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Dokumentenidentifikation DE2941015C2 23.02.1989
Titel Vorrichtung zum Beschneiden verformter Textilbeläge aus synthetischem Fasermaterial
Anmelder Textilwerk Alpirsbach Otto Steurer GmbH & Co, 7297 Alpirsbach, DE
Erfinder Ebner, Wolfgang, 7291 Betzweiler, DE;
Steurer, Otto, 7297 Alpirsbach, DE
Vertreter Stellrecht, W., Dipl.-Ing. M.Sc.; Grießbach, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Haecker, W., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 7000 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 10.10.1979
DE-Aktenzeichen 2941015
Offenlegungstag 23.04.1981
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.02.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1989
IPC-Hauptklasse D06H 7/22
IPC-Nebenklasse B26D 3/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschneiden verformter Textilbeläge aus synthetischem Fasermaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 27 51 639) sind die Heißschneidewerkzeuge indirekt beheizt, so daß Arbeitstemperaturen von beispielsweise lediglich 140° erreichbar sind. Ferner verlaufen die Messerklingen im Bereich ihrer Schneiden geradlinig. Dies hat zur Folge, daß verformte Textilbeläge aus synthetischem Fasermaterial, insbesondere Bodenbeläge für Kraftfahrzeuge nicht einwandfrei beschnitten werden können. Wegen der geringen Temperatur entstehen Spannungen, der verformte Belag verzieht sich und die geraden Schneiden bewirken leicht eine Rißbildung an den Schnitträndern des Textilbelages.

Es ist weiterhin bekannt (DE-PS 26 30 700), Messer, die der Beschneidung von Preßlingen aus thermoplastischem Material dienen, direkt elektrisch zu beheizen. Dabei gelangen jedoch ebenfalls nur verhältnismäßig niedrige Temperaturen zur Anwendung und die Messer weisen geradlinige Schneidkanten auf, so daß sich bei einer Anwendung dieser Messer zur Beschneidung verformter Textilbeläge ähnliche Mängel, wie zuvor erwähnt, ergeben würden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe verformte Textilbeläge aus synthetischem Fasermaterial, insbesondere Bodenbeläge für Kraftfahrzeuge, spannungfrei und ohne Verzug so beschnitten werden können, daß glatte Ränder ohne Rißbildung entstehen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die drei Maßnahmen, nämlich die direkte, hohe Temperaturen ermöglichende Messerbeheizung, die hohe Arbeitstemperatur und die abgebogenen Messerschneiden stehen in abhängiger Verbindung miteinander. Durch die direkte Messerbeheizung wird erst die hohe Arbeitstemperatur erreicht, welche ihrerseits dann geringe Schneiddrücke ermöglicht. Die geringen Schneiddrücke erfordern kein Messer mit hoher Festigkeit, weshalb das Material, aus dem die Messer bestehen, unter dem Gesichtspunkt hohen elektrischen Widerstands ausgewählt werden kann. Schließlich vermindert die abgebogene Schneidkante die Reibung während des Schnittes bei weich gewordenem Material, da hinter der Schneidkantenspitze ein sogenannter Freiwinkel vorhanden ist.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 einen vorgeformten Bodenbelag aus Textilmaterial für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 eine halbschematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Beschneiden verformter Textilbeläge;

Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 2 in einem anderen Betriebszustand;

Fig. 4 eine Einzeldarstellung eines Heißschneidwerkzeuges;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines Heißschneidwerkzeuges;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5 und

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen fertig beschnittenen, vorgeformten Bodenbelag 1 für einen Personenkraftwagen. Der Rand 2 des Bodenbelags ist in bestimmter Weise beschnitten. Außerdem weist der Bodenbelag 1 mehrere, ebenfalls nachträglich eingeschnittene Ausnehmungen auf. Die Ausnehmung 3 dient beispielsweise dem Durchtritt eines Schalthebels des Kraftfahrzeugs; eine Ausnehmung 4 als Eintrittsöffnung für Warmluft, während vier Öffnungen 5 dem Durchtritt von Befestigungsgliedern für Sicherheitsgurte dienen. Der Bodenbelag 1 wird in zwei Stufen hergestellt: Zuerst wird das den Belag bildende, synthetische Fasermaterial in die dargestellte Form gebracht und anschließend werden die erwähnten Ausnehmungen hergestellt sowie die Ränder beschnitten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zum Beschneiden der Ränder und Anbringen von Ausnehmungen an einem vorgeformten Bodenbelag 1. An einem Maschinengestell 6 ist eine durchgehende Unterform 7 in Gestalt einer Formschale fest angeordnet. Die Unterform 7 entspricht in Abmessung und räumlicher Ausbildung dem vorgeformten Bodenbelag 1. Über der Unterform 7 ist eine durch Kolben-Zylinder-Aggregate 8 auf- und abbewegliche Oberform 9 angeordnet, die zur Unterform 7 komplementär ist. In Fig. 3 ist der Bodenbelag 1 zwischen die beiden ineinander passenden Formen 7 und 9 eingeklemmt und festgehalten.

Jeder Form 7, 9 sind mehrere Heißschneidwerkzeuge 11, 12, 13, 14, 15, 16 und 17 zugeordnet. Die der Unterform zugeordneten Heißschneidwerkzeuge 11 und 12 sind am Maschinengestell 6 befestigt, während die der Oberform 9 zugeordneten Heißschneidwerkzeuge 13, 14, 15, 16 und 17 an der Oberform gehalten und mit dieser auf- und abbeweglich sind. Jedem Heißschneidwerkzeug ist ein hydraulisch oder pneumatisch betätigtes Kolben-Zylinder-Aggregat zugeordnet, mit dessen Hilfe das betreffende Heißschneidwerkzeug relativ zum Bodenbelag 1 hin-und herbewegbar ist. Diese Aggregate sind in Fig. 2 und 3 mit den Bezugszeichen 18, 19, 20, 21, 22, 23 und 24 bezeichnet. An den den Heißschneidwerkzeugen gegenüberliegenden Stellen weisen Unter- und Oberform Druchbrechungen (z. B. 25, 26 gegenüber dem Heißschneidwerkzeug 11) auf, durch die hindurch das jeweilige Heißschneidwerkzeug eindringen kann, um eine Ausnehmung aus dem zwischen den beiden Formen 7, 9 liegenden Bodenbelag 1 auszustanzen. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 dargestellt, wobei man auch erkennt, daß die einzelnen Schneidwerkzeuge nicht gleichzeitig sondern nacheinander betätigt werden, weil sie sich sonst gegenseitig behindern könnten. Dies gilt beispielsweise insbesondere für die Schneidwerkzeuge 15, 16 und 17.

Fig. 4 zeigt in vergrößerter Schnittansicht das Heißschneidwerkzeug 11, wie es gerade eine der Ausnehmungen 5 (vgl. Fig. 1) aus der seitlich hochgewölbten Wand des Bodenbelages 1 ausstanzt. Der Bodenbelag 1 ist relativ dick. Seine Stärke kann beispielsweise etwa 6 bis 10 mm betragen. Gewöhnlich besteht der Bodenbelag aus einem rückenbeschichteten Träger 27 aus synthetischem Material und einem darauf angeordneten Flor 28 aus Einzelfasern. Die Fasern können beispielsweise aus Polypropylen, Nylon oder Polyester bestehen. Es können auch Mischfasern verwendet werden. Die Rückenbeschichtung kann aus einer Butadien-Styrolmischung oder aus verschiedenen Acrylaten bestehen.

Das Heißschneidwerkzeug 11 besteht bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform aus einer geschlitzten Hülse. Der Schlitz ist mit 29 bezeichnet. Die das Schneidwerkzeug bildende Hülse ist aus einem Metall von hohem elektrischem Widerstand gefertigt, so daß sie durch direkten Stromdurchfluß auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur im Bereich zwischen etwa 350 und 450°, vorzugsweise etwa 400°C aufgeheizt werden kann. Hierzu ist die Hülse in einem Block 31 aus isolierendem Kunststoff gehalten. Die Stromzuführung erfolgt über Kabel 32, 33 und Schrauben 34, 35, wobei die Schrauben 34, 35 an einem rechts bzw. links vom Schlitz 29 gelegenen Randbereich der das Schneidwerkzeug 11 bildenden Hülse mit dieser in elektrisch leitendem Kontakt sind. Der Block 31 ist mit einer Kolbenstange 36 des Kolben-Zylinder- Aggregats 18 (Fig. 2) starr verbunden.

An der dem Block 31 gegenüberliegenden Seite weist das Schneidwerkzeug 11, welches im Grund eine hülsenförmige Messerklinge ist, eine Schneide 37 auf. Im Bereich vor dieser Schneide 37 ist die die Messerklinge bildende Hülse nach der am Bodenbelag zu erzeugenden Schnittkante hin nach außen abgebogen. Die Abbiegung beträgt gegenüber der Achse des Werkzeuges etwa 2 bis 5, vorzugsweise 3 Grad. Außerdem verjüngt sich die Messerklinge im Schneidenbereich zur eigentlichen Schneide 37 hin, so daß die letztere verhältnismäßig scharf ist. Wesentlich für einen ordnungsgemäßen Schnitt des Werkzeuges ist jedoch die erwähnte Abbiegung der Klinge nach der zu erzeugenden Schnittkante hin.

Aufgrund der vorerwähnten, direkten Widerstandsbeheizung der die Messerklinge des Schneidwerkzeuges 11 bildenden, geschlitzten Hülse kann diese auf sehr hohe Temperatur, beispielsweise etwa 400° aufgeheizt werden. Wenn das Werkzeug in Fig. 4 von links nach rechts vorgeschoben wird, trifft die Schneide 37 auf den Bodenbelag 1 und durchdringt diesen aufgrund der hohen Schneidentemperatur ohne weiteres, wobei ein scheibenförmiger Teil 38 aus dem Bodenbelag ausgestanzt wird. Es wurde gefunden, daß wegen der hohen Werkzeugtemperatur zum Beschneiden des Bodenbelags 1 außerordentlich geringe Drücke ausreichend sind, die im Bereich von etwa 4 bis 8 bar liegen können und vorzugsweise 6 bar betragen. Offenbar wegen dieser geringen Druckbelastung entstehen im Bodenbelag während des Schneidens keine Spannungen und der Belag zeigt nach vollzogenem Schnitt keinen Verzug. Außerdem sind wegen der angewandten hohen Temperatur die Schnittränder sauber verschmolzen und zeigen keinerlei Rißstellen. Auf die beschriebene Weise können auch besonders widerstandsfähige Textilmaterialien mit geringem Arbeitsdruck sauber beschnitten werden. Gegenüber bekannten Vorrichtungen ergibt sich eine Energieersparnis von etwa 40 bis 50%.

In den Fig. 5 bis 7 sind Einzelheiten des Heißschneidwerkzeugs 15 dargestellt, welches dem Einbringen der Ausnehmung 3 (Fig. 1) in den Bodenbelag 1 dient. Bei diesem Heißschneidwerkzeug ist die Messerklinge 41 zu einem Rechteck entsprechend dem Umriß der Ausnehmung 3 gebogen. Die Stromzuführung erfolgt an den beiden Enden 42, 43 über Kabel 44 bzw. 45 derart, daß an der Schneide 47 der Messerklinge 41 eine Temperatur von etwa 400°C entsteht. Wie dargestellt ist die Messerklinge 41 im Bereich der Schneide 47ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 in Richtung auf die zu erzeugende Schnittkante hin nach außen abgebogen, beispielsweise in einem Winkel von etwa 3 Grad. Außerdem verjüngt sich die Messerklinge im Schneidenbereich zur eigentlichen Schneide 47 hin. Auch mit dem Heißschneidwerkzeug gemäß Fig. 5 können Ausnehmungen aus einem Textilbelag unter Anwendung äußerst niedriger Drücke ausgeschnitten werden.

Ebenso wie an ihren Enden 42, 43 weist die Messerklinge 41 auch an dazwischen gelegenen Stellen mehrere nach oben abstehende Arme 48 auf, die der Befestigung der Klinge an einer Platte 49 dienen. Die Platte 49 ist ihrerseits direkt an den Kolbenstangen 51 zweier Kolben-Zylinder-Aggregate 22 (vgl. Fig. 2) befestigt. Um der Wärmeausdehnung der Messerklinge während ihrer Aufheizung Rechnung tragen, sind die zwischen den Enden 42 und 43 gelegenen Arme 48 gleitverschieblich mit der Platte 49 verbunden. Hierzu sind - vgl. Fig. 7 - an der Unterseite der Platte 49 unter Zwischenschaltung elektrisch isolierender Platten 52 Profilschienenstücke 53 befestigt, in denen Halteblöcke 54 verschieblich sind. In den Halteblöcken 54 sind die Arme 48 der Messerklinge 41 fest eingespannt.

Um Verformungen der heißen Messerklinge 41 während des Schneidens zu verhindern, ist die Klinge an ihrer der Schnittkante 47 abgewandten Seite durch eine Stütze 55 versteift, die einerseits im Halteblock 54 fixiert und andererseits mit der Messerklinge 41 verschweißt ist.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 5 im Bereich der Stromzuführung. Wie dargestellt ist das Kabel 44mittels einer Schraube 56 gehalten, die gleichzeitig auch der Fixierung des am Messerende 42 gelegenen Halteblocks 54 im Schienenstück 53 dient. Auf diese Weise sind die beiden Enden 42, 43 der Messerklinge 41 an der Platte 49 festgehalten, während die übrigen Arme 48 der Messerklinge verschieblich mit der Platte 49 verbunden sind, so daß sich die Messerklinge 41 insgesamt bei Aufheizung ausdehnen bzw. beim Abkühlen wieder zusammenziehen kann, ohne daß dabei unzulässige Spannungen im Schneidwerkzeug entstehen.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellten, der Randbeschneidung oder dem Besäumen des Bodenbelags dienenden Heißschneidwerkzeuge 13, 14 sind prinzipiell ebenso ausgebildet wie das in Fig. 5 dargestellte Heißschneidwerkzeug 15. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Heißschneidwerkzeuge 13, 14 im wesentlichen geradlinig ausgebildet sind. Die jeweiligen Messerklingen sind aber auch bei diesen Heißschneidwerkzeugen jeweils über Arme 48 verschieblich an Halteplatten gelagert, um der Wärmeausdehnung Rechnung zu tragen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind den druckmittelbetätigten Kolben-Zylinder-Aggregaten, vgl. das Aggregat 20 in Fig. 2 und 3, an sich bekannte Steuerungsmittel 60 zugeordnet, die bei Auftreten eines unzulässig hohen Druckes am Schneidwerkzeug die Vorschubrichtung der Kolben-Zylinder-Aggregate umkehren, das Schneidwerkzeug also wieder zurückziehen. Die Steuerungsmittel 60 können beispielsweise ein einfaches Ventil umfassen, welches bei Erreichen eines Grenzdruckes von beispielsweise 8 bar einen elektrischen Schalter betätigt und über Steuerleitungen die Druckmittelzufuhr zum Zylinder des Aggregats 20 umkehrt, so daß das betreffende Schneidwerkzeug zurückgezogen wird.

Derartige Steuerungsmittel 60 sind allen Kolben-Zylinder- Aggregaten der Vorrichtung zugeordnet. Der Einfachheit halber ist ein solches Steuerungsmittel 60 in Fig. 2 und 3 lediglich beim Kolben-Zylinder-Aggregat 20 eingezeichnet.

Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Arbeiten bei hoher Temperatur. Diese liegt, wie angegeben, in der Regel im Bereich zwischen etwa 350 und 450°C. Sie kann jedoch auch niedriger oder höher sein, je nach dem zu beschneidenden Textilmaterial und dessen Stärke. Es kommt bei Auswahl der Temperatur lediglich darauf an, diese so hoch zu wählen, daß das betreffende Textilmaterial schmilzt und der aufzuwendende Schneiddruck bei den erwähnten, kleinen Werten gehalten werden kann. Für das Entstehen sauber verschmolzener Ränder ohne Einreißen des Textilmaterials ist schließlich auch die erfindungsgemäß vorgesehene Abbiegung der Schneiden von Bedeutung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich nicht nur für die Beschneidung bzw. Randsäumung von Bodenbelägen für Kraftfahrzeuge sondern für Textilbeläge beliebiger Art, beispielsweise Fußboden- und Wandbelägen. Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung bei dicken Textilbelägen anwenden. Die erwähnten Steuerungsmittel bewirken im übrigen auch eine sofortige Zurückziehung der Schneidwerkzeuge bei Stromausfall, also dann, wenn diese Werkzeuge nicht mehr die vorgeschriebene, hohe Temperatur besitzen. Dann erhöht sich nämlich sofort der Schneiddruck und dies setzt die Steuerungsmittel in Tätigkeit.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Beschneiden verformter Textilbeläge aus synthetischem Fasermaterial, insbesondere Bodenbeläge für Kraftfahrzeuge mit einer durchgehenden Unterform und einer durchgehenden Oberform, die den zu beschneidenden Textilbelag zwischen sich aufnehmen und an den Schnittstellen mit Öffnungen versehen sind, und mit an den Schnittstellen einzeln verschieblich angeordneten, elektrisch beheizten Heißschneidemessern mit Messerklinge und Schneide, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (41) durch elektrischen Stromdurchfluß in an sich bekannter Weise direkt beheizt und hierdurch auf eine Temperatur zwischen etwa 350 und 450°C aufgeheizt sind, und daß ihre Schneiden (47) nach der zu erzeugenden Schnittkante hin abgebogen sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklinge (41) an ihrer der Schnittkante abgewandten Seite durch eine Stütze (55) versteift ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schneidenbereich zur eigentlichen Schneide (37, 47) hin verjüngt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklinge (41) in einer Halterung (49, 53) parallel zu ihrer Schneidkante verschieblich gelagert ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißschneidwerkzeuge (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) durch druckmittelbetätigte Kolben- Zylinder-Aggregate (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24) verschiebbar sind und den Aggregaten an sich bekannte Steuerungsmittel (60) zugeordnet sind, die bei übermäßiger Belastung der Schneidwerkzeuge die Vorschubrichtung der Kolben-Zylinder-Aggregate umkehren.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Aggregate (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24) auf die Heißschneidwerkzeuge (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) einen maximalen Druck von etwa 4 bis 8 bar, vorzugsweise etwa 6 bar ausüben.






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