motor 90 dreht das Messer 62 in die korrekte Position, um die Schneide des Messers 62 mittels des Schleifkörpers 78 nachschärfen zu können.

Der Messerantriebsmechanismus 64 besitzt eine Antriebswelle 92 (Fig. 3), welche um eine horizontale Achse 94 am Messerrahmen 58 mittels Wälzlager 96 und 98 drehbar gelagert ist.

Der Zwischentrieb 66 zur Bewegung des Schneidmessers 62 besteht aus einer auf der Abtriebswelle 82 des Motors 80 sitzenden ersten Riemenscheibe 100, einem Antriebsriemen 110, Umlenkrollen 104, 106 und einer zweiten Riemenscheibe 102, welche auf der horizontalen Antriebswelle 92 des Kurbeltriebs 64 befestigt ist, welcher dem Messer 62 seine auf- und niedergehende Bewegung vermittelt. Der zuvor beschriebene Antriebsriemen 110 gestattet es, bei laufendem Messerantrieb den Messerrahmen 58 um die Theta-Achse 59 zu schwenken.

Der Kurbeltrieb 64 besteht aus der auf der Antriebswelle 92 sitzenden Exzenterscheibe 114 mit dem exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen 112 und einem Gegengewicht als Ausgleichsmasse. Auf dem Kurbelzapfen 112 ist ein Spannfutter 116 gelagert, in welches das obere Ende der Messerklinge 62 mittels einer Schraube 118 eingespannt ist. Das Spannfutter 116 ist gleichfalls mit einem Gegengewicht 120 für den Massenausgleich versehen.

Die Messerklinge 62 besteht aus einem hochwertigen Werkzeugstahl, insbesondere aus einem M-2-Schnellschneidstahl, und besitzt mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Funktionen. Unterhalb des Einspannendes befindet sich ein oberer Blattfederabschnitt 124, in welchem das Messer kurbeltriebbedingt leicht hin- und herbiegbar ist, um dadurch starre Verbindungselemente üblicher Schneidkopfkonstruktionen und Geradführungen überflüssig zu machen.

Bezugszeichenliste

12 Schneidkopf
14 Flachmaterial
22 Werkzeugschlitten
24 X-Schlitten
26 Führungsschienen
46 Grundrahmen
48 Führungsstangen
50 Gleitlager
52 obere Rahmenplatte
54 untere Rahmenplatte
56 vertikale Rahmenplatte
58 Messerrahmen
59 Theta(Messer-)Achse
60 Messerführungsmechanismus
62 Schneidmesser
64 Kurbeltrieb
66 Zwischentrieb
68 Preßfuß
70 Stangen
72 Federring
74 Schraubenfedern
76 Tragplatte
78 Schärfeinrichtung
80 Antriebsmotor
82 Abtriebswelle
84 Kugellager
86 Zentrierlager
88 Zahnkranz
90 Theta-Motor
92 Antriebswelle
94 horizontale Achse
96 Wälzlager
98 Wälzlager
100 erste Riemenscheibe
102 zweite Riemenscheibe
104 Umlenkrolle
106 Umlenkrolle
110 Antriebsriemen
112 Kurbelzapfen
114 Exzenterscheibe
116 Spannfutter
118 Schraube
120 Gegengewicht
124 Blattfederabschnitt

Claims

1. Schneidkopf für eine Maschine zum Schneiden von Flachmaterial mit

- einem vertikal auf- und abwärts bewegbaren Schneidmesser,
- einem am Grundrahmen befestigten Antriebsmotor für das Schneidmesser,
- einem Mechanismus zum Übertragen der Drehbewegung des Antriebsmotors in eine Hubbewegung für das Schneidmesser,
- einer Führungseinrichtung für das Schneidmesser, und
- einem den Übertragungsmechanismus, die Führungseinrichtung sowie das Schneidmesser aufnehmenden Messerrahmen, der relativ zu dem ortsfesten Grundrahmen um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist, die im wesentlichen rechtwinklig zum Flachmaterial verläuft,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Abtriebswelle (82) des Antriebsmotors (80) mit der Antriebswelle (92) des Messerantriebs mittels eines Zwischentriebs (66) übertragen wird, wobei die Messerachse (59) mit der Abtriebswelle (82) des Antriebsmotors (80) fluchtet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbetrieb (66) aus einem Riementrieb besteht, dessen Riemen (110) die auf der Abtriebswelle (82) des Antriebsmotors (80) sitzende Riemenscheibe (100) mit der auf der als Kurbelwelle ausgebildeten Antriebswelle (92) des Messerantriebs sitzenden Riemenscheibe (102) verbindet, wobei der Riemen (110) mittels zweier Umlenkrollen (104, 106) um 90° umgelenkt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus für das Schneidmesser (62) aus einem auf der Kurbelwelle (92) sitzenden Kurbeltrieb (64) mit Massenausgleich (120) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kurbelzapfen (112) des Kurbeltriebs (64) ein Spannfutter (116) für die Aufnahme des oberen Endes (124) des Schneidmessers (62) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Kurbeltriebs (64) eine Messerführungseinrichtung (60) angeordnet ist, zwischen welchen das Schneidmesser (62) geführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Ende des Messerrahmens (58) und der Abtriebswelle (82) des Antriebsmotors (80) ein Zentrierlager (86) angeordnet ist.