DE3917612A1 - Niederhalte- und spanentfernvorrichtung fuer eine schneidmaschine - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugniederhalte­ und Spanentfernvorrichtung für eine Schneidmaschine, insbesondere bezieht sie sich auf eine Saugmanteleinrichtung, welche Späne und Teile eines geschnittenen Flach- oder Bandmaterials entfernt und unabhängig das verbleibende ungeschnittene Material beim Ausschneiden eines Modells durch die Schneidmaschine niederhält.

Es ist allgemein bekannt, zum Ausschneiden eines Weges oder eines Modellteiles aus einem Flach- oder Bandmaterial wie Karton, Kunststoff, dünnes Metall, Blech, oder Platten aus Acrylharz oder Carbonharz (acrylic oder carbonate) eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine zu verwenden. Derartige automatisch gesteuerte Schneidmaschinen bedienen sich eines drehenden Schneidwerkzeugs mit einer Vielzahl von spiralförmigen Schneidkanten, die um die Drehachse angeordnet sind, und die einzeln am Flach- oder Bandmaterial schneidend eingreifen, wenn es in das Material mittels eines Betätigungsorgans abgesenkt und dann seitlich durch das Material in Abhängigkeit der Befehle einer Steuereinheit bewegt wird. Aufgrund des drehenden Eingriffs des Schneidwerkzeuges in das Flach- oder Bandmaterial bewirken die schraubenförmigen Schneidkanten ein Anheben des Materials, wodurch eine ungewollte Biegung oder ein Faltenwurf in der betreffenden Zone bewirkt wird. Es ist bekannt, einen Anpreßfuß oder einen Niederhalter zu verwenden, um die ungewollte Deformation des Flach- oder Bandmaterials entlang des Schneidweges zu verhindern. Es ist ebenfalls bekannt einen Anpreßfuß mit einer Vakuumkammer zu verwenden, um Späne oder Teilchen des geschnittenen Materials aus dem an den Schneidweg angrenzenden Bereich während des Schneidvorganges zu beseitigen, während gleichzeitig das ungeschnittene Material auf der Auflagefläche niedergehalten wird.

Die eine Vakuumkammer aufweisenden Anpreßfußeinrichtungen sind gewöhnlich mit der Schneidwerkzeughaltevorrichtung verbunden, so daß der Anpreßfuß vertikal mit den Bewegungen des Schneidwerkzeuges mitbewegt wird. Demgemäß hängt der Anlagekontakt zwischen der unteren Fläche des Anpreßfußes und der oberen Fläche des Flach- oder Bandmaterials stark von der vertikalen Bewegung der Schneidwerkzeughaltevorrichtung und der Genauigkeit der die vertikalen Bewegungen erzeugenden Betätigungsorgane ab. Über eine gewisse Zeitspanne können Spiel oder andere unter unerwünschte Abweichungen in diesen Komponenten entstehen. Schließlich könnte das Spiel die nach unten gerichtete Kraft beeinflussen, die erforderlich ist, um eine effektive Abdichtung zwischen der unteren Fläche des Anpreßfußes und dem Flach- oder Bandmaterial zu erzeugen, wodurch die Kapazität der Vakuumkammer zum Aufsaugen der abgeschnittenen Späne oder Teilchen verringert wird.

Derartige Einrichtungen weisen außerdem noch das Problem auf, daß es nicht möglich ist, eine gleichbleibend gute Dichtung zwischen der unteren Fläche des Anpreßfußes und dem Flach- oder Bandmaterial aufrechtzuerhalten. Während eines vorgegebenen Schneidvorganges wird das Schneidwerkzeug und demnach der Anpreßfuß mehrere Male vertikal aus und in Eingriff mit dem Flach- oder Bandmaterial gefahren. Jedesmal, wenn das Schneidwerkzeug wieder in das Flach- oder Bandmaterial eindringt, muß die untere Fläche des Anpreßfußes wieder aufgesetzt werden. Dieses wiederholte Aufsetzen der unteren Fläche des Anpreßfußes ist unerwünscht, da jedesmal zwischen dem Anpreßfuß und dem Flach- oder Bandmaterial erneut eine Abdichtung hergestellt werden muß und die Effektivität einer neuen Abdichtung in bezug auf die vorhergehende oder die nachfolgende Dichtung variieren kann.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Saugmanteleinrichtung bereitzustellen, die unabhängig an der Halterung einer Schneidmaschine festgelegt ist und unabhängig von den vertikalen Bewegungen eines Schneidapparates vertikal justierbar ist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Saugmanteleinrichtung bereitzustellen, die zwischen der Halterung und dem Flach- oder Bandmaterial ein kompressibles Material aufweist, wodurch eine konstante und gleichmäßige nach unten gerichtete Kraft an der Unterseite eines Anpreßfußes erzeugt und dadurch eine Abdichtung zwischen diesen erzeugt wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Saugmantel bereitzustellen, der wenigstens einen Leitungsabschnitt zum Absaugen von Luft aus dem Mantel zum Entfernen ausgefrästen und sich innerhalb des Vakuummantels angesammelten Materials aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt schließlich noch die Aufgabe zugrunde, einen Saugmantel bereitzustellen, dessen untere Oberfläche aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten besteht, wodurch es möglich ist, daß der Saugmantel am Flach- oder Bandmaterial angreift und relativ zu diesem gleiten kann.

Abriß der Erfindung

Die vorliegende Erfindung liegt in einer Werkzeugniederhalte­ und Spanentfernvorrichtung für eine Schneidmaschine mit einer ebenen Aufnahmefläche zur Aufnahme eines Werkstücks und einem Schlitten zum Erzeugen von Bewegungen oberhalb der planaren Aufnahmefläche und mit einem Mantelkörper, der eine darin vorgesehene Kammer aufweist, und der mit einem Schlitten über einen vom Körper aufrecht abstehenden Verbindungslappen verbunden ist und der über Verbindungselemente verstellbar am Schlitten befestigt ist. Der Körper besitzt eine obere, eine Öffnung aufweisende Oberfläche, in der ein Teil des Schneidwerkzeuges eingesetzt ist. Ferner ist mit dem Körper ein Basisbereich verbunden, der zwischen der unteren Fläche des Basisbereichs und einem Kontaktelement, das aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten besteht, elastische Mittel aufweist, wobei das Kontaktelement eine am Werkstück angreifende Kontaktfläche aufweist. Befestigungsmittel verbinden das Kontaktelement und die elastische Schicht mit dem Basisbereich, so daß ein Kontakt zwischen der Gleitfläche und dem Werkstück durch eine nach unten gerichtete Kraft auf das Kontaktelement über die elastischen Mittel hergestellt wird, wenn das elastische Mittel komprimiert und in diesem komprimierten Zustand durch die Verbindungsmittel gehalten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Schneidmaschine mit einem Saugmantel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht, in der das Schneidwerkzeug wie in der Schneidmaschine gemäß der Fig. 1 eingesetzt, teilweise im Schnitt dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, in der der mit der Halteplatte befestigte Saugmantel gezeigt ist.

Fig. 4 ist eine Ansicht der Unterseite des Kontaktelements, in der die untere Gleitfläche gezeigt ist und, mit gestrichelten Linien, die elastische Schicht, wie sie im Vakuummantel der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Wie in den Figuren dargestellt, und wobei zuerst auf die Fig. 1 Bezug genommen wird, weist die Schneidvorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Steuereinheit 2 mit einem Computer, eine automatisch gesteuerte Schneidmaschine 4 und eine Vakuumpumpe 6 auf. Die Steuereinheit 2 ist mit der automatisch gesteuerten Schneidmaschine 4 über geeignete Kupplungsmittel, wie Kabel 8, verbunden. Die Steuereinheit 2 liest von einer Eingabequelle, die zum Beispiel eine Diskette oder ein Band sein kann, ein Schneidprogramm und übersetzt die programmierte Information in Befehlssignale, welche den Betrieb der Schneidmaschine 4 steuern, wodurch Modelle mit einer vorbestimmten Gestalt aus einem Flachmaterial, wie Karton, Plastik oder ähnlichen Arbeits- oder Werkstücken ausgeschnitten werden. Alternativ kann die Steuereinheit 2 als Eingabegerät für die Schneidmaschine 4 verwendet werden, so daß Schneidprogramme "on line" erstellt oder simultan mit dem Schneidvorgang erzeugt werden können.

Die Schneidmaschine 4 umfaßt einen Schneidtisch 10 mit einem Bett 24 zur Auflagerung des Flach- oder Bandmaterials S in ebener Lage, und umfaßt ein Schneidwerkzeug 12, das über das Bett 24 in einer schneidenden Wechselwirkung mit dem Material S parallel verschoben wird. Ein Paar von das Werkzeug aufnehmenden Schlitten 16 und 14 sind oberhalb des Bettes 24 zur Parallelbewegung angeordnet, bei der das Werkzeug 12 oberhalb der durch das Bett 24 definierten Auflagefläche, wie in Richtung der X- und Y-Koordinaten aufgezeigt, hin- und herbewegt wird. Der Schlitten 16 für die X-Richtung wird an den Längsseiten des Tisches 10 auf einem Paar von Schienen oder Wegen 18, die sich parallel zu der X-Koordinatenrichtung erstrecken, getragen. Benachbart zu den Schienen 18 sind Zahnschienen 20 oder andere geeignete Antriebsgelenkmechanismen angeordnet, in welche nicht dargestellte Antriebsritzel eingreifen, die an dem nach unten sich erstreckenden Gebilde des Schlittens 16 für die X-Richtung festgelegt sind. Jedes der Antriebsritzel wird von einem Antriebsmotor 22 für die X-Richtung in Abhängigkeit der von der Steuereinheit 2 erzeugten und zum Tisch 10 über die Kabel 8 gesandten Befehlssignale angetrieben. Der Schlitten 14 für die Y-Richtung ist auf dem Schlitten 16 für die X-Richtung angeordnet und ist relativ zum Schlitten 16 für die X-Richtung und zum Tischbett 24 in der dargestellten Y-Richtung bewegbar. Eine nicht dargestellte Leit- oder Schraubenspindel oder andere geeignete Antriebsgelenkmechanismen greifen am Schlitten 14 für die Y-Richtung an und sind von einem Antriebsmotor 26 für die Y-Richtung in Abhängigkeit von den von der Steuereinheit 2 empfangenen Befehlen drehbeweglich angetrieben.

Bezugnehmend auf die Fig. 2, trägt der Schlitten 14 für die Y-Richtung eine Werkzeughalteplatte 32, welche am Schlitten 14 für die Y-Richtung über nicht dargestellte Schrauben und Paßstifte sicher festgelegt ist. Ein Paar von Führungsstangen 34 und 36 sind an der Werkzeughalteplatte 32 über nicht dargestellte obere und untere, seitlich von der Werkzeughalteplatte 32 vorstehende Lappen 38 mit Abstand zueinander festgelegt. An jeder der Führungsstangen 34 und 36 ist über obere und untere Befestigungsklammern 42 ein Antriebsmotor 40 mit einer Antriebswelle 41 festgelegt, wobei die Befestigungsklammern 42 am Antriebsmotor 40 befestigt sind und auf den Führungsstangen 34 und 36 auf- und abgleiten, wodurch eine Bewegung des Antriebsmotors 40 in vertikaler Richtung ermöglicht wird. Ein Halter 45 ist drehfest an das eine Ende der Antriebswelle 41 des Antriebsmotors 40 festgelegt und hält seinerseits ein Schneidwerkzeug 44 an der Antriebswelle 41 derart, daß der Antriebsmotor 40 die Antriebswelle 41, den Halter 45 und das Schneidwerkzeug 44 in einer gemeinsamen Drehachse 49 antreibt.

Ein vertikaler Positionsantrieb 46 ist ebenfalls an der Werkzeughalteplatte 32 festgelegt, mit dem die Auf- und Abwärtsbewegungen des Antriebsmotors 40 gesteuert werden können. Der Positionsantrieb 46 treibt eine nicht dargestellte Leit- oder Schraubenspindel an, die parallel zur Achse 49 ausgerichtet ist und ebenfalls an der Werkzeughalteplatte 32 angeordnet ist. Die Leit- und Schraubenspindel greift in eine Gewindebohrung, die in einem seitlich abstehenden Bereich der am oberen Abschnitt des Antriebsmotors 40 festgelegten Befestigungsklammer 42 vorgesehen ist. Demnach steuert eine Drehung des Positionsantriebs 46 entweder in oder entgegen der Richtung des Uhrzeigersinns als Folge hiervon die Auf- und Abbewegung des Halters 45 und demnach die Eindringtiefe des Schneidwerkzeuges 44 in das Flach- oder Bandmaterial S.

Der vertikale Positionsantrieb 46 wird ebenfalls über Befehle der Steuereinheit 2 gesteuert, die von einer Bedienungsperson zu Beginn des Schneidvorgangs eingegeben worden sind. Die Eindringtiefe des Schneidwerkzeuges 44 wird bestimmt von der Dicke des zu schneidenden Flach- oder Bandmaterials S und von der Dicke einer unter dem Flach- oder Bandmaterial S liegenden Schutzunterlage 48. Die Schutzunterlage 48 schützt das freie Ende des Schneidwerkzeuges 44 vor einer Berührung mit der Oberfläche des Bettes 24. Materialien wie Abfallplastikplatten, Holz oder STYROFOAM können als Schutzunterlage 48 Verwendung finden. Sowohl das Flach- oder Bandmaterial S als auch die Schutzunterlage 48 werden auf dem Bett 24 über Klammern 51, die Schrauben aufweisen und an verschiedenen Positionen am Bett 24 anbringbar sind, niedergehalten. Demnach wird das Flach- oder Bandmaterial S und die Schutzunterlage 48 starr und einheitlich auf der Oberfläche des Bettes 24 festgehalten.

Wie oben bereits beschrieben, dreht sich das Schneidwerkzeug 44 um die Drehachse 49. Das Schneidwerkzeug 44 weist eine Vielzahl von schraubenförmigen Schneidkanten auf, die koaxial um die Drehachse 49 angeordnet sind. Während des Schneidvorganges dreht sich das Schneidwerkzeug 44 und wird bis zum Eingriff mit dem Flach- oder Bandmaterial S und der Schutzunterlage 48 abgesenkt. Das Schneidwerkzeug 44 wird in einer derartigen Drehrichtung angetrieben, bei der das Flach- oder Bandmaterial S nach oben gezogen wird. Wird das Schneidwerkzeug 44 entlang eines ausgesuchten, vorbestimmten Weges geführt, werden überdies Späne des geschnittenen Flach- oder Bandmaterials aufgrund der Drehbewegung des Schneidwerkzeuges 44 nach oben gezogen und verbleiben am Weg, wenn sie nicht entfernt werden. Demgemäß ist nach der Erfindung ein Saugmantel 50 einstellbar an der Werkzeughalteplatte 32 befestigt und dient unabhängig voneinander sowohl dem Niederhalten des Flach- oder Bandmaterials S während dem Entfernen der Schnipsel und Späne von abgeschnittenem Material, als auch dem Entfernen der Schnipsel und Späne von abgeschnittenem Material selbst.

Wie in der Fig. 3 dargestellt, weist der Saugmantel 50 unter anderem einen Körperabschnitt 52, einen Verbindungslappen 54 und einen Anpreßfuß 56 auf. Der Saugmantel 50 ist bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung gegossen. Der Körperabschnitt 52 des Saugmantels 50 definiert teilweise eine Kammer 58, die innerhalb eines hinteren aufrechten Körperwandabschnitts 62 und eines vorderen aufrechten Körperwandabschnitts 64 eingeschlossen wird. Eine Deckelfläche 60 des Körperabschnitts 52 schließt die Kammer 58 teilweise ab und weist eine Öffnung 70 auf, die von einer ringförmigen Seitenkante der Deckelfläche 60 gebildet wird. Zwischen den aufrechten Körperwandabschnitten 62 und 64 befinden sich zwei diametral gegenüberliegende Leitungsabschnitte 66 und 68, die mit jedem Ende der aufrechten Körperwandabschnitte 62 und 64 und der Deckelfläche 60 integriert ausgebildet sind. Die Leitungsabschnitte 66 und 68 sind Rohre, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Körperabschnitts 52 seitlich abstehen, um die Kammer 58 mit einer Vakuumquelle zu verbinden. Die Leitungsabschnitte 66 und 68 stehen, wie in Fig. 2 dargestellt, gegenüber einer durch die obere Erstreckung des Anpreßfußes 56 definierten horizontalen Ebene H mit einem Winkel A von ungefähr 20° nach oben ab. An die Leitungsabschnitte 66 und 68 sind jeweils Schläuche 76 und 78 angeschlossen. Die Neigung der Leitungsabschnitte 66 und 68 erlaubt, daß die Schläuche 76 und 78 nach oben und wegweisend vom Schneidwerkzeug 12 ausgerichtet sind, wodurch das Schneidwerkzeug 12 vor einem Verheddern mit den Schläuchen bewahrt wird.

Der Körperabschnitt 52 des Saugmantels 50 weist einen bezüglich der unteren Erstreckung des Körperabschnitts 52 seitlich nach außen abstehenden Basisbereich 72 auf. Der Basisbereich 72 umgibt, wie in Fig. 3 dargestellt, im wesentlichen die ganze untere Erstreckung des Körperabschnitts 52. Der Basisbereich 72 ist bevorzugt als sowohl mit dem Körperabschnitt 52 und jeder der Leitungsabschnitte 66 und 68 integriert angesetzter vorstehender Rand ausgebildet. Demgemäß ist der vorstehende Rand oder Basisbereich 72 außerordentlich steif und weist eine ausreichende Stabilität auf, um den Anpreßfuß 56 zu stützen.

Der Anpreßfuß 56 weist eine elastische Schicht eines Materials 80 auf, das zum Beispiel bevorzugt aus Neopren-Schaumgummi- Material mit geschlossenen Zellen hergestellt ist. Die elastische Schicht 80 ist demnach kompressibel, wenn ein ausreichender, nach unten gerichteter Druck auf den Körperabschnitt 52 einwirkt, und ist noch ausreichend elastisch, um ihre normale Dicke wieder einzunehmen, wenn der Druck verringert wird. Die Dicke der Schicht 80 ist bevorzugt zu ungefähr einem Viertel eines Inches (6,35 mm) gewählt. Die geschlossene Zellenstruktur des Schaumgummis ist außerdem luftundurchlässig und stellt demnach eine luftdichte Schranke zwischen der seitlichen äußeren Peripherie der elastischen Schicht 80 und der inneren Kammer 58 dar. Die obere Fläche der elastischen Schicht 80 liegt an der unteren Fläche 90 des Basisbereiches 72 an. Die seitliche äußere Peripherie der Schicht 80 fällt mit dem seitlichen Außenumfang des Basisbereiches 72 zusammen, und außerdem weist die Schicht 80 einen seitlichen Innenumfang auf, der generell mit dem Punkt zusammenfällt, in dem sich der Basisbereich 72 und der Körperabschnitt 52 treffen. Demnach weist die Schicht 80 einen inneren Rand 95 auf (Fig. 4), der frei von Material ist, und der außerdem einen Teil der Kammer 58 ausbildet. Demgemäß wirkt eine am Körperabschnitt 52 nach unten gerichtete Kraft nur entlang des von der elastischen Schicht 80, die unterhalb der unteren Oberfläche 90 des Basisbereichs 72 angeordnet ist, gebildeten Außenumfangs.

Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt, greift an der unteren Oberfläche 91 der elastischen Schicht 80 ein Kontaktelement 82 an. Das Kontaktelement 82 besteht aus einem Material mit einem niederen Reibungskoeffizienten, wie DELRIN oder dergleichen. Das Kontaktelement 82 weist eine Gleitfläche 86 auf, die dafür vorgesehen ist, auf dem Flach- oder Bandmaterial S anzuliegen und darauf zu gleiten. Da die Gleitfläche 86 aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten gebildet ist, herrscht bei einer relativen Bewegung zwischen der Gleitfläche 86 und dem kontaktierten Flach- oder Bandmaterial S kein signifikanter Reibungswiderstand. Das Kontaktelement 82 und die elastische Schicht 80 sind über Köpfe 93 aufweisende Stifte 92 mit dem seitlich abstehenden Basisbereich 72 verbunden, wobei die Köpfe 93 mit dem Kontaktelement 82 integriert vergossen sind. Das Kontaktelement 82 weist eine Dicke von ungefähr 1/8 inch (3,175 mm) auf, wodurch gewährleistet wird, daß jeder Kopf 93 ausreichend im Material der Gleitfläche 86 eingebettet ist.

Sowohl in dem Basisbereich 72 als auch in die unterhalb des Basisbereichs 72 angeordnete elastische Schicht 80 sind zu den Stiften 92 koaxial ausgerichtete Öffnungen 94 selektiv eingeformt, um die Stifte 92 aufzunehmen. Federringe oder Zahnscheiben 96 verhindern, daß die Stifte 92 aus den Öffnungen 94 gezogen werden, wenn der Körperabschnitt 52 angehoben wird. Die Federringe 96 sind beim Zusammenbau mit den Stiften 92 derart verbunden, daß die elastische Schicht 80 geringfügig komprimiert wird, wodurch eine mögliche relative Bewegung zwischen den Anpreßfußelementen untereinander verhindert wird. Das Kontaktelement 82 ist mit einer zur Drehachse 49 koaxialen Öffnung oder Bohrungen 84 versehen. Die Bohrung 84 erlaubt einen Durchgriff des Schneidwerkzeuges 44 durch das Kontaktelement 82 und ist derart dimensioniert, daß vom Flach- oder Bandmaterial S und der Schutzunterlage 48 ausgeschnittene Späne und anderer Unrat nach oben durch die Öffnung 84 und in die Kammer 58 gefördert werden können.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist der Verbindungslappen 54 zwei spitz ausgebildete Führungskeile 100 auf, die seitlich von jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Verbindungslappens 54 abstehen. Eine U-förmige Ausnehmung 104 ist in der Werkzeughalteplatte 32 vorgesehen, um den Lappen 54 aufzunehmen. Entlang einer der inneren Seitenflächen der Ausnehmung 4 ist eine Nut 102 eingeformt. Der Nut 102 gegenüberliegend, ist, anliegend an die gegenüberliegende innere Seitenfläche der Ausnehmung 104, ein Nutsegment 108 vorgesehen, welches relativ zur Werkzeughalteplatte 32 seitlich verschiebbar ist. Eine Nut 110, die identisch dem Querschnitt der Nut 102 ausgebildet ist, ist in Längsrichtung entlang der mit der Ausnehmung 104 zusammenwirkenden Fläche des Nutsegments 108 eingeformt. Die Nuten 102 und 110 sind im Querschnitt und in ihrer Größe genau zueinander korrespondierend ausgebildet, um jeden der spitz ausgebildeten Bereiche des Führungskeils 100 in einem gegenseitigen Eingriff zu halten. An der der Nut 110 gegenüber liegenden Seite des Nutsegments 108 ist ein Sackloch oder eine Sacklochbohrung 112 im Nutsegment 108 vorgesehen. Die Öffnung 112 nimmt das abgestumpfte, kein Gewinde aufweisendes Ende einer Spannschraube 114 auf. Die Spannschraube 114 ist mit der Werkzeughalteplatte 32 im Gewindeeingriff. Wird die Spannschraube 114 angezogen, so wird das Nutsegment 108 in Richtung des Verbindungslappens 54 bewegt. Ein weiteres Anziehen der Spannschrauben 114 bewirkt ein Einklemmen des Führungskeils 100 in den Nuten 102 und 110. Die spitz ausgeführte Form der beiden Seiten des Führungskeils 100 und die entsprechend geformten Nuten 102 und 110 bewirken eine Klemmung zwischen den gegenseitig einander angreifenden Teilen, wodurch der Führungslappen 54 gegen relative Bewegung zur Werkzeughalteplatte 32 fixiert wird. Demgemäß ist die Lage des Saugmantels 50 relativ zur Werkzeughalteplatte 32 einstellbar, und die Einstellung ist unabhängig von der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Schneidwerkzeuges 12.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Gleitfläche 86 schnell über das Flach- oder Bandmaterial S bewegt werden. Die Vorderkante des Kontaktelements 82 weist eine Schrägkante 115 mit einem Winkel B von ungefähr 30° auf. Wie in der Fig. 4 dargestellt, ist die Schrägkante 115 um den ganzen Umfang des Kontaktelements 82 angeordnet. Die Schrägkante 115 erleichert die Bewegung der Gleitfläche 86, wenn der Saugmantel 50 von den Schlitten 14 und 16 in jeder beliebigen Richtung entlang eines Weges über das Werkstück S bewegt wird.

Ein anderes Merkmal der Erfindung umfaßt ein Fenster 164, das einen Teil des vorderen aufrechten Körperwandabschnitts 64 bildet. Das Fenster 164 bedeckt eine Öffnung im vorderen aufrechten Körperwandabschnitt 64 und stellt für die bedienende Person ein Mittel zum Überwachen des laufenden Schneidvorganges dar. Das Fenster 164 ist aus einem dünnen Abschnitt oder Streifen eines durchsichtigen Kunststoffes gebildet, der die Öffnung in dem vorderen aufrechten Körperwandabschnitt 64 übergreift und mittels Schrauben 118 an diesen Körperwandabschnitt 64 befestigt ist. Falls das Fenster 164 nicht gewünscht sein sollte, so kann der vordere aufrechte Körperwandabschnitt 64 alternativ auch über seine ganze Länge massiv ausgebildet sein, und somit die Kammer 58 ohne Unterbrechung umschließen und definieren.

Beim Gebrauch der Vorrichtung ist jeder der Leitungsabschnitte 66 und 68 jeweils mit einem der Schläuche 76 und 78 verbunden, wohingegen die Schläuche ihrerseits mit der Vakuumpumpe 6 verbunden sind. Wie oben bereits beschrieben weist der Körperabschnitt 52 eine Öffnung 70 auf. Die Öffnung 70 ist mit der Bohrung 84 und der Drehachse 49 konzentrisch. Demgemäß enthält die Öffnung 70 den Halter 45 und enthält die Bohrung 84 das Schneidwerkzeug 44. Wenn auch zwischen dem Halter 45 und der Öffnung 70 ein kleiner Zwischenraum besteht, so verhindert der Zwischenraum nicht die Bildung eines starken Vakuums in der Kammer 58 sobald die Vakuumpumpe 6 angeschaltet und der Halter 45 durch die Öffnung 70 abgesenkt worden ist.

Während das Schneidwerkzeug 12 mittels der Schlitten 14 und 16 entlang eines Weges über das Werkstück S bewegt wird und ein Modell ausschneidet, hält der Anpreßfuß 56 des Saugmantels 50 eine starke und konstante Abdichtung zwischen der Gleitfläche 86 und dem Werkstück S aufrecht. Zu Beginn sind sowohl der Saugmantel 50 als auch das Schneidwerkzeug 12 angehoben, um ein Auflegen der Schutzunterlage 48 und des Werkstücks S auf das Bett 24 zu erlauben. Der Halter 45 ist mittels des vertikalen Positionsantriebs 46, wie bereits oben beschrieben, angehoben, und der Saugmantel 50 ist sobald die Spannschraube 114 gelöst ist manuell angehoben. Die Dichtung zwischen dem Anpreßfuß 56 und der Werkstückoberfläche S wird dann hergestellt, sobald das Werkstück S auf das Bett 24 montiert worden ist. Nachdem dies erfolgt ist, belastet die bedienende Person die obere Fläche des Saugmantels 50 mit einer nach unten wirkenden Kraft von 5 bis 6 Pfund (5-6 lbs; 2,238-4,536 kg) wodurch die elastische Schicht 80 komprimiert wird. Unter steter Aufrechterhaltung der abwärts gerichteten Kraft wird die Spannschraube 114 angezogen, wodurch der Lappen 54 mit der Werkzeughalteplatte 32 verbunden wird. Folglich verbleibt die elastische Schicht 80 in ihrem komprimierten Zustand und übt eine Reaktionskraft zwischen der unteren Fläche 90 des Basisbereichs 72 und dem Kontaktelement 82 aus, wodurch die Gleitfläche 86 unter Kraft auf dem Werkstück S gehalten wird. Es wird hervorgehoben, daß die Dichtung zwischen der Gleitfläche 86 und dem Werkstück S unabhängig einer jeden vertikalen Bewegung aufrechterhalten wird, ausgenommen einer Bewegung des Schneidwerkzeuges 12. Weiterhin ist die Öffnung 70 effektiv abgedichtet, sobald der Halter 45 eingeführt worden ist. Wie bereits erwähnt, ist die Höhe des Halters 45 relativ zum Bett 24 mittels der Steuereinheit 2 durch Eingabe durch einen Benutzer variabel steuerbar. Ungeachtet möglicher Veränderungen in der Höhe des Anpreßfußes 56 über dem Bett 24, die von einer variierenden Dicke des Flach- oder Bandmaterials herrühren, wird die Höhe des Halters 45 über die Steuereinheit 2 eingestellt, so daß er mit der Öffnung 70 kommuniziert, um die Kammer 58 grundsätzlich abzuschließen.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wird, sind eine Vielzahl von Ausführungsformen und Abwandlungen möglich, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel ist es nicht wesentlich, daß zum Absaugen der Späne aus der Kammer 58 während des Schneidvorganges zwei Leitungsabschnitte 66 und 68 verwendet werden. In der Ausführungsform, in der ein einziger Leitungsabschnitt Verwendung findet, sind die vordere und die hintere Wand derart verlängert, daß sie an der Stelle aufeinander treffen, an der sich der zweite, nunmehr weggelassene Leitungsabschnitt befunden hat. Es kann zum Beispiel auch unter Verwendung des Antriebsmotors 40 ein Überdrucksystem Verwendung finden, mit dem die Späne vom Schneidwerkzeug 44 und der Kammer 58 durch die Leitungsabschnitte geblasen werden. Außerdem ist es nicht wesentlich, daß die Öffnung 84 vor dem Zusammenbau des Saugmantels 50 im Kontaktelement 82 vorgesehen wird. Die Öffnung 84 könnte nach dem Festlegen des Saugmantels 50 an der Werkzeughalteplatte mit dem Schneidwerkzeug mittels eines modifizierten Schneidgeräts eingeformt werden. Anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels wurde die vorliegende Erfindung zur Verdeutlichung und Erklärung und nicht zur Beschränkung beschrieben.

Claims (19)

1. Saugmantel (50) für die Verwendung in einer Schneidmaschine (4) mit einem sich drehenden Schneidwerkzeug (12), wobei der Saugmantel (50) einen Körperabschnitt (52) aufweist, der teilweise eine Kammer (58) definiert, die wenigstens einen Teil eines rotierenden Schneidwerkzeuges (44) enthält, und der Körperabschnitt (52) eine obere Deckelfläche (60) und eine erste Öffnung (70) aufweist, die eine Verbindung zwischen der oberen Deckelfläche (60) und der Kammer (58) herstellt, mit wenigstens einem Leitungsabschnitt, der im wesentlichen vom Körperabschnitt (52) seitlich absteht und mit der Kammer (58) verbunden ist, mit einem Befestigungslappen (54), der von dem Körperabschnitt (52) nach oben absteht und der an ihm angeordnete Befestigungseinrichtungen aufweist, um den Saugmantel (50) an einer Haltevorrichtung festzulegen, mit einem Basisbereich (72), der mit dem Körperabschnitt (52) verbunden ist und eine untere Fläche (90) aufweist, mit einer elastischen Schicht (80), die eine obere und untere Fläche (91) aufweist, wobei die obere Fläche der elastischen Schicht der unteren Fläche des Basisbereichs zugewandt ist und an dieser anliegt, mit Befestigungseinrichtungen (92), die ein Kontaktelement (82) und die elastische Schicht (80) mit dem Basisbereich (72) verbinden, mit einer zweiten Öffnung (84), die in dem Kontaktelement (82) vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der unteren Fläche und des Kontaktelements (82) und der Kammer (58) herzustellen, wobei die erste und die zweite Öffnung konzentrisch zueinander liegen und die elastische Schicht Mittel aufweist, die eine Verbindung zwischen der zweiten Öffnung (84) und der Kammer (58) herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (82) aus einem Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten gebildet ist und eine obere und eine untere Oberfläche (86) aufweist, wobei die obere Oberfläche des Kontaktelements der unteren Oberfläche (91) der elastischen Schicht zugewandt ist und an dieser anliegt und den Abschnitt der Kammer bildet.

2. Saugmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbindung zwischen der zweiten Öffnung (84) und der Kammer (58) herstellende Mittel die einen inneren Rand aufweisende elastische Schicht (80) umfaßt und die Kammer abgrenzt, und daß die elastische Schicht (80) aus einem Schaumgummi mit geschlossenen Zellen hergestellt ist, wobei die Befestigungsmittel (92) Stifte aufweisen, die in das Kontaktelement (82) integriert sind und von diesem nach oben, in Richtung des Basisbereichs (72) abstehen.

3. Saugmantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (92) mit Öffnungen in Verbindung stehen, die koextensiv sowohl in der elastischen Schicht (80) als auch im Basisbereich (72) vorgesehen sind, und freie Enden aufweisen, wobei die freien Ende der Stifte mittels Federringen (96) vor einem Herausziehen aus den koextensiven Öffnungen bewahrt werden, welche an den freien Enden der Stifte (92) festgelegt sind.

4. Saugmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kammer (58) abgrenzende Körperabschnitt (52) einen vorderen aufrechten Körperwandabschnitt (64) und einen hinteren aufrechten Körperwandabschnitt (62) und erste (66) und zweite (68) Leitungsabschnitte aufweist, wobei die Leitungsabschnitte vom Körperabschnitt (52) nach außen hin abstehen und einander diametral gegenüber liegen, so daß jeder Leitungsabschnitt den vorderen Körperwandabschnitt vom hinteren Körperwandabschnitt in Umfangsrichtung abtrennt.

5. Saugmantel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Körperwandabschnitt (64) ein Fenster (164) aufweist, das einen Streifen transparenten Materials aufweist, welches am Körperabschnitt festgelegt ist, und daß die Kammer außerdem durch die obere Oberfläche (60) abgegrenzt ist, die sowohl die ersten (66) als auch die zweiten (68) Leitungsabschnitte und sowohl die vorderen als auch die hinteren aufrechten Körperwandabschnitte (62, 64) miteinander verbindet.

6. Saugmantel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des Kontaktelements sich seitlich nach außen weiter erstreckt als die untere Gleitfläche (86) des Kontaktelements, wodurch dabei eine Schrägkante (115) um das Kontaktelement (82) gebildet wird.

7. Saugmantel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperabschnitt (52), der Basisbereich (72) und der erste und zweite Leitungsabschnitt (66, 68) und der Befestigungslappen (54) aus einer Aluminiumlegierung gegossen sind, wobei das Kontaktelement (82) aus einem Material, genannt "DELRIN" gebildet ist.

8. Saugmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Befestigungslappen (54) vorgesehenen Befestigungsmittel zwei in Längsrichtung ausgerichtete Führungskeile (100) aufweisen, wobei jeder sich an einander gegenüberliegenden Seiten des Lappens (54) nach außen hin erstreckt, und jeder der Führungskeile (100) im Querschnitt spitzförmig ausgebildet ist, und daß die elastische Schicht (80) aus einem Schaumgummi mit geschlossenen Zellen gebildet ist.

9. Saugmantel nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (66) und der zweite (68) Leitungsabschnitt mit einer Neigung bezüglich des Basisbereichs (72) ausgebildet sind.

10. Schneidmaschine (4) mit einem planaren Auflagerbett (24) zum Auflegen eines oder mehrerer Werkstücke, oberhalb des Auflagerbetts (24) beweglich angeordnete Schlitten (14,16) zum Transport eines vertikal beweglichen Schneidwerkzeugs (12), mit einem Körperabschnitt (52), der teilweise eine Kammer (58) definiert, die eine Deckelfläche (60) mit einer Öffnung (70) aufweist, die eine Verbindung zwischen der Deckelfläche und der Kammer (58) herstellt, um in ihr einen Teil des Schneidwerkzeugs (12) aufzunehmen, mit einem vom Körperabschnitt (52) nach oben abstehenden Befestigungslappen (54), mit wenigsten einem Leitungsabschnitt (66 oder 68), der vom Körperabschnitt (52) nach außen absteht und mit der Kammer (58) verbunden ist, mit Mitteln, die mit wenigstens dem einen Leitungsabschnitt (66 oder 68) verbunden sind, um die Kammer (58) zu evakuieren, mit einem Basisbereich (72), der mit dem Körperabschnitt (52) verbunden ist und eine untere Fläche (90), Befestigungsmittel zum Befestigen einer elastischen Schicht (80) und ein Kontaktelement (82) an dem Basisbereich (72) aufweist, mit Befestigungsmittel zum verstellbaren Befestigen des Befestigungslappens an die Schlitten (14, 16), dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (82) aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt ist und eine untere am Werkstück angreifende Gleitfläche (86) und eine obere Fläche aufweist, daß das Kontaktelement eine zweite Öffnung (84) aufweist, die zur ersten Öffnung koaxial ausgerichtet ist, daß die elastische Schicht (80) zwischen der unteren Fläche (90) des Basisbereichs und der oberen Fläche des Kontaktelements angeordnet ist und eine kompressible Zwischenschicht bildet, mit Mitteln zum Verbinden der zweiten Öffnung (84) mit der Kammer (58), und zum Herstellen und Aufrechterhalten des Kontakts zwischen der Gleitfläche (86) des Kontaktelements und dem Werkstück durch eine nach unten gerichtete Kraft, die auf das Kontaktelement (82) über die elastische Schicht (80) ausgeübt wird, solange sich die elastische Schicht (80) über die Verbindungsmittel in einem zusammengepreßten Zustand befindet und dabei eine kontinuierlich geformte Dichtung zwischen der unteren Oberfläche (86) des Kontaktelements und dem bzw. der Werkstücke herstellt, die unabhängig von der vertikalen Bewegung des Schneidwerkzeugs (44) ist.

11. Schneidmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel (80) aus einer Schicht aus Schaumgummi mit geschlossenen Zellen besteht, und daß das die Verbindung herstellende Mittel eine elastische Schicht ist, deren Innenkante zudem die Kammer (58) bildet, und daß die Befestigungsmittel Stifte (92) umfassen, deren eines Ende im Kontaktelement (82) integriert sind und deren anderes Ende frei sind und sich vom Kontaktelement (82) nach oben weg erstrecken.

12. Schneidmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel koaxiale Öffnungen sowohl im Basisbereich (72) als auch in der elastischen Schicht (80) aufweisen, um die Stifte (92) aufzunehmen, die sich vom Kontaktelement (82) aus nach oben erstrecken, und Federringe (96) aufweisen, die mit den freien Enden der Stifte (92) verbunden sind, um ein Herausziehen der Stifte (92) aus den Öffnungen zu verhindern.

13. Schneidmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel zwei in Längsrichtung ausgerichtete Führungskeile (100) aufweisen, die an den einander gegenüberliegenden Enden des Befestigungslappens (54) vorgesehen sind, wobei jeder der Führungskeile (100) im Querschnitt spitzförmig ausgebildet ist, daß die Schlitten (14, 16) eine Werkzeughalteplatte (32) aufweisen, die eine Ausnehmung (104) zur Aufnahme des Lappens (54) besitzt, und die Ausnehmung Nuten an den einander gegenüberliegenden Seiten aufweist, die eine derartige Form besitzen, daß sie jeweils einen Führungskeil (100) aufnehmen, und daß eine der in der Ausnehmung vorgesehenen Nuten seitlich und relativ zur Werkzeughalteplatte (32) verschiebbar ist, um die Führungskeile (100) in den Ausnehmungen einzuklemmen, um zu verhindern, daß der Befestigungslappen (54) sich relativ zu den Schlitten (14, 16) bewegt.

14. Schneidmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Körperabschnitt (52) gebildete Kammer (58) einen vorderen aufrechten Körperwandabschnitt (64) und einen hinteren aufrechten Körperwandabschnitt (62), daß der Körperabschnitt (52) außerdem erste (66) und zweite (68) Leitungsabschnitte aufweist, die einander diametral gegenüberliegen und den vorderen (64) mit dem hinteren (62) aufrechten Körperwandabschnitt verbinden, und daß der erste (66) und zweite (68) Leitungsabschnitt und der vordere (64) und hintere (62) aufrechte Körperwandabschnitt durch die Deckelfläche (60) miteinander verbunden sind.

15. Schneidmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere (64) und hintere (62) aufrechte Körperwandabschnitt, der erste (66) und zweite (68) Leitungsabschnitt, die Deckelfläche (60), der Basisbereich (72), und der Befestigungslappen (54) einstückig aus einer Aluminiumlegierung gegossen sind.

16. Schneidmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere aufrechte Körperwandabschnitt (64) ein am Körperabschnitt (52) befestigtes Fenster (164) aus einem transparenten Material aufweist.

17. Schneidmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche äußere Umfangsfläche des Kontaktelements (82) abgeschrägt ist, und daß die Stifte (92) in das Kontaktelement (82) eingegossen sind.

18. Schneidmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (66) und zweite (68) Leitungsabschnitt gegenüber dem Basisbereich (72) geneigt angeordnet sind.

19. Schneidmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öffnung (70) des Körperabschnitts (52) einen größeren Durchmesser als die zweite Öffnung (84) des Kontaktelements (82) aufweist, und daß die erste (70) und zweite (84) Öffnung konzentrisch um eine gemeinsame Achse (49) angeordnet sind, wobei die Achse (49) zudem die Bewegungslinie der Vertikalbewegung des Schneidwerkzeugs (44) darstellt.