AT396573B - DEVICE FOR MATERIAL LIFTING WORKPIECES - Google Patents
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Description
AT 396 573 BAT 396 573 B
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur materialabhebenden Bearbeitung von auf einer Abstützung angeordneten Werkstücken, insbesondere aus Stein, mit einem endlosen, über eine Antriebseinrichtung antreibbaren, umlaufenden Trägerkörper, der über an einem Lagerteil zumindest teilweise verstell- und fixierbar angeordnete, teilweise von Rollen gebildete Umlenkeinrichtungen geführt ist, und mit materialabhebenden Werkzeugen, die senkrecht zu der Bewegungsebene des Trägeikörpers abstehen, wobei die zu bearbeitende Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkstückes gegenüber dem Lagerteil zur materialabhebenden Bearbeitung in Richtung der abstehenden Werkzeuge relativ zueinander verschiebbar vorgesehen sind. Für die Herstellung eines Flächenheizelementes ist es bereits bekannt, in eine Trägerplatte, insbesondere eine Steinplatte, mäanderförmige Rillen einzuarbeiten, in die ein Heizelement eingelegt wird, wobei nach dem Einlegen des Heizelementes die eingearbeiteten Rillen, beispielsweise durch ein Kunstharzmaterial oder auch durch eine über die Rillen gelegte Platte, verschlossen werden. Als Heizelement wird hiebei ein elektrischer Heizleiter oder ein von einem Wärmeträgermedium durchströmtes Rohr verwendet.The invention relates to a device for material-removing processing of workpieces arranged on a support, in particular made of stone, with an endless, rotating carrier body which can be driven by a drive device and which is guided via deflection devices which are at least partially adjustable and fixable and partially formed by rollers and with material-lifting tools that protrude perpendicularly to the plane of movement of the support body, the surface to be machined of the workpiece arranged on the support being slidable relative to the bearing part for material-lifting processing in the direction of the protruding tools. For the manufacture of a surface heating element, it is already known to incorporate meandering grooves into a carrier plate, in particular a stone plate, into which a heating element is inserted, the inserted grooves, for example, by a synthetic resin material or also by a groove over the grooves after the heating element has been inserted laid plate, be closed. An electrical heating conductor or a tube through which a heat transfer medium flows is used as the heating element.
Bei einem aus der EP-PS 25 959 bekanntgewordenen Verfahren werden mittels eines kreisringförmigen Schneidkopfes mehrere nebeneinander angeordnete, sich überschneidende kreisringförmige Rillen in die Oberfläche der Trägerplatte eingeschnitten, die jedoch nur teilweise zum Einlegen des Heizelementes benötigt werden. Dies bewirkt eine Steigerung der Produktionskosten, eine zusätzliche Abnützung des Schneidkopfes und eine unnötige Schwächung der Trägerplatte.In a method which has become known from EP-PS 25 959, a circular cutting head is used to cut a plurality of mutually adjacent, overlapping circular grooves into the surface of the carrier plate, but these are only required in part to insert the heating element. This causes an increase in production costs, additional wear on the cutting head and unnecessary weakening of the carrier plate.
Aus der DE-OS 36 35 229 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei welchem in diese Trägerplatte mittels eines Werkzeuges einander kreuzende gerade verlaufende Rillen eingearbeitet werden, wobei die sich kreuzenden Eckbereiche der Rillen mittels eines Fräswerkzeuges abgerundet werden. Diese Vorgangsweise ist arbeitsaufwendig, benötigt den Einsatz verschiedener Werkzeuge für die Herstellung der gerade verlaufenden Rillen einerseits und für die Herstellung der Abrundungen andererseits und ermöglicht zwischen den Umlehkstellen für das Heizelement lediglich eine geradlinige Anordnung desselben. Für eine größere Wärmeübertragungsfläche ist es jedoch vorteilhaft, den gesamten Verlauf der Rillen mäanderförmig auszubilden.From DE-OS 36 35 229 a method has become known in which straight carrier grooves crossing one another are incorporated into this carrier plate by means of a tool, the intersecting corner regions of the grooves being rounded off by means of a milling tool. This procedure is labor-intensive, requires the use of various tools for the production of the straight grooves on the one hand and for the production of the roundings on the other hand, and only allows the same to be arranged in a straight line between the deflection points for the heating element. For a larger heat transfer surface, however, it is advantageous to design the entire course of the grooves in a meandering shape.
Es sind weiters Steinsägen bekannt, mittels welchen im Gesteinsmaterial gerade Schnitte hergestellt werden können. Diese Steinsägen bestehen aus einem flexiblen Trägerband, an dessen Schmalseite in gegenseitigem Abstand hintereinander angeordnete Diamantsegmente befestigt sind, die eine untere, im wesentlichen parallel zur Oberfläche des zu sägenden Gesteinsblocks liegende Schnittfläche aufweisen (DE-OS 30 26 980). Mit derartigen Steinsägen läßt sich jedoch kein gekrümmter Schnitt herstellen, da im Bereich der Umlenkstellen das Trägerband beim Bearbeitungsvorgang instabil wird und seitlich auszuknicken versuchtStone saws are also known, by means of which straight cuts can be made in the rock material. These stone saws consist of a flexible carrier tape, on the narrow side of which diamond segments are fastened one behind the other and have a lower cut surface lying essentially parallel to the surface of the stone block to be sawn (DE-OS 30 26 980). With such stone saws, however, it is not possible to produce a curved cut, since in the region of the deflection points the carrier tape becomes unstable during the machining process and attempts to buckle laterally
Die US-PS 1 695 364 offenbart eine Steinsäge, mittels welcher gekrümmte Schnitte hergestellt werden können. Hiebei wird einem Sägeblatt durch eng nebeneinander angeordnete Führungsrollen die gewünschte, dem herzustellenden Schnitt entsprechende Krümmung erteilt und es wird das Sägeblatt mittels eines Riemens zu hin-und hergehender Bewegung angetrieben. Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, daß eine großflächige Bearbeitung von Gesteinsmaterial, beispielsweise die Herstellung in sich geschlossener Nuten in der Gesteinsoberfläche, wie sie bei Flächenheizelementen erforderlich sind, nicht möglich ist, die Länge des herzustellenden Schnittes ist vielmehr auf die Länge des Sägeblattes beschränkt Um die Gefahr eines seitlichen Ausknickens des Sägeblattes zu beseitigen, muß eine große Anzahl eng nebeneinander angeordneter Führungsrollen für das Sägeblatt vorgesehen sein, wodurch die Vorrichtung verteuert, der Einstellvorgang erschwert und die auf das Sägeblatt wirkenden Reibungskräfte erhöht werden und dadurch der Antrieb erschwert und der Verschleiß vergrößert wird.US Pat. No. 1,695,364 discloses a stone saw by means of which curved cuts can be made. Here, the desired curvature corresponding to the cut to be made is given to a saw blade by guide rollers arranged closely next to one another, and the saw blade is driven by means of a belt in a reciprocating motion. The disadvantage of this embodiment is that a large-scale processing of rock material, for example the production of self-contained grooves in the rock surface, as are required for surface heating elements, is not possible, the length of the cut to be made is rather limited to the length of the saw blade To eliminate the risk of the saw blade buckling laterally, a large number of guide rollers arranged closely next to one another must be provided for the saw blade, which makes the device more expensive, makes the adjustment process more difficult and increases the frictional forces acting on the saw blade and thereby complicates the drive and increases wear .
Aus der WO-Al 88/09251 ist ein Sägewerkzeug bekanntgeworden, bei dem als Trägerkörper ein Kettensägeband vorgesehen ist, das über Umlenkrollen geführt ist, wobei an der Schmalseite des Kettensägebandes Schneid- bzw. Schleifelemente vorgesehen sind. Mit diesem bekannten Sägewerkzeug lassen sich jedoch nicht Schnitte beliebiger Krümmung bzw. Konfiguration hersteilen, da dies selbst bei einer verstellbaren Anordnung der beiden Umlenkrollen nicht möglich ist.From WO-Al 88/09251 a sawing tool has become known, in which a chain saw band is provided as the carrier body, which is guided over deflection rollers, with cutting or grinding elements being provided on the narrow side of the chain saw band. However, cuts of any curvature or configuration cannot be produced with this known sawing tool, since this is not possible even with an adjustable arrangement of the two deflection rollers.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Werkstücke, insbesondere aus Stein, aber auch aus anderen Materialien, in beliebiger Formgebung auf einfache Weise bearbeitet werden können. Die Bearbeitung kann hiebei dadurch erfolgen, daß in eine Fläche des Werkstückes beliebig gekrümmte Rillen, Nuten od. dgl. eingefräst werden, aber auch dadurch, daß dem betreffenden Werkstück durch die Bearbeitung eine beliebig gekrümmte Formgebung, insbesondere eine bestimmte Umrandung, erteilt wird. Im ersten Fall dringen die materialabhebenden Werkzeuge nur über einen Teil der Dicke des Werkstückes in dieses ein, im zweiten Fall durchtrennen die materialabhebenden Werkzeuge das Werkstück zumindest teilweise.The present invention has set itself the task of creating a device with which workpieces, in particular made of stone, but also of other materials, can be machined in any shape in a simple manner. The processing can be carried out by milling grooves, grooves or the like in any surface of the workpiece, but also in that the workpiece in question is given an arbitrarily curved shape, in particular a certain outline, by the processing. In the first case, the material-lifting tools penetrate into the workpiece only over part of the thickness; in the second case, the material-lifting tools cut through the workpiece at least partially.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, vor, daß der Trägerkörper aus einer Gelenkkette besteht, die über ihre ganze Länge mit Werkzeugen bestückt ist, und daß die Umlenkeinrichtungen teilweise von Foimstücken mit einer gekrümmten Führungsfläche für die Gelenkkette gebildet sind. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch die Herstellung sehr komplizierter Bearbeitungsfigurationen auf einfache Weise möglich, ohne daß hiefür beispielsweise eine große Anzahl eng nebeneinander angeoidneter Umlenkrollen erforderlich ist. Es ist lediglich notwendig, die erforderlichen Formstücke mit entsprechend der herzustellenden Konfiguration gekrümmter Führungsfläche am Lagerteil in der erforderlichen Weise anzuordnen. -2-To achieve this object, the invention proposes, starting from a device of the type described in the introduction, that the carrier body consists of an articulated chain which is equipped with tools over its entire length, and that the deflection devices are partially made of foam pieces with a curved guide surface for the Articulated chain are formed. With the device according to the invention, it is also possible to produce very complicated machining configurations in a simple manner, without, for example, requiring a large number of deflecting rollers which are angled closely together. It is only necessary to arrange the required fittings with the guide surface curved in accordance with the configuration to be produced on the bearing part in the required manner. -2-
AT 396 573 B £s hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, wenn dieser Lagerteil aus einer parallel zur bearbeitenden Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkzeuges angeordneten Platte besteht Eine Verstellung der Umlenkeinrichtungen auf dem Lagerteil allein läßt eine Veränderung der herzustellenden Formgebung nur in bestimmten Grenzen zu. Es sind daher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Umlenkeinrichtungen auf dem Lagerteil auswechselbar befestigt wobei dann entbrechend der gewünschten Formgebung des Bearbeitungsvorganges verschiedene Umlenkeinrichtungen verwendet werden können.AT 396 573 B £ s has also proven to be expedient if this bearing part consists of a plate arranged parallel to the working surface of the tool arranged on the support. Adjustment of the deflection devices on the bearing part alone allows a change in the shape to be produced only within certain limits . According to a preferred embodiment of the invention, the deflection devices are therefore interchangeably fastened on the bearing part, different deflection devices then being able to be used in accordance with the desired shape of the machining process.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise zur Herstellung eines Flächenheizelementes, bei dem in einer vorzugsweise aus Stein bestehenden Trägerplatte zumindest teilweise eine Krümmung aufweisende Rillen eingearbeitet werden, in die ein Heizelement eingelegt wird, angewendet.The device according to the invention is preferably used for producing a surface heating element, in which grooves are at least partially worked into a carrier plate preferably made of stone, into which a heating element is inserted.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der Linie (I -1) in Fig. 2 und Fig. 2 stellt eine Unteransicht nach der Linie (Π - Π) in Fig. 1 dar. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Linie (ΙΠ - ΙΠ) in Fig. 1 und Fig. 4 stellt eine Unteransicht der Vorrichtung nach der Linie (IV - IV) in Fig. 3 dar. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitetes Werkstück und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie (VI - VI) in Fig. 5. Die Fig. 7-12 stellen verschiedene Formen von Rillen dar, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden können.In the drawing, the invention is illustrated schematically using exemplary embodiments. Fig. 1 shows a section through the device according to the invention along the line (I -1) in Fig. 2 and Fig. 2 shows a bottom view along the line (Π - Π) in Fig. 1. Fig. 3 shows a section through a second embodiment of the device according to the invention along the line (ΙΠ - ΙΠ) in Fig. 1 and Fig. 4 shows a bottom view of the device according to the line (IV - IV) in Fig. 3. Fig. 5 shows a plan view of a workpiece machined according to the device according to the invention and FIG. 6 shows a section along the line (VI - VI) in FIG. 5. FIGS. 7-12 represent different shapes of grooves which can be produced with the device according to the invention.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang mit der Herstellung eines Flächenheizelementes beschrieben, wobei in eine Platte, vorzugsweise aus Stein, zumindest teilweise eine Krümmung aufweisende Rillen eingearbeitet werden, in die ein Heizelement, beispielsweise ein mit elektrischer Energie gespeister Heizdraht, oder ein von einem Wärmeträgermedium durchflossener Schlauch, eingelegt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch zur Herstellung einer gekrümmten Umfangsfläche eines vorzugsweise plattenförmigen Werkstückes verwendet werden.In the following, the device according to the invention is described in connection with the production of a surface heating element, wherein grooves are at least partially worked into a plate, preferably made of stone, into which a heating element, for example a heating wire fed with electrical energy, or one of one Hose through which the heat transfer medium flows is inserted. However, the device according to the invention can also be used to produce a curved peripheral surface of a preferably plate-shaped workpiece.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung weist einen aus einer Platte bestehenden Lagerteil (1) auf, an dem Umlenkeinrichtungen (2’)> (2") angeordnet sind. Die Umlenkeinrichtungen (2') sind von Rollen gebildet, die mit Wellen (3) drehfest verbunden sind, welche im Lagerteil über schematisch angedeutete Lager (4) gelagert sind. Wenigstens eine der Wellen (3) ist mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung, beispielsweise mit einem elektrischen oder pneumatischen Getriebemotor verbunden, sodaß die auf dieser Welle (3) sitzende Rolle (2') angetrieben ist.The device shown in FIGS. 1 to 4 has a bearing part (1) consisting of a plate, on which deflection devices (2 ’) > (2 ") are arranged. The deflection devices (2 ') are formed by rollers which are rotatably connected to shafts (3) which are mounted in the bearing part via schematically indicated bearings (4). At least one of the shafts (3) is connected to a drive device (not shown), for example an electric or pneumatic geared motor, so that the roller (2 ') seated on this shaft (3) is driven.
Die Umlenkeinrichtung (2") besteht aus einem am Lagerteil (1) befestigten Formstück, das mit einer gekrümmten Führungsfläche (5) versehen ist. Über den Umfang der Rollen sowie über die gekrümmte Führungsfläche (5) des Formstückes ist ein endloser Trägerkörper (6) geführt. Dieser Trägerkörper (6) ist in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt und besteht vorzugsweise aus einer Gelenkkette. Es kann aber auch ein flexibles Band oder Seil als Trägerkörper verwendet werden. Durch die nicht dargestellte Antriebseinrichtung wird dieser Trägerkörper (6) zu einer Umlaufbewegung angetrieben.The deflection device (2 ") consists of a fitting which is fastened to the bearing part (1) and which is provided with a curved guide surface (5). An endless support body (6) is guided over the circumference of the rollers and over the curved guide surface (5) of the shaped piece. This carrier body (6) is only shown schematically in the drawing and preferably consists of an articulated chain. However, a flexible band or rope can also be used as the carrier body. This carrier body (6) is driven to rotate by the drive device (not shown).
Der Verlauf des Trägerkörpers (6) in der Bewegungsebene und somit in der Ebene des plattenförmigen Lagerteiles wird, wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, durch die Ausbildung und Anordnung der Umlenkeinrichtungen (2'), (2") bestimmtThe course of the carrier body (6) in the plane of movement and thus in the plane of the plate-shaped bearing part is, as can be seen from FIGS. 2 and 4, determined by the design and arrangement of the deflection devices (2 '), (2 ")
Senkrecht zur Bewegungsebene des Trägerkörpers (6) stehen von diesem an der dem Lagerteil (1) entgegengesetzten Seite materialabhebende Werkzeuge (7) ab. Diese Werkzeuge (7) können an sich bekannte, für eine Bearbeitung des entsprechenden Werkstückes geeignete Schneid-, Fräs- oder Schleifwerkzeuge, bei der Bearbeitung von Stein beispielsweise diamantbesetzte Werkzeuge sein.Vertical tools (7) protrude from the carrier body (6) perpendicular to the plane of movement of the carrier body on the side opposite the bearing part (1). These tools (7) can be cutting, milling or grinding tools known per se, suitable for machining the corresponding workpiece, for example diamond-tipped tools when machining stone.
Besteht der Trägerkörper (6) aus einer Gelenkskette, so sind vorzugsweise diese Werkzeuge (7) an den Gelenkbolzen befestigt Bei Verwendung eines flexiblen Bandes oder Seiles als Trägerkörper (6) sind die Werkzeuge (7) auf geeignete Weise mit dem Trägerkörper verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Klemmen, Schweißen od. dgl.If the support body (6) consists of an articulated chain, these tools (7) are preferably attached to the articulation bolts. When using a flexible band or rope as the support body (6), the tools (7) are connected to the support body in a suitable manner, for example by Screwing, clamping, welding or the like
Das beim beschriebenen Ausfüihrungsbeispiel vorzugsweise aus Stein bestehende plattenförmige Werkstück (8), auf dessen Fläche (9) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Rillen eingearbeitet werden sollen, ist auf einer Abstützung (10) angeordnet die den senkrecht zur Bewegungsebene des Trägerkörpers (6) abstehenden Werkzeugen (7) gegenüberliegend vorgesehen istThe plate-shaped workpiece (8), which preferably consists of stone in the exemplary embodiment described, and on the surface (9) of which grooves are to be incorporated using the device according to the invention, is arranged on a support (10) which supports the tools (6) projecting perpendicular to the plane of movement of the carrier body (6). 7) is provided opposite
Zur Herstellung der Rillen in der Fläche (9) des Werkstückes (8) wird zunächst der Trägerkörper (6) mittels der nicht dargestellten Antriebseinrichtung in Umlaufbewegung versetzt sodaß auch die Werkzeuge umlaufen, und zwar entlang einer Umlaufbahn, die durch die Umlenkeinrichtungen (2'), (2") bestimmt ist Anschließend wird die Abstützung (10) zusammen mit dem darauf befindlichen plattenförmigen Werkstück (8) in Richtung zu den umlaufenden Werkzeugen (7) verschoben, bis die Schneiden der Werkzeuge (7) die Oberfläche (9) des Werkstückes (8) berühren. Bei einer weiteren Verschiebung werden in diese Fläche (9) Rillen eingearbeitet, deren Konfiguration der Umlaufbahn des Trägerkörpers entspricht Die Tiefe der Rillen wird durch die Größe der Verschiebung der Abstützung (10) bestimmt und kann somit beliebig variiert werden. Erfolgt eine so große Verschiebung der Abstützung (10), daß sich die eingearbeiteten Rillen über die ganze Dicke des Werkstückes (8) erstrecken, also dieses durchtrennen, so werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus dem Werkstück Teile herausgeschnitten, deren Umriß der Umlaufbahn des Trägerkörpers (6) entspricht -3-To produce the grooves in the surface (9) of the workpiece (8), the carrier body (6) is first set in a circular motion by means of the drive device, not shown, so that the tools also rotate, namely along an orbit through the deflection devices (2 '). , (2 ") is determined Then the support (10) is moved together with the plate-shaped workpiece (8) thereon in the direction of the rotating tools (7) until the cutting edges of the tools (7) cover the surface (9) of the workpiece Touch (8). In the event of a further displacement, grooves are incorporated into this surface (9), the configuration of which corresponds to the orbit of the carrier body. The depth of the grooves is determined by the size of the displacement of the support (10) and can thus be varied as desired. If the support (10) is displaced to such an extent that the incorporated grooves extend over the entire thickness of the workpiece (8), i.e. cut through it, then parts are cut out of the workpiece by means of the device according to the invention, the outline of which corresponds to the orbit of the carrier body ( 6) corresponds to -3-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UEP | Publication of translation of european patent specification |