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Weber & Seeländer
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Postfach 1520 3330 Helmstedt Maschine zum Schneiden eines Stranges
aus plastischem Material Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden eines
auf einem Längs förderer vorgeförderten Stranges aus plastischem Material in Stücke
bestimmter Länge und bestimmten Gewichtes mit einer endlos umlaufenden, über dem
Längsförderer angeordneten Schneidkette mit ineinander eingehängten, jeweils eine
Klinge tragenden Kettengliedern, deren Verbindung untereinander mit Hilfe eines
in eine Langlochführung eingehängten unteren Zapfens erfolgt, der in einer unteren
Führung der Schneidkette geführt ist, während in einer höhenverstellbaren oberen
Führung obere Zapfen geführt sind, die mit den unteren Zapfen derart verbunden sind,
daß die Höhenverstellung der oberen Führung eine Veränderung des Abstandes zwischen
den unteren Zapfen bewirkt.
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Eine derartige Maschine ist aus der Deutschen Auslegeschrift 1 096
668 bekannt. Sie kann zum Schneiden von allen erdenklichen plastischen Materialien,
wie Seife, Kitt, Käse, Butter, Margarine,
Wachs usw. verwendet werden.
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Die bekannte Maschine besteht aus einer endlos umlaufenden Schneidkette,
die von zwei Rädern unterschiedlichen Durchmessers geführt wird, zwischen denen
die Kette auf einer geradlinigen, gegenüber dem Förderband etwas geneigten Strecke
verläuft. Die Neigung des geradlinigen Teils der Schneidkette ist so ausgebildet,
daß die an jedem Kettenglied befindlichen Klingen von dem vorgeförderten Strang
erfaßt und mitgenommen werden. Dabei dringen die Klingen immer tiefer in den Strang
ein, bis sie ihn völlig durchtrennt haben. Durch die Mitnahme der Klingen wird die
Schneidkette angetrieben, so daß die folgenden Klingen ebenfalls langsam in den
Strang eindringen können.
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Die Kettenglieder bestehen aus azei Seitenteilen, die über eine die
unteren Zapfen bildende Achse miteinander verbunden sind.
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Die Seitenteile weisen im geradlinigen Teil der Schneidkette parallel
zu den Führungen der Schneidkette ausgerichtete, gerade Langlochführungen auf, die
den Zapfen des jeweiligen benachbarten Kettengliedes umfassen. Die beiden unteren
Zapfen sind über jeweils einen Hebel mit einem gemeinsamen oberen Zapfen drehbar
verbunden, der in der oberen Führung der Schneidkette geführt ist. Durch eine Höhenverstellung
der oberen Führung und damit des oberen Zapfens ergibt sich eine Veränderung des
Abstandes zwischen den beiden unteren Zapfen. Das bedeutet, daß der in der Langlochführung
geführte Zapfen entsprechend der Höhenverstellung des oberen Zapfens eine andere
Position in der Langlochführung einnimmt, wodurch der Abstand zwischen den Kettengliedern
verändert wird. Die beiden zu einem Kettenglied gehörenden oberen Zapfen sind ebenfalls
über eine Achse miteinander verbunden. Die Kettenglieder weisen nach unten ragende,
starr mit den Kettengliedern verbundene Ansätze auf, an deren Stirnseite eine Klinge
flächig befestigt ist. Durch die Veränderung des Abstandes der Kettenglieder wird
daher auch eine Veränderung des Abstandes zwischen den Klingen bewirkt.
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Auf diese Weise kann durch eine einzige Einstellung, nämlich
die
Höheneinstellung der oberen Zapfen, die Maschine auf eine andere Schnittlänge eingestellt
werden.
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Die bekannte Schneidemaschine weist jedoch Nachteile aut, die ihren
Einsatz für manche Anwendungsfälle nicht gestatteten.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Mechanik zur Veränderung der Schnittlänge
der Schneidemaschine keine ausreichend präzisen Schneidergebnisse zuläßt. Die Anforderungen
an die Schnittgenauigkeit sind aber für derartige Maschinen, die für die Massenproduktion
vorgesehen sind, sehr hoch, da bei einer Unterschreitung der Schnittlänge, z.B.
von Seifenstücken, dem Endabnehmer ein zu kleines Stück Seife mit einem zu geringen
Gewicht verkauft wird, wofür der Seifenhersteller mit empfindlichen Strafen belegt
werden kann, andererseits bei einer wesentlich zu großen Schnittlänge der Seifenhersteller
einen unangemessen hohen Materialverbrauch hat.
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Trotz der an sich einfachen Möglichkeit zur Veränderung der Schnittlänge
wurden in der Praxis wegen der beschriebenen Ungenauigkeit haufig Schneidemaschinen
verwendet, bei denen die Schnittlänge zwischen zwei Klingen für jedes Kettenglied
einzeln manuell eingestellt wurde.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der
eingangs erwähnten Art zu erstellen, bei der die Schnittlänge durch eine einzige
Einstellung variiert werden kann und mit der trotzdem eine hohe Schnittgenauigkeit
erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kettenglieder
Seitenteile, in denen ein unterer und ein oberer Zapfen ortsfest drehbar gelagert
ist, und eine kreisbogenförmig ausgebildete Langlochführung aufweisen, in der der
untere Zapfen eines benachbarten Kettengliedes geführt ist und deren zugehöriger
Mittelpunkt durch den oberen Zapfen gebildet ist, und daß die Klingen an Ilalterungen
befestigt sind, die drehbar mit den Seitenteilen verbunden sind.
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Auch bei der erfindungsgemäßen Maschine wird die Veränderung der Schnittlänge
durch eine Höhenverstellung der oberen Führung für die oberen Zapfen bewirkt. Die
erfindungsgemäße Kette weist jedoch einen erheblich kompakteren und damit stabileren
Aufbau auf, da alle Hebelverhältnisse erheblich günstiger sind und die erfindungsgemäß
ausgebildeten Seitenteile alle Zapfen tragen und dadurch eine wesentlich erhöhte
Stabilität gewährleisten.
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Die scherenartige Bewegung in dem durch die beiden unteren Zapfen
und den oberen Zapfen gebildeten Dreieck bei der bekannten Maschine wird erfindungsgemäß
ersetzt durch eine Drehbewegung der erfindungsgemäß ausgebauten Seitenteile.
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Die Seitenteile verbinden in dem erwähnten Dreieck einen unteren Zapfen
und den oberen Zapfen starr miteinander. Der zweite untere Zapfen, der zu einem
benachbarten Kettenglied gehört, wird in einer kreisbogenförmig ausgebildeten Langlochführung
des Seitenteiles geführt. Eine Höhenverstellung des oberen Zapfens führt zu einer
Drehung des Seitenteils um den oberen Zapfen als DrehpunkSt, da der ortsfest mit
dem Seitenteil verbundene untere Zapfen in der unteren Führung festgehalten wird.
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Durch diese Drehbewegung wandert der in der LanglochEührung gehaltene
untere Zapfen automatisch in eine andere Position innerhalb der Langlochführung,
wodurch der Abstand nischen den unteren Zapfen verändert wird. Es ist offensichtlich,
daß die erfindungsgemäße Anordnung eine wesentlich größere Stabilität gewährleistet,
als dies bei derrleichsweise labilen Hebelanordnung bei der bekannten Maschine der
Fall ist.
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Die Klingen werden bei der erfindungsgemäßen Maschine anX Halterungen
befestigt, die drehbar mit den Seitenteilen verbunden sind Vorzugsweise sind diese
Halterungen neben der Innenseite des zugehörigen Seitenteils angeordnet. In diesem
Fall ist die Verbindung zwischen den zu einem Kettenglied gehörenden Seitenteilen
ausschließlich durch eine die oberen daß Zapfen verbindende Achse gebildet. Dabei
wird vermieden die Klinge an zwei nach unten aus dem Kettenglied weit herausragenden
Ansätzen gelagert ist, wodurch äußerst ungünstige
Hebelverhältnisse
erzeugt werden. Bei der bekannten Maschine eventuelle wurdent Eührungsfehler der
Zapfen in den Kettenführungen durch den langen i1ebel, an dem die Klingen sitzen,
erheblich verstärkt. Demgegenüber kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung die 11alterung
der Klinge zwischen den Seitenteilen erfolgen, wodurch nicht nur eine erhöhte Stabilität
der Schneidemaschine sichergestellt wird, sondern auch die Sicherheit erheblich
erhöht wird, da die Seitenteile bereits einen Schutz vor dem unabsichtlichen Lingreifen
in die Klingen während des betriebes bieten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Seitenteile etwa
die Form eines Dreiecks auf, in dessen Ecken sich jeweils die beiden ortsfesten
Zapfen und die kreisbogenförmige Führung befinden. Bei dieser Ausgestaltung der
Seitenteile läßt sich die gewünschte hohe Stabilität mit einem Minimum an Materialaufwand
erzielen. Die Materialeinsparung läßt sich durchaus realisieren, da für die Seitenteile
sehr gut gespritzte Kunststoffteile Verwendung finden können, für die keine spanende
Bearbeitung erforderlich ist.
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Eine weitere Erhöhung der Schnittgenauigkeit und Stabilität der Schneidemaschine
läßt sich dadurch erzielen, daß jede Halterung für die Klingen drehbar an einem
unteren Zapfen befestigt ist und mit einer gerade ausgebildeten Langlochführung
einen unteren Zapfen eines benachbarten Kettengliedes umfaßt. Die unteren Zapfen
werden bekanntlich in der Führung für die Schneidkette geführt. Daher ist es vorteilhaft,
wenn die Klingen an einer Halterung befestigt sind, die ihrerseits unmittelbar an
dem geführten Zapfen befestigt ist. Die Halterungen bilden untereinander ebenfalls
eine kettenartige Verbindung, da die Zapfen jeden Kettengliedes zusätzlich von der
gerade ausgebildeten Langlochführung des benachbarten Kettengliedes umfaßt werden.
Dadurch entsteht eine streng festgelegte Ausrichtung der Halterungen für die Klingen.
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Vorzugsweise weist dabei jede Halterung auf ihrer der Langlochführung
abgewandten Seite in unmittelbarer Nähe des unteren
Zapfens eine
Stirnfläche auf, an der die Klinge flächig befestigbar ist. Für die Stabilität und
Schnittgenauigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Klinge möglichst nahe an den sehr
genau geführten unteren Zapfen befestigt ist0 Die Halterungen bilden dabei einen
aeiarmigen Hebel, dessen einer Hebelarm die Langlochführung und daher eine große
Länge aufweist, während der auf der anderen Seite des unteren Zapfens befindliche
Hebelarm extrem kurz ausgebildet ist. Eventuelle Führungsfehler der unteren Zapfen
wirken sich daher praktisch gar nicht auf die Klingen aus, da die Fehler im Verhältnis
der beiden Hebelarme verringert werden.
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Die Stirnseite bildet mit der Langlochführung. zwekmäßigerweise einen
von 900 um einige Winkelgrade abweichenden Winkel. Die Schneidklingen müssen schwach
geneigt sein, um eine einwandfreie Funktion der Schneidemaschine zu gewährleisten.
Diese schwache Neigung kann durch die Neigung der Stirnfläche festgelegt werden.
Dabei kann dann die Langlochführung streng parallel zu der Führung der Schneidkette
ausgerichtet sein.
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Eine vorteilhafte, kompakte Anordnung ist dadurch erzielbar daß der
mit der Langlochführung versehene Teil der Halterungen gegenüber dem die Klinge
tragenden seitlich versetzt ist.
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Diese Versetzung kann beispielsweise auf etwa der halben Länge der
Halterung durchgeführt sein. Durch sie ist es möglich, alle Halterungen auf einer
Seite gleich auszuführen und trotzdem das notwendige Uberlappen der Halterungen
zu ermöglichen. Aus Gründen der Stabilität kann dabei der die Klinge tragende Teil
der Halterung eine größere Stärke aufweisen als der mit der Langlochführung versehene
Teil.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer kompletten
erfindungsgemäßen Maschine Figur 2 eine Detaildarstellung von ineinander eingehängten
Kettengliedern Figur 3 einen senkrechten Schnitt durch den unteren Teil der erfindungsgemäßen
maschine im Bereich der geradlinigen Führung der Schneidkette und mit blickrichtung
gegen die Bewegungsrichtung der Schneidkette.
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Die in Figur 1 schematisch dargestellte Maschine besteht im wesentlichen
aus einer endlos umlaufenden Kette 1, die über zwei Umlenkräder bzw. räderpaar 2,
3 läuft. Unterhalb der Schneidkette 1 befindet sich ein erstes Förderband 4, das
von einem zweiten Förderband 5 fortgesetzt wird. Beide Förderbänder 4, 5 werden
angetrieben; wobei die Transportgeschwindigkeit des zweiten Förderbandes 5 etwas
höher als die des ersten Förderbandes 4 ist.
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Zwischen den beiden Umlenkrädern 2,3 wird ctie Schneidkette 1 geradlinig
gefiihrt. Dabei verläuft der untere geradlinige Teil nicht parallel zum ersten Förderband
4, sondern bildet einen spitzen Winkel mit diesem. Dies wird in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß das in Bewegungsrichtung der Förderbänder
4, 5 vorn liegende Umlenkrad 2 einen größeren Durchmesser als das hintere Umlenkrad
3 aufweist. Zur Gewährleistung einer ebenen Oberfläche sind die beiden Förderbänder
im Bereich der Schneidkette 1 durch Rollen 6 unterstützt, die ein Durchbiegen der
Förderbänder 4,5 nach unten verhindern. Die Nahtstelle mischen dem ersten Förderband
4 und dem zweiten Förderband 5 liegt etwa unterhalb des tiefsten Punktes des Umlenkrades
2 mit dem größeren Durchmesser.
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Die Schneidkette besteht aus einer Reihe von ineinander eingehängten
Kettengliedern 7, die jeweils einen unteren Zapfen 8 und einen oberen Zapfen 9 tragen.
Die Kettenglieder 7 sind von der Seite gesehen etwa dreieckförmig aufgebaut, wobei
die beiden Zapfen t3, 9 an zwei Ecken des Dreiecks sitzen. In der dritten Ecke befindet
sich eine kreisbogenförmig ausgebildete Langlochführung 10, in die der untere Zapfen
8 eines benachbarten Kettengliedes 7 eingehängt ist. Die unteren Zapfen werden über
ihren gesamten Weg in einer ebenfalls endlos umlaufenden unteren Führung 11 geführt,
deren Lage unveränderlich ist.
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Die oberen Zapfen 9 sind nur im Bereich des unteren geradlinigen Teils
der Schneidkette 1 in einer oberen Führung 12 geführt. Die obere Führung 12 ist
an einer höhenverstellbaren Halterung 1 3 befestigt, und kann daher mittels eines
Handrades 14 in ihrer }höhe relativ zu der unteren Führung 11 verstellt werden.
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An den unteren Zapfen ist azeiterhin eine Halterung 15 für eine Klinge
16 drehbar befestigt.
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Der Schneidvorgang wird mit hilfe der dargestellten Schneidmaschine
wie folgt durchgeführt: Ein Strang aus einem plastischen Material, beispielsweise
ein Seifenstrang, wird auf dem ersten Förderband in Efeilrichtung von rechts nach
lin]s vorgefördert. Dabei kommt er in Kontakt mit einer Klinge 16, die sich über
die gesandte Breite des Stranges erstrec]-t. Der Strang nimmt die Klinge 16 mit
und bestimmt dadurch die Fördergeschwindigkeit der Schneidkette 1.
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Bei der Rotation der Schneidkette 1 dringt die Klinge auf dem linearen
unteren Pfeil immer tiefer in den Strang ein, bis dieser völlig durchtrennt ist.
Gleichzeitig hat die - in Bewegungsrichtung gesehen - hintere Klinge 16 den Strang
ebenfalls erfaßt und fiihrt den gleicijeii chnittvorgang aus. Am Ende der
geradlinigen
Strecke der Schneikette 1 ist der Seifenstrang daher vollständig durchtrennt. bas
abgetrennte Stück wird mit Hilfe der Klinge 16 noch ein Stück weiter vorgefördert
und gelangt dann auf das zweite Förderband 5, das eine höhere 'l'ransportgeschwilldicJkeit
als das erste Förderband 4 aufweist Dadurch werden die abgetrennten Seifenstücke
mit einem geringen Abstand zueinander auf dem zweiten Förderband 5 abgefördert.
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Mit Hilfe des Handrades 14 kann die Schnittbreite, d.h. der Abstand
zwischen Bei Klingen 16 verändert werden. Dies soll im folgenden anhand der Detaildarstellungen
in den Figuren 2 und 3 erläutert werden: Figur 2 zeigt drei ineinander eingehängte
Kettenglieder 7, deren Klingen 1 6 in einen auf dem Förderband 4 vorgeförderten
Seifenstrang 17 eindringen. Die Kettenglieder bestehen aus zwei im wesentlichen
dreieckförmigen Seitenteilen 18, zwischen denen die zugehörige Klinge 16 gehalten
wird. An der oberen Ecke des dreieckförmigen Seitenteils 18 befindet sich der obere
Zapfen 7, an der in Bewegungsrichtung vorn liegenden Ecke der fest mit dem Seitenteil
18 verbundene untere Zapfen 8 und an der hinten liegenden Ecke die kreisbogenförmige
Langlochführung 10, in der der untere Zapfen 8 des benachbarten Kettengliedes 7
geführt ist. Der Mittelpunkt des Kreisbogenabschnittes, der zu der kreisbogenförmigen
Langlochführung 10 gehört, liegt etwa im oberen Zapfen 9. Mit dem unteren Zapfen
8 ist die länglich ausgebildete Halterung 15 drehbar verbunden. Die Halterung 15
erstreckt sich über die gesamte Breite des benachbarten Seitenteils 18 und umfaßt
dessen unteren Zapfen 8 mit einer geraden Langlochführung. Die Halterungen 15 weisen
eine ebene Stirnfläche in unmittelbarer Nähe des unteren Zapfens 8 auf, an dem sie
drehbar gelagert sind. Die Stirnfläche bildet mit der Achse der Langlochführung
einen von 900 um einige Winkelgrade abweichenden Winkel, um die Pleigung der Schneidkette
in dem geradlinigen Teil zu kompensieren, so daß die an der Stirnfläche der
Halterungen
15 befestigten Klingen 16 senkrecht in den Strang 17 eindringen. Der die Klinge
16 tragende Teil 20 der Halterung 15 ist gegenüber dem Teil 21 mit der Langlochführung
19 seitlich parallel versetzt über ein abgewinkeltes Mittelstück 22. Aus Stabilitätsgründen
ist der die Klinge tragende Teil 20 stärker ausgebildet als der Teil 21 mit der
Langlochführung 19. Die untere Führung 11 für die unteren Zapfen 8 und die obere
Führung 12 für die oberen Zapfen 9 sind in Figur 2 nur schematisch angedeutet. Die
Lage der unteren Führung 11 ist unveränderbar, während die obere Führung 12 höhenverstellbar
ist.
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Wird mit Hilfe des ilandrades 14 die obere Führung 12 nach oben verstellt,
äußert sich dies in einer Drehbewegung des dreieckförmigen Seitenteils 18 um den
unteren Zapfen 8, der ortsfest, aber drehbar, mit dem Seitenteil 18 verbunden ist.
Durch diese Drehbewegung muß der benachbarte untere Zapfen 8 in der kreisbogenförmiqen
Langlochführung .10 wandern, da er seine Höhe wegen der unteren Führung 11 ebenfalls
nicht verändern kann.
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Dadurch wird der benachbarte untere Zapfen 8 näher an den unteren
Zapfen 8 des gedrehten Seitenteils 18 herangezogen. Da die Klingen 16 in fester
Entfernung zu den unteren Zapfen 8 angeordnet sind, wird durch die Höhenverstellung
der oberen Führung 12 demzufolge eine Verkürzung des Abstandes zwischen den Klingen
16 bewirkt.
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Die Schnittdarstellung in Figur 3 verdeutlicht den Aufbau eines Kettengliedes
7. Der Schnitt verlauft durch die unteren Zapfen 8. Zur Verdeutlichung der Darstellung
sind aie Bezugszeichen der Teile, die zu dem vorhergehenden Kettenglied 7' gehören,
mit einem Apostroph (') unu die isezuqsziffern der Teile. die zu - - - - - zweiaem
nachtolgenden rvettenglieu 7 gehören, mit Äpostrophs ('') gekennzeichnet. An der
höhenverstellbaren halterung 13 ist die Führung 12 angel)racht, die eine Achse 23
fülirt, deren Enden die oberen Zapfen 9 bilden Zur Führung der Achse 23 in der oberen
Führung 12 sind auf jeder Seite zwei Rollen 24 vorgesehen, von denen eine mit ihrer
Oberseite und die andere mit ihrer Unterseite
gegen die Führung
12 anliegt. Zwischen den Rollten 24 ist eine Buchse 25 des Seitenteils 13 angeordnet.
Von cter buchse 25 verläuft die dreieckförmige :band 26 nach unten und endet in
einer Buchse 27, die den unteren Zapfen d umschließt. lWach außen hin schließen
sich an die Buchse 25, ein Abstandshalter 27 und zwei Führungsrollen 28 an. Die
Führungsrollen 28 dienen zur kontrollierten Bewegung des unteren Zapfens 8 in der
unteren Führung 11, indem eine der Führungsrollen 28 mit ihrer Oberseite und die
andere mit ihrer Unterseite an der unteren Führung 11 anliegt. Die äußere der beiden
Führungsrollen 28 wird durch zwei Abstandscheiben 29 eingerahmt. Die ganze Anordnung
wird gesichert durch eine auf ein Gewinde am Ende des unteren Zapfens 8 aufgeschraubte
Mutter 30.
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Nach innen hin schließt sich an die Buchse 25 des Seitenteils 18,
von dem auch noch die LanglocllEührung 10 erkennbar ist, die Langlochführung 10'
des vorhergehenden Kettengliedes 7' an.
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Die Langlochführungen weisen verstärkte Wände auf, so daß sie breiter
als die roland 26 der Seitenteile erscheinen. Innen neben der Langlochführung 10'
ist die gerade Langlochführung 19'' der Halterung 15" des dahinterliegenden Kettengliedes
7" angeordnet. Die Langlochführung 19'' umfaßt den unteren Zapfen 8 und wird dadurch
in ihrer Richtung festgelegt. eben der Langlochführung 19'' befindet sich die Halterung
15 des Kettengliedes 7anderen nach hinten zeigende, nicht erkennbare Stirnseite
die Klinge 16 befestigt ist. Der Aufbau der Seitenteile ist spiegelsymmetrisch zur
Längsachse der Schneidkette 1.
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Der auf dem Förderband 4 geförderte Seifenstrang 17 verläuft zwischen
den Seitenteilen 18 hindurch. Daher befindet sich auch die Klinqe zwischen den Seitenteilen
und nicht - wie beim Stand der Technik - unterhalb der Seitenteile.
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Die Befestigung der äußeren Rollen 24 auf der Achse 23 kann in einfacher
Weise mit Hilfe von Sprengringen 31 erfolgen.
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Der stabile Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine gestaltet sich daher
äußerst einfach und ermöglicht eine leichte Montage und Demontage.
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