DE3341651C2

DE3341651C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Zuschnitten aus einem zerbrechbaren Flachmaterial

Info

Publication number: DE3341651C2
Application number: DE3341651A
Authority: DE
Inventors: Claude Walter Enfield Conn. LeBlond
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1982-12-29
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1986-12-04
Also published as: FR2538685B1; JPS59124600A; JPH01117900U; GB2133731A; GB8334034D0; GB2133731B; DE3341651A1; FR2538685A1; US4524894A; JPH065115Y2

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Zuschnitten (P) aus einem Flachmaterial (S) verwendet einen schwenkbaren Schneideinsatz (80), der entlang eines geschlossenen, die Gestalt des gewünschten Zuschnittes definierenden Schneidpfades geführt wird. Der Einsatz (80) ist fest in einem Andrückfuß (82) angeordnet und steht um eine vorbestimmte Länge über die Oberfläche des Fußes (82) vor, so daß die Tiefe des Schnittes in das Material (S) vorgegeben ist. Zerbrechbare Materialien (S) werden auf eine Tiefe, die geringer ist als die Dicke des Materiales (S), geschnitten, und nachfolgend wird die vollständige Trennung der Zuschnitte (P) vom Flachmaterial (S) durch Brechen des Materiales (S) entlang der Linie des Schnittes bewirkt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Herstellen von Zuschnitten aus einem zerbrechbaren Flachmaterial gleichmäßiger Dicke, mit einer ebenen Tragfläche, auf die das Flachmaterial zum Schneiden aufgebreitet wird, mit einem oberhalb der Tragfläche und relativ zum Flachmaterial entlang eines Schneidpfades bewegbaren Schneidwerkzeug, wobei das Schneidwerkzeug eine während des Schneidens in Eingriff mit dem Flachmaterial befindliche Schneidkante aufweist, wobei ferner das Schneidwerkzeug in einem Werkzeughalter gehalten ist, und mit einem Betätigungselement zum Niederdrücken des Schneidwerkzeuges entlang einer zur Tragfläche senkrechten Achse bis in einen Eingriff in das Flachmaterial auf der Tragfläche.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 37 42 793 bekannt

Die Erfindung bezieht sich insbesondere darauf, daß die Zuschnitte aus dünnem Flachmaterial geschnitten werden, um Schablonen zu erhalten.

Bei der Herstellung von Bekleidungsstücken ist es bekannt, das Gewebematerial in Gestalt einer mehrlagigen Auflage auf Schneidetischen zu schneiden. Um aus den Auflagen eine entsprechende Anzahl von Stoffzuschnitten herauszuschneiden, wird zunächst von Hand eine Vorlageschablone für diese Zuschnitte hergestellt, die so ausgebildet ist, daß das Gewebematerial, aus dem die Zuschnitte geschnitten werden sollen, möglichst effektiv ausgenutzt wird. Die Zuschnittvorlagen können selbst als Schablonen benutzt werden, um ein Schneidwerkzeug entlang eines Schneidweges durch das Gewebematerial zu führen.

Man möchte daher Zuschnittvorlagen oder Schablonen aus einem Material herstellen, das dem Verschleiß standhält, der beim Aufbringen einer Markierung auf die Auflage oder beim Schneiden auftritt. Als Materialien für diese Schablonen werden üblicherweise Papier, Karton, Kunststoff und Blech verwendet. Allerdings geben die meisten Hersteller Kunststoff den Vorzug, weil er billiger als Metall ist, leichter ausgeschnitten werden kann und dauerhafter als Papier und Karton ist.

Man hat bisher Kunststoffzuschnitte dadurch hergestellt, daß man entweder ein dünnes Kunststoffmaterial entsprechend der Gestalt des gewünschten Zuschnittes angerissen hat oder daß man entlang einer Schneidlinie, die den Zuschnitt definiert, durch das Material hindurchschnitt. Anreißmaschinen, die mittels eines Programmbandes oder -Streifens, in dem die Gestalt des Zuschnittes gespeichert ist, gesteuert werden, haben eine relativ hohe Leistungsaufnahme, weil bei diesem Verfahren entlang dem Anreißpfad Material abgehoben wird. Schneidemaschinen anderersetis verwenden ein Schneidblatt, welches das Material bei einer geringeren Antriebsleistung abtrennt, wie dies beispielsweise in der US-PS 35 22 753 und 35 48 699 beschrieben ist.

Aus der eingangs bereits genannten US-PS 37 42 793 ist eine Vorrichtung zum Anritzen von Tafelglas bekannt. Die bekannte Vorrichtung verwendet einen senkrecht zur Oberfläche des Tafelglases verfahrbaren Werkzeughalter, der an seinem unteren Ende ein Schneidrad trägt. Der Werkzeughalter ist drehstarr ausgebildet, und es sind Mittel vorgesehen, die ein lineares Verfahren des Werkzeughalters garantieren. Es ist dabei bekannt, mit mehreren parallel nebeneinander angeordneten Schneidwerkzeugen mehrere parallele Schnitte durchzuführen, um das Tafelglas streifenweise anzuritzen, die Streifen können auch nur über eine begrenzte Länge im Glas oder in unterbrochener Folge geritzt werden.

Die bekannte Vorrichtung ist damit nicht geeignet, Schablonen aus dünnem Flachmaterial herauszuschneiden, weil hierzu ein Schneidpfad in Gestalt einer geschlossenen Kurve durchfahren werden muß, was mit

einem drehstarren Schneidwerkzeug nicht möglich ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch geschlossene Kurvenzüge mit dem Schneidwerkzeug durchfahren werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkzeughalter um die senkrechte Achse drehbar ist, daß der drehbare Werkzeughalter eine in Lagern gelagerte Hülse umfaßt, die um die senkrechte Achse frei drehbar is\ daß ein zylindrischer Andrückfuß koaxial in der Hülse und relativ zur Hülse entlang der senkrechten Achse auf die Tragfläche zu bzw. von ihr weg verschiebbar angeordnet ist, daß eine Feder mit dem Andrückfuß verbunden ist und dessen unteres Ende von der Tragfläche und dem daraufliegenden Flachmaterial abhebt, daß das Schneidwerkzeug einen Schneideinsatz aufweist, der aus einem harten zylindrischen Element geformt ist, welches aus dem unteren Ende des Andrückfußes herausragt und mit dlssem fest verbunden ist, so daß es senkrecht zum Flachmaterial steht und sich mit dem Andrückfuß um die senkrechte Achse dreht und sich nach einem geschlossenen Schneidpfad selbsttätig ausrichtet, und daß das untere Ende des Schneideinsatzes zwei geschliffene Oberflächen aufweist, die sich in der scharfen, sich nach unten zur Tragfläche erstreckenden und unter einem Winkel zur senkrechten Achse geneigten Schneidkante schneiden, wobei das obere Ende der Schneidkante auf der einen Seite der senkrechten Achse und das untere Ende auf der anderen Seite angeordnet sind und das untere Ende der Schneidkante aus dem Andrückfuß um eine begrenzte Länge vorsteht, die der gewünschten Schnittiefe im Flachmaterial entspricht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird deswegen vollkommen gelöst, weil mit den vorstehend genannten Merkmalen eine selbsttätige Nachstellung des Schneidwerkzeuges in Abhängigkeit von der jeweiligen Krümmung des Schneidpfades bewirkt wird, ohne daß hierzu separate Mittel zum Verdrehen des Schneidwerkzeuges erforderlich sind. Das Flachmaterial kann somit auf sehr einfache Weise schnell und zuverlässig geritzt werden, wobei lediglich ein Verfahren des Schneidwerkzeuges in zwei Koordinatenrichtungen auf der Ebene des Flachmaterials erforderlich ist.

Aus der US-PS 37 72 949 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Durchschneiden von Flachmaterial bekannt, mt der auch Schneidpfade in Gestalt geschlossener Kurvenzüge durchfahren werden können, hierzu ist jedoch eine relativ aufwendige Steuerung erforderlich, die mittels eines Stellmotors die Drehlage des Schneid-Werkzeuges, nämlich eines Schneidrades, entsprechend der jeweiligen Krümmung der durchfahrenen Kurve ausrichtet.

Es ist weiterhin aus der US-PS 4094 217 eine Schneidvorrichtung zum streifenweisem Zerschneiden eines Kunststoff-Flachmateriales bekannt, bei der eine Schneidkante eines schräg angestellten Schneidmessers in Eingriff mit dem Flachmaterial ist, jedoch ist auch bei dieser bekannten Vorrichtung das Schneidwerkzeug drehstarr ausgebildet, so daß keine geschlossenen Kurvenzüge durchfahren werden können.

Entsprechendes gilt für eine Schneidvorrichtung, wie sie in der US-PS 36 68 956 beschrieben ist, bei der zwar das Schneidwerkzeug zwei geschliffene Oberflächen aufweist, die sich in einer scharfen Schneidkante schneiden, jedoch ist auch bei dieser bekannten Vorrichtung das Schneidwerkzeug durch eine Madenschraube gegen Verdrehen eesichert.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der zylindrische Andrückfuß ein oberes Ende auf, an das sich das Betätigungselement zum Niederdrücken des Schneidwerkzeuges gegen die Kraft der Feder anlegt, und das obere Ende des Andrückfußes ist ballig ausgebildet, so daß der Andrückfuß und das Schneidwerkzeug sich mit geringstmöglicher Reibung um die senkrechte Achse drehen können.

Das verwendete Flachmaterial ist üblicherweise Karton oder Styrol. Beide Materialien sind nur in beschränktem Umfange flexibel und haben eine ausreichende Beständigkeit, um als wiederverwendbare Schablonen verwendet zu werden. Die erfndungsgemäß hergestellten Zuschnitte werden bei der Herstellung von verschiedenartigen Erzeugnissen verwendet, einschließlich Teilen aus Tuch, die bei der Herstellung von Bekleidungsstücken u. dgl. verwendet werden.

Styrol wird erfindungsgemäß in verschiedenen Dikken verwendet, beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 0,05 " (0,254 bis 1,27 mm). Dieses Kunststoffhalbzeug ist relativ starr, so daß es als Material für Schablonen verwendet werden kann, ist jedoch andererseits so flexibel, daß es in Rollen gelagert werden kann. Das Material ist auch zerbrechbar, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter »zerbrechbar« verstanden wird, daß dann, wenn das Material bis auf die Hälfte seiner Dicke durchschnitten wird, es eher bricht als sich plastisch zu verformen, wenn es einer hohen Biegebelastung entlang der Schnittlinie ausgesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird ein programmgesteuerter Rechner (Steuercomputer) verwendet, um ein Schneidwerkzeug entlang eines geschlossenen Schneidweges zu führen, der die Peripherie des herzustellenden Zuschnitts definiert Die Tiefe des Schnittes in das Material wird bei dem erfindungsgemäß verwendeten zerbrechbaren Material begrenzt, um die zum Antreiben des Schneidblattes erforderliche Energie zu minimieren und auch das Schneidwerkzeug vor übermäßigem Verschleiß oder gar Bruch zu bewahren. Hinzu kommt, daß bei nur teilweiser Durchdringung des zerbrechbaren Materials der darunter angeordnete Schneidtisch während des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zerschnitten wird.

Nachdem das Material in einer begrenzten Tiefe durchschnitten wurde, werden die Zuschnitte von den umgebenden Materialresten dadurch getrennt, daß das zerbrechbare Material entlang des Schneidweges zerbrochen wird.

Verglichen mit den bekannten Vorrichtungen, bei denen das zu schneidende Material vom Schneidwerkzeug vollkommen durchdrungen wurde, beispielsweise gemäß US-PS 37 72 949, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß — wie erwähnt — die erforderliche Antriebsleistung und der Verschleiß des Schneide Werkzeuges erheblich vermindert werden. Da weiterhin eine Beschädigung des Schneidtisches sicher vermieden wird, ist es auch nicht mehr erforderlich, ein Schutzmaterial unter dem zu schneidenden Flachmaterial anzuordnen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, um nur eine teilweise Durchdringung des Fiachmaicriais iu erreichen, vorgesehen, den Schneideinsatz fest auf einem Andrückfuß anzuordnen, der auf der oberen Oberfläche des Flachmaterials während des Schneidvorganges aufliegt, wobei der Schneideinsatz vom Andrückfuß um die Länge vorsteht, die der gewünschten Eindringtiefe in das Material entspricht.

Dieses Merkmal hat den Vorteil, daß eine kontinuier-

liehe Eindringtiefe über den gesamten Schneidweg mit einfachen konstruktiven Mitteln erreicht wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer automatisch gesteuerten Maschine zum Schneiden von Zuschnitten entsprechend der vorliegenden Erfindung;

F i g. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schneidwerkzeuges, wie es auf einer Maschine gemäß F i g. 1 angeordnet ist;

F i g. 3 eine weitere Darstellung des Ausführungsbeispieles im Ausschnitt, bei der der Schneideinsatz und die Art und Weise der Begrenzung der Schnittiefe veranschaulicht wird;

F i g. 4 und 5 die Anordnung des Schneideinsatzes von vorne bzw. von der Seite gesehen;

F i g. 6a), b) und c) Verfahrensschritte beim Zerbrechen des zerbrechbaren Flachmateriales entlang der Schnittlinie in drei aufeinanderfolgenden Ansichten.

In F i g. 1 bezeichnet 10 insgesamt eine automatisch gesteuerte Maschine zum Schneiden von Zuschnitten aus einem Flachmaterial 5, das an gegenüberliegenden Enden eines Schneidtisches 16 in Rollen 12 und 14 gespeichert ist Das Material S wird zwischen den Rollen 12,14 auf ener Tragfläche 18 an der Oberseite des Tisches 16 gespannt Die Tragfläche 18 weist eine harte, flache Oberfläche auf und besteht beispielsweise aus Metall, Holz, Sperrholz, hartem Kunststoff, einem anderen ähnlichen Material, oder Kombinationen davon.

Oberhalb der Tragfläche 18 des Tisches 16 ist ein Schneidwerkzeug 20 angeordnet Das Schneidwerkzeug 20 ist oberhalb des Flachmateriales 5 vermittels eines X-Wagens 22 und eines Y-Wagens 24 angeordnet Der X-Wagen 22 bewegt sich vorwärts und rückwärts über die Arbeitsfläche des Tisches 16 in der eingezeichneten X-Koordinatenrichtung und der y-Wagen 24 ist auf dem X-Wagen 22 angeordnet wo er sich vorwärts und rückwärts in der dargestellten Y-Koordinatenrichtung bewegt Durch gleichzeitige Bewegung der X- und Y-Wagen 22, 24 kann das Schneidwerkzeug 20 entlang unterschiedlich gebogener Schneidwege zu jedem Punkt des Tisches 16 bewegt werden.

Der X-Wagen 22 ist an beiden Seiten des Tisches 16 mit als Zahnstangen ausgebildeten Schienen 26,28 verbunden. Die Schienen 26 bzw. 28 gleiten ihrerseits in Führungen 30 bzw. 32 und werden gleichartig mittels eines X-Antriebsmotors 34 über Zahnräder 36 angetrieben, so daß der X-Wagen 22 sich translatorisch bewegt

Der Y-Wagen 24 bewegt sich auf dem X-Wagen 22 hin und her und wird translatorisch über einen V-Antriebsmotor 38 und einen Antriebsriemen 40 bewegt der zwischen den gegenüberliegenden Enden des X-Wagens 22 gespannt ist Ein Steuercomputer 50 liest ein digitales Programmband 52, auf dem die Umrisse von Zuschnitten P gespeichert sind, die aus dem Rachmaterial S geschnitten werden sollen. Der Steuercomputer 50 erzeugt Motor-Steuersignale aus den Daten des Bandes 52 und schaltet die Antriebsmotoren 34 bzw. 38 entsprechend ein und aus. Weiterhin steuert das Programm ein Betätigungs-Solenoid, welches das Schneidwerkzeug 20 in eine Schneidstellung im Flachmaterial S und wieder heraus bewegt

Ein Programm, das eine Mehrzahl von Zuschnitten P auszuschneiden gestattet, kann mehr Flachmaterial S erfordern, als in einem auf der Arbeitsfläche 18 des Tisches 16 gehalten werden kann. Um nun alle diese Zuschnitte P schneiden zu können, verfügt der Tisch 16 über Mittel, die eine intermittierende Einteilung des Materiales S über der Arbeitsfläche 18 zwischen den Speicherrollen 12 und 14 gestatten. Eine Mehrzahl von Aufnahmevorrichtungen 60 sind am X-Wagen 22 befestigt und diese Aufnahmevorrichtungen 60 nehmen das Flachmaterial 5 bei einem entsprechenden Steuerbefehl auf, so daß der X-Wagen 22 das Flachmaterial S von der einen Rolle 12 abziehen kann und dieses Material 5 alsdann auf die andere Rolle 14 wieder aufgewickelt werden kann. Die Einzelheiten dieser Aufnahmevorrichtungen 60 und des Einteilungsvorganges kann aus dem US-Patent 40 91 980 entnommen werden. Die Vorrichtung zum Einteilen ist jedoch nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung. Es kann vielmehr, im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein oder mehrere Zuschnitte Paus einem einzelnen Stück Flachmaterial 5 geschnitten werden, das auf der Arbeitsfläche 18 gehalten wird.

Bei der dargestellten Maschine 10 kann das Flachmaterial S auf der Tragfläche 18 beispielsweise durch Klammern gehalten werden oder dadurch, daß man eine Spannung im Material durch die Speicherrollen 12 und 14 erzeugt oder daß man im Tisch 16 ein Unterdrucksystem anordnet, welches das Flachmaterial S dicht auf die Tragfläche 18 zieht. Unterdrucksysteme dieser Art sind ebenfalls an sich bekannt und werden bei anderen Zuschnitt-Schneidmaschinen verwendet, wie dies beispielsweise im US-Patent 35 48 699 beschrieben ist.

Fig.2 zeigt in einer Detaildarstellung die Anbringung des y-Wagens 24 und des Schneidwerkzeuges 20 am X-Wagen 22. Eine extrudierte Führung 68 ist mit einer Seite des X-Wagens 22 verbunden und bildet Schienen für vier Rollen 70 (von denen nur zwei sichtbar sind) welche an den Ecken eines rechteckigen Rahmens 72 des Y-Wagens 24 angeordnet sind. Eine Werkzeug-Halteplattform 74 ist am Rahmen 72 befestigt und trägt das vorkragende Schneidwerkzeug 20 über der Tragfläche 18 des Tisches 16. Die Plattform 74 kann in der Höhe relativ zum Y-Wagen 24 vermittels einer Höheneinstellschraube 76 und eines am Rahmen 72 befestigten Flansches 78 eingestellt werden. Die Höhe der Plattform 74 wird so eingestellt daß das Schneidwerkzeug 20 das Flachmaterial S in einer eingestellten Tiefe durchdringt wenn das Werkzeug 20 in die Schneidstellung im Material S abgesenkt ist

Das Werkzeug besteht aus einem Schneideinsatz 80. der fest in einem zylindrischen Andrückfuß 82 und einem Betätigungselement (Solenoid 84) angeordnet ist, der den Schneideinsatz 80 nach unten in die Schneidstellung im Flachmaterial S bewegt. Das Solenoid 84 ist fest mit der Plattform 74 verbunden, während der Schneideinsatz 80 und der Andrückfuß 82 von einem unteren Abschnitt 86 der Plattform 74 gehalten werden.

Wie man am besten aus F i g. 3 entnehmen kann, sind der Schneideinsatz 80 und der Andrückfuß 82 gleitend in einer Hülse 90 gelagert und die Hülse 90 ist ihrerseits in einer Büchse 94 mittels zweier Lager 96, 98 gelagert. Die Büchse 94 ist mittels einer Haltemutter 100 fest am Abschnitt 86 angeordnet Auf diese Weise können sich der Andrückfuß 82 und der Schneideinsatz 80 frei in vertikaler Richtung relativ zum Flachmaterial 5 entlang einer Achse 88 senkrecht zur Tragfläche 18 bewegen und sind weiterhin um die Achse 88 in den Lagern 96,98 schwenkbar.

Die vertikale Bewegung des Andrückfußes 82 wird durch dessen kreiszylindrische Gestalt bewirkt die gleitend in die Hülse 90 eingepaßt ist Eine Feder 104 greift am oberen Ende des Andrückfußes 82 mittels einer Un-

terlegscheibe 106 und eines Sprengringes 108 an und zwingt den Andrückfuß 82 und den Schneideinsatz 80 aufwärts in die gestrichelt eingezeichnete Position in Fig. 3. In dieser angehobenen Position ist der Schneideinsatz 80 vom Flachmaterial S abgehoben und das Schneidwerkzeug 20 kann demzufolge über das Material S. ohne zu schneiden, bewegt werden.

Um den Schneideinsatz 80 in die Schneidstellung im Flachmaterial S abzusenken, liegt ein Stahl-Stößel 110, der mit der Wicklung des Solenoides 84 in Wirkverbindung steht, auf dem oberen Ende des zylindrischen Andrückfußes 82 auf. Sobald das Solenoid 84 eingeschaltet wird, drückt der Stößel 110 den Schneideinsatz 80 nach unten in die in F i g. 3 durchgezogen eingezeichnete, abgesenkte Stellung. Man erkennt, daß in dieser abgesenkten Stellung der Teil des Schneideinsatzes 80, der aus dem Andrückfuß 82 herausragt, das Material 5 nur teilweise durchragt. Das untere Ende des Andrückfußes 82 besitzt eine konvexe Form, so daß der Andrückfuß 82 sanft über die obere Oberfläche des Materiales S gleiten und eine gleichmäßige Schnittiefe gewährleisten kann, die dem Ausmaß des Vorstehens des Schneideinsatzes 80 entspricht Vorzugsweise ist die Schneidtiefe gleich der Hälfte der Dicke des Materiales S.

Um Materialien S unterschiedlicher Dicke verarbeiten zu können, kann der gesamte Andrückfuß 82 mit Schneideinsatz 80 aus der Hülse 90 entfernt werden, sobald das Solenoid 84 abgeschaltet und der Stößel 110 nach oben bewegt oder entfernt wurde. Ein anderer Fuß, bei dem der Schneideinsatz aus dem unteren Ende um das nunmehr gewünschte Maß vorsteht, wird dann in die Hülse 90 eingesetzt und das Solenoid 84 und der Stößel 110 werden weider in die dargestellte Stellung gebracht. Für jeden Fuß 82 mit Schneideinsatz 80 können jedoch dieselbe Feder 104 und Unterlegscheibe 106 benutzt werden.

Die Einzelheiten eines Schneideinsatzes 80, so wie er im Andrückfuß 82 befestigt ist, können in weiteren Einzelheiten den abgebrochenen Seitenansichten der F i g. 4 und 5 entnommen werden. Der Schneideinsatz 80 besteht vorzugsweise aus einem kreiszylindrischen Körper aus gehärtetem Stahl (Carbide Steel) oder einem ähnlichen Hartmaterial. Die Schneidseite des Schneideinsatzes 80 wird dadurch hergestellt, daß zwei einander schneidende Ebenen oder Oberflächen 116, 118 geschliffen werden, die miteinander eine Schneidkante 120 bilden. Die Schneidkante 120 ist unter einem Winkel relativ zur oberen Oberfläche des Flachmateriales Sund der Arbeitsfläche 18 des Schneidtisches 16 geneigt, wenn der Schneideinsatz 80 koaxial in einer zentralen Bohrung 122 des Andrückfußes 82 festgemacht ist Bei einem Ausführungsbeispiel besteht der Schneideinsatz 80 aus einem Carbid-Bohreinsatz-Rohling mit einem Durchmesser von 0.0625 (Vi₆ ") (1,59 mm). Die geschliffenen Oberflächen 116 und 118 schließen miteinander einen Winkel von etwa 19° ein und bilden die Schneidkante 120 mit einem resultierenden Neigungswinkel gegenüber dem Flachmaterial 5 von etwa 40°. Der Einsatz 80 wird in die zentrale Bohrung 122 des Andrückfußes 82 eingeklebt, beispielsweise mit einem Klebstoff, wie er unter der Bezeichnung Loctite 680 und Primer T von der Firma Loctite Corporation in Newington, Connecticut, im Handel ist Weil der Schneideinsatz 80 dermaßen klein ist und der zwischen den Oberflächen 116 und eingeschlossene Winkel ebenfalls klein ist, ist die Schneidkante 120 ziemlich scharf und schneidet das Kunststoff-Flachmaterial S in einem Trennschnitt so wie ein Messer.

Wenn der Schneideinsatz 80 und der Andrückfuß 82 in den Lagern 96, 98 so wie in F i g. 3 dargestellt, angeordnet sind, befindet sich der vorstehende Abschnitt des Einsatzes 80 um einen bestimmten Betrag gegenüber der Drehachse 88 versetzt und kann demzufolge frei um die Achse 88 verschwenkt werden und so dem Schneidpfad ohne weitere Regelung der Ausrichtung des Einsatzes 80 folgen. Verwendet man kleine Schneideinsätze 80 mit weniger als einem Viertel Zoll (6,35 mm) ίο Durchmesser, sind die kleinen Kurvenbögen, die durch die Schwenkbewegung in scharfen Ecken des Zuschnittes P auftreten, nicht bemerkbar und demzufolge nicht zu beanstanden. Das obere Ende des zylindrischen Andrückfußes 82 hat gleichfalls eine konvexe Form und kann poliert sein, so daß der auf den Schneideinsatz 80 durch den Stößel 110 während des Schneidens ausgeübte Druck keine wesentliche Reibung erzeugt, welche die freie Schwenkbewegung behindern könnte.

Während der Herstellung enes Zuschnittes P aus einem zerbrechbaren Flachmatrial S wird das Material S auf die Tragfläche 18 des Schneidtisches 16 gebracht und das Schneidwerkzeug 20 mittels der Wagen 22 und 24 in eine Position oberhalb des Materiales 5 bewegt. Das Solenoid 84 wird betätigt und drückt den Schneideinsatz 80 und den Andrückfuß 82 nach unten gegen die Kraft der Feder 104. Das untere Ende des Andrückfußes 82 setzt auf die obere Oberfläche des Flachmateriales 5 auf und begrenzt damit die Eindringtiefe des Schneideinsatzes 80 auf weniger als den Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Materiales 5 und der Tragfläche 18, wie dies in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist Vorzugsweise wird die Eindringtiefe auf etwa die Hälfte der Dicke des Flachmateriales S begrenzt Dies wird dadurch erzielt, daß Andrückfüße 82 mit Schneideinsätzen 80 verwendet werden, die in Abhängigkeit von der Dikke des jeweils zu schneidenden Materiales S um eine vorbestimmte Länge vorstehen.

Der Schneideinsatz 80 wird dann entlang eines geschlossenen Schneidweges geführt der den Umriß des Zuschnittes P definiert Auch wenn der Schneideinsatz 80 den Umriß vollständig durchfahren hat, bleibt der Zuschnitt P immer noch mit dem umgebenden restlichen Flachmaterial 5 verbunden. Diese Verbindung erleichtert die Handhabung einer Mehrzahl von Zuschnitten P, die aus einem einzelnen Stück des Materiales 5 auf dem Tisch 16 geschnitten wurde.

Der Zuschnitt P wird dann von dem umgebenden Rest des Materiales S dadurch getrennt, daß das zerbrechbare Material S entlang dem Schneidpfad zerbrochen wird. F i g. 6 zeigt die Reihenfolge der Schritte, die auftreten, wenn das geschnittene Material 5 durch manuelles Biegen, Belasten oder sonst wie entlang eines Schnittes C gebrochen wird. In F i g. 6a ist das Flachmaterial S unbelastet, jedoch bereits teilweise durch den Schnitt Cgetrennt In Fig.6b wird ein externes Moment M auf das Flachmaterial S über den Schnitt C ausgeübt, so daß am Grunde des Schnittes C eine hohe mechanische Belastung entsteht Das Biegemoment M erhöht sich, ebenso diese Belastung und schließlich wird die Bruchfestigkeit des zerbrechbaren Materiales überschritten und das Material 5 entlang des Schnittes Cgetrennt, wie man in Fig.6c erkennt In der Praxis wird das Biegemoment M von Hand dadurch ausgeübt, daß das Material 5 von Hand entlang des Schneidweges an aufeinanderfolgenden, im Abstand befindlichen Stellen gebogen wird, bis der gesamte Zuschnitt P vom Material S getrennt ist Die Bruchstelle in Styrol mit 0,03 " (0,762 mm) Dicke, das zuvor auf ungefähr die

Hälfte der Dicke geschnitten wurde, bleibt scharf und begrenzt und definiert damit eine geeignete Kante des Zuschnittes P, der ausreicht, um Anreiß- oder Tuch-Schneidwerkzeuge zu führen.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß zahlreiche Änderungen und Ergänzungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Schneidvorrichtung auch dazu verwendet werden, um nicht zerbrechbares Flachmaterial zu schneiden, indem das Material vollständig durchdrungen wird und in diesem Falle eine Schutzschicht zwischen dem Zuschnittmaterial und der Tragfläche angeordnet wird. Der Schneidtisch, der das Flachmaterial hält, braucht nicht mit einer Teilungseinrichtung ausgestattet zu sein und kann entweder das Material oder das Schneidwerkzeug oder beide in einer Relativbewegung zueinander entlang einer jeweiligen Koordinatenachse bewegen. Zwar wird bevorzugt die Schnittiefe in zerbrechbarem Material durch Verstellung des Schneideinsatzes im Andrückfuß eingestellt, es können jedoch auch andere Schneidtiefen Steuerungen vorgesehen werden, welche die Verrückung des Schneideinsatzes zwischen der an- ! gehobenen und abgesenkten Stellung einstellen. Insge-

samt wurde die vorliegende Erfindung nur anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles zum Zwecke der Veranschaulichung, nicht jedoch in irgend einem einschränkenden Sinne beschrieben.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

ί. Vorrichtung zum Herstellen von Zuschnitten (P) aus einem zerbrechbaren Flachmaterial (S) gleichmäßiger Dicke, mit einer ebenen Tragfläche (18), auf die das Flachmaterial (S) zum Schneiden aufgebreitet wird, mit einem oberhalb der Tragfläche (18) und relativ zum Flachmaterial (S) entlang eines Schneidpfades bewegbaren Schneidwerkzeug (20), wobei das Schneidwerkzeug (20) eine während des Schneidens in Eingriff mit dem Flachmatenal (S^ befindliche Schneidkante (120) aufweist, wobei ferner das Schneidwerkzeug (20) in einem Werkzeughalter gehalten ist, und mit einem Betätigungselement (84) zum Niederdrücken des Schneidwerkzeuges (20) entlang einer zur Tragfläche (18) senkrechten Achse (88) bis in einen Eingriff in das Flachmaterial (S) auf der Tragfläche (18), dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter um die senkrechte Achse (88) drehbar ist, daß der drehbare Werkzeughalter eine in Lagern (96, 98) gelagerte Hülse (90) umfaßt, die um die senkrechte Achse (88) frei drehbar ist, daß ein zylindrischer Andrückfuß (82) koaxial in der Hülse (90) und relativ zur Hülse (90) entlang der senkrechten Achse (88) auf die Tragfläche (18) zu bzw. von ihr weg verschiebbar angeordnet ist, daß eine Feder (104) mit dem Andrückfuß (82) verbunden ist und dessen unteres Ende von der Tragfläche (18) und dem daraufliegenden Flachmaterial (S) abhebt, daß das Schneidwerkzeug (20) einen Schneideinsatz (80) aufweist, der aus einem harten zylindrischen Element geformt ist, welches aus dem unteren Ende des Andrückfußes (82) herausragt und mit diesem fest verbunden ist, so daß es senkrecht zum Flachmaterial (S) steht, sich mit dem Andrückfuß (82) um die senkrechte Achse (88) dreht und sich nach einem geschlossenen Schneidpfad selbsttätig ausrichtet, und daß das untere Ende des Schneideinsatzes (80) zwei geschliffene Oberflächen (116,118) aufweist, die sich in der scharfen, sich nach unten zur Tragfläche (18) erstreckenden und unter einem Winkel zur senkrechten Achse geneigten Schneidkante (120) schneiden, wobei das obere Ende der Schneidkante (120) auf der einen Seite der senkrechten Achse (88) und das untere Ende auf der anderen Seite angeordnet sind und das untere Ende der Schneidkante (120) aus dem Andrückfuß (82) um eine begrenzte Länge vorsteht, die der gewünschten Schnittiefe mit Flachmaterial (S) entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Andrückfuß (82) ein oberes Ende aufweist, an das sich das Betätigungselement (110) zum Niederdrücken des Schneidwerkzeuges (20) gegen die Kraft der Feder (104) anlegt, und daß das obere Ende des Andrückfußes (82) ballig ausgebildet ist, so daß der Andrückfuß (82) und das Schneidwerkzeug (20) sich mit geringstmöglicher Reibung um die senkrechte Achse (88) drehen können.