DE2116392A1

DE2116392A1 - Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial

Info

Publication number: DE2116392A1
Application number: DE19712116392
Authority: DE
Inventors: David Raymond West Hartford Conn. Pearl (V.St.A.). P
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Technology LLC
Priority date: 1970-04-01
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1971-10-14
Also published as: GB1342689A; US3626796A; FR2083216A5; DE2116392C3; DE2116392B2

Description

Vorrichtung zum Schneiden von Flaohmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial mit einer das Material tragenden Fläche, mit einem an einem Schneidgerät hervorragenden Schneidwerkzeug, mit einem Support für das Schneidgerät, mit einem elektrischen Antrieb zur selbsttätigen Bewegung des Supports des Schneidgeräts gegenüber der tragenden Fläche oder umgekehrt, so daß das Schneidwerkzeug einer bestimmten Schnittlinie an dem aufgelagerten Flachmaterial folgt, mit das Schneidgerät in bezug auf den Support zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Werkzeug in Schneideingriff mit dem aufgelagerten Material ist, und einer zweiten Stellung, in welcher das Schneidwerkzeug außer Eingriff mit dem aufgelagerten Material ist, beweglich haltenden Einrichtungen und mit einen Antrieb zur Bewegung des Sohneidgeräts zwischen der ersten und zweiten Stellung in bezug auf seinen Support.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung mit automatischer Steuerung zum Schneiden von Flachmaterial

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mit einer Einrichtung zum sofortigen Entfernen des Schneidwerkzeugs dieser Vorrichtung vom gerade geschnittenen Material bei Auftreten eines Energieausfalls oder einer Stromunterbrechung.

Bei der Herstellung von Kleidungsstücken, Teilen für die Polsterei und dgl. aus Geweben oder gleichartigem Flaehmaterial, die hier als Schnittstücke bezeichnet werden, werden diese Schnittstücke heutzutage meist mit Handschneidegeräten mit elektrisch augetriebenen Klingen oder Schneidblättern aus Flachmaterialauflagen ausgeschnitten. Bei einem solchen Handschneidgerät schließt der Arbeiter einen Schalter zum Beginnen der Hin- und Herbewegung der Klinge und führt dann das Sehneidgerät sowie die Klinge entlang einer gewünschten Schnittlinie an öer Oberfläche der Auflage. Wenn der Arbeiter eine Beendigung des Schneidvorgangs wünscht, so bringt er den Schalter in die Aus-Stellung zurück oder hält einfach das Sehneidgerät ortsfest. Da das Sehneidgerät ständig der Handkontrolle des Arbeiters unterliegt, arbeitet es im Fall einer Stroinunterbrechung nicht ungesteuert oder unkontrolliert. Bei automatischen Schneidvorrichtungen mit einer numerischen Steuerung oder einem Keehner zur Kontrolle der Bewegung des Schneidgeräts gegenüber der Auflage ist das jedoch nicht der Fall. Wenn die Energie oder der Strom ausfällt, so fehlt bei einer derartigen Vorrichtung das Signal von der Steuerung und damit wird der Weg des Schneidgeräts bzw. seines Schneidwerkzeugs nicht langer gesteuert. Der Energieausfall führt selbstverständlich auch zu einem Ausfall der Antriebskraft für das Instellungbringen des Sohneidgeräts sowie für die Hin— und Her- oder sonstige Bewegung des Schneidwerkzeugs, jedoch kann aufgrund von Trägheit das Schneidgerät sich weiterbewegen und für eine kurze Zeit nach dem Energieausfall nceh schneide?!)- feis es

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zum Halten kommt. Üblicherweise wird zwar der während dieser kurzen Zeit ausgeführte Schnitt sehr gering sein, jedoch kann das ausreichen, die zu dieser Zeit geschnittenen Schnittstücke zu ruinieren, woraus sich ein beti'ächtlieher finanzieller Verlust ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und für eine derartige, automatisch gesteuerte Vorrichtung eine bei Energieausfall sofort arbeitende Einrichtung, die das Schneidwerkzeug über die Materialauflage anhebt, zu schaffen, wobei diese Einrichtung zu jedem Augenblick arbeiten und das Schneidwerkzeug anheben soll, ohne jedoch den Normalbetrieb des Schneidgeräts zu stören.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erf indungsgerjäß für eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß unmittelbar auf einen Energieausfall für den elektrischen Antrieb eine Einrichtung das Schneidgerät in die zweite Stellung bewegt.

Die gestellte Aufgabe wird damit, wie der folgenden Beschreibung zu entnehmen ist, gelöst.

Vorzugsweise besteht die Einrichtung zur sofortigen Bewegung des Sehneidgeräts bei Energieausfall in die zweite Stellung aus einer Kraft, z.B. einer Vorspannkraft, unterliegenden Teilen, die das Schneidgerät in die zweite Stellung mit Bezug auf den Support bringen.

In vorteilhafter Weise hat die Einrichtung zur Bewegung des Schneidgeräts zwischen der ersten und zweiten Stellung mit _t Bezug auf den Support einen Motor uad eine kinematische

Kette zwischen diesem und dem Schneidgerät, während die Einrichtung zur Bewegung des Schneidgeräts in die zweite Stellung unmittelbar bei einem Stromausfall eine elektroma gnefcische Kupplung in der kinematischen Kette enthält, die bei Entregung das Schneidgerät vom Motor freigibt, so daß die der Kraft unterliegenden Teile das Schneidgerät in die zweite Stellung bringen.

Vorzugsweise ist der das Schneidgerät in seiner Lage einstellende Motor ein selbstbremsender Elektromotor.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes.

Pig; i ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung, bei der der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Schneidgeräts der Fig. i mit seiner zugehörigen Trag- und Antriebseinrichtung;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 2; Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie k-k in der Fig. 2 Fig. 5 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab.

Kleidungs-, Polster- und andere Gewebestücke werden normalerweise aus einer Anzahl von miteinander vernähten Schnittstüeken gebildet. Diese Schnittstücke werden ihrerseits meist aus Gewebelagen ausgeschnitten, die zuerst eine über

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der anderen zur Bildung einer Auflage ausgebreitet werden. Dann wird entweder ein von Hand oder automatisch gesteuertes Schneidgerät über die Auflage geführt, das daraus die Schnittstücke schneidet. Eine automatische Schneidvorrichtung 10, bei der der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt und die zur Durchführung dieses Schneidvörgangs dient, ist in Fig. 1 gezeigt. Sie enthält einen Tisch 12 mit Beinen 14 und einer Unterlage 16 aus durchdringbarem Werkstoff, die eine tragende Fläche 18 für das zu schneidende Material bildet, das als Auflage 20 dargestellt ist. Die Unterlage 16 besteht aus einem Werkstoff, in den das Schneidwerkzeug leicht eindringen kann, z.B. aus einem porösen, geschäumten Werkstoff, wie "Ethafoam", ein von der Dow Chemical Company hergestelltes geschäumtes Polyäthylen. Eine nähere Beschreibung der Unterlage 16 wie auch anderer mit der Schneidvorrichtung zusammenhängender Merkmale sind der Patentanmeldung P 20 Oi 860.4 zu entnehmen.

Entlang der Längsseiten des Tisches 12 sind Zahnstangen 22 angeordnet, auf denen ein Hauptsohlitten 24, in der Längs- oder X-Koordiantenrichtung beweglich, gelagert ist. Nicht gezeigte Ritzel im Hauptschlitten 24 greifen in die Zahnstangen 22 und werden von einem Motor 26 angetrieben, der über die Leitung. 28 von einer zugeordneten numerischen Steuerung oder einem Rechner 30 Signale zum Antrieb des Schlittens 24 in der X-Richtung erhält. Ein Werkzeugschlitten 32 läuft auf einer Führungsstange 3'± und Leitspindel 36 des Schlittens 24. Die Leitspindel 36 wird von einem zugehörigen Motor 30 angetrieben, der ebenfalls von der Steuerung 30 über die Leitung 28 Signale empfängt. Die Leitspindel 36 greift in eine nicht gezeigte Spindelmutter des Werkzeugschlittens 32, so daß letzterer quer zur Auflage 20 oder in

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der Y-Richtung bewegt wird. Damit können der Werkzeugschlitten 32 und das daran befestigte Schneidgerät entlang irgendeiner Schnittlinie auf der Oberfläche der Auflage 20 bewegt werden, um gewünschte Schnittstücke aus dieser Auflage zu schneiden.

Das Schneidgerät 41 (Fig. 2 bis 5) wird von einem Support getragen, der seinerseits am Werkzeugschlitten 32 befestigt ist. Der Support 40 ist mit einem rückwärtigen Winkelstück 50 versehen, das durch Schrauben 52 am Werkzeugschlitten 32 befestigt ist. Er hat auch eine vertikale Platte 51» an der ei^v unteres Armpaar 53 und ein oberes Armpaar 54 angebracht sind, wobei jeder der Arme von der Platte 51 nach vorne ragt. Die Arme 53 und 54 tragen zwei zylindrische Führungen 57, die ihrerseits ein Querstück 64 gleitend halten. An dem Querstück 64 ist das Schneidgerät 4i befestige, so daß bei einer Gleitbewegung des Querstücks 64 vertikal entlang der Führungen 57 des Schneidgeräts 41 zur tragenden Fläche 18 hin oder von dieser weg bewegt werden kann, um das Schneidwerkzeug in und außer Sehneideingriff mit der Auflage 20 oder einem anderen zu schneidenden, auf der Fläche 18 befindlichen Material zu bringen. Das Schneidgerät 41 hat ein herausragendes Schneidwerkzeug 47, das von unterschiedlicher Ausbildung sein kann, z.B. eine Messerklinge, die entlang ihrer Längsachse hin- und her- sowie relativ zum Hauptteil des Schneidgeräts 41 bewegt wird, und zwar durch einen in diesem Haupteil angeordneten Motor, während ein anderer Motor dazu vorgesehen ist, die Klinge um ihre Hin- und Herbewegungsachse zu drehen, so daß es tangierend zur Schnittlinie gehalten wird. Weitere Beispiele für das Schneidwerkzeug 47 mit Hin- und Her- oder Drehbewegung sind in der schon erwähnten Patentanmeldung P 20 01 86O.4 gegeben.

In Fig. 3 sind mit ausgezogenen Linien das Querstück 64

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und das Schneidgerät 41 in der unteren Lage dargestellt, in welcher das Schneidwerkzeug 47 mit der Materialauflage 20 in Eingriff ist, und mit gestrichelten Linien sind die Teile in ihrer angehobenen Lage gezeigt, in der das Schneidwerkzeug 47 außer Eingriff mit dem Material ist. Wenn das Schneidwerkzeug mit dem Tuch.oder dgl. in Schneideingriff ist, so kann es, und das ist bevorzugt auch der Fall, wenn es ein hin- und hergehendes Werkzeug ist, in die tragende Fläche 18 der Unterlage 16 während wenigstens eines Teiles jedes Hin- und Herhubes eindringen, so daß mit Sfcbjerheit auch die unteren Schichten der Auflage geschnitten werden.

Das Querstück 64 und das Schneidgerät 41 stehen erfindungsgemäß unter einer Kraftwirkung in Richtung auf ihre angehobene Lage und sie werden zwischen ihrer oberen, angehobenen sowie der unteren Lage durch einen Motor bewegt, der über eine kinematische Kette mit einer elektromagnetischen Kupplung auf das Schneidgerät einwirkt. Bei einem Energieausfall wird die elektromagnetische Kupplung entregt und gelöst, so daß das Querstück und das Schneidgerät, wenn sie in ihrer unteren Lage sind, durch die einwirkende Kraft angehoben werden können. Für den Antrieb und für das Aufbringen der Kraft zum Anheben können verschiedene Ausbildungen möglich sein. Im Beispiel wird die Kraftwirkung von zwei Zugfedern 49 erzeugt, die je zwischen einen Arm 70 am Querstück 64 und eine an der Platte 51 befestigte Konsole 72 geschaltet sind, Der Antriebsmotor ist ein selbstbremsender, umkehrbarer Elektromotor 42, und die kinematische Kette enthält eine elektromagnetische Kupplung 44, ein Kegelradgetriebe 43» eine Welle 45» einen Kurbelarm 60 und zwei Gelenkarme 62. Der Motor 42 ist mit der Eingangsseite der Kupplung 44 über eine Welle 63 verbunden, während die Ausgangsseite der Kupplung über eine Welle 66 an das Kegelradgetriebe 43 angeschlossen ist. Die Kupplung

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iöt normalerweise während des Betriebes der Schneidvorrichtung 10 erregt (eingekuppelt), so daß bei Drehung des Motors 42 in der einen oder anderen Richtung die Welle 45 ebenfalls damit in der entsprechenden Richtung angetrieben wird.

Der Kurbelarm 60 ist an der Welle 45 befestigt, so daß er mit dieser dreht. An seinem anderen Ende ist eine zur Welle 45 parallele Achse 68 fest angebracht, die sich nach beiden Seiten vom Kurbelarm 6ö erstreckt und an jedem Ende drehbar einen der beiden gleichartigen Gelenkarme 62 aufnimmt. Das entgegengesetzte Ende jedes Gelenkarms 62 ist, wie Fig. 2 zeigt, drehbar mit je einem zugeordneten Drehzapfen 74 am Hauptteil des Schneidgeräts 41 verbunden. Es ist klar, daß bei Drehung der Welle 45 durch den Motor 42 zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung das Schneidgerät 41 und das Querstück 64 durch den Kurbelarm 60 und die Gelenkarme 62 angehoben und gesenkt werden, wie Fig. 3 erkennen läßt.

Durch eine einseitig wirkende Feder 76 wird verhindert, daß das Schneidgerät 41 und das Querstück 64 in der unteren Stellung bei Energieausfall festgelegt werden, wenn die Achse der Drehzapfen 74, die Achse 68 und die Achse der Welle 45 miteinander in einer Linie liegen, indem die Feder 76 die Gelenkarme 62 zwingt, die Achse 68 aus dieser Linie oder Totlage niit der Welle 45 und den Drehzapfen 74 zu bewegen. Die Totlage wird erreicht, wenn, wie Fig. 3 zeigt, bei unterer Lage des Schneidgeräts 41 die Achsen der Drehzapfen, der Achse 68 und der Welle 45 in der gleichen vertikalen Ebene sind. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Energie ausfällt, so wären die Zugfedern 49 ohne die Hilfe der Feder 76 nicht in der 'Lage, die Achse 68 zu verschieben, wie es notwendig ist, um die Aufwärtsbewegung des Schneidgeräts einzuleiten, und die Klinge 47 würde demzufolge weiterhin mit der Auflage

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in Eingriff bleiben und diese schneiden. Diese Möglichkeit vermeidet jedoch die Feder 76, indem sie die Achse 68 gegenüber den Drehzapfen 7^ und der Welle k5 aus der Linie bringt, so daß mit Sicherheit ein blockierter Zustand der Gelenkverbindung verhindert wird.

Aus Vorstehendem wird klar, daß die beschriebene Einrichtung zum Anheben und Absenken des Schneidgeräts 'kl als Schutzvorrichtung zur Verhinderung eines Schadens an dem zu schneidenden Material bei einem Energieausfall arbeitet. Wenn die Energie ausfällt, so beendet die von dieser Energie abhängige Steuerung 30 die Aussendung von Stellungssignalen zu den Antriebsmotoren 26 und 38 des Schlittens, und das Schneidgerät kommt zum Halten. Dieses Anhalten kann jedoch aufgrund der Trägheit nicht sofort geschehen und das Schneidgerät kann sich ungesteuert nooh eine geringe Strecke bewegen, bis es zum Halten kommt. Jedoch wird im Moment des Energieausfalls die Kupplung hh als Folge der Entregung wegen der fehlenden Energie gelöst, so daß die Federn k9 sofort das Schneidwerkzeug außer Eingriff mit der Auflage 20 bringen, wodurch während des größten Teiles der unkontrollierten Bewegung des Schneidwerkzeugs dieses mit der Auflage nicht in Eingriff ist.

Patentansprüche;

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- 10 -

Claims

- ίο - Patentansprüche·

1. Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial mit einer das Material tragenden Fläche, mit einem an einem Schneidgerät hervorragenden Schneidwerkzeug, mit einem Support für das Schneidgerät, mit einem elektrischen Antrieb zur selbsttätigen Bewegung des Supports des Schneidgeräts gegenüber der tragenden Fläche oder umgekehrt, so daß das Schneidwerkzeug einer bestimmten Schnittlinie an dem aufgelagerten Flachmaterial folgt, mit das Schneidgerät in bezug auf den Support zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Werkzeug in Schneideingriff mit dein auf ge: agerten Material ist, und einer zweiten Stellung, in welcher das Schneidwerkzeug außer Eingriff mit dem aufgelagerten Material ist, beweglich haltenden Einrichtungen und mit einem Antrieb zur Bewegung des Schneidgeräts zwischen der ersten und zweiten Stellung in bezug auf seinen Support, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf einen Energieausfall für den elektrischen Antrieb eine Einrichtung das Schneidgerät (41) in die zweite Stellung bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur sofortigen Bewegung des Schneidgeräts (4l) bei Energieausfall in die zweite Stellung mit ein^r Kraft unterliegenden Teilen (49) versehen ist, die das Schneidgerät (41) in die zweite Stellung mit Bezug auf den Support (40) bringen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Schneidgeräts (41)

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zwischen der ersten und der zweiten Stellung mit Bezug auf den Support (40) einen Motor (42) und eine kinematische Kette zwischen diesem und dem Schneidgerät (41) aufweist und daß die Einrichtung zur Bewegung des Schneidgeräts in die zweite Stellung unmittelbar bei einem Stromausfall eine elektromagnetische Kupplung (44) in der kinematischen Kette enthält, die bei Entregung das Schneidgerät (4l) vom Motor (42) freigibt, so daß die der Kraft unterliegenden Teile (49) das Schneidgerät in die zweite Stellung bringen.

4. Elektrisch betriebene, automatisch gesteuerte Vorrichtung zum Sehneiden von auf einer tragenden Fläche gelagertem Flachmaterial, gekennzeichnet durch ein Schneidgerät (41) mit einem Schneidwerkzeug (47), durch einen Support (40) für das Schneidgerät (41), durch das Schneidgerät am Support beweglich auf die tragende Fläche (18) hin und von dieser weg haltende Einrichtungen (57» 64), durch eine erste Vorrichtung (49), die unter einer Kraft steht und zwischen das Schneidgerät sowie den Support geschaltet ist und das Schneidgerät von der tragenden Fläche weg bewegt, durch eine kinematische Kette zur Bewegung des Schneidgeräts in Richtung auf die tragende Fläche (18) und von dieser hinweg, durch eine elektromagnetische Kupplung (44) in der kinematischen Kette und durch einen mit der kinematischen Kette verbundenen Motor (42), der über die elektromagnetische Kupplung das Schneidgerät bewegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (42) ein selbstbremsender Elektromotor ist.

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Ün/Scli - 22 5*1