[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserstrahlschneidevorrichtung für flächige
oder blockförmige, biegeschlaffe Körper (insbesondere technische Textilien oder Tierhäute)
und ein entsprechendes Schneideverfahren.
[0002] Wegen der besonders guten Eignung zum Schneiden eines technischen Textils werden
sogenannte WasserstrahlSchneideeinrichtungen verwendet, um Werkstücke aus zu bearbeitenden
Körpern herauszuschneiden.
[0003] Aufgrund der besonders großen, auftretenden Wasserstrahlkräfte müssen hierfür in
der Regel besonders robuste Auflageflächen für den zu schneidenden Körper bereitgestellt
werden.
[0004] Eine bekannte, druckschriftlich nicht belegbare Vorrichtung des Standes der Technik
ist diesbezüglich in den Figuren 1a und 1b dargestellt. Darin zeigt Fig. 1a eine Wasserstrahlschneidevorrichtung
10' des Standes der Technik mit einer Wasserstrahlschneideeinrichtung 11' sowie einer
Auflagefläche 12' zur Auflage des nicht dargestellten biegeschlaffen Körpers. Bei
der Vorrichtung des Standes der Technik ist die Auflage 12' einem verfahrbaren Wagen
zugeordnet und dieser kann gemäß dem dargestellten Pfeil unter die Schneideeinrichtung
11', zur Bearbeitung des Körpers, verfahren werden.
[0005] Fig. 1b zeigt dabei die Auflagefläche 12' des Standes der Technik in einer perspektivischen,
sehr schematischen Schrägaufsicht, wobei deutlich wird, dass die im Wesentlichen rechteckige
Auflagefläche von Stahlwaben bereitgestellt wird. Diesbezüglich weist die Auflagefläche
12' abwechselnd gerade Stahlstege und gewellte Stahlstege mit einer Bauhöhe (Steghöhe)
d' auf, um die Wabenstruktur auszubilden. Das von der Schneideeinrichtung 11' abgegebene
Wasser kann die Waben (nach dem Durchtrennen des nicht dargestellten Körpers) nach
unten verlassen und sich beispielsweise in dem in Fig. 1a dargestellten Wagen sammeln.
Aufgrund der relativ großen Bauhöhe d' der Auflagefläche 12' spritzt das Wasser kaum
nach oben aus dem Wagen heraus zurück. Die Bauhöhe d' der einzelnen Stahlstege ist
hierbei um ein Vielfaches größer als deren jeweilige Stegbreite b'.
[0006] Auch wenn die in den Figuren 1 dargestellte Vorrichtung 10' grundsätzlich vorteilhaft
einsetzbar ist, so besteht in bestimmten Anwendungsfällen noch ein gewisser Bedarf
nach einem erhöhten Bedienkomfort. Beispielsweise ist bei als Endlosware (nach Art
von Rollen) vorliegenden Körpern ein stetes Hin- und Herverfahren des in Fig. 1 dargestellten
Wagens und ein Neuauflegen weiterer Körperabschnitte notwendig.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wasserstrahlschneidevorrichtung
mit einem erhöhten Bedienkomfort bereitzustellen.
[0008] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1 und ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche
als Teil eines umlaufenden Förderbandes ausgebildet ist.
[0009] Mit anderen Worten besteht die erfindungsgemäße Idee darin, einer Wasserstrahlschneideeinrichtung,
mit welcher vorzugsweise technische Textilien oder Tierhäute geschnitten werden, eine
fortlaufende, dennoch robuste Auflagefläche zuzuordnen.
[0010] Die aus dem Stand der Technik bekannte, beschriebene Auflagefläche ist zwar hinreichend
robust, auf Grund Ihrer Ausgestaltung aber im Wesentlichen starr ausgebildet und daher
nicht geeignet als Förderband eingesetzt zu werden.
[0011] Die Anmelderin hat nunmehr erkannt, dass auch bei Wasserstrahlschneideeinrichtungen
der Einsatz von umlaufenden Förderbändern vorteilhaft ist. Da normale Förderbänder
(beispielsweise aus Textilmaterial) aber für das Zuführen eines Materials an eine
Wasserstrahlschneideeinrichtung ungeeignet sind, hat die Anmelderin eine Auflagefläche
eines Förderbandes entwickelt, welche härter bzw. widerstandsfähiger ist als ein normales
Förderband, andererseits aber auch nicht so starr wie die Auflagefläche der bekannten
Vorrichtungen des Standes der Technik.
[0012] Hierzu hat die Anmelderin insbesondere die Bauhöhe der Auflagefläche minimiert, wobei
z.B. auf tiefbauende Stahlstege verzichtet werden kann. Stattdessen kann beispielsweise
auf eine Drahtkonstruktion bzw. ein Drahtgewebe zurückgegriffen werden. Dadurch, dass
die Breite eines Drahtes im Wesentlichen seiner Höhe entspricht, kann somit eine Auflagefläche
bereitgestellt werden, welche sich auch als umlaufendes Förderband einsetzen lässt.
[0013] Da die relativ große Bauhöhe der Auflagefläche beim Stand der Technik nicht lediglich
auf statischen Gründen beruht, sondern auch als Spritzschutz dient (welcher bei der
vorliegenden Erfindung aufgrund der geringeren Bauhöhe in der Regel nicht in dem Maße
wie beim Stand der Technik von der Auflagefläche bereitgestellt wird) hat die Anmelderin
ferner einen unterhalb der Auflagefläche anordenbaren Spritzschutz entwickelt, welcher
insbesondere auch akustikdämmende Eigenschaften aufweisen kann. Die zum Stand der
Technik (bei welchem zur Spritzschutzverhinderung teilweise unter Wasser geschnitten
wird) grundsätzlich bekannte Problematik, dass ein Rückspritzen für einen großen Nässeanteil
auch im Bereich der Nutzer führt, kann mit der vorliegenden Erfindung somit minimiert
werden.
[0014] Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung der Anmelderin einen gesteigerten Bedienkomfort
im Gegensatz zu der Vorrichtung des Standes der Technik, beispielsweise bei Endloswaren,
welche somit nach Art eines Förderbandes kontinuierlich gefördert werden können, ohne
dass stets neues Material auf eine Auflagefläche nach Art eines verfahrbaren Tisches
aufgelegt werden müsste.
[0015] Die Auflagefläche ist erfindungsgemäß als Teil eines umlaufenden Förderbandes ausgebildet,
wobei typischerweise das gesamte Förderband eine homogene Struktur aufweist, somit
die Auflagefläche von jedem Abschnitt der Außenseite des Förderbandes bereitgestellt
werden kann. Das Förderband ist dahingehend umlaufend, dass es eine Endlosförderung
eines Materials bzw. eines Körpers bzw. von Körperabschnitten ermöglichen kann, in
dem Sinne, dass die die Auflagefläche bereitstellende Oberseite des Förderbandes an
seinen beiden Enden miteinander verbunden ist, um einen bandartigen Körper auszubilden.
[0016] Auch wenn die Auflagefläche tatsächlich separat an dem Förderband angeordnet sein
könnte, stellt sie typischerweise einen integralen Bestandteil des Förderbandes dar
und wird somit von dem Förderband selber bereitgestellt. Eine Bewegung des Förderbandes
kann somit zu einer Verlagerung der Auflagefläche, beispielsweise in den Wirkbereich
der Wasserstrahlschneideeinrichtung hinein, führen und die Auflagefläche auch wieder
aus dem Wirkbereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung herausverlagern. In diesem
Sinne kann jeder Abschnitt der Außenseite des Förderbandes als Auflagefläche bezeichnet
werden.
[0017] Das Förderband kann typischerweise zumindest in eine Richtung umlaufend bewegt werden
(beispielsweise also entgegen oder im Uhrzeigersinn). Es ist jedoch auch eine Steuerung
möglich, welche das Förderband in beide Richtungen, beispielsweise abwechselnd verlagern
kann, um die Auflagefläche in und entgegen der Förderrichtung des Körpers zu verlagern.
[0018] Die Auflagefläche und somit auch das Förderband können insbesondere getaktet bewegbar
sein, in dem Sinne, dass ein zu fördernder Körper beispielsweise abschnittsweise in
den Wirkbereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung eingebracht und herausgebracht
wird.
[0019] Damit die Wasserstrahlschneideeinrichtung den Körper zuverlässig durchtrennen kann,
muss die Auflagefläche, und somit auch das Förderband, in Schneiderichtung ausgerichtete
(also typischerweise vertikal angeordnete) Wasserdurchlässe aufweisen (die Vertikalausrichtung
bezieht sich dabei selbstverständlich auf die horizontal ausgerichteten Bereiche des
Förderbandes). Bei den Wasserdurchlässen handelt es sich tatsächlich typischerweise
um physikalische Wasserdurchlässe und Öffnungen. Ein herkömmliches Textil-Förderband
reicht hierzu in der Regel nicht aus, da derartige Förderbänder typischerweise geschlossen
ausgebildet sind. Das erfindungsgemäße Förderband ist daher vorzugsweise nicht-geschlossen
ausgebildet, sondern weist Öffnungen auf. Diese Öffnungen oder Wasserdurchlässe bilden
bei einer Aufsicht der Auflagefläche bzw. des Förderbandes tatsächlich den Großteil
der Auflagefläche aus. Es handelt sich mit anderen Worten nicht lediglich um winzige
Lochungen in einem im Wesentlichen flächigen Material. Tatsächlich kann es sich bei
dem Förderband vielmehr um eine gitter- oder wabenartige Struktur handeln, bei welcher
in Aufsicht mehr als die Hälfte der Fläche von Öffnungen bzw. Durchlässen bereitgestellt
wird. Dies ist auf Grund der großen Kraft des Wasserstrahls in der Regel auch notwendig.
[0020] Das Förderband kann in diesem Sinne auch geflechtartig oder netzartig ausgebildet
sein.
[0021] Das Förderband bildet an seiner der Schneideeinrichtung zugewandten Seite typischerweise
eine Förderebene aus, auf welche das zu fördernde Gut bzw. in der der zu fördernde
Körper auslegbar ist. Mit anderen Worten wird die Förderebene von der Oberseite des
Förderbandes bereitgestellt.
[0022] Die bewegliche Auflagefläche kann hierbei in der Förderebene in den Wirkbereich der
Wasserstrahlschneideeinrichtung verfahrbar sein und aus diesem Wirkbereich auch wieder
herausfahrbar sein. Als Wirkbereich wird damit derjenige Bereich bezeichnet, welcher
von dem Wasserstrahl der Wasserstrahlschneideeinrichtung (aufgrund der Anordnung der
Wasserstrahlschneideeinrichtung) geschnitten werden kann. Die Wasserstrahlschneideeinrichtung
ist hierbei nämlich typischerweise an einer Art Portal angeordnet und kann sowohl
in und entgegen der Förderrichtung als auch typischerweise quer zu dieser bewegt werden.
Außerdem ist die Wasserstrahlschneideeinrichtung in der Regel höhenverfahrbar. Dies
ermöglicht das Schneiden unterschiedlich hoher Körper, da die Wasserstrahlschneideeinrichtung
aufgrund der Höhenverstellbarkeit die gewünschten Abstände oberhalb der zu schneidenden
Körper einnehmen kann.
[0023] Selbstverständlich kann auch eine Wasserstrahlschneideeinrichtung verwendet werden,
wie sie zum sogenannten 3D-Schneiden Verwendung findet. Bei derartigen Wasserstrahlschneideeinrichtungen
kann der Kopf der Einrichtung, beispielsweise um bis zu 45 Grad oder mehr, gegenüber
einer senkrechten Schneidrichtung verkippt werden. Auch derartige Wasserstrahlschneideeinrichtungen
sind selbstverständlich von der vorliegenden Erfindung umfasst.
[0024] Der Körper kann beispielsweise ganz in den Wirkbereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung
eingebracht werden (beispielsweise sofern es sich um vereinzelte Tierhäute handelt)
oder auch lediglich abschnittsweise in den Wirkbereich verfahren werden, typischerweise
bei Endlos-Materialien bzw. Endlos-Körpern.
[0025] In beiden genannten Fällen ruht das Förderband solange die Wasserstrahlschneideinrichtung
aktiv schneidet. In diesem Sinne kann das Förderband und somit auch die Auflagefläche
getaktet oder sequentiell bewegt oder verfahren werden.
[0026] Bei der Wasserstrahlschneideeinrichtung handelt es sich gemäß der Erfindung um eine
typische Einrichtung, welche in der Lage ist, einen Wasserstrahl abzugeben, um einen
entsprechenden Körper zu schneiden. Hierbei können typischerweise vorgegebene Werkstücke
oder -formen aus dem Körper herausgeschnitten werden, beispielsweise vorgegebene Schnittmuster
aus Lederhäuten.
[0027] Bei dem Wasserstrahl kann es sich beispielsweise um einen reinen Wasserstrahl handeln.
Dem Wasserstrahl kann aber auch, nämlich zum Abrasivschneiden, ein Schneidmittel,
ein sogenanntes Abrasiv, zugesetzt sein. Es sind grundsätzlich auch alle anderen Wasserstrahlschneideeinrichtungen
einsetzbar (beispielsweise solche, bei welchen Polymere zugesetzt werden oder ähnliches).
Bedingt durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit des Wassers können hierbei große Schneidkräfte
entstehen und beim Schneiden typischerweise ein Schalldruck von bis zu 120 dB.
[0028] Bei dem auf diese Weise zu schneidenden Materialien handelt es sich vorzugsweise
um biegeschlaffe Körper, nämlich entweder flächige nach Art von Häuten, Folien, klassische
Textilien oder Ähnliches oder um blockförmige, beispielsweise nach Art von Composits
oder Matten. Es handelt sich mithin typischerweise also nicht um harte Materialien,
wie Aluminium oder ähnliches, sondern im Wesentlichen um mehr oder weniger weiche
Materialien, insbesondere um technische Textilien. Demnach kann der Körper beispielsweise
als Composit, Abstandsgewebe, Folie, Laminat oder Ähnliches bereitgestellt werden.
Bei den technischen Textilien kann es sich hierbei insbesondere um Funktionstextilien,
Hochleistungstextilien, industrielle Textilien oder Ähnliches handeln. Der Begriff
"technische Textilien" versteht sich insbesondere in Abgrenzung zu den traditionellen
Bekleidungstextilien und Heimtextilien. Ein anderer typischer Einsatz ist der Einsatz
bei Tierhäuten, also Ledern verschiedenster Güte und Veredelungsstufe.
[0029] Die Körper sind typischerweise biegeschlaff, weisen also typischerweise geringe Dehnsteifigkeit
und große Verformungen infolge geringer Kraft-Momentbeanspruchungen auf. Insbesondere
können die Körper auch forminstabil, formlabil oder jedenfalls nicht formstabil genannt
werden.
[0030] Die flächigen und blockförmigen Körper haben dabei in der Regel eine mehr oder weniger
plane Oberseite. Bei den blockförmigen Körpern kann es sich beispielsweise um (Vlies-)Platten,
oder auch Polster, Matratzen oder Ähnliches handeln.
[0031] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Förderband
im Wesentlichen aus Metall oder Stahl. Dies ermöglicht eine besonders robuste Ausführung,
bei welcher eine Wasserstrahlschneideeinrichtung ohne Bedenken eingesetzt werden kann.
Typische Förderbänder bestehen aus textilen Materialien oder ähnlichem, welche von
einem Wasserstrahl zerfetzt werden würden. Es bedarf einer gewissen Robustheit des
verwendeten Materials, so dass sich insbesondere Edelstahl als besonders vorteilhaft
und rostunempfindlich herausgestellt hat. Die Bauhöhe der Auflagefläche bzw. des Förderbandes
darf bei dieser Materialwahl allerdings nicht zu hoch sein, damit überhaupt eine Förderbandfunktion
erreicht werden kann. Typischerweise kann das Förderband mehrere Metall- oder Stahl,
insbesondere Edelstahl-Glieder aufweisen. Selbst Kunststoff wäre für den vorliegenden
Einsatzzweck wohl eher nicht geeignet, soll aber genauso wie andere Materialien auch
nicht kategorisch von der Erfindung ausgeschlossen sein.
[0032] Der Begriff "im Wesentlichen" im Zusammenhang mit dem verwendeten Material bedeutet
insbesondere, dass der wesentliche Anteil des Förderbandes aus Metall oder Stahl ausgebildet
ist, wobei natürlich geringfügige Zusätze oder Ähnliches vorgesehen werden können.
Beispielsweise können seitliche Aufhängungen des Förderbandes selbstverständlich Kunststoff
oder Ähnliches umfassen. Es kommt vielmehr auf die grundsätzliche Struktur des Förderbandes,
insbesondere im Bereich des auftreffenden Wasserstrahls, an.
[0033] Anstelle einer Ausgestaltung im wesentlichen aus Metall oder Stahl kann für das Förderband
aber selbstverständlich auch ein anderes geeignetes Material verwendet werden, wie
zum Beispiel Carbonfasern oder ähnliches.
[0034] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Förderband
im Wesentlichen als Drahtgeflecht ausgebildet. Auch hier bedeutet "im Wesentlichen",
dass das Förderband typischerweise von einem Drahtgeflecht ausgebildet ist, wobei,
insbesondere seitlich, zusätzliche Befestigungs- oder Führungsmittel aus anderen Materialien
grundsätzlich vorgesehen werden können. Dies ändert nichts an der grundsätzlichen
Ausgestaltung des Förderbandes als Drahtgeflecht.
[0035] Der Draht kann aus Metall oder Stahl, vorzugsweise jedoch aus Edelstahl ausgebildet
sein. Hierbei können einzelne Drähte zu einem Drahtgeflecht "verwoben" werden, derart,
dass sie einerseits eine notwendige Stabilität aufweisen, andererseits aber auch eine
Flexibilität der Gesamtstruktur, welche ein Umlaufen als Förderband (und die damit
verbundenen Umlenkeigenschaften) ermöglicht. Insbesondere im Gegensatz zur oben beschriebenen
Vorrichtung des Standes der Technik weisen die einzelnen Drähte typischerweise eine
Breite auf, welche im Wesentlichen ihrer Höhe entspricht. Ein Draht kann dabei typischerweise
einen runden Querschnitt aufweisen. Jedenfalls ist die Höhe nicht, wie beim Stand
der Technik, um ein Vielfaches größer als die Breite des Drahtes. Das Drahtgeflecht
kann insbesondere schuppenartig zusammengesetzt sein. Das Drahtgeflecht kann insbesondere
eine webartige Struktur aufweisen.
[0036] Anstelle eines Drahtgeflechtes kann als Auflagefläche aber selbstverständlich auch
eine, insbesondere aus Stahl oder Metall, vorzugsweise Edelstahl, bestehende Glieder-
oder Panzerkette verwendet werden. Das Förderband kann in diesem Ausführungsbeispiel
also aus Gliedern bestehen, bei welchen Breite und / oder Länge der einzelnen Glieder
die Gliederhöhe deutlich übersteigen. Die einzelnen Glieder können auf bekannte Art
und Weise aneinander befestigt werden, beispielsweise über Verbindungsachsen oder
ähnliches. Auch die Glieder- oder Panzerkette weist selbstverständlich Wasserdurchlässe
auf, welche beispielsweise innerhalb der einzelnen Glieder angeordnet sein können
und/oder aber selbstverständlich auch durch die Anordnung der Glieder zwischen den
Gliedern ausgebildet sein können.
[0037] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb der Förderebene,
also unterhalb der Auflageebene des Körpers, eine Wanne zum Auffangen des Schneidwassers
angeordnet. Die Förderebene wird dabei typischerweise von der Außenseite des oberen
Förderbandabschnittes bereitgestellt. Die Wanne dient dem Auffangen des von der Wasserstrahlschneideeinrichtung
zum Schneiden abgegebenen Wassers und kann dieses Wasser sammeln und/oder auch einem
Ablauf zuführen. Ein in der Wanne befindlicher Wassernebel kann zudem abgesaugt werden.
Vorteilhafterweise wird das Förderband unterhalb der Wanne zurückgeführt (während
es oberhalb der Wanne unter der Wasserstrahlschneideeinrichtung vorbeigeführt wird).
Als Wanne muss hierbei ein Behältnis (oder mehrere) gewählt werden, welches dazu in
der Lage ist, das Wasser über die benötigte Breite aufzufangen. Es kann sich selbstverständlich
auch um einen Trog, ein Becken oder eine schalenartige Konstruktion oder Ähnliches
handeln.
[0038] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist unterhalb der Förderebene,
quer zur Förderrichtung, ein, der Wasserstrahlschneideeinrichtung zugeordneter Stützbalken
angeordnet. Dieser Balken dient dem Abstützen der Auslagefläche des Transportbandes
im Bereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung (also beispielsweise unter der Wasserstrahlschneideeinrichtung).
Der Balken ist in Förderrichtung jedoch typischerweise etwas zur Wasserstrahlschneideeinrichtung
versetzt, da das von der Wasserstrahlschneideeinrichtung abgegebene Wasser gerade
nicht auf den Stützbalken treffen soll, der Stützbalken vielmehr einem seitlichen
Abstützen der Auflagefläche und des Körpers im zu beschneidenden Bereich dient. Auf
Grund der Symmetrie ist es ohne weiteres nachvollziehbar, dass vorzugsweise ein weiterer
Balken in Förderrichtung versetzt angeordnet ist. Die beiden Balken können zusammen
ein Stützbalkenpaar ausbilden, von welchem einer in Förderrichtung vor und einer in
Förderrichtung hinter der Wasserstrahlschneideeinrichtung angeordnet ist. In diesem
Sinne kann die Wasserstrahlschneideeinrichtung zwischen den beiden Stützbalken auf
den Körper einwirken und durch die Auflagefläche bzw. das Förderband nach unten gelangen.
Der Stützbalken bzw. die Stützbalken sind typischerweise in und entgegen der Förderrichtung
verfahrbar.
[0039] Vorteilhafterweise ist der Stützbalken (und sofern vorhanden auch der zweite Stützbalken
des Stützbalkenpaares) gemeinsam mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung verfahrbar.
Der erste (und gegebenenfalls auch der weitere) Stützbalken kann hierzu mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung
bewegungsgekoppelt sein. Beispielsweise können Wasserstrahlschneideeinrichtung und
Stützbalken an einem gemeinsamen Halteportal befestigt sein. Diese Ausgestaltung garantiert,
dass der Stützbalken oder die Stützbalken nicht direkt unter der Wasserstrahlschneideeinrichtung
plazierbar sind, sondern sie in oder entgegen der Förderrichtung jeweils einen geringen
Abstand aufweisen, damit ein seitliches Stützen erfolgt und nicht ein Stützen direkt
senkrecht unter der Wasserstrahlschneideeinrichtung, im Bereich des Wasserstrahls.
[0040] Ein entsprechender Stützbalken kann sich typischerweise über die gesamte Breite des
Förderbandes erstrecken. Die Wasserstrahlschneideeinrichtung kann somit in Längsrichtung
des Balkens (Querrichtung) verfahrbar sein. Sie ist aber typischerweise nicht relativ
zu dem Stützbalken in oder entgegen der Förderrichtung verfahrbar.
[0041] Um ein möglichst reibungsfreies Aufliegen der Auflagefläche bzw. des Förderbandes
auf dem oder den Stützbalken zu ermöglichen, ist der Stützbalken im Wesentlichen aus
reibungsarmen Material, insbesondere aus reibungsarmen Kunststoff, ausgebildet. Selbige
Ausführungen gelten selbstverständlich auch für den gegebenenfalls vorhandenen zweiten
Stützbalken. Der oder die Stützbalken sind hierbei vorzugsweise aus einem thermoplastischen
Kunststoff ausgebildet, da dieser besonders geeignete Eigenschaften aufweist. Im Wesentlichen
heißt hierbei, dass ein entsprechender Kunststoff den wesentlichen Bestandteil des
Stützbalkens ausmacht. Geringfügige Beimischungen sind hierbei in der Regel nicht
entscheidend. Zudem kann der Stützbalken an den Seiten auch nicht kunststoffartige
Halterungen oder Anbringungen oder Ähnliches aufweisen. Besonders vorteilhafterweise
kann ein Kunststoff auf Polyethylenbasis, insbesondere auch auf Polypetrafluorethylenbasis,
gewählt werden. Hierbei ist die Reibung besonders vermindert. Die Stützbalken können
zudem, insbesondere auch an ihrer Oberseite, Querschlitze aufweisen, mit welchen eine
Verfahrbarkeit in oder entgegen der Förderrichtung trotz sich in Förderrichtung erstreckender
Längsstützstrukturen ermöglicht. Bei diesen Längsstützstrukturen kann es sich beispielsweise
um sogenannte Messerbleche handeln, welche in der Regel nicht bewegbar ausgebildet
sind, die Auflagefläche und die obere Seite des Förderbandes aber in Förderrichtung
oder Längsrichtung stützen. Diese Stützstrukturen können, jedenfalls sofern sie als
Messerbleche ausgebildet sind, oben beispielsweise (punktartig) abgerundet sein, um
einen verschleißfreies Aufliegen der Auflagefläche zu ermöglichen. Jedoch ist auch
eine spitz zulaufende messerartige Oberkante vorstellbar, insbesondere da diese in
unmittelbaren Kontakt mit dem abgegebenen Wasserstrahl treffen kann. Vorzugsweise
weisen diese Messerbleche eine spitz zulaufende, an der Oberkante leicht abgerundete
Kopfform auf.
[0042] Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist oberhalb
der Förderebene, quer zur Förderrichtung, ein höhenverfahrbarer Einzugsbalken angeordnet.
Dieser Einzugsbalken dient hierbei der Beaufschlagung des Körpers auf der Auflagefläche,
insbesondere um ein Verrutschen des Körpers während eines Fördervorganges zu vermeiden.
Auf diese Weise kann der Förderbalken insbesondere abgesenkt werden, um den Anfang
eines Materials oder Körpers zwischen dem Einzugsbalken und der Auflagefläche einzuklemmen
und den Körper dann fixiert in Förderrichtung zu fördern. Der Körper kann auf diese
Weise beispielsweise weiter in den grundsätzlichen Wirkbereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung
hereingebracht werden. Typischerweise wird der Einzugsbalken aber angehoben, sofern
die Wasserstrahlschneideeinrichtung aktiv wird. Um einen derartigen Einziehvorgang
zu ermöglichen, ist der Einzugsbalken typischerweise in (oder entgegen) der Förderrichtung
verfahrbar.
[0043] Um einen besonders guten Klemmeffekt zu ermöglichen, kann der Einzugsbalken in etwa
deckungsgleich zu dem oben beschriebenen Stützbalken (unterhalb der Förderebene) angeordnet
sein. Hierbei wird der Körper bzw. die Auflagefläche beim Einklemmen sowohl von oben
beaufschlagt als auch von unten gestützt.
[0044] Während des Einzugsprozesses eines Körpers oder Körperbereiches oder Körperabschnittes
kann die Bewegung des Einzugsbalken in Förderrichtung typischerweise synchronisiert
mit der Bewegung der Auflagefläche des Förderbandes erfolgen. Die Bewegung erfolgt
somit hierbei in etwa mit gleicher Geschwindigkeit. Hierdurch wird ein homogenes Einziehen
ermöglicht und Beschädigungen an dem Körper verhindert. Bevorzugterweise ist der Einzugsbalken
hinsichtlich der Verfahrbewegung auch noch mit dem Stützbalken synchronisiert, wozu
der Einzugsbalken vorzugsweise mit dem Stützbalken (gegebenenfalls auch mit einem
weiteren Stützbalken) an demselben Halteportal befestigt ist. Gleiches gilt selbstverständlich
auch für die Wasserstrahlschneideeinrichtung. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung,
bei welcher an dem (in oder entgegen der Förderrichtung verlagerbaren) Portal sowohl
der Einzugsbalken als auch die Wasserstrahlschneideeinrichtung als auch der Stützbalken
(und gegebenenfalls ein weiterer Stützbalken) angeordnet sind, so dass diese Bauteile,
jedenfalls in und entgegen der Förderrichtung, keine Relativbewegungen aufweisen bzw.
relativ zueinander festgelegt sind. Mithin kann aber selbstverständlich eine Relativbewegung
(insbesondere der Wasserstrahlschneideeinrichtung) in Vertikalrichtung und/oder auch
quer zur Förderrichtung erfolgen.
[0045] Gemäß der bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung ist unterhalb der Förderebene
ein Rückspritz- und/oder Akustikschutz angeordnet. Dieser Schutz ist bei der vorliegenden
Erfindung besonders wirkungsvoll einsetzbar, da die Auflagefläche - im Gegensatz zu
der beschriebenen Vorrichtung des Standes der Technik - typischerweise eine geringere
Bauhöhe aufweist. Hierdurch können bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
Rückspritz- und Akustikschutzeigenschaften der Auflagefläche selber vermindert sein,
was den Einsatz des beschriebenen Schutzes besonders vorteilhafte erscheinen lässt.
Der Schutz kann somit insbesondere die Oberseite einer unterhalb der Transportebene
angeordneten Wanne (zum Auffangen des Schneidwassers) abdecken. Der Schutz kann hierfür
über der Wanne oder auch innerhalb der Wanne angeordnet sein, so dass insbesondere
ein Rückspritzen aus der Wanne minimiert oder verhindert wird.
[0046] Da Wasserstrahlschneiden auch mit einer nicht zu unterschätzenden Akustik einhergeht,
kann der Schutz gleichzeitig eine akustische Dämpfung bewirken und den Betrieb der
Wasserstrahlschneideeinrichtung angenehmer gestalten.
[0047] Der Schutz kann hierbei insbesondere planenartig ausgebildet sein, also nach Art
eines flächigen Körpers. Beispielsweise werden hierzu strapazierfähige Planen eingesetzt,
wie sie auch für LKW-Abdeckungen Verwendung finden. Alternativ kann der Schutz aber
selbstverständlich auch nicht planenartig ausgebildet sein, sondern beispielsweise
nach Art von (harten) Lamellen (beispielsweise jalousienartig) oder auf eine andere
geeignete Art.
[0048] Der Schutz ist unterhalb der Förderebene angeordnet, um eine Beschädigung oder Verschmutzung
des auf der (durchlässigen) Auflagefläche aufliegenden Körpers zu verhindern. Insbesondere
kann der Schutz auch unterhalb der oder des beschriebenen Stützbalkens angeordnet
sein, so dass der Stützbalken insbesondere oberhalb des Schutzes verfahren kann.
[0049] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Schutz rollo-
oder plisseeartig verstellbar ausgebildet. Im Gegensatz zu einem fest angeordneten,
unverstellbaren Schutz kann der Schutz bei einer derartigen Ausgestaltung insbesondere
mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung (bzw. deren Portal) "mitlaufen". Hierbei ist
zu berücksichtigen, dass der Schutz direkt unterhalb der Wasserstrahlschneideeinrichtung
nicht vorhanden bzw. offen sein muss, um den Wasserstrahl nach unten hin, beispielsweise
in eine Wanne, durchzulassen.
[0050] Eine rollo- oder plisseartige Verstellbarkeit ermöglicht hierbei eine besondere Ausgestaltung,
bei welcher ein Ende des Schutzes mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung in Förderrichtung
bewegungsgekoppelt ist. In diesem Sinne kann das eine Ende des Schutzes beispielsweise
an dem Portal der Wasserstrahlschneideeinrichtung angeordnet werden und mit diesem
mitlaufen. Verfährt das Portal bzw. die Wasserstrahlschneideeinrichtung dann in Richtung
des Schutzes kann dieser rollo- oder plisseeartig zusammengeschoben werden. Hierbei
kann insbesondere eine Faltenbildung auftreten. Vorteilhafterweise ist der Schutz
dabei seitlich geführt, eben nach Art eines Rollos oder eines Plissees. Verfährt die
Wasserstrahlschneideeinrichtung in Richtung von dem Schutz weg, so kann dieser im
Wesentlichen gespannt oder langgezogen werden und sich insbesondere entfalten.
[0051] Dem Rückspritz- oder Akustikschutz können hierzu, insbesondere quer zur Förderrichtung
angeordnete, Haltestreben zugeordnet sein, welche in seitlichen, sich in Förderrichtung
erstreckenden Führungen laufen und jeweils mit einem Abschnitt des Schutzes verbunden
sind, um eine rollo- oder plisseeartige Anordnung zu erhalten.
[0052] Besonders vorteilhaft ist die Vorrichtung dann ausgestaltet, sofern in Förderrichtung
vor und hinter der Wasserstrahlschneideinrichtung jeweils ein Rückspritz- oder Akustikschutz
angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine Symmetrie erreicht werden und es kann erreicht
werden, dass nahezu der gesamte Bereich einer unterhalb der Förderebene angeordneten
Wanne abgedeckt ist (mit Ausnahme des Bereiches, in welchem die Wasserstrahlschneideeinrichtung
in die Wanne hineinspritzt). Insbesondere können die sich zugewandten Enden beider
Schütze an dem Portal der Wasserstrahlschneideeinrichtung angeordnet sein und die
einander entfernten Enden beider Schutzgehäuse unbeweglich festgelegt sein (beispielsweise
am Gehäuse oder in der Wanne).
[0053] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt durch
ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst.
[0054] Das erfindungsgemäße Verfahren kann hierbei insbesondere unter Verwendung einer Wasserstrahlschneidevorrichtung
gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11 erfolgen.
[0055] Sämtliche in Verbindung mit den Patentansprüchen 1 bis 11 vorgebrachten Merkmale
und Vorteile sind somit auch analog auf das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Patentanspruch
12 übertragbar und umgekehrt. Die Merkmale und Vorteile werden lediglich aus Gründen
der Übersichtlichkeit an dieser Stelle nicht gesondert wiederholt.
[0056] Die in Patentanspruch 12 beschriebenen Verfahrensschritte können insbesondere chronologisch
nach der angeführten Reihenfolge erfolgen.
[0057] Es können aber in Anbetracht der obigen Rückbezüge auf die Patentansprüche 1 bis
11 selbstverständlich auch alle mit den Patentansprüchen 1 bis 11 verbundenen Verfahrensschritte
durchgeführt werden. So kann beispielsweise ein Förderband aus Metall oder Stahl,
insbesondere Edelstahl, gewählt werden, welches insbesondere als Drahtgeflecht ausgebildet
sein kann. Weiter kann die Wasserstrahlschneideeinrichtung beispielsweise gemeinsam
mit einem oder mehreren Stützbalken und/oder einem Einzugsbalken verfahren werden.
Der Vorgang des Verfahrens des Einzugsbalkens und/oder der Wasserstrahlschneideeinrichtung
kann insbesondere auch mit der Verfahrbewegung der Auflagefläche bzw. des Förderbandes
synchronisiert werden, insbesondere um ein harmonisches Einziehen eines Körpers zu
ermöglichen. Zudem können auch Rückspritz- und/oder Akustikschütze an einem Portal
jedenfalls teilbefestigt werden, um die Schütze mit dem Portal oder der Wasserstrahlschneideeinrichtung
zu verfahren und die jeweils nicht von der Wasserstrahlschneideeinrichtung abgedeckten
Bereiche einer unterhalb der Auflagefläche angeordneten Wanne abzudecken.
[0058] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich auf Grund der nun folgenden Figurenbeschreibung
sowie an Hand der gegebenenfalls nicht beschriebenen Unteransprüche.
[0059] In den Figuren zeigen:
- Fig.1a
- eine oben bereits hinreichend erläuterte schematische Darstellung der Vorrichtung
des Standes der Technik,
- Fig. 1b
- in einer Ansicht gemäß Ansichtspfeil Ib in Fig. 1 a eine entsprechende Auflagefläche
des Standes der Technik,
- Fig. 2
- in einer schematischen, perspektivischen Schrägaufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
bei geschlossener Abdeckung und aufliegendem Körper,
- Fig. 3
- in einer Ansicht gemäß Ansichtspfeil III in Fig. 2 eine sehr schematische perspektivische
Schrägaufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung bei geöffneter bzw. transparenter
Abdeckung und abgeschnittener Darstellung des Förderbandes,
- Fig. 4
- eine sehr schematische Aufsicht auf einen Abschnitt einer Auflagefläche des Förderbandes
gemäß dem in Fig. 3 mit IV gekennzeichneten Bereich,
- Fig. 5
- eine sehr perspektivische Schrägaufsicht auf einen Abstützungsbereich der Auflagefläche
bzw. des Förderbandes gemäß Bereich V in Fig. 3 mit zwei exemplarischen Stützbalken
und zwei in Förderrichtung verlaufenden stationären Messerblechen,
- Fig. 6
- in einer schematischen seitlichen Schnittansicht etwa gemäß dem Ansichtspfeil VI in
Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung bei abgesenktem Einzugsbalken,
- Fig. 7
- in einer Ansicht gemäß Fig. 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung bei abgesenkter Wasserstrahlschneideeinrichtung,
- Fig. 8
- in einer Ansicht gemäß den Fig. 6 und 7 einen Teilbereich dieser Figuren unter Fortlassung
des Einzugsbalkens, jedoch bei teiltransparenter Wanne und
- Fig. 9
- in einer Ansicht gemäß Fig. 8 die erfindungsgemäße Vorrichtung bei im Vergleich zu
Fig. 8 verfahrenem Portal.
[0060] Der nachfolgenden Figurenbeschreibung sei vorangestellt, dass gleiche oder vergleichbare
Teile gegebenenfalls mit identischen Bezugszeichen versehen sind, teilweise unter
Hinzufügung kleiner Buchstaben oder von Apostrophs.
[0061] Fig. 2 zeigt dabei zunächst eine sehr schematische, perspektivische Schrägaufsicht
auf eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidevorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 gliedert
sich dabei ausweislich Fig. 2 grundsätzlich in drei Bereiche, nämlich einen entlang
der Förderrichtung F ersten, vorderen Auflagebereich 13, einen in Förderrichtung F
mittleren Bearbeitungsbereich 14 und in Förderrichtung F letzten, hinteren Entnahmebereich
15.
[0062] In dem dargestellten Beispiel ist in dem Entnahmebereich 15 ein blockförmiger Körper
16 dargestellt, welcher bereits bearbeitet ist (auch wenn dies in Fig. 2 nicht explizit
dargestellt oder erkenntlich sein mag). Anstelle eines blockförmigen Körpers, welcher
beispielsweise als Fasermatte oder Ähnliches ausgebildet sein kann, kann selbstverständlich
auch ein flächiger Körper nach Art einer Folie, einer Lederhaut oder Ähnliches bearbeitet
werden.
[0063] Die in Fig. 2 dargestellte Position des Körpers 16 zeigt somit den Abschluss des
Bearbeitungs- oder Schneideprozesses, in welchem der Körper 16 grundsätzlich zunächst
im Auflagebereich 13 aufgelegt, durch den Bearbeitungsbereich 14 hindurchbefördert
und dann im Entnahmebereich 15 ausgeworfen wird.
[0064] Das Fördern des Körpers 16 in Förderrichtung F wird hierbei von einem umlaufenden
Förderband 17 ermöglicht, welches eine Auflagefläche 12 für den Körper 16 bereitstellt.
Das Förderband 17 ist hierbei endlos umlaufend ausgebildet und wird an mehreren Umlenkachsen
18a, 18b, 18c, 18d nach Art eines umlaufend gelenkten Förderbandes gelenkt.
[0065] Der obere Abschnitt 19 des Förderbandes 17 bildet hierbei die Förderebene E aus,
auf welcher der Körper 16 aufliegt. Dieser obere Abschnitt 19 des Förderbandes 17
wird zum Fördern des Körpers 16 in Förderrichtung F bewegt (kann aber je nach Anforderung
grundsätzlich auch entgegen der Förderrichtung F bewegbar sein). Ein unterer Abschnitt
20 des Förderbandes 17 verläuft dann unterhalb der Förderebene E. Auf diesem unteren
Abschnitt 20 liegt der Körper 16 dann nicht mehr auf. Der untere Abschnitt 20 wird
dabei typischerweise entgegen der Förderrichtung F in Richtung des Auflagebereiches
13 zurückbewegt oder befördert.
[0066] Ein Körper 16 kann im Auslagebereich 13 beispielsweise manuell auf das Förderband
17 im oberen Abschnitt 19 aufgelegt werden. Während eines Auflagevorganges ist das
Förderband 17 typischerweise angehalten.
[0067] Alternativ, insbesondere für den Fall, dass der Körper als Endlosmaterial ausgebildet
ist, also beispielsweise als flächiger Körper, welcher von einer Rolle abgezogen wird,
kann dem Auflagebereich 13 eine Rollenhalterung oder Ähnliches zugeordnet werden.
In diesem Fall kann der Körper, jedenfalls abschnittsweise, von der Rollenhalterung
bzw. dem Materialspender, auch automatisch abgezogen und auf die Auflagefläche im
Auflagebereich 13 aufgebracht werden (dies wird später noch genauer beschrieben).
[0068] Anschließend kann der Körper mit Hilfe des Förderbandes 17 in Förderrichtung F in
den Bearbeitungsbereich 14 verfahren und dort geschnitten werden. Der Bearbeitungsbereich
14 weist ausweislich Fig. 2 grundsätzlich eine Abdeckung 21 bzw. ein Gehäuse auf.
Innerhalb des Gehäuses ist eine in Fig. 2 nicht dargestellte Wasserstrahlschneideeinrichtung
angeordnet, welche den Körper 16 schneiden kann. Beispielsweise können Werkstücke
oder bestimmte Formen nach Vorgabe aus dem Körper 16 herausgeschnitten werden.
[0069] Fig. 2 lässt sich aber bereits entnehmen, dass unterhalb der Förderebene, zur Aufnahme
des Schneidewassers, eine nach oben, also zur Förderebene E hin, offene Auffangwanne
22 angeordnet ist, die das Wasser auffängt, welches beim Schneidevorgang von der Wasserstrahlschneideeinrichtung
abgegeben wird. Der Wanne 22 kann hierbei beispielsweise ein Auslauf zugeordnet werden,
damit das Wasser geordnet ablaufen kann. Alternativ kann die Wanne auch eine derartige
Kapazität aufweisen, dass das Wasser in einem gesonderten Bearbeitungsschritt abgelassen
werden kann.
[0070] Fig. 2 lässt sich insbesondere entnehmen, dass das Förderband 17 bzw. der untere
Abschnitt 20 dieses Förderbandes 17 unterhalb der Wanne 22 entlang geführt wird. Der
jeweils untere Abschnitt 20 des Förderbandes 17 kann hierbei insbesondere entgegen
der Förderrichtung F unterhalb der Wanne 22 zum Auflagebereich 13 zurückgeführt werden.
Schließlich ist bezüglich des Bearbeitungsbereiches 14 abschließend anzumerken, dass
dieser typischerweise auch Türen 23 oder Klappen oder Ähnliches aufweisen kann, um
einem Nutzer Zugang zur nicht dargestellten Wasserstrahlschneideeinrichtung oder dem
ihr zugeordneten Portal zu ermöglichen.
[0071] Die Abdeckung 21 weist einen gewissen Abstand zur Transportebene E (oder je ein Eintritts-
und ein Austrittstor) auf, was ermöglicht, dass entsprechend hohe blockförmige Körper
noch problemlos oberhalb der Förderebene E durch den Bearbeitungsbereich 14 hindurch
beförderbar sind, ohne an die Abdeckung 21 zu stoßen und somit festzuhängen. Auf den
inneren Aufbau des Bearbeitungsbereiches 14 wird nachfolgend noch sehr viel genauer
eingegangen.
[0072] Nachdem der Körper 16 im Bearbeitungsbereich 14 geschnitten wurde, wozu insbesondere
erneut das Förderband 17 angehalten wurde, kann das Förderband 17 den Körper 16 aus
dem Bearbeitungsbereich 14 in den Entnahmebereich 15 befördern und sobald sich der
Körper ausreichend in diesem Bereich befindet, insbesondere wieder anhalten (alternativ
kann das Förderband 17 den Körper auch automatisch auf einen weiteren Entnahmetisch
oder Ähnliches befördern).
[0073] In dem Entnahmebereich 15 (also beispielsweise noch auf dem Förderband 17 aufliegend
oder bereits von dem Förderband 17 auf einen externen Entnahmetisch weitergeleitet)
kann ein Nutzer dann die aus dem Körper herausgeschnittenen Werkstücke entnehmen.
Hierzu kann er beispielsweise von einer Projektionseinheit unterstützt werden, welche
oberhalb des Entnahmebereiches 15 angeordnet sein kann (in Fig. 2 nicht dargestellt)
und dem Nutzer durch Projektion der Umrisse der Werkstücke aufzeigt, wo die entnehmbaren
Werkstücke zu erwarten sind. Alternativ kann dem Entnahmebereich 15 aber selbstverständlich
auch eine automatische Entnahmeeinrichtung, wie beispielweise ein Roboterarm oder
Ähnliches, zugeordnet sein, welche die Werkstücke automatisch aus dem Körper entnimmt
und insbesondere anschließend auch den Rest des Körpers 16 entnimmt bzw. entsorgt.
[0074] In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Förderband 17 bis ganz
in den rechten Bereich (bei der Umlenkachse 18b). Alternativ könnte das Förderband
17 auch sehr viel kürzer ausgestaltet sein und in dem Bereich des in Fig. 2 dargestellten
Körpers 16 könnte der Körper bereits auf einem von dem Förderband separaten Auflagetisch
aufliegen oder Ähnliches.
[0075] Fig. 3 zeigt die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 2 in einer Ansicht etwa gemäß Ansichtspfeil
III in Fig. 2 in einer stark vereinfachten, teiltransparenten, schematischen, perspektivischen
Ansicht. Insbesondere ist das Förderband 17 gemäß Fig. 3 abgebrochen und die Abdeckung
21 teiltransparent dargestellt. Die Abdeckung 21 gibt somit den Blick auf das Innere
des Bearbeitungsbereiches 14 frei (anders ausgedrückt auf das, was in der Abdeckung
21 angeordnet ist). Hierbei zeigt sich insbesondere, dass innerhalb der Abdeckung
21 ein Portal 24 angeordnet ist mit einem Haupthaltebalken 25, welcher sich im Wesentlichen
quer oder orthogonal zur Förderrichtung F entlang einer Querrichtung Q erstreckt.
[0076] Das Portal 24 samt Haupthaltebalken 25 ist dabei in und entgegen der Förderrichtung
F (insbesondere innerhalb der Abdeckung 21) verfahrbar. Hierzu sind (in Fig. 3 der
Übersichtlichkeit halber fortgelassene) Führungs- und Antriebselemente vorgesehen.
Der Vorrichtung 10 kann zur Steuerung des Portals 24 etwa auch eine in den Figuren
nicht dargestellte Steuereinheit auf herkömmliche Art und Weise zugeordnet sein.
[0077] An dem Haupthaltebalken 25 sind ausweislich Fig. 3 zwei separat verfahrbare Wasserstrahlschneideeinrichtungen
11 und 11a beweglich angeordnet (welche im Folgenden der Einfachheit halber als Wasserstrahleinrichtungen
11 bezeichnet werden). Die Wasserstrahleinrichtungen 11 sind aufgrund ihrer Anbringung
an dem Haupthaltebalken 25 gemeinsam mit dem Portal 24 in oder entgegen der Förderrichtung
F verfahrbar. Sie können aber auch entlang des Haupthaltebalkens 25 in Querrichtung
Q separat verfahren werden. Schließlich sind (in Fig. 3 nicht dargestellte) Mittel
zur Verfahrung der Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11 in Vertikalrichtung V, im
Wesentlichen orthogonal zur Förderebene E, vorgesehen. Hiermit können die Wasserstrahlschneideeinrichtungen
11 an den auf der Förderebene E aufliegenden Körper (in Fig. 3 nicht dargestellt)
zur Erzielung eines notwendigen Schneideabstandes herangefahren werden. Entsprechende
Vertikalführungen sind in Fig. 3 zwar nicht dargestellt (bzw. verdeckt), können aber
auf bekannte Weise vorgesehen werden.
[0078] Die Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11 sind somit im Wesentlichen entlang dreier
Richtungen bewegbar und weisen somit drei Freiheitsgrade auf.
[0079] Das Portal 24 weist zudem in Querrichtung Q beidseitig der Schneideeinrichtungen
11 vertikale Nebenhaltebalken 26 auf, von welchen in Fig. 3 lediglich der linke dargestellt
ist (der rechte wird insbesondere von den Gehäuseverstrebungen verdeckt). Die Nebenhaltebalken
26 weisen hierbei mehrere Funktionen auf: So ist dem Nebenhaltebalken 26 zunächst
ein Einzugsbalken 27 zugeordnet, welcher nachfolgende noch genauer beschrieben werden
wird. Der Einzugsbalken 27 ist demnach gemeinsam mit dem Portal 24 in und entgegen
der Förderrichtung F verfahrbar. Zudem ist er in Förderrichtung F (bezüglich seiner
Anordnungsebene) vor den Wasserstrahlschneideinrichtungen 11 angeordnet. Insbesondere
kann er entlang der Nebenhaltebalken 26 in Vertikalrichtung V höhenverfahrbar ausgebildet
sein. Aus der in Fig. 3 dargestellten, angehobenen Position kann der Balken insbesondere
auf die Förderebene E abgesenkt werden, um den nicht dargestellten Körper zu beaufschlagen
und insbesondere einzuklemmen.
[0080] Am unteren Ende der Nebenhaltebalken 26 sind diese zudem an zwei weitere sogenannte
Stützbalken 28 und 29 angebunden. Diese Stützbalken 28 und 29 erstrecken sich (wie
der Einzugsbalken 27) quer zur Förderrichtung F, also in Querrichtung Q, über die
gesamte Breite des Förderbandes 17. Der in Förderrichtung F vordere Stützbalken 28
ist etwa in der Anordnungsebene des Einzugsbalkens 27 angeordnet (also insbesondere
in Förderrichtung F vor den Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11), während der hintere
Stützbalken 29 typischerweise in Förderrichtung F hinter der Ebene der Wasserstrahlschneideeinrichtungen
11 angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die beiden Stützbalken 28 und 29 beidseitig
der Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11 angeordnet (jedenfalls in Aufsicht). Auf
die Funktion dieser Stützbalken 28 und 29 wird ebenfalls noch separat eingegangen
werden.
[0081] Grundsätzlich dienen diese aber einer Abstützung des Förderbandes 17 bzw. der Auflagefläche
12 im Bereich der Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11. Sie sind hierzu insbesondere
unterhalb der Förderebene E angeordnet, welche gerade von dem oberen Abschnitt 19
des Förderbandes 17 ausgebildet bzw. aufgespannt wird. Beide Stützbalken 28 und 29
sind fest an den Nebenhaltebalken 26 angeordnet, so dass sie gemeinsam mit dem Portal
24 in und entgegen der Förderrichtung F verfahrbar sind. Sie sind daher bezüglich
der Förderrichtung F relativ zu den Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11 fest und
unverstellbar angeordnet.
[0082] Neben den Stützbalken 28 und 29 weist die Vorrichtung 10, insbesondere im Bearbeitungsbereich
14, zum Stützen mehrere, insbesondere unbeweglich angeordnete, in Längs- oder Förderrichtung
F ausgerichtete Haltestege 30 auf. Auf diesen Haltestegen 30 liegt das Förderband
17 mit seinem oberen Abschnitt 19 (jedenfalls im Bearbeitungsbereich) ebenfalls auf.
Diese Haltestege 30 können als Messerbleche ausgebildet sein und werden ebenfalls
später noch genauer beschrieben.
[0083] Gemeinsam mit den Stützbalken 28 und 29 dienen sie der Lagerung des Förderbandes
17 im Bearbeitungsbereich 14, wobei die Struktur dieses Förderbandes 17 gemäß Fig.
4 etwas genauer erläutert werden soll. So stellt Fig. 4 beispielsweise einen in Fig.
3 mit IV gekennzeichneten Bereich des Förderbandes 17 in einer vergrößerten, sehr
schematischen Ansicht dar. Die Ansicht gemäß Fig. 4 ist insbesondere abgeschnitten
dargestellt.
[0084] Wie sich Fig. 4 dabei leicht entnehmen lässt, ist das Förderband 17 seiner Struktur
nach als Drahtgeflecht ausgebildet. Hierfür sind zahlreiche Drähte 31a bis 31m vorgesehen,
welche sich insbesondere in Querrichtung Q erstrecken können. Die Drähte 31 sind jedoch
nicht gerade ausgebildet, sondern weisen jeweils versetzte Maschenabschnitte 32 auf,
welche hinsichtlich der Haupterstreckungsrichtung seitlich etwas vorspringen. Insbesondere
können die seitlich vorspringenden Abschnitte 32 und die seitlich nicht vorspringenden
Abschnitte 33 in etwa gleich lang ausgebildet sein. Im Bereich der Verbindungsstellen
34 zwischen den beiden Abschnitten 32 und 33 können die Drähte 31 flechtartige Verbindungen
zu ihren jeweiligen Nachbardrähten 31 aufweisen.
[0085] Auf diese Weise wird ein Drahtgeflecht bereitgestellt, welches aufgrund der verwendeten
Materialien einerseits robust genug ausgebildet ist, um Wasserstrahlschneidevorgänge
unbeschadet zu überstehen. Andererseits kann das Drahtgeflecht aus der Förderebene
E an den Umlenkachsen 18 (vgl. Fig. 2) ohne weiteres aus der Ebene E abgelenkt und
umgelenkt werden, was beim Stand der Technik aufgrund der großen Bauhöhen nicht möglich
ist. Vorliegend weisen die Drähte 31 nämlich jeweils eine Breite b auf, welche im
Wesentlichen der Bauhöhe d (in Fig. 4 nicht dargestellt) des Förderbandes entspricht.
[0086] Zur Erstellung des Drahtgeflechtes können insbesondere Runddrähte verwendet werden,
welche aus Metall oder Stahl, insbesondere jedoch aus Edelstahl, bestehen.
[0087] Wasserdurchlässe werden von den Löchern/Öffnungen 45 bereitgestellt.
[0088] Dieses drahtgeflechtartige Förderband 17 wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
10 im Bereich der Wasserstrahlschneideeinrichtungen 11, wie bereits unter Verweis
auf Fig. 3 angedeutet, von zwei Stützbalken 28 und 29 gestützt, welche in Fig. 5 vergrößert
dargestellt sind. Fig. 5 zeigt hierbei einen Ausschnitt aus Fig. 3, welcher in Fig.
3 mit V gekennzeichnet ist. Fig. 5 zeigt die abgebrochen dargestellten Stützbalken
28 und 29, welche in und entgegen der Förderrichtung F, wie bereits beschrieben, verfahrbar
sind. Die Anordnung der Stützbalken 28 und 29 an dem Portal 24 bzw. dem Nebenhaltebalken
26 ist in Fig. 5 der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Vielmehr wird deutlich,
dass die Stützbalken 28 und 29 im Wesentlichen einen Abstand a zueinander aufweisen,
wobei etwa in einem Abstand a/2, oberhalb der in Fig. 5 dargestellten Ebene die Wasserstrahleinrichtungen
11 angeordnet wären.
[0089] Wie bereits beschrieben, ist das auf der Konstruktion gemäß Fig. 5 grundsätzlich
aufliegende Förderband 17 in Fig. 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Damit sich die beiden Stützbalken 28 und 29 aber möglichst reibungsfrei an der Unterseite
des Förderbandes 17 in oder entgegen der Förderrichtung F bewegen können, sind die
beiden Stützbalken 28 und 29 aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere auf Polyethylen-Basis,
beispielsweise aus Teflon oder Ähnlichem, ausgebildet (Für das Material der Umlenkrollen
18 gilt im Übrigen das Gleiche).
[0090] Die beiden Balken 28, 29 weisen zudem Aufnahmeschlitze 34 für die in Förderrichtung
F ausgerichteten Haltestege oder Messerbleche 30 auf. Die Messerbleche 30 sind ortsfest
angeordnet und die Stützbalken 28 und 29 können entlang der Messerbleche 30 in oder
entgegen der Förderrichtung F verfahren werden. Die Messerbleche sind dabei hinsichtlich
ihres Querschnittes zur obersten Auflagelinie 34 (jedenfalls im allerobersten Bereich)
verjüngend ausgebildet. Hierzu kann die Oberkante 34 der Messerbleche beispielsweise
leicht abgerundet sein oder spitz zulaufen. Dies dient insbesondere einer besseren
Auflage des nicht dargestellten Förderbandes 17 auf den Messerblechen 30 und andererseits
eines optimierten Schnittes der Wasserstrahlschneideeinrichtung 11, da die Wasserstrahlschneideeinrichtung
11 ja ohne weiteres während des Schneidens über die Messerbleche 30 hinweggefahren
wird.
[0091] Fig. 6 zeigt einen sehr schematischen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
10 unter Fortlassung diverser Bauteile in einer sehr schematischen Ansicht, wobei
der Auflagefläche 12 ein flächiger Körper 16, beispielsweise eine Folie oder ähnliches
zugeordnet ist. Dieser kann von einem Spender 46 (beispielsweise einer Rollenhalterung)
entnommen oder abgewickelt werden. Fig. 6 stellt dabei insbesondere einen abgesenkten
Einzugsbalken 27 dar, wobei zunächst ersichtlich ist, dass der Einzugsbalken 27 grundsätzlich
in Vertikalrichtung V verlagerbar ist und in einer Querebene gemeinsam mit dem in
Förderrichtung F vorderen Stützbalken 28 angeordnet ist.
[0092] In der in Fig. 6 dargestellten Position kann der Einzugsbalken 27 derart abgesenkt
sein, dass der Körper 16, gemeinsam mit der Auflagefläche 12 zwischen Einzugsbalken
27 und Stützbalken 28 eingeklemmt oder jedenfalls beaufschlagt wird. Dies kann einem
Einziehen des Körpers 16 bzw. eines weiteren Abschnittes des Körpers 16 in den Bearbeitungsbereich
der Vorrichtung 10 dienen. So kann insbesondere der Körper 16 zwischen Einzugsbalken
27 und Stützbalken 28 eingeklemmt werden und dann das Portal 24 (in Fig. 6 nicht explizit
dargestellt) samt Einzugsbalken 27 und Stützbalken 28 in Förderrichtung F verlagert
werden (in Fig. 6 mit einem Pfeil angedeutet).
[0093] Insbesondere kann hierbei ein Signal an die Steuerung des Förderbandes 17 abgegeben
werden, dass das Förderband 17 in gleichem Maße oder mit gleicher Geschwindigkeit
ebenfalls (jedenfalls in seinem oberen Abschnitt 19) in Förderrichtung F verlagert
wird. Förderband 17 und Portal 24 sind somit hinsichtlich ihrer Bewegung in Förderrichtung
F synchronisiert. Hierdurch wird ein reibungsloses Einziehen des Körpers bzw. eines
weiteren Körperabschnittes in den Bearbeitungsbereich 14 der Vorrichtung 10 ermöglicht.
Das Einziehen erfolgt somit segmentartig.
[0094] Sobald der Körper 16 bezüglich seiner Abschnitte weit genug in den Bearbeitungsbereich
14 hereingelangt ist, kann der Einzugsbalken 27 wieder in Vertikalrichtung V nach
oben verlagert werden und ein Schneideprozess kann beginnen. Zum Beginn des Schneideprozesses
wurde dann die Schneideeinrichtung 11, wie in Fig. 6 dargestellt, in Vertikalrichtung
V nach unten verlagert.
[0095] Fig. 7 zeigt dann einen (nicht unbedingt Fig. 6 nachfolgenden) Schneideprozess, bei
welchem die Wasserstrahlschneideeinrichtung 11 mit Hilfe eines Wasserstrahles 35 auf
den Körper 16 einwirkt, um diesen zu schneiden. Der Stützbalken 27 befindet sich während
eines Schneideprozesses üblicherweise in einer angehobenen Stellung gemäß Fig. 7.
Der Körper 16 und insbesondere die Auflagefläche 12 liegen in ihrem unmittelbar zu
schneidenden Bereich ausweislich Fig. 7 etwa mittig zwischen den beiden Stützbalken
28 und 29 auf. Die Stützbalken 28 und 29 stützen somit den zu bearbeitenden Bereich
des Körpers 16 bzw. den entsprechenden Bereich der Auflagefläche 12 des Förderbandes
17. Mithin ermöglichen sie aber aufgrund ihrer Beabstandungen, dass das Wasser des
Wasserstrahls 35 nach Durchdringen des Körpers durch die beiden Balken 28 und 29 hindurch
in die Wanne 22 gelangen kann.
[0096] Damit das Wasser aus der Wanne 22 nicht wieder herausspritzt, zeigt Fig. 8 in einer
sehr schematischen Darstellung (etwa gemäß Fig. 7 unter Fortlassung anderer bzw. weiterer
Elemente) ein, insbesondere der Wanne 22 zugeordnetes, Spritzschutzsystem 36, welches
einen ersten Spritzschutz 37 und einen zweiten Spritzschutz 38 aufweist. Hierzu weist
beispielsweise die Wanne 22 integral an ihrem oberen Randbereich eine Schutzführung
39 auf, entlang welcher sich der Schutz 36 erstrecken kann. Die Schutzführung 39 kann
aber selbstverständlich auch separat von der Wanne 22 von der Vorrichtung 10 bereitgestellt
werden.
[0097] Entscheidend ist hierbei insbesondere, dass der Spritzschuss 37, 38 unterhalb der
Förderebene E angeordnet ist, damit der Körper 16 vor zurückspritzendem Wasser geschützt
wird. Der Spritzschutz 37 wie auch der Spritzschuss 38 weisen jeweils eine Abdeckplane
40 auf, welche beispielsweise aus LKW-Plane oder Ähnlichem ausgebildet sein kann und
welche sich typischerweise über die gesamte Breite der Wanne 22 (bezüglich der Figurenebene
der Fig. 8, also in die Ebene und aus der Ebene heraus) erstreckt. Die Plane 40 weist
dabei einen rollo- oder plisseeartigen Führungsaufbau auf: So ist ein erstes Ende
41 der Plane 40 typischerweise vorrichtungsfest oder wannenfest, also unbeweglich
zur Vorrichtung 10, befestigt. Das jeweils andere Ende 42 ist relativ zur Schneideeinrichtung
11 fest angeordnet, kann also beispielsweise an dem in Fig. 8 nicht dargestellten
Portal 24 (insbesondere an den Nebenhaltebalken 26) angeordnet sein. Mit anderen Worten
bewegt sich das Ende 42 stets mit der Schneideeinheit 11 (und den Stützbalken 28 und
29) mit.
[0098] Je nach Position der Wasserstrahlschneideeinrichtung 11 zieht sich die Plane 40 somit
zusammen (vgl. Fig. 8 den Spritzschutz 37) oder entfaltet sich (vgl. Fig. 8 Spritzschutz
38). Der Spritzschutz 37 und der Spritzschutz 38 verhindern somit, dass Wasser nach
oben aus der Wanne 22 gelangen kann. Zudem bietet das Spritzschutzsystem 36 auch einen
Akustikschutz, da das Geräusch, welches beim Eindringen oder Auftreffen auf den Wannenboden
entsteht, von der Plane 40 gedämpft wird.
[0099] Der Spritzschutz 37 und der Spritzschutz 38 lassen lediglich im Bereich unmittelbar
unter der Wasserstrahlschneideeinrichtung 11 eine Schneidelücke 42 frei, durch die
hindurch der Wasserstrahl in die Wanne eintreten kann. Diese Lücke kann sich vorzugsweise
über die gesamte Breite der Wanne 22 erstrecken, da die Wasserstrahlschneideeinrichtung
typischerweise auch über die gesamte Breite der Wanne verfahren werden kann. Ein Spritzschutz
ist hier aufgrund des herrschenden Unterdrucks nicht notwendig.
[0100] Schließlich zeigt Fig. 9 eine in Förderrichtung F im Vergleich zu Fig. 8 leicht verfahrene
Schneideeinrichtung 11, welche verdeutlicht, dass sich in diesem Fall der Spritzschutz
37 entfaltet und der Spritzschutz 38 faltet. Dies liegt insbesondere daran, dass den
Planen 40 in der Führung 39 geführte Haltestege 44 zugeordnet sind, welche in und
entgegen der Förderrichtung F entlang der Führung oder Führungsschiene 39 im Wesentlichen
frei beweglich sind, jedenfalls im Rahmen der Einspannung der Planenenden 41 und 42.
1. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) für flächige oder blockförmige, vorzugsweise
biegeschlaffe, Körper (16), insbesondere technische Textilien oder Tierhäute, umfassend
eine Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) zum Schneiden des Körpers (16) sowie eine
bewegliche Auflagefläche (12) für den Körper (16), wobei die bewegliche Auflagefläche
(12) in einer Förderebene (E) zumindest abschnittsweise in den Wirkbereich der Wasserstrahlschneideeinrichtung
(11) verfahrbar ist und wobei die Auflagefläche (12) in Schneiderichtung Wasserdurchlässe
(45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (12) als Teil eines umlaufenden Förderbandes (17) ausgebildet ist.
2. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (17) im Wesentlichen aus Metall oder Stahl, insbesondere Edelstahl,
besteht.
3. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (17) im Wesentlichen als Drahtgeflecht ausgebildet ist.
4. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Förderebene (E) eine Wanne (22) zum Auffangen des Schneidwassers (35)
angeordnet ist, wobei das Förderband (17) insbesondere unterhalb der Wanne (22) zurückgeführt
wird.
5. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Förderebene (E), quer zur Förderrichtung (F) mindestens ein, insbesondere
in Förderrichtung (F) verfahrbarer, der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) zugeordneter
Stützbalken (28, 29), angeordnet ist, welcher vorzugsweise einen Balken eines in Förderrichtung
(F) versetzten Stützbalkenpaares (28, 29) ausbildet.
6. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbalken (28, 29) gemeinsam mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) verfahrbar
ist, wobei Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) und Stützbalken (28, 29) insbesondere
an einem gemeinsamen Halteportal (24) befestigt sind.
7. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbalken (28, 29) im wesentlichen aus, vorzugsweise thermoplastischem, Kunststoff,
insbesondere auf Polyethylenbasis, besteht.
8. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Förderebene (E), quer zur Förderrichtung (F) ein, insbesondere in Förderrichtung
(F) verfahrbarer, höhenverfahrbarer Einzugsbalken (27), angeordnet ist, welcher vorzugsweise
zusammen mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) und/oder einem unterhalb der
Förderebene (E), quer zur Förderrichtung (F) angeordneten Stützbalken (28, 29) an
einem gemeinsamen Halteportal (24) befestigt ist.
9. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Förderebene (E), insbesondere auch unterhalb eines Stützbalkens (28,
29), ein, vorzugsweise planenartiger, Rückspritz- und/oder Akustikschutz (37, 38)
angeordnet ist, insbesondere über- oder innerhalb einer Wanne (22) zum Auffangen des
Schneidwassers (35).
10. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückspritz- und/oder Akustikschutz (37, 38) rollo-oder plisseeartig verstellbar
ausgebildet ist, wobei insbesondere ein Ende (42) des Rückspritz- und/oder Akustikschutzes
(37, 38) mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) in Förderrichtung (F) bewegungsgekoppelt
ist.
11. Wasserstrahlschneidevorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (F) vor und hinter der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) jeweils
ein Rückspritz- und/oder Akustikschutz (37, 38) angeordnet ist, wobei insbesondere
vorgesehen ist, dass vorderer und hinterer Schutz (37, 38) unterhalb der Wasserstrahlschneideeinrichtung
(11) eine Schneidelücke (43) ausbilden.
12. Verfahren zum Wasserstrahlschneiden flächiger oder blockförmiger, vorzugsweise biegeschlaffer,
Körper (16), insbesondere technischer Textilien oder Tierhäute, umfassend die Schritte
• Bereitstellen eines geeigneten, mit Wasserdurchlässen (45) versehenen Förderbandes
(17),
• Auflegen eines Körpers (16) oder eines Körperabschnitts auf eine Auflagefläche (12)
des Förderbandes (17),
• Verfahren des Förderbandes (17) derart, dass die Auflagefläche (12) in den Wirkbereich
einer Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) gelangt,
• Schneiden des Körpers (16) bzw. des Körperabschnitts mit der Wasserstrahlschneideeinrichtung
(11),
• Verfahren des Förderbandes (17) derart, dass die Auflagefläche (12) aus dem Wirkbereich
der Wasserstrahlschneideeinrichtung (11) heraus gelangt,
• Befreien der Auflagefläche (12) von dem Körper (16) und Rückführung der Auflagefläche
(12), insbesondere an der Unterseite (20) des umlaufenden Förderbandes (17).