DE4029866A1 - Stapelschneidvorrichtung - Google Patents
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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 ent
wickelt, in der eine Schneidunterlage, die sich unterhalb des
Stapels synchron mit dem die Schneidklinge tragenden Schneid
kopf bewegt, auf dem Stapeltragelement angeordnet ist. Dennoch
muß die Schneidklinge für eine genaue Vorwärtsbewegung entlang
einer Schnittlinie geleitet werden, während die Klinge den Sta
pel durchdringt. Zu diesem Zwecke ist es nötig, daß der Wider
stand 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 ge
macht 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.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
eine Stapelschneidvorrichtung anzugeben, in der eine Schneidklin
ge jederzeit nach dem Durchdringen mit der Schneidklinge am
Schneidstartpunkt von oben genauso wie von der Kante beim Schnei
den eines Stapels senkrecht gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen an
gegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise ein eine Kon
solenoberfläche zum Abstützen des Stapels aufweisendes Tragele
ment, einen über dem Tragelement horizontal hin- und herbewegbar
angeordneten Schneidkopf, eine synchron und in gleicher Richtung
mit dem Schneidkopf bewegte Schneidunterlage, deren Oberfläche
bündig mit der Konsolenoberfläche des Tragelements angeordnet
ist, ein am Schneidkopf anheb- und absenkbar und um seine senk
rechte Achse drehbar angeordnetes Schneidelement, das eine mes
serförmige Schneidklinge oder die messerförmige Schneidklinge
und eine Schneidklingenführung aufweist, einen auf der Schneid
unterlage zur Aufnahme des unteren Abschnitts des Schneidele
ments angeordneten Schneidelementaufnahmekörper, der synchron
und in gleicher Richtung mit der Schneidklinge gedreht wird,
eine am Schneidkopf anheb- und absenkbar und um seine senkrech
te Achse drehbar angeordnete Stechklinge, die eine größere Dik
ke und eine größere Längserstreckung als die des Schneidele
ments und ein angespitztes unteres Ende besitzt, und einen auf
der Schneidunterlage zur Aufnahme des unteren Endes der Stech
klinge angeordneter Stechklingenaufnahmekörper auf.
Der Schneidkopf wird so bewegt und gestoppt, daß die Stechklin
ge über einen Schneidstartpunkt eines auf dem Tragelement ange
ordneten 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 Schneidvor
gangs übereinstimmt. Die Stechklinge wird abgesenkt, um den Sta
pel zu durchstechen. Der untere Abschnitt der Stechklinge dringt
in den Stechklingenaufnahmekörper ein. Im Ergebnis wird am
Schneidstartpunkt des Stapels ein Schlitz durch den ganzen Sta
pel 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
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 Schneidelemets 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 geformten 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. 63-1 31 389 (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 Ausnehumg 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 aufge
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 Anordnung 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. 1-1 44 227, 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 luftdurchlässige Platte
50 Schnittlinie
51 Schlitz
52 bürstenartiges Element
53 Schneidelementhubvorrichtung
54 Schneidelementausrichtvorrichtung
55 Stechklingenausrichtung
56 Stechklingenhubvorrichtung
57 Klebeband
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 luftdurchlässige 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 Lagenma
terials, insbesondere Stoffe, gekennzeichnet durch ein eine
Konsolenoberfläche (1a) zum Abstützen des Stapels (48) auf
weisendes Tragelement, einen über dem Tragelement horizontal
hin- und herbewegbar angeordneter Schneidkopf (9), eine syn
chron und in gleicher Richtung mit dem Schneidkopf (9) beweg
te Schneidunterlage (34), deren Oberfläche bündig mit der
Konsolenoberfläche (1a) des Tragelements angeordnet ist, ein
am Schneidkopf (9) anheb- und absenkbar und um seine senk
rechte Achse drehbar angeordnetes Schneidelement (11), das
eine messerförmige Schneidklinge (10) oder eine messerförmige
Schneidklinge (10) mit einer Schneidklingenführung (16) auf
weist, einen auf der Schneidunterlage (34) zur Aufnahme des
unteren Abschnitts des Schneidelements (11) angeordneten
Schneidelementaufnahmekörper (35), der synchron und in glei
cher Richtung mit der Schneidklinge (10) gedreht wird, eine
am Schneidkopf (9) anheb- und absenkbar und um ihre senkrech
te Achse drehbar angeordnete Stechklinge (20), die eine grö
ßere Dicke und eine größere Längserstreckung als die des
Schneidelements (11) und ein angespitztes unteres Ende (20b)
besitzt, und einen auf der Schneidunterlage (34) zur Aufnahme
des unteren Endes der Stechklinge (20) angeordneten Stech
klingenaufnahmekörper (36).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Tragelement eine Stapelbewegvorrichtung zum horizontalen Hin
und Herbewegen des Stapels (48) senkrecht zur Bewegungsrich
tung des Schneidkopfes aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stapelbewegungsvorrichtung an zwei gegenüberliegenden Seiten
kanten des Tragelements angeordneten Ansaugkanäle (2) zum An
ziehen des auf dem Tragelement abgestützten Stapels (48), ei
ne mit den Ansaugkanälen (2) verbundene Unterdruckquelle (3)
und eine mit den Ansaugkanälen (2) verbundene Ansaugkanalver
schiebevorrichtung (45) zum synchronen Bewegen der Ansaugka
näle (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 gekennzeich
net, daß das Schneidelement (11) und die Stechklinge (20) nahe
nebeneinander in Bewegungsrichtung des Schneidkopfes (9) ange
ordnet sind und daß der Schneidelementaufnahmekörper (35) und
der Stechklingenaufnahmekörper (36) nahe nebeneinander in Bewe
gungsrichtung des Schneidkopfes (9) auf der Schneidunterlage
(34) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie eine erste Vorrichtung (53) zum Anheben
und Absenken des Schneidelements (11), eine zweite Vorrich
tung (56) zum Anheben und Absenken der Stechklinge (20) und
Mittel zum Antreiben der ersten und zweiten Vorrichtung unab
hängig voneinander aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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