DE3046390C2

DE3046390C2 - Verfahren zum Schärfen der Schneiden eines sich vertikal hin- und herbewegenden Messers an einer Flachmaterial-Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE3046390C2
Application number: DE3046390A
Authority: DE
Inventors: David Raymond West Hartford Conn. Pearl
Original assignee: Gerber Garment Technology Inc
Current assignee: Gerber Scientific Inc
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1986-10-23
Also published as: US4294047A; ES497816A0; DE3046390A1; GB2067108B; GB2067108A; FI70165C; FI70165B; FR2473384B1; FI803926L; HK68684A; JPS585159B2; ES8204635A1; JPS56102459A; FR2473384A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schärfen der Schneiden eines sich vertikal hin- und herbewegenden Messers an einer Flachmaterial-Schneidvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 26 14 347 sind Messerschärfer bekannt, die zum Schärfen der vorderen Schneide eines sich in senkrechter Richtung hin- und herbewegenden Messers bestimmt sind, wobei das Trennen der Flachmaterialzuschnitte durch Schneidwirkung der vorderen Schneide erfolgt und wobei eine untere Schneide des Messers nur gelegentlich benutzt wird. Für das Trennen mittels Spaltwirkung bei ständiger Abnutzung auch der unteren Schneide sind diese Messerschärfer dagegen nicht geeignet. Hier müßte die untere Schneidkante des Messers durch eine zusätzliche Vorrichtung nachgeschärft werden.

Man hat auch schon für hin- und herbewegte Messer, die das Trennen des Flachmaterials durch Spaltwirkung bewerkstelligen — bei denen also nicht nur die vordere, sondern auch die untere Schneide sich ständig abnutzt und daher laufend geschärft werden muß —, Schärfeinrichtungen vorgeschlagen, die sich jedoch nicht bewährt haben, wenn es darauf ankam, eine untere Schneide mit rlpm alpinhpn ^härfrarl 711 prhaltpn Hip σρηηιι pinpm

Kreisbogenstück entspricht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vollkommenes Schärfen auch der unteren Schneide zu betreiben und dabei auszuschließen, daß die senkrechte vordere Schneide außerhalb des Mittelpunktes des Schärfrades in eine radiale Richtung positioniert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Verfahrensschritte.

Auf diese Weise ist es möglich, bei Messern, die in das Flachmaterial eintauchen und es mit spaltender Wirkung schneiden, sowohl die vordere als auch die untere Schneide während des Betriebes laufend nachzuschärfen. Dabei bewegt sich das Schärfrad mit seinem Umfangsrand entlang eines Kreisbogenstücks, um die untere Schneide mit einem diesem Kreisbogenstück entsprechenden Radius zu erhalten, wodurch ein gleichbleibendes, formerhaltendes Schärfen der unteren Schneide ermöglicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine fragmentarische perspektivische Ansicht einer typischen Flachmaterialschneidvorrichtung der beim Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendeten Art;

F i g. 2 einen etwas vergrößerten fragmentarischen Seitenaufriß der Maschine in Fig. 1, die mit in den Schärfbereich angehobenem Messer dargestellt ist, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen;

F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche fragmentarische Seitenansicht., die jedoch das Messser in seinem Schneidbereich zeigt;

Fig.4 eine etwas schematische fragmentarische Ansieht im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig.2, die das Messer an der unteren Grenze seines Schärfhubs zeigt, um ein Verfahren der Erfindung zu veranschaulichen;

F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht, die jedoch das Messer an der oberen Grenze seines Schärfhubs zeigt, um einen weiteren Schritt beim Verfahren zu veranschaulichen;

F i g. 6 eine fragmentarische Seitenansicht des Schärfrads und des Messers, wie in F i g. 5 gezeigt;
F i g. 7 eine fragmentarische Ansicht im Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 6; und

F i g. 8 eine fragmentarische, der F i g. 4 ähnliche Ansicht im Schnitt, die jedoch eine andere Messerschärfeinrichtung zeigt.
Was nun die Zeichnungen angeht, so veranschaulicht F i g. 1 eine typische Schneidvorrichtung der beim Ausführen des Schärfverfahrens der vorliegenden Erfindung verwendeten Art. Die Schneidvorrichtung 10 besteht aus einer automatisch gesteuerten Schneidmaschine, die sowohl mit einer Durchschneid- als auch mit einer Spaltwirkung schneidet und die zum Schneiden von mehrschichtigen Auflagen aus Flachmaterial wie gewebten und ungewebten Stoffen, Papier, Pappe, Leder, Gummi und Chemiefasergeweben verwendet werden kann. Die dargestellte Maschine 10 weist einen Tisch 12 auf, der ein eindringbares Borstenbett besitzt, das eine Materialauflagefläche 14 begrenzt, auf der eine Auflage, wie die in Fig. 1 gezeigte Auflage L, aufliegen kann. Ein Schneidkopf, der allgemein mit 6 bezeichnet ist und über der Fläche 14 an einem beweglichen, allgemein mit 18 b?Z?!chn<?t^pn Sfhlittpnaufhau gehalten wird, trägt ein sich hin'- und herbewegendes Schneidmesser 20. Die dargestellte Maschine 10 ist durch ein elektrisches Kabel 22 mit einer Steuereinrichtung 24 verbunden, die Daten aus einem Programmband 26 in Maschinenkommandos zum Führen des sich hin- und herbewegenden Messers 20 entlang einer Schneidbahn P innerhalb eines Schneidbereichs in der Nähe der Fläche 14 und in Schneideingriff mit der Auflage L umsetzt.

Die Bahn P kann beispielsweise die Peripherie des Musterstücks sein, das einen Teil eines Kleidungsstücks oder eines Polsterpaneels bildet

Das am deutlichsten in F i g. 2,3 und 6 gezeigte Messer 20 wird zum Zwecke einer senkrechten Hin- und Herbewegung gehalten und weist eine sich im allgemeinen in senkrechter Richtung erstreckende vordere Schneide 28 und eine untere Schneide 30 auf, die die vordere Schneide schneidet und sich von dieser nach unten und in Richtung der hinteren, mit 32 bezeichneten Messerkante erstreckt Die Vorrichtung 10 schließt des weiteren wenigstens ein Schärfrad 34, das innerhalb eines Schärfbereichs über dem Schneidbereich gelagert ist und Einrichtungen zum Anheben des Messers 20 in den in F i g. 2 dargestellten Messerschärfbereich ein, wo es sich mit einem Schärfhub vertikal zwischen einer oberen und einer unteren Grenze hin- und herbewegt die jeweils durch ausgezogene und gestrichelte Linien in F i g. 2 angedeutet sind. Die Vorrichtung 10 enthält weiterhin eine Einrichtung zum Bewegen des einen Schärfrads 34 in Schärfangriff mit dem Messer 20, wie nachstehend näher erläutert werden wird.

Aus einer genaueren Betrachtung der Vorrichtung 10 ergibt sich, daß der Schlittenaufbau 18 einen AVSchlitten 36 einschließt, der zum Zwecke einer Übersetzung mit Bezug auf die Tischfläche 14 in der angedeuteten X-Koordinatenrichtung auf einem Satz von Zahnstangen 38 und 40 gelagert ist Mit den Zahnstangen 38 und 40 stehen jeweils (nicht dargestellte) Ritzel in Eingriff, die von einem ^-Antriebsmotor 42 in Erwiderung auf aus der Steuereinrichtung 24 empfangene Signale angetrieben werden. Auf dem X-Scnlitten 36 ist ein K-Schlitten 44 für eine Bewegung mit dem X-Schlitten und in K-Koordinatenrichtungen mit Bezug auf den X-Schlitten und die Tischflächen 14 durch einen K-Antriebsmotor 46 und eine zugeordnete Leitspindel 48 angebracht, die zwischen den K-Antriebsmotor und den K-Schlitten geschaltet ist. Der Schneidkopf 16 wird an einer Plattform

49 gehalten, die an einem vorspringenden Ende des K-Schlittens 44 befestigt ist.

In F i g. 2 sind weitere Einzelheiten des Schneidkopfes 16 etwas schematisch dargestellt. Der Schneidkopf hat ein Gehäuse 50, das mit der Plattform 49 verbolzt ist, und trägt eine Hohlwelle oder Hülse 52, die in dem Gehäuse für eine Drehung um eine senkrecht angeordnete Θ-Achse gelagert ist Eine innerhalb des Gehäuses

50 befindliche Taktgebungsscheibe 54 mit Riemenantrieb ist auf das obere Ende der Hülse 52 aufgekeilt und wird von einem Antriebsmotor 56 in Erwiderung auf Signale aus der Steuereinrichtung 25 angetrieben. Das Messer 20 ist am unteren Ende einer gleitenden Stange 58 angebracht, die von einer unrunden Bohrung in der Hülse 52 gleitbar aufgenommen wird. Das obere Ende der Stange 58 ist durch eine Gelenkverbindung 62 an einem nachgiebigen Glied 64 befestigt, das zwischen Führungswalzen 66,66 gelagert ist und von einem sich drehenden Exzenter 68 angetrieben wird, der mit einem weiteren Antriebsmotor 70 verbunden ist. Auf diese Weise wird das Messer 20 für eine Hin- und Herbewegung in Abhängigkeit von der Drehung des Exzenters

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wo uuu IUi eine ui CHUiig um viic w-ntuac in u.1 wiuci Ullg auf Signale, die von dem Antriebsmotor 56 aus der Steuereinrichtung 24 empfangen werden, gehalten.

Der den Exzenter 68 enthaltenden Antriebsmechanismus zum Hin- und Herbewegen des Messers 20 ist an einem Ende eines angelenkten Gliedes 72 gelagert, das derart angebracht ist, daß es sich um eine waagerechte, mit Bezug auf die Plattform 49 festgelegte Achse verschwenken kann. Ein mit dem anderen Ende des Gliedes 72 verbundenes Solenoid 74 ist zum Verschwenken des Gliedes in einer oder der entgegengesetzten Richtung um seine Achse in Erwiderung auf aus der Steuereinrichtung 24 empfangenen Signale wirksam, um das Messer zum Hin- und Herbewegen innerhalb des in F i g. 2 gezeigten Schärfbereichs anzuheben, oder um es zum Hin- und Herbewegen innerhalb seines in Fig.3 gezeigten Schneidbereichs abzusenken, wobei die obere und die untere Grenze seines Schneidhubs in ausgezogenen und gestrichelten Linien in F i g. 3 gezeigt sind.

Die dargestellte Maschine 10 enthält zwei Sätze von Schärfrädern, die allgemein mit 76, 76 bezeichnet sind. Jeder Satz von Rädern 76 schließt zwei Schärfräder 34, 34 ein, die zum Zwecke einer Drehung an einem zugeordneten Joch 78 zapfengelagert sind. Die Joche 78, 78 sind auf einer Welle 80 gelagert, die an einem radialen Vorsprung an der Hülse 52 zapfengelagert ist und von diesem herabhängt Ein auf das obere Ende der Welle 80 aufgekeiltes Ritzel 82 steht mit einem Ringzahnrad 84, das für eine freie Drehung am unteren Ende der Hülse 52 gelaget ist, in wechselseitigem Kämmeingriff. Auf der Welle angebrachte Antriebsscheiben 86, 86 sind durch Antriebsriemen mit zugeordneten Scheiben 88, 88 verbunden, die auf den die Schärfräder 34, 34 tragenden Wellen angebracht sind. Eine solenoidbetätigte Bremse 90, die mit dem Ringzahnrad 84 in Eingriff kommen und in Erwiderung auf Signale aus der Steuereinrichtung 24 betätigbar ist, wird zum Feststellen des Ringzahnrads gegen eine Drehung relativ zur Plattform 49 wirksam.

Während des normalen Schneidzyklus wird das Messer 20 in seine Schneidstellung abgesenkt und bewegt sich innerhalb des Schneidbereichs in Schneideingriff mit einer Auflage wie der Auflage L hin und her, wie in F i g. 3 gezeigt. Das sich hin- und herbewegende Messer 20 bewegt sich entlang einer Bahn wie der Bahn P in Erwiderung auf koordinierte Bewegungen der X- und K-Schlitten 36 und 44 in Übereinstimmung mit dem auf Band aufgezeichneten Programm in der Steuereinrichtung 24. Das Messer wird des weiteren um seine 0-Achse in Erwiderung auf Signale, die von dem Antriebsmotor 56 aus der Steuereinrichtung 24 empfangen werden, ausgerichtet, so daß das Messer mit Bezug auf die Bahn fin einer im allgemeinen tangentialen Ausrichtung gehalten wird. Während sich das Messer durch die Auflage vorwärtsbewegt, schneidet es sowohl mit einer Spaltals auch mit einer Durchschneidwirkung.

Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist in der auf die gleiche Anmelderin zurückgehenden DE-OS 26 14 347 weiter dargestellt und beschrieben.

Das Messer wird durch Anheben desselben aus dem in F i g. 3 gezeigten Schneidbereich in den in F i g. 2 gezeigten Schärfbereich und Hin- und Herbewegen desselben innerhalb des Schärfbereichs geschärft. Wenigstens eines der Schärfräder 34 wird schräg in Schärfangriff mit dem Messer durch Betätigen des Antriebsmotors 56 gespannt, während das Messer 20 sich innerhalb des Schärfbereichs hin- und herbewegt. Aufgrund des exzentrischen Anbringens der Joche 76 wird durch Zentrifugalkraft eine schräge Spannung eines oder des anuci'cii ucf ociiäiflauer 34, 34 πι Siriiärfangrifi iilii einer zugeordneten Seite des Messers 20 bewirkt. Die Bremse 90 wird zum Feststellen des Ringzahnrads 84 in einer ortsfesten Lage relativ zur Plattform 49 betätigt, so daß eine Drehung der Hülse 52 relativ zum Ringzahnrad das Ritzel 82 veranlaßt, die Welle 80 anzutreiben und dadurch die Schärfräder 34, 34 in Schärfangriff mit dem Messer 20 zu drehen. Da untere, in F i g. 2 dargestellte

Schärfrad 34 wird mil einer zugeordneten Seite der vorderen Schneide 28 in Schärfangriff gehalten, während sich das Messer von der unteren Grenze auf die obere Grenze seines Schärfhubs zu nach oben bewegt. Während das Messer 20 sich der oberen Grenze seiner Bewegung innerhalb des Schärfbereichs nähen und sich auf diese zu bewegt, wird das untere Rad 34 unter die vordere Schneide des Messers 20 aus der in F i g. 4 angedeuteten Stellung auf die in F i g. 5 angedeutete Stellung zu und in Schärfangriff mit der unteren Schneide 30 bewegt, und zwar genauer gesagt, während sich das Messer 20 von seiner unteren Grenze auf die obere Grenze seiner Schärfhübe zu bewegt. Eine Fläche des unteren Schärfrades 34 wird in Schärfangriff mit einer zugeordneten Seitenfläche der vorderen Schneide 28 is schräg gespannt. Während das Messer sich der oberen Grenze seines Schärfhubs nähert und sich auf diese zu bewegt, wird ein Umfangsabschnitt des Rades in Schärfangriff mit der unteren Schneide bewegt. Es wird darauf hingewiesen, daß der untere Endabschnitt des Messers 20 sich in Schärfangriff mit dem Schärfrad 34 befindet, wenn das Messer die obere Grenze seines Schärfhubs erreicht, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist, wo das Messer mit Bezug auf das Rad 34 an seiner oberen Grenze dargestellt ist. Auf diese Weise begrenzt der Angriff eines unteren Schärfrades 34 an den unteren Endabschnitt des Messers wirksam die Schwenkbewegung des unteren Jochaufbaus. Gemäß der Erfindung wird nur der in F i g. 2 dargestellte untere Jochaufbau zum Schärfen der unteren Schneide 30 verwendet. Der obere Jochaufbau funktioniert jedoch auf herkömmliche Weise zum Schärfen des oberen Abschnitts der vorderen Schneide 28. Es versteht sich von selbst, daß die anderen Schärf räder 34,34 an der gegenüberliegenden Seite des Messers 20 in Schärfangriff mit dem Messer durch Umkehren der Drehrichtung des Messers 20 und seiner Haltekonstruktion um die Ö-Achse gebracht werden können.

Durch das vorerwähnte Schärfverfahren wird eine im allgemeinen kreisbogenförmige, unterschnittene untere Schneide 30, wie in F i g. 6 dagestellt, hervorgerufen, was insbesondere in den Fällen erwünscht ist, in denen das Messer zum Schneiden mit einer Spaltwirkung verwendet wird. Das Verfahren wird oder kann ausgeführt werden, während das Messer gerade relativ zur Tischfläche 14 unter der programmierten Steuerung der Steuereinrichtung 24 bewegt wird. Auf diese Weise kann das Messer, während es aus einer Schneidstellung in eine andere auf einer Auflage bewegt wird, ohne Schneidzeitverlust geschärft werden.

Fig.8 zeigt eine abgewandelte Form der Vorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10a bezeichnet ist. Die Vorrichtung 10a hat ein angelenktes Joch 78a zum Bewegen eines oder des anderen von zwei Schärfrädern 34a, 34a in Schärfangriff mit einem zügeordneten Messer 20a. Die Vorrichtung 10a unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 jedoch dadurch, daß sie sich nicht auf Zentrifugalkraft zum Schrägspannen eines oder des anderen der Schärfräder in Angriff mit dem Messer verläßt. Die Vorrichtung 10a ist vielmehr mit einem Paar von Solenoiden 92, 92 versehen, die durch Gestänge mit dem Joch 78a verbunden sind und es in einer oder der anderen Richtung um seinen Drehzapfen bewegen, um es in Erwiderung auf aus einer Steuereinrichtung empfangene Signale auf zugeordnete Schneiden des Messers zu vorzuspannen und es in Schärfangriff mit denselben zu bewegen. Eine Vorrichtung, die von einem Zwangsantriebsmechanismus wie einem Solenoid zum Schrägspannen eines Schärfrads auf ein zugeordnetes, sich hin- und herbewegendes Messer zu und Bewegen desselben in Schärfangriff mit diesem Messer Gebrauch macht, ist in der DE-OS 19 21 692 dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Schärfen der Schneiden eines sieb vertikal hin- und herbewegenden Messers an einer Flachmaterial-Schneidvorrichtung, wobei das Messer eine senkrecht verlaufende vordere Schneide • und eine sich von dieser nach unten und in Richtung der hinteren Messerkante erstreckende untere Schneide aufweist, und wobei die Vorrichtung einen Schneidbereich und einen darüber angeordneten Messerschärfbereich über dem Schneidbereich sowie wenigstens ein innerhalb des Schneidbereichs gelagertes Messerschärfrad besitzt, durch Anheben des Messers aus dem Schneidbereich in den Messerschärfbereich; Hin- und Herbewegen des Messers innerhalb des Schärfbereichs; Schrägspannen und Halten des einen Schärfrades in Schärfangriff mit der vorderen Schneide, während sich das Messer von einer unteren Grenze auf eine obere Grenze innerhalb des Schärfbereichs zu nach oben bewegt, gekennzeichnet durch Bewegen des Umfangsrandes des einen Schärfrades (34) unter die vordere Schneide (28) in Schärfangriff und Halten desselben in Schärfangriff mit der unteren Schneide (30), während das Messer (20) sich der oberen Grenze seiner Bewegung innerhalb des Schärfbereichs nähert sowie Bewegen des Schärfrades (34) mit seinem Umfangsrand entlang eines Kreisbogenstückes, um die untere Schneide (30) mit einem diesem Kreisbogenstück entsprechenden Radius zu erhalten.