DE2116392C3

DE2116392C3 - Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial

Info

Publication number: DE2116392C3
Application number: DE2116392A
Authority: DE
Inventors: David Raymond West Hartford Conn. Pearl (V.St.A.)
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Technology LLC
Priority date: 1970-04-01
Filing date: 1971-03-30
Publication date: 1973-10-18
Also published as: FR2083216A5; DE2116392B2; GB1342689A; DE2116392A1; US3626796A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden von Flachmaterial, z. B. Gewebe, mit einer das Material tragenden Fläche, mit einem in einer Koordinatenrichtuiig (A'-Koordinate) gegenüber der Tragfläche beweglich gelagerten Hauptschlitten und mit einem vom Hauptschlitten getragenen, mit diesem in der ersten Koordinatenrichtung (A'-Koordinate) beweglichen und dieser gegenüber in einer zweiten Koordinatenrichtung (K-Koordinatc) bewegbaren an einem Werkzeugschlitten befindlichen Schneidkopf, der ein auf und ab bewegbares, um seine vertikale Achse drehbares Schneidwerkzeug aufweist.

Bei der Herstellung von Kleidungsstücken, Teilen für die Polsterei u.dgl. aus Geweben oder gleichartigem Flachmaterial, die hier als Schnittstücke bezeichnet werden, werden diese Schnittstücke häufig mit Handschneidegeräten mit elektrisch angetriebenen Klingen oder Schneidblättern aus Flachmaterialauflagen ausgeschnitten. Bei einem solchen Handschneidegerät schließt der Arbeiter einen Schalter zum Beginnen der Hin- und Herbewegung der Klinge und führt dann das Schneidgerät sowie die Klinge entlang einer gewünschten Schnittlinie an der 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 Schneidgerät ortsfest. Da das Schneidgerät ständig der Handkontrolle des Arbeiters unterliegt, arbeitet es im Fall einer Stromunterbrechung nicht ungcstcuert oder unkontrolliert. Bei automatischen Schneidvorrichtungen mit einer numerischen Steuerung oder einem Rechner zur Kontrolle der Bewegung des Schneidgeräts gegenüber der Auflage ist das, jedoch nicht der Fall.

I. in das Schneidwerkzeug entlaim einer gewünschten Schnittlinie zu bewegen, ist der Schneidkopf an einem Schlitten gelagert, der in einer Koordinatenrichtung bewegbar ist. während dieser Schlitten wiederum auf einem I lauptsehliiten gelagert ist. der in einer zweiten Koordinaten!" hmim bewegbar ist. Die Bewegung des Schneidwerkzeugs entlang der Schnitt-

:;; linie erlulgt im allgemeinen mit einer recht hohen Geschwindigkeit, so daß die bewegten Teile ein beträchtliches Bewegungs! loment haben, was bei Aus- !..Ii dei Energie dazu führt, daß das Schneidgerät mit dem Schneidkopf im Leerlauf noch eine Strecke über ilen Punkt, an dem der Hnergieauslall eintrat, sieh hinaushewegt. Das Trägheitsmoment de '"»ewegien Teile macht es schwierig oder unmöglich, da mit dem Energieausfall auch jegliche Steuerung fehlt, diese Teile sofort anzuhalten, selbst wenn man \ersuchen wollte, Eiremsen zu benutzen. Zwar kann der während der ungesleuerten Weiterbewegung des Schneidgeräts ausgeführte Schnitt sehr gering sein, jedoch kann das ausreichen, die zu dieser Zeit bereits geschnittenen Schnittstücke zu ruinieren, woraus sich ein beträchtlicher finanzieller Verlust und Mehrarbeit ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schliffen, die bei einem Energieausfall trot/ einer Weiterbewegung des Schneidgeräts ein Schneiden des Flachmaterials verhindert.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unmittelbar nach einem Energieausfall des elektrischen Antriebs das Schneidwerkzeug mit Hilfe einer Einrichtung außer EingrilT mit dem zu schneidenden Flachmaterial bringbar ist. Vorzugsweise wird da^l; Schneidwerkzeug über eine elektromagnetische Kupplung sowie eine kinematische Kette in Eingriff mit dem zu schneidenden Flachmaterial gehalten, und bei Entregung der Kupplung bringen unter einer Vorspannung stehende Elemente das Schneidwerkzeug außer Eingriff mit dem Flachmaterial.

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

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung, bei der der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt;

Γ i g. 2 ist eine Vorderansicht des Schneidgerats dei Fig. I mit seiner zugehörigen Trag- und Antriebseinrichtung;

F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3 in der F i g. 2;

Fig.4 zeigt einen Schnitt nach der Linie 4-4 in der F ig. 2;

F i g. 5 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab.

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

umi die zur Durchführung dieses Schneidvoruauüs dient, ist in F i g. I gezeigt. Sie enthüll einen Ί iseh 12 niit Meinen 14 und einer Unterlage 16 aus durchdringbarem Werkstoff, die eine trugende Fläche IS für das zu schneidende Material bildet, das als Aullage 20 dargestellt ist. Die Unterlage 16 besieht aus einem Werkstoff, in den das Schneidwerkzeug leicht eindringen kann. z.B. aus einem porösen, geschäumten Werkstoff, wie Polväthvlen. Fine nähere licvchreibung der Unterlage 16 wie auch anderer mit der Schneidvorrichtung zusammenhängender Merkniaie ist der deutschen Olfenlegungsschrift 2(101 Khü /u entnehmen.

Lnilang der Längsseiten d· l'isches 12 sind Zahnsumgen 22 angeordnet, auf uuien ein Hauptschlitien 24. in der Längs- oder .V-Koordinalenriehtunti 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 Sieuerung oder einem Rechner 30 Signale zum Antrieb des Schlittens 24 in der -V-Richtnng erhält. Ein Werkzeugschlitten 32 läuft auf einer Führungsstange 34 und Leitspindel 36 des Schlittens 24. Die LeU-spindel 36 wird von einem zugehörigen Motor 38 angetriehen, 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 der K-Richtung bewegt wird. Damit können der Werkzeugschlitten 32 und das daran hefestigte Schneidwerkzeug entlang irgendeiner Schnittlinie auf der Oberfläche der Auflage 20 bewegt werden. um gewünschte Schnittstücke aus dieser Auflage zu schneiden.

Der Schneidkopf 41 (Fig. 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 hefestigt 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 Schneidkor^r -U zur tragenden Fläche 18 hin oder von dieser Wc₆ 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 F i g. 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 Eincriff mit dem Material ist. Wenn das Schneidwerkzeug mit ilem Tuch od. dgl. in Schneideingriff ist. so kann es. und das ist be\orzugl auch der Fall. uenn es ein auf und ab bewegbares Werkzeug ist. in die trauende Fläche IS der Unterlage 16 während wenigstens eines Teiles jedes Hubes eindringen, so daß mit Sicherheit auch die unteren Schichten der Auflage geschnitten werden.

Das Querstiiek 64 und der Schneidkopf 41 stehen erlindune<gemäß unter einer Kraftwirkung in Richtun·; auf ihre angel¹·>bene L.agc. und sie werden /wisehen ihrer oberen anuehobenen sowie der linieren Laue durch einen Motor beweut. der über eine kinomatische Kette mit einer elektromagnetischen Kupplung auf den Schneidkopf einwirkt. Bei einem Lnergieausfall wird die elektromagnetische Kupplung entreut und gelost, so daIi das (Juerstüek und der Schneidkopf, wenn sie in ihrer unleren Lage sind. durch die einwirkende Krall angehoben werden künnen. Für den Antrieb uiv¹ für das Aufbringen der Kraft zum Anheben können verschiedene Ausbildungen möülich sein. Im Beispiel wird die Kraftvvirkung von zwei Zugfedern 49 erzeug', 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 Elek- tromotor 42. und die kinematische Kette enthält eine elektromagnetische Kupplung 44. ein Kegclradgetriebe 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 anderen 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 sich 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 Fig. 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 zuerst in der einen und dann in der anderen Riehtung der Schneidkopf 41 und das Querstück 64 durch den Kurbelarm 60 und die Gelenkarmc 62 angehoben vnd gesenkt werden, wie F \ g. 3 erkennen läßt.

Durch eine einseitig wirkende Feder 76 wird verhindert, daß der Schneidkopf 41 und das Querstück 64 in de. unteren Stellung bei Energicausfall 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. Wenn im Zeitpunkt der Totlage die Energie ausfällt, so wären die Zugfedern 49 ohne die Flilfe der Feder 76 nicht in der Lage, die Achse 68 zu verschieben, wie es notwendig ist, um die Aufvvärtsbewegung des Schneidkopfcs 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 Schncidkopfcs 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, wodurch während des größten Teiles der unkontrollierten Bewegung der Schneidvorrichtung das Schneidwerkzeug mit der Auflage nicht in Eingriff ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Vorrichtung /um selbsttätigen Schneiden \im Flaehmaterial. z.B. Gewehe, mit einer da-, Material trauenden [-lache, mit einem in einer Koordinaten rieht im μ (Λ-Koordinate) gegenüber der Tragfläche beweglich gelagerten Haupt-chlitten und mit einem \om Hauptschüiien getragenen, mit diesem in der ersten Koordinalcnrichumi: (Α-Koordinate) beweglichen und dieser ueüenüher in einer zweiten koordmatenrichtung (>'-Koordinate) bewegbaren an einem Werkzeugschlitten befindliehen Schneidkopf, der ein auf und ab bewenbaies. um seine vertikale Achse drehbares Schneidwerkzeug aufweist. dadurch sckciin/cichnct. daß unmiuelhar nach einem Frergieausfall des elektrischen .Antriebs das Schneidwerkzeug (47) mit Hilfe einer Einrichtung außer Eingriff mit dem zu schneidenden Flachmaterial (20) bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (47) über eine elektromagnetische Kupplung (44) sowie eine kinematische Kette (66, 43, 45. 60, 62) in Eingriff mit dem zu schneidenden Flachmatcrial (20) gehalten ist und bei Entregung der Kupplung (44) unter einer Vorspannung stehende Elemente (49) i'as Schneidwerkzeug (47) außer Eineriff mit dem Flachm-terial '-ringen.