DE2109551B2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen schneiden und kerben bzw. lochen von flachmaterial - Google Patents

Description

getragenen und an diesem in der zweiten Koordinatenrichtung (y-Koordinate) beweglichen zweiten Schneidkopf mit einem an sich bekaanten in das und aus dem zu schneidenden, auf der tragenden Fläche gelagerten Material stößelartig bewegbaren Kerb- bzw. Lochwerkzeug.

Die Tragfläche für die Materialauflage ^;st zweckmäßigerweise eine leicht von dem Kerbwerkzeug durchdnngbare Unterlage. Das Kerbwerkzeug ist bevorzugt eine Messerklinge mit einer scharfen, gegen die Tragfläche gerichteten Spitze und mit wenigstens einer scharfen, diese Spitze schneidenden sowie von dieser in einer allgemein von der Tragfläche hinweg sich erstreckenden Schneidkante, wobei vorteilhafterweise die Schneidkanten sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Messers erstrecken.

Es ist von Vorteil, die Messerklinge wenigstens teilweise mit einem Überzug aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten zu versehen, wofür sich Polytetrafluoräthylen als am besten geeignet erwiesen hat. In bevorzugter Weise besteht die Messerklinge aus Wolframkarbid.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.

F i g. 1 ist eine teilweise abgebrochene, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Schneiden und Kerben gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist ein teilweise abgebrochener Schnitt nach der Linie 2-2 in der F i g. 1 in einem dieser gegenüber größeren Maßstab;

F i g. 3 zeigt eine Teilseitenansicht des Kerbkopfes der Vorrichtung von F i g. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die Vorrichtung 10 zum selbsttätigen Schneiden UQd Kerben bzw. Lochen von Flachmaterial kann zum Bearbeiten verschiedener Arten solchen Materials dienen, wie z. B. poröses, gewebtes Tuch oder Kunststofflagen. Vorzugsweise wird die Vorrichtung dazu verwendet, Lagen von Flachmaterial, die zu einer Auflage aufeinandergestapelt sind, zu bearbeiten, um Teile oder Musterstücke daraus auszuschneiden. Solche Stücke werden z. B. in der Polsterei, in der Bekleidungsindustrie und für viele andere Gegenstände benötigt. Die Vorrichtung 10 hat einen Tisch 12, der auf Beinen 14 ruht und eine biuerlage 16 (Fig. 2 und 3) aus durchdringbarem Werkstoff trägt. Diese Unterlage kann ein im ganzen durchgehende Schicht aus durchdringbarem Werkstoff sein, oder sie kann aus einzelnen austauschbaren Blöcken eines solchen Werkstoffes bestehen. Vorzugsweise ist sie aus porösem Schaumstoff, wie geschäumtes Polyäthylen, gebildet, der eine recht feste obere Tragfläche 17 für das zu bearbeitende Material bildet und dennoch leicht \ on einem Kerbbzw. Loch- oder Schneidwerkzeug durchdrungen werden kann.

Eine Auflage 18 aus zu bearbeitendem Flachmaterial ist auf der Tragfläche 17 der Unterlage 16 gelagert. Wie gezeigt ist, wird die Auflage 18 auf der Unterlage 16 allein durch ihr Eigengewicht gehalten. In vielen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, zusätzliche Haltemittel zu verwenden, um die Auflage fest gegen die Unterlage 16 zu pressen, und zwar insbesondere im Schneidbereich, so daß ein Verschieben der verschiedenen Lagen zueinander verhindert wird. Derartige Haltemittel sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung und können in verschiedenster Weise ausgebildet sein. Zum Beispiel kann unter der Unterlage 16 eine Vakuumkammer liegen, während über die Auflage 18 eine luftundurchlässige Schicht gebreitet ist, die unter der Wirkung des Vakuums gegen die Auflage gezogen wird und dadurch eine Haltewirkung hervorruft.

Der Tisch 12 ist an gegenüberliegenden Seiten mit längs sich erstreckenden Zahnstangen 20 versehen, an denen ein Hauptschlitten 22 in der ^T-Koordinatenrichtung läuft. Der Schlitten 22 überspannt den Tisch 12 und hat nicht gezeigte Ritzel, die in die Zahnstangen 20 eingreifen, um ihn in der AT-Koordinatenrichtung oberhalb der Unterlage 16 bzw. der Auflage 18 zu bewegen. Diese Ritzel werden von einem Motor 24 angetrieben, der über die Leitung 26 von einer Rechner- oder numerischen Steuerung 28 Antriebssignale erhält

Ein weiterer, als Werkzeugschlitten dienender Schlitten 30 trägt die die Materialauflage bearbeitenden Werkzeuge und ist am Hauptschlitten 22 relativ zu diesem in der K-Koordinatenrichtung beweglich an Führungsschienen 32 und 34 sowie einer Führungsstange 36 des Hauptschlittens 22 gelagert. Der Schlitten 30 wird von einer Leitspindel 38 bewegt, die von einem Motor 40 getrieben wird, der seinerseits über Antriebssignale gesteuert wird, die ihm über die Leitung 26 von der Steuerung 28 zugeführt werden. Die vom Werkzeugschlitten 30 getragenen Werkzeuge sind ein Schneidkopf 42 am einen und ein Kerbkopf 44 am anderen Ende des Schlittens 30. Es ist klar, daß als Ergebnis der Bewegung des Hauptschlittens 22 relativ zum Tisch in derA"-Richtung und der Bewegung des Werkzeugschlittens 30 in der Y-Richtung relativ zum Hauptschlitten 22 die vom Schlitten 30 getragenen Werkzeuge zu jedem Punkt über der Auflage 18 bewegt und so betrieben werden können, daß sie einer gewünschten Linie auf der Auflage 18 folgen.

Es ist hier zu bemerken, daß bei der dargestellten Vorrichtung 10, wie oben beschrieben wurde, der Schneidkopf 42 und der Kerbkopf 44 beide am selben Werkzeugschlitten 30 befestigt sind, so daß sie sich miteinander bewegen. Eine solche Anordnung ist jedoch nicht notwendig, und es können, wenn es erwünscht ist, die beiden Köpfe an getrennten Werkzeugschlitten befestigt sein, die vom Hauptschlitten 22 getragen und unabhängig voneinander in der Y-Richtung bewegbar sind, wobei eine eigene Leitspindel und ein eigener Antriebsmotor für jeden solchen Werkzeugschlitten vorgesehen werden.

Der Schneidkopf 42 hat eine hin- und hergehende Schneidklinge 46, während der Kerbkopf 44 ein stößelartig arbeitendes Kerb- oder Lochwerkzeug 48 hat. Die Klinge 46 dient dazu, die Auflage 18 entlang einer Linie zu schneiden, und sie wird mit einer relativ großen Geschwindigkeit bei ihrer Bewegung in der Ebene der Auflage entlang der gewünschten Schneidlinie hin- und herbewegt. Das Kerbwerkzeug 48 diunl andererseits dazu, in der Auflage 18 Kerben, Einschnitte oder Lochungen auszubilden und wird normalerweise für jeden Einschnitt oder jede Lochung in die Auflage abgesenkt und aus dieser zurückgezogen. Der Schneidkopf 42 hat einen nicht dargestellten Motor, der die Schneidklinge 46 während eines Schneidvorgangs hin- und herbewegt, und er ist mit einem weiteren, ebenfalls nicht gezeigten Motor versehen, der zum Anheben des Schneidkopfss und seiner Klinge in vertikaler Richtung dient, um ein vollständiges Hp.ransyipJipn Hf>r ΚΊίηπί» 5«c rlar

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Auflage 16 am Ende einer Schneidlinie und eine Be- und sie ist vorzugsweise so gebildet, daß sie leicht

wegung zu einem neuen Ausgangspunkt zu ermögli- ausgetauscht werden kann, nachdem häufig in sie

chen, an welchem die Klinge wieder zur Schneid- eingeschnitten wurde.

anlage mit der Auflage abgesenkt wird. Auch der Die hin- und hergehende Schneidklinge 46 des Kerbkopf 44 ist mit einem nicht dargestellten Motor 5 Schneidkopfes 42 kann unterschiedliche Formen aufversehen, der das Werkzeug 48 zur Durchführung weisen. Im vorliegenden Fall hat sie eine längliche eines Kerb- oder Lochvorgangs auf- und abbewegt. Schneidkante 61, die unten abgebogen ist, so daß sie Beide Köpfe 42 und 44 sind ferner mit Einrichtungen mit der der Schneidkante 61 gegenüberliegenden zur Drehung des zugehörigen Werkzeugs um eine Rückseite am unteren Ende der Klinge zusammenvertikale oder Θ-Achse 41 in Abhängigkeit von ent- io trifft. Die Klinge 46 bewegt sich in einer ihren rücksprechenden Signalen von der Steuerung 28 versehen, wältigen Teil umgebenden Hülle 62 hin und her, die um die Klinge 46 tangierend an die Schneidlinie zu die Schneidkante freiläßt und wenigstens teilweise in halten und das Werkzeug 48 so auszurichten, daß die im Auflagematerial hergestellten Schnitte mit hindie damit gebildete Kerbe sich in der gewünschten eingeht. Die Hülle 62 dient in erster Linie als Füh-Winketrichtung erstreckt. Der Schneidkopf 42 hat 15 rung und trägt dazu bei, die Klinge während der eine Halterung 50, an der eine Stange 52 mit einer Schneid vorgänge zu stützen.

Platte 54 an ihrem unteren Ende befestigt ist. Diese Das Kerbwerkzeug 48 des Kerbkopfes 44 besteht Platte umgibt die Klinge 46 und ist mit einer Öffnung vorzugsweise aus Wolframkarbid und hat eine solche versehen, so daß die Klinge hindurchgehen und in die Ausbildung, die ein leichtes Eindringen oder EinAuflage eintreten kann. Die Platte 54 kann so ge- 20 tauchen in das Auflagematerial und einen genauen baut sein, daß sie gegen die Klinge 46 anliegt und als sowie sauberen Schnitt ermöglicht. Um diese Fähig-Führung'für diese dient; viel wichtiger ist es jedoch, keit zum Ein- oder Durchdringen zu erhalten, ist das daß sie Lagen der Auflage 16 an einem Verschieben untere Ende des Werkzeugs 48 mit einer einzigen, oder Verrücken aus ihrer Stapellage während jedes scharfen Schneidspitze versehen. Entlang dem größ-Aufwärtshubes der Klinge infolge eines Anhaftens 25 ten Teil seiner Länge ist das Werkzeug 48 mit einer der Lagen an dieser hindert. Wenn der Schneidkopf abgestumpften oder nicht geschärften Hinterkante 42 insgesamt angehoben wird, um die Klinge 46 und mit einer geschärften Vorderkante versehen,
gänzlich aus der Auflage herauszuziehen, wird die Wie erwähnt wurde, wird die Schneidklinge 46 Platte 54 mit angehoben. durch ihren Motor im Schneidkopf hin- und her-

Der Kerbkopf 44 hat ebenfalls eine Halterung 56, 30 bewegt, um den gewünschten Schneidvorgang enteine an dieser befestigte Stange 58 und eine am un- lang einer gegebenen Linie durchzuführen. Das Kerteren Ende der Stange 58 angebrachte Platte 60. In ben mit dem Kerbwerkzeug 48 geschieht mit einem F i g. 3 sind mit ausgezogenen Linien das Kerbwerk- einzigen, in die Auflage 18 eintauchenden Schnitt, zeug 48 und die Platte 60 in ihren untersten Stellun- Das heißt, nachdem der Kerbkopf 44 über den gegen dargestellt, während die strichpunktierten Linien 35 wünschten Punkt auf der Auflage 18 gebracht worderen Stellungen, wenn sie gänzlich angehoben sind, den ist, wird das Messer 48 abwärts in einem einzigen zeigen. Die Platte 60 und das Kerbwerkzeug 48 be- Stich oder Stoß zur Durchführung des Kerbens oder wegen sich unabhängig voneinander zwischen diesen Lochens bewegt. Das Werkzeug 48 führt keinerlei Stellungen. Am Beginn einer Kerbung oder Lochung linearen Schneidvorgang durch eine fortwährende mittels des Werkzeugs 48 wird dieses zuerst mit der 40 Hin- und Herbewegung, wie das für die Klinge 46 Platte 60 über eine zu bearbeitende Stelle bewegt, der Fall ist, aus.

wobei beide in ihren angehobenen Stellungen sind. Um das Anhaften des Kerbwerkzeugs 48 an den Dann wird das Werkzeug abwärts durch die Auflage Lagen der Auflage aus Flachmaterial zu vermindern geführt, während die Platte in Berührung mit der und um einen leichteren Durchgang durch die AufOberfläche der Auflage gebracht wird. In diesem 45 lage zu ermöglichen, kann es ganz oder teilweise Teil des Arbeitsvorganges kann entweder die Ab- einen Überzug aus einem Kunststoff mit niedrigem wärtsbewegung des Werkzeugs derjenigen der Platte Reibungskoeffizienten erhalten. Ein gutes Beispiel vorausgehen oder umgekehrt; es können sich jedoch für einen derartigen Kunststoff ist Polytetrafluorauch beide gleichzeitig bewegen. Wichtig ist, daß die äthylen; jedoch können auch andere Kunststoffe mit Platte in Anlage mit der Auflage ist, bevor das 50 geringer Reibung für das völlige oder teilweise ÜberWerkzeug zurückgezogen wird. Hierauf wird dieses ziehen des Werkzeugs verwendet werden. Zusätzlich in seine angehobene Stellung gebracht, während die zur Verminderung der für das Ein- und Ausbringen Platte noch in Anlage mit der Auflage bleibt, und des Messers notwendigen Kraft hat ein solcher Uberdanach wird die Platte endgültig in ihre obere Stel- zug auch die Wirkung, die Schärfe des Werkzeugs lung angehoben. Die Bewegung der Platte 60 kann 55 über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, als entweder durch eine Einrichtung zur Bewegung der es demgegenüber bei einem nicht überzogenen Mes-Stange58 relativ zum Hauptteil des Kerbkopfes 44 ser der Fall ist

oder durch Befestigung der Stange 58 an der Halte- Mit Bezug auf F i g. 1 wird der Betrieb der Vorrang 56 und Einrichtungen zum Anheben des gesam- richtung erläutert. Die hin- und hergehende Schneidten Kerbkopfes im ganzen erhalten werden. 60 klinge 46 bewegt sich entlang gewünschter Linien,

Es ist zu bemerken, daß bei der Bewegung des z. B. der Linie 90, auf der Auflage 18, um entspre-

Kerbwerkzeugs 48 in seine unterste Stellung seine chende Musterstücke daraus in Abhängigkeit von

scharfe Spitze in den Werkstoff der Unterlage 16 über die Steuerung erhaltenen Signalen auszuschnei-

eindringt, so daß ein sauberer Schnitt in allen den. Zusätzlich hierzu wird der Kerbkopf 44 betätigt,

Lagen der Auflage und insbesondere in denen, 65 so daß das Kerbwerkzeug 48 an bestimmten Punk-

die der Unterlage zunächst liegen, erhalten wird. ten 92 der Schneidlinie Markierungskerben ausbildet

Aus diesem Grund ist die Unterlage, wie er- Das kann vor oder nach dem Schneiden der Linie 90

wähnt, aus einem leicht zu schneidenden Werkstoff geschehen. Die Werkzeuge 46,48 arbeiten deshalb

periodisch oder abwechselnd und unabhängig voneinander in der Weise, daß, wenn das eine in der Schneidstellung ist, das andere in seiner angehobenen Stellung ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können an irgendeinem Punkt eines Musters oder Stückes Kerben oder Lochungen mit großer Genauigkeit hergestellt werden. Diese Kerben können in eine Auflage 18 entlang einer geschnittenen oder ungeschnittenen Linie, wie die Linie 90, eines Stückes eingeschnitten werden. Ferner kann das Kerbwerkzeug 48 auch dazu verwendet werden, einzelne Schlitze oder kreuzförmige Schnitte, wie den Schnitt 94, an irgendeinem Punkt innerhalb des Außenumfangs des Musterstückes herzustellen, wobei ein kreuzförmiger Schnitt lediglich aus zwei rechtwinklig zueinander gelegten Kerbschnitten besteht. Auf Grund seiner Stößel- oder Eintauchbewegung und auf Gmnd seiner relativ geringen Abmessung von der Vorder- zur Hinterkante kann das Messer Einschnitte entlang einer Schnittlinie herstellen, ohne daß irgendein Teil des Einschnittes sich über die durch die Schnittlinie bestimmte Grenze des Musterstückes hinaus erstreckt. Damit ist es möglich, daß zwei Musterstücke, wie die Stücke 96 und 98, zusammen eine gemeinsame Grenzlinie 100 bilden, was die Notwendigkeit, zwischen solchen Stücken einen Abstand mit späterem Abfallmaterial zu lassen, beseitigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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In jedem Fall ist es bei gegenwärtig bekannten VorPatentanspruch: richtungen zur Ausbildung solcher Kerben im allgemeinen nicht möglich, ein Stück oder eine Markie-

Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden und rung an einem solchen Stück auszubilden, wobei zwei Kerben bzw. Lochen von Flachmaterial, z. B. 5 gekerbte Kanten von zwei verschiedenen Teilen eine Gewebe, mit einer das Material tragenden Fläche, Grenzlinie gemeinsam haben, wenn nicht das eine mit einem oberhalb dieser Fläche angeordneten der oder beide geschnittenen Teile relativ zum Rest Hauptschlitten, wobei die tragende Fläche und der Auflage nach dem Schneiden und vor dem der Hauptschlitten relativ zueinander in einer Lochen oder Kerben ve^choben werden. Um ein ersten Koordinatenrichtung (AT-Koordinate) be- ίο Kerben ohne Verschiebung der Teile ermöglichen zu weglich sind, mit einem vom Hauptschlitten ge- können, muß entlang jeder zu kerbenden Kante ein tragenen, diesem gegenüber in einer zweiten gewisser Materialüberstand vorgesehen werden, der Koordinatenrichtung (Y-Koordinate) beweg- dann abfällt. Das liegt in den meisten Fällen daran, baren, ersten Schneidkopf, der ein gerades daß das Kerbwerkzeug keinen Schnitt ausführen Schneidwerkzeug aufweist, das gegen das auf der 15 kann, bei dem es gewissermaßen in die Auflage eintragenden Fläche liegende Material zur Anlage taucht, so daß bei seiner Verwendung zur Herstelkommt und dieses bei seiner Bewegung in der lung von Kerben etwas Abfallmaterial am Rand des Ebene dieser Fläche entlang einer Linie schnei- Musterstückes gelassen werden muß, um Platz für det, gekennzeichnet durch einen vom die Führung des Werkzeugs zur richtigen Stellung zu Hauptschlittcn (22) getragenen und an diesem 20 schaffen und einen Schnitt im allgemeinen rechiin der zweiten Koordinatenrichtung (y-Koordi- winklig zur Kante des Stückes oder der Auflage ausnate) beweglichen zweiten Schneidkopf (44) mit zuführen, wie das für eine Kerbe oder Lochung noteinem an sich bekannten in das und aus dem zu wendig ist. Bei solchen Werkzeugen, die stößelartig schneidenden, auf der tragenden Fläche (17) gela- beim Schnitt eintauchen können, so daß das Werkgerten Material stößelartig bewegbaren Kerb- 25 zeug aus dem Material herausgezogen und in eine bzw. Lochwerkzeug (48). für eine Kerbung oder Lochung .ichtige Stellung,

ohne die Notwendigkeit in Abfallmaterial arbeiten zu müssen, gedreht werden kann, ist die minimale Länge

des normalerweise ausgeführten Schnittes für eine

30 Kerbe doch noch viel zu lang, so daß dennoch Abfallmaterial vorgesehen werden muß, um die überschüssige Länge jedes solchen Kerbschnittes aufzu-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum nehmen.

selbsttätigen Schneiden und Kerben bzw. Lochen von Es ist auch vorgeschlagen worden (deutsche Offen Flachmaterial, z. B. Gewebe, mit einer das Material 35 legungsschrift 1 919 572), ein beispielsweise aus tragenden Fläche, mit einem oberhalb dieser Fläche Kreide bestehendes Markierungsglied zum Herstelangeordneten Hauptschlitten, wobei die tragende len von Anzeigemarken auf der Flachmaterialauflage Fläche und der Hauptschlitten relativ zueinander in zu verwenden. Hierbei ist die Flachmaterialauflage einer ersten Koordinatenrichtung (X-Koordinate) be- ζ. B. in der Af-Koordinatenrichtung bewegbar, wähweglich sind, mit einem vom Hauptschlitten getra- 40 rend an einem feststehenden, den die Flachmaterialgenen, diesem gegenüber in einer zweiten Koordina- auflage tragenden Tisch überspannenden Querhaupt tenrichtung (y-Koordinate) bewegbaren, ersten zwei Werkzeugschlitten — in der K-Koordinatenrich-Schneidkopf, der ein gerades Schneidwerkzeug auf- tung bewegbar — gelagert sind, von denen einer ein weist, das gegen das auf der tragenden Fläche lie- Schneidwerkzeug und der andere das Markierungsgende Material zur Anlage kommt und dieses bei 45 glied! trägt, das auf d^n Fiachmaterial nur zeitweise seiner Bewegung in der Ebene dieser Fläche entlang eine Markierung liefern soll, die später gelöscht oder einer Linie schneidet. entfernt werden kann.

Zum Schneiden von Musterstücken aus Flach- Gegenüber diesem nicht dem Stand der Technik

material und insbesondere zum Schneiden solcher zuzurechnenden Vorschlag und gegenüber dem Be-

Stücke aus einem Stapel mehrerer Lagen aus Flach- 5° kannten besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine

material sind lediglich Vorrichtungen bekannt, die Vorrichtung zu schaffen, mit der Teile aus einer

einerseits mit relativ großem Zeitaufwand und ande- Auflage aus Flachmaterial in leistungsfähiger Weise

rerseits relativ wenig leistungsfähig arbeiten, da es ausgeschnitten und gekerbt oder gelocht werden

bei vielen derartigen Schneidvorgängen an einer Auf- können, um Anzeigemarken od. dgl. zu bilden. Ins-

lage aus Flachmaterial nämlich notwendig ist, Ker- 55 besondere soll eine Vorrichtung geschaffen werden,

ben oder Lochungen entlang oder innerhalb einer mit der die Stücke in beliebiger Reihenfolge geschnit-

Schneidlinie auszuführen, um Punkte anzugeben, an ten oder gelocht werden können und wobei keinerlei

welchen die Stücke weiter bearbeitet oder mit ahn- Abfallmaterial oder Überstand absichtlich für das

liehen Punkten von anderen ausgeschnittenen Teilen Lochen vorgesehen werden muß. Da für das Lochen

verbunden werden sollen, um verschiedenartige Ge- 60 oder Kerben ein Eintauchschnitt notwendig ist, befin-

genstände, für die die Stücke ausgeschnitten wurden, det sich während dieses Vorgangs das entlang einer

herzustellen. vorgegebenen Linie sich bewegende Schneidwerkzeug

Diesem Zweck dienende bekannte Vorrichtungen kurzzeitig in Ruhestellung und umgekehrt:, so daß

erfordern normalerweise, daß die Bedienungsperson der Schneid- und der Kerb- bzw. Lochvorgnng ziem-

erst ein Stück oder mehrere Stücke eines Musters 65 lieh gleichzeitig stattfinden.

schneidet und, nachdem diese Stücke insgesamt aus Der Lösung der gestellten Aufgabe dient eine Vorder Auflage herausgeschnitten sind, diese nochmals richtung der eingangs genannten Gattung, die gebearbeitet, um die notwendigen Kerben herzustellen. kennzeichnet ist durch einen vom Hauptschlitten