CN115884860A - 片状材料自动切割机中用于吸气式切割的模块化支撑元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用刀片的片状材料自动切割机中的具有吸力的模块化切割支撑元件(4)，包括多根排列在同一单行中的刷毛(6)，其中至少一部分刷毛具有与意在安装在支撑上的承载板刚性连接的底部(8)，与所述底部相对且意在放置待切割的片状材料的头部(12)，以及连接头部和底部的杆件(9)，该杆件的最大横截面严格包含于头部的最大横截面内。承载板包括位于其各个侧表面上的供吸入的空气通过的多个横向通道(18)，使得刷毛从其延伸的承载板的上表面与和上表面相对的内表面之间连通。

Description

片状材料自动切割机中用于吸气式切割的模块化支撑元件

技术领域

本发明涉及一种片状材料，特别是纺织材料的自动切割机中的具有吸力的切割支撑(cutting support)，该切割支撑使用穿透切割支撑的振动刀片进行切割。更具体地，涉及一种旨在形成这种切割支撑的模块化元件。

背景技术

本发明的应用领域是自动切割领域。具体地，是使用振动刀片穿透具有吸力的切割支撑(cutting support)，自动切割堆叠或者层叠的片状材料，特别是纺织材料的领域。

一般来说，振动刀片切割机特别包括在切割操作过程中驱动片状材料堆叠的切割传送机。切割传送机位于建立了高真空的管套内，以便在切割操作过程中使待切割片状材料保持不动。

在这种类型的机器中，切割传送机还作为振动刀片的穿透切割支撑。众所周知地，令切割支撑可被刀片穿透，可以使得在切割操作期间，刀片不仅可以完全穿透待切割材料，还可以向下延伸超过支撑表面并且进入提供这种表面的材料的底层。

为此，切割支撑通常由皮带驱动的块组件构成。更具体地，每个块都包括以多个平行排安装在承载板上的多根刷毛，其中每根刷毛都具有为待切割片状材料形成支撑的头部。承载板形成横向通道，以允许吸入的空气通过。因此，这些块在使用切割刀片穿透待切割材料时，可以同时在吸力作用下支撑这些材料。

切割支撑块通常通过模制塑料材料获得。通过这种模制可以获得与承载板及其刷毛集合成一体的块。为了确保这种零件可以脱模，通常为圆锥或圆柱形状的刷毛的头部的直径必须小于其底部的直径。特别地，可以参考文件US 4205835，该文件提供了这种切割支撑块的实施例。

然而，由于切割刀片的尖端是倾斜的，且刷毛的圆锥形状结合其柔韧性促进了刀片和刷毛之间的干涉，从而会导致刷毛被部分或全部切断。该切口的顶部的位置与刀片和刷毛的圆锥形状或刀片相对于刀片遇到的刷毛的母线的位置直接相关。

此外，由于刷毛的底部的直径需要大于头部的直径，其缺点是限制了承载板上用于产生吸入空气通过通道的空间，这降低了切割支撑的吸入能力。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种不具有上述缺点的切割支撑(cuttingsupport)。

根据本发明，上述目的是通过一种使用刀片的片状材料自动切割机中的具有吸力的模块化切割支撑元件实现的。所述模块化元件包括：排列在同一单行中的多根刷毛，其中至少一部分所述刷毛具有：与意在装于所述支撑(support)上的承载板刚性连接的底部，与所述底部相对且意在放置待切割的片状材料的头部，以及将所述头部与所述底部相连接的杆件，所述杆件的最大横截面严格包含于所述头部的最大横截面内；所述承载板包括位于其各个侧表面上的多个横向通道，所述横向通道为吸入的空气提供通道，使得所述刷毛从其延伸的所述承载板的上表面和与所述上表面相对的内表面之间连通。

这里的表述“横截面”，是指垂直刷毛的轴线所产生的截面，“严格包含”是指每根刷毛的杆件的最大横截面Z被包含(或者被包围)在刷毛的头部的最大横截面内，但头部的最大横截面的至少一个点不包含在杆件的最大横截面内。例如，当刷毛的头部和杆件的横截面均为圆形时，这种情况相当于头部的横截面的直径严格大于杆件的横截面的直径。

本发明的特征在于，可以通过将多个模块化元件安装在至少一个支撑上来制造切割支撑。因为每个模块化元件都包括排列在同一单行中的刷毛，因此可以在保留通过将模块化元件的承载板和刷毛模压在一个零件中以制造模块化元件的能力的同时，使至少一部分刷毛具有横截面包含有杆件的横截面的头部。这种刷毛的几何形状有利于限制切割刀片的尖端和切向刷毛之间的相互作用。

并且，由于刷毛的头部具有比其杆件更大的横截面，所以这些模块化元件提供的支撑表面更好。此外，通过缩小刷毛的杆件和底座的横截面，更容易增大供吸入的空气通过的横向通道的直径，从而提高承载板对空气的孔隙率，以保持最大的吸入量并限制气压下降。

根据本发明，通过安装多个模块化元件来制造切割支撑的另一个优点在于，能够提出与切割刀片，织布机等不同的切割支撑。

优选地，所述承载板在其所述各个侧表面处还包括：至少一个纵向通道，所述至少一个纵向通道在所述承载板的纵向末端之间延伸并与所述横向通道连通，从而使得吸入的空气在所述横向通道中均匀地分布。这种特性使得所述模块化元件的吸力在所述承载板的整个表面上更加均匀。

优选地，所述承载板还包括至少一个在其每个所述侧表面处且用于与另一个模块化元件进行机械装配的构件。

在这种情况下，每个所述机械装配构件都包括：至少一个凸耳和凹槽，所述至少一个凸耳相对于所述承载板的侧表面突出并且意在于相邻的模块化元件的装配构件的对应的凹槽内互锁，所述凹槽相对于所述承载板的所述侧表面后缩并且用于通过互锁接收所述相邻的所述模块化元件的所述装配构件的对应的凸耳。

至少部分所述刷毛具有圆锥台形的头部以及具有圆柱形的杆件。在这种情况下，这些刷毛的所述头部可以呈圆锥台形状，所述圆锥台形状具有一个比外侧圆形截面大的内侧圆形截面。或者，这些刷毛的所述头部可以呈倒圆锥台形状，所述倒圆锥台形状具有一个比内侧圆形截面大的外侧圆形截面。

可选地，至少部分所述刷毛具有横截面呈多边形的所述杆件和所述头部。例如，六角形横截面的杆件和八角形的横截面的头部。

所述承载板还包括：位于每个所述纵向末端处且用于将所述模块化元件装配在支撑上的附件，和向内插入且在所述支撑上起到定心作用支撑的两个指状物。

所述横向通道具有半圆形截面，以便当另一个所述模块化元件与所述模块化元件相对安装时形成圆柱形横向通道。

同一模块化元件的所述刷毛可以排成直线，形成单排刷毛。或者，所述刷毛可以排成折线，形成两排平行刷毛。

所述模块化元件可以包括至少两个所述刷毛，所述刷毛的所述头部分别具有不同的形状。

本发明的另一个目的为一种用于片状材料自动切割机具有吸力的切割支撑。所述切割支撑包括如上方面所述的安装在至少一个所述支撑上的多个模块化元件。

所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得有序排列的刷毛。或者，所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得交错排列的刷毛。可选地，一部分所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得有序排列的刷毛，并且另一部分所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得交错排列的刷毛。

相邻两个所述刷毛之间的距离大于所述刷毛的杆件的所述横截面的最大尺寸。这种特性可以防止到达块底部的被切割刷毛扩散到附近的刷毛中。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种切割支撑块的透视图(所谓的“有序配置”)；

图2是用于获得图1示出的切割支撑的模块化元件的透视图；

图3是图2示出的模块化元件的正视图；

图4是图2示出的模块化元件的侧视图；

图5是本发明实施例提供的一种切割支撑块的透视图(所谓的“交错配置”)；

图6是图5示出的切割支撑块上方的局部视图；

图7是用于获得图5示出的切割支撑块的模块化元件的透视图；

图8是本发明可选实施例提供的一种模块化元件的刷毛头部的视图；

图9是本发明另一可选实施例提供的一种模块化元件的透视图；

图10A是本发明提供的一种同一模块化元件的刷毛的可选排列方式；

图10B是本发明提供的另一种对同一模块化元件的刷毛的可选排列方式；

图11是本发明提供的一种不具有机械装配构件的模块化元件的透视图；

图12是本发明又一可选实施例提供的一种模块化元件的局部视图。

具体实施方式

振动刀片切割机的传送机可以在切割操作的过程中驱动待切割材料。传送机的上部起切割支撑的作用，下部通常置于建立了高真空的管套内，以便在切割操作过程中使待切割材料保持不动。

切割支撑自身通常可由安装在传动皮带上的多个块装配构成，例如图1所示的切割支撑块2。

该切割支撑块2由多个模块化元件4装配构成(例如图1所示的实施例中的数量为11个)。如下所述，该模块化元件的装配通过其各自的侧表面的互锁来实现。

更准确地，如图2和图3所示，本发明提供的每个模块化元件4都包括沿同一单行排列的多根刷毛6。

其中，每一根刷毛6都具有：底部8，其中该底部与刷毛组件共用的承载板10刚性连接，与底部相对并旨在作为切割支撑的头部12，以及将底部与头部连接的杆件9。

并且，每根刷毛6都具有头部12的特性，即其头部12的最大横截面(即垂直于刷毛的主轴所产生的最大截面)包含其杆件9的最大横截面。也就是说，头部的最大横截面严格大于杆件9的最大横截面(即，头部12的横截面通过变大来围住杆件9的横截面)。

例如，如图4所示，当刷毛的头部12和杆件9均具有圆形横截面时，头部的最大横截面的直径D严格大于杆件的最大横截面的直径d。

另外，在本实施例中，每根刷毛的头部12都呈倒圆锥台形状，其外侧的圆形横截面大于其内侧的圆形横截面(即，圆锥台的大底B朝向模块化元件的外侧布置，圆锥台的小底b朝向内侧布置)。

当然地，本发明对于刷毛、其头部及其底部并不限于这些特定的几何形状。例如，底部可以为圆锥台或者基于棱锥体的多边形，头部可以具有除圆形以外(如正方形，六边形等)的横截面。

为了使得多个模块化元件4能够被机械装配在一起，每个模块化元件的承载板10在其两个侧表面10a,10b处均包括至少一个用于与另一个模块化元件进行机械装配的构件13。

例如，模块化元件的承载板的两个侧表面10a,10b中的每一个侧表面均具有四个彼此间隔排布的机械装配组件，即：位于其纵向末端10c,10d上的两个末端装配构件13a，以及位于其纵向末端之间的两个中心装配构件13b。

再次，作为非限制性的示例，模块化元件的两个侧面上的装配构件13可以面对面对齐。

更精确地，如图3所示的实现方式，每个机械装配构件13都包括至少一个相对于承载板的侧表面突出的凸耳14，以及相对于承载板的侧表面后缩的凹槽16。例如，凸耳和凹槽以一者位于另一者之上的方式横向放置。

在两个模块化元件机械装配的过程中，其中一个模块化元件的机械装配构件的凸耳14在另一个模块化元件的机械装配构件的凹槽16的内部与之互锁(反之亦然)，并具有可以通过例如粘合剂或者夹持提供保持力。将多个模块化元件装配在一起，可以保证承载板的上表面的连续性。

可选地，模块化元件可以简单地放置于块的两侧上或者直接位于支撑上，并且通过合适的机械装置结合在一起。

根据本发明，模块化元件的承载板10的两个侧表面10a,10b各自包括多个横向通道18，该多个横向通道18使得承载板外表面(即刷毛从其延伸出来的表面)和承载板内表面(即与外表面相对的表面)连通。

这些横向通道18在承载板的整个长度上方便地、均匀地分布，并通过允许吸入的空气通过承载板而使得承载板具有孔隙度。

举例来说，每个横向通道18都具有半圆形的横截面，以便于当两个模块化元件相对安装时形成圆柱形横向通道。

当然地，可以设想横向通道具有不同的截面形状，例如椭圆形，多边形或者其他形状。

根据一种有利的排布方式，进一步地，承载板在其两个侧表面10a,10b处各包括一个纵向通道20，该纵向通道20在其两个纵向末端10c,10d之间延伸并且与横向通道18连通，从而使得吸入的空气在后者中均匀分布。

举例来说，纵向通道20具有半圆形的横截面，以便于当两个模块化元件相对安装时形成圆柱形的纵向通道。

当然地，可以为纵向通道的横截面设想不同的形状，例如椭圆形、多边形或者其他形状。

根据另一种有利的排布方式，模块化元件的承载板10还包括至少一个位于其每个纵向末端10c,10d处的钩形附件22，以及向内插入承载板的两个指状物24。

钩状附件22使得由多个模块化元件组装形成的切割支撑块安装在支撑上(未示出)变成可能，该支撑意在直接安装在切割传送机的传动皮带上。关于指状物24，它们在该支撑上起到定心的作用支撑。

当然地，可以设想使用其他形状的附件将模块化元件安装在块上或者直接安装在切割支撑上，例如T形附件。

在图1至图4所示的实施例中，模块化元件被安装在同一个块中从而得到有序排列的刷毛。换言之，在同一个块2内的刷毛6在纵向和横向方向上是对齐的。

在图5至图7所示的另一个实施例中，至少同一个块中的部分模块化元件能够被装配以获得交错排列的刷毛。

因此，如图5和图6所示，模块化元件4-1至4-4被装配在块2’中，从而获得有序排列的刷毛，而模块化元件4’-1至4’-4被装配在块2’中，从而获得交错排列的刷毛。当然地，可以根据实际需要，通过混合两种类型的模块化元件得到其他配置方式。

图7在透视图中详细地示出了用于获得在同一支撑块内交错排列的刷毛组件的模块化元件4’。

相比于图1至图4示出的实施例，该模块化元件4’通过用于在承载板10的内表面和外表面之间通过吸气的横向通道18’的形状而有所不同。

实际上，在该实施例中，模块化元件4’的每个横向通道18’均具有双半圆形状的横截面，以便当另一个模块化元件装配在该模块化元件上时形成豆形横向通道26(参考图6)。

此外，在承载板的纵向末端间延伸的纵向通道20’与横向通道18’连通，从而使得吸入的空气均匀分布在后者中。

图8示出了可选实施例提供的一种模块化元件的刷毛的头部。这种刷毛的形状同样适用于图1至图4所示的实施例中的模块化元件以及图5至图7所示的实施例中的模块化元件。

在该可选实施例中，刷毛6’的头部12’为圆锥台形，其内侧的圆形横截面大于其外侧的圆形横截面(即，该圆锥台的小底b’朝向模块化元件的外侧布置，且该圆锥台的大底B’朝向模块化元件的内侧布置)。

在该可选实施例中，该头部12’具有圆形横截面，其最大横截面处(即最大底部B’处)的直径D’严格大于刷毛的杆件9’的圆形横截面的最大直径d’。

此外，无论在模块化元件4,4’的刷毛的哪种可选实施例中，每根刷毛6,6’的杆件9,9’在其头部12,12’和底部8,8’之间可均为圆柱形。当然地，也可以是任何其他的形状(例如具有正方形，多边形等形状的横截面)。

因此，图9示出了模块化切割支撑元件4”的又一可选实施例。其中，刷毛6”的杆件9”在其头部12”和底部8”之间具有六边形横截面。此外，在该可选实施例中，头部12”具有八边形横截面。

刷毛6,6’,6”的这种一般形状以及包括单排刷毛的模块化元件的生产，使得通过单件模制制造后者成为可能。特别是，这种配置使得克服脱模时对刷毛形状所需的限制成为可能。

当然，可以通过增材制造或者其他任何工业制造工艺来设想出另一种制造模块化元件的方法。

应当再次指出的是，并非同一个模块化元件的所有刷毛都具有横截面包含杆件的最大横截面的头部。实际上，可以设想同一个模块化元件中仅有部分刷毛具有这样的特征，该模块化元件中的其他刷毛所具有的头部的横截面与杆件的横截面相同。

此外，图10A和图10B示出了同一个模块化元件4,4’中刷毛6,6’,6”的两种可能的排列方式。

在图10A示出的示意性排列方式中，同一个模块化元件的刷毛排列在直线L1中形成单排刷毛。换言之，刷毛的纵轴均分别排列在同一直线L1上。

可选地，在图10B示出的实施例中，同一个模块化元件中的刷毛可以沿折线(或锯齿)L2排列，以形成两排平行的刷毛R1,R2。

需要说明的是，无论在哪种可选实施例中，模块化元件都可以通过单件模制制造。

类似地，如图11所示，本发明提供的模块化元件4可以不具有机械组装构件。在这种情况下，同一支撑的模块化元件在该支撑上简单地相互抵靠地放置，并且通过合适的机械装置连结在一起。

图12以局部的方式示出了一种模块化切割支撑元件4”’的又一可选实施例，其中刷毛的头部具有不同的形状。

因此，在图12示出的示例性实施例中，模块化元件包括交替排列的刷毛6a和刷毛6b。其中各个刷毛6a的头部12a均为圆锥台形，且其大底朝向外侧；各个刷毛6b的头部12b均为圆锥台形，且其小底朝向内侧。

刷毛头部的这种“头对尾”的交替排列方式具有可以增加刷毛表观密度的优点，从而增加了织物的保持力。

当然地，可以根据实际需要设想任何其他可能的配置(刷毛头部具有若干不同的形状)。类似地，该可选实施例可以与上述可选实施例相结合。

Claims (20)

1.一种使用刀片的片状材料自动切割机中的具有吸力的切割支撑(cutting support)(2；2’)的模块化元件(4；4’；4”；4”’)，其特征在于，所述模块化元件(4；4’；4”；4”’)包括：排列在同一单行(L1；L2)中的多根刷毛(6；6’；6”；6a-6b)；其中，至少一部分所述刷毛具有：与意在装于支撑(support)上的承载板刚性连接的底部(8；8’；8”)，与所述底部(10)相对且意在放置待切割的片状材料的头部(12；12’；12”；12a-12b)，以及将所述头部与所述底部相连接的杆件(9；9’；9”)，所述杆件(9；9’；9”)的最大横截面严格包含于所述头部的最大横截面内；所述承载板包括位于其各个侧表面(10a,10b)上的多个横向通道(18,18’)，所述横向通道为吸入的空气提供通道，使得所述刷毛从其延伸的所述承载板的上表面和与所述上表面相对的内表面之间连通。

2.根据权利要求1所述的模块化元件，其特征在于，所述承载板(10)还包括：至少一个纵向通道(20；20’)，所述至少一个纵向通道(20；20’)位于所述承载板(10)的每个所述侧表面(10a,10b)处，并在所述承载板的纵向末端(10c,10d)之间延伸并与所述横向通道(18；18’)连通，以使吸入的空气在所述横向通道中均匀地分布。

3.根据权利要求1和2中一个的所述的模块化元件，其特征在于，所述承载板还包括至少一个在其每个所述侧表面处且用于与另一个所述模块化元件进行机械装配的构件(13)。

4.根据权利要求3所述的模块化元件，其特征在于，每个所述装配构件(13)都包括：至少一个凸耳(14)和凹槽(16)，所述至少一个凸耳(14)相对于所述承载板的侧表面(10a,10b)突出并且意在于相邻的模块化元件的装配构件的对应的凹槽内互锁，所述凹槽(16)相对于所述承载板的所述侧表面后缩并且用于通过互锁接收所述相邻的所述模块化元件的所述装配构件的对应的凸耳。

5.根据权利要求1至4任一所述的模块化元件，其特征在于，至少部分所述刷毛(6；6’)具有圆锥台形的头部(12；12’)以及圆柱形的杆件(9；9’)。

6.根据权利要求5所述的模块化元件，其特征在于，每根所述刷毛(6’)的所述头部(12’)都呈圆锥台形状，所述圆锥台形状具有一个比外侧圆形截面大的内侧圆形截面。

7.根据权利要求5所述的模块化元件，其特征在于，每根所述刷毛(6)的所述头部(12)都呈倒圆锥台形状，所述倒圆锥台形状具有一个比内侧圆形截面大的外侧圆形截面。

8.根据权利要求1至4任一所述的模块化元件，其特征在于，至少部分所述刷毛(6”)具有横截面呈多边形的所述杆件(9”)和所述头部(12”)。

9.根据权利要求8所述的模块化元件，其特征在于，所述刷毛的所述杆件(9”)具有六角形的横截面，所述刷毛的所述头部(12”)具有八角形的横截面。

10.根据权利要求1至9任一所述的模块化元件，其特征在于，所述承载板(10)还包括：位于每个所述纵向末端处且用于将所述模块元件装配在支撑上的附件(22)和向内插入且在所述支撑上起到定心作用的两个指状物(24)。

11.根据权利要求1至10任一所述的模块化元件，其特征在于，所述横向通道(18)具有半圆形截面，以便当另一个所述模块化元件与所述模块化元件相对安装时形成圆柱形横向通道。

12.根据权利要求1至11任一所述的模块化元件，其特征在于，所述模块化元件通过模制获得。

13.根据权利要求1至12任一所述的模块化元件，其特征在于，所述刷毛(6；6’；6”)排成直线(L1)，形成单排刷毛。

14.根据权利要求1至12任一所述的模块化元件，其特征在于，所述刷毛(6；6’；6”)排成折线(L2)，形成两排(R1,R2)平行刷毛。

15.根据权利要求1至14任一所述的模块化元件(4”’)，其特征在于，所述模块化元件包括至少两种所述刷毛(6a,6b)，所述刷毛(6a,6b)的所述头部(12a,12b)各自具有不同的形状。

16.一种用于片状材料自动切割机中的具有吸力的切割支撑(2；2’)，其特征在于，包括多个模块化元件(4；4’)，所述模块化元件(4；4’)为权利要求1至15任一项所述的安装在至少一个支撑上的模块化元件(4；4’)。

17.根据权利要求16所述的切割支撑(2)，其特征在于，所述模块化元件(4)安装在所述支撑上，以获得有序排列的刷毛。

18.根据权利要求16所述的切割支撑(2)，其特征在于，所述模块化元件(4’)安装在所述支撑上，以获得交错排列的刷毛。

19.根据权利要求16所述的切割支撑，其特征在于，一部分所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得有序排列的刷毛；另一部分所述模块化元件安装在所述支撑上，以获得交错排列的刷毛。

20.根据权利要求16至19任一所述的切割支撑，其特征在于，相邻两个所述刷毛之间的距离大于所述刷毛的所述杆件的所述横截面的最大尺寸。

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