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Dokumentenidentifikation DE10252943A1 24.07.2003
Titel Borstenbettreinigungsvorrichtung und Verfahren
Anmelder Gerber Technology, Inc., Tolland, Conn., US
Erfinder Kuchta, Richard, Shickshinny, Pa., US;
Vander Voss, Tim, South Windsor, Conn., US;
Venditti, Steve, Newton, Mass., US;
Vivirito, Joseph, South Windsor, Conn., US;
Genereux, John, Norwood, Mass., US
Vertreter Flaccus, R., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 50389 Wesseling
DE-Anmeldedatum 14.11.2002
DE-Aktenzeichen 10252943
Offenlegungstag 24.07.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.07.2003
IPC-Hauptklasse B26D 7/18
IPC-Nebenklasse B26D 7/20   
Zusammenfassung Eine Borstenbettreinigungsvorrichtung (42, 44, 50, 72, 74) für eine Förderband-Maschine (10) weist eine Vielzahl von Luftdüsen (42) auf, die Druckluft zwischen sich nach unten erstreckende Borsten (28) eines Borstenbetts (14) richten, um Abfall abzulösen. Eine Vakuumeinlaßkammer (46) liegt an den Borsten (28) an, um den abgelösten Abfall abzusaugen. Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet Luftnadeln (42), die sich in nach unten erstreckenden Borsten (28) erstrecken, um die Borsten (28) zu riffeln oder zu biegen, wobei ein vergrößerter Raum zwischen ihnen entsteht. Die Luftnadeln (42) richten Druckluft in den vergrößerten Raum, um Abfall abzulösen, und ein nach oben offener Vakuumkanal, der an den Luftnadeln (42) und an den Borsten (28) anliegt, sammelt den abgelösten Abfall. Es wird außerdem ein Verfahren zum Reinigen von Borstenbetten (14) offenbart, indem Druckluft zwischen die Borsten (28) gerichtet wird und Vakuum den gelösten Abfall absaugt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beseitigen von Abfall aus einer durchlässigen Auflagefläche. Sie betrifft insbesondere die Beseitigung von Abfall aus Zwischenräumen zwischen Borsten, die die Oberfläche eines Borstenbettschneidtisches bilden.

Borstenbettauflageflächen sind in der Bekleidungsindustrie verbreitet. Normalerweise wird ein Vakuum unter einer Bürstenbettauflagefläche erzeugt, um eine Schichtung eines Flächenmaterials, an dem eine Schneidvorrichtung arbeitet, zwangsläufig unten zu halten. Die Schneidvorrichtung verwendet normalerweise ein sich in sehr schneller Hubbewegung begriffenes Blatt. Das Blatt durchschneidet jede Lage der Schichtung, indem es die Oberfläche des Borstenbetts durchdringt, auf dem die Schichtung ruht. Freie Enden der Borsten stützen die Schichtung, während ein unter dem Borstenbett entstehendes Vakuum Zwischenräume zwischen den Borsten durchdringt und das Flächenmaterial an Ort und Stelle festhält, so daß Schneidvorgänge an ihm durchgeführt werden können. Verbesserungen an Borstenbetten haben dazu geführt, daß ein Endlosförderband aus Borstenblöcken bereitgestellt wurde, das in einer Längsrichtung beweglich ist.

Obwohl der Schneidvorgang verbessert wird, besteht die Tendenz, daß wesentliche Spalten zwischen einzelnen Borsten und zwischen Blöcken von Borsten Drellverdickungen, Flusen und anderen Abfall festhalten, der im Schneidprozeß entsteht. Das Niederhaltevakuum, das im Bett erzeugt wird, verschlechtert diese ungünstige Folgeerscheinung, da der sich ansammelnde Abfall die Vakuumöffnungen einengt und die Stärke und Gleichmäßigkeit des Vakuums im Borstenbett vermindert, so daß das Flächenmaterial nicht gleichmäßig an Ort und Stelle gehalten werden kann. Dies führt durch Verschiebung des Flächenmaterials unvermeidlich zu höheren Fehlerraten. Es besteht die Tendenz, daß angesammelter Abfall zwischen einzelnen Borsten eingeklemmt wird, wodurch deren Biegungsfähigkeit eingeschränkt wird und sie bei normaler Verwendung leichter vom Blatt angeschnitten werden. Die Beseitigung dieses Abfalls ist daher wichtig für eine Maximierung der Wirtschaftlichkeit solcher Schneidmaschinen und für die Verlängerung der Lebensdauer der Borsten.

Gründliches Reinigen der Borstenbetten ist bisher ein zeitaufwendiger und arbeitsintensiver Prozeß gewesen. Zwei Arten von Borstenbetten sind vorherrschend: Borstenbetten ohne Förderband und Förderband- Borstenbetten, bei denen mindestens ein Abschnitt des Betts ein bewegliches Endlosförderband aufweist.

Ein Rechen am Materialabnahmeende des Förderband-Borstenbetts, der die Borsten bewegen soll, in Verbindung mit einer Vakuumkammer mit Öffnungen, die den Abfall aus den Borsten absaugen sollen, ist bisher verwendet worden, um Abfall zu entfernen. Eine Lippe, die an eine Reinigungsvakuumöffnung angrenzt, teilt oder "riffelt" die freien Enden der Borsten geringfügig, wodurch das Vakuum tiefer in die Matte reicht. Bekannte Ausführungsformen funktionieren innerhalb bestimmter Parameter gut, sind jedoch im allgemeinen nicht in der Lage, tief eingebetteten Abfall herauszuholen. Einige wirken der Schwerkraft entgegen und haben daher eine Selbstbegrenzung. Alle bekannten Verfahren sind nicht in der Lage, Abfall zu erreichen, der tief im Borstenbett ist, und können den größten Teil des Abfalls, der durch Kerben und Widerhaken an den Borsten festgehalten wird, nicht entfernen. Diese Kerben und Widerhaken werden unvermeidlich erzeugt, wenn das Schneidblatt in das Borstenbett eindringt und die Seiten der Borsten einkerbt. Der Abfall bleibt an diesen Widerhaken hängen, wodurch die Effektivität bekannter Reinigungsvorrichtungen reduziert wird.

Der Abfall, der von den oben erwähnten bekannten Vorrichtungen nicht entfernt wird, wird von dem Niederhaltevakuum selbst festgehalten und tiefer hineingezogen. Wenn Abfall in den ersten wenigen Reinigungszyklen nicht effizient entfernt wird, bleibt er mit gewisser Wahrscheinlichkeit im Borstenbett eingebettet, bis er entfernt wird, wenn der Schneidtisch wegen einer größeren Reinigung außer Betrieb gesetzt wird. Festgehaltener Abfall verschlechtert die Vakuumstärke auf der Auflagefläche, die Vakuumgleichmäßigkeit über diese Fläche und verschlechtert die Lebensdauer der Borsten. Da sich dieser Abfall ansammelt, führt jeder geringe Anstieg der Effizienz der Abfallentfernung zu einer deutlichen Erhöhung des Zeitintervalls zwischen den Hauptreinigungen des Bürstenbetts, zu geringeren Maschinenausfallzeiten und zu einer größeren Produktivität pro Zyklus oder Schicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine Borstenbettreinigungsvorrichtung und ein Verfahren vorzuschlage, welche die Probleme und Nachteile von bekannten Reinigungsvorrichtungen und Verfahren beseitigten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flächenmaterialschneidmaschine mit mindestens einem Endlosförderband bereitgestellt. Das Förderband weist zumindest einen Abschnitt eines Borstenbetts auf, der bewegliche Borsten aufweist, die eine Auflagefläche für Flächenmaterial bilden, wenn sich die freien Enden der Borsten nach oben erstrecken. Gegenüber den freien Borstenenden sind Borstenwurzelenden, die an Borstenblöcken fest angeordnet sein können. Eine Borstenreinigungsstation ist beim Rücklauf des Förderbands zum Entfernen von Abfall aus Zwischenräumen der Borsten anliegend an die sich nach unten erstreckenden Borsten angeordnet. Die Reinigungsstation weist eine Vielzahl von Luftdüsen, die Druckluft nach oben auf die Borstenwurzelnenden richten, und eine Vakuumeinlaßkammer angrenzend an die Luftdüsen auf, die aus Zwischenräumen zwischen den Borsten abgelösten Abfall herauszieht und wegbefördert. Die Luftdüsen können auch verwendet werden, um eingeklemmten Abfall aus Zwischenräumen zwischen den sich nach unten erstreckenden Borsten herauszuholen.

Offenbart wird auch ein Verfahren zur äußerst effektiven Verwendung einer Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Zunächst wird das Borstenbett umgewendet, so daß sich die Borsten auf dem Segment, das zu reinigen ist, nach unten erstrecken. Bei einem Förderband-Bett erfolgt dies beim Rücklauf des Förderbands, wo die freien Enden der zu reinigenden Borsten unter den Wurzelenden liegen. Der zweite Schritt ist wahlfrei; die sich nach unten erstreckenden Borsten werden getrennt oder geriffelt, um zwischen mehreren der Borsten einen größeren Raum zu bilden. Drittens wird Druckluft auf den vergrößerten Raum gerichtet, um den Abfall abzulösen, der sich zwischen den Borsten angesammelt hat. Diese Druckluft kann auch verwendet werden, um eingeklemmten Abfall von den Borsten zu entfernen. Schließlich wird ein Vakuum erzeugt, das am Borstenbett nahe dem vergrößerten Raum anliegt, um den abgelösten und/oder entfernten Abfall wegzubefördern.

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der damit zusammenhängenden Vorteile ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen in Verbindung mit der nachstehenden Beschreibung möglich.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Förderband- Borstenbettschneidtisches, wobei eine bevorzugte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung unter dem Bett vorgesehen ist.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Reinigungsvorrichtung in Fig. 1, die die Druck- und Vakuumeinrichtung zeigt, die auf die sich nach unten erstreckenden Borsten wirkt.

Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 und zeigt eine alternative Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung, getrennt dargestellt.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht mit den Vakuum- und Druckverbindungsstücken der bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 1 ohne die Vakuum- und Druckverbindungsstücke.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 1, ohne die Vakuum- und Druckverbindungsstücke.

Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Komponenten der bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Flächenmaterialschneidmaschine 10, in der die erfindungsgemäßen Verbesserungen vorgesehen sind. Die Schneidmaschine 10 weist ein Endlosförderband 12 auf, auf dem eine Serie von Bürstenblöcken 14 angeordnet ist. Diese Bürstenblöcke 14 werden insgesamt als Bürstenbett bezeichnet. In Abhängigkeit von ihrer Stellung auf dem Förderband 12 umfaßt jeder dieser Bürstenblöcke 14 eine Vielzahl von sich nach oben erstreckenden Borsten oder nach unten erstreckenden Borsten, die mit einem Wurzelende 18 (am besten in Fig. 2 bis 3 zu sehen) an einer Basis 20 des Blocks 14 fest angeordnet sind.

Die freien Enden 22 (am besten in Fig. 2 bis 3 zu sehen) einer Vielzahl von Borsten bilden eine Auflagefläche 24. Das Förderband 12 bewegt die Blöcke, so daß sich nach unten erstreckende Borsten 28 (am besten in Fig. 2 bis 3 zu sehen) während des Förderbandrücklaufs durch eine Reinigungsstation 26 laufen. Sich nach unten erstreckende Borsten sind diejenigen, deren freies Ende vertikal unter der Basis des Blocks 14 ist. Die Auflagefläche 24 weist den sogenannten Materialaufnahme- und Materialabnahmeteil sowie den Schneidbereich der Maschine 10 auf. Eine Schichtung von Flächenmaterial 30 ist auf der Auflagefläche 24 angeordnet, wird durch Vakuumkammern 32, die Luft durch das Borstenbett ziehen, an Ort und Stelle gehalten und von einem Schneidkopf 34 geschnitten, der auf einem beweglichen Wagen über die Schichtung 30 gleitet. Das Endlosförderband 12 dreht sich in einer Richtung im allgemeinen entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in Fig. 1 dargestellt; eine solche Drehung in einer Richtung wird hier als Längsbewegung des Borstenbetts bezeichnet. Eine Steuereinrichtung 36 koordiniert das Vakuum, die Schneidbewegung und die Längsbewegung des Förderband-Borstenbetts, um eine Vielzahl von Musterstücken von der Schichtung 30 abzuschneiden.

Da sich das Förderband 12 in Längsrichtung bewegt, erreicht jeder Teilbereich der Borsten schließlich die Station 26 an der Unterseite des Endlosförderbands 12, wie allgemein auf der linken Seite in Fig. 1 gezeigt. Die vergrößerte Ansicht davon in Fig. 2 zeigt den Reinigungsmechanismus, der an die sich nach unten erstreckenden Borsten 28 anstößt, während sie sich von links nach recht bewegen. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet eine Serie von Luftnadeln 42, um Druckluft in das Borstenbett zu richten. Obwohl die Luftnadeln, die in Fig. 2 gezeigt sind, als Hohlzylinder mit Austrittsenden 64 dargestellt sind, die kreisförmige Öffnungen bilden, durch die Druckluft abgegeben wird, muß ihre Geometrie nicht derartig begrenzt sein. Die Luftnadeln 42 können auch Austrittsenden aufweisen, die eine Form haben, wie etwa eine ovale, quadratische, achteckige oder andere mehrseitig hohle Trapezform, durch die Luft strömen kann. Diese Austrittsenden 64 können zu einer Düse verengt sein. Die Luftdüsen können auch die Form eines Rohres haben, das sich quer über eine Vielzahl von Borsten erstreckt, z. B. ein schmales Luftloch, das ein Austrittsende in der Form eines Rechtecks aufweisen könnte. Jede dieser Strukturen und andere Strukturen, die diesen äquivalent sind, fallen unter die Definition von Luftdüsen. Diese Luftnadeln 42 dienen auch dazu, die Borsten zu bewegen, und zylindrische Luftnadeln 42, wie dargestellt, haben sich als effektiv erwiesen, wobei sie deutlich weniger Luftvolumen erfordern als die Luftlochanordnungen. Die Luftnadeln 42 überspannen vorzugsweise die gesamte Breite des Förderband-Borstenbetts. Die Breiten- oder Querrichtung ist senkrecht zur Längsbewegung des Förderbands. Wie gezeigt, ist die Breiten- oder Querrichtung senkrecht zu den Ansichten in Fig. 1 und 2. Die Nadeln 42, 42 wirken somit auf die freien Enden 22 einer quer verlaufenden Linie von sich nach unten erstreckenden Borsten 28 ein. Dadurch wird eine Linie der Borsten vorübergehend gebogen, um einen vergrößerten Raum 40 zwischen den gebogenen Borsten und den nichtgebogenen Borsten, die unmittelbar angrenzen, zu öffnen, und dieser Vorgang wird als Riffelung der Borsten bezeichnet. Dieser Raum 40 ist relativ zu dem Raum zwischen benachbarten Borsten in ihrer Ruheposition vergrößert. Druckluft wird durch ein Austrittsende 64 der Luftnadeln 42 eingeblasen, um Abfall zwangsläufig zu entfernen, insbesondere eingeklemmten Abfall, der näher an den Borstenwurzelenden 18 ist. Das Austrittsende 64 ist vorzugsweise zu einer Austrittsöffnung verengt, um die Luftgeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Luft aus der Nadel austritt, wodurch ein tieferes und stärkeres Eindringen in das Borstenbett erleichtert wird.

Eine Vakuumeinlaßkammer 46, dargestellt als nach oben offener Kanal in Fig. 2 und 3, bildet gegenüberliegende Seiten 44 und 50. Die Luftnadeln 42 sind in der Mitte zwischen diesen gegenüberliegenden Seiten 44 und 50 angeordnet und in einer Nadelbefestigungsröhre 72 gelagert. Die Nadelbefestigungsröhre 72 wird selbst in der Vakuumeinlaßkammer 46 durch eine Vielzahl von Vakuumkammertrennwänden 74 gehalten, was später ausführlich beschrieben wird. Vakuum wird durch die Vakuumöffnungen 52 an der Basis der Vakuumeinlaßkammer 46 gezogen, um den abgelösten Abfall wegzubefördern. Das Vakuum, das an den freien Enden 22 der sich nach unten erstreckenden Borsten 28 bereitgestellt wird, liegt an dem Bereich des vergrößerten Raums 40 an. Wie in Fig. 4 und 6 bis 7 gezeigt, überspannt die Vakuumeinlaßkammer 46 vorzugsweise die Breite des Förderbands.

In der bevorzugten Ausführungsform in Fig. 2 dringen die Luftnadeln 42 annähernd um einen halben Zoll in das Bett ein, das Borsten von 1,6 Zoll aufweist. Die Luftnadeln 42 sind so angewinkelt, daß sie den Winkel spiegeln, in dem die Borsten gebogen sind, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Druckluft tritt aus einer Austrittsöffnung an dem Ende 64 der Luftnadel 42 aus. Somit wird die Druckluft möglichst nahe an der Basis 20 abgegeben. Die Seiten des Einlaßkanals 44 und 50 sind zur Vereinfachung der Montage entsprechend dem Winkel der Nadeln geneigt.

Die Druckluft, die durch die Luftnadeln 42 eingeblasen wird, wirkt mit dem Vakuum zusammen, das vom Einlaßkanal 46 gezogen wird, um einen kontinuierlichen Luftstrom zu erzeugen, um Abfall von den sich nach unten erstreckenden Borsten 28 abzulösen und wegzubefördern. Dadurch werden zwei getrennte, im allgemeinen parabolische Luftströme erzeugt. Der vorherrschende Strom ist im vergrößerten Raum 40, der vom Luftnadelaustrittsende 64 zu den Wurzelenden 18 der Borsten befördert wird, sich dann hin zur rechten Seite der Vakuumkammer 46, die der Seite 50 in Laufrichtung hinter dem sich bewegenden Borstenbett am nächsten ist, scharf krümmt. Der zweite Strom ist in Laufrichtung (bezogen auf die beschriebene Förderbandbewegung) vor dem ersten Strom, der ebenso vom Austrittsende 64 zu den Wurzelnenden 18 der Borsten befördert wird, aber sich zur linken Seite der Vakuumkammer 46, die der Seite 44 in Laufrichtung vor dem sich bewegenden Borstenbett am nächsten ist, scharf nach hinten krümmt.

Der negative Druck von der Vakuumeinlaßkammer 46 saugt die zurückkehrende Seite jedes Luftstroms ein, aber der zweite Strom ist durch das Vorhandensein von gebündelten Borsten stark eingeschränkt, die den Luftstrom zerstreuen. Der vergrößerte Raum 40 läßt einen freieren Weg, dem der vorherrschende Luftstrom folgen kann, und die nichtverbogenen Borsten, die an den vergrößerten Raum angrenzen, haben die Tendenz, die Luft zur Vakuumeinlaßkammer 46 zurückzulenken, was einen parabolischen Strom in diesen Bereich fördert. Obwohl der Abfall im großen und ganzen durch den vorherrschenden Luftstrom wegbefördert wird, scheint es, daß durch den zweiten Luftstrom viel Abfall abgelöst wird. Dieser abgelöste Abfall wird im allgemeinen von den gebündelten Borsten links der Nadel 42 festgehalten, ist jedoch nunmehr nicht länger eingeklemmt und fällt leicht heraus, wenn die Borsten wieder ihren normalen Abstand annehmen. Dieser durch den zweiten Strom abgelöste Abfall wird ohne weiteres in den vorherrschenden Strom hineingezogen, sobald dieser Abfall durch die kontinuierliche Längsbewegung des Förderband-Borstenbetts in einem vergrößerten Raum 40 eintrifft. Natürlich entfernt der viel stärkere vorherrschende Strom auch Abfall, der nicht vom zweiten Strom beeinflußt wird.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Luftnadeln 42 und die Seiten 44 und 50 des Einlaßkanals 46 in einer vertikalen Ebene ausgerichtet sind. Die Nadelbefestigungsröhre 72 und die Vakuumkanaltrennwände 74 sind so beschaffen, wie oben beschrieben.

Druckluft, die aus einem Austrittsende 64 einer Luftnadel 42 der Ausführungsform in Fig. 3 austritt, trifft unmittelbar auf mindestens eine sich nach unten erstreckende Borste 28 auf, die gebogen wird, wodurch die Luftgeschwindigkeit und das Eindringen in die Borsten begrenzt wird, im Vergleich dazu, was in der Anordnung in Fig. 2 erreicht wird. Der erste und der zweite Luftstrom werden drastisch reduziert, und die Abfallentfernung ist erheblich weniger vollständig als bei der Ausführungsform in Fig. 2.

Fig. 4 stellt eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung abgetrennt dar, ohne eine Serie von Luftzufuhrverbindungsstücken 78 und Vakuumverbindungsstücken 66, die nachstehend ausführlich beschrieben werden. Die Luftnadeln 42 sind der Reihe nach angeordnet, um sich der Breite des Borstenbetts, auf dem sie arbeiten, anzupassen. Die Luftnadel- und Vakuumanordnung, die oben beschrieben ist, ist an einem Querträger 54 durch eine Serie von Reinigungsvorrichtungshalter 56 befestigt. Der Querträger 54 wird mit einem U-Bolzen 58 mit dazugehörigen Spannplatten 62 an zwei Wagenhalterungen 68 festgehalten, die selbst an einem feststehenden Abschnitt der Flächenmaterialschneidmaschine befestigt sind. Vakuum wird durch eine Serie von Vakuumöffnungen 52 (am besten in Fig. 7 und 8 gezeigt) durch den Boden des Einlaßkanals 46 gezogen. Um Blockierungen der Vakuumöffnungen 52 zu verhindern, ist die Nadelbefestigungsröhre 72 (wie am besten in Fig. 8 zu sehen), auf der die Luftnadeln 42 ruhen, vom Boden des Einlaßkanals 46 abgehoben.

In der Praxis verbringen in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung die äußeren 7,5 bis 16% jeder Seite der Borstenmatte viel weniger Zeit unter dem Schneidkopf als die mittleren 70 bis 85% der Bettbreite. Bestimmte Anwender verlängern die Zeit zwischen anwendungsspezifischen Reinigungen ihrer Borstenbetten, indem sie die Borstenblöcke von den seitlichen Abschnitten des Förderband-Borstenbetts mit Innenblöcken, die einer intensiveren Abfallansammlung ausgesetzt sind, austauschen. Die Luftnadeln 42 und/oder die Vakuumeinlaßkammer 46 müssen bei diesen Anwender für eine effektive Reinigung nur diesen mittleren Bereich überspannen, obwohl idealerweise die Möglichkeit, die gesamte Breite des Borstenbetts zu reinigen, erhalten werden sollte, um wechselnde Anwendungsfälle zu berücksichtigen, die über einen größeren Teil als der Bettfläche schneiden.

Fig. 5 ist eine Profilansicht der Reinigungsstation 26, die dargestellt ist, um die relativen Höhen der Seiten 44 und 50 des Vakuumeinlaßkanals 46 zu zeigen. Der Vakuumeinlaßkanal 46 ist so eingestellt, daß die oberste Reichweite seiner Seiten 44 und 50 0,05 Zoll unter den freien Enden liegt, um mit den freien Enden der sich nach unten erstreckenden Borsten bündig zu sein. Dadurch werden Vakuumverluste über den Seiten des Einlaßkanals 46 auf einem Minimum gehalten, und das Vakuum kann maximal aus dem Zwischenraum zwischen den Borsten gezogen werden, insbesondere in dem Bereich des vergrößerten Raums. Die Luftnadeln 42 erstrecken sich in das Borstenbett, wie oben beschrieben. Die Luftnadeln 42 sind im allgemeinen Hohlzylinder, durch die über ein Austrittsende 64 Druckluft ausgestoßen wird. Im Idealfall bilden die Luftnadeln einen Außendurchmesser, der dem Durchmesser der Borsten entspricht. Luftnadeldurchmesser, die größer sind als das Doppelte des Durchmessers der Borsten, erfordern ein deutlich größeres Volumen an Druckluft, ohne wesentlich mehr Abfall zu beseitigen. Die Höhe der Luftnadeln 42 ist relativ zum Vakuumeinlaßkanal 46 fest, aber die Höhe der Gesamtanordnung ist über die U-Bolzen 58 einstellbar. Winkelstützen 68 werden fest angeordnet, nachdem die U-Bolzen 58 angezogen worden sind, um zu verhindern, daß sich der Querträger 54 aufgrund eines anhaltenden Drucks von den Borsten und aufgrund der Schwingung der Schneidtischmaschine verschiebt. Fig. 5 zeigt außerdem ein Vakuumverbindungsstück 66 und ein Luftzufuhrverbindungsstück 78. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet zehn solche Verbindungsstücke, die quer entlang der Breite des Borstenbetts beabstandet sind.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Reinigungsvorrichtungsanordnung entsprechend der Schnittlinie 6-6 in Fig. 1, wobei die Vakuumverbindungsstücke 66 und die Luftzufuhrverbindungsstücke 78 weggelassen sind, um die verbleibenden Komponenten deutlich zu zeigen. Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht der gleichen Reinigungsvorrichtungsanordnung entsprechend der Teillinie 7-7 in Fig. 1, wobei auch die Vakuumverbindungsstücke 66 und die Luftzuführverbindungsstücke 78 weggelassen sind. Alle Komponenten, die in diesen Darstellungen bezeichnet sind, sind bereits beschrieben worden.

Fig. 8 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der Reinigungsvorrichtungsanordnung 26, wobei die Luftnadeln 42 in einem Nadelträger 70 angeordnet sind. Der Nadelträger 70 erstreckt sich nahezu bis zur Spitze oder zum Austrittsende der Luftnadeln 42, um ihnen Festigkeit zu geben, damit sie nicht von den ankommenden freien Borstenenden verbogen werden, und hält außerdem die Luftnadeln 42 an Ort und Stelle fest. Die Luftnadeln 42 sind in zehn gleiche Teilbereiche gruppiert, wobei sie durch einen kleinen Raum getrennt sind, wobei der Raum dem Zwischenraum zwischen Längsreihen der Borstenblöcke im Borstenbett entspricht. Jeder Teilbereich kann als unabhängige Komponente gelten, der von den anderen Teilbereichen der Luftnadeln getrennt ist, da Luftdruck, der auf einen Teilbereich aufgebracht wird, nicht in andere Teilbereiche strömt. Eine Nadelbefestigungsröhre 72 nimmt Teilbereiche der Luftnadeln 42 auf und dient als Verteiler für jede von ihnen. Die Befestigungsröhre 72 weist zehn Verteiler auf, die den zehn Teilbereichen der Luftnadeln 42 entspricht, wobei direkt zwischen den Verteilern kein Luftdurchgang ist, wenn sie montiert sind. Die Nadelbefestigungsröhre 72 sitzt auf einer Vielzahl von Vakuumkanaltrennwänden 74, die die strukturelle Festigkeit des Einlaßkanals 46 erhöhen. Die Trennwände 74 dienen auch dazu, die Befestigungsröhre 72, die Luftnadeln 42 und den Nadelträger 70 anzuheben, um die Vakuumöffnungen 52 nicht zu behindern. Zwei Endplatten 76 bilden die seitlichen Enden des Einlaßkanals 46.

Zehn Luftzufuhrverbindungsstücke 78 durchdringen eine Seite des Einlaßkanals 46 in regelmäßigen Intervallen, um Druckluft von einer externen Quelle zur Nadelbefestigungsröhre 72 zu befördern. Jedes Luftzufuhrverbindungsstück 78 führt einem der Verteiler in der Befestigungsröhre 72 und somit einem entsprechenden Teilbereich der Luftnadeln Luft zu. Druckluft von einer externen Quelle wird jedem dieser Luftverbindungsstücke von einer externen Steuereinrichtung (nicht dargestellt) abwechselnd zugeführt, um das Luftvolumen zu reduzieren, das für eine effektive Reinigung erforderlich ist. Wenn die Luftnadelteilbereiche sequentiell von 1 bis 10 numeriert sind, läßt die Steuereinrichtung Luft beispielsweise zu den Paaren von Teilbereichen 5 und 6, dann 4 und 7, dann 3 und 8, dann 2 und 9 und schließlich 1 und 10 strömen. Diese serielle Abgabe von Luft an verschiedene symmetrische Teilbereiche wird dann zyklisch wiederholt. Druckluft kann an jede Anzahl von Luftnadelteilbereichen zu einer gegebenen Zeit, von einem einzigen Teilbereich bis zu allen zehn Teilbereichen, in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren abgeben werden. Diese Faktoren sind u. a. die Größe des verfügbaren Luftdrucks und Volumens, die Tiefe der Borsten, die das Bett bilden (z. B. 1,6, 1, 0,5 Zoll usw.) und das Material, das von der Schneidvorrichtung verarbeitet wird. Mit einer einfachen Prüfung können diese Parameter für jede gegebene Anwendung und gegebene Luftzufuhr optimiert werden, und zehn Teilbereiche von Luftnadeln haben sich für eine große Auswahl an Arbeitsmaterialien und Luftkompressoren als sehr flexibel erwiesen.

Ein Vakuumverteiler läuft über die Länge des Vakuumeinlaßkanals 46 unter den Vakuumöffnungen 52. Die Vakuumöffnungen 52 sind nicht in Teilbereiche geteilt wie die Luftnadeln 42, so daß alle Vakuumöffnungen 52 kontinuierlich Vakuum ziehen. Der Vakuumverteiler ist in der bevorzugten Ausführungsform mit einer Vakuumquelle verbunden, die die gleiche Quelle ist, wie die, die das Vakuum für das Borstenbett selbst bereitstellt. Ein Ventil und ein Filter, die in der Verteilungsleitung angeordnet sind, die den Verteiler am Vakuumeinlaßkanal 46 mit der Vakuumquelle verbindet, trennt diesen Zweig vom Rest des Schneidmaschinenvakuumsystems. Die Vakuum- und Luftnadelunteranordnung, die oben beschrieben ist, ist über eine Vielzahl von Reinigungsvorrichtungshaltern 56 auf einem Quertäger 54 angeordnet. Der Querträger 54 wird an jedem Ende mit einem Paar U-Bolzen 58 mit Spannplatten 62 an einer Wagenhalterung 60 festgehalten, wobei die Wagenhalterung an einem unbeweglichen Abschnitt der Flächenmaterialschneidmaschine fest angeordnet ist. Ein Paar Winkelstützen 68 flankieren jedes Ende des Querträgers 54. Mehrere Abdeckkappen 80 sind zu Reinigungszwecken und aus Schönheitsgründen installiert.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, sind keine beweglichen Teile in der Borstenbettreinigungsvorrichtung vorhanden, wie beschrieben. Dies gilt insofern als großer Vorteil, als sich die Wartung durch den ausbleibenden Verschleiß an den Bestandteilen verringert. Natürlich erfordert der Kompressor, der Druckluft für die Luftnadeln bereitstellt, und die Pumpe, die Vakuumdruck für die Vakuumöffnungen bereitstellt, bewegliche Teile, die jedoch nicht als Komponenten der Borstenreinigungsstation gelten, wie sie in den Ansprüchen definiert ist.

Das Verfahren zur Reinigung eines Borstenbetts entsprechend der oben beschriebenen bevorzugten und alternativen Vorrichtung geht deutlich aus der Beschreibung hervor. Zusammengefaßt weist das Verfahren die folgenden Schritte auf, wobei der zweite Schritt wahlfrei ist:

  • 1. Umkehren eines Abschnitts eines Borstenbetts, so daß sich bestimmte der Borsten nach unten erstrecken;
  • 2. vorübergehendes Biegen einer Serie von sich nach unten erstreckenden Borsten, um einen vergrößerten Raum zwischen mehreren der Borsten zu öffnen;
  • 3. Richten von Druckluft auf den vergrößerten Raum (wenn Schritt 2 verwendet wird) und auf die sich nach unten erstreckenden Borsten, um Abfall zwischen ihnen abzulösen; und
  • 4. Bereitstellen eines Vakuums um den vergrößerten Raum herum (wenn Schritt 2 verwendet wird) und die sich nach unten erstreckenden Borsten, um entfernten Abfall einzusaugen und zu sammeln.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren kann die oben beschriebene Vorrichtung äußerst effektiv verwendet werden, um ein Borstenbett zu reinigen. Die vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um ein Borstenbett kontinuierlich zu reinigen, während Flächenmaterial auf der Auflagefläche geschnitten wird, oder sie kann während eines anwendungsspezifischen "Reinigungszyklus" verwendet werden, in dem kein Flächenmaterial geschnitten wird.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform und verschiedene Modifikationen dargestellt und beschrieben worden sind, sind für den Fachmann verschiedene zusätzliche Änderungen und Ergänzungen erkennbar und ausführbar, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die oben beschriebene Ausführungsform, wie sie hier ausgeführt ist, hat darstellenden und keinen erschöpfenden Charakter.


Anspruch[de]
  1. 1. Schneidmaschine für Flächenmaterial, umfassend:

    mindestens ein Endlosförderband (12), das mindestens einen Abschnitt eines Borstenbetts (14) bildet und bewegliche Borsten (28) mit freien Enden aufweist, die eine Auflagefläche (24) bilden, wobei sich die beweglichen Borsten (28) nach oben erstrecken, wenn sie die Auflagefläche (24) bilden, und während der Rücklaufbewegung des Förderbands (12) nach unten erstrecken;

    gekennzeichnet durch eine an einem Rücklauf des Förderbands (12) anliegende Borstenreinigungsstation (26) umfassend:

    eine Vielzahl von Luftdüsen (42), die Druckluft im wesentlichen nach oben in die sich nach unten erstreckenden Borsten (28) richtet, um Abfall abzulösen; und

    eine Vakuumeinlaßkammer (46), die sowohl an den Luftdüsen (42) als auch an den sich nach unten erstreckenden freien Borstenenden anliegt, um abgelösten Abfall wegzubefördern.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) derart positioniert sind, daß sie auf die freien Enden mindestens einiger der sich nach unten erstreckenden Borsten (28) einwirken.
  3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) der Reihe nach angeordnet sind, um mindestens 70% der Breite des Endlosförderbands (12) zu überspannen.
  4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinlaßkammer (46) durch einen nach oben offenen Kanal gebildet wird, der mindestens 70% der Breite des Endlosförderbands (12) überspannt.
  5. 5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) als Nadeln ausgebildet sind, deren Spitzen ein Austrittsende aufweisen, das eine Austrittsöffnung bildet, wobei die Austrittsöffnung die Geschwindigkeit der Druckluft, die durch diese abgegeben wird, erhöht und die Druckluft auf Wurzelenden der Borsten (28) richtet.
  6. 6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) in mindestens zwei Teilbereiche geteilt sind, derart dass die Druckluft aus weniger als allen Teilbereichen abgegeben werden kann.
  7. 7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) der Reihe nach angeordnet sind, um mindestens 85% der Breite des Endlosförderbands (12) zu überspannen.
  8. 8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinlaßkammer (46) durch einen nach oben offenen Kanal gebildet wird, der mindestens 85% der Breite des Endlosförderbands (12) überspannt.
  9. 9. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (42) durch Luftnadeln (42) mit Austrittsendöffnungen gebildet werden, wobei die Austrittsendöffnungen einen Durchmesser aufweisen, der weniger als das Zweifache des Durchmessers der Borsten (28) mißt.
  10. 10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinlaßkammer (46) durch einen nach oben offenen Kanal mit Trennwänden (74) in dem Kanal gebildet wird, die die Luftdüsen (42) stützen.
  11. 11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (74) in dem Kanal angeordnet sind.
  12. 12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Borstenreinigungsstation (26) vollständig aus nichtbeweglichen Teilen besteht.
  13. 13. Reinigungsstation für einen Teilbereich eines Förderband- Borstenbetts (12, 14) mit beweglichen Borsten (28) die eine Auflagefläche (24) bilden, wenn sich die Borsten (28) nach oben erstrecken, wobei die Borsten (28) sich während einer Rücklaufbewegung des Förderbands (12) nach unten erstrecken, gekennzeichnet durch:

    eine Vielzahl von Luftnadeln (46), die so angeordnet sind, daß mindestens 70% der Breite des Förderband-Borstenbetts (12, 14) überspannt wird, und sie die Druckluft auf die Wurzelenden der sich nach unten erstreckenden Borsten (28) richten, um Abfall abzulösen; und

    eine Vakuumeinlaßkammer (46), die ein Vakuum um die sich nach unten erstreckenden Borsten (28) erzeugt, um den abgelösten Abfall wegzubefördern.
  14. 14. Reinigungsstation nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass

    die Luftnadeln (46) Austrittsöffnungen bilden, die den Luftstrom einengen, der von ihnen abgegeben wird, wobei jede Austrittsöffnung (46) einen Durchmesser bildet, der kleiner ist als das Zweifache eines Durchmessers der Borsten (28); und

    die Luftnadeln (46) in mindestens zwei Teilbereiche gruppiert sind, wobei zu einer gegebenen Zeit weniger als alle Teilbereiche Druckluft abgeben.
  15. 15. Reinigungsstation nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftnadeln (46) derart angeordnet sind, daß sie auf die freien Enden mindestens eines Abschnitts der sich nach unten erstreckenden Borsten (28) eingewirken, um eine Vielzahl von ihnen zu riffeln, während sich die Borsten (28) mit dem Förderband-Borstenbett (12, 14) bewegen, wobei die geriffelten Borsten (28) teilweise einen vergrößerten Raum bilden, in den die Luftnadeln (46) Druckluft richten.
  16. 16. Verfahren zum Beseitigen von Abfall aus Zwischenräumen zwischen Borsten (28) eines Förderband-Borstenbetts (12, 14), wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
    1. a) Umkehren mindestens eines Segments des Förderband- Borstenbetts (12, 14), so daß sich die Borsten (28) auf dem Segment nach unten erstrecken;
    2. b) Richten von Druckluft auf die sich nach unten erstreckenden Borsten (28), um Abfall abzulösen, der sich zwischen den Borsten (28) angesammelt hat; und
    3. c) Bereitstellen eines Vakuums um die sich nach unten erstreckenden Borsten (28) herum, um den Abfall von den Borsten (28) aufzusammeln.
  17. 17. Verfahren zum Beseitigen von Abfall aus Zwischenräumen zwischen den Borsten (28) eines Förderband-Borstenbetts (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfaßt:
    1. a) Umkehren mindestens eines Segments des Förderband- Borstenbetts (12, 14), so daß sich die Borsten (28) an dem Segment nach unten erstrecken;
    2. b) vorübergehendes Biegen einer Vielzahl der sich nach unten erstreckenden Borsten (28), während sich die Borsten (28) bewegen, so daß ein vergrößerter Raum zwischen den vorübergehend gebogenen Borsten (28) und angrenzenden, nicht so gebogenen Borsten (28) gebildet wird, wobei der vergrößerte Raum größer ist als ein entsprechender Raum zwischen nichtgebogenen Borsten;
    3. c) Richten von Druckluft auf den vergrößerten Raum, um Abfall abzulösen, der sich in den Borsten (28) angesammelt hat;
    4. d) Bereitstellen eines Vakuums um die sich nach unten erstreckenden Borsten herum, um den Abfall von den Borsten (28) wegzuholen und den Abfall zu sammeln.






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