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Die Erfindung betrifft einen förderbandgestützten
Schneidtisch zum Schneiden von durch Vakuum gehaltenem
Flachmaterial für eine NC-gesteuerte Schneidmaschine
mit einem Förderband, bestehend aus aufeinanderfolgend
angeordneten Formkörpern, die an Ketten angelenkt und
über einen Motor angetrieben sind, mit einer Vielzahl
von eine luftdurchlässige Schneidunterlage bildenden
Bürstenauflagen, die jeweils an den Formkörpern
befestigt sind, und mit einein eine Vakuumquelle
aufweisenden Vakuumsystem, wobei die Formkörper Teile des
Vakuumsystems sind.
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Bei NC-gesteuerten Schneidmaschinen zum Zuschneiden von
textilem Material oder von ähnlichem schlaffen durch
Vakuum gehaltenen Flachmaterial sind wegen der Baugröße
an die Stelle von stationären in ihren Abmessungen
denen des zu schneidenden Materials entsprechenden
Schneidtischen als Fördereinrichtungen ausgebildete
Schneidtische getreten, so daß der Zuschnitt
abschnittsweise erfolgen und der eigentliche
Schneidbereich unabhängig von der Länge des zu schneidenden
Materials klein gehalten werden kann.
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Das Ansaugen von Flachmaterial auf einem Förderband
mittels Vakuum ist jedoch nicht problemlos, da alle
beweglichen Teile gegenüber der Atmosphäre abgedichtet
werden müssen und ferner das Vakuum am schlaffen
Flachmaterial aufgebracht werden muß, während dieses
transportiert oder bearbeitet wird. Ein derartiger
förderbandgestützter Schneidtisch ist aus der
US-Patentschrift 4 528 878 bekannt.
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Bei Schneidmaschinen mit einer Einrichtung zur
Erzeugung eines Vakuums unterhalb einer zugleich als
Förderband für das zu schneidende Material dienenden
Bürstenauflage, wie sie beispielsweise durch die
DE-A1-36 30 363 bekannt geworden sind, wird das Vakuum
über eine Hauptleitung mehreren aufeinanderfolgend
angeordneten Formkörpern zugeführt, die über
rädergetriebene Ketten miteinander verbunden sind, und ein
rollengestütztes Förderband bilden, das die Bürstenauflage
trägt, während das Vakuum an die Oberfläche des
Schneidtisches durch entsprechende Öffnungen in der
Zuleitung und den Formkörpern angelegt wird. Zur
Abdichtung gegenüber der Atmosphäre ist die Zuleitung mit
einer Vielzahl von Lippendichtungen versehen und zudem
parallel zu den Öffnungen mit Flachdichtungen. Die
Zuleitung liegt an den Formkörpern fest an, die jeweils
an ihren beiden Enden durch die Rollen abgestützt sind.
Um Vakuumlecks zwischen den einzelnen Formkörpern zu
vermeiden, sind jeweils zwischen den einzelnen
Formkörpern Streifen aus fester Folie (Mylar) vorgesehen, die
nach jedem Schneidvorgang des schlaf fen Flachmaterials
auszuwechseln sind, da diese hierbei ebenfalls
durchschnitten werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer
NC-gesteuerten Schneidmaschine mit einem
förderbandgestützten Schneidtisch mit Vakuum-Ansaugung des zu
schneidenden Materials den förderbandgestützten Schneidtisch mit
Vakuumansaugung konstruktiv derart zu verbessern, daß
dieser mit wenigeren und einfacher als bisher
ausgebildeten Teilen gebildet und der Vakuumverlust während der
Schneidvorgänge sowie der Verschleiß der Teile
minimiert werden.
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Ausgehend von einem förderbandgestützten Schneidtisch
für eine NC-gesteuerte Schneidmaschine zum Schneiden
von durch Vakuum gehaltenem Flachmaterial mit einem
Förderband, bestehend aus aufeinanderfolgend
angeordneten Formkörpern, die an Ketten angelenkt über einen
Motor angetrieben sind, mit einer Vielzahl von eine
luftdurchlässige Schneidunterlage bildenden
Bürstenauflagen, die jeweils auf den Formkörpern befestigt sind,
und mit einem eine Vakuumquelle aufweisenden
Vakuumsystem, wobei die Formkörper Teile des Vakuumsystems sind
und auf ihrer Oberseite mit den Bürstenauflagen
kommunzierende Löcher sowie Öffnungen an ihrer Unterseite
aufweisen, die mit Löchern auf der Oberseite eines
Leitungskörpers fluchtend in Verbindung stehen, der quer
zu den Formkörpern verlaufend mit einer Vakuumquelle
verbunden ist, wobei die die Bürstenauf lagen tragenden
Formkörper an ihren Stirnseiten durch Endstücke
hermetisch dicht verschlossen sind, ist diese Aufgabe nach
der Erfindung dadurch gelöst, daß der Leitungskörper
auf seiner Oberseite eine reibungsarme
Kunststoffabdekkung mit großen in ihrer Geometrie den Öffnungen im
Leitungskörper entsprechenden Öffnungen und mit der
Kunststoffabdeckung Zusammenswirkende Gummistreifen
aufweist, und daß die Formkörper Abdichtungen zum
Schutz gegen Leckagen zwischen den Formkörpern
aufweisen, derart, daß ein hermetischer vakuumdichter
Verschluß des die Arbeitsfläche bildenden Flächenbereichs
des Förderbandes erreicht ist.
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Erfindungsgemäß wird die aufgrund des Druckunterschieds
zwischen der Ober- und Unterseite des Förderbandes
entstehende
Last dort gehalten, wo sie entsteht und ist
die reibungsarme Kunststoffabdeckung des
Leitungskörpers zwischen den Gummidichtungen angeordnet, so daß
Überbelastungen und Verformungen von Teilen der
Einrichtung sowie der das Förderband bildenden Formkörper
vermieden werden.
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Die breite Kunststoffabdeckung dient daher als
Auflagefläche und Dichtfläche zugleich, so daß aufgrund der
flachen Ausbildung und der reibungsarmen Eigenschaften
der Abdeckung die Ketten nur die Förderaufgabe haben
und keine vertikal wirkende Last aufzunehmen brauchen.
Hierdurch wird eine besonders kompakte und
kostengünstige Ausführung eines förderbandgestützten
Schneidtisches mit Vakuumansaugung des zu schneidenden Materials
in einer NC-gesteuerten Schneidmaschine erreicht.
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Durch die Erfindung werden ferner die Formkörper
bezüglich der Verbindung mit den Bürstenauflagen zwecks
Aufnahme der Bürstenauflagen derart ausgebildet, daß diese
nach Entfernen der Endstücke von den Formkörpern von
diesen abziehbar sind.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen
erläutert; es zeigen:
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Figur 1 perspektivisch eine Schneidmaschine mit
einem förderbandgestützten Schneidtisch
gemäß der Erfindung,
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Figur 2 eine Einzeldarstellung des X-Y-Schlittens
für die Bewegung eines Schneidwerkzeuges
über den erfindungsgemäßen Schneidtisch
nach Figur 1,
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Figur 3 einen schematischen Längschnitt durch die
Schneidmaschine nach Figur 1,
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Figur 4 eine Detailansicht eines
förderbandgestützten Schneidtisches mit beweglichen
Formkörpern,
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Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines
Ausschnitts des Schneidtisches mit
Darstellung der Vakuumerzeugung im
Schneidbereich,
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Figur 6 einen Schnitt durch die beweglichen
Formkörper,
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Figur 7 eine perspektivische Darstellung der
Formkörper mit einer anderen Ausführung der
Abdichtung der Formkörper-Enden und
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Figur 8 eine schematische Darstellung der
Druckversorgung des Schneidtisches.
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Figur 1 zeigt eine Schneidmaschine für ein
prozeßgesteuertes Zuschneideverfahren mit einem Schneidtisch in
der erfindungsgemäßen Ausbildung.
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Hierbei wird von einem Legetisch 5 aus ein
Flachmaterial von einem Lagenstapel 12 über ein Förderband 14
zugeführt. Die jeweils zu schneidenden Abschnitte 18
werden im Bereich 16 vom Legetisch und dem
anschließenden Teil des Förderbandes abgezogen.
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Die Konturen des Zuschnittes in dem jeweiligen
Abschnitt werden über die Bewegung einer Traverse 20
- als X-Schlitten bezeichnet - und einem darauf
beweglich gelagerten Y-Schlitten 22 abgefahren. Diese
Bewegungen sind über einen die Antriebsmotore der X- und Y-
Schlitten ansteuernden Controller 24 gesteuert.
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Der Y-Schlitten 22 trägt, wie Figur 2 zeigt, ein auf
das zu schneidende Material abgestimmtes
Schneidwerkzeug und ist mittels Schienen 26 geführt. Die Figur 2
zeigt ferner einen Antriebsmotor 28 und einen die
Antriebsbewegung übertragenden Riemen 30. Der Y-Schlitten
trägt insgesamt drei Antriebsmotore mit
unterschiedlichen Funktionen, nämlich für den Messerantrieb, für das
tangentiale Ausrichten des Messers auf die Schnittlinie
und für den Antrieb der Schärfeinrichtung für das
Messer.
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Der X-Schlitten für das Bewegen längs der X-Achse ist
in Führungen 32 geführt und ein zugehöriger
rahmenfester Antriebsmotor 34 bewegt den X-Schlitten mittels
des Riemens 36.
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Das Zusammenwirken zwischen den Bewegungen der
Schneideinrichtung und des Schneidtisches, wie im spanischen
Patent 541,826 beschrieben, wird später noch einmal
kurz wiedergegeben.
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Wie Figur 3 zeigt, ist das Förderband in drei
Abschnitte unterteilt, nämlich in einen Zuführbereich 38,
in einen Schneidbereich 40 und in einen Ablieferbereich
42.
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Das Zuschneidematerial wird zunächst auf den Legetisch
5 aufgelegt, in dem Löcher für die Zufuhr von Druckluft
vorgesehen sind, welche den Vorschub des
Zuschneidematerials zur Schneidmaschine erleichtert. Nach dem
Schneiden der einzelnen jeweils als Ganzes auf dem
Schneidtisch liegenden Abschnitte, wobei am Punkt X = 0
auf der Abszisse begonnen wird, ist das von einem Motor
44 angetriebene Förderband 14 entlang dem kleinsten
Wert auf der Abszisse bewegbar, der dem nächsten zu
schneidenden Abschnitt entspricht, der selbst noch
nicht vollständig im Schneidbereich, als Schneidfenster
40 bezeichnet, liegt.
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Der zuvor geschnittene Zuschnitt befindet sich im
Bereich 42, der in den Abnahmebereich 16 des
Schneidtisches übergeht.
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Die jeweils am weitesten vom Schneidbereich entfernten
Abschnitte mit den Zuschnitten werden abgezogen und die
diesem am nächsten liegenden werden wie nachstehend
noch erläutert abgezogen, sobald sich der X-Schlitten
dem höchsten Wert der Abszisse X = Maximum nähert.
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Die Verbindungen zwischen dem Abnahmebereich 16, dem
Legetisch 5 und dem Förderband werden über Kämme 46
hergestellt, die einen reibungslosen Übergang von der
Zuführungs- zur Ablieferungs-Stelle sicherstellen.
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Die Figur 4 zeigt den förderbandgestützten
Schneidtisch, in dem der Übersichtlichkeit halber die Zufuhr-
und Abnahmetische sowie die Antriebe und Führungen für
den X-Schlitten nicht dargestellt sind.
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Das den Schneidtisch bildende Förderband 14 besteht aus
aufeinanderfolgenden Formkörpern 48, die an Ketten 50
angelenkt sind, die in bestimmten Bereichen mittels
vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Schienen 52
geführt sind, um möglichst reibungsfrei und geräuscharm
zu arbeiten. Über motorgetriebene Räder 54 werden die
Ketten in Abhängigkeit der über den Controller
gelieferten Befehle und Informationen nach dem zuvor
beschriebenen Arbeitsablauf bewegt. Ein optischer
Kodierer 56 auf der Antriebswelle liefert die jeweiligen
Positionsdaten der Ketten, so daß über einen Vergleich
mit dem Kodiersignal im Antriebsmotor 54 des
X-Schlittens die exakte Zuordnung von X-Schlitten und
Förderband ermittelbar ist.
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Die Figur 5 zeigt den Aufbau der Formkörper 48 im
einzelnen sowie das das Vakuum verteilende System, durch
das das zu schneidende Material infolge Unterdruck
durch Beaufschlagen mit atmosphärischen Druck in seiner
Lage gehalten ist, dessen Ausbildung im wesentlichen
Gegenstand der Erfindung ist.
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Die Formkörper bestehen aus Hohlrohren 58, die an ihren
Stirnseiten durch Endstücke 60 hermetisch dicht
verschlossen sind. Auf ihrer Unterseite weisen die
Formkörper jeweils eine große Öffnung 62 auf und auf deren
Oberseite sind eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen,
die mit einem luftdurchlässigen bürstenförmigen Teil
oder Bürstenmatte 64 zusammenwirken.
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Die Figur 6 zeigt eine bevorzugte Ausbildung der
Verbindung zwischen den Hohlrohren 58 und der
Bürstenmatte. Nach Abnehmen der Endstücke 60 lassen sich die
Bürstenmatten abziehen. Ferner sind dort die Öffnungen 59
und der luftdurchlässige Boden 61 der Bürstenmatten
dargestellt. Die aufeinanderfolgenden Formkörper mit
ihren Bürstenteilen bilden die eigentliche
Arbeitsfläche für den Schneidvorgang, in die das Schneidmesser
eindringen kann.
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Ein Leitungskörper 66 ist gegenüber dem Förderband
gestell fest angeordnet und über geeignete Leitungen ist
eine Verbindung zum Vakuumerzeugenden Aggregat, d.h. zu
einer Pumpe 68, hergestellt. Die Oberseite des
Leitungskörpers 66 ist mit einem sehr haltbaren und
Reibung verhindernden Kunststoffstreifen 70 abgedeckt. Im
Leitungskörper 66 und in dem abgedeckten
Kunststoffstreifen sind größere Öffnungen 72 vorgesehen, durch
die über die Bohrungen 62 in den Formkörpern 48 ein
Vakuum erzeugt wird, wenn diese über den
Kunststoffstreifen gleiten. Für die Vakuumleitung stehen beim Antrieb
der Formkörper durch die Ketten und die mit ihnen
verbundenen Formkörper 48 die Bohrungen 62 in den
Formkörpern und die Bohrungen 72 in dem Leitungskörper 66
stets ganz oder teilweise in Deckung, denn der Abstand
zwischen den Öffnungen 72 ist kleiner als deren
Längserstreckung, während sie in der Breite gleich groß sind
wie die Bohrungen 62 in den Formkörpern. Von den
Formkörpern 48 wird das Vakuum zu den Bürstenauflagen 64
geleitet. Leckagen werden durch geeignete Dichtungen 74
vermieden. Die Abdichtung zwischen dem
Kunststoffstreifen 70 und den Formkörpern 48 erfolgt über
Gummistreifen 76 als Ergänzung für den hermetisch dichten
Verschluß des die Arbeitsfläche bildenden Flächenbereiches
des Förderbandes.
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Bei einer anderen zweckmäßigen Ausbildung ist anstelle
der einzelnen Bohrungen 72 eine durchgehende Öffnung
vorgesehen, deren Länge der jeweils
vakuumbeaufschlagten Fläche entspricht, so daß der Luftstrom durch die
Öffnung 62 in diesem Bereich unbeeinträchtigt bleibt.
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Die Oberseiten der Bürstenauflagen 64 bilden die
Auflage für das zu schneidende Material. Um eine evtl.
vorhandene Luftdurchlässigkeit des zu schneidenden
Materials auszugleichen, kann dieses durch eine Einmalfolie
abgedeckt werden und das Material und/oder Material und
Folie werden über den wirksam werdenden atmosphärischen
Druck in ihrer Lage gehalten.
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In den Endstücken 60 sind Bohrungen 78 vorgesehen, über
die das Vakuum unter die Einmalfolie geleitet wird, so
daß diese auch dort vermittels Vakuum festgehalten
wird, so daß ein störungsfreier Betrieb gewährleistet
ist.
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Als Endstücke können gemäß Figur 7 auch quaderförmige
Abschlußstücke aus flexiblem Werkstoff gewählt werden,
der ebenfalls luftundurchlässig ist, z.B. bestimmte
Schaumstoffe, deren Höhe dann jeweils gleich der der
Bürstenauflage ist, die jedoch gegenüber diesen eine
gewisse Überlänge aufweisen. Durch Komprimieren dieser
Überlängen lassen sich Leckagen an den Stirnseiten
verhindern. Bei der zuvor in Verbindung mit Figur 5
beschriebenen Ausführung sind hierfür Dichtungen 74 an
den Stirnseiten der Endstücke 60 vorgesehen.
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Entsprechend der Länge der eingangs beschriebenen
Abschnitte 38, 40 und 42 in Figur 3 wird die Länge des
Bohrungsbereichs in dem Leitungskörper 66 festgelegt,
d.h. die Länge, über die die Formkörper unter Vakuum
stehen. In Figur 8 ist die qualitative Druckversorgung
der jeweiligen Abschnitte angegeben.
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Von der Pumpe 68 wird ein Vakuum P0 erzeugt, das
inherent mit einem Leitungsverlust bis zum Eingang am
Leitungskörper 66 behaftet ist. Bei einem Eingangsdruck P1
entsteht eine weitere Druckabnahme bei der Übertragung
des Vakuums an die Formkörper, was bedeutet, daß der
Druck P2 an der Bürstenauflage größer ist als P1. Da
das Festhalten des zu schneidenden Materials mittels
Vakuum auf dem Druckunterschied Pa-P2 beruht, muß P2 so
niedrig wie möglich sein, es muß also ein Minimum an
Druckverlust zwischen dem Pumpenausgang und der
Bürstenauflage erreicht werden, mit anderen Worten, P2
müßte etwa gleich P0 sein, also gleich dem niedrigsten
Systemdruck.
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Dieser Druckunterschied muß seinen höchsten Wert im
Schneidbereich 40 haben, und er sollte im Bereich 38
noch ausreichen, um das Material vom Legetisch weg zu
transportieren.
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Im Umlenkbereich A und B des Förderbandes entsteht je
eine Öffnung zur Atmosphäre, so daß der Druck in der
Bürstenauflage progressiv bis zu atmosphärischem Druck
Pa ansteigen sollte.
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Das Vakuum muß nach Möglichkeit im Bereich 38
aufgebracht werden. Wenn der Druck in diesem Bereich P3 ist,
ist die Abnahme der Last Pa-P3 an der Öffnung B nur
durch hohen Pumpendurchsatz erreichbar, was mit der
Pumpenleistung nicht vereinbar ist. Der Hauptdruck
liegt demnach auf der Ansaugseite und nicht in den
offenen Endbereichen A und B, um hierdurch einen
günstigen Wert von Pa-P3 zu erhalten. Dieser allmähliche
Druckabfall über die Länge der Bürstenauflage bewirkt
eine ausreichende Haftung des zu schneidenden Materials
in einem für den Weitertransport ausreichenden Bereich.
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Im Umlenkbereich A, also im Ablieferungsbereich, hat
dieses Problem geringere Bedeutung. Es ist lediglich
die vorerwähnte Vorsichtsmaßregel für den
Ablieferungsvorgang im Bereich 42 zu beachten, wonach die
unmittelbar vor dem Bereich A befindlichen Zuschnitte, wenn der
X-Schlitten am Ende des Schneidbereichs 40 angelangt
ist, innerhalb des Abnahmebereichs abzunehmen sind.