DE3321954C2 - Vorrichtung zum Schneiden flächigen Materials - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Zuschnittmaterial unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Fluidstrahls (J) mit einem Arbeitstisch (14) zur Auflage des zum Zuschneiden ausgebreiteten Zuschnittmaterials (M), mit einer Fluidstrahldüse (12) zum Richten des schneidenden Fluidstrahls (J) entlang einer Achse auf die Auflagefläche (15) bzw. auf das dort ausgebreitete Zuschnittmaterial (M) zu und mit einem Fluidstrahl-Auffangbehälter (50) zum Verbrauchen der Restenergie des schneidenden Strahls (J) nach dem Wiederaustreten des Strahls aus dem Zuschnittmaterial. Die Düse (12) und der Auffangbehälter (50) sind auf zwei voneinander unabhängig bewegbaren Schlitten (20, 51) montiert. Die Bewegung des Auffangbehälters (50) wird über Regelglieder (72, 74) in Abstimmung mit der Bewegung der Düse (12) unter Berücksichtigung spezifischer Schneideparameter so gesteuert, daß zu jedem Zeitpunkt des Schneidvorgangs der Einlaß (56) des Auffangbehälters (50) mit dem aus dem Zuschnittmaterial austretenden Fluidstrahl (J) fluchtet und der Auffangbehälter (50) den Strahl (J) voll aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden auf einem Arbeitstisch ausgebreiteten flächigen Materials mittels eines Fluidstrahls einer beweglich angeordneten, angetriebenen Strahldüse, mit einem auf der der Düse abgewandten Seite des Materials angeordneten Auffangeinheit für den Strahl.

Die Verwendung eines schneidenden Fluidstrahls hoher Geschwindigkeit zum Schneiden von Material wie Gewebe, Holz und anderen Produkten ist bereits seit einiger Zeit bekannt. Der schneidende Strahl wird in der Regel dadurch erzeugt, daß Wasser bei sehr hohen Drücken im Bereich zwischen 700 bis 7000 bar (10 000 bis lOOOOOpsi) in einem kontinuierlichen Strom durch eine Düse gepreßt wird. Der Strahl ist mit seiner Achse im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des zu schneidenden Zuschnittmaterials gerichtet. Das Schneiden mittels des Strahls erfolgt, während die Düse relativ zur Oberfläche des Zuschnittmaterials bewegt wird. Die Energie des Fluidstrahls, der die Düse mit etwa 300 bis 1000 m/sec (1000 bis 3000 fps) verläßt, kann durch das Material im Weg des Strahls nur zum Teil dissipiert werden. Daher sind im allgemeinen besondere Einrichtungen zur Dissipation der Restenergie des Fluidstrahls

ίο nach dem Durchgang des Strahls durch das Zuschnittmaterial erforderlich.

Aus der US-PS 41 37 804 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der die Auffangeinrichtung mit einer sich an einer Einlaßöffnung anschließenden Wirbelkammer zur Dissipation der Restenergie des eingesetzten Strahls derart fest mit dem Schlitten der Strahldüsen gekoppelt ist, daß sie sich immer exakt unterhalb der Düse befindet und mit dieser durch diese mitgeführt wird. Diese Vorrichtung arbeitet grundsätz-Hch zufriedenstellend, doch hat sich bei Versuchen mit höherer Arbeitsgeschwindigkeit herausgestelit, daß der Düsenstrahl in einem Maße abgelenkt wird, daß er durch die bisherige Aufnahmeöffnung nicht mehr aufgenommen v/erden kann. Die Ablenkung beruht auf zwei Faktoren, nämlich einerseits auf der durch die Streuung des Strahls durch das Material hindurch bedingten Verlangsamung desselben und zum anderen auf der erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit. Die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit des Schneidstrahls wäre mit einem er- heblichen Aufwand verbunden. Eine Vergrößerung des Einlasses im Vergleich zur Breite und zum Querschnitt des schneidenden Strahls würde die Gefahr erhöhen, daß ein Rückspritzen des Strahls bei seinem Auftreffen im Inneren des Auffangbehälters das Fluid gegen das Zuschnittmaterial versprengen würde. Auch würde das Zuschnittmaterial bei einer größeren Auffangöffnung in deren Bereich nicht mehr flach gehalten werden, so daß die Schnittlinie ungenau würde oder man zusätzliche Halterungen für das Zuschnittmaterial benötigen müßte. Die Geschwindigkeit sollte aber gegenüber der bisherigen erhöht werden, da hierdurch die gesamte Schneideanlage rationeller ausgenutzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiter zu bilden, daß bei beibehaltener Strahlgeschwindigkeit, einer sicheren Auflagefläche für das zu schneidende Material ohne der Gefahr eines Durchhängens desselben und ohne Verringerung des Fluidstrahlquerschnitts, wobei man auch an physikalische Grenzen stoßen würde, eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Auffangeinheit einen von der Düse separaten Antrieb aufweist, um die Auffangeinheit unabhängig vom ersten Antrieb zu bewegen; daß eine Einrichtung zum Messen der Geschwindigkeit mit der Düse verbunden ist und daß mit dem zweiten Antrieb eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung der Auffangeinheit in Abhängigkeit von der Düsengeschwindigkeit sowie sonstigen Schneideparametern des Zuschnittmatcrials verbunden ist.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen separaten Antrieb der Auffangeinheil ist es nunmehr möglich, deren Bewegung bei jedem beliebigen Zeitpunkt des Schneidevorgangs abgestimmt auf die Bewegung der Düse so einzustellen, daß während des gesamten Schneidevorgangs die Einlaßöffnung der Auffangein-

hcit mit dem aus dem Zuschnittmaterial austretenden Strahl fluchtet und die Auffangeinheit den austretenden Strahl voll aufnimmt. Um während des gesamten Schneidevorgangs die Auffangeinheit bzw deren Einlaß in die richtige Position zum Fluidstrahl zu bringen, »wciU« die Regelglieder aufweisende Steuereinrichtung an jedem Zeitpunkt während des Schneidevorgangs, zu welchem Ausmaß oder Grad der Austrittspunkt des schneidenden Strahls gegenüber dem Punkt, an dem der Strahl gerade in das Material eintritt, zurückbleibt. Bei einer Ausführung handelt es sirh bei den Steuergliedern um einen Tachometer zur Messung der Geschwindigkeit der Düse und um einen Steuercomputer zur Verarbeitung des ermittelten Wertes der Düsengeschwindigkeit. Der Steuercc mputer berechnet den Grad des Zurückbleibens des Austrittspunktes gegenüber dem Eintrittspunkt des Strahls aus bekannten eingegebenen Daten für Schneideparameter, wie z. B. den Daten der Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse rnd dem Zuschnittmaterial, des Schneidewiderstands des Zuschnittmaterials und der Dicke der Auflage des Zuschnittmaterials. Der Steuercomputer sendet sodann Steuersignale /.u den Einrichtungen zur Bewegung der Auffangeinheit, um die Auffangeinheit in der richtigen Position zum Auffangen des Strahls zu halten.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß die Auffangeinheit auf einen Schlitten geführt ist, der auf einer der Düse abgewandten Seite des Zuschniumaterials angeordnet ist und relativ zum Arbeitstisch und parallel zu dem auf der Auflagefläche des Bettes des Arbeitstisches ausgebreiteten Material bewegbar ist.

Es ist weiter erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Schlitten der Auffangeinheit parallel zur Auflagefläche in einer X von zwei Koordinatenrichtungen X, Y bewegbar ist und ein Einlaß der Auffangeinheit sich längs der anderen Yder beiden Koordinatenrichtungen X, Y erstreckt, um den Strahl an mehreren Stellen entlang dieser anderen iCoordinatenrichtung Y aufzunehmen. Dies bedeutet, daß sich der Einlaß beispielsweise als länglicher Schlitz in Y-Richtung über die gesamte Breite der Auffangeinheit und gleichzeitig über den gesamten V-Koordinaienbereich des Schneidewegs bzw. des Schneidcstrahls erstreckt, so daß zur Berechnung der Positionierung der Auffangeinheit nur eine Koordinate — hier die X-Koordinate — zu berücksichtigen ist. Dies ermöglicht den Einsatz eines relativ einfachen Steuercomputers bei Benutzung eines einfachen Computerprogramms. Selbstverständlich kann alternativ in entsprechenden Ausführungen der Einlaß als Längsschlitz in A"-Richtung vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Auffangeinheit mehrere Schlitze aufweist, die sich durch die Auffargeinheit hindiiTh in einer Koordinatenrichtung X erstrecken und daß das Bett des Arbeitstisches eine dazu korrespondierende Zahl von Lamellen aufweist, die sich in dieser einen Koordinatenrichtung X durch die Schlitze des Auffangbehälters hindurch erstrecken und freie Kanten aufweisen, die in einer gemeinsamen, die Aufla- to gefläche des Bettes des Arbeitstisches bildenden Ebene liegen. Die in den Lamellen des Bettes des Arbeitstisches geführten Schlitze der Auffangeinheit ergeben eine gute Führung bei der Bewegung der Auffangeinheit bzw. ihres Schlittens. Die Lamellen passen formschlüssig in die Schlitze ein. Damit wird die Einlaßöffnung noch stärker begrenzt und insbesondere eine Abdichtung gegen aus dem Auffangbehälter rückspritzendes Fluid erreicht. Die die Auflage bildenden freien Kanten der Lamellen des Arbeitstisches sind als scharfe Kanten ausgebildet. Dies bewirkt, daß bei einem Auftreffen des Strahls in der Einlaßöffnung des Auffangbehälters dieser, ohne daß ein Rückspritzen auftritt, geteilt wird und beiderseits der betreffenden Lamelle ohne weiteres in den Einlaß abfließt.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung entlang der Linie 2-2 der F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung entlang der Linie 3-3 der Fig. 1; und

Fig.4 eine schematische Darstellung der Steuerungselemente der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Schneiden flächigen Zuschnittmaterials M, die am Schneidwerkzeug in Form einer Fluidstrahldüse 12 und einen Zuschneidebzw. Arbeitstisch 14 aufweist, der eine Auflagefläche 15 hat, auf der das Material Wzum Zuschneiden ausgebreitet wird. Die Düse 12 produziert einen Fluid-Schneidstrahl /, der mit hoher Geschwindigkeit aus ihr austritt und der entlang einer von der Düse 12 ausgehenden Achse durch eine Lage des Zuschnittmaterials M gelichtet ist, das auf der Auflagefläche 15 ausgebreitet ist. Die dargestellte Lage besteht aus schlaffem Gewebematerial, wie es zur Herstellung von Polsterwaren oder Kleidern verwendet wird, kann aber auch aus andersartigem Zuschnittmaterial, wie beispielsweise Holz, Plastik, dünnen Metallfolien, Papier, Leder und ähnlichen Produkten bestehen. Bei der dargestellten Schneide-Vorrichtung 10 handelt es sich um eine numerisch gesteuerte Maschine, die über ein elektrisches Kabel 33 mit einer Steuerung (Regler) 32 verbunden ist. Der Regler 32 erhält von einem Speicherband 37 Daten und wandelt diese Daten in Steuersignale zur Führung der Düse 12 entlang eines vom Speicherband 37 bestimmten Schneidwegs P um. Der Schneidweg P kann beispielsweise der äußere Rand eines Schnittstückes sein, das einen Teil eines Kleidungsstücks, ein Stück eines Bezugs oder ein plattenartiges Stück einer Polsterung bildet.

Die Schneide-Vorrichtung 10 weist eine Einrichtung f-V-Schlitten) 20 mit einem Schlitten 22 auf. der die Düse 12 trägt. Die Zahnstangen 24, 26 dienen zur Bewegung der Düse 12 relativ zum Arbeitstisch 14 und zum zuschneidenden Material M. Die Einrichtung 20 weist einen in -Y-Richtung verfahrbaren X-Schlitten 20 auf, der auf dem Tisch 14 aufsitzt, wobei er an den Längsseiten des Tisches 14 abgestützt ist. Die Einrichtung 20 weist weiter einen in V-Richtung verfahrbaren K-Schlitten bzw. Querschlitten 22 auf, der auf dem X-Schlitten 20 montiert ist. Der ,V-Schlitten 20 ist in der dargestellten A"-Koordinatenrichtung auf zwei ihm zugeordneten Zahnstangen 24,26 hin und her verschiebbar.

Die Zahnstangen 24, 26 stehen mit einem auf dem A"-Schlitten 20 angeordneten .^-Antriebsmotor 34 in Eingriff, der vom Regler 32 mit Steuersignalen beaufschlagt wird. Der Querschnitten 22 ist auf dem X-Schlitten 20 in K-Koordinatenrichtung verschiebbar montiert und wird entlang einer Führungsschiene 28 mittels des V-Antriebsmotors 35 und einer die Verbindung zwischen .V-Motor 34 und Querschlitten 22 herstellenden Führungsspindel 30 verschoben. Wie der .V-Motor 34 wird auch der V'-Antriebsmotor 35 vom Regler 32 mit

Steuersignalen beaufschlagt. Derart koordinierte Bewegungen der Schlitten 20 und 22 bewegen die Düse 12 entlang eines Schneidewegs über den gesamten Flächenbereich des Arbeitstisches 14.

Das Fluid für den Schneidstrahl / wird von einer auf einer Seite des Schlittens 20 angeordneten Pumpe 40 über eine flexible Schlauchleitung 42 einem auf dem Querschlitten 22 montierten hydraulischen Verstärker 44 (Kompressor) zugeführt. Die Pumpe 40 erzeugt einen Ausgangsdruck in der Größenordnung von 21 bar (300 psi). Dieser Druck wird mittels des Verstärkers 44 auf den Arbeitsdruck der Düse 12 im Bereich von 700 bis 7000 bar (10 000 bis 100 000 psi) erhöht. Derartige Pumpen und hydraulische Verstärker sind Stand der Technik. Das Hochdruckfluid schießt dann durch die Düse 12, die eine verengte öffnung mit einem Durchmesser im Bereich von 0,010 cm bis 0,038 cm (0,004 bis 0,015 inch) aufweist, so daß ein extrem feiner Fluidstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf das Zuschnittmaterial M entlang der Strahlachse gerichtet ist, die im allgemeinen senkrecht zu der Ebene des Zuschnittmaterials M und zur Auflagefläche 15 des Arbeitstisches 14 steht.

Wie in F i g. 2 und 3 gezeigt ist, ist eine Fluidstrahl-Auffangeinheit (50,54,56,57,58) mit einem Auffangbehälter 50 in der Schneidemaschine auf der Unterseite der Auflage des Zuschnittmaterials M unterhalb der Strahldüse 12 angeordnet, um den Fluidstrahl / bei seinem Austreten aus dem Zuschnittmaterial M aufzufangen. Der Auffangbehälter 50 erstreckt sich unterhalb des Zuschnittmaterials M seitwärts in K-Koordinatenrichtung und lagert auf einem zweiten in X-Richtung verfahrbaren Schlitten 51, der sich ebenfalls unterhalb des Zuschnittmaterials M seitwärts erstreckt; dabei überdeckt der Auffangbehälter 50 diesen zweiten X-Schlitten 51. Dieser Schlitten 51 stützt sich an seinen Enden auf zwei Führungsspindeln 52 (davon ist nur eine in Fig. 3 zu erkennen) ab. die sich entlang der gegenüberliegenden Seitenkanten des Arbeitstisches 14 erstrecken. Die Spindeln 52 sind mit synchron angetriebenen Antriebsmotoren 62 (nur einer davon ist in Fig. 2 gezeigt) direkt verbunden. Mittels dieser Einrichtung wird dann der Strahl-Auffangbehälter 50 entlang der in Fig. 1 angegebenen X-Richtung bewegt. Wie die Antriebsmotoren 34,35 zur Bewegung der Düse 12 werden auch die Antriebsrnotoren 62 vom Regler 32 mit Steuersignalen beaufschlagt.

Der Auffangbehälter 50 weist eine Strahlablenkungskammer oder Verwirbelungskammer 54 auf, in die der Schneidstrahl J hineinläuft, und in der der Strahl aufgelöst wird, indem er abgelenkt oder in kreisförmigen oder schraubenförmigen Bahnen verwirbelt wird. Die Kammer 54 hat eine gekrümmt oder im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Innenwandung, wobei die Zylinderachse senkrecht zum Strahl / verläuft. Ein kanalartiger Einlaß 56 führ: tangential zur Innenwand der Kammer 54 in diese. Die axiale Länge der Kammer 54 und die Länge des Einlasses 56 in K-Koordinatenrichtung sind einander gleich und dabei größer als der Fahrbereich der Düse 12 und seines Querschlittens 22 in V-Richtung. Daher kann durch geeignete Steuerung der Antriebsmotoren 62 der Strahl-Auffangkammer 50, der Einlaß 56 jeweils in einer solchen Stellung gehalten werden, daß er den aus dem Zuschnittmaterial M austretenden Fluidstrahl J erfaßt und daß die Kammer 54 den Strahl zu seiner »Auflösung« bzw. zum Verbrauch seiner Energie an beliebiger Koordinatenstelle auf dem Arbeitstisch 14 der Schneidemaschine 10 auffängt. Wenn der Strahl / aus dem Zuschnittmaterial M austritt, wird er in eine im wesentlichen kreisrunde Bahn innerhalb der Kammer 54 abgelenkt und in diese gegen die zylindrischen Innenwände rundum gewirbelt, bis die Energie des Strahls durch Reibung mit den Wänden oder anderem Fluid in der Kammer 54 verbraucht ist.

Die Kammer 54 weist am inneren Anschluß zum Einlaßkanal 56 eine Lippe 57 in ihrer zylindrischen Wand auf. Die Lippe 57 hat einen mil zunehmender Nähe zu ihrer Kante abnehmenden Krümmungsradius, so daß das in die Kammer 54 eintretende Fluid in kleiner werdenden Kreisbahnen gedreht wird, wenn der Abstand entlang der Wand zum Einlaß 56 zunimmt. Die Lippe 57 unterstützt die Erzeugung einer dichten Hochgeschwindigkeitsverwirbelung zur Reduktion des Drucks in der Kammer 54 und hilft, das Wiederausfließen des Fluids aus dem Einlaß 56 zu verhindern,

Die Energiedissipation (Energiezerstreuung) im Strahl / kann zu einer Erhitzung führen, die bei bestimmten den Strahl / bildenden Fluiden, wie beispielsweise dem in der Regel verwendeten Wasser, ein Verdampfen bewirken kann. Da der fluidische Schneidstrahl / auch als sehr leistungsstarker Saugstrom wirkt, wird eine große Menge Umgebungsluft durch den Strahl in die Kammer 54 hineingezogen, wodurch der Druck in dieser erhöht wird. Wenn nicht eine Einrichtung zum Evakuieren der Kammer 54 vorgesehen wäre, würden das Fluid und der Dampf in der Kammer 54 nach oben in den Einlaß 56 an andere als die vom Strahl / eingenommenen Stellen gedrängt werden. Das über den Einlaß 56 geführte Zuschnittmaterial M würde somit naß und mit dem Fluid getränkt werden.

Um die Kammer 54 zu evakuieren und das Feuchtwerden des Zuschnittmaterials M zu verhindern, wird mit einem oder beiden axialen Enden der Kammer 54 eine Evakuierleitung 58, die am besten in der F i g. 3 zu erkennen ist, verbunden. Ein flexibler Evakuierschlauch 60 führt dann von der Leitung 58 zu einer Vakuumpumpe (in den Figuren nicht gezeigt), um das verbrauchte Fluid, die Fluiddämpfe, die angesaugte Luft und die suspendierten, beim Schneiden angefallenen Feststoffpartikel aus der Kammer 54 zu entfernen. Die Leistung der Vakuumpumpe wird so eingestellt, daß ein Druck in der Kammer 54 aufrecht erhalten wird, der niedriger ist als der Umgebungsdruck am Einlaß 56. Das durch das Evakuieren angesaugte Fluid kann gefiltert und durch die Pumpe 40 rückgeführt werden, oder es kann einfach als Abwasser fortgeleitet werden.

Ein Tragbett des Arbeitstisches 14 weist eine Vielzahl von länglichen, relativ starren, parallelen Lamellen 64 auf, die sich in A"-Richtung von dem einen zum anderen Ende des Arbeitstisches 14 erstrecken. Die oberen Kanten der Lamellen 64 sind scharf ausgebildet. Sie bilden Messerkanten, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Auflagefläche 15 des Arbeitstisches 14 definieren, auf dem das Zuschnittmaterial M ausgebreitet wird. Die Messerkanten trennen einen auftreffenden Fluidstrahl / ohne daß es zu einem Rückspritzen kommt, was das Zuschnittmaterial M befeuchten würde. Der Abstand zwischen den parallelen Lamellen 64 ist relativ gering, z. B. nicht mehr als einige wenige cm, um zu verhindern, daß das Zuschnittmaterial M zwischen den Lamellen 64 durchhängt, wenn es auf den messerscharfen Kanten der Lamellen 64 unter Einwirken seines eigenen Gewichts aufliegt. Falls erforderlich, können dünne Drähte quer über die Messerkanten der Lamellen 64 gelegt werden, um damit eine zusätzliche Trageeinrichtung für das Zuschnittmaterial M vorzusehen.
Wie am besten in Fig. 3 zu erkennen ist, weist der

obere Teil des Auffangbehälters 50 eine Vielzahl von Schlitzen 65 auf, die sich durch den Auffangbehälter 50 in X-Riehtung erstrecken und denen die Schlitze 65 durchlaufende parallele Lamellen 64 entsprechen. Zum besseren Erkennen sind die Schlitze 65 vergrößert dargestellt; die Lamellen 64 und die Schlitze 65 greifen formschlüssig ineinander, um in dem Bereich, in dem die Lamellen 64 den Auffangbehälter 50 durchlaufen, an den gegenüberliegenden Seiten des Einlasses 56 eine Dichtung des Fluids zu bilden. Wenn der X-Schlitten 20 in A"-Richtung über das Zuschnittmaterial M bewegt wird, gleiten bei der Bewegung des Auffangbehälters 50 die Lamellen 64 durch die jeweiligen Schlitze 65 des Auffangbehälters 50; somit werden die Lamellen 64 durch den Auffangbehälter 50 »gekämmt«. Die direkt unterhalb des Bodens der Auflage des Zuschnittmaterials M liegende obere Fläche des Auffangbehälters 50 ist mit geringem Abstand unter der durch die Messerkanten der Lamellen 64 gebildeten Auflageebene angeordnet, so daß der Auffangbehälter 50 unterhalb des Zu-Schnittmaterials M leicht gleitet, ohne die unteren Schichten des Materials M in Unordnung zu bringen oder sonst irgendwie zu beeinträchtigen.

Wenn der Strahl J in den Einlaß 56 des Auffangbehälters 50 eintritt, läuft er nach unten in die Verwirbelungskammer 54, wo er zerteilt bzw. aufgelöst wird. Wenn ein Strahl / zufällig direkt über einer der Lamellen 64 herabläuft, trifft er auf die Messerkante der betreffenden Lamelle 64 und läuft in die Verwirbelungskammer 54 auf einer oder auf beiden Seiten der Lamelle 64 ab. Das Ineinandergreifen des Auffangbehälters 50 und der Lamellen 64 auf beiden Seiten des Einlasses 56 schafft eine ausreichende Dichtung, um einen Sprühnebel des Strahls / beim Austritt aus dem Auffangbehälter abzuhalten. Für den Fall, daß ein kleines Leck auftritt, kann im Boden des Arbeitstisches 14 eine Hilfsabflußleitung zur Entfernung des verbrauchten Fluids vorgesehen werden.

Während des Schneidvorgangs läuft der schneidende Fluidstrahl / durch die Auflage des Zuschnittmaterials M zwischen einem Punkt auf der Oberseite der Auflage, an dem der Strahl /in das Material JWeintritt, und einem Punkt an der Unterseite der Auflage, an dem der Strahl / aus dem Material M austritt. Je nach Schneidwidersiand der Auflage kann die Düse 12 relativ zum Zu-Schnittmaterial M mit einer solchen Geschwindigkeit verschoben werden, daß der Punkt, an dem der Strahl J aus dem Material M austritt, hinter dem Punkt, an dem der Strahl / in das Material Meintritt, zurückbleibt, wie dies r.. B. in Fi g. 2 gezeigt ist, wo die Düse t2 in Riehtung des Pfeils a bewegt wird. Das Ausmaß des Zurückbleibens des Austritts- hinter dem Eintrittspunkt bzw. der Verzögerung zwischen Ein- und Austritt des Strahls / ist eine Funktion vieler Einflußfaktoren. Die offensichtlichsten Faktoren sind die Geschwindigkeit der Duse 12 relativ zum Material M, der Schneidwiderstand einer jeden Schicht des Zuschnittmaterials M und die Höhe der Zuschnittmaterialauflage. Ein weniger offensichtlicher Einflußfaktor ist die Schnittrichtung, da ja der Schneidwiderstand von gewissen Materialien M in der einen Richtung ganz anders als in der anderen Richtung sein kann. Beispiele solcher Materialien M mit richtungsabhängigem Schneidwiderstand sind gemaserte Höizer und locker gewebte Stoffe.

Um den Auffangbehältereinlaß 56 in einer Stellung zur Erfassung des aus der Unterseite des Zuschnittmaterials M austretenden Fluidstrahls / zu halten, steht eine Steuereinrichtung 74 für die Verzögerung des Auffangbehälters 50 in Wirkverbindung mit dem Antrieb zur Bewegung des Auffangbehälters 50 relativ zur Auflage. Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ist die Steuereinrichtung 74 zur Verzögerung des Auffangbehälters 50 in die Steuerung 32, die mit der Schneide-Vorrichtung 10 in Verbindung steht, integriert. Eine Regeleinrichtung erzeugt Steuersignale zur verzögerten Bewegung des Auffangbehälter 50, die über das elektrische Kabel 33 den Antriebsmotoren 62 zur Bewegung des Auffangbehälters 50 zugeführt werden. Auf die empfangenen Steuersignale hin positionieren die Antriebsmotoren 62 den Auffangbehälter 50 entsprechend.

Das Schema von Fig. 4 illustriert die Regelung der Positionierung von Düse 12 und Auffangbehälter 50 der Schneide-Vorrichtung 10. Unter Verwendung von auf einem Speicherband 37 gespeicherten Schneidedaten 70 erzeugt der Regler 32 Positioniersteuersignale und sendet diese zu den X- und K-Antriebsmotoren 34 und 35 über Leistungsverstärker oder X- bzw. K-Treiber 21 bzw. 31, die im Arbeitstisch 14 zur Bewegung der Düse 12 relativ zum Zuschnittmaterial Muntergebracht sind. Ein Geschwindigkeitsmesser 72 mißt die Geschwindigkeit der Düse 12 in X-Richtung und sendet ein dieser Geschwindigkeit entsprechendes Signal zur Steuereinrichtung in Form eines Verzögerungsrechners 74. Da der Auffangbehältereinlaß 56 sich in K-Richtung erstreckt und da er somit jeden beliebigen Beitrag der Verzögerung in V-Koordinatenrichtung erfaßt, solange die X-Koordinatenposition des Auffangbehältereinlasses 56 mit dem austretenden Strahl / fluchtet, ist die mit dem V-Motor 35 einzustellende Geschwindigkeit nicht relevant für die Verzögerungsrechnung. Im Verzögerungsrechner 74 wird die gemessene Geschwindigkeit des λ'-Motors 34 mit relevanten Materialwiderstandseingabewerten 76, wie z. B. dem oben erwähnten Schneidwiderstandsfaktor jeder einzelnen Schicht des Zuschnittmaterials M, mit einem Auflagehöhenwert 78 und mit der momentanen Position des X-Schlittens 20 in Längsrichtung auf dem Tisch 14 gewichtet, um ein Steuersignal zum Positionieren des Auffangbehälters 50 zu erzeugen. Das erzeugte Positionier-Steuersignal wird dann den Antriebsmotoren 62 des Auffangbehälter 50 über einen Verstärker oder ein Auffangbehältergetriebe 53 zugeführt, um den Einlaß 56 des Auffangbehälters 50 in die entsprechende Position zu bringen.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Schneide-Vorrichtung 10 mit einem mechanisch unabhängig von der Halterungseinrichtung der Düse 12 montierten Auffangbehälter 50 und einer Steuereinrichtung 74 zur Positionierung des Auffangbehälters 50 anhand einer Ausführungsform erläutert wurde. Die Steuereinrichtung 74 positioniert hierbei den Auffangbehälter 50 so, daß er einen aus dem Material M, das gerade zugeschnitten wird, austretenden Fluidstrahl /auffängt, wobei berücksichtigt wird, daß der Austrittspunkt des Fluidstrahls / aus dem Zuschnittmaterial M gegenüber dem Eintrittspunkt in das Zuschnittmaterial Mzurückbleibt bzw. verzögert wird.

Beispielsweise kann auch ein Auffangbehälter 50 des Schneidestrahls /einen Einlaß 56 aufweisen, der sich in X-Richtung statt in V-Richtung, wie es für die in Fi g. 1 dargestellte Schneidemaschine beschrieben ist, erstreckt; dabei ist der Auffangbehälter 50 so montiert, daß er mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung in K-Richtung bewegbar ist. Für einen solchen Auffangbehälter 50 in der Schneide-Vorrichtung 10 gewichtet der Verzögerungsrechner 74 die Geschwindigkeit der Einrichtung zur Bewegung der Düse 12 in K-Richtung (in

F i g. 1 mit 35 bezeichnet) anstatt der Einrichtung zur
Bewegung der Düse 12 in X-Richtung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

20

40

45

50

55

60

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden auf einem Arbeitstisch ausgebreiteten flächigen Materials mittels eines Fluidstrahls einer beweglich angeordneten, angetriebenen Strahldüse, mit einem auf der der Düse abgewandten Seite des Materials angeordneten Auffangeinheit für den Strahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinheit (50, 54, 56,57,58) einen von der Düse (12) separaten Antrieb (53, 62) aufweist, um die Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) unabhängig vom ersten Antrieb (21, 31, 34, 35) zu bewegen; daß eine Einrichtung (72) zum Messen der Geschwindigkeit mit der Düse (12) verbunden ist und daß mit dem zweiten Antrieb (53,62) eine Steuereinrichtung (74) zur Steuerung der Bewegung der Auffaegeinheit (50, 54, 56, 57, 58) in Abnängigkeit von der Düsengeschwindigkeit sowie sonstigen Schneideparametern (70, 76, 78) des Zuschnittmaterials (M) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) auf einem Schlitten (51) geführt ist, der auf einer der Düse (12) abgewandten Seite des Zuschnittmaterials (M) angeordnet ist und relativ zum Arbeitstisch (14) und parallel zu dem auf der Auflagefläche (15) des Bettes des Arbeitstisches (14) ausgebreiteten Zuschnittmaterial (M) bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (51) der Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) parallel zur Auflagefläche (15) in einer (X) von zwei Koordinatenrichtungen (X, Y) bewegbar ist und ein Einlaß (56) der Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) sich längs der anderen (Y) der beiden Koordinatenrichtungen (X, Y) erstreckt, um den Strahl (J) an mehreren Stellen (65) entlang dieser anderen Koordinatenrichtung (Y)aufzunehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) mehrere Schlitze (65) aufweist, die sich durch die Auffangeinheit (50, 54, 56, 57, 58) hindurch in einer Koordinatenrichtung (X) erstrecken und daß das Bett des Arbeitstisches (14) eine dazu korrespondierende Zahl von Lamellen (64) aufweist, die sich in dieser einen Koordinatenrichtung (X) durch die Schlitze (65) des Auffangbehälters (50) hindurch erstrecken und freie Kanten aufweisen, die in einer gemeinsamen, die Auflagefläche (15) des Bettes des Arbeitstisches (14) bildenden Cbene liegen.