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Einrichtung zum Zerschneiden eines flächenhaften Werkstoffes Die Erfindung
befaßt sich mit einer Einrichtung zum Zerschneiden eines flächenhaften Werkstoffes,
wie Leder, Tuche, Pappe, Kunstharzflächen, Sperrholz oder ähnlichen Materialien,
in beliebig geformte Teilstücke. Es ist mit Hilfe der Erfindung möglich, in einfachster
Weise eine größere Anzahl von gleichgeformtenTeilstücken der obenerwähnten Werkstoffe
herzustellen, also sie immer dann zu verwenden, sobald die bisher üblichen Ausschneidwerkzeuge
hätten herangezogen werden müssen. Die bekannten Ausschneidwerkzeuge bestehen aus
einem Rahmen aus metallischem Flachmaterial, welches in der gewünschten Form gebogen
ist und an der Ausschneidseite geschärft wurde. Diese Rahmen werden auf das zu zerschneidende
Material aufgesetzt und trennen das Material in die gewünschten Teilstücke, sobald
der notwendige Druck auf die als Werkzeug dienenden Rahmen ausgeübt wird.
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Die Rahmen stellen Werkzeuge dar, die teuer herzustellen sind, dabei
für jede Form besonders vorhanden sein müssen. Außerdem verlangt die Pflege der
Werkzeuge einen erheblichen Aufwand an Einrichtungen und an Lagerraum wie auch an
fachmännischem Können.
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Die in den Ausführungen geschilderte Erfindung vermeidet die genannten
Nachteile und Schwierigkeiten zu einem großen Teil oder verringert diese in erheblichem
Maße. Sie besteht darin, daß entlang einer Kurve feste oder wandiernde, von einer
Hochfrequenzquelle gespeiste Elektroden vorgesehen sind, um Werkstoff, insbesondere
flächenhaften Werkstoff, wie beispielsweise Leder, Pappe, Stoffe oder gewalztes
Kunstharz, zwischen diesen
Elektroden der Wirkung des Hochfrequenzfeldes
auszusetzen und nach Maßgabe der Elektrodenform oder Elektrodenbahn in Teilstücke
zu trennen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den Strom aus einer nadelähnlichen
Spitze, also punktförmig, durch den zweckmäßig auf einer Metallplatte abgelegten
Werkstoff treten zu lassen und dabei die Nadel als eine Elektrode irgendwie der
gewünschten Schnittlinie entsprechend über das zu zerschneidende Material zu führen,
wobei die Metallplatte die Aufgaben der zweiten Elektrode erfüllt.
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In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die Grenzen des gewünschten
Teilstückes aus einem Metalldraht zu bildien,diesen auf das auf eine Platte oder
auf einen Tisch metallischen Baustoffes ausgebreitete Material zu legen und dann
den Hochfrequenzstrom auf einmal durch die ganze Umgrenzungslinie des gewünschten
Teilstückes zu leiten. In diesem Fall erfolgt das Ausschneiden in kürzester Frist,
und das als eine Art Werkzeug dienende Drahtgebilde steht zu einem weiteren Schnitt
erneut zur Verfügung. Der Querschnitt des zu der gewünschten Form gebogenen Metalldrahtes
kann beliebig gewählt werden, und zwar besonders unter Berücksichtigung der gewünschten
Trennnahtstärke.
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Es ist auch möglich, den Draht um eine Musterform zu legen und diese
mit dem Draht zusammen in der geschilderten eise als Werkzeug zu benutzen, wobei
in diesem Zusammenhang der Begriff Werkzeug nicht in dem üblichen Sinne zu verstehen
ist, sondern für das als Sende- oder Empfangsantenne des Hochfrequenzstromes dienende
Leitersystem gewählt ist.
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Die Metallplatte als eine Elektrode wird vorherrschen, während die
zweite Elektrode aus dem als Werkzeug dienenden Draht besteht. Wenn der zu zerschneidende
Werkstoff jedoch verhältnismäßig stark ist, wird es zweckmäßig sein, beide Elektroden
aus einem Draht zu biegen und diese genau übereinander anzuordnen. Der Werkstoff
wird zwischen beiden Elektroden eingefügt. Auf diese Weise kann eine unerwünschte
Streuung des Stromes vermieden werden. Der Schnitt wird auf diese Weise auch bei
starkem Werkstoff sauber hergestellt.
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Bei Verwendung einer Metallplatte als eine Elektrode erhält der als
Werkzeug dienende Drahtbügel einen Handgriff und kann so leicht auf das zur Verarbeitung
bestimmte Material aufgesetzt werden.
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Der Schneidstrom wird erst nach dem Aufsetzen des Werkzeuges eingeschaltet,
und zwar zweckmäßig aus Sicherheitsgründen durch einen ferngesteuerten Schalter,
der derartig gebaut ist, daß eine genaue Regelung der Einwirkungszeit des Schneidstromes
möglich ist.
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Für den im praktischen Betrieb häufigen Fall, daß mehrere Werkzeuge,
also mehrere Arbeitsstellen von einer Hochfrequenzquelle bedient werden sollen,
ist die Anordnung so zu treffen, daß die gesamte zur Verfügung stehende Energie
des Hochfrequenzgerätes nur gleichzeitig an einer einzigen Stelle arbeiten und wirken
kann.
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Aus diesem Grunde wird der Hochfrequenzstrom durch einen Schalter
besonderer Bauart gesteuert. Der Schalter gestattet das Einschalten einer beliebigen
Arbeitsstelle nur, solange keine der vorhandenen Arbeitsstellen oder Werkzeuge eingeschaltet
ist und arbeitet. Während der Wirkzeit einer Schneidstelle ist das Zuschalten einer
zweiten Arbeitsstelle oder eines zweiten Werkzeuges ausgeschlossen. Durch diese
Maßnahme wird erreicht, daß der zur Verfügung stehende Hochfrequenzstrom stets ungeteilt
an nur einer Stelle arbeitet.
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Erst nach dem Abschalten eines Werkzeuges durch einen einstellbaren
Zeitschalter kann ein weiteres Werkzeug neu eingeschaltet werden; dieses weitere
Werkzeug sperrt wiederum ein Zuschalten einer dritten Arbeitsstelle bis zum Ablauf
der einstellbaren Wirkzeit.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel ,dargestellt,
und zwar zeigt Abb. z ein Werkzeug nach der Erfindung in seinem grundsätzlichen
Aufbau von oben gesehen, Abb. 2 das Werkzeug von der Seite gesehen, Abb.3 ein Schema
der Arbeitsweise der Erfindung, Abb. q. ein Beispiel eines Schalters zur Steuerung
des Hochfrequenzstromes im Schema.
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In der Abb. i und 2 ist i die Schablone einer Schuhsohle. Die Schablone
ist mit einer Handhabe 2 versehen, sie besteht aus einem elektrisch nicht leitenden
Baustoff, wie Pappe, Sperrholz oder Asbest. Um die Kante 3 der Schablone i ist ein
Metalldraht oder ein dünnes Metallband 4 gelegt, das über die Leitung 5 mit einer
Hochfrequenzstromquelle verbunden werden kann.
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Die die Aufgaben eines Werkzeuges erfüllende Schablone i wird auf
die Ledertafel oder Lederhaut 6 (Abb. 3) aufgesetzt, welche ihrerseits auf eine
Metallplatte 7 ausgebreitet ist. Die Metallplatte 7 wird ebenfalls mit der Hochfrequenzquelle
über die Leitung 8 verbunden.
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Sobald die Hochfrequenzspannung zur Wirkung kommt, also nach Einschalten
des Stromes, erwärmt sich die Durchtrittsstelle entlang dem Metallband 4 zwischen
diesem als einer Elektrode und der Platte 7 als zweite Elektrode. Bei genügend langer
Wirkungszeit wird das Material der Lederhaut 7 nach Maßgabe der Schablone i entlang
dem Metallband 4 ausgebrannt und kann getrennt von der ganzen Haut abgehoben werden.
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Bei richtiger Bemessung der elektrischen Daten entsteht ein sauberer
Schnitt, der allerdings infolge der entstandenen Wärme eine gebrannte Schnittfläche
zeigt. Diese Tatsache ist in vielen Fällen jedoch vorteilhaft und anzustreben, besonders
in der lederverarbeitenden Industrie, wenigstens soweit dadurch das Kantenbrennen
der ausgeschnittenen Formteile nach dem bisher üblichen Ausschneidverfahren eingespart
wird. Die zu diesem Zweck notwendigen Einrichtungen entfallen. In anderen Fällen
ist dagegen die gebrannte Kante zumeist ohne Bedeutung.
In der Abb.
4 ist das Schema eines Schalters gezeigt, welcher bei mehreren Arbeitsstellen bei
nur einer Hochfrequenzquelle mit Vorteil verwendet wird. In diesen Fällen ist es
zweckmäßig, daß die zur Verfügung stehende Hochfrequenzenergie stets ungeteilt an
jeder Arbeitsstelle arbeitet und nicht durch Parallelschaltung an mehreren Stellen,
also geteilt, gleichzeitig wirken muß.
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Die Wirkungsdauer für die eigentliche Arbeit, nämlich für das Ausschneiden
des Materials allein, ist, gemessen an der Zurichtzeit, klein, so daß die im Aufbau
verwickelte und daher in der Beschaffung teuere Hochfrequenzquelle nur über einen
Bruchteil der zur Verfügung stehenden Zeit wirklich eingeschaltet ist und arbeitet,
sonst aber im Leerlauf unbelastet bleibt. Diese Leerlaufzeit soll von weiteren Arbeitsstellen
ausgenutzt werden können.
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Um diese Aufgabe zu lösen, wird der Schalter nach Abb. 4 oder einer
ähnlichen Ausführungsform vorzusehen sein.
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Der Druckknopf io befindet sich an jeder Arbeitsstelle und schließt
einen Stromkreis im Solenoid 12, wodurch der Anker i i angezogen und in Pfeilrichtung
entgegen der Kraft der Feder 13 bewegt wird. Der Anker i i schnappt an der Nase
14 ein und wird hier zunächst festgehalten.
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Bei dieser Schalterstellung ist der Hochfrequenzstrom auf eine Schneidstelle
geschaltet, was durch die Kontakte 15 und 16 versinnbildlicht ist. Das Schaltsystem
17, 18, i9 hat den Stromkreis zum Solenoid 12 unterbrochen, so daß die Betätigung
des Schalters io ohne Wirkung bleibt. Die Schaltwelle i9 verbindet die Kontakthebel
18 für die Schalter sämtlicher Arbeitsstellen.
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Die Nase 14, welche den Anker i i hält, ist an einem federnden Bimetallstreifen
2o befestigt. Der Streifen 2o erhält normale Spannung bei eingeschaltetem Hochfrequenzstrom
über den Schalter 22. Der den Bimetallstreifen 2o durchfließende Strom erwärmt diesen,
so daß derselbe ausweicht und der Anker i i von der Nase 14 nach entsprechender
Erwärmung frei wird. Der Anker wandert der Kraft der Feder 13 folgend in seine alte
Lage, und der Hochfrequenzschalter 15, 16 ist wieder offen, das Schaltsystem 17,
18, i9 für alle Arbeitsstellen oder Schneidstellen wieder geschlossen, so daß ein
erneuter Stromstoß von einem der an jeder Arbeitsstelle vorgesehenen Druckknöpfe
io aus in den Hochfrequenz@stromkreis eingeschaltet werden kann.
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Um die Wirkungszeit der Hochfrequenz den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend
einstellen zu können, ist der durch dienB,imetallstreifen 20 gehende Strom mit Hilfe
des Regelwiderstandes 21 regelbar und gestattet eine feine Einstellung der Wirkungsdauer
des Hochfrequenzstromes, und zwar für jede Arbeitsstelle besonders, so daß die Wirkungszeit
für die vorhandenen Arbeitsstellen verschieden eingestellt werden kann.
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Der Bimetallstreifen 2o kann auch indirekt durch eine besondere Heizspirale
aufgeheizt werden.