DE2935828C2

DE2935828C2 - Fluidstrahl-Schneidvorrichtung mit einem Materialauflagebett

Info

Publication number: DE2935828C2
Application number: DE2935828A
Authority: DE
Inventors: David R. West Hartford Conn. Pearl
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Technology LLC
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1983-12-22
Also published as: FR2440817B1; GB2034228A; JPS5918200B2; JPS5943280B2; US4204448A; DE2935828A1; JPS5815700A; JPS5565100A; FR2440817A1; GB2034228B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidstrahl-Schneidvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Schneiden von Flachmaterial und behandelt insbesondere eine verbesserte, mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Fluidstrahl-Schneidvorrichtung für das serienmäßige automatische Zuschneiden von schlaffen Flachmaterialien wie Stoffen. Kunststoff. Papier, Leder. Gummi u.dgl. Bei einer Vorrichtung dieser Art führt ein unter hohem Druck siehcnder, von einer Düse gebündelter Fluidstrahl die Funktion einer in sämtlichen Richtungen wirkenden »Schneidklinge« aus. die eine schmale Kerbe bildet. Ein derartiges Gerät ist besonders /um Schneiden von komplizierten Umrißformcn aus mehrschichtigen Materialien geeignet. Der unter hohem Druck stehende Fluidstrahlstrom bewegt sich während seines Ausstoßens aus der Düse des Schneidwerkzeugs mit Oberschallgeschwindigkeit und enthält notwendigerweise eine beträchtliche Restenergie, nachdem er durch das gerade geschnittene Material gelaufen ist. Diese Restenergie stellt eine potentielle Gefahrenquelle für die Schneidvorrichtung und insbesondere für die Einrichtung zum Abstützen eines gerade gesci nittenen Materials dar. Bisher sind Vorrichtungen der eingangs erwähnten An geschaffen worden, bei denen das Materialauflagebett ein Laminat aus durchtrennbaren und selbstheilenden Materialien ist. in das der Hochgeschwindigkeits-Schneidstrahl eindringen kann. Das selbstheilende Material, das beispielsweise eine Teerart, Kitt oder schmelzbarer Kunststoff sein kann, der zusammenfließt, nachdem der Strahl durch ihn gelaufen ist, ist zwischen Schichten des durchtrennbaren Materials sandwichartig eingefügt. Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist in der US-PS 39 27 591 dargestellt und beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser vorerwähnten allgemeinen Art unter Einschluß eines Materialauflagebettes aus selbstheilendem Material zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch dje kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten, Verteile und Anwendungen der Erfindung sind nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Fluidstrahl-Schneidvorrichtung gemäß der Erfindung.

F i g. 2 eine etwas vergrößerte Teilansicht im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliciie Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. I der Zeichnung zeigt eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Fluidstrahl-Schneidvorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 ist insbesondere für das serienmäßige automatische Zuschneiden von Flachmaterial geeignet und schließt ein Materialauflagebett 12 ein. Das Bett besieht im allgemeinen aus einem Trog 14. der oben offen ist und eine Substanz 16 enthält, die einen festen und einen flüssigen Zustand sowie eine freigelegte Oberfläche 18 besitzt. Der Trog 14 enthält des weiteren eine Einrichtung 54 zum Verändern des physikalischen Zustandes der Substanz 16, um wenigstens den Abschnitt der Substanz in einem festen Zustand zu halten, der ihre Oberfläche 18 begrenzt. Eine Auflage 20 aus schlaffem Flachmaterial, die aus einer einzigen Bahn oder nicht weniger als mehreren hundert Bahnen aus gewebtem oder ungcwebtem Stoff od. dgl. Material bestehen kann, ist auf der festen Oberfläche 18 in senkrecht übereinanoergeschichteter Lage dargestellt.

Das Material der Auflage 20 wird durch einen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Fluidstrahl-Schncidmechanismus 22 geschnitten, der eine Strahldüse 24 aufweist und über dem Materialauflagebett 12 an einer beweglichen Tragcinrichtiing 26 angebracht ist. Die Trageinrichtung 26 ist /weeks einer Relativbewegung auf dem Materialauflagebett 12 angebracht, um die Strahldüse 24 in längs- und querverlaufenden Koordinatenrichtungen zu bewegen, wie dies durch die in F i g. I

angedeuteten Koordinatenachsen X und Y angegeben ist. Die Trageinrichtung bewegt sich in Abhängigkeit von Steuersignalen, die aus einer programmierbaren Datenverarbeitungsanlage 30 über ein Kabel 28 empfangen werden. Die dargestellte Datenverarbeitungsanlage 30 liest digitale Daten aus einem Programmband 32, das die Konturen einer Schneidbahn bestimmt. Ein mit hoher Geschwindigkeit aus der Strahldüse 24 austretender Fluid-Schneidstrahl trifft auf die Auflage 20 auf, bildet darin eine Kerbe K und bewegt sich in Schneideingriff mit der Auflage 20 zum Schneiden von Mustern aus ihr in Abhängigkeit von den von der Datenverarbeitungsanlage 30 übertragenen Steuersignalen.

Der Trog 14 ist von im allgemeinen rechteckiger Form und weist eine Bodenwand 42, Seitenwände 44,44 und gegenüberliegende Stirnwände 46, 46 auf, von denen nur eine in Fi g. 1 dargestellt ist. Mit dem Inneren des Trogs 14 stehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, Fluid-Einström- und -Abström-Rohrleitungen 48, 50 in Verbindung. Innerhalb des oberen Abschnitts des Trogs i4 befinden sich unterhalb seines oberen Randes Kühlmittelschlangen 52, die mit einer außer..iegenden Kühlanlage 54 verbunden sind. Die Substanz 16, die beispielsweise Wasser sein kann, wird auf einem Niveau oberhalb der Kühlmittelschlangen 52 gehalten.

Zum Liefern eines gleichmäßigen Stroms von Schneidfluid unter Druck an die Strahldüse 24 wird ein herkömmlicher Schneidmechanismus 22 für einen auf hydraulische Weise unter Druck gesetzten Fluidstrahl verwendet.

Es können verschiedene Schneidfluids verwendet werden: vorzugsweise wird jedoch die Substanz 16 auch als Schneidfluid benutzt. Wenn also die Substanz 16 im Trog 14 Wasser ist, wird vorzugsweise auch Wasser als Schneidfluid benutzt.

Zur Vorbereitung des Schneidens einer Auflage aus Flachmaterial wird die Kühlanlage 54 in Tätigkeit gesetzt, um das Wasser 16 zumindest in der Nähe seiner Oberfläche 18 gefrieren zu lassen, wodurch ein Eisbett zum Abstützen der Auflage 20 gebildet werden soll. Dieses Eisbett stützt das Material während des Auflegens ab. oder es kann, wenn dies erwünscht ist, ein vorher aufgelegter Materialstapel gleitend auf die Eisfläche geschoben werden. Zwischen der Auflage 20 und der Oberfläche (Eisfläche) 18 kann eine Papieroder Kunststoffschicht 53 wie auch up Polyäthylenfilm angeordnet sein. Die Strahldüse 24 wird oberhalb der ortsfesten Auflage 20 durch die bewegliche Trageinheit 26 in Stellung gebracht, die sich in Abhängigkeit von einem ausgewählten, auf Band aufgezeichneten Programm bewegt. Der über die Düse ausgesendete Fluidstrahl schneidet durch die Auflage 20 und in oder durch die Eisschicht und kann in dem Wasser unter der Eisschicht ohne Rückspritzen absorbiert werden. Die dünne im Eis gebildete Kerbe K (deren Breite unter 0,254 mm liegt) stützt die Auflage 20 bei Berührungsschnitten dicht ab und friert schnell wieder zu, während sich der Schneidstrahl weiterbewegt. Somit ist das Materialauflagebett 12 zur Gänze selbstheilend und erfordert normalerweise keine wesentliche Wartung, abgesehen von derjenigen, die zum Aufrechterhaken eines konstanten Wasserspiegels im Trog 14 notwendig sein kann. Die Einström- und Abström-Rohrleitungen 48, 50 erleichtern die Aufrechterhaltung eines konstanten Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Trogs 14.

Eine weitere, die vorliegende Erfindung verkörpernde Fluidstrahl-Schneidvorrichtung IO3 macht von einem Materialauflagebett 12a aus »Schwammeis« zum Abstützen einer Auflage 20 aus Flachmatcrial Gebrauch. Solches »Schwammeis« kann durd- Umrühren von Wasser während des Gefriervorgaiiees oder durch Verwendung von chemischen Zusätzen im Wasser gebildet werden. Die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung 10a ist der vorher beschriebenen Vorrichtung 10 ähnlich, besitzt jedoch eine sich innerhalb des Trogs 14a und unter der Oberfläche 18a befindliche Luftverteilerleitung 56. Die Verteilerleitung 56 ist über ein Ventil 58 an eine bei 60 angedeutete externe Druckluftquelle angeschlossen und bringt in das Wasser Druckluft zum Umrühren desselben während des Gefrierzyklus ein.

Ein ähnliches Ergebnis kann erzielt werden, ohne daß ein besonderes Umrührgerät vorhanden zu sein braucht. und zwar durch Füllen des Trogs 14; 14a mit geschabten Eisflocken zum Bilden eines Materialauflagebettes 12; 12a. dessen Oberflächenkonsistenz der von Packschnee ähnlich ist. Der Vorteil einer Verwendung von »Schwammeis« oder einer anderen Substanz mit der Konsistenz von Packschnee liegt darin, daß die Oberfläche 18, 18a einer derartigen Substanz die Wassermenge ohne weiteres absorbiert, die von einer eine:¹ normalen Schneidvorgang ohne sichtbare Störung in der Oberfläche 18; 18a ausführenden Fluidstrahl-Schneidvorrichtung 10; 10a ausgestoßen wird. Solch eine Oberfläche 18; 18a kann durch erneutes Gefrierenlassen oder durch Zusatz von Wasser oder geschabtem Eis wiederhergestellt werden. Eine solche Oberfläche 18; 18a kann auch durch Schrappen leicht wiederhergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Fluidstrahl-Schneidvorrichtung mit einem Materialauflagebett. das einen Trog mit einer offenen Oberseite und einer flüssigen Substanz mit einer freien Oberfläche aufweist und mit einer ein Schneidwerkzeug mit Strahldüse relativ zur Oberfläche bewegenden Trageinrichtung, wobei die Strahldüse für einen Schneidfluidstrahl auf die Oberfläche gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Trogs (14; i4a) eine Einrichtung (54) zum Verändern des physikalischen Zustands der Substanz (16) und zum Aufrechterhalten wenigstens eines die Oberfläche (18; 18a,/ begrenzenden Abschnitts der Substanz (16) in festem Zustand vorgesehen ist, wobei die Oberfläche (18; \&a) in ihrem festen Zustand eine Materialauflagefläche bildet.

2- Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (16) das Schneidfluid enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidfluid Wasser ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (54) eine Kühlanlage im Inneren des Trogs (14) und unterhalb der Oberfläche (18) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (16) eine Flüssigkeit enthält und die Kühlanlage Einrichtungen (56,58,60) zum Umrühren der Flüssigkeit während des Gefrierzyklu» aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspr,;-:h 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrf'hreinrichtungen (56, 58, 60) aus einer im Inneren des Tree (14) unterhalb der Oberfläche (18) angeordneten Luftverteilerleitung (56) und einer Einrichtung (58) bestehen, die die Luftverteilerleitung (56) mit einer Druckluftquelle (60) verbindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (16) eine Gelatine enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (16) ein zähflüssiges Mineralölprodukt enthält, das durch Anwendung einer mäßigen Kühltemperatur gehärtet werden kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (16) geschabte Eisflocken enthält, deren Oberflächenkonsistenz mit Packschnee vergleichbar ist.