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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herausarbeiten von
kleinteiligen Objekten aus plattenförmigem Ausgangsmaterial, mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1.
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Eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs
1 ist aus der
DE 40
30 113 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird auf der
Spannplatte, die mit Bohrungen zur Ausbildung der Absaugkanäle versehen
ist, zunächst
eine begrenzt luftdurchlässige
Schicht angeordnet, bei der es sich um einen Bogen Filterpapier
handelt. Auf dem Filterpapier wird dann eine Platte aus dem zu bearbeitenden
Material angeordnet. Diese Platte wird durch Absaugen durch die
Bohrungen in der Spannplatte mit Hilfe einer Vakuumpumpe gespannt,
wobei sich das Vakuum in dem Filterpapier zwischen den einzelnen
Bohrungen in der Spannplatte seitlich ausdehnt. Die Bohrungen von
nur kleinem Durchmesser haben dabei eine Durchströmungsdrosselfunktion, die
verhindert, dass das Vakuum zusammenbricht, wenn die Platte aus
dem zu bearbeitendem Material nicht oberhalb aller Bohrungen in
der Spannplatte angeordnet ist oder einzelne oder mehrere dieser
Bohrungen beim Bearbeiten des plattenförmigen Ausgangsmaterials freigelegt
werden. Nach dem Bearbeiten des Ausgangsmaterials, bei dem kleinteilige Objekte
herausgearbeitet werden, wird die Absaugung durch die Bohrungen
in der Spannplatte beendet. Hierdurch geht der Unterdruck im Bereich
des Filterpapiers zurück,
und die verbleibenden Reste des plattenförmigen Ausgangsmaterials sowie
die hieraus herausgearbeiteten kleinteiligen Objekte können von
der begrenzt luftdurchlässigen
Schicht abgenommen werden. Es stellt sich jedoch heraus, dass dieses
Abnehmen, insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von kleinteiligen
Objekten vorliegt, eine vergleichsweise lange Zeit in Anspruch nimmt,
die von derselben Größenordnung
sein kann, wie die Zeit, die zum Herausarbeiten der kleinteiligen
Objekte aus dem plattenförmigen
Ausgangsmaterial benötigt
wurde. Mit anderen Worten geht die Zeit, die zum Abnehmen der kleinteiligen
Objekte von der luftdurchlässigen
Schicht bzw. der Spannplatte benötigt wird,
ganz erheblich in die Taktzeit der bekannten Vorrichtung ein.
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Weiterhin
sind sogenannten Folienschneideplotter bekannt, bei denen ein Verbundmaterial
bestehend aus einer selbstklebenden Folie und einer die Klebeseite
der selbstklebenden Folie rückwärtig abdeckenden,
durchgängigen
Adeckschicht mit einem Trennmesser bearbeitet wird. D.h., die Materialbearbeitung
erfolgt nicht materialabnehmend. Mit dem Trennmesser wird so in
das Verbundmaterial eingestochen, dass zwar die selbstklebende Folie durchschnitten
wird, dass aber die Abdeckschicht nicht vollständig durchstochen wird. Das
fertig bearbeitete Ausgangsmaterial, aus dem beispielsweise selbstklebende
Buchstaben herausgearbeitet wurden, kann aufgrund der noch zusammenhängenden Abdeckschicht
mit den darauf klebenden Selbstklebebuchstaben sehr schnell aus
dem Folienschneideplotter entfernt werden.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1 aufzuzeigen,
mit der die Taktzeiten beim Herausarbeiten der kleinteiligen Objekte
deutlich erhöht
werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Unteransprpüchen beschrieben.
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Die
Erfindung macht sich zunutze, dass bei der gattungsgemäßen Vorrichtung
ein Bogen aus Bahnenmaterial zwischen dem Ausgangsmaterial und der
Spannplatte angeordnet ist, der beim Herausarbeiten der kleinteiligen
Objekte aus dem Ausgangsmaterial nicht umlaufend um die kleinteiligen Objekte
durchstochen wird. D. h., dieser Bogen ist noch zusammenhängend und
kann zusammenhängend
von der Spannplatte herunter gezogen werden, wobei, sofern dieses
herunter Ziehen nicht zu schnell erfolgt, die kleinteiligen Objekte
in definierter Relativlage mitgenommen werden. Durch Auswahl des
bahnenförmigen
Materials des Bogen kann die Haftreibung der kleinteiligen Objekte
an dem Bogen auch erhöht
werden. Es geht hier aber nicht darum, das Ausgangsmaterial auf
dem Bogen aus Bahnenmaterial aufzukleben, um so zu einem Verbund ähnlich dem
Ausgangsmaterial eines Folienschneideplotters zu kommen, so dass
auch die kleinteiligen Objekte hinterher auf dem Bogen kleben. Vielmehr
kommt man bei der neuen Vorrichtung ohne eine solche Verklebung
aus, auch wenn Bahnenmaterial mit erhöhter Haftreibung eingesetzt
wird. Entsprechend kann auf den Aufwand für die Verklebung und auch auf spezielles
Bahnenmaterial für
die Verklebung verzichtet werden. Auch verbliebene Reste des Ausgangsmaterials
können
mit dem Bogen des Bahnenmaterials von der Spannplatte entfernt werden.
Ihre Entfernung kann aber auch bereits vorher vorgenommen werden,
insbesondere dann, wenn es sich um größere zusammenhängende Abschnitte
handelt.
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Bezüglich dessen,
was nach dem herunter Ziehen zusammen mit dem Bogen mit den kleinteiligen
Objekten geschieht, bietet die vorliegende Erfindung verschiedene
Alternativen. In jedem Fall sind die kleinteiligen Objekte in kürzester
Zeit von der Spannplatte entfernt, und dort kann eine neue Platte des
Ausgangsmaterials für
die Bearbeitung angeordnet werden.
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Der
Bogen mit den kleinteiligen Objekten kann von der Vakuumspannplatte
seitlich auf die Abstützplatte
herüber
gezogen wird. Diese Abstützplatte
kann die Platte eines verfahrbaren Tisches sein, mit dem die kleinteiligen
Objekte in eine nächste
Be- bzw. Verarbeitungsstation überführt werden.
Die Abstützplatte,
auf die die kleinteiligen Objekte herüber gezogen werden, ist so
angeordnet, dass sie mit der Unterseite des Bogens fluchtet. Hierdurch
werden Stöße oder
anderweitige Kräfte
auf die kleinteiligen Objekte beim Übergang von der Spannplatte
auf die Abstützplatte
vermieden.
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Die
Abstützplatte
kann auch ein Palettenboden sein und in dieser Form zum weiteren
Transportieren und/oder Handhaben der kleinteiligen Objekte verwendet
werden.
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Bei
der neuen Vorrichtung wird das Ausgangsmaterial auf der Spannplatte
gespannt, indem durch Absaugkanäle
in der Spannplatte abgesaugt wird, wobei der Bogen aus einem begrenzt
luftdurchlässigen
Bahnenmaterial besteht.
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Zum
herunter Ziehen des Bogens von der Vakuum-Spannplatte, die zuvor
zum Spannen des plattenförmigen
Ausgangsmaterials durch Unterdruck diente, wird Luft durch die Absaugkanäle in der Spannplatte
ausgeblasen. Hierdurch entsteht ein Luftpolster unter dem die kleinteiligen
Objekte tragenden Bogen, auf dem der Bogen mit besonders geringem
Widerstand seitlich von der Spannplatte herunter gezogen werden
kann.
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Der
Bogen, der mit den kleinteiligen Objekten von der Spannplatte herunter
gezogen wird, kann die einzige luftdurchlässige Schicht auf der Spannplatte
ausbilden. Bevorzugt ist es aber, wenn der Bogen auf einer weiteren
begrenzt luftdurchlässigen Schicht
auf der Spannplatte angeordnet wird, die beim Entfernen des Bogens
mit den kleinteiligen Objekten auf der Spannplatte verbleibt. Zu
diesem Zweck kann die begrenzt luftdurchlässige Schicht beispielsweise
mit einem Adhäsionsklebstoff
auf der Spannplatte fixiert werden. Auch bei der aus der
DE 40 30 113 A1 bekannten
Vorrichtung wird die begrenzt luftdurchlässige Schicht möglichst
mehrfach verwendet, um Kosten einzusparen, selbst wenn sie als Verbrauchsartikel
aus Filterpapier ausgebildet ist. Bei der neuen Vorrichtung ist
es daher aus Kostengründen
sinnvoll, die begrenzt luftdurchlässige Schicht nicht allein
aus dem Bogen auszubilden, der mit den kleinteiligen Objekten von
der Spannplatte herunter gezogen wird. Vielmehr ist es sinnvoll,
nur einen möglichst
geringen Teil der begrenzt luftdurchlässigen Schicht dem Bogen zuzuordnen.
Der Rest kann als weitere Schicht aus Filterpapier beispielsweise
mit einem Adhäsionsklebstoff
auf der Spannplatte fixiert werden, so dass er über einen längeren Zeitraum, d. h. die
Bearbeitung mehrerer Platten des Ausgangsmaterials hinweg benutzt
werden kann. Bei dieser Vorrichtungsvariante wird die unterhalb
des Bogens angeordnete weitere luftdurchlässige Schicht zudem durch den
Bogen vor Beschädigungen
durch das Material abnehmende Werkzeug, mit dem das Ausgangsmaterial
bearbeitet wird, geschützt.
Ihre Standzeit wird hierdurch erheblich erhöht.
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Gleichzeitig
stellt sich heraus, dass an das Bahnenmaterial für den Bogen, wenn dieses zusätzlich zu
einer weiteren begrenzt luftdurchlässigen Schicht eingesetzt wird,
nur geringe Anforderungen gestellt werden. So kann als Bahnenmaterial
für den Bogen
Zeitungspapier verwendet werden. Zeitungspapier steht insbesondere
in Form von Zeitungspapierrestrollen, auf denen sich immer noch
einige 100 m2 Zeitungspapier befinden, kostengünstig zur
Verfügung.
Es ist von seiner Luftdurchlässigkeit,
seiner Stärke
und seiner Stabilität
völlig
ausreichend, um die hier an den Bogen gestellten Anforderungen voll zu
erfüllen.
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Dabei
wird der Bogen vorzugsweise von einer Vorratsrolle des Bahnenmaterials
direkt auf die Spannplatte abgezogen.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert
und beschrieben. In der Zeichnung ist
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1 eine schematische Seitenansicht
einer Ausführungsform
der neuen Vorrichtung.
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In 1 sind die wesentlichen
Teile einer Vorrichtung 1 skizziert, die zum Herausarbeiten
von hier nicht dargestellten kleinteiligen Objekten aus einer Platte 2 von
Ausgangsmaterial 3 dient. Die Vorrichtung 1 umfasst
eine Spannplatte 4 zum Spannen der Platte 2 und
einen Bearbeitungskopf 6 mit einem rotierenden Werkzeug 7 zur
eigentlichen materialabnehmenden Bearbeitung der Platte 2.
Dem Werkzeugkopf 6 kann ein (in 1 nicht dargestelltes) Spanabsauggehäuse zugeordnet
sein, dessen Unterseite sich an der Oberseite der Platte 2 abstützt und
diese damit zusätzlich
auf die Spannplatte 4 im Sinne eines Spannens der Platte 2 auf
die Spannplatte 4 niederdrückt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist zwischen der Spannplatte 4 und der Platte 2 ein
Bogen 9 aus Bahnenmaterial 10 angeordnet. Konkret
handelt es sich um einen Bogen 9 aus Zeitungspapier 11.
Auch bei seiner relativ geringen Dicke schützt der Bogen 9 die
Spannplatte 4 vor dem Werkzeug 7, wenn mit dem
Werkzeug 7 kleinteilige Objekte aus der Platte 2 herausgearbeitet
werden, wobei die Platte 2 durchstochen wird. Dabei wird
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
darauf geachtet, dass der Bogen 9 seinerseits beim Durchstechen
der Platte 2 nicht vollständig durchstochen wird. Nach dem
Bearbeiten der Platte 2, d. h. nach dem Herausarbeiten
von kleinteiligen Objekten aus der Platte 2 werden die
Spannelemente 5 entfernt, und es wird auch der Werkzeugkopf 6 ggf.
mit dem Spanabsauggehäuse
angehoben. Dann kann durch Herunterziehen des Bogens 6 von
der Spannplatte 4 in Richtung eines Pfeils 12 die
Gesamtheit der kleinteiligen Objekte, die sich zuvor auf der Spannplatte 4 befunden haben,
auf eine Abstützplatte 21 überführt werden. Dabei
darf der Bogen 9 zwar nicht zu schnell, d. h. unter den
kleinteiligen Objekten hinweg gezogen werden, es ist im Vergleich
zu einem manuellen Abnehmen der kleinteiligen Objekte von der Spannplatte 4 aber
immer eine sehr große
Zeitersparnis gegeben, und die Spannplatte 4 steht für die Aufnahme
einer nächsten
Platte 2 aus Ausgangsmaterial 3 und deren Verarbeitung
sehr schnell wieder zur Verfügung.
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Die
Spannplatte 4 ist mit Bohrungen 15 zur Ausbildung
von Absaugkanälen 16 versehen,
die an einem Verteiler 17 einer Vakuumpumpe 18 angeschlossen
sind, was hier nur schematisch angedeutet ist. Direkt auf der Spannplatte 4 ist
eine luftdurchlässige
Schicht 19 vorgesehen, beispielsweise in Form eines Bogens
Filterpapier, der mit Adhäsionsklebstoff
auf der Oberfläche
der Spannplatte 4 fixiert ist. Oberhalb der begrenzt luftdurchlässigen Schicht 19 verläuft der
Bogen 9 aus Zeitungspapier 11, der seinerseits
auch eine begrenzte Luftdurchlässigkeit aufweist.
Durch Absaugen durch die Bohrungen 15 wird so ein Unterdruck
an der Unterseite der Platte 2 hervorgerufen, der die Platte 2 unter
Zwischenordnung des Bogens 9 und der begrenzt luftdurchlässigen Schicht 19 auf
die Spannplatte 4 aufspannt. Die bis hierher beschriebene
Einrichtung kann daher auch als Vakuumspannplatte bezeichnet werden.
Der Bogen 9 wird von einer Vorratsrolle 20 abgezogen, die
so gelagert ist, dass sie das Zeitungspapier 11 direkt
in der Ebene der Spannplatte 4 anliefert. Von dem Bahnenmaterial 10 auf
der Vorratsrolle 20 kann der Bogen 9 abgetrennt
werden, sobald er auf die Spannplatte 4 bzw. die darauf
angeordnete luftdurchlässige
Schicht 19 aufgezogen wurde. Bevorzugt ist es aber, den
Bogen 9 zunächst
noch nicht abzutrennen. Vielmehr wird vorzugsweise erst die Bearbeitung
der Platte 2 unter ihrer Vakuumspannung durchgeführt. Dann
wird die Arbeitsrichtung der Vakuumpumpe 13 umgekehrt.
Hierdurch wird nicht nur die Vakuumspannung aufgehoben, sondern
es wird auch ein Luftpolster unter dem Bogen 9 hervorgerufen,
auf dem der Bogen 9 mit den darauf befindlichen Objekten
leicht seitlich in Richtung des Pfeils 12 auf eine Abstützplatte 21 herüber gezogen
werden kann. Dabei zieht der Bogen 9 einen neuen Bogen 9 von der
Vorratsrolle 20 ab und auf die Spannplatte 4 auf. Anschließend kann
der erste Bogen 9 von dem neuen Bogen 9 zwischen
der Abstützplatte 21 und
der Spannplatte 4 abgetrennt werden. Dann wird die Arbeitsrichtung
der Vakuumpumpe 18 wieder umgekehrt, um eine nächste Platte 2 auf
dem neuen Bogen 9 zu spannen. Die Abstützplatte 21 kann dann gegen
eine neue Abstützplatte 21 ausgetauscht
werden. Die Abstützplatte 21,
auf der sich der Bogen 9 mit den kleinteiligen Objekten
befindet, kann in weitere Be- bzw. Verarbeitungsstationen überführt werden.
Dazu ist vorteilhafterweise die Abstützplatte 21 Teil einer
Palette 22 zum Handhaben der herausgearbeiteten kleinteiligen
Objekte. Bei diesem Vorgehen schützt
der Bogen 9 auch die begrenzt luftdurchlässige Schicht 19,
die so über
deutlich längere
Zeiträume
bei voller Funktion einsatzfähig
ist, als wenn die Platte 2 direkt auf der begrenzt luftdurchlässigen Schicht 19 angeordnet
würde.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Platte
- 3
- Ausgangsmaterial
- 4
- Spannplatte
- 5
- Spannelement
- 6
- Werkzeugkopf
- 7
- Werkzeug
- 9
- Bogen
- 10
- Bahnenmaterial
- 11
- Zeitungspapier
- 12
- Pfeil
- 15
- Bohrung
- 16
- Absaugkanal
- 17
- Verteiler
- 18
- Vakuumpumpe
- 19
- Schicht
- 20
- Vorratsrolle
- 21
- Abstützplatte
- 22
- Palette