DE2116392B2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen schneiden von flachmaterial - Google Patents

Description

einem Energieausfall des elektrischen Antriebs das

Schneidwerkzeug mit Hilfe einer Einrichtung außer

35 Eingriff mit dem zu schneidenden Flachmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bringbar ist. Vorzugsweise wird das Schneidwerkzeug

selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial, z. B. Ge- über eine elektromagnetische Kupplung sowie eine

webe, mit einer das Material tragenden Fläche, mit kinematische Kelle in Eingriff mit dem zu schneiden-

einem in einer Koordinatenrichtung (^-Koordinate) den Flachmaterial gehalten, und bei Entregung der

gegenüber der Tragfläche beweglich gelagerten 40 Kupplung bringen unter einer Vorspannung stehende

Hauptschlitten und mit einem vom Hauptschlitten Elemente dus Schneidwerkzeug außer Eingriff mit

getragenen, mit diesem in der ersten Koordinaten- dem Flachmatcrial.

richtung (A"-Koordinate) beweglichen und dieser ge- Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus

genüber in einer zweiten Koordinatenrichtung ^der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei-

(y-Koordinate) bewegbaren an einem Werkzeug- 45 ^sP^{iels des} Erfindungsgegenstandes,

schlitten befindlichen Schneidkopf, der ein auf und F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer

ab bewegbares, um seine vertikale Achse drehbares Schneidvorrichtung, bei der der Erfindungsgegen-

Schneidwerkzeug aufweist. ^{stand zur} Anwendung kommt;

Bei der Herstellung von Kleidungsstücken, Teilen F i g. 2 ist eine Vorderansicht des Schneidgeräts für die Polsterei u. dgl. aus Geweben oder gleicharti- so der F i g. 1 mit seiner zugehörigen Trag- und Angern Flachmaterial, die hier als Schnittstücke be- triebseinrichtung;

zeichnet werden, werden diese Schnittstücke häufig F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3 in

mit Handschneidegeräten mit elektrisch angetriebe- der F ig. 2;

nen Klingen oder Schneidblättern aus Flachmaterial- F i g. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie 4-4 in

auflagen ausgeschnitten. Bei einem solchen Hand- 55 der Fig. 2;

schneidegerät schließt der Arbeiter einen Schalter F i g. 5 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem Maß-

zum Beginnen der Hin- und Herbewegung der Klinge stab.

und führt dann das Schneidgerät sowie die Klinge Kleidungs-, Polster- und andere Gewebestücke

entlang einer gewünschten Schnittlinie an der Ober- werden normalerweise aus einer Anzahl von mitein-

flache der Auflage. Wenn der Arbeiter eine Beendi- 60 ander vernähten Schnittstücken gebildet. Diese

gung des Schneidvorgangs wünscht, so bringt er den Schnittstücke werden ihrerseits meist aus Gewebela-

Schalter in die Aus-Stellung zurück oder hält einfach gen ausgeschnitten, die zuerst eine über der anderen

das Schneidgerät ortsfest. Da das Schneidgerät stan- zur Bildung einer Auflage ausgebreitet werden. Dann

dig der Handkontrolle des Arbeiters unterliegt, ar- wird entweder ein von Hand oder automatisch ge-

beitet es im Fall einer Stromunterbrechung nicht un- 65 steuertes Schneidgerät über die Auflage geführt, das

gesteuert oder unkontrolliert. Bei automatischen daraus die Schnittstücke schneidet.

Schneidvorrichtungen mit einer numerischen Steue- Eine automatische Schneidvorrichtung 10, bei der

rung oder einem Rechner zur Kontrolle der Bewe- der Erfinditngsgegenstand zur Anwendung kommt

und die zur Durchführung dieses Schneidvorgangs dient, ist in F i g. 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 eindringeo kann, z. B. aus einem porösen, geschäumten Werkstoff, wie Polyäthylen. Eine nähere Beschreibung der Unterlage 16 wie auch anderer mit der Schneidvorrichtung zusammenhängender Merkmale ist der deutschen Offenlegungsschrift 2 001 860 zu entnehmen.

Entlang der Längsseiten des Tisches 12 sind Zahnstangen 22 angeordnet, auf denen ein Hauptschlitten 24, in der Längs- oder ^-Koordinatenrichtung 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 A'-Richtung erhält. Ein Werkzeugschlitten 32 läuft auf einer Führungsstange 34 und Leitspindel 36 des Schlittens 24. Die Leitspindel 36 wird von einem zugehörigen Motor 38 angetrieben, der ebenfalls von der Steuerung 30 über die Leitung 28 Signale empfängt. Die Leitspindel 36 greift in eine nidit gezeigte Spindelmutter des Werkzeugschlittens 32, so daß letzterer quer zur Auflage 20 oder in der V-Richtung bewegt wird. Damit könn.en der Werkzeugschlitten 32 und das daran befestigte Schneidwerkzeug entlang irgendeiner Sichnittlinie auf der Oberfläche der Auflage 20 bewegt werden, um gewünschte Schnittstücke aus dieser Auflage zu schneiden.

Der Schneidkopf 41 (F i g. 2 bis 5) wird von einem Support 40 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 ein unteres Armpaar 53 und ein oberes Armpaar 54 angebracht sind, wobei jeder der Arme von der Platte 51 nach vorn ragt. Die Arme 53 und 54 tragen zwei zylindrische Führungen 57, die ihrerseits ein Querstück 64 gleitend halten. An dem Querstück 64 ist der Schneidkopf 41 befestigt, so daß bei einer Gleitbewegung des Querstücks 64 vertikal entlang der Führungen 57 der Schneidkopf 41 zur tragenden Fläche 18 hin oder von dieser weg bewegt werden kann, um das Schneidwerkzeug in und außer Schneideingriff mit der Auflage 20 auf der Fläche 18 zu bringen. Der Schneidkopf 41 hat ein herausragendes Schneidwerkzeug 47, das von unterschiedlicher Ausbildung sein kann, z. B. eine Messerklinge, die entlang ihrer Längsachse auf und ab bewegt wird, und zwar durch einen in dem Schneidkopf angeordneten Motor, während ein anderer Motor dazu vorgesehen ist, das Schneidwerkzeug um seine vertikale Achse zu drehen, so daß es tangierend zur Schnittlinie gehalten wird.

In Fig. 3 sind mit ausgezogenen Linien das Querstück 64 und der Schneidkopf 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 od. dgl. in Schneideingriff ist, so kann es, und das ist bevorzugt auch der FaIL wenn es ein auf und ab bewegbares Werkzeug ist, in die tragende Fläche 18 der Unterlage 16 während wenigstens eines Teiles jedes Hubes eindringen, so daß mit Sicherheit auch die unteren Schichten der Auflage geschnitten werden.

Das Querstück 64 und der Schneidkopf 41 stehen erfindungsgemäß unter einer Kraftwirkung in Rich-

tung 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 den Schneidkopf einwirkt. Bei einem Ener- gieausfail wird die elektromagnetische Kupplung eniregt und gelöst, so daß das Querstück und der Schneidkopf, 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 Krattwirkung 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 Antriebsmot.M 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 Eigangsseite der Kupplung 44 über eine Welle 63 verbunden, während die Ausgangsseite der Kupplung über eine Welle 66 an das Kegelradgetriebe 43 und damit an die kinematische Kette angeschlossen ist. Die Kupplung ist normalerweise während des Betriebes der Schneidvorrichtung 10 erregt (eingekuppelt), so daß bei Drehung des Motors 42 in der einen oder andere 1 Richtung die Welle 45 ebenfalls 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 sie¹! nach beiden Seiten vom Kurbelarm 60 erstreckt und an jedem Ende drehbar einen der beiden gleichartigen Gelenkarme 62 aufnimmt. Das entgegengesetzte Ende jedes Gelenkarms 62 ist, wie F i g. 2 zeigt, drehbar mit je einem zugeordneten Drehzapfen 74 am Schneidkopf 41 verbunden. Es ist klar, daß bei Drehung der Welle 45 durch den Motor 42 zue'ft in der einen und dann in der anderen Richtung der Schneidkopf 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 verhindern, daß der Schneidkopf 41 und das Querstück 64 in der unteren Stellung bei Energieausfall festgelegt werden, wenn nämlich eine Totlage erreicht wird, bei der die Achse der Drehzapfen 74, die Achse 68 und die Achse der Welle 54 miteinander in einer Linie liegen. In diesem Fall bringt die Feder 76 die Gelenkarme 62 dazu, die Achse 68 aus dieser Linie oder Totlage mit der Welle 45 und den Drehzapfen 74 zu bewegen. Wenr· im Zeitpunkt der Totlage 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 Schneidkopfes einzuleiten, und die Klinge 47 würde demzufolge weiterhin mit der

Auflage 20 in Eingriff bleiben und diese schneiden. Diese Möglichkeit vermeidet jedoch die Feder 76, so daß mit Sicherheit ein blockierter Zustand der Gelenkverbindung verhindert wird.

Aus Vorstehendem wird klar, daß die beschriebene Einrichtung zum Anheben und Absenken des Schneidkopfes 41 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 Ausgabe von Stellungssignalen zu den Antriebsmotoren 26 und 38 des

Schlittens, und die Schneidvorrichtung kommt zum Halten. Dieses Anhalten kann jedoch auf Grund der Trägheit nicht sofort geschehen, und die Vorrichtung kann sich ungesteuert noch eine geringe Strecke bewegen, bis sie zum Halten kommt. Jedoch wird im Moment des Energieausfalls die Kupplung 44 als Folge der Entregung wegen der fehlenden Energie gelöst, so daß die Federn 49 sofort das Schneidwerkzeug außer Eingriff mit der Auflage 20 bringen, wo-ίο durch während des größten Teiles der unkontrollierten Bewegung der Schneidvorrichtung das Schneidwerkzeug mit der Auflage nicht in Eingriff ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 gung des Schneidgeräts gegenüber der Auflage ist das Patentansprüche: jedoch nicht der Fall. Um das Schneidwerkzeug entlang einer gewünsch-

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden ten Schnittlinie zu bewegen, ist der Schneidkopf an von Flachmaterial, z. B. Gewebe, mit einer das S einem Schlitten gelagert, der in einer Koordinaten-Material tragenden Fläche, mit einem in einer richtung bewegbar ist, während dieser Schlitten wie- Koordinatenrichtung (AT-Koordinate) gegenüber derum auf einem Hauptschlitten gelagert ist, der in der Tragfläche beweglich gelagerten Hauptschiit- einer zweiten Koordinatenrichtung bewegbar ist. Die ten und mit einem vom Hauptschlitten getrage- Bewegung des Schneidwerkzeugs entlang der Schnitt- nen, mit diesem in der ersten Koordinaten- io linie erfolgt im allgemeinen mit einer recht hohen richtung (X-Koordinate) beweglichen und dieser Geschwindigkeit, so daß die bewegten Teile ein begegenüber in einer zweiten Koordinatenrichtung trächtliches Bewegungsmoment haben, was bei Aus-(y-Koordinate) bewegbaren an einem Werkzeug- fall der Energie dazu führt, daß das Schneidgerät mit schlitten befindlichen Schneidkopf, der ein auf dem Schneidkopf im Leerlauf noch eine Strecke über und ab bewegbares, um seine vertikale Achse 15 den Punkt, an dem der Energieausfall eintrat, sich drehbares Schneidwerkzeug aufweist, da- hinausbewegt. Das Trägheitsmoment der bewegten durch gekennzeichnet, daß unmittelbar Teile macht es schwierig oder unmöglich, da mit dem nach einem Energieausfall des elektrischen An- Energieausfall auch jegliche Steuerung fehlt, diese triebs das Schneidwerkzeug (47) mit Hilfe einer Teile sofort anzuhalten, selbst wenn man versuchen Einrichtung außer Eingriff mit dem zu schneiden- 20 wollte, Bremsen zu benutzen. Zwar kann der wänden Flachmaterial (20) bringbar ist. rend der umgesteuerten Weiterbewegung des Schneid-

2. Vorrichtung nach Anspruch ], dadurch ge- geräts ausgeführte Schnitt sehr gering sein, jedoch kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (47) kann das ausreichen, die zu dieser Zeit bereits geüber eine elektromagnetische Kupplung (44) so- schnittenen Schnittstücke zu ruinieren, woraus sich wie eine kinematische Kette (66, 43, 45, 60, 62) 25 ein beträchtlicher finanzieller Verlust und Mehrarin Eingriff mit dem zu schneidenden Flachmate- beit ergeben.

rial (20) gehalten ist und bei Entregung der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Kupplung (44) unter einer Vorspannung stehende Einrichtung zu schaffen, die bei einem Energieausfall

Elemente (49) das Schneidwerkzeug (47) außer trotz einer Weiterbewegung des Schneidgeräts ein

Eingriff mit dem Flachmaterial bringen. 30 Schneiden des Flachmaterials verhindert.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unmittelbar nach