DE19719182A1 - Vorrichtung zum Schneiden von biegeschlaffem flächigen Schneidgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von biegeschlaffem flächigen Schneidgut wie Textilien, Leder oder dergleichen nach Hauptpatent . . . (Patentanmeldung . . . gleichen Titels des gleichen Anmelders vom 30.04.1997).

Als Schneidunterlage wird bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art ein Werkstoff verwendet, das geeignet ist durch den Andruck des Schneidwerkzeuges, häufig ein Schneidrad, auf die Schneidunterlage das darauf liegende Schneidgut zu durchtrennen. Dabei kann das Schneidwerkzeug mehr oder weniger in die Schneidunterlage eindringen, etwa diese ebenfalls schneiden und/oder diese elastisch verformen. Die Schneidunterlage liegt üblicherweise auf einem Tisch, wobei sehr häufig die Schneidunterlage und das darauf liegende Schneidgut durch Vakuumansaugung gegen den Tisch gehalten werden. Wesentlich bei derartigen Vorrichtungen ist, daß zum einen das Schneidwerkzeug stets das zu schneidende Schneidgut durchdringt, jedoch nicht die Schneidunterlage selbst bis zu deren Auflage durchdringt, da bei zu starkem Eindringen in die Schneidunterlage das Schneidwerkzeug brechen könnte oder an dem Tisch zerstört werden könnte. Herkömmlich wird der von dem Schneidwerkzeug auf das Schneidgut bzw. die Schneidunterlage ausgeübte Druck erfaßt und ausgehend davon der das Schneidwerkzeug tragende Schneidkopf in seiner Höhenlage verstellt. Es ist jedoch erforderlich, abhängig von dem jeweiligen Schneidgut und der Dicke des jeweiligen zu schneidenden Schneidgutes den Druck jeweils gesondert einzustellen, der als der für die Nachführung verwendete Solldruck anzusehen ist. Ferner ist auch zu berücksichtigen, daß unterschiedliche Werkzeuge aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausgestaltung auch unterschiedliche Schneidwiderstände verursachen, weshalb auch abhängig davon der entsprechende Solldruck jeweils neu eingestellt werden muß. Die Druckeinstellung jedoch ist ziemlich aufwendig und kompliziert. Bei Materialien, deren Festigkeit und deren Dicke sich ändert, etwa bei Leder, ist eine entsprechende Einstellung des Solldruckes nur bedingt möglich. Somit kann bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nicht sichergestellt werden, daß das Schneidgut stets sicher durchtrennt ist, jedoch das Schneidwerkzeug nicht zu tief in die Schneidunterlage eindringt.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik dahin weiter zu entwickeln, daß ein sicherer Betrieb möglich ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 des Hauptpatentes . . . gelöst.

Diese Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 5 weitergebildet.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist darin zu sehen, daß der Höhenabstand des Schneidkopfes und damit des Schneidwerkzeuges gegenüber der Auflage, auf der die Schneidunterlage aufliegt ständig und laufend erfaßt wird. Hierdurch kann die Eindringtiefe des Schneidwerkzeuges in die Schneidunterlage zehntelmillimetergenau eingestellt werden, wodurch zum einen die Schneidunterlage geschont wird und zum anderen das Schneidgut stets und sicher durchtrennt wird. Durch die genau einstellbare Eindringtiefe kann auch gewährleistet werden, daß das Schneidwerkzeug, insbesondere ein Schneidmesser, auch bei relativ kleinen Radien nicht brechen kann. Hierdurch werden die Lebensdauer des Schneidwerkzeuges und auch der Schneidunterlage stark erhöht. Außerdem ist eine Neueinstellung bei Wechseln des Werkzeuges nicht erforderlich, vielmehr kann der Schneidkopf nach Art eines Revolvingsystems mehrere Werkzeuge tragen, die auch zum Schneiden von Markierungen oder zum Schneiden von Löchern oder zum Vornehmen anderer bei dem jeweiligen Schneidgut erforderlicher Maßnahmen geeignet sind.

Die Weiterbildung gemäß vorliegender Anmeldung erlaubt vorbereitende bzw. nachbereitende Handlungen (Auflegen von Schneidgut vor bzw. Abräumen geschnittenen Gutes nach dem Tisch), während auf dem Tisch zugeschnitten wird und/oder schnellen Austausch verbrauchter Schneidunterlagen ohne wesentliche Unterbrechung des Betriebes.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2-3 verschiedene Ausführungsformen der Weiterbildung der Schneid­ unterlage.

Fig. 1 zeigt zum einen einen Tisch 1, der im Hauptpatent . . . näher erläutert ist und auf dessen Oberseite eine hier als Lochblech 2 ausgebildete Gitter- oder Lochplatte aus vorzugsweise Blech aufliegt und die darauf eine Schneidunterlage 3 trägt, auf der wiederum ein zu schneidendes Schneidgut 4 flächig ausgelegt ist. Über dem Tisch 1 ist zum anderen ein Schneidkopf 13 parallel zum Tisch 1 in bekannter Weise steuerbar beliebig verstellbar längs x- und y-Koordinaten gemäß Fig. 3. Ferner ist der Schneidkopf 13 senkrecht zur Oberseite des Tisches 1 verstellbar längs der z-Koordinate, vgl. auch Fig. 3, bis eines der Werkzeuge 6, 7, die dort nach Art eines Revolvingsystems angeordnet sind, in das Schneidgut 4, dieses durchtrennend, eindringt und ferner auch in die Schneidunterlage 3 in gewissem Maße eindringt, jedoch sicher nicht bis zu dem Lochblech 2 kommt. Als Werkzeug kommt beispielsweise ein Schneidrad 6 oder eine Schneidmesser 7 in Frage, wobei das Schneidmesser 7 beispielsweise zum Schneiden von Markierungen oder von Löchern verwendbar ist, während das Schneidrad 6 zum Schneiden des Schneidguts gemäß einem Schnittmuster geeignet ist.

Der Schneidkopf 13 trägt ferner einen Sensor 5, der dazu bestimmt ist, den Abstand des Schneidkopfes 13 von der Unterseite der Schneidauflage 3 bzw. der Oberseite des Lochblechs 2 berührungslos zu erfassen. Zweckmäßig ist der Wirkquerschnitt des Sensors 5 so bestimmt, daß er größer ist als ein Loch der Lochplatte 2, so daß die Abstandserfassung unabhängig davon möglich ist, ob sich der Sensor über einem Loch des Lochbleches 2 oder über einem Materialabschnitt des Lochbleches 2 befindet. Gemaß üblicher Praxis wird der Schneidkopf 13 mittels eines Verstellmotors 16 höhenverstellt. Abhängig von dem Ausgangssignal des Sensors 5, also dem Ist-Höhenabstand des Schneidkopfes 13 über dem Lochblech 2 kann der Verstellmotor 16 so angesteuert werden, daß dieser lst-Höhenabstand einem Soll-Höhenabstand entspricht, der wiederum der gewünschten Eindringtiefe des Schneidwerkzeuges 6, 7 in die Schneidunterlage 3 entspricht, um sicherzustellen, daß zum einen das Schneidgut 4 durchtrennt wird, zum anderen jedoch das Schneidwerkzeug 6, 7 nicht unnötig tief in die Schneidunterlage 3 eindringt. Da mittels handelsüblicher Sensoren, die zu dieser Höhenerfassung herangezogen werden können, eine Erfassung im Zehntel-Millimeter-Bereich möglich ist, kann auch eine entsprechende Einstellung der Höhenlage des Schneidkopfes 13 gegenüber der Schneidunterlage 3 bzw. dem Lochblech 2 sichergestellt werden. Die Höhenverstellung mittels einer Nachführung 17 erfolgt unabhängig davon, ob das Schneidgut 4 in seiner Dicke oder seiner Materialfestigkeit Schwankungen unterliegt oder sich der Abstand zum Lochblech 2 beispielsweise auch durch Unebenheiten ändert, die in dem Lochblech 2 und dessen Aufliegen auf dem Tisch 1 bedingt sind. Die Nachführung ist auch unabhängig davon, ob die Schneidunterlage 3 selbst in ihrer Dicke Schwankungen unterliegt. Hierdurch ist die Eindringtiefe zehntelmillimetergenau einstellbar, die Schneidunterlage 3 wird geschont, das Schneidgut 4 wird sicher durchtrennt und das Schneidwerkzeug 6, 7 kann auch aufgrund zu tiefen Eindringens in die Schneidunterlage 3 nicht mehr brechen. Hierdurch wird die Lebensdauer des Schneidwerkzeuges 6, 7 und der Schneidunterlage 3 stark erhöht. Auch ist eine getrennte Einstellung bezüglich unterschiedlicher Werkzeuge 6, 7, unterschiedlicher Schneidgüter 4, unterschiedlicher Schneidunterlagen 3, nicht mehr erforderlich. Dickenschwankungen von Schneidgut 4 und/oder Schneidunterlage 3 wirken sich zwar in schwankenden Eindringtiefen in die Schneidunterlage 3 aus, da der Sensor 5 nur den Abstand zum Lochblech 2 erfaßt, dies kann jedoch solange in Kauf genommen werden, solange die bereits erwähnten Rand­ bedingungen sicher eingehalten werden.

Der Aufbau des Tisches ist im Hauptpatent . . ., dort Fig. 2, ausführlich erläutert. Der Tisch 1 ist als Kasten ausgebildet mit einem innenliegenden Hohlraum 8 und mit einer Deckenwand 12, die zum einen Bohrungen 10 aufweist und zum anderen in seiner Oberseite Nuten 9 eingefräst enthält, auf denen wiederum das Lochblech 2 (Fig. 1) zur Auflage kommt. Über Anschlußstutzen 11 in einer Bodenwand 14 kann ein Anschluß an eine Vakuumpumpe (nicht dargestellt) erfolgen, so daß ein Unterdruck in dem Hohlraum 8 erzeugt wird, wobei dieser Unterdruck über die Bohrungen 10, die Nuten 9 und das Lochblech 2 auf die Schneidunterlage 3 und, wenn diese durchlässig ist, auf das Schneidgut 4 einwirken kann und so eine Fixierung des Schneidguts 4 zumindest jedoch der Schneidunterlage 3 auf dem Tisch 1 sicherstellt. Die Bohrungen 10 münden in die Nuten 9, die sich in Längsrichtung über den Tisch 1 erstrecken. Es zeigt sich, daß auch mehr als eine Lage des Schneidguts 4 auf diese Weise geschnitten werden kann, wenn das Schneidgut 4 selbst luftdurchlässig ist und durch eine luftundurchlässige Folie überdeckt wird, wie das an sich bekannt ist. Jedoch werden herkömmliche Vorrichtungen der geschilderten Art üblicherweise zum Schneiden von einlagigem Schneidgut 4 verwendet. Dort ist eine Folienabdeckung im allgemeinen nicht notwendig, da die Rauhheit der Schneidunterlage 3 in Verbindung mit dem Unterdruck ausreicht, zumindest bei rollendem Schneidrad 6 als Schneidwerkzeug, ein Verschieben des Schneidgutes 4 auf der Schneidunterlage 3 zu vermeiden.

In den Fig. 2 bis 4 sind Weiterbildungen gemäß der vorliegenden Zusatzanmeldung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen wie in dem Hauptpatent . . . bezeichnen gleiche Teile.

Der Weiterbildung liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, die Schneidunterlage 3 als förderbares Band auszubilden.

Gemäß Fig. 2 ist ein umlaufendes Transportband 19 vorgesehen, das über Walzen 20, 21, 22 und 23 geführt ist, von denen mindestens eine angetrieben ist (nicht dargestellt). In dem Abschnitt des Transportbandes 19, der auf den Tisch 1 aufliegt, ist die Schneidunterlage 3 definiert, auf der das Schneidgut 4 (nicht dargestellt) zur Auflage kommt und durch geeignete Steuerung des Schneidkopfes 13 geschnitten wird. Zweckmäßig wird das Transportband 19 zwischen der Walze 21 und dem Tisch 1 über ein starres Flächenelement 34 geführt und wird das Transportband 19 zwischen dem Tisch 1 und der Walze 22 über ein weiteres starres Flächenelement 35 geführt. Es ist dann möglich, im Bereich des starren Flächenelementes 34 zu schneidendes Schneidgut (nicht dargestellt) auf das Transportband 19 aufzulegen, während im Bereich des Tisches 1 geschnitten wird. Nach Beendigung des Schneidens im Bereich des Tisches 1 wird das Transportband 19 weitergefördert, derart, daß das geschnittene Schneidgut über das Flächenelement 35 gelangt und das im Bereich des Flächenelementes 34 neu aufgelegte Schneidgut in den Bereich des Tisches 1 gelangt. Während nun im Bereich des Tisches 1 wiederum geschnitten wird, kann das geschnittene Schneidgut im Bereich des Flächenelementes 35 abgeräumt werden.

Hierdurch wird nicht nur die Schneidunterlage 3 geschont, da die Schneid- bzw. Verformungsvorgänge auf mehrere Abschnitte des Transportbandes 19 verteilt werden, sondern auch die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht, da vorbereitende Handlungen für einen künftigen Schnitt und nachbereitende Handlungen für einen vorhergehenden Schnitt gleichzeitig mit einem Schneidvorgang durchgeführt werden können.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das förderbare Band als von einem Vorrat 25 abwickelbares Band 27 ausgebildet. Der Vorrat 25 ist dabei auf eine Walze 24 aufgewickelt. Vorbereitende bzw. nachbereitende Handlungen können in gleicher Weise durchgeführt werden, wie anhand von Fig. 2 erläutert. Das abgewickelte Ende des Transportbandes 27 jenseits einer Abwickelwalze 26 kann dabei einer Entsorgung zugeführt werden. Diese Ausführungsform ist besonders dann geeignet, wenn das abwickelbare Band im Bereich des Tisches 1 einem erheblichen Verschleiß unterliegt und sehr häufig ausgewechselt werden muß, etwa wenn sehr kleine Schnittmuster geschnitten wenden müssen und das Schneidwerkzeug in die Schneidunterlage 3 einschneidend ein­ dringt.

Fig. 3 zeigt ferner eine perspektivische Darstellung, woraus hervorgeht, daß der Schneidkopf 13 an einer den Tisch 1 überspannenden Brücke 32 längs einer Koordinate y steuerbar verschiebbar gehalten ist, während die Brücke 32 ihrerseits wiederum längs des Tisches 1 in einer Koordinatenrichtung x steuerbar verschiebbar ist. Der Schneidkopf 13 wiederum ist längs der Koordinate z höhenverstellbar, wie das eingangs geschildert worden ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das förderbare Band als hin- und her­ bewegbares Band 33 ausgebildet ist. In einer ersten Betriebsart wird dabei ein auf einer Walze 30 aufgewickelter Vorrat 31 dort abgewickelt und als Vorrat 29 auf einer Walze 28 wieder aufgewickelt, wobei in dem Bereich, in dem das Band 33 auf dem Tisch 1 aufliegt, die Schneidunterlage 3 definiert ist. Zweckmäßig erfolgt der Schneidvorgang mit Hilfe des Schneidkopfes dann, wenn der Bewegungsvorgang des Bandes 33 stillgesetzt ist, es sind jedoch auch Betriebsweisen denkbar, in denen das Band 33 schrittweise oder kontinuierlich über den Tisch 1 bewegt wird. Entscheidend ist, daß das aufliegende Schneidgut während des Schneidvorganges sicher in Lage gehalten wird und der Schneidkopf 13 in den x- und y-Koordinatenrichtungen entsprechend gesteuert wird. Auch hier können die vorbereitenden bzw. nachbereitenden Handlungen, wie anhand Fig. 2 erläutert, durchgeführt werden (nicht im einzelnen dargestellt). Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich zum Beispiel dann, wenn das Schneidgut größer ist als die Fläche des Tisches 1 und/oder wenn beim Schneidvorgang die Schneidunterlage 3 noch nicht so beeinträchtigt wird, daß sie bereits entsorgt werden müßte, also eine mehrmalige Benutzung möglich ist, allerdings nicht so wenig beeinträchtigt wird, als daß sich betriebswirtschaftlich ein umlaufendes Transportband 19, wie anhand von Fig. 2 erläutert, lohnen würde.

Weitere Fortbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche des Hauptpatentes . . .

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Schneiden von biegeschlaffem flächigen Schneidgut (4) wie Textilien, Leder oder dergleichen, mit
einem Schneidkopf (13), der mindestens ein nach unten wegragendes Schneidwerkzeug (6, 7) trägt, und
einer auf einem unelastischen Tisch (1) angeordneten Schneidunterlage (3), auf der das Schneidgut (4) im wesentlichen lagefixiert ablegbar ist und in die das Schneidwerkzeug (6, 7), das Schneidgut (4) zu dessen Schneiden durchdringend, zerstörend und/oder elastisch verformend eindringt,
wobei der Schneidkopf (13) zum Schneiden des Schneidguts (4) gegen die Schneidunterlage (3) mittels einer Höhenverstelleinrichtung höhenverstellbar und zur Verfolgung der gewünschten Schnittlinie in einer Ebene parallel zur Schneidauflage (3) führbar ist,
wobei die Höhenverstellbarkeit so steuerbar ist, daß das Schneidwerkzeug (6, 7) beim Schneiden sicher das Schneidgut (4) durchdringt, jedoch nicht unnötig tief in die Schneidunterlage (3) eindringt, und
wobei ein Sensor (5) den Abstand des Schneidkopfs (13) von der Unterseite der Schneidunterlage (3) laufend und berührungslos erfaßt und das entsprechende Sensorausgangssignal die Höhenverstelleinrichtung (l6) des Schneidkopfes (13) steuert bzw. nachführt (17), nach Hauptpatent . . . (Patentanmeldung . . . gleichen Titels des gleichen Anmelders vom 30. April 1997), dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneidunterlage (3) als förderbares Band (19, 27, 33) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das förderbare Band als umlaufendes Transportband (19) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das förderbare Band als von einem Vorrat (25) abwickelbares Band (27) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das förderbare Band als zwischen zwei Wickelwalzen (28, 30) hin- und herbewegbares und ab- bzw. aufwickelbares Band (33) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Merkmale der Unteransprüche des Hauptpatentes . . .