DE4029866C2 - Stapelschneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelschneidvorrichtung, in der eine Anzahl von Lagen eines Schichtmaterials, wie beispielsweise Stoff, durch eine messerförmige Schneidklinge geschnitten wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wie in dem japanischen Gebrauchsmuster 55-23 836 offenbart, weist eine herkömmliche Stapelschneidvorrichtung einen in zueinander senkrecht stehenden X- und Y-Richtungen bewegbar oberhalb eines Tragelements, wie beispielweise einem Bürstentisch, angeordne­ ten Schneidkopf und eine schlanke, messerförmige Schneidklinge auf, die ein angespitztes fernes Ende besitzt und am Schneidkopf derart befestigt ist, daß die Klinge anheb- und absenkbar und um ihre senkrechte Achse drehbar ist.

In Betrieb wird die Schneidklinge der Schneidvorrichtung abge­ senkt und der Schneidkopf und damit die Schneidklinge horizontal in X- und Y-Richtung gewöhnlich von einer Kante eines auf dem Tragelement angeordneten Stapels bewegt. Gleichzeitig wird die Schneidklinge um ihre senkrechte Achse so gedreht, daß die Schneidkante in Richtung der Bewegung zeigt. Im Ergebnis wird der Stapel über seine gesamte Stärke in eine gewünschte Form geschnitten. Es gibt Situationen, in denen es nötig wird, einen Stapel nicht von seinen Kanten beginnend zu schneiden, sondern den Stapel auf der Konsolenoberfläche von seiner Oberseite her zu durchstoßen.

Mit der herkömmlichen Stapelschneidvorrichtung des oben beschrie­ benen Typs kann das ferne Ende der Schneidklinge elastische Ver­ formungen erfahren, wenn der Stapel dick ist. Dies kann einen ge­ nauen Schnitt unmöglich machen und es besteht die Gefahr, daß die Schneidklinge bricht. Folglich besteht eine Begrenzung in der Dicke des Stapels, der noch geschnitten werden kann. In einem Versuch einer Verbesserung, wurde eine Schneidvorrichtung entwickelt, in der eine Schneidunterlage, die sich unterhalb des Stapels synchron mit dem die Schneidklinge tragenden Schneidkopf bewegte auf dem Stapeltrageelement angeordnet ist. Dennoch muß die Schneidklinge für eine genaue Vorwärtsbewegung entlang einer Schnittlinie geleitet werden, während die Klinge den Stapel durchdringt. Zu diesem Zwecke ist es nötig, daß der Widerstand zwischen dem Stapel und der Schneidklinge reduziert wird, um das Schneiden von Kurven und scharfen Ecken zu ermöglichen. Die Schneidklinge müßte idealerweise in ihrer Dicke so klein wie möglich und in Bewegungsrichtung in ihrer Längserstreckung gemacht werden. Dennoch machen es elastische Verformungen an Schneidklingen dieser Art meist unmöglich für die Klinge, den Stapel vertikal zu durchstoßen und seinen unteren Endabschnitt in einem Klingenaufnahmekörper der vorgenannten Schneidunterlage aufzunehmen und zu halten.

In der DE-OS 33 18 653 ist eine Stapelschneidvorrichtung offenbart, die ein Tragelement zum Unterstützen von zu schneidendem gestapelten Material, ein Schneidelement sowie eine messerförmige Stechklinge und verschiedene Steuereinheiten aufweist.

In dieser Anordnung ist das Führen von geraden Schnitten durch den ganzen Stapel hindurch nahezu unmöglich, da die Schneidklinge nur bis zur Unterlage reicht und sich bei dickeren Stapeln unweigerlich verbiegen muß. Da die Schneidklinge radförmig ausgebildet ist, können ferner keine engen Radien geschnitten werden. Es ist außerdem eine sehr starke Mechanik notwendig, um die Schneidklinge so über die Unterlage zu führen, daß zwar alle Lagen des Stapels erfaßt werden, die Unterlage selbst aber nicht berührt wird, da dies die Schneidklinge beschädigen könnte. Ferner ist die Stechklinge quer zu der Schneidbahn der Klinge angeordnet, wodurch im Stoff kleine Schnitte entstehen, die quer zur eigentlichen Schnittbahn liegen und die den Stoff an dieser Stelle für eine weitere Verarbeitung unbrauchbar machen. Schließlich ist es durch die angegebene Art eines Markierungswerkzeugs nicht möglich, einen Schnitt vorzubereiten, in den die eigentliche Schneidklinge ohne größeren Kraftaufwand eintreten könnte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stapelschneidvorrichtung anzugeben, die das Führen von senkrechten Schnitten in einem Stapel erlaubt, ohne daß sich die Schneidklinge oder die Stechklinge dabei verbiegen. Außerdem soll verhindert werden, daß der Stoff durch das Einstechen beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine synchron und in gleicher Richtung mit dem Schneidkopf bewegte Schneidunterlage vorgesehen ist, deren Oberfläche bündig mit der Konsolenoberfläche des Tragelements ausgebildet ist, daß an der Schneidunterlage zur Aufnahme des unteren Abschnitts des als messerförmige Schneidklinge ausgebildeten Schneidelements ein Schneidelementaufnahmekörper vorhanden ist, der synchron und in gleicher Richtung mit der Schneidklinge drehbar ist, und daß die Stechklinge um ihre senkrechte Achse drehbar angeordnet ist und eine größere Dicke und eine größere Längserstreckung als die des Schneidelements aufweist, und daß auf der Schneidunterlage zur Aufnahme des unteren Endes der Stechklinge ein Stechklingenaufnahmekörper vorgesehen ist, der sich synchron und in gleicher Richtung mit der Stechklinge dreht.

Hierdurch wird ein Verbiegen der Klingen, insbesondere der Schneidklinge, beim Führen durch einen Stapel verhindert; die Führung kann exakt und gerade erfolgen.

Die Stechklinge ist außerdem so angeordnet, daß die Markierung in der Schneidlinie erfolgen kann, so daß kein Ausschluß beim Einstechen der Stechklinge in den Stapel entsteht.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung kann ohne Ausschuß eine Schneidstelle vorbereitet werden, durch die das eigentliche Schneidmesser dann ohne Aufwand eintreten kann. Hierdurch können relativ schmale Messer verwendet werden, da die beim Vorwärtsschneiden auftretenden Vertikalkräfte wesentlich geringer sind, als die zum Einstechen erforderlichen, die bei der Erfindung durch die stärker ausgebildete Stechklinge aufgebracht werden.

Der Schneidkopf wird so bewegt und gestoppt, daß die Stechklinge über einen Schneidstartpunkt eines auf dem Tragelement angeordneten Stapels ausgerichtet ist. Die Stechklinge wird um ihre Achse in der Weise gedreht, daß die Ausrichtung der Stechklinge mit der Ausrichtung der Schneidklinge zum Beginn des Schneidvorgangs übereinstimmt. Die Stechklinge wird abgesenkt um den Stapel zu durchstechen. Der untere Abschnitt des Stechklinge dringt in den Stechklingenaufnahmekörper ein. Im Ergebnis wird am Schneidstartpunkt des Stapels ein Schlitz durch den ganzen Stapel in Richtung seiner Mächtigkeit erzeugt. Danach wird die Stechklinge angehoben und zur Ausgangsposition zurückgebracht.

Danach wird der Schneidkopf in eine Position gebracht, in der das Schneidelement dem vorgenannten Schlitz gegenübersteht. Das Schneidelement, dessen Ausrichtung mit der der Stechklinge in Übereinstimmung gebracht wurde, wird abgesenkt und durchdringt den Schlitz, wobei der untere Abschnitt der Schneidklinge in den auf der Schneidunterlage angeordneten Schneidelementaufnahmekör­ per eindringt. In diesem Zustand wird das Schneidelement bewegt, um das Schneiden des Stapels zu beginnen. Dabei kann der untere Abschnitt des Schneidelements leicht in den Schneidelementauf­ nahmekörper der Schneidunterlage durch Absenken des Schneidele­ ments eingeführt werden, selbst wenn der Stapel dick ist. Das Schneidelement wird den Stapel senkrecht ohne Verbiegungen durch­ dringen. Als Ergebnis kann der Stapel genau ohne eine Schneidab­ weichung geschnitten werden. Ferner ist die Stechklinge dicker als das Schneidelement, hat eine größere Längserstreckung und besitzt ein angespitztes unteres Ende. Folglich ist der durch die Stechklinge erzeugte Schlitz größer in seinem Querschnitt als der des Schneidelements. Damit kann der untere Abschnitt der Schneidklinge zuverlässig sowohl in den Schlitz, als auch in den Schneidelementaufnahmekörper der Schneidunterlage aufge­ nommen werden. Da dort keine Abweichungen dieser Bauteile auf­ treten, besteht nicht die Gefahr, daß die Schneidklinge zer­ brochen wird. In einer durch den Anmelder in der japanischen Anmeldung Nr. 1-14 42 267 vom 02. 06. 1989 vorgestellten Vorrich­ tung wird ein Loch mit einer Lochstanze in einen Stapel ge­ stanzt und das Schneidelement wird in das erzeugte Loch ein­ geführt. Anders als diese vorgeschlagene Vorrichtung, in der Reststücke durch den Stanzvorgang erzeugt werden, erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Schlitz in dem Stapel, in dem er mit einer Klinge durchstochen wird. Damit werden keine Reststücke produziert. Dies erlaubt es, auf einen Vorgang zum Entfernen der durch das Stanzen entstehenden Reststücke zu verzichten.

In der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegen­ den Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ gegeben.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, eines Ausführungsbeispiels einer Stapelschneidvor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen quergerichteten Aufriß eines Schneidkopfes der Vorrichtung,

Fig. 3 einen längsgerichteten Aufriß eines Schneidkopfes der Vorrichtung,

Fig. 4 eine Aufsicht einer Schneidauflage,

Fig. 5 einen vertikalen Aufriß einer geänderten Ausführung eines Stechklingenauffangkörpers,

Fig. 6, 7 und 8 Schaubilder verschiedener Schneidelemente zur Be­ schreibung der fernen Enden dieser Schneidelemente,

Fig. 9 eine Ansicht des fernen Endes einer Stechklinge,

Fig. 10 eine Aufsicht zum Beschreiben des Schneidzustandes der in Fig. 1 gezeigten Stapelschneidvorrichtung, und

Fig. 11 und 12 Aufsichten von Stapeln, die mit Schneidelementen gemäß dem Stand der Technik geschnitten werden.

Ein Ausführungsbeispiel wird nun in bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Wie in Fig. 1-3 gezeigt, umfaßt eine Stapelschneidvorrichtung gemäß der Erfindung ein Gestell 1, das mit Stützen 1b am Boden befestigt ist und an dem eine Konsole 1c mit einer rechtwinkli­ gen Konsolenoberfläche 1a befestigt ist. Die Konsole 1c wirkt somit als Auflagefläche. Linke und rechte Ansaugkanäle 2, die zusammen in X-Richtung bewegbar sind, sind vorgesehen, um die Längsseite der Konsolenoberfläche 1a des Gestells 1 zu flan­ kieren. Die Ansaugkanäle 2 sind mit einer Anzahl von Ansaug­ schlitzen 2a auf ihren wechselseitig gegenüberliegenden Sei­ ten versehen und über einen flexiblen Schlauch 4 mit einer auf dem Boden angebrachten Unterdruckquelle 3, beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden. Führungsschienen 5 sind an bei­ den Seiten des Gestells 1 vorgesehen und erstrecken sich in X-Richtung über seine gesamte Länge. Die Ansaugkanäle 2 wer­ den an diesen Führungsschienen 5 getragen, so daß sie hori­ zontal vor- und zurückbewegbar sind. Aus einer Kette oder einem Zahnriemen bestehende Antriebsriemen 6 sind parallel zu den Führungsschienen 5 angeordnet und mit den Ansaugkanäle 2 verbunden. Ein nicht gezeigter umsteuerbarer Motor zum An­ treiben der Antriebsriemen 6 ist jeweils auf einem weiter un­ ten beschriebenen linken und rechten Seitengestell 7 angeord­ net. Diese Bauteile bilden eine Ansaugkanalverschiebevorrich­ tung 45.

Die Seitengestelle 7 sind an beiden Seiten des Gestells 1 mit­ tig in X-Richtung befestigt und haben über die Konsole 1c über­ stehende obere Enden. Ein Balken 8 überspannt diese oberen En­ den der Seitengestelle 7 und erstreckt sich in Y-Richtung, pa­ rallel zur kürzeren Seite des Gestells 1. Der Balken 8 weist eine Führungsschiene 8a auf, auf der ein horizontal hin- und herbewegbarer Schneidkopf 9 getragen wird.

Wie auch in Fig. 2 und 3 gezeigt, weist der Schneidkopf 9 ein Schneidelement 11 und eine Stechklinge 20 auf. Wie in Fig. 6 dargestellt, umfaßt das Schneidelement 11 eine messerförmige Schneidklinge 10 und eine an der Rückseite der Schneidklinge 10 befestigte Schneidklingenführung 16, die annähernd einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Der Schneidkopf 9 ist zum An­ trieb mit einer nicht gezeigten Schneidkopfantriebseinheit ver­ bunden. Innerhalb des Schneidkopfes 9 ist ein Hubkörper 12 zum Anheben und Senken durch eine nicht gezeigte Druckluftzylinder­ vorrichtung angeordnet. Obere und untere Rollen 13 werden mit ihren Achsen am Hubkörper 12 gehalten und stehen in Eingriff mit einer vertikalen Führungsschiene 14, die am Schneidkopf 9 befestigt ist. Diese Bauteile bilden einen Schneidelementme­ chanismus 53.

Ein Hubschaft 14 ist mit der Vorrichtung 53 über eine Kurbel­ schwinge 15 verbunden, die durch eine auf dem Hubkörper 12 vor­ gesehene nicht gezeigte Antriebseinheit, wie etwa einen um­ steuerbaren Motor, drehbar angetrieben wird. Das obere Ende der Schneidklinge 10 ist mit dem unteren Ende des Hubschafts 17 derart verbunden, daß die Schneidklinge 10 ansteckbar und abnehmbar und um ihre Achse drehbar ist. Das obere Ende der Schneidklingenführung 16 ist über ein Verbindungselement 18 am unteren Teil des Hubschafts 17 derart gehalten, daß die Schneidklingenführung 16 drehbar um ihre Achse ist und ange­ hoben und gesenkt werden kann. Eine durch einen außerhalb des Schneidkopfes 9 befindlichen Motor angetriebene vertikale Wel­ le 19 ist am Schneidkopf 9 gelagert und ist am unteren Ende mit einem Zahnrad 21a ausgestattet, das mit einem Zahnrad 21b in Eingriff steht. Die Schneidklinge 10 und die Schneidklin­ genführung 16 führen durch das Zahnrad 21b und sind anheb- und absenkbar. Somit ist eine Schneidelementausrichtvorrich­ tung 54 in der Weise aufgebaut, daß das Schneidelement 11, daß die Schneidklinge 10 und die Schneidklingenführung 16 um­ faßt, um seine Achse gedreht werden kann.

Die Stechklinge 20 ist parallel zum Schneidelement 11 in unmit­ telbarer Nähe in Y-Richtung zu ihm angeordnet. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist die Stechklinge 20 auf beiden Seiten der Klinge mit Stanzabschnitten 20a versehen, so daß sich eine hexagonale Querschnittsfläche ergibt, und mit einem angespitzten unteren Ende 20b ausgestattet. Die Stechklinge 20 besitzt eine größere Dicke und eine größere Längserstreckung als die des Schneid­ elements 11. Das obere Ende der Stechklinge 20 ist abnehmbar verbunden mit dem unteren Ende einer Verbindungsstange 22. Eine Nutenwelle 23 greift in das obere Ende der Verbindungs­ stange 22 ein, so daß sie anheb- und absenkbar ist. Eine Dreh­ bewegung wird vom oberen Ende der vertikalen Welle 19 über eine Zahnriemenscheibe 24, einen Zahnriemen 25, eine weitere Zahnriemenscheibe 26, die Nutenwelle 23 und die Verbindungs­ stange 22 auf die Stechklinge 20 übertragen. Eine Stechklin­ genausrichtvorrichtung 55 ist somit in der Weise aufgebaut, daß die Stecklinge 20 sich zusammen mit dem Schneidelement 11 dreht. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein weiterer Druckluft­ zylinder 27 mit einer Kolbenstange 27a im Schneidkopf 9 ange­ bracht. Die Verbindungsstange 22 ist über einen Arm 28 mit der Kolbenstange 27a verbunden. Diese Bauteile bilden eine Stech­ klingenhubvorrichtung 56.

Das obere Ende einer Verbindungsstange 30, die mit einer An­ druckplatte 29 für die Stechklinge 20 versehen ist, wird an dem Arm 28 auf seiner Oberseite abgestützt. Obere und untere Grenzschalter 31a, 31b, die beim Anheben und Absenken des Arms 28 ausgelöst werden, sind innerhalb des Schneidkopfes 9 befe­ stigt. Eine Andruckplatte 32 für das Schneidelement 11 ist ebenso in nahezu gleicher Weise wie die Andruckplatte 29 für die Stechklinge 20 aufgebaut, so daß diese durch einen Druck­ luftzylinder sowie obere und untere Grenzschalter betätigt wird. Gleichwohl wirkt der Druckluftzylinder für die Andruck­ platte 32 wie der Druckluftzylinder zum Anheben und Senken des Hubkörpers 12. Die Andruckplatten 29, 32 sind unterhalb des Schneidkopfes 9 angeordnet und werden von der Stechklinge 20 bzw. dem Schneidelement 11 durchdrungen.

Die Konsolenoberfläche 1a des Gestells 1 besitzt eine sich in Y- Richtung erstreckende Führungsnut 1d. Die Führungsnut 1d ist di­ rekt unterhalb des Schneidkopfes 9 angeordnet. Wie in Fig. 2-4 gezeigt, werden eine Anzahl von Abdeckplatten 33 in der Führungs­ nut 1d in Y-Richtung hin- und herbewegbar gehalten. Eine weiter unten beschriebene Schneidunterlage 34 ist zwischen den Abdeck­ platten 33 angeordnet. Die Abdeckplatten 33 und die Schneidun­ terlage 34 sind mit ihrer Oberfläche bündig mit der Konsolen­ oberfläche 1a ausgerichtet und sind endlos und flexibel mitein­ ander verbunden. Die Schneidunterlage 34 ist so ausgeführt, daß sie synchron und in gleicher Richtung mit dem Schneidkopf 9 durch denselben Antriebsmotor bewegt wird.

Wie in Fig. 4 dargestellt, wird ein zylindrischer Schneidele­ mentaufnahmekörper 35 in der Schneidunterlage 34 drehbar um seine senkrechte Achse gehalten. Der Schneidelementaufnahmekör­ per 35 ist direkt unter dem Schneidelement angeordnet und weist ein Führungsloch auf, in dem das Schneidelement gefaßt und abge­ stützt wird. Wie später beschrieben wird, ist der Schneidelement­ aufnahmekörper 35 so angeordnet, daß er synchron und in gleicher Drehung zum Schneidelement 11 bewegt wird. Ein Stechklingenauf­ nahmekörper 36 ist in der Schneidunterlage 34 direkt unter der Stechklinge 20 angeordnet und weist ein Führungsloch 36a auf, in dem die Stechklinge 20 geführt wird. Eine untere Nutenwelle 37, die sich synchron mit der vertikalen Welle 19, durch den gleichen Motor angetrieben, dreht, ist unterhalb der Schneid­ unterlage 34 angeordnet. Die untere Nutenwelle 37 greift ver­ schiebbar in eine Nutenmutter 39 ein, deren axiale Bewegung zwischen einem auf der Unterseite der Schneidunterlage 34 be­ festigten Paar von Tragarmen 38 eingeschränkt wird. Ein Ke­ gelzahnrad 41, das fest mit dem Schneidelementaufnahmekörper 35 konzentrisch verbunden ist, steht in Eingriff mit einem an der Nutenmutter 39 integrierten Kegelzahnrad 40. Ein Zahnrie­ men 44 ist zwischen einer konzentrisch mit dem Kegelzahnrad 41 auf dem Schneidelementaufnahmekörper 35 fest verbundenen Zahn­ riemenscheibe 42 und einer konzentrisch mit dem Stechklingen­ aufnahmekörper 36 fest verbundenen Zahnriemenscheibe 43 ge­ spannt.

In Fig. 1 sind Blasöffnungen 46 in der Konsole 1c des Gestells 1 mit Öffnungen auf der Konsolenoberfläche 1a dargestellt. Die Blasöffnungen 46 sind mit einer Druckluftquelle, wie beispiels­ weise eine Druckluftpumpe, verbunden. Nr. 47 bezeichnet eine an passender Stelle entfernt vom Gestell 1 angeordnete Kontroll­ einheit, 48 einen Stapel, 49 eine luftundurchlässige Platte und 50 eine Schnittlinie.

Die Arbeitsweise der Schneidvorrichtung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird zuerst der Stapel 48, der aus einer Anzahl von gestapelten Lagen aus Stoff oder ähnlichem besteht, auf seiner oberen und unteren Oberfläche mit der flexiblen luft­ undurchlässigen Platte 49, bestehend aus PVC oder ähnlichem, ab­ gedeckt. Der derart mit der luftundurchlässigen Platte 49 umhüll­ te Stapel 48 wird auf der Konsolenoberfläche 1a des Gestells 1 aufgelegt. Das Schneidelement 11 und die Andruckplatten 29, 32 sind angehoben, um das Aufbringen des Stapels 48 und der luft­ undurchlässigen Platte 49 auf der Konsolenoberfläche 1a zu er­ möglichen. Die obere und untere Oberfläche des Stapels 48 und seine Seitenflächen mit Ausnahme der den Ansaugkanälen 2 gegen­ überstehenden Seitenflächen werden mit der luftundurchlässigen Platte 49 umhüllt. Die Außenseiten der oberen und unteren Ober­ fläche der Ansaugschlitze 2a werden mit dem Kantenabschnitt der luftundurchlässigen Platte 49 abgedeckt, wobei die luftundurch­ lässige Platte mit einem luftundurchlässigen Klebeband 57 auf dem Ansaugkanal 2 fixiert wird. Die Seitenflächen des Stapels 48 stoßen an die Ansaugkanäle 2 an. In diesem Zustand wird die Unterdruckquelle 3 angeschaltet, um Luft von den Ansaugschlitzen 2a über die flexiblen Schläuche 4 anzusaugen. Damit wird der Sta­ pel 48 in Richtung seiner Mächtigkeit zusammengepreßt und beide Seitenflächen des Stapels 48 fixierend von den Ansaugschlitzen 2a angezogen.

Als nächstes wird der Motor der Ansaugkanalverschiebevorrichtung 45 angeschaltet, um die Ansaugkanäle 2 zusammen mit dem Stapel 48 und der luftundurchlässigen Platte 45 auf der Konsolenober­ fläche 1a des Gestells 1 in X-Richtung zu bewegen. Der Stapel 48 und die luftundurchlässige Platte 49 begegnen keinen Vor­ sprüngen, die die Bewegung auf der Konsolenoberfläche 1a behin­ dern würden. Infolge des Luftaustritts durch die in der Konsole 1c des Gestells 1 vorgesehenen Blasöffnungen 46 an der Konsolen­ oberfläche 1a wird der Reibungswiderstand zwischen der Konsolen­ oberfläche 1a und der luftundurchlässigen Platte 49 an der Un­ terseite des Stapels 48 vermindert. Im Ergebnis bewegt sich der Stapel 48 und die luftundurchlässige Platte 49 gleichmäßig und leicht auf der Konsolenoberfläche 1a.

Beim Betreiben des Motors der Schneidkopfantriebseinheit wird der Schneidkopf 9 zusammen mit den darauf montierten Schneidele­ ment 11 und der Stechklinge 20 in Y-Richtung, nämlich entlang des Balkens 8, bewegt. Zur selben Zeit wird die Schneidunterla­ ge 34 zusammen mit den Abdeckplatten 33 in gleicher Richtung wie der Schneidkopf 9 synchron mit der Schneidkopfantriebsein­ heit bewegt. Folglich werden sowohl das Schneidelement und die Stechklinge 20, die am Schneidkopf 9 montiert sind, als auch der Schneidelementaufnahmekörper 35 und der Stechklingenauf­ nahmekörper 36, die in der Schneidunterlage 34 angeordnet sind, sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung relativ zum Stapel 48 bewegt, während das Schneidelement 11 und die Stechklinge 20 ständig mit den entsprechenden Aufnahmekörpern 35 und 36 in Aus­ richtung gehalten werden.

Infolge der Bewegung in X- und Y-Richtung wird die Stechklinge 20 in eine über einem Schneidstartpunkt des Stapels 48 liegende Position gebracht und dort angehalten, wie in Fig. 10 gezeigt. Während dieser Bewegung oder davor oder danach werden die am Schneidkopf 9 angeordnete vertikale Welle 19 und die untere Nu­ tenwelle 37 synchron von den Ausrichtvorrichtungen 54, 55 an­ getrieben. Im Ergebnis werden die Orientierungen des Schneidele­ ments 11 und der Stechklinge 20 sowie die Orientierungen der Füh­ rungsöffnung 35a im Schneidelementaufnahmekörper 35 und der Füh­ rungsöffnung 36a im Stechklingenaufnahmekörper 36 in Übereinstim­ mung mit der Schneidstartrichtung gebracht. Danach wird der Druck­ luftzylinder 27 aktiviert, um die Stechklinge 20 und ihre Andruck­ platte 29 über Bauteile, wie den Arm 28, abzusenken. Dabei werden der Stapel 48 und die luftundurchlässige Platte 49 gegen den Stechklingenaufnahmekörper 36 der Schneidunterlage 34 mittels der Andruckplatte 29 gedrückt und die Stechklinge 20 wird weiter ab­ gesenkt.

Im Ergebnis des Vorangegangenen werden der Stapel 48 und die luftundurchlässige Platte 49 in Richtung ihrer Mächtigkeit von der Stechklinge 20 ganz durchschnitten, wobei ein Schlitz 51 an der Schnittstartposition entsteht. Da in diesem Falle die Stechklinge 20 eine größere Dicke und eine größere Längsaus­ dehnung besitzt als die des Schneidelements 11 und das untere Ende der Stechklinge 20 geschärft ist, wird die Stechklinge 20 kaum elastisch verformt. Während der Stapel 48 und die luftun­ durchlässige Platte 49 gegen den Stechklingenaufnahmekörper 36 mittels der Andruckplatte 29 gepreßt wird, wird die Stechklinge 20 vertikal abgesenkt, um den Stapel 48 und die luftundurchläs­ sige Platte 49 zu durchstechen. Die Tatsache, daß sich die Stechklinge 20 kaum verformt, macht es möglich, den Schlitz 51 an der richtigen Position anzubringen, selbst wenn der Stapel 48 dick ist.

Wenn die Stechklinge 20 in die Führungsöffnung 36a des Stech­ klingenaufnahmekörpers 36 gleitet und sein unteres Ende erreicht, wird der untere Grenzschalter 31b durch den Arm 28 ausgelöst und der Druckluftzylinder 27 wird umgesteuert, um eine Hebebewegung auszuführen. Als Ergebnis wird die Stechklinge angehoben, gefolgt von der Andruckplatte 29. Wenn diese Bauteile in ihre gehobene Stellung zurückkehren, wird der obere Grenzschalter 31a durch den Arm 28 ausgelöst. Der Druckluftzylinder 27 beendet seine Arbeit und sowohl die Stechklinge 20 als auch die Andruckplatte 29 ste­ hen still.

Danach werden der Schneidkopf 9 und die Schneidunterlage 34 ein wenig in Y-Richtung bewegt, um das Schneidelement 11 direkt ober­ halb des von der Stechklinge 20 geformtes Schlitzes 51 auszurich­ ten, danach werden der Schneidkopf 9 und die Schneidunterlage 34 festgehalten. Danach werden das Schneidelement 11 und die An­ druckplatte 32 mittels des nicht gezeigten Druckluftzylinders ab­ gesenkt mit dem Ergebnis, daß der Teil des Stapels 48 und der luftundurchlässigen Platte 49 in der Umgebung des Schlitzes 51 gegen die Schneidunterlage 34 mittels der Andruckplatte 32 ge­ preßt wird. Danach werden die Schneidklinge 10 und die Schneid­ klingenführung 16 des Schneidelements 11 zusammen weiterführend abgesenkt, um ihre unteren Enden durch den Schlitz 51 zu führen und sie in den Schneidelementaufnahmekörper 35 einzuführen, wo­ raufhin der nicht gezeigte Druckluftzylinder stehen bleibt. Die Kurbelschwinge 15 wird dann von einem nicht gezeigten Motor an­ getrieben. Dabei wird die Schneidklinge 10 relativ zur Schneid­ klingenführung 16 (s. Fig. 6) wiederholt angehoben und abgesenkt. Unter diesen Bedingungen werden der Stapel 48 und die luftun­ durchlässige Platte 49 zusammen mit den Ansaugkanälen 2 in X- Richtung bewegt, der Schneidkopf 9 wird in Y-Richtung, und das Schneidelement 11 und der Schneidelementaufnahmekörper 35 wer­ den in Richtung der Bewegung des Schneidelements mittels der Ausrichtvorrichtungen 54, 55 ausgerichtet. Damit wird das Schneiden des Stapels 48 und der luftundurchlässigen Platte 49 begonnen. Diese werden entlang der Schnittlinie 50 der gewün­ schten Form mit der Schneidklinge 10 geschnitten. Danach wer­ den die Schneidklinge 10, die Schneidklingenführung 16 und die Andruckplatte 32 in ihre angehobene Stellung zurück gebracht. Dieser Vorgang wird dann wiederholt.

Wenn in diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Schlitzen an einem Stapel mit der Stechklinge ausgeführt werden sollen, ist es zulässig alle oder die jeweils gegenseitig angrenzenden Schlitze im Vorrücken auszubilden, nach dem dann unter Verwen­ dung dieser Schlitze das Schneiden mit dem Schneidelement durch­ geführt werden kann.

In der vorliegenden Erfindung kann das Schneidelement 11 so aus­ geführt werden, daß die Schneidkante der Schneidklinge 10 gleichmäßig entlang ihrer Länge verteilte Sägezähne aufweist, wie in Fig. 7 gezeigt. Alternativ kann das Schneidelement 11 einzig aus der Schneidklinge 10 bestehen, wie in Fig. 8 gezeigt. Weiter können in der vorliegenden Erfindung die Zahnriemen 25, 44 z. B. durch Ketten ersetzt werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Stechklingenaufnahmekörper 36 an der Schneidunterlage befestigt und mit einer kreisförmigen Öffnung 36b ausgestattet sein, in die die Stechklinge 20 drehbar um ihre Achse einführ­ bar ist. Gummi, Plastik oder ein bürstenartiges Element 52 kön­ nen in einer unterhalb der Öffnung 36b angeordneten Aushöhlung der Schneidunterlage 34 eingesetzt und gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung kann mit einer Stapelschneidvorrich­ tung gemäß der japanischen Patentanmeldung Nr. 63-131 389 (an­ gemeldet am 31. 05. 1989 oder der DE-OS 30 17 253) des Anmelders angewendet werden. Besonders kann die vorliegende Erfindung mit einer Stapelschneidvorrichtung angewendet werden, die folgendes aufweist: ein Gestell, ein Tragelement mit einem Haltegurt, der an dem Gestell gehalten ist, so daß er horizontal in Längsrich­ tung des Rahmens hin- und herbewegbar ist, und der einen Halte­ abschnitt zum Abstützen des Bandmaterialstapels aufweist, meh­ rere Halteplatten, die nebeneinander in Längsrichtung des Ge­ stells angeordnet und darauf so gehalten sind, daß sie unabhän­ gig voneinander absenkbar sind, wobei die Halteplatten die Un­ terseite des Halteabschnitts des Haltegurts abstützen, Ansaug­ kanäle an gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Gestells, die sich in Längsrichtung erstrecken, um auf die Seitenflächen des Bandmaterialstapels, das auf dem Halteabschnitt des Halte­ gurts aufliegt, einen Sog auszuüben, während die Oberseite und die Unterseite des Stapels mit den luftundurchlässigen Platten überdeckt sind, ein Laufbauteil, das an dem Gestell gehalten ist, daß es in Längsrichtung hin- und herbewegbar ist, einen Schneidkopf, der an einem oberen Abschnitt des Laufbau­ teils so gehalten ist, daß er in Querrichtung hin- und herbe­ wegbar ist, eine sich nach unten erstreckende Schneidvorrich­ tung, die so an dem Schneidkopf befestigt ist, daß sie anheb­ bar und absenkbar ist, um den Bandmaterialstapel zu durchdrin­ gen, wobei die Schneideinrichtung um eine vertikale Achse dreh­ bar ist, eine Ausnehmung ausbildende Rollen, die unterhalb des Schneidkopfes des Laufbauteils einander gegenüberliegend ange­ ordnet sind und sich in Querrichtung erstrecken, um in dem Hal­ teabschnitt des Haltegurts eine in Querrichtung sich erstreck­ ende bewegbare Ausnehmung auszubilden, deren Oberseite offen ist, ein unteres Ausnahmebauteil, das an dem Laufbauteil be­ festigt ist und sich innerhalb der bewegbaren Ausnehmung pa­ rallel zu dieser befindet, wobei das untere Aufnahmebauteil einen nutförmigen Querschnitt hat, mehrere miteinander ver­ bundene Verschlußplatten, die in das Aufnahmebauteil auf ge­ nommen sind und in Querrichtung im Gleichlauf mit dem Schneid­ kopf hin- und herbewegbar sind, eine Schneidaufnahmehülse, die zwischen die Verschlußplatten eingepaßt ist und eine Spitze der Schneideinrichtung abstützen kann, wobei die Scheidaufnahmehül­ se im Gleichlauf mit der Schneideinrichtung um eine vertikale Achse drehbar ist, und eine Nockenplatte an dem Laufbauteil zum Absenken der Halteplatten auf eine Höhe unterhalb der be­ wegbaren Ausnehmung des Haltegurts des unteren Aufnahmebau­ teils, der Verschlußplatten und der Schneidaufnahmehülse im wesentlichen in einer übereinstimmenden horizontalen Ebene miteinander fluchten.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, eine Anordnungen anzuge­ ben, in der die Stechklinge am Schneidkopf anhebbar, absenk­ bar und um seine senkrechte Achse drehbar angebracht ist. Die Stechklinge ist dicker und in longitudinaler Richtung breiter als das Schneidelement ausgeführt und besitzt ein angespitztes unteres Ende. Die Schneidunterlage ist mit einem Stechklingen­ aufnahmekörper versehen, in des das untere Ende der Stechklinge eingeführt wird.

Somit umfaßt die oben beschriebene Stapelschneidvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen über einem Tragelement, das einen Stapel trägt, angeordneten Schneidkopf und ein am Schneidkopf befestigtes Schneidelement und eine Stechklinge, wobei das Schneidelement aus einer messerförmigen Schneidklinge oder der Schneidklinge und einer Schneidklingenführung besteht. Die Oberfläche einer synchron und in gleicher Richtung mit dem Schneidkopf bewegten Schneidunterlage ist in gleicher Höhe mit einer Konsolenoberfläche des Tragelements angeordnet. Dort sind ein Schneidelementkörper in den das Schneidelement ein­ führbar ist, und ein Stechklingenaufnahmekörper, in den die Stechklinge einführbar ist, vorgesehen. Das Schneidelement und die Stechklinge sind derart verbunden, daß sie sich in dieselbe Richtung drehen und unabhängig voneinander angeho­ ben und abgesenkt werden können. Überdies ist der Schneidele­ mentaufnahmekörper so angeordnet, daß er sich synchron mit dem Schneidelement und in gleicher Ausrichtung dreht. Als Er­ gebnis werden folgende Vorteile erzielt:
In der Stapelschneidvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der untere Abschnitt des Schneidelements leicht in den Schneid­ elementaufnahmekörper der Schneidunterlage durch Absenken des Schneidelements eingeführt werden, selbst wenn der Stapel dick ist. Das Schneidelement durchdringt den Stapel senkrecht ohne Biegung. Im Ergebnis kann der Stapel genau ohne Schneidabwei­ chung geschnitten werden. Außerdem wird der mit der Stechklin­ ge erzeugte Schlitz größer als das Schneidelement. Dabei wird ermöglicht, daß der untere Abschnitt der Schneidklinge sowohl in den Schlitz als auch in den Schneidelementaufnahmekörper der Schneidunterlage zuverlässig einführbar ist. Da dort keine Stellungsabweichungen dieser Bauteile auftreten, besteht keine Gefahr, daß die Schneidklinge zerbrochen wird. Im Gegensatz zur vorgenannten Vorrichtung gemäß der japanischen Patentanmel­ dung Nr. 1-144 227, in der Reststücke durch den Schneidvorgang erzeugt werden, erzeugt die Vorrichtung vorliegender Erfindung einen Schlitz in dem Stapel, indem er mit einer Klinge durch­ stochen wird. Somit werden keine Reststücke produziert. Dies erlaubt es, auf einen Vorgang zum Entfernen der durch das Schnei­ den entstehenden Reststücke zu verzichten.

Bezugszeichenliste

1 Gestell
1a Konsolenoberfläche
1b Stützen
1c Konsole
1d Führungsnut
2 Ansaugkanal
2a Ansaugschlitz
3 Unterdruckquelle
4 flexibler Schlauch
5 Führungsschiene
6 Antriebsriemen
7 Seitengestell
8 Balken
8a Schiene
9 Schneidkopf
10 Schneidklinge
11 Schneidelement
12 Hubkörper
13 Rollen
14 Führungsschiene
15 Kurbelschwinge
16 Schneidklingenführung
17 Hubschaft
18 Verbindungselement
19 Welle
20 Stechklinge
20a Stanzabschnitt
20b angespitztes unteres Ende
21 Zahnrad
22 Verbindungsstange
23 Nutenwelle
24 Zahnriemenscheibe
25 Zahnriemen
26 Zahnriemenscheibe
27 Druckluftzylinder
27a Kolbenstange
28 Arm
29 Andruckplatte
30 Verbindungsstange
31a oberer Grenzschalter
31b unterer Grenzschalter
32 Andruckplatte
33 Abdeckplatte
34 Schneidunterlage
35 Schneidelementaufnahmekörper
35a Führungsöffnung
36 Stechklingenaufnahmekörper
36a Führungsöffnung
36b kreisförmige Öffnung
37 untere Nutenwelle
38 Tragarm
39 Nutenmutter
40 Kegelzahnrad
41 Kegelzahnrad
42 Zahnriemenscheibe
43 Zahnriemenscheibe
44 Zahnriemen
45 Ansaug-Verschiebevorrichtung
46 Blasöffnungen
47 Steuereinheit
48 Stapel
49 luftundurchlässige Platte
50 Schnittlinie
51 Schlitz
52 bürstenartiges Element
53 Schneidelementhubvorrichtung
54 Schneidelementausrichtvorrichtung
55 Stechklingenausrichtung
56 Stechklingenhubvorrichtung
57 Klebeband

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schneiden eines Stapels (48) eines Lagenmaterials, insbesondere Stoffe, die ein eine Konsolenoberfläche (1a) zum Abstützen des Stapels (48) aufweisendes Tragelement aufweist, mit einem über dem Tragelement horizontal hin- und herbewegbar angeordneten Schneidkopf (9), mit einem am Schneidkopf (9) anheb- und absenkbar und um seine senkrechte Achse drehbar angeordneten Schneidelement (11), und einer am Schneidkopf (9) anheb- und absenkbar angeordneten Stechklinge (20), die ein angespitztes unteres Ende (20b) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine synchron und in gleicher Richtung mit dem Schneidkopf (9) bewegte Schneidunterlage (34) vorgesehen ist, deren Oberfläche bündig mit der Konsolenoberfläche (1a) des Tragelements ausgebildet ist, daß an der Schneidunterlage (34) zur Aufnahme des unteren Abschnitts des als messerförmige Schneidklinge (10) ausgebildeten Schneidelements (11) ein Schneidelementaufnahmekörper (35) vorhanden ist, der synchron und in gleicher Richtung mit der Schneidklinge (10) drehbar ist, und daß die Stechklinge (20) um ihre senkrechte Achse drehbar angeordnet ist und eine größere Dicke und eine größere Längserstreckung als die des Schneidelements (11) aufweist, und daß auf der Schneidunterlage (34) zur Aufnahme des unteren Endes der Stechklinge (20) ein Stechklingenaufnahmekörper (36) vorgesehen ist, der sich synchron und in gleicher Richtung mit der Stechklinge (20) dreht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement eine Stapelbewegvorrichtung zum horizontalen Hin- und Herbewegen des Stapels (48) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schneidkopfes aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelbewegungsvorrichtung an zwei gegenüberliegenden Seitenkanten des Tragelements angeordneten Ansaugkanäle (2) zum Anziehen des auf dem Tragelement abgestützten Stapels (48), eine mit den Ansaugkanälen (2) verbundene Unterdruckquelle (3) und eine mit den Ansaugkanälen (2) verbundene Ansaugkanalverschiebevorrichtung (45) zum synchronen Bewegen der Ansaugkanäle (2) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schneidkopfes (9) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stechklingenaufnahmekörper (36) synchron und in gleicher Richtung mit der Stechklinge (20) dreht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (11) und die Stechklinge (20) nahe nebeneinander in Bewegungsrichtung des Schneidkopfes (9) angeordnet sind und daß der Schneidelementaufnahmekörper (35) und der Stechklingenaufnahmekörper (36) nahe nebeneinander in Bewegungsrichtung des Schneidkopfes (9) auf der Schneidunterlage (34) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste Vorrichtung (53) zum Anheben und Absenken des Schneidelements (11), eine zweite Vorrichtung (56) zum Anheben und Absenken der Stechklinge (20) und Mittel zum Antreiben der ersten und zweiten Vorrichtung unabhängig voneinander aufweist.