DE1685109A1 - Anordnung zur Steuerung der Werkzeuge an einer Bearbeitungsmaschine mit programmgesteuerten Werkzeugen - Google Patents

Description

DIPL-CHEMfJ)R. WERNER KOCH .· DR.-ING, RICHARD GtAWE

DIPL-JNG. KLAUS DELFS

HAMBURG'MÖNCHEN

IHR ZEICHEN

BETRIFFT!

2000 Hamburg 52 ■ WaltzitraB» 12 · Ruf 892255 8000 München 22 -llebherritrae· 20 · Ruf 22«548

UNSER ZEICHEN

MÖNCHEN

A 95 MÖNCHEN, DEN

- . ; ; PHILIP BROWN
Princes Court,. Wembley, England

PETER HENRY JAMES
Ädamsrill Road, London, England

Anordnung zur Steuerung der
"Werkzeuge;an einer Bearbeitungsmaschine
mit programmgesteuerten Wei'kzeugen.

Die ErfinciuHg betrifft die Werkzeugsteuerung an einer Vorrichtung, in vieloher ein Material oder Werkstück-mit nach einem festgelegten Fro^rfjiwi hin- and hergehenden Werkzeugen bearbeitet

e,. jedoch nicht ausschlieiäliöh, eine Vorrich-

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POfTSCHlCKi HAMIUIO 147407 ■ IANK₁ COMMIItZIANK A. 0., HAMIURO, DEP.KASJI 20/12029 · TILIOR.i SPICHTZIfS HAMIURO

BAD ORtGlNAU

tune aar Herstellung getufteter Teppichs, iirflnri ncsgeraäß soll die Steuerung G-errrti&er Vorrichtungen'"verbessert werden, so daß eine grö*£ere Vielzahl und M^: :.ni2:faluigkeit von Mustern .herstellbr^ ist.

Die Erfindung sieht eine Anordnung zur Steuerung der Werkzeuge an einer Vorrichtung cer genannten !.vi; vü.', c.Le gekennzeichnet ist durch, eine sich qaei* au-· 7;VLch-..-.brichb-.i:'i\

• des. zu bearbeitenden ;. erkstücks erstreckende An-Ji-dnun·..· von Uerkzeughaltern, v.Oüei die einzelnen werkzeugh? lter "m^bhäajT,ig voneinander- auf das Vierk.stück .ru und ,von ihr.: .ve.3 hev.e^.j-.ν sind, und eine Programmiereinrichtung -zum Steuern der Ee'i.oi.uii.' der 'J.^rkz eughalt er in einer gewünschten Reihenfolge»

Die genannte Programmiereinrichtung"besteht vorzugsweise aus einem Muster oder einer Kopiervorlage, die den gev,anseilten Endzustand des zu bearbeitenden Materials oder ".-."orkstilcks repräsentiert,:' einem Äbtester, π er fortlaufend Teile der Vr¹- ■ lese Ln einer Richtung, die der Erstreekungsrichtung der '.■erkseufjhalter quer zum ^T,;erkstück entspricht, .überstreicht und bei jedem einmaligen Durchlauf eine FoI^e von Signalen erzeugt, sowie auf die Signale ansprechende Steuermittel, die entweder die Hin- und Herbewegung.'"der IJerk^euge direkt steuern oder in einen Computer oder euch ein M^netband öder Lochband aufgegeben werden, v.-oren d?xm Steueriiiittel für die Hin- und Herbewegung cngeschlossen sind,

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ORfGJNAJL

Vo-rzvi;j.v.velse ist der Abtaster ein optischer Abtaster.

Es können Mitteln zum Umwandeln der veränderlichen Iiicht tp.le vom Aotaster in elektrische Signale vorgesehen sein, Tv el ehe in eine Steuereinrichtung zur direkten oder über· eine Speicherung Indirekten Steuerung, der Sin* und Herbev.^!es^uriS der ",verkzeuge eingegeben werden. Statt einer Vo rl* ^e und einen Abtasters k-iiii der ProgrsiBmlerer einen Computer· .aufweisen, 6er entsnreeliend derü ^ewQuiseiaten Endzustnnci des zu be'-rbeltenden.Uerxstüelces steuerbar 1st und "eine FaI^e von iilgnalen erzeugt,, welche In die Steuereinrichtung zur direkt eil oder über eine Speicherung indirekten. Steuerung der HIiV und Kerbewefran^ der Werkzeuge elngegeaen vi er dorn*

genannten Äusfünrungsforiiien können Steuermittel besitzen sum gleichzeitigen Bewegen jeweils nur der Werkzeuge, die einen Arbeitsschritt ausführen sollen, und zwar um einen Betrag» der zur Ausführung ctes Arfeeitsschrlttes erforderlieh ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der'Anordnung 1st ein die Werkzeuge tragender., sich quer über die Breite des v.'erfcstüekes erstreckender Hahnen vorgesehen, der mechanisch-ständig In einer mit der Vorschubbewegung des iv'erkstückes synchronen Hin- und Herbewegung angetrieben ist»

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wobei Mittel vorgesehen sind* um die Werkzeughalter- en den Rahmen oder eine zum Rahmen gehörende entfernbare Schiene zu koppeln.

Der Rahmen, kann mit einer Anzahl 'von in Bewegungsrichtung des Werkstücks in Abständen angeordneten- Pestlegemitteln versehen sein* welche je eine Schiene aufnehmen können» in viel eher, die Werkzeughalter in Abständen quer zur Breite des Werkstücks angeordnet und hiii- und her bewegliche gelagert sind. .-';':':_;

Vorzugsweise besitzt jeder Werkzeughalter Angehläge zur Begrenzung der Hin- und Herbewegung des Halters in der Schiene, eine seitliche Kerbe und eine ihn umgebende Feder, die in relativ zur Schiene in Richtung vom Werkstück weg gegen den einen seine Bewegung begrenzenden Anschlag drückt, unS^sist eine Verriegelvorrichtung vorgesehen, um den Werkzeughalter an dem anderen Anschlang zu halten, wobei ein auf das freie Ende des Werkzeughalters wirkender ortsfester Anschlag derart angeordnet ist, daß er am vom Werkzeug entfernten Ümkehrpunkt des Rahmens die Werkzeughalter in eine Stellung bringt, in der sie den Vei* riegelungsmitteln gegenüberstehen und wobei die Verriegelungsmittel wahlweise foetätigbar sind.

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^ßAD ORIGINAL

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Bei Anwendung der Vorrichtung zur Herstellung gefcufteten Materials sind in 'die Werkzeughalter Tuftiernadeln bzw. Itoppensetznaäeln eingesetzt;, und die den jeweils einen Arbeite schritt ausführenden Haltern erteil te Bewegung ist so groß» daß das von den Tadeln geführte 8arn i» eine Stellung gegenüber Festhaltemittelri gebractit wird, die beim Zurückziehen der Madel da,s Öarn-zur Bildung von Schleifen festhalten* - - .v.> t-·-, .... - v---·

Alle die Madein in einem Rahmen oder einer Schiene des Rahraens, die·-einen Ärbeitssehritt aiisfuhren söll'en, »erden zT'ieckmäßigerweise gleiohzeitig: so bewegt, daß das üarn in den Greifbereich der Festhalteraittel geta'acht wird.

Ferner warden Yorteilhafterweise die Bade-tn* die keinen Arbeitssehritt ausführen sollen^ so bewegt,," daß sie in" " das Viertesfcüek eindringen,,_:aber- vor dem Crriffböreich der . F'esthaltemifefcel zum Stillstand kommen»

Eine ¥brriöhtung dieser Art ist auch anwendbar zur

farbiger Bildvorlagen... Si© besitzt dann eine ¥ou Sßhaltern für verschiedene Fiüssigf arben> die in fbrseinArtGhtung Bines zai bedruckenden Materials nebeneinander* angeordnet siM und! sich qxi^v Über; die Breite •erstrecken» und νοη den Werkzeughaltern

gehaltene und durch, diese nach Programs e.uf und ab bewegliche dünne Rohre, die in Je einer Reihe in Jedem. =- - Behälter angeordnet sind, rait ihren, mit einem Stempel oder einer Düse versehenen unteren Ende durch den Boden ... durchtreten und- im Innern el es Behäl te rs. Öffnungen,, zxxr Aufnahme der Farbe ,aufweisen. Zur Reproduktion der farbigen Torlage werden die dünnen Rohre gemäß der .oben be-.. .._ schi?!ebenen Prograifitiisteuerung, belegt.

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Ferner kenn eine Yarrichtung dieser Art verwendet ■ werden, zur Abscheidung von Mete11 auf-"einer Unterlage« Sie besitzt dann einen Behälter für geschmolzenes, gelöstes oder suspendiertes Metall, eine Anzahl von den in den Werkzeughaltern gehaltenen ötlnnen Rohren, die in einer Reihe in dent Behälter angeordnet sind, Eiit ihren unteren,, mit einer Düse versehenen Enden durch den Beden des Behälters durchtreten und im Behälter mit Öffnungen zur Auf- ^- nähme des Metalls versehen sind, wobei die Rohre in den ΐ'/erkzeughaltern auf die. Unterlage zu und. von ihr weg- nach Programm bewegbar sind* und wobei Mittel zum v/ehlweisen Steuern des Metalldurchtritts durch die Düsen vorgesehen

-In den genannten Fällen kann der Behälter unter Druck stehen», um diie Farbe oder das geschmolzene» 'geloste oder Suspendierte Metall ?ua dea Düsen der Rohre auszustoßen.

SADORfGfMAL

ί ■

Eine weitere AiawendtingsmSgliehkeit der Vorrichtung, ist die Funkenerosion zum Schneiden von Metall. In diesem Fall oesteht jedes Vierkzeug aus einer·-Elektrode,- die bei Annäherung, an das Werkstück einen IMnfeenübergang bewirkt, wobei Jede Elektrode m einer Hoclisparinungsquelle anschließ-- üvjc· ist, die von den vorn Programmiere!· erzeugten Signalen gesteuert ist.

Ferner kenn eine derartige Vorrichtung auch als Schi-;eißvorrichtung zuia YersciineiSen von Kunststof !"material ausgebildet sein. Die !"erlrseüge.bestehen öann aus je einer de, die i.ii-t einer Quelle von hochfrequentem Strom ist derart, öaß, v/eun die Elektroden nacheinander

in Kontakt mit zwei aufeinandergelegten Kunststoffbahnen gebracht werden, die Bahnen .entlang bestiminter Linien entsprechend der Linien auf der Vorlage zusammengeschweiSfc

Einige AusfUhrungsformen der Erfindung werden im folgenden-an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansielit eine Tuftiermaschine (Happensetzmaschine), deren H-aöeln durch Signale von einem Abtaster oder von eine® Lochband oder einem Computer gesteu ert *jsind.

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. ©AD

FIg. 2, 3 und 4 zeigen die Stellung der Nadein" und Nadelhalter während einer Hin- und Herbewegung; der die Nc'-deln tragenden Schiene, wob§i^celne der Nadeln txi -einer· Arbeitsstellung "-zum Herstellen einer Schlinge befindet und die andere Nadel in einer unwirksamen Stellung..-

Pig, 5 zeigt in schemat isolier Draufsicht einige der Nadelhalter in einer der Schienen. ^ " -

Pig, S Ist ein Teilschiiitt durch eine Schiene mit Werkzeugen zum Aufbringen von Farbe oder einer Suspension, von Metallteilchen-.

Figv 7 zeigt im Schnitt einen Werkzeughalter; zur Verwendung.in der Vorrichtung gemäß Fig. O.

Pig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung zvm Schneiden von Löchern in ein Metallblech durch Funkenerosion,

Die Vorrichtung besitzt einen Tragfahmen lo^in dessen unterem Teil eine Vorratsrolle 11 und eine Aufnehmerοlie 12 für die Stoffbahn, die getuftet werden soll, gelagert sind. Ein Motor 9 treibt die Aufnahnterolle 12 über ein Getriebe 8 und eine Kettenübertragung 7 Pi¹J so ös,ß die Stoffbahn längsam kontinuierlich von einer Rolle zur \ ancleren bewegt wii'ä..-

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^ßAD ORIGINAL

Ein. die Nadeln tragendem Rahmen 15 ist· in 4em Tragrahmen oberhalb der Stoffbahn so angeordnet, daß er in einem bestimmten Maß auf-'und abbewegiish ist.ih. Übereinstimmung mit der kontinuierlichen Vorschubbewegung der Stoffbahn. Eine geeignete übertragung 14 ist zu diesem Zweck vorgesehen, dB Von der Welle der Auf nahmerolle angetrieben ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich. "Der getuftete Teppich läuft auf seinem Weg- zur Äufnahmero 11 e zwisehen ' angetriebenen Torschubwalzen 6 hindiieh. In entsprechender l/eise läuft die Stoffbahn auf ihrem Weg z& dem.Nadelhalterahmen 13 zwischen Yorschubrollen 5 hindurch» Der Rahmen 13 ist mit Einschub- und Festlegemitteln für eine Anzahl von die Nadeln tragenden Schienen oder Tafeln 15 versehen, die sich quer über die Breite der Stoffbahn 3 erstrecken. Die Anzahl der Schienen 15 entspPieht der Anzahl der Farben, die für die in die Stoffbahn 3 einzusetzenden Koppen oder Schlingen erforderlich sind» Die Nadelschienen sind in Iforschubriahtung der Stoffbahn in Abständen angeordnet. Die Schienen oder Tafeln können aus einem Stttofc oder aus mehreren Stücken bestehen* die im gegenseitigen Endanschlag quer über die.Breite der Stoffbahn angeordnet sind. Jede Schiene-trägt eine Anzahl von Hater» Ιβ für Nadeln 17. Mit federn Halter sind Mittel zum Bewegen der Nadeln in und aus der Arbeitsstellung

Vei'aehiedes gefärbte &«:me S werden von entepulengruppen abgezogen, wobei für- Jede Gim-

tftfm/eeittr BAD

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farbe eine Spulengrappe vorgesehen Ist und jede Spulengruppe so viele Spulen aufweist, eis* "fädeln in der für" die betreffende Farbe vorgesehenen Schiene vorhanden sind» Die Garne laufen auf ihre:^ lieg zu den Hadein durch Führungsrohre Jo. Für Jede Farbe können etwa looo Nadeln-in Abständen über die Breite des Stoffes verteilt sein. Es kann daher erforderlich sein, cxaiB -während des "Huf tier ens des Stoffes bis zu looo Ef.-täeln für Jede Farbe die Arbeitsbewegung ausführen müssen. ■

Jeder Nadelhalter Io ist in senkrechter Richtung; verschiebbar in einer der senkrecht auf und ab bewegten Schienen 15 gelagert. An jenem Halter ist unterhalb der Schiene 1$ ein Kragen 18 befestigt (vgl. Fig. 2), und ferner Ist jeder Hslter oberhalb der Schiene von einer Druckfeder 19 umgeben. Die Feder liegt mit einem Ende an der Schiene und= mit dem anderen Ende sn einem Kopf 2o des Nadelhalters an. Eine ortsfeste Ansehlagplstte21 Ist in denvfteg sämtlicher Köpfe d.er Nadelhalter angeordnet. An jedem Nadelhalter Ist auf einer Seite eine Kerbe 22 ausgebildetjr In die eine Falle 23 eingreifen kann, welche en der Schiene 15 senkrecht s-ar Yerschlebungsrlchtu. ι·- der Hadelhalter-hin oiid ϊιβϊ· beweglich angeordnet Ist. Die Falle stellt den Kern eines Elektrant kneten d?r* dessen Spule 24 In av.^rei entgegengesetzten Richtungen erregt werden kann,; so dfß die F? He in die eine oder andere

Richtung bewegt wird. Unterhalb der Stoffbahn 3 gegenüber jeder. N-:del ist ein Schiingenhyken 25 oder ein ähnliches, (}'.ε G'x'n ergreifende werkzeug rui£;eordne.t, welches das von ("a-"·.* K-^eI 2 ;:iit,:eführte Gp.rn ergreift,, .so clsS beim Zurückziehen der H=-üel eine Schiinje ^;>n der Unterseite der Stoffbahn gebildet v.ird, ~D--\& .15.·-greifen des Garnes 2 durch einen Haken 25 wird bestimmt- d'irch die Strecke, uia welche die das Gpm fuhx'ende Naclel unte.i.'hQ.lb der Stoffbahn herausrn.gt. Diese Strecke vjir-d ihrerseits t"''durch bestiaaint, ob eine Pelle 23 in die Kerbe 22 des-Hlters i: dieser Kadel eingi'eift oder nicht.

In Fig. 2 sind beide MAgnetspulen 2h zweier benachbarter Nadelhalter Iv? in der Bichtung erregt worden., die dem Zurückziehen der Falle 25 entspricht. Die die Nadeln tragende Schiene 15 befindet sich an ihrem unteren Umkehrp-ßikt. Die Federn 19 haben die Halter 1..· relativ zur Schiene 15 nach oben bewegt. Unter diesen Bedingungen dringen die Hudeln ¥( gerade eben in die Stoffbahn 3 ein. fl

In Fig. 3 ist c-ie Sahiene 15 bis zu ihrem oberen U punkt angehoben worden, viobei sie sämtliche Ifedelhalter mitgenoiiwien hat. \ieim die Köpfe der nadelhalter an die Anfichl^sple.tte 21 c-Jistoßen, ?;obei die Federn zusarainengedrückt werden, befinden sich die Spitzen G&v Nsdeln gerade über

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λχ

der Stoffbahn, Die Magnetspule 24 der ersten Falle ist in entgegengesetzter Richtung wie in Fig.. 2 erregt worden, ■so daß de F-UIe Zj in die Kerbe 22 des H?delhalters 1.'. hineingedrückt wird. Die Magnetspule· 24 der anderen (rechten) Falle 23 ist -in der ursprünglichen Sichtung er-

regt geblieben, ■ . . _.

In Fig. 4 hat sich die Schiene 15^wiederum bis zu ihrem unteren Urakehrpurikt abwärts bewegt. Man sieht, daß aurch öle Falle, verriegelte Nuclei 17 nunmehr an die Schiene 15 angekoppelt ist und einen größeren '-Jen;, durch die Stoffbahn 5 hindurch zurückgelegt hr-.t als die nicht verriegelte i^del 17.»■ die erst dann noch unten bewegt wii^d, xrenn die Schiene 15 so weit abgesenkt ist, -deß sie mit ihrer Unterseite c'en Kragen 18 ergreift. Die N--del sticht d-^mi nur gerade eben in die. Stoffbahn ein und hält diese fest, während die verriegelte N-v.del einen" Arbeitsschritt zur Schlingenlegung ausführt. Die verriegelte N:'del r:>gt unterhalb der Staff balm ') uai eine fi-enügende Strecke h@ra.us, so da.S das Garn 2 von dem Schlingenhaken 25 ergriffen wercJen kann, so daß beim Anheben der Nadel die Schlinge gebildet wird_,

Man erkennt somit, daß die Bildung einer Schlinge des Garnes 2 davon abhängt, ob oder ob nicht eine Magnotspule 24 in der Richtung erregt worden 1st, daß eine- Falle 2^5

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■ifi·; .■<-■

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3u.;i Eingriff" in eine Kerbe 22 eines Naclelhalters 1-5 ge» br-eat wird» ' :

Auf Grund der Abmessungen." der Nadelhalter 16 ist es nicht möglijöh, diese so eng nebeneinander über die" Breite der Stoffbahn anzuordnen, wie es erforderlich wäre, um die Schlingen oder Koppen in einer Querreihe eng, nebenein- ■rnäor zu setzen» Die Jeder Schiene oder Tafel .15 zugeordneten Iiadelhalter müssen vielmehr gestaffelt in eine Anzahl , von !leihen angeordnet werden, von denen zwei Ee-Oi en- in Fi^* 5 gezeigt sind,, Jede Reihe uiiifaJBt acht Nadelhalter.. Ρ-,.11 κ z.B. "Ipoo Nadeln erforderlich sind,- sind 125 Reihen /orv;«sehen. .In der-Darstellung von i¹ig*- 1 ist je· eine ileihe von acht Hadelhaltern in jeder Schiene 15 gezeigt. Bei der- Vorschubbewegung der Stoffbahn werden mißev Queri-eihon von Spillingen auch in Längsrichtung der- Stoffbahn vei'lAufende Reihen von Schlingen, wie sie bei 28 angedeutet öino, fsebildet»

'DXe Heilienfol^e, in der die verschiedenen ifadeln zum /.;.'bexten gebracht vierrlen, wii'd nun unter Bezugiiahme e-xS Fi-:. 1 erläutert.

Die Steäiervorrichtung uwfrßt einen schnell rotierenden Zylinder 29, der eine farbige Darstellung des Stoffmusters fcrä'-;t, aftdfycteni der Teppich getuftet werden soll. Antriebs*

in 'in sich bek-mnter Weise vorgQsehen» mn

- den Zylinder von ?7er ^c-rv.irite:! Jlntriebsüoerti·.·.■ &..ιι? J -;:£ synchron mit dem Yorschtrli Ce™ Stoffbehh 'β zu uciti^ea* Zuin Zvrecke der Erläuterung sind ?uf dieses Muster ^u eier Zylinderoberfläche Ii --xi-le-i Abständen ^crv:eorc-.nete Kreide 27 gezeichnet," uelcfee eis o}\ev· zur Sto-ffo-'hn verl- ufenden Reihen von Sehlinsen cai-fiffeellen, soiiie -senla/echt c»''Z,.i Ir= Achsrichtung- mit Abständen, verlaufende Linien 28^ welche die in Längsriclitiing verlr.üfenden Pteihen voa Sehlingea darstellen. Mehrere optische Abtaster," Je einer- FiIi' Jede Farbe der zu setzenden Schlingen oder Ηορρβιι, sind z-a' einem Schlitz 33 ?J.igeoi-cuiet, and 2^T.:ar in einea ^e.^eriijeitigen Aost'-nä in Achsrichtung des Zylinders, d&c proportional ist zu dem. gegenseitigen ilbstenä der die ii^rcfc]n tr·-.^enc erschienen 15 in Längsrichtung der Stoffbahn» Vor.-chub-Biittel pA sind vorgesehen, xa el en Schütz 5:5 in Achsi'icht..ng *des Zylinders zu belegen-tait einer Gesehtrindigkeit, clie proportion?.! ist zu, der .■»/orsehi.-o.r.eschiiinctigkeit der Stoffb-?h:i 3» Oie Yoi*sehv-~»:.n.fc1;el 3^ können von der ^

^ -Antriebsübertragung >J ?-^?*s angetrieben nein» Der Äbtaster besitzt in bekrönter ".."eise eine knzphl von !Linsensystemen" 31, i-mlche je einen Liststrahl fokussieren. ..-enn die Linsensysteme ouei- über die i-lustervorlcge bev/egfc werden, Vielehe durch" Lichtquellen JIb beleuchtet vrird, verändert sich die Farbe jecies Lieiitstraliles entsprechend der Farbe des Musters. -Der Lichtstrahl jeder, Linsensystem©« ist nuf eine photo elektrische Zelle 32 .-jeriehtet, oie a'ö^nübei¹ dem Linsensystem angeorcnet ist und i.iit diese>n Liitoewe^t «ird.

^Bm

Jedfi nhotoelekti'U'clie Zelle goriclifc auf cie besondere ,Faroe oer. i-iucters -n, die voa o.en Seliliigen, die von (?.er zugeordneten Schiene gesetzt riereen, nieder gegeben Vioi'den sollen, ".'enn sich soiait du Linsensystem Jl gegen-IU¹Pr* einer F^rbe oefindet, ?,üf welche die zugehörige photozelle 3- aiisj-rieht,, wird ein elektrischer Impuls erzeugt. Die entetenende Folge von elektrischen Impulsen von jeder Photozelle wird über· einen Leiter 35 einer öchritthaltevoi'i'ichtung pS zugeführt, welche dieselbe AiiE.'-lil von Ausgängen wie EingangEleitwngen 35 aufvieist. Jea.ei» der ilusgänse ist über eine Leitung 37 ^?ώ. eine integrierte Sch :ltungsanordnung pB -"!!geschlossen, von denen jede mit oiner der genannten HadeltrHseschienen 15 verbunden ist und öle gleiche Ansah! von Ausgängen 39 hat , wie Nadeln in der Schiene vorhanden sind. Die Ausgänge 39 sind über Verstärker 4o mit c?en Jeiveiligen Hagnetspulen 2)\ verbunden, i._ta cie Hadeln 17 in der oüen beschriebenen Leise z'.- s'ze'-evvi. Die iiiter'rierte ,tseli-ilfc^iigsanordnung umfaßt ein Hr-.luleitei'sehalteleiaent, ■ welches .bewirkt* deß iiffiiier dorn, vrenn von einer photo elektrischen Zelle J>2, deren Linsensystem 31 sieh der entsprechenden Farbe an einer bestimmten Stelle des Musters gegenüber befindet, ein Impuls erzeugt wird, eine lloppensetznadel 17 für diese foestirrfcnte Farbe :<n der entsprechenden Stelle des Stoffes in Arbeitsstellung gebracht vi

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4L

Wenn sich somit der Zylinder 26 dreht und jedes Linsensystem 31 und photoelektrische Zelle J>2 nacheinander an Stellen des Musters vorbeiwandern, an denen die Farbe der Ansprechfarbe der Photozelle entspricht, wird eine Folge von Nadeln 17 quer über die Breite der Stoffbahn in Arbeitsstellung gebracht, so daß eine Reihe von Schlingen oder Noppen quer über die Breite der Stoffbahn gebildet wird. " Während dieser Zeit wandern die Linsensysteme 31 und Photozellen 3fi langsam in Längsrichtung des schnell rotierenden Zylinders 29. Falls das Muster wiederholt werden soll, wenn die Photozellen das Ende des Zylinders erreicht haben, kann ihre Bewegungsrichtung durch einen nicht dargestellten Umkehrmechanismus umgedreht werden und sie zur Wiederholung des Musters an ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden.

Da die sich quer zur Stoffbahn erstreckenden Nadelhalterschienen 15 in Längsrichtung der Stoffbahn 3 in Abständen angeordnet sind, wird eine vollständige Linie von Schlingen oder Noppen quer zur Stoffbahn erst dann gebildet sein, wenn diese Linie an sämtlichen Schienen vorbeigelaufen ist. Um zu verhindern, daß unvollständige Linien von Schlingen am vorderen oder hinteren Ende der Stoffbahn gebildet werden, sind vorteilhafterweise (nicht dargestellte) Einrichtungen vorgesehen, welche bewirken,

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daß beim Beginn des Tuftiervorganges die Nadeln der verschiedenen Schienen nacheinander zur Wirksamkeit gebracht und am Ende des Arbeitsvorganges nacheinander unwirksam gemacht werden.

Falls auf der Stoffbahn ein sich wiederholendes Muster hergestellt werden soll, ist die Trommel 29 außer¹ aen vollständigen Mustern mit Anfangs- und Endstücken des Musters versehen, welche der Längenausdehnung des Abtastkopfes entsprechen und in Pig. 1 bei 29a und 29b angedeutet sind.

Selbstverständlich können andere bekannte Methoden, die Vorlage abzutasten, angewendet werden. Beispielsweise kann das Muster so auf dem Zylinder angeordnet sein, daß die erwähnten Kreise 27 anstatt der Breite die Länge des Teppichs darstellen und die axial verlaufenden Linien 28 die Breite des Teppichs anstatt der Länge repräsentieren. In diesem Falle sind die Linsensysteme J>± und Photozellen J>2 in Abständen längs des Umfangs des Zylinders 29 angeordnet und werden durch den Antrieb 3o rasch über die Länge des Zylinders 29 hin und her bewegt, während der Zylinder selbst durch den Antrieb J>o langsam gedreht wird mit einer Geschwindigkeit, die proportional ist zu der Vorschubgeschwindigkeit der Stoffbahn 5.

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At

Bei beiden Anordnungen kann an Stelle eines für jede zu reproduzierende Farbe vorgesehenen Linsensystems 31 mit Photozelle 32 eine andere an sich bekannte Anordnung vorgesehen sein, die eine Einzellinse und ein zugehöriges Prisma aufweist, welche je nach dem Farbwert des von der Linse erzeugten Lichtbündels, der seinerseits von dem Farbton des jeweils angestrahlten Punktes der Vorlage abhängt, voneinander getrennte Linien oder Bänder in dem durch das Prisma zerlegten Spektrum erzeugt, welche dem gerade vorherrschenden Farbton entsprechen. In dem spektral zerlegten Strahl sind drei photoelektrische Zellen angeordnet, die auf die drei Grundfarben hellblau und rot ansprechen und so angeordnet sind, daß sich die auf rot ansprechende Photozelle im roten Teil des Spektrums befindet, die auf gelb ansprechende Zelle im gelben Teil und die auf blau ansprechende Zelle im blauen Teil des Spektrums. Die von den auf rot, gelb und blau ansprechenden Photozellen abgegebenen Signale werden auf eine Trägerfrequenz überlagert, welche in einen Primäraufspalter eingegeben wird, der eine Anzahl von elektrischen Ausgängen hat, welche der Anzahl von verschiedenen Farben entspricht, die in dem betufteten Material wiedergegeben werden sollen. Jeder der Ausgänge vom Primäraufspalter ist an einem Sekundäraufspalter angeschlossen, der die gleiche Anzahl von Ausgängen hat, als Nadeln in

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Ja

der betreffenden Schiene 15 vorhanden sind. Diese Ausgänge sind über je einen Verstärker mit jeweils einer Magnetspule 24 verbunden.

Wie erwähnt, brauchen die Photozellen nur auf jeweils eine Grundfarbe anzusprechen. Falls der optische Abtaster beispielsweise eine grüne Fläche tiberstreicht, werden die auf blau und gelb ansprechenden Photozellen gleichzeitig erregt, so daß ein Blausignal und ein Gelbsignal mit der Trägerfrequenz gleichzeitig in dem Primäraufspalter ankommt, welcher so eingerichtet ist, daß er einen Impuls erzeugt, welcher über einen der grüne» repräsentierenden Ausgänge abgegeben wird. Wenn dagegen zu einem anderen Zeitpunkt nur ein von einer Grundfarbe herkommendes Signal auf der Trägerfrequenz ankommt, wird es einem anderen Ausgang zugeleitet. Der Hauptaufspalter dient außerdem als oben erwähnte Schritthaitevorrichtung. Wie erwähnt, können die vom Abtaster übertragenen Signale, anstatt sie unmittelbar der Tuftiervorriehtung zuzuführen, in einem Lochband oder Magnetband gespeichert werden. Zu diesem Zweck können die Leitungen 35 von den photoelektrischen Zellen 32 über Leitungen 44 mit einer bekannten Vorrichtung 4l verbunden sein, die entweder ein Lochband 32 stanzt oder die örtliche Magnetisierung eines Magnetbandes

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bewirkt. Dieses Band kann aufgespult und für zukünftige Verwendung aufbewahrt werden. Wenn das Band benutzt werden soll, wird es in eine an sich bekannte Ablesevorrichtung 43 eingelegt, welche elektrische Impulse erzeugt, die den ursprünglich in den·Leitungen 35 vorhandenen Impulsen entsprechen und über Leitungen 44a wieder den Leitungen 35 zugeführt werden. Andererseits können die elektrischen Impulse in den Leitungen 35 auch in dem Speicher eines Computers 46 gespeichert werden. Zu diesem Zweck können die Leitungen 35 durch Leitungen 47 mit dem Eingang des Computers verbunden sein. Wenn der Computer dann zur Steuerung des Tuftiervorganges verwendet werden soll, werden seine Ausgänge über Leitungen 47a wieder mit den Leitungen 35 verbunden.

Wie bereits erwähnt, ist die Methode des gemeinsamen Steuerns der Nadelhalter 16 auch anwendbar zum Steuern der Halter von anderen Werkzeugen. Beispielsweise kann die Methode verwendet werden zum Kopieren von farbigen Bildvorlagen. Eine geeignete Vorrichtung hierfür ist in Fig. 6 schematisch gezeigt. In diesem Fall sind in den Haltern 16 an ihrem unteren Ende Rohre 50 befestigt, an deren unteren Ende Saugstempel 4l vorgesehen sind. An jedem Halter ist eine Einlaßöffnung 52 ausgebildet, die mit dem Rohr 5o in Verbindung steht. Jeder Halter

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in einer Schiene 15 ragt in einen Behälter 53, der Flüssigfarbe oder in einer Flüssigkeit suspendierte Metallteilchen von der der jeweiligen Schiene 15 zugeordneten Farbe enthält. Der Behälter kann durch einen Deckel 54 verschlossen sein, durch den sich die Halter über geeignete Dichtungen 55 erstrecken. Die Rohre 5o können in gleicher Weise über Dichtungen 56 durch den Boden des Behälters durchtreten. Der Deckel 54 ist mit einem Anschlußnippel 57 versehen, der durch einen Schlauch 58 mit einem Druckgefäß 69 in Verbindung stehen kann.'

Unterhalb der verschiedenen Saugstempel 51 ist eine Unterlage 58 angeordnet, auf welcher die Bildreproduktion hergestellt werden soll und die in ähnlicher Weise wie die Stoffbahn im vorher beschriebenen Fall an dem Stempelkissen vorbeibewegt wird. Entsprechend wird die Bewegung der Halter l6 in gleicher Weise gesteuert, wie es oben im Zusammenhang mit dem Tuftieren von Teppichen beschrieben wurde.

Eine ähnliche Vorrichtung kann verwendet werden, um geschmolzenes Metall auf einem hitzebeständigen Streifen abzuscheiden, beispielsweise um einen gedruckten Stromkreis nach einer Vorlage herzustellen. In diesem Fall ist der Behälter 53 so eingerichtet, daß er geschmolzenes Metall enthalten kann, also beispielsweise wärmeisoliert und

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mit Mitteln zum ständigen Aufrechterhalten des Schmelzzustandes versehen ist. Die Rohre sind an ihrem unteren Ende nicht mit Saugkissen, sondern mit je einem Nadelventil 71 (vgl. Fig. 7) versehen, das bei Rührung der hitzebeständigen Unterlage eine kleine Metallmenge auf dieser absetzt. Die aufeinander folgenden etwa punktförmigen Metallablagerungen können ineinander übergehen, so daß sie eine durchgehende Leitungsbahn der gedruckten Schaltung bilden. Die gleiche Methode kann angewendet werden, um in einem Metallstreifen durch Funkenerosion Schnitte oder Löcher herzustellen. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, wird zu diesem Zweck der zu bearbeitende Blechstreifen 58 so angeordnet, daß er von einer Vorratsrolle 59 über Führungswalzen 62 durch eine in einem Behälter 60 enthaltene Flüssigkeit 6l, beispielsweise öl, geführt wird und dann aus dem Behälter herausgeführt und auf einer Aufnahmerolle 65 aufgewickelt wird. Die Werkzeughalter l6 tragen Elektroden 67 und sind,wie in den vorigen Fällen, an den Schienen 15 auf und ab bewegbar, wobei sie jedoch von den Schienen isoliert sind. Ihre oberen Enden sind mit einer Seite einer Hochspannungsquelle verbunden, während der Metallstreifen oder die ihn tragenden Rollen mit der anderen Seite der Hochspannungsquelle verbunden sind.

Der erwähnte Zylinder 29 trägt ein Muster von Schnitten oder Löchern, nach welchem die Schnitte oder Löcher durch

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Funkenerosion hergestellt werden sollen. Wenn die auf diese Weise gesteuerten Elektroden sich dem sich bewegenden Streifen nähern, wird an der richtigen Stelle· ein Schnitt oder ein Loch ausgebildet.

Eine ähnliche Vorrichtung kann verwendet werden, um zwei Kunststoffbahnen miteinander zu verschweißen. In diesem Fall ist der Werkzeughalter oder die Elektrode mit einer Seite einer Hochfrequenzstromquelle verbunden. Das ölbad ist in diesem Fall nicht erforderlich.

Wie leicht ersichtlich, sind zahlreiche Änderungen und Ausgestaltungen an Einzelheiten der beschriebenen Konstruktion möglich, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Anstatt die verschiedenen Werkzeughalter durch ein einziges sich bewegendes Element hin und her zu bewegen und ihre Auswahl für die Durchführung eines Arbeitsschrittes durch Verriegelungsmittel vorzunehmen, kann beispielsweise jeder Werkzeughalter durch einen eigenen Motor auf und ab bewegt werden, welcher durch vom Abtaster erzeugte Signale gesteuert wird. Beispielsweise kann jeder Motor eine Magnetspule aufweisen, die durch das genannte Signal gesteuert wird.

Falls ein Lochband verwendet wird, kann jeder Halter mit einem pneumatischen Motor versehen sein und wird durch Impulse gesteuert, die dadurch erzeugt werden, daß das Loch-

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band an einer Druckluftquelle vorbeiwandert.

Statt dessen kann das Lochband auch zwischen einer Anzahl von elektrischen Kontakten durchlaufen, die jeweils an getrennte Stromkreise angeschlossen werden, wobei jede Nadel durch elektromagnetische Mittel betätigt wird.

Palis ein Magnetband verwendet wird, können magnetische Ablesemittel vorgesehen sein, wobei die von ihnen erzeugten Signale ein oder mehrere Elektromagnetische Einrichtungen steuern, welche den Nadeln zugeordnet sind.

Falls nur jeweils eine kleine Fläche des Stoffes getuftet werden soll, kann die Stoffbahn in der Vorrichtung still stehen und die Nadeln darüber hinbewegt werden. Anstatt wie dargestellt, den Nadeln eine Hin- und Herbewegung relativ zum Stoff zu erteilen, kann der Stoff selbst auf die Nadeln zu und von ihnen weg bewegt werden.

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Claims (1)

1. 2s"

   Patentansprüche

   1. Anordnung zur Steuerung der Werkzeuge an einer Bearbeitungsmaschine mit nach einem festgelegten Programm hin- und herbewegten Werkzeugen, insbesondere einer Tuftiermaschine für Teppiche, gekennzeichnet durch eine sich quer zur Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes erstreckende Anordnung von Werkzeughaltern, wobei die einzelnen Werkzeughalter unabhängig voneinander auf das Material zu und von ihm weg bewegbar sind, und einer Programmiereinrichtung zum Steuern der Bewegung der Werkzeughalter in einer gewünschten Reihenfolge.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinrichtung besteht aus einem Muster oder einer Kopiervorlage, die den gewünschten Endzustand des zu bearbeitenden Werkstückes repräsentiert, einen Abtaster, der fortlaufend Teile der Vorlage in einer Richtung, die der Erstreckungsrichtung der Werkzeughalter quer zum Werkstück entspricht, überstreicht und bei jedem einmaligen Durchlauf eine Folge von Signalen erzeugt, und auf die Signale ansprechenden Steuermitteln, die entweder die Hin- und Herbewegung der Werkzeuge direkt steuern oder in

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   einen Computer oder auf ein Magnetband oder Lochband aufgegeben werden, woran dann Steuermittel für die Hin- und Herbewegung der Werkzeuge angeschlossen sind.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster ein optischer Abtaster

   A. Vorrichtung nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch Mittel zum Umwandeln der veränderlichen Liehtsignale vom Abtaster in elektrische Signale, welche in eine Steuereinrichtung zur direkten oder über eine Speicherung indirekten Steuerung der Hin- und Herbewegung der Werkzeuge eingegeben werden.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmierer einen Computer aufweist, dementsprechend dem gewünschten Endzustand des zu bearbeitenden Werkstücks gesteuert bzw. programmiert ist und eine Folge von Signalen erzeugt, welche in der Steuereinrichtung zur direkten oder über eine Speicherung indirekten Steuerung der Hin- und Herbewegung der Werkzeuge eingegeben werden.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Steuermittel zum gleieh-

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   zeitigen Bewegen jeweils nur der Werkzeuge, die einen Arbeits schritt ausführen sollen, um einen Betrag, der zuyÄusführung des Arbeitsschrittes erforderlieh ist und ausreicht.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein ständig eine Hin- und Herbewegung ausführendes Glied und eine Einrichtung zum Ankoppeln jeweils nur der Werkzeuge, die eine Arbeitsbewegurig ausführen sollen, an dieses Glied.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß alle Werkzeughalter gleichzeitig bewegt werden um einen Betrag, der ausreicht, um sie nahe an das zu bearbeitende Material zu bewegen, und daß Mittel zum Erzeugen einer zusätzlichen Bewegung jeweils nur der Werkzeuge, die einen Arbeitssehritt ausführen sollen, vorgesehen sind»

   9- Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch' gekennzeichnet, daß das hin und her bewegte Glied aus einem die Werkzeughalter tragenden Rahmen besteht, der sich über die Breite des Werkstückes erstreckt und eine mit der Vorschubbewegung des zu bearbeitenden Werkstückes synchrone Hin- und Herbewegung auf das Material hin und von ihm weg ausführt, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Werkzeughalter an den Rahmen oder eine zum Rahmen gehörende entfernbare Schiene zu koppeln.

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   10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mit einer Anzahl von in Bewegungsrichtung des Werkstücks in Abständen angeordneten Festlegemitteln versehen ist, welche je eine Schiene aufnehmen können, in welcher die Werkzeughalter in Abständen quer zur Breite des Werkstücks angeordnet und hin- und herbeweglich gelagert sind.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeughalter Anschläge zur Begrenzung der Hin- und Herbewegung des Halters in der Schiene, eine seitliche Kerbe und eine ihn umgebende Feder aufweist, die in relativ zur Schiene in Richtung vom Werkstück weg gegen den einen, seine Bewegung begrenzenden Anschlag drücken und daß Verriegelungsmittel vorgesehen sind, um den Werkzeughalter an dem anderen Anschlag zu halten, wobei ein auf das freie Ende des Werkzeughalters wirkender ortsfester Anschlag derart angeordnet ist, daß er am vom Werkzeug entfernten Umkehrpunkt des Rahmens die Werkzeughalter in eine Stellung bringt, in der sie den Verriegelungsraitteln gegenüberstehen, und wobei die Verriegelungsmittel wahlweise betätigbar sind.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Herstellung getufteten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß Tuftiernadeln bzw. Noppensetznadeln in den Werkzeughaltern befestigt sind und daß die den jeweils einen Arbeitsschritt

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   ausführenden Haltern erteilte Bewegung so groß ist, daß das von den Nadeln geführte Garn in eine Stellung gegenüber Pesthaltemitteln gebracht wird, die beim Zurückziehen der Nadeln das Garn zur Bildung von Schlingen festhalten.

   15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß alle die Nadeln in einem Rahmen oder einer Schiene des Rahmens, die einen Arbeitsschritt ausführen sollen, gleichzeitig so bewegt werden, daß das Garn in den Kreisbereich der Festhaltemittel gebracht wird.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln, die keinen Arbeitsschritt ausführen sollen, so bewegt werden, daß sie in das Werkstück eindringen, aber vor dem Greifbereich der Pesthaltemittel zum Stillstand kommen.

   15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der hin- und hergehende Rahmen bzw. dieSchiene des Rahmens an dem dem Werkstück zugewandten Umkehrpunkt mit dem Anschlag der Halter der Nadeln zusammenwirkt, die keinen Arbeitsschritt ausführen sollen, um diese bis zur Berührung mit dem Werkstück mitzunehmen.

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   1β. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Reproduktion farbiger Bilddarstellungen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Behältern für verschiedene Flüssigfarben, die in Vorschubrichtung eines zu bedruckenden Materials nebeneinander angeordnet sind und sich quer über die Breite des Materials erstrecken, und von den Werkzeughaltern gehaltene und mit diesen steuerbare dünne Rohre, die in Je einer Reihe in jedem Behälter angeordnet sind, mit ihrem mit einem Stempel oder einer Düse versehenen unteren Ende durch den Boden des Behälters durchtreten und im Innern des Behälters Öffnungen zur Aufnahme der Farbe aufweisen.

   17· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Abscheidung von Metall auf einer Unterlage, gekennzeichnet durch einen Behälter für geschmolzenes, gelöstes oder suspendiertes Metall, einer Anzahl von in den Werkzeughaltern gehaltenen dünnen Rohren, die in einer Reihe in dem Behälter angeordnet sind, mit ihren unteren, mit einer Düse versehenen Enden durch den Boden des Behälters durchtreten und im Behälter mit Öffnungen zur Aufnahme des Metalls versehen sind, wobei die Rohre in den Werkzeughaltern auf die Unterlage zu und von ihr weg nach Programm bewegbar sind, und wobei Mittel zum wahlweisen Steuern des Metalldurchtritts durch die Düsen vorgesehen sind.

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   l8. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter unter Druck stehen, um die Farbe oder das geschmolzene, gelöste oder suspendierte Metall aus den Düsen der Rohre auszustoßen.

   19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Durchführung einer Funkenerosion zum Schneiden von Metall, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkzeug aus einer Elektrode besteht, die bei Annäherung an das Werkstück einen Funkenübergang bewirkt, und daß jede Elektrode an eine HochsρannungsquelIe ansehließbar ist, die von den vom Programmierer erzeugten Signalen gesteuert ist.

   2o. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Schweißen von Kunststoff mat erial, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Werkzeuge aus je einer Elektrode bestehen, die mit einer Quelle von hochfrequentem Strom verbunden ist derart, daß, wenn die Elektroden nacheinander in Kontakt mit zwei aufeinander gelegten Kunststoffbahnen gebracht werden, die Bahnen entlang bestimmter Linien entsprechend den Linien auf der Vorlage zusammengeschweißt werden.

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