DE1728496C3 - Vorrichtung zum selbstätigen Schneiden von Flachmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial, z. B. Schablonenmaterial, gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial bekannt (US-PS 11 72 058) mit einem das Material tragenden flächigen Körper, mit einem in einer Koordinatenrichtung (X-Koordinate) gegenüber dem Tragkörper beweglich ge- lagerten Hauptschlitten und mit einem vom Hauptschlitten getragenen, mit diesem in der ersten Koordinatenrichtung (X-Koordinate) beweglichen und dieser gegenüber in einer zweiten Koordinatenrichtung (Y-Koordinate) bewegbaren, an einem Werkzeugschlitten +5 befindlichen Schneidkopf, der ein auf- und abbewegbares, um seine vertikale Achse drehbares Schneidwerkzeug aufweist. Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Schneidkopf nicht ohne weiteres an jede beliebige Stelle des Flachmaterials verbracht werden kann, um an einer ganz bestimmten Stelle mit dem Schnitt zu beginnen und aufzuhören.

Dieser Nachteil ist bei einer ebenfalls bekannten Vor richtung der eingangs genannten Gattung (US-PS 29 98 651) nicht mehr vorhanden, doch mangelt es dieser Vorrichtung daran, einen ausreichenden Druck auf das zu schneidende Material auszuüben, um dieses während des Schneidvorgan^s sicher auf dem Tragkörper festzuhalten.

Die vorstehend gattungsmäßige umrissene selbsttätige Schneidvorrichtung soll in der Weise weiterentwickelt werden, daß auf das zu schneidende Material selbsttätig ein Druck ausgeübt wird, um dieses beim Schneiden fest auf dem Tragkörper zu halten, ohne auf den bereits anderweitig erzielten Vorteil der Einstich- ⁶S möglichkeit von oben an jeder beliebigen Stelle des Materials verzichten zu müssen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch angegebenen Mitteln gelöst Auf diese Weise ruht das dem Schneidkopf zugeordnete Andruckelement in Schneidstellung mit dem ganzen Gewicht des Schneidkopfes sicher und fest auf der Oberseite der Flachmaterialauflage.

Nachstehend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schneidvorrichtung;

F i g. 2 zeigt eine Vorderansicht des Schneidkopfcs;

F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 in der F i g. 2:

F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in der F i g. 3;

F i g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 in der F i g. 4.

Die Schneidvorrichtung (Fig. 1) hat einen Tisch 18 mit einer waagerechten Platte 26, die einen flächigen Tragkörper 28 aufnimmt, der aus Gummi oder einem anderen ähnlich elastischen Material besteht, das genügend nachgiebig ist, daß die Schneide des Schneidwerkzeugs eine geringe Strecke in den Tragkörper 28 eingedrückt werden kann, ohne diesen zu schneiden. Auf dem Tragkörper 28 liegt das zu schneidende Flachmatcrial 22. das z. B. schweres Papier, Pappe, Plastikfolic. dünnes Blech, Dichtungsmaterial od. dgl. sein k;>nn. Die gestrichelten Linien 24 auf dem Flachmatcrial 22 deuten das auszuschneidende Teil an, /. B Schablonen, die später beispielsweise als Hilfsmittel /um Ausschneiden von .Stoffteilen dienen können. Das Flachmaterial 22 wird auf dem Tragkörper 28 vorzugsweise durch Sauglull gehalten, wozu eine Vielzahl von sehr kleinen Öffnungen 30, die über die gesamte Ausdehnung des Tragkörpers 28 verteilt sind und mit einer (nicht dargestellten) IJnterdruckquelle in Verbindung stehen, vorgesehen sind.

I-in Hauptschlittcn 32 ist gegenüber der Tischplatte 26 in Richtung der in F i g. 1 gezeigten X-Achse beweglich gelagert und tragt einen Werkzeugschlitten 60 (F i g· 3). an dem der Schneidkopf 20 befestigt ist und der am Hauptschlittcn 32 in der K-Riehlung bewegt weiden kann. Daraus ergibt sich, daß durch Bewegen des Hauptschliitens J2 gegenüber der Tischplatte 26 und durch Bewegen des Werk/eugschliltens 60 mil dein Schneidkopf 20 dieser /u jedem beliebigen Punkt oberhalb des Flachmaterials 22 bewegt werden kann.

Der Schneidvorrichtung ist ein Rechengerät oder eine ähnliche Steuervorrichtung 34 mit beispielsweise einem Magnetband 36, auf dem verschlüsselte Informationen für den Betrieb der Schneidvorrichtung aufgezeichnet sind, zugeordnet. Das Rechengerät 34 kann damit die Bewegung des Schncidkopfcs in Übereinstimmung mit dem auszuschneidenden Teil, die Winkelstellung des Schneidwerkzeugs, so daß dieses ständig tangierend an der zu schneidenden Linie liegt, steuern, und es kann auch da/u dienen, den Schneidkopf in die oder aus der Arbeitsstellung /u bringen.

i)ie I i g. 2 bis 5 zeigen den eigentlichen Aufbau ties .Schneidkopfes 20. Am Haupischlitten Xl ist der Werk /cugschlilten 60 beweglich gelagert, der ein Rahmenlcil 62 hat. das durch Schrauben 64 am Werkzeugschlitten 60 befestigt ist. Auf jeder Seile des Rahmenteils 62 sind, wie in I' i g. 2 dargestellt, zwei vertikale, mil dem Kahmenteil 62 durch Schrauben 70 verbundene Führungsschienen 66 bzw. 68 angeordnet, die /wischen sich eine Plane 72 aufnehmen, die den gesamten .Schneidkopf trügt und vertikal beweglich gegenüber den Führungsschienen 66, 68 durch zwei lineare Kugellager-

gruppen 74 geführt ist, von denen jede zwischen einer der Führungsschienen 66,68 und der Platte 72 angeordnet ist.

Die Schrauben 70, die die Führungsschiene CS durchsetzen, sind in Öffnungen der Schiene 68 aufgenommen, die wesentlich größer sind als der Schaft der Schraube, so daß die Schiene 68 etwas zur gegenüberliegenden Schiene 66 hin oder von dieser weg bewegt werden kann, um die Belastung der Kugellagergruppen 74 einzustellen und ein etwaiges Spiel zwischen der beweglichen Platte 72 und dem festen Rahmenteil 62 aufzufangen. Die Bewegung der Schiene 68 relativ zur Schiene 66 wird mittels zweier Exzenterköpfe 76 bewirkt, die mit der Schiene 68 verbunden sind.

Die bewegliche Pla:te 72 kann gegenüber dem feststehenden Rahmenteil durch einen Drehmagneten 38 bewegt werden, der, wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich ist. am festen Rahmenteil 62 befestigt ist. Der Ma gnet 38 befindet sich auf der Rückseite der Ptette 72 (oder in F i g. 5 auf der linken Seile) und weist eine Welle 84 auf, die sich nach vorn durch Öffnungen im Rahmenteil 62 und in der Platte 72 erstreckt. An seinem vorderen Ende ist ein Hubnocken 86 vorgesehen, der mit einer Rolle 88 zusammenarbeitet, die von der beweglichen Platte 72 um eine zu ihr senkrechte Achse »5 drehbar getragen wird. Die Form des Nockens 86 ist in den F i g. 2 und 4 gezeigt. Diese Figuren zeigen den Schneidkopf 20 in seiner Schncidstellung, in welcher der Nocken 86 außer Eingriff mit der Rolle 88 und die bewegliche Platte 72 unter der Schwerkraft in einer gesenkten Stellung gehalten ist. Um den Schneidkopf 20 in eine nichtschncidendc Stellung zu verschieben, wird die Platte 72 aus der in den F i g. 2 und 4 gezeigten unleren Stellung hochgehoben, was durch Erregen des Magnets 38 geschieht, der den Nocken 86 um annähemd W entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und dadurch bewirkt, daß der Nocken sich gegen die Rolle 88 legi und die Platte 72 in die durch gestrichelte Linien in F i g. 2 dargcsiciite Lage hebt, in dieser Sieüung der Plane 72 befindet sich das Schneidwerkzeug 90 in hochgehobenem Zustand oberhalb der Oberfläche des zu schneidenden Materials 22, so daß es das Material nicht berühren und zerschneiden kann.

Zusätzlich zum Hochheben der Platte 72 mittels des I liibmagneicn 38 und des Nockens 86 kann diese auch von Hand gehoben und in einer angehobenen Stellung verriegelt werden. Zur Durchführung der Verriegelung in angehobener Stellung weist die bewegliche Platte 72. wie in F i g. 5 dargestellt ist, einen Verriegelungsbolzcn 89 auf, der in der Platte 72 verschiebbar gelagert ist und von der Schraubenfeder 91 in die in Fig.5 gezeigte rückwärtige Stellung gedrückt wird. Das rückwärtige Ende des Bolzens 89 sitzt normalerweise in einem im Rahmenteil 62 ausgebildeten vertikalen Schlitz 93, über dem sich jedoch eine öffnung 95 befindet, in welche das rückwärtige Ende des Bolzens 89 eingesetzt werden kann, um die bewegliche Platte 72 in einer angehobenen Stellung zu halten. Das obere Ende des Schlitzes 95 ist vorzugsweise mit einem Bogen 97 versehen, so daß, wenn die Platte 72 von Hand gehoben wird, der Bogen 97 den Bolzen 89 nach vorn und aus dem Schlitz drückt. Sobald danach der Bolzen in Übereinstimmung mit der Öffnung 95 gebracht wird, bewegt ihn die Feiler 91 nach rückwärts in die Öffnung 95 hinein, um die Pliitto 72 in der angehobenen Stellung zu verriegeln. Wenn die Platte 72 in ihre Normalstellung zurückgeführt werden soll, kann das vordere Ende des Bolzens 89 erfaßt und nach vorn gezogen werden, so daß sein rückwärtiges Ende aus der Öffnung 95 freikommt.

Das Schneidwerkzeug 90 besteht aus einem länglichen zylindrischen Teil mit einer Abflachung 92 an seinem oberen Ende, die in ein Spannfutter einsetzbar ist. während am unteren Ende eine Schneidkante 94 vorhanden ist.

Das Schneidwerkzeug 90 ist längs seiner Mittelachse, die im allgemeinen senkrecht zu dem zu schneidenden Flachmaterial 22 angeordnet ist, hin- und herbeweglich gelagert. Wie in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, ist das Schneidwerkzeug für die Hin- und Herbewegung längs der und zur Drehung um die Mittelachse durch zwei mit vertikalem Abstand voneinander angeordnete Buchsen 102 gestützt, die vorzugsweise Antifriktionsbuchsen mit Kugellagerelementen sind, welche in einer ringförmigen Führung 104 festgehalten sind, die an einer einen Teil der beweglichen Platte 72 bildenden Halterung 106 durch Schrauben 108 befestigt ist.

Unter der Halterung 106 ist die Führung 104 mit einem Außengewinde versehen, um das Andruckelement 110 mit seiner nach unten gerichteten, ebenen Fläche 112 aufzunehmen, die sich während des Schneidvorganges gegen das zu schneidende Flachmalcrial 22 legen und auf diesem aufliegen kann. Das Andruckelcmcnt 110 weist eine mittlere Öffnung 114 auf, durch welche das Werkzeug 90 während seiner Hin- und Herbewegung geht. Während jedes Arbeitsganges bei der Werkzeug-Hin- und -Herbewegung liegt die Schneidkante 94 für einen Teil des Arbeitsganges oberhalb der Andruckfläche 112 und für den ar deren Teil unterhalb dieser. Der maximale Betrag, um den sich die Schneidkante 94 unter die Fläche 112 während eines Arbeitsganges erstreckt, bestimmt die Stärke des Materials, das geschnitten werden kann. Durch eine Schraubbewegung des Andruckelementes 110 in der einen oder anderen Richtung gegenüber der Führung 104 läßt sich die maximale Eindringliefe des Schneidwerkzeugs 90 wahlweise verändern. Damit kann für eine beliebige Stärke des Flachmatcrials die Eindringliefe des Schneidwerkzeugs so eingestellt werden, daß es während jeder Bewegung das Flachmaterial völlig durchschneidet, ohne sich jedoch um ein wesentliches Ausmaß in den Tragkörper 28 hineinzubewegen. Auch gestattet die Bewegung des Andruckelementes 110 an t¹'.'"· Führung 104 eine Einstellung, um Werkzeuge von etwas unterschiedlicher Länge einzusetzen. Wie in den F i g. 2 und 4 gezeigt ist, ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen, um das Andruckelement gegenüber der Führung in einer ausgewählten Winkelstellung zu hallen, die aus einer Reihe von vertikalen Nuten 116 auf der Außenfläche der Führung 104 und einer an dem Andruckclcnicnt 110 befestigten, unter Federkraft stehenden Ku ;elkolbensperre 118 besteht.

Das .Schneidwerkzeug 90 wird durch einen Motor 120 hin- und herbewegt, der an der beweglichen Platte 72 befestigt ist. Hierzu ist ein sattelförmiges Element 122 mit der Platte 72 verschweißt, das den Mo'or 120 aufnimmt. Zwei Bandklammern 124 umgeben den Motor sowie das Sattclcleincnt 122 und halten den Motor auf diesen. Die Antriebswelle 126 des Motors 120 trägt an ihrem äußeren Ende eine Exzenterkurbcl 128, mit der über zwei Kugellagergruppen 130, wie in F i g. 3 gezeigt ist, eine Pleuelstange 132 drehbar verbunden ist, die an ihrem anderen Ende durch zwei K.i:jcHagcrgruppen 136 und einen Pleuclzapfcn 138 mit einem Schieber 134 drehbar verbunden ist. der zwecks vertikal hin- und hergehender Bewegung durch eine Buchse geführt ist. die gegenüber dem beweglichen Rahmen

fest angeordnet ist und aus zwei Nylonblöeken 140 und 142 besteht. Der Block 140 ist durch zwei Schraubenbolzen 146. wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist. an einer Wand 144 befestigt, die einen Teil der beweglichen Platte 72 bildet. Die Kopfe der Schraubenbolzen 146 liegen in erweiterten Öffnungen, die teilweise durch den Hiock 140 verlaufen, und die Schraubenbolzen haben auf ihre freien Enden aufgeschraubte Muttern. Der Block 140 umgibt teilweise den hin- und hergehenden Schieber 134. Der Block 142 ist mit dem Block 140 durch zwei Schrauben 148 verbunden, die durch den Block 142 verlaufen und in den Block 140 eingeschraubt sind, der den Rest des Schiebers 134 umgibt. Die beiden Blöcke 140 und 142 bilden zusammen eine Füiii iiiigsöffnung für den Schieber 134. Durch Entfernen der beiden Schrauben 148 läßt sich der Nylonblock 142 von dem Block 140 entfernen, so daß der Schieber 134 aus seiner normalen Lage herausgcschwenki werden kann, um ein Auswechseln des Schneidwerkzeuges 90 zu ermöglichen.

Wie in F i g. 3 dargestellt ist. ist der hin- und hergehende Schieber 134 mit einem Spannfutter zum Festklemmen des Schneidwerkzeugs 90 verbunden. Da¹ Spannfutter weist einen Hauptkörper 150 mit einen· sich mich oben erstreckenden Zapfen 152 auf. der vor einer an dem Schieber 134 befestigten Buchse 154 zui Drehung um die Achse der Hin- und Herbewegung drehbar gehalten wird. Der Spannfutterhauptkörpei 150 wird vertikal gegenüber dem Schieber 134 durch einen Hund 156 an Ort und Stelle gehalten, der an dem oberen Ende des Zapfens 152 durch eine Madenschrau-

o be befestigt ist. Das obere linde des Werkzeugs 90 wird in dein Spannfutter durch zwei zwischen dem Hauptkörper 150 und dem Klemmblock 158 angeordnete Schrauben 160 festgeklemmt. Durch Drehen der Hx zcnterkurbcl 128 kann der Schieber 134 angehober werden, so daß das Schneidwerkz.eug 90 aus den Spannfutter 150, 158 und der Führung 104 herausgenommen werden kann, nachdem die entsprechender Teile gelöst wurden.

Ein Antriebsmotor 40 dient dazu, über eine geeignete

o Getriebeverbindung das Schneidwerkzeug 90 so z.i drehen, daß es immer tangential zu der zu schneiden den Linie liegt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial, z. B. Schablonenmaterial, mit einem das Material tragenden flächigen Körper, mit einem in einer Koordinatenrichtung (X- Koordinate) gegenüber dem Tragkörper beweglich gelagerten Hauptschlitten und mit einem vom Hauptschlitten getragenen, in einer zweiten Koordinatenrichtung (y-Koordinate) bewegbaren, an einem Werkzeugschlitten befindlichen Schneidkopf, der ein auf- und abbewegbares, um eine vertikale Achse drehbares Schneidwerkzeug aufweist, und der mit einem vertikalen, frei auf- und abbewegbar am Werkzeugschlitten gelagerten Tragelement verbunden ist und ein gegen die Oberfläche des zu schneidenden Flachmaterials anliegendes, entsprechend verstellbares Andrückelement trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schneidkopf (20) verbundene Tragelement aus einer in vertikalen »o Führungen (66, 68) des Werkzeugschlittens (60) gleitbar gelagerten vertikalen Platte (72) besteht, die alle Teile des Schneidkopfes trägt und sich während des Schneidvorganges unter Schwerkraftwirkung über das das Schneidwerkzeug (90) konzentrisch »5 umgebende Andrückelement (110) auf das Flachmaterial abstützt.