EP0292952A1 - Vorrichtung zum Schneiden von Schriftzeichen in eine Schablone - Google Patents

Vorrichtung zum Schneiden von Schriftzeichen in eine Schablone Download PDF

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EP0292952A1
EP0292952A1 EP88108371A EP88108371A EP0292952A1 EP 0292952 A1 EP0292952 A1 EP 0292952A1 EP 88108371 A EP88108371 A EP 88108371A EP 88108371 A EP88108371 A EP 88108371A EP 0292952 A1 EP0292952 A1 EP 0292952A1
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EP
European Patent Office
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cutting
template
pin
characters
cutting head
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Withdrawn
Application number
EP88108371A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Scheibenbogen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scheibenbogen & Co KG Spezialmaschinenbau GmbH
Original Assignee
Scheibenbogen & Co KG Spezialmaschinenbau GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/06—Severing by using heat
    • B26F3/08—Severing by using heat with heated members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
    • B26D7/10—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/3806—Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B7/00—Machines, apparatus or hand tools for branding, e.g. using radiant energy such as laser beams

Definitions

  • the invention relates to a device for cutting characters or the like into a template, in particular a sandblasting film template, in which a cutting head with a cutting tool can be moved over a support table for the template.
  • So-called rubber sandblasting films which consist of an elastic layer from which the letters are cut out, a non-elastic, self-adhesive carrier layer and a cover layer, are generally used to mark stones, for example gravestones. After cutting out the characters, the cover is removed and the template is glued to the stone. When sandblasting, the carrier layer is broken through at the cut out places so that the characters are worked into the stone.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device of the type outlined at the outset which is capable of cutting characters with clean corners into a film without the need for control in the z direction.
  • the cutting tool is a heatable, tapered cutting pin.
  • the cutting pin preferably has a conical tip.
  • the heated cutting pen can also cut out very acute-angled characters with perfect edges from a film which can be made of rubber, thermoplastic or paper.
  • the temperature of the cutting pin is in the order of 200 ° to 300 ° C. Because of the conically tapering tip of the cutting pin, it does not have to be raised when changing direction, but rather cuts very narrow corners without unwanted radii without lifting off in the z direction.
  • the cutting pin is freely displaceable in the direction of its longitudinal axis. In this way, unevenness of the template to be cut or the support table can be compensated in a simple manner without additional measures; after an unevenness in which the cutting pin has been deflected upwards, it falls back into the working position due to its own weight.
  • the cutting head receiving the cutting pin is fastened to a guide rod which is mounted so as to be vertically displaceable between two stops of a support block. At least one of these stops is preferably adjustable.
  • the guide rod is supported via longitudinal guides, for example longitudinal roller bearing guides, in a support sleeve inserted into the support block. This results in a very low-friction guidance in the vertical direction.
  • the cutting head has, on its outer surface, thread-like receiving grooves for a heating coil. These receiving grooves ensure good heat transfer from the heating coil to the cutting head, in which the cutting pin is inserted with a tight fit.
  • the heating coil is supplied with a voltage of 100 V to 140 V, for example, and provides a heating output of around 200 watts.
  • the heating temperature for the cutting pin is adjustable in order to be able to adapt it to the respective material requirements.
  • a support block 10 can be seen, which has two flanges 12 for attachment to a carriage, which can be moved in the x and y directions over a support table, not shown.
  • the support block 10 consists of a part 10 'having the flanges 12' and a part 10 'screwed to it by schematically represented bolts 14'.
  • the two parts 10 'and 10' form a cylindrical bore 16 into which a cylindrical support sleeve 18 is inserted . From this support sleeve 18 radially outwardly arranged strips 20 protrude, which are clamped in the screwed state of the two parts 10 'and 10' in the support block 10. Passage channels 22 for cooling air are formed between the strips 20.
  • longitudinal guides 24 are used, which are designed as ball guides or ball sleeves in the illustrated embodiment.
  • the longitudinal guides 24 are used for the vertically displaceable mounting of a cylindrical guide rod 26.
  • a cutting head 28 is placed on the lower end of the guide rod 26 and for this purpose has a receiving bore 30 corresponding to the diameter of the guide rod 26.
  • the receiving bore 30 merges into a smaller bore 32, in which a cylindrical cutting pin 34 is inserted with a close fit, which ends at its lower end in a conical tip 36.
  • the cutting pin 34 is preferably made of stainless steel or hard metal and has a diameter of approximately 3 mm; the tip 36 has a smallest diameter of approximately 0.1 mm.
  • the cutting head 28 which can be made of a beryllium-copper alloy, is removably attached to the guide rod 26 by means of a clamping screw 38, which is not shown in detail.
  • the cutting head 28 On its outer surface, the cutting head 28 has thread-like receiving grooves for a tightly wound heating coil 40.
  • the heating coil 40 can be connected to an electrical voltage source, not shown. By changing the voltage, the heating power, which is normally about 200 watts, can be adapted to the respective requirements.
  • a threaded bolt 42 is screwed into the upper end of the guide rod 26 and runs through the bore of a stop plate 44 with play and carries a nut 46 at its upper end.
  • the stop plate 44 is part of a mounting bracket 48 which is screwed to the part 10 'of the support block 10.
  • the height of the tip 36 of the cutting pin 34 and thus the depth of penetration into the template to be produced can be adjusted.

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Abstract

Zum Beschriften von Steinen, beispielsweise Grabsteinen, werden im allgemeinen sogenannte Gummisandstrahlfolien verwendet, die eine elastische Schicht haben, aus der die Buchstaben ausgeschnitten werden. Um die Schriftzeichen in Form und Größe frei wählen zu können, werden häufig Graviermaschinen verwendet, bei denen über einem Auflagetisch ein Schneidkopf mittels einer Programmsteuerung in x- und y-Richtung verfahrbar ist. Dabei ist es bekannt, als Schneidwerkzeug einen Fräser einzusetzen, was allerdings den Nachteil hat, daß aufgrund des Radius der Fräserspitze keine scharfen Kanten an den Schriftzeichen erzeugt werden können. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil vermieden durch einen über einem Auflagetisch für die Schablone verfahrbaren Schneidkopf (28) mit einem Schneidwerkzeug, das als aufheizbarer Schneidstift (34) mit kegelförmiger Spitze (36) ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dabei der Schneidstift (34) in Richtung seiner Längsachse frei verschiebbar gelagert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Schriftzeichen o. dgl. in eine Schablone, insbesondere eine Sandstrahlfolien-Schablone, bei der über einem Auflagetisch für die Schablone ein Schneidkopf mit einem Schneidwerkzeug verfahr­bar ist.
  • Zum Beschriften von Steinen, beispielsweise Grabsteinen, werden im allgemeinen sogenannte Gummisandstrahlfolien verwendet, die aus einer elastischen Schicht besteht, aus der die Buchstaben ausgeschnitten werden, aus einer nicht elastischen, selbstkle­benden Trägerschicht und aus einer Abdeckschicht. Nach dem Aus­schneiden der Schriftzeichen wird die Abdeckung entfernt, wo­rauf die Schablone auf den Stein aufgeklebt wird. Beim Sand­strahlen wird die Trägerschicht an den ausgeschnittenen Stellen durchbrochen, so daß die Schriftzeichen in den Stein eingearbei­tet werden.
  • Zum Herstellen der Schablonen ist es bekannt, vorgefertigte Buchstaben auszustanzen; das bedeutet, daß für jede Schriftart entsprechende Buchstabensätze bereitgehalten werden müssen.
  • Um die Schriftzeichen in Form und Größe frei wählen zu können, werden immer häufiger Graviermaschinen verwendet, bei denen über einem Auflagetisch ein Schneidkopf mittels einer Programm­steuerung in x- und y-Richtung verfahrbar ist. Dabei ist es be­kannt, als Schneidwerkzeug einen Fräser einzusetzen, was aller­dings den Nachteil hat, daß aufgrund des Radius der Fräserspit­ze keine scharfen Kanten an den Schriftzeichen erzeugt werden können.
  • Es wurde daher schon versucht, anstelle des Fräsers ein Messer einzusetzen, das die Buchstaben und andere Schriftzeichen aus der Sandstrahlfolie ausschneidet. Die Schwierigkeit besteht da­bei jedoch darin, daß das Messer zusätzlich zur Steuerung in der x- und der y-Richtung auch in der z-Richtung gesteuert wer­den muß, da bei einem Richtungswechsel in einer Ecke das Messer zuvor angehoben werden muß, bevor es in der neuen Richtung wei­terschneiden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­tung der eingangs umrissenen Bauart zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, auch Schriftzeichen mit sauberen Ecken in eine Folie einzuschneiden, ohne daß dazu die Notwendigkeit ei­ner Steuerung in z-Richtung besteht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der gattungsgemäßen Vor­richtung dadurch gelöst, daß das Schneidwerkzeug ein aufheizba­rer, spitz auslaufender Schneidstift ist. Vorzugsweise hat der Schneidstift eine kegelförmige Spitze.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Lösung hat sich in überra­schender Weise herausgestellt, daß der erhitzte Schneidstift auch sehr spitzwinklige Schriftzeichen mit einwandfreien Kanten aus einer Folie herausschneiden kann, die aus Gummi, thermopla­stischem Kunststoff oder auch Papier bestehen kann. Die Tempera­tur des Schneidstiftes liegt dabei in der Größenordnung von 200° bis 300° C. Aufgrund der kegelförmig auslaufenden Spitze des Schneidstiftes muß dieser beim Richtungswechsel nicht ange­hoben werden, vielmehr schneidet er ohne Abhebung in z-Richtung auch sehr enge Ecken ohne unerwünschte Radien aus.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Schneid­stift in Richtung seiner Längsachse frei verschiebbar gelagert. Auf diese Weise werden Unebenheiten der zu schneidenden Schablo­ne oder des Auflagetisches ohne zusätzliche Maßnahmen in einfa­cher Weise ausgeglichen; nach einer Unebenheit, bei der der Schneidstift nach oben abgelenkt worden ist, fällt er aufgrund seines Eigengewichtes wieder in die Arbeitsstellung zurück.
  • Dabei ist es günstig, wenn der den Schneidstift aufnehmende Schneidkopf an einer Führungsstange befestigt ist, die zwischen zwei Anschlägen eines Tragblocks vertikal verschiebbar gelagert ist. Vorzugsweise ist wenigstens einer dieser Anschläge ein­stellbar.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Führungsstan­ge über Längsführungen, beispielsweise Wälzlager-Längsführun­gen, in einer in den Tragblock eingesetzten Traghülse gelagert. Dadurch ergibt sich eine sehr reibungsarme Führung in vertika­ler Richtung.
  • Von der Traghülse können radial nach außen sternförmig angeord­nete Leisten abstehen, die im Tragblock eingeklemmt sind und zwischen sich Durchtrittskanäle für Kühlluft freilassen. Bei ei­ner derartigen Ausbildung ergibt sich auch bei hohen Aufheiz­temperaturen des Schneidkopfes im Tragblock kein Wärmestau, der zu Verformungen und Ungenauigkeiten führen würde.
  • Für die Aufheizung des Schneidstiftes ist vorgesehen, daß der Schneidkopf an seiner Mantelfläche gewindeartig angeordnete Auf­nahmerillen für eine Heizspirale aufweist. Diese Aufnahmerillen sorgen für einen guten Wärmeübergang von der Heizspirale zum Schneidkopf, in den der Schneidstift mit enger Passung einge­setzt ist. Die Heizspirale wird beispielsweise mit einer Span­nung von 100 V bis 140 V versorgt und liefert eine Heizleistung von etwa 200 Watt.
  • Dabei ist es günstig, wenn die Heiztemperatur für den Schneid­stift einstellbar ist, um diese an die jeweiligen Materialerfor­dernisse anpassen zu können.
  • Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel er­läutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und
    • Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung.
  • In den beiden Figuren ist ein Tragblock 10 zu erkennen, der zwei Flansche 12 zur Befestigung an einem Schlitten aufweist, welcher in x- und y-Richtung über einem nicht dargestellten Auf­lagetisch verfahrbar ist. Der Tragblock 10 besteht aus einem die Flansche 12 aufweisenden Teil 10′ und einem daran durch schematisch dargestellte Bolzen 14 festgeschraubten Teil 10˝ Im zusammengeschraubten Zustand bilden die beiden Teile 10′ und 10˝ eine zylindrische Bohrung 16, in die eine zylindrische Traghülse 18 eingesetzt ist. Von dieser Traghülse 18 stehen ra­dial nach außen sternförmig angeordnete Leisten 20 ab, die im zusammengeschraubten Zustand der beiden Teile 10′ und 10˝ im Tragblock 10 eingeklemmt sind. Zwischen den Leisten 20 sind Durchtrittskanäle 22 für Kühlluft gebildet.
  • In die Traghülse 18 sind Längsführungen 24 eingesetzt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugelführungen oder Kugel­hülsen ausgebildet sind. Die Längsführungen 24 dienen zur verti­kal verschiebbaren Lagerung einer zylindrischen Führungsstange 26.
  • Auf das untere Ende der Führungsstange 26 ist ein Schneidkopf 28 aufgesetzt, der hierzu eine dem Durchmesser der Führungsstan­ge 26 entsprechende Aufnahmebohrung 30 hat. Die Aufnahmebohrung 30 geht in eine kleinere Bohrung 32 über, in welche mit enger Passung ein zylindrischer Schneidstift 34 eingesetzt ist, der an seinem unteren Ende in einer kegelförmigen Spitze 36 aus­läuft.
  • Der Schneidstift 34 besteht vorzugsweise aus Edelstahl oder Hartmetall und hat einen Durchmesser von etwa 3 mm; die Spitze 36 hat einen kleinsten Durchmesser von etwa 0,1 mm.
  • Der Schneidkopf 28, der aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung be­stehen kann, ist mittels einer Klemmschraube 38, die nicht nä­her gezeigt ist, abnehmbar auf der Führungsstange 26 befestigt. An seiner Mantelfläche hat der Schneidkopf 28 gewindeartig ange­ordete Aufnahmerillen für eine eng gewickelte Heizspirale 40. Die Heizspirale 40 kann an eine nicht gezeigte, elektrische Spannungsquelle angeschlossen werden. Durch eine Veränderung der Spannung kann die Heizleistung, die im Normalfall etwa 200 Watt beträgt, an die jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.
  • In das obere Ende der Führungsstange 26 ist ein Gewindebolzen 42 eingeschraubt, der mit Spiel durch die Bohrung einer An­schlagplatte 44 hindurchläuft und an seinem oberen Ende eine Mutter 46 trägt. Die Anschlagplatte 44 ist Teil eines Befesti­gungswinkels 48, der am Teil 10′ des Tragblocks 10 festge­schraubt ist.
  • Durch eine Verstellung der Mutter 46 auf dem Gewindebolzen 42 kann die Höhe der Spitze 36 des Schneidstiftes 34 und damit die Eindringtiefe in die herzustellende Schablone eingestellt wer­den.
  • Anstelle der kegelförmigen Spitze 36 sind auch andere Quer­schnitte für die Spitze 36 möglich, beispielsweise dreieckige oder quadratische Querschnitte.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Schneiden von Schriftzeichen o. dgl. in eine Schablone, insbesondere eine Sandstrahlfolien-Schablone, bei der über einem Auflagetisch für die Schablone ein Schneidkopf mit einem Schneidwerkzeug verfahrbar ist, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein äufheizbarer, spitz auslaufender Schneidstift (34) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstift (34) eine kegelförmige Spitze (36) hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstift (34) in Richtung seiner Längsachse frei verschiebbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schneidstift (34) aufnehmende Schneidkopf (28) an einer Füh­rungsstange (26) befestigt ist, die zwischen zwei Anschlägen ei­nes Tragblocks (10) vertikal verschiebbar gelagert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Anschlag (46) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (26) über Längsführungen (24) in einer in den Tragblock (10) eingesetzten Traghülse (18) gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von der Traghülse (18) radial nach außen sternförmig angeordnete Leisten (20) abstehen, die im Tragblock (10) eingeklemmt sind und zwischen sich Durchtrittskanäle (22) für Kühlluft freilas­sen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Schneidkopf (28) an seiner Mantelfläche gewin­deartig angeordnete Aufnahmerillen für eine Heizspirale (40) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiztemperatur für den Schneidstift (34) einstellbar ist.
EP88108371A 1987-05-27 1988-05-26 Vorrichtung zum Schneiden von Schriftzeichen in eine Schablone Withdrawn EP0292952A1 (de)

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