DE3151911A1 - "vorrichtung zum bearbeiten von flachmaterial mit magnetischen niederhaltern" - Google Patents
"vorrichtung zum bearbeiten von flachmaterial mit magnetischen niederhaltern"Info
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Description
PATENTANWÄLTE
1 S 1 Q "1 1
GERBER GARMENT
TECHNOLOGY, INC.
MÜNCHEN; DIPL.-INQ. HANS-HEINRICH WElV
DIPL.-1MB. EKKEHARO KÖRNER
Berlins den 23. Dezember 1981
Vorrichtung zum Bearbeiten von Flachmaterial mit magnetischen Niederhaltern
(Priorität: USA.Ser.No. 242,067 vom 09. März 1981)
15 Seiten Beschreibung mit
13 Patentansprüchen
13 Patentansprüchen
1 Seite Zusammenfassung
mit Fig. 1
mit Fig. 1
1 Blatt Zeichnung
MP - 27 787
MÜNCHEN: TELEFON (O89) 22858S KABEL: PROPINDUS · TELEX O524244
BERLIN: TELEFON (O3O) 8312O88 KABEL: P RO P I N D U S · TELEX O1 84O57
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine
Vorrichtung zum Arbeiten an Flachmaterial, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung der Art, die eine Flachmaterial
Auflagefläche und eine Werkzeugschlittenanordnung zum Bewegen
eines Werkzeugs in Arbeitsbeziehung zu auf der Auflagefläche ausgebreitetem Flachmaterial als Reaktion auf Steuersignale
einschließt, die aus einem programmierbaren Rechner empfangen werden.
In einer Maschine der vorerwähnten allgemeinen Art verlaufen die programmierten Bewegungen des Werkzeugs relativ zu der
Auflagefläche. Um Genauigkeit in dem Endprodukt zu erreichen,
ist es wesentlich, daß das Flachmaterial in dauerhafterbefestigter
Stellung in bezug auf die Auflagefläche gehalten wird. In einer Maschine der Art, in der das Werkzeug
sich in unmittelbarem Arbeitseingriff mit dem Flachmaterial bewegt, wie beispielsweise in einer Maschine, in
der das Werkzeug ein Schneidwerkzeug oder ein Markierungswerkzeug ist, ist es höchst wünschenswert, daß das Material
in dem Bereich des Werkzeugs dauerhaft gegen die Auflagefläche festgehalten wird, so daß durch das Werkzeug
auf das Material ausgeübter Arbeitsdruck das Material nicht dazu veranlaßt, sich relativ zu der Auflagefläche zu
verschieben.
Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zum Arbeiten an Flachmaterial bekannt, die Mittel zum Ineingriffhai ten
von Flachmaterial mit einer Auflagefläche dicht am Arbeitsbereich
eines Werkzeugs einschließen. Vakuum-Niederhaltetische
haben sich als besonders wirkungsvoll zu diesem
-6-
315191
Zweck erwiesen. Solche Tische sind jedoch relativ teuer herzustellen und erfordern Einrichtungen zum Erzeugen
eines Vakuums, was materiell noch zu den Konstrulctions-
und Betriebskosten der Einrichtung hinzukommt.
Dementsprechend ist es allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine programmierbare Vorrichtung zum Arbeiten
an Flachmaterial zu schaffen, die relativ einfache magnetische
oder elektromagnetische Anordnungen zum dauerhaften Festhalten von Flachmaterial in fester Lage relativ zu
einer Auflagefläche dicht an dem Arbeitsbereich des Werkzeugs,
das das Flachmaterial bearbeitet,, einschließt.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung werden
nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
AusfUhrungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Vorrichtung
zum Schneiden von Flachmaterial entsprechend der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen etwas vergrößerten Teilschnitt der Maschine nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2 der Fig= I.
Eine automatisch gesteuerte Vorrichtung zum Bearbeiten von Flachmaterial, die die vorliegende Erfindung darstellt,
ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die dargestellte Maschine 10 ist besonders zum Schneiden von
relativ dünnem Flachmaterial geeignet, wie beispielsweise
einer einzelnen Lage oder einer Auflage, die nur wenige Lagen Flachmaterial umfaßt, und schließt die allgemein
mit 12 bezeichnete Tischanordnung mit einer glatten, relativ harten, nach oben gerichteten Flachmaterial-Auflagefläche
14 ein. Das Schneidwerkzeug umfaßt ein Schneidrad 16, das vorzugsweise nicht weniger als 2,54 cm Durchmesser hat,
das frei in Schneideingriff mit dem Flachmaterial rollt, beispielsweise einer Bahn schlaffen Materials S, wie es
auf der Auflagefläche 14 ausgebreitet gezeigt ist. Das
Schneidrad 16 wird auf einer allgemein mit 18 bezeichneten Werkzeugschlittenanordnung getragen, die das Schneidrad 16 in
Längs- und Querrichtungen relativ zum Tisch 12 als Reaktion auf Steuersignale bewegt, die aus einer programmierbaren
numerischen Steuerung 20 erhalten werden.
Die Steuerung steuert auch Bewegungen des Schneidrades 16 relativ zu der Schlittenanordnung 18, so daß die Maschine 10
programmiert werden kann, um das Schneidrad entlang vorherbestimmter Schneidlinien zu bewegen, wodurch Musterstücke
aus dem Flachmaterial geformt werden, wie beispielsweise
Musterstücke, die für die Herstellung von Kleidungsstücken wie einem Hemd verwendet werden.
Ö O O
β a a
Wie bei einer Maschine dieser Art UbIiCh3 muß das
Flachmaterial unveränderlich in einer festen Lage auf
der Auflagefläche gehalten werdens damit jedes durch die
Maschine erzeugte Musterstück ein genaues Duplikat eines entsprechenden Musterstücks i st 9 das durch ein vorherbestimmtes,
von der Steuerung 20 gelesenes Magnetband-Programm begrenzt ist. Entsprechend der vorliegenden
Erfindung hat die dargestellte Maschine 10 eine allgemein mit 22 bezeichnete Flachmaterial-Haiteeinrichtung
mit mindestens einem Band oder einem Streifen aus biegsamem Material 24, das sich in Längsrichtung der Auflagefläche
14 erstreckt, um zugeordnete Teile des Flachmaterials S zu überlagern. Eine magnetische Einrichtung
ist zum Vorspannen von Teilen des Streifens zur Auflagefläche 14 hin vorgesehens um zugeordnete Teile des Flachmaterials
S in unveränderlicher Lage dauerhaft in bezug auf die Auflagefläche festzuklemmen. Weiterhin ist ein
Streifen-Tragemechanismus vorgesehen,, um einen anderen
Teil des Streifens 24 in dem Bereich des Schneidrades 16 in Abstandsbeziehung zur Auflagefläche 14 zu halten,, so
daß das Schneidrad frei über die Auflagefläche 14 bewegt
werden kann, ohne daß die Gefahr besteht,, daß Störungen
mit dem Band 24 entstehen^ was alles nachstehend mehr im einzelnen ausgeführt werden wird-
Was die Maschine 10 mehr im einzelnen betrifft,, so umfaßt
die Schlittenanordnung 18 einen X-Schlitten 26 und einen
Y-Schlitten 28. Der X-Schlitten 26 wird zur Längsverschiebung
über die Auflagefläche 14 in der einen oder der entgegengesetzten X-Koordinatenrichtung mittels eines
Satzes von Zahnstangen 30 D 30 getragen0 in die (nicht ge =
- Ao -
zeigte) Zahnräder eingreifen, die von einem X-Antriebsmotor 32 angetrieben werden, der durch Steuersignale
aus der Steuerung 20 durch ein Kabel 34 erregt wird. Der Y-Schlitten 28 ist auf dem X-Schlitten 26 angebracht
zur Bewegung quer zum Tisch 12 und relativ zum Schlitten in Y-Koordinatenrichtung, und wird durch einen Y-Antriebsmotor
36 verschoben, der eine Leitspindel 38 antreibt, die auf dem X-Schlitten 26 zapfengelagert ist und sich
quer zu diesem erstreckt. Wie der Motor 32 wird auch der Antriebsmotor 36 in Reaktion auf Steuersignale
erregt, die durch das Kabel 34 aus der Steuerung empfangen werden.
Das Schneidrad 16 ist unter einer Plattform 40 aufgehängt,
die an einem vorstehenden Ende des Y-Schlittens 28 vorsteht.
Die Aufhängung umfaßt einen pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Antrieb 42, der oberhalb der
Plattform 40 von einem Rahmen 44 getragen wird. Der Antrieb 42 weist einen Zylinder 45, einen Kolben 46
und eine Kolbenstange 47 auf, die mit dem Kolben und dem Schneidrad 16 mittels einer Gelenkverbindung 48
und einer quadratischen Antriebsstange 50 verbunden ist. Das Schneidrad 16 ist zum freien Drehen in einem gegabelten Ende der Antriebsstange 50 zapfengelagert.
Der Antrieb oder Fluidmotor 42 wird verwendet, um das
Schneidrad 16 in Schneideingriff mit Flachmaterial auf dem Tisch 12 abzusenken, sowie um Abwärtskraft zu erzeugen,
- 10 -
*O OCrOO
um die scharfe Schneidkante des Rades 16 gegen die Auflagefläche 14 zu pressen8 wodurch das Flachmaterial
S während des Schneidzyklus geschnitten wird. Pneumatische!
oder hydraulischer Fluiddruck, der dem Fluidmotor 42
durch eine Versorgungsleitung 51 zugeführt wird, wirkt
auf die obere Fläche des Kolbens 46 ein3 um den Kolben und das Schneidrad 16 abzusenken und Abwärtskraft auf
das Schneidrad auszuüben. Eine Spiralfeder 52, die das obere Ende der Kolbenstange 47 umgibt, wirkt zwischen
der Kolbenstange 47 und dem Zylinder 45, um den Kolben und das Schneidrad nach oben in die in Fig. 2 in gestrichelten
Linien dargestellte Stellung zu drängens wenn der Druck
innerhalb des Zylinders 45 weggenommen wird. Durch Steuerung des Drucks innerhalb des Zylinders 45 kann das
Schneidrad 16 in und außer Eingriff mit dem Flachmaterial ^
gebracht werden* das auf dem Schneidtisch 12 ausgebreitet ist, aber bei Ausfall von Energie hebt die Spiralfeder
das Schneidrad in eine ausfal1 sichere Stellung oberhalb
der Auflagefläche 14 an.
Um entlang einer vorherbestimmten Bahn wie der Bahn P in Fig. 1 zu schneiden0 muß das Schneidrad 16 nicht nur
durch die Schlitten 26 und 28 über den Tisch 12 geführt werden, sondern muß auch in Richtung seiner Bewegungsbahn ausgerichtet werden. Dementsprechend steht die
quadratische Antriebsstange 50s die das Schneidrad 16
trägt, gleitend in Eingriff mit einer gezahnten Riemenscheibe 543 die über eine weitere gezahnte Riemenscheibe
56 und einen gezahnten Einstellgurt 58 an einen Θ-Antriebsmotor 60 angekoppelt ist. Der Motor 60 dreht
- 11 -
-jsc-
die Antriebsstange 50 um ihre Achse, um das Schneidrad
16 in seiner Bewegungsbahn in Reaktion auf Steuersignale auszurichten, die aus der Steuerung 20 erhalten
werden. Die Gelenkverbindung 48 ermöglicht es der Antriebs
stange, sich unabhängig von der Kolbenstange zu drehen, aber hebt und senkt die Antriebsstange mittels der
Riemenscheibe 54. Auf diese Weise führen koordinierte
Bewegungen der Schlitten 26 und 28 das Schneidrad 16 entlang einer Schneidbahn über jeden Bereich der
Auflagefläche 14, während der Antriebsmotor 60 gleichzeitig
das Schneidrad 16 in seiner Bewegungsrichtung ausrichtet. Hinsichtlich der weiteren Offenbarung einer
Maschine der oben erwähnten Art wird auf die Patentanmeldung P 31 17 877.4-26 der gleichen Anmelderin bezug
genommen, die hiermit als Teil der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden soll.
Wie weiter oben festgestellt, umfaßt der Haltemechanismus
22 der vorliegenden Erfindung mindestens einen biegsamen Streifen oder ein Band 24. Vorzugsweise und wie gezeigt,
umfaßt der Haltemechanismus eine Vielzahl von parallelen,
in Abstand angeordneten Bändern 24,24, die sich längs
des Tisches 12 in Parallelbeziehung zueinander erstrecken.
Die dargestellten Bänder 24,24 bestehen aus biegsamem ferromagnetischem Material, und die Enden der Bänder sind
an Verankerungsstreifen 64,64 (einer in Fig. 1 gezeigt) befestigt, die sich quer zum Tisch 12 an seinen gegenüberliegenden
Enden erstrecken.
- 12 -
OCO OQOOOO a OQ OO O
oo oo ο ο ο α ο η ο ο ο
OQO ίο c ο α« σ
Die Bänder 24,24 werden im Bereich des Schneidmessers
durch eine Vielzahl von Walzen 66,66 getragen,, die sich
quer zur Werkzeugschlittenanordnung 18 in axialer
Parallelbeziehung zueinander erstrecken. Die Walzen 66 a66
sind auf Trägerplatten 68,68 zapfengelagert, die jeweils
an gegenüberliegenden Enden des X-Schlittens 26 angebracht
sind, um mit diesem und relativ zum Tisch zu verfahren. Zwei der Walzen,, die mit 66' 3 66' bezeichnet sind, sind ganz
dicht an der Auflagefläche 14 vor und hinter dem Schneidrad
16 angebracht wie am besten in Fig. 2 gezeigt. Die Bänder 24 S24 sind unter und über den Walzen 66 966 in einer
schlangenförmigen Bahn hindurchgewunden9 wie in Fig. 2
gezeigt. Die Walzen 66,66 halten Teile der Bänder 24 a 24
im Bereich des Werkzeugs oder Schneidrades 16 in Abstandsbeziehung zu der Auflagefläche 14.
Die Bänder 24 s 24 sind zum Eingriff mit der Auflagefläche
14 durch Magnetkraft vorgespannt. Die Mittel zum Erzeugen dieser Magnetkraft können unterschiedlich sein
und können beispielsweise eine Vielzahl von Elektromagneten
umfassen, die mit dem Tisch 12 verbunden und unterhalb der Auflagefläche 14 angebracht sind. Zur Vereinfachung
der Darstellung ist eine Vielzahl von Permanentmagneten 70,70 in Fig. 2 als unmittelbar unterhalb
der Auflagefläche 14 in die Tischoberfläche eingebettet
gezeigt.
13
Um das Ausbreiten des zu schneidenden Flachmaterials
auf der Auflagefläche 14 zu erleichtern, sind vorzugsweise
Vorkehrungen getroffen, um mindestens Teile der Bänder 24,24 über die Auflagefläche anzuheben, so daß'
α Flachmaterial ohne Behinderung durch die Bänder auf die
Auflagefläche bewegt werden kann. Zu diesem Zweck weist
die dargestellte Maschine 10 Fluidmotoren 72,72 auf, die mit den Verankerungsstreifen 64,64 verbunden sind, um
diese Verankerungsstreifen in Stellungen abzusenken, in denen mit den Verankerungsstreifen verbundene Teile
der Bänder 24 im allgemeinen nahe der Auflagefläche 14
liegen, und um die Verankerungsstreifen in Stellungen anzuheben, in denen die zugeordneten Teile der Bänder
mit einigem Abstand oberhalb der Auflagefläche 14 angeordnet
sind, wie in gestrichelten Linien in Fig. 2 angedeutet.
Zusätzliche (nicht gezeigte) Mittel können vorgesehen
werden, um die beiden Walzen 66' ,66' relativ zu
ihren entsprechenden zugeordneten Lagerplatten 68,68 anzuheben und abzusenken, wobei die mit der Auflagefläche
14 verbundenen Bänder 24,24 in Stellungen bewegt werden
können, die in vertikal in Abstand befindlicher Parallelbeziehung
zu der Auflagefläche 14 liegen. Die Fluidmotoren
72,72 und die Vorrichtungen zum Anheben der Walzen 66',66-' üben jedenfalls ausreichend nach oben
gerichtete Kraft auf die Bänder 24,24 aus, um die Haltekraft zu überwinden, die durch die Permanentmagneten 70,7C
auf die Bänder ausgeübt wird. Wo eine Anordnung wie vorerwähnt vorgesehen ist, um die Bänder von der Materialauf-
315191
lagefläche weg zu bewegen,, kann es vorzuziehen sein9
elektromagnetische Vorspannmittei zu verwenden» so daß
die Vorspannkraft leicht abgeschaltet werden kann0 wenn
die Bänder 24,24 über die Auflagefläche angehoben werden
sollen.
Während des Betriebs üben die Magnete 70 s70 eine nach
unten gerichtete Kraft auf die ferromagnetischen Bänder 24 aus, so daß Flachmaterial S auf der Auflagefläche wirksam zwischen den Bändern und der Auflagefläche festgeklemmt wird. Während die Schlittenanordnung 18 sich in
Längsrichtung auf dem Tisch 12 in der einen oder anderen Richtung vorschiebt, nehmen die Walzen 66 966 Teile der
Bänder 24,24 vor der Schlittenanordnung hoch und legen
andere zugeordnete Teile des Bandes dahinter ab. Wieder andere Teile der Bänder s die von den Walzen 66 B66 getragen
werden» werden in Abstandsbeziehung zu der Auflagefläche 14 gehalten,, so daß das Schneidrad 16 sich frei
in einem Bereich zwischen den Bändern 24S24 und der Auflagefläche 14 bewegen kann ohne Gefahr,, daß es sich
mit den Bändern behindert.
Se/MP - 27 787 - 15 -
Leerseite
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Arbeiten an Flachmaterial mit einer
Einrichtung, die eine Auflagefläche zum Tragen darauf
ausgebreiteten Flachmaterials begrenzt, mit einem Mechanismus
zum Halten des Flachmaterials in bestimmter Lage in bezug auf die Auflagefläche, mit einer Werkzeugschi
ittenanodnung, mit einem von der Werkzeugschlittenanordnung
getragenen Werkzeug und mit einem Antriebsmechanismus zum Bewegen der Werkzeugschlittenanordnung und
des Werkzeugs relativ zu der Auflagef1äche, um das Werkzeug
in Arbeitsbeziehung zu dem auf der Auflagefläche ausgebreiteten
Flachmaterial zu bewegen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mechanismus zum Halten des Flachmaterials (S) mindestens einen Streifen
(24) biegsamen Materials, der sich längs der Auflagefläche
(14) erstreckt, um zugeordnete Teile des darauf ausgebrei ■
-2-
MÜNCHEN: TELEFON (Ο89) 22558B KABEL: PROPINDUS -TELEX Ο5 24 244
BERLIN: TELEFON (O3O) 8312Ο88
KABEL: PROPINDUS -TELEX 01 84Ο57
teten Flachmaterials zu überlagern, eine Magnetanordnung
(70) zum Vorspannen von Teilen des einen Streifens (24) zu der Auflagefläche (14) hin, um die verbundenen
Teile des Flachmaterials in fester Lage relativ
zu der Auflagefläche (14) festzuklemmen, und eine
Streifen-Tragkonst.ruktion (66,68) umfaßt, um einen weiteren Teil des einen Streifens (24) in dem Bereich des
Werkzeugs (16) in Abstands-beziehung zu der Auflagefläche
(14) zu halten, wenn das Werkzeug sich relativ zu der Auflagefläche (14) und in Arbeitsbezishung zu darauf
ausgebreitetem Flachmaterial bewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Streifen (24) aus ferromagnetischem Material besteht und die Magnetanordnung
(70) mit der Autlagefläche (14) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h
gekennzeichnet, daß die Werkzeugschiitten-
°4 anordnung (18) die Streifen-Tragkonstruktion (66,68)
umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h ge-'
kennzeichnet, daß die Streifen-Tragkonstruktion eine Vielzahl von Walzen (66) einschließt, die auf der
Werkzeugschlittenanordnung (18) zapfengelagert sind und
in Eingriff mit dem einen Streifen (24) stehen.
-3-
· · β* ο
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Streifen (24) über einigen der Walzen (66) und unter anderen der Walzen (66) hindurchgewunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (66) sich quer zu der Auflagefläche (14) in axialer ParalIeIstel1ung
zueinander erstrecken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei dieser Walzen (66) den einen Streifen an in Längsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs (16) dicht
an der Auflagefläche (14) halten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gek en η ζ e i c h η e t, daß das Werkzeug (16) zur
Bewegung allgemein zwischen dem einen Streifen (24) und der Auflagefläche (14) auf der Werkzeugschlittenanordnung
(18) getragen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der andere Teil des Strei fens (24) zwischen den sich gegenüberliegenden Endteilen
des Streifens (24) angeordnet ist.
-4-
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konstruktion
( 66,68) einen zugeordneten Teil des einen Streifens
(24) zwischen einer Lage bewegt, in der der eine Streifen allgemein einen zugeordneten Teil der Auflagefläche
(14) überlagert, und einer anderen Lage, in der der zugeordnete Teil des einen Streifens (24) allgemein
in Abstand von der Auflagefläche (14) gehalten ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine
Vielzahl von Streifen (24,24) aus biegsamem Material einschließt, die in Abstand parallel zueinander angeordnet
sind und sich längs der Auflagefläche (14)
erstrecken.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein drehendes
Schneidrad (16) umfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein drehendes Schneidrad (16) umfaßt.
Se - 27 787 _5_
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