DE19937937C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen eines Dünnschnittfilms von einem Materialblock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen eines Dünnschnittfilms von einem Materialblock, insbe­ sondere aus einem mineralischen, in dünner Schicht bruchgefährdeten Material. Außerdem betrifft die Er­ findung eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Dünn­ schnittfilms von einem Materialblock, gemäß dem oben genannten Verfahren.

Bekannte Verfahren zur Herstellung von dünnen Schich­ ten, insbesondere aus mineralischem, in dünner Schicht bruchgefährdetem Material, basieren nach dem bekannten Stand der Technik durchgehend in einem "Spalten" bzw. flächigen Aufteilen einer dickeren Materialschicht in die zwei dünnen Materialschichten.

Solche Verfahren dienen insbesondere zum Herstellen von dünnen Platten aus Natur- oder Kunststein, wie sie z. B. in der DE 196 09 468 C1 und der DE 43 01 937 C1 beschrieben sind. Dabei wird eine Ursprungsplatte in mindestens der doppelten Plattenstärke hergestellt und anschließend parallel zu zwei gegenüberliegenden Au­ ßenoberflächen in mindestens zwei einzelne Platten vorbestimmter Stärke getrennt. Dazu wird vorgeschla­ gen, daß auf wenigstens einer der Außenflächen einer derartigen Ursprungsplatte vor dem Trennen wenigstens eine spannfähige, steife Hilfsplatte mit linearer Randkante befestigt wird. Diese Hilfsplatte kann nach dem Trennen wieder entfernt werden. Gemäß der DE 196 09 468 C1 kann auch eine Glasplatte als Hilfsplatte bzw. Trägerschicht vorgesehen sein, die dann als Ober­ flächenschicht auf der Außenseite der abgetrennten Platte verbleibt.

Bei diesen Verfahren ist die Herstellung eines sehr dünnschichtigen Halbzeuges bzw. eines Dünnschnittfilms nur mit großem Aufwand möglich, da, um eine ausrei­ chende Dünnschichtigkeit zu erreichen, das Verfahren mehrfach wiederholt werden muß. Dies erfordert ein häufiges Aufsetzen und Wiederabtrennen von der ent­ sprechenden Hilfsplatte und gegebenenfalls auch noch eine Nachbearbeitung, wie z. B. ein Flächenschleifen, um eine gleichmäßig dünne Schichtstärke des Dünn­ schnittfilms zu erreichen.

Im Hinblick auf eine Weiterverarbeitung des Dünn­ schnittfilms bzw. des dünnschichtigen Halbzeuges aus mineralischem Material, wie z. B. Natursteinmateriali­ en, in einem dreidimensionalen Verformungsprozeß gemäß einem der in den Schriften DE 199 09 642 C1 und DE 199 09 869 beschriebenen Verfahren, bedeutet der genannte Herstellungsaufwand für das dünnschichtige Halbzeug eine nicht unerhebliche Verteuerung und einen erhöhten Materialverbrauch.

Die beiden oben genannten Verfahren zur Weiterverar­ beitung des Dünnschnittfilms nutzen dabei Trägermate­ rialien bzw. Stabilisierungsmaterialien, z. B. aus ei­ nem mehrdimensional plastisch verformbaren Vlies, wel­ ches gemäß der DE 199 09 869 als plastischer Fixier­ film bezeichnet wird.

Bei dem Einsatz von Dünnschnittfilmen aus den oben beschriebenen, auf dem Trennen dickerer Ausgangs­ schichten basierenden Herstellungsverfahren für die Weiterverarbeitung in den Verfahren zur dreidimensio­ nalen Formgebung der Dünnschnittfilme, müssen dabei häufig Verbindungs- und Trennverfahren mit den jewei­ ligen Trägerelementen bzw. Hilfsplatten realisiert werden. Dies ist sehr aufwendig und fordert den Ein­ satz und die häufige Verwendung von Lösungsmitteln und Klebern, welche das dünnschichtige Material gegebenen­ falls schädigen oder verunreinigen können.

Außerdem sind aus dem Stand der Technik Steinsägen bekannt, welche mit flexiblen Sägemitteln arbeiten.

So beschreibt die EP 0 376 128 A1 beispielsweise eine Steinsäge, bei der auf einem spiralförmig gedrillten Seil Elemente angebracht sind, welche auf ihrer einen Seite als Führungszapfen bzw. -finnen ausgebildet sind und in einem eine Führungsnut aufweisenden Gegenstück laufen. Auf ihrer gegenüberliegenden, der späteren Schnittfuge zugewandten Seite weisen die Elemente Teilbereiche auf, welche mit Diamant als abrasivem Hartstoff besetzt sind.

Nachteilig ist bei dieser Ausführung insbesondere, daß die durchgehende Führungsnut in dem Gegenstück sehr leicht verschmutzt, so daß es hier sehr leicht zu Funktionsstörungen und/oder einem sehr hohen Ver­ schleiß der Maschinenelemente kommen kann. Außerdem hat das gedrillte Seil keinerlei selbststabilisierende Wirkung, so daß die Elemente in einem Vergleichsweise kurzen Abstand auf dem Seil angeordnet werden müssen, um einen einigermaßen gleichmäßigen Schnittverlauf sicherzustellen.

Die US 5,181,503 zeigt ebenfalls eine Steinsäge mit einem Gurt bzw. Seil als Sägemittel. Zur Stabilisie­ rung des Sägemittels weist auch diese Sägevorrichtung eine durchgehende V-förmige Nut auf, in welcher ein Teil des T-förmig ausgebildeten Sägegurts läuft. Zur Verminderung von Verschleiß sind dazu Metallelemente mittels Seilen in dem der V-förmigen Nut zugewandten Bereich eingebracht.

Der eigentliche Sägebereich mit den abrasiven Hart­ stoffen liegt als durchlaufender Gurt im Bereich der beiden kürzeren Schenkel des "T" und erlaubt somit in nachteiliger Weise nur eine Vergleichsweise breite Schnittfuge. Diese Breite der Schnittfuge wird außer­ dem dadurch bestimmt, daß die Vorrichtung zum Stabili­ sieren des Gurt ebenfalls mit in die Schnittfuge ein­ dringen muß. Somit wird ein sehr großer Teil des Steinblocks zerspant, es entsteht also vergleichsweise viel Abraum.

Ein weiter Nachteil liegt in der durchgehenden Ausbil­ dung des Sägebereichs mit den Hartstoffen auf dem Gurt, so daß keine Räume zur Aufnahme von Abraum exi­ stieren und eine vollständige und gleichmäßige Abfuhr des zerspanten Materials nur sehr schwer realisiert werden kann, was wiederum zu erhöhter Verschmutzung und damit erhöhtem Verschleiß an der Maschine führt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in einem einfach zu realisierendem Verfahren und einer damit korrespon­ dierenden Vorrichtung zum Abtrennen eines Dünnschnitt­ films von einem Materialblock, insbesondere aus mine­ ralischem, in dünner Schicht bruchgefährdetem Materi­ al, wobei auf den Einsatz von starren, spannfähigen Trägerplatten und dem mehrfachen Verbinden und Trennen des Materials mit derartigen Trägerschichten weitge­ hend verzichtet werden kann, und wobei eine gleichmä­ ßige dünne Schichtstärke erzielt werden kann, welche den Nachbearbeitungsaufwand unnötig macht oder zumin­ dest erheblich reduziert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren und durch die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit den in Anspruch 5 genannten Merkmalen, gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist man erstmals in der Lage, einen Dünnschnittfilm, also eine sehr dünne gleichmäßige Schicht, von einer Seite eines gro­ ßen Materialblocks abzutrennen. Das Verfahren bedient sich dabei dem Grundprinzip einer Seilsäge, wobei hier jedoch das Sägemittel durch seine Querschnittsform und/oder durch die Führungseinrichtungen in der Schnittfuge zentrisch geführt wird. Dadurch, daß die einem Maschinentisch zugewandte Seitenfläche des Mate­ rialblocks genutzt wird, um dort den Dünnschnittfilm abzutrennen, wird die Gefahr eines seitlichen Verlau­ fens des Sägemittels durch den von dem Maschinentisch und dem Materialblock gleichmäßig auf die Schnittfuge, in welcher das Sägemittel zentrisch geführt wird, aus­ geübten Druck minimiert.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Seitenfläche des Materialblocks an der Seitenfläche, auf welcher der Dünnschnittfilm abgetrennt wird, bereits vor der Abtrennung des Dünnschnittfilms mit einem wenigstens eindimensional verformbaren Trägermaterial versehen ist, so daß der Dünnschnittfilm zusammen mit dem Trä­ germaterial von dem Materialblock abgetrennt wird und das Trägermaterial in der Lage ist, den Dünnschnitt­ film, insbesondere einen solchen aus mineralischen, in dünner Schicht bruchgefährdeten Material, zu stabili­ sieren.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist das bereits genannte flexible, sich relativ zu dem Materialblock bewegende Sägemittel auf, welches zumin­ dest teilweise mit abrasiv wirkenden Hartstoffen be­ schichtet ist. Der Maschinentisch ist dabei derart ausgerichtet, daß der Materialblock durch eine aus der Gravitation resultierende Kraft auf den Maschinentisch gepreßt wird.

In der einfachsten möglichen Ausführungsform bedeutet dies, daß der Maschinentisch in einer horizontalen Ausrichtung unter dem Materialblock angeordnet ist. Es ist jedoch auch denkbar, daß der Materialblock auf einer winkligen Auflagefläche zu dem Maschinentisch zu liegen kommt und so durch eine Hangabtriebskraft, wel­ che indirekt aus der Gravitation resultiert, gegen den Maschinentisch gepreßt wird. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung in der Fläche zwischen dem Materialblock und dem Maschinentisch.

Um die Schnittfuge in den Materialblock einzubringen, weist der Materialblock eine relative Vorschubbewegung gegenüber dem Maschinentisch auf, wobei eine abrasiv wirkende Kante des Sägemittels und eine dem Ma­ terialblock zugewandte Oberfläche des Maschinentischs eine gleiche, wenigstens annähernd parallel zu der mit dem Trägermaterial versehenen Seitenfläche verlaufende Ausrichtung aufweist.

Der Dünnschnittfilm wird also zwischen Materialblock und Maschinentisch von der, im Falle einer horizonta­ len Lage des Maschinentischs, unteren Seitenfläche des Materialblocks abgetragen, wobei diese Seitenfläche mit dem wenigstens eindimensional verformbaren Träger­ material versehen ist.

So wird in besonders vorteilhafter Weise ein gleichmä­ ßiger Verlauf der Schnittfuge erreicht, da die aus der Gravitation resultierenden, senkrecht zu dem Sägemit­ tel auf die Schnittfuge wirkenden Kräfte auf allen Seiten den wenigstens annähernd gleichen Betrag auf­ weisen.

Außerdem weist der Maschinentisch zwei in Richtung der aus der Gravitation resultierenden Kraft, also senk­ recht zu der Oberfläche des Maschinentischs, in ihrer Höhe veränderliche Teiltische auf. Zwischen den zwei Teiltischen weist der Maschinentisch eine Öffnung auf, durch welche der Dünnschnittfilm mit dem Trägermateri­ al, also das dünnschichtige Halbzeug zur Weiterverarbeitung abgeführt werden kann.

In besonders vorteilhafter Weise stützen diese Teilti­ sche den Materialblock dabei so ab, daß das Sägemittel zwischen den beiden Teiltischen frei arbeiten kann, und wobei durch die Höhenlage der Oberflächen der bei­ den Teiltische, welche dem Materialblock zugewandt sind, die Schichtstärke des Dünnschnittfilms beein­ flußt wird. Die Teiltische unterstützen den Ma­ terialblock in der Art, daß ein Zusammenpressen der Schnittfuge und damit ein Einklemmen des Sägemittels durch das Gewicht des Materialblocks wenigstens annä­ hernd ganz vermieden wird.

Der Dünnschnittfilm wird also von der mit dem Träger­ material beschichteten Seitenfläche des Materialblock, wie bei einem "Gemüsehobel" abgetrennt und mit dem Trägermaterial in einem Winkel zu der Vorschubbewegung durch die Öffnung in dem Maschinentisch abgeführt. Damit wird in sehr günstiger Weise ein Dünnschnittfilm mit sehr gleichmäßiger Schichtstärke erreicht, welche hier im Bereich von etwa 6/10 mm liegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und dem anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Aus­ führungsbeispiel.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Abtrennen eines Dünn­ schnittfilms von einem Materialblock,

Fig. 2 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teilbereichs des Sä­ gemittels,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Sägemittel gemäß der Linie V-V gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Dünnschnittfilm gemäß der Linie VI-VI in Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine prinzipmäßige Vorrichtung zum Abtrennen eines Dünnschnittfilms von einem Materialblock 1 dargestellt. Um zumindest noch prinzipmäßig die funktionalen Teile an der Vorrichtung erkennen zu können ist der Materialblock 1 dabei le­ diglich in einer transparenten Darstellungsform ange­ deutet. Der Materialblock 1, welcher hier aus Natur­ stein bestehen soll, liegt dabei auf einem Maschinen­ tisch 2, welcher aus zwei Teiltischen 2a, 2b aufgebaut ist. Der Materialblock 1 erfährt dabei eine Vorschub­ bewegung 3, welche hier in ihrer Richtung durch einen Pfeil angedeutet ist. In Richtung der Vorschubbewegung 3 des Materialblocks 1 vor bzw. hinter dem Maschinen­ tisch 2 sind jeweils Fördereinrichtungen 4 angeordnet, auf welchen der Materialblock 1 transportiert werden kann. Diese Fördereinrichtungen 4 entsprechen dem Stand der Technik und spielen für die Funktionsweise keine Rolle, daher werden sie hier nicht näher erläu­ tert.

In der dargestellten, prinzipmäßigen Draufsicht auf die Vorrichtung ist außerdem eine Seilsägeeinrichtung 5 erkennbar, welche zwei Spann- bzw. Antriebsrollen 6 aufweist, deren Mechanik und Funktionsweise aus dem Stand der Technik bekannt und daher nicht näher erläu­ tert ist. Entgegen den an sich bekannten Seilsägevor­ richtungen wird das Sägemittel 7 durch Führungsein­ richtung 8 bzw. Führungsrollen 8, welche in dem Teil­ tisch 2b des Maschinentischs 2 angeordnet sind, so geführt, daß eine abrasiv wirkende Kante 9 des Säge­ mittels 7 sich, durch eine Bewegung des Sägemittels 7 seiner axialen Richtung, in einem kreissegmentförmigen Verlauf durch den Materialblock 1 sägt.

Dieser kreissegmentförmige Verlauf, theoretisch wäre für eine vergleichbare Wirkung auch ein schräg, also in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Richtung der Vorschubbewegung 3 angeordneter Verlauf der abra­ siv wirkenden Kante 9 durch den Materialblock 1 denk­ bar, sorgt für ein besseres Ausspülen von Schleif- bzw. Sägestaubs durch Spüleinrichtung 10 und Saugein­ richtungen 11 von dem Ort seines Entstehens gewährlei­ stet werden kann.

Die Spüleinrichtungen 10 sind dabei jeweils hinter den Führungsrollen 8 angeordnet, so daß diese, welche ge­ genüber Schleif- bzw. Sägestaub bzw. -schlamm beson­ ders anfällig sind, jeweils gleichmäßig freigespült werden. Die Spüleinrichtungen 10 sind in den Teiltisch 2b des Maschinentischs 2 eingebracht und weisen eine gemeinsame Versorgungsleitung 12 auf. Vergleichbares gilt für die jeweils zwischen den Führungsrollen 8 angeordneten Saugeinrichtungen 11, welche in eine gemeinsame Saugleitung 13 münden.

In Fig. 2 ist eine prinzipielle Schnittdarstellung gemäß der Linie II-II in Fig. 1 dargestellt, wobei hier zur Vereinfachung des Sachverhalts auf eine Dar­ stellung der hinter der Schnittebene liegenden Elemen­ te der Vorrichtung verzichtet wurde. Im dargestellten vergrößerten Ausschnitt sind dabei Bereiche der beiden Teiltische 2a, 2b des Maschinentischs 2 erkennbar, sowie eine der Führungsrollen 8, welche in dem Teil­ tisch 2b eingesetzt ist. Das flexible Sägemittel 7 weist dabei einen keilriemenartigen Querschnitt auf, welcher im Bereich seiner abrasiv wirkenden Kante 9 mit entsprechenden Hartstoffen 14, wie z. B. Diamant, versehen ist. Durch die Führungsrollen 8 und durch die das Sägemittel 7 stabilisierende keilriemenartige Querschnittform wird das Sägemittel 7 zentrisch in einer Schnittfuge 15 geführt. Diese Schnittfuge 15, welche das Sägemittel 7 in den Materialblock 1 ein­ bringt trennt von dem Materialblock 1 auf seiner mit einem Trägermaterial 16 beschichteten Seitenfläche 17 einen Dünnschnittfilm 18 ab. Der Dünnschnittfilm 18 mit dem Trägermaterial 16 bildet dabei ein dünnschich­ tiges Halbzeug 19 welches zur Weiterverarbeitung in anderen Verfahren vorgesehen werden kann.

Dieses dünnschichtige Halbzeug 19 wird mit einer Ge­ schwindigkeit die wenigstens annähernd der Geschwin­ digkeit der Vorschubbewegung 3 des Materialblocks 1 entspricht, durch eine Öffnung 20 zwischen den Teilti­ schen 2a und 2b abgeführt. Dazu können z. B. eine oder mehrere Transportwalzen 21 dienen, welche die gleich­ mäßige Abfuhr den dünnschichtigen Halbzeuges 19 si­ cherstellen.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann das dünnschichtige Halbzeug 19 auch auf einer Vakuum­ trägereinrichtung abgelegt werden, welches sich mit der Geschwindigkeit der Vorschubbewegung 3 vergleich­ baren Geschwindigkeit parallel zu dem Materialblock bewegt, und welche den Transport oder eine Weiterbear­ beitung des dünnschichtigen Halbzeuges 19 erleichtert. Bei Einsatz einer Vakuumträgereinrichtung wäre durch­ aus auch eine seitliche Abfuhr des dünnschichtigen Halbzeuges 19 denkbar, da dieses danach zusammen mit der Vakuumträgereinrichtung in die für den Weiter­ transport oder eine eventuelle Nachbearbeitung erfor­ derliche Lage geschwenkt bzw. gekippt werden kann.

Eine Nachbearbeitung des dünnschichtigen Halbzeuges, wie z. B. ein Flächenschleifen, könnte ebenfalls an dem auf der Vakuumträgereinrichtung gehalterten Halbzeug erfolgen, falls die gefordeten Toleranzen bezüglich der Schichtstärke oder der Oberflächenqualität eine solche Nachbearbeitung erforderlich machen würde.

Um die Belastung der Führungsrollen 8 durch den in der Schnittfuge 15 entstehenden Schleif- bzw. Sägeschlamm zu minimieren, ist hinter jeder der Führungsrollen 8 eine der Spüleinrichtungen 10 angeordnet, welche ei­ nerseits die Führungsrolle 8 freispült, und anderer­ seits eine spülende und kühlende Wirkung auf das in der Schnittfuge 15 laufende Sägemittel 7 ausübt.

Fig. 3 zeigt eine prinzipielle Schnittdarstellung ge­ mäß der Linie III-III in Fig. 1. Analog zu Fig. 2 wur­ de auch hier zur Erhöhung der Übersichtlichkeit auf eine Darstellung der hinter der Schnittebene angeordneten Elemente, wie z. B. der Führungsrollen 8 verzich­ tet. Der Querschnitt gemäß Fig. 3 ist in einem Bereich zwischen zwei der Führungsrollen 8 angeordnet, das Sägemittel 7 ist in diesem Bereich also ungeführt. Auf die vergleichsweise kurze Länge des Sägemittels 7 zwi­ schen den Führungseinrichtungen 8 wirkt jedoch die keilriemenförmige Querschnittsform des Sägemittels 7 in der Art stabilisierend, daß hier keine Dezentrie­ rung des Sägemittels 7 der Schnittfuge 15 zu befürch­ ten ist.

Die in Fig. 3 erkennbaren Elemente des prinzipmäßigen Querschnitts entsprechen zu ihren größten Teilen den bereits in Fig. 2 erläuterten Teilelementen, aller­ dings ist anstatt einer Spüleinrichtung 10 hier eine Saugeinrichtung 11 erkennbar, welche für das Absaugen der für die Spüleinrichtung 10 gemäß Fig. 2 einge­ brachten Spül- bzw. Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, und welche damit gleichzeitig den durch die Spülflüs­ sigkeit gelösten und aus dem Bereich abrasiven Kante 9 fortgespülten Schleif- bzw. Sägeschlamm zuständig ist. Erst durch die Kombination der Saugvorrichtung 11 mit den Spüleinrichtungen 10 wird ein ideales Kühlen und Freispülen der Schnittfuge 15 erreicht.

Fig. 4 ist ein Teilbereich des flexiblen Sägemittels 7 dargestellt wobei hier erkennbar ist, daß die Be­ schichtung mit den Hartstoffen 14 nur in einzelnen Teilbereichen erfolgt. Die abrasiv wirkende Kante 9, hier punktiert dargestellt, existiert also nur teil­ weise real und wird zu ihren anderen Teilen durch die Relativbewegung zwischen Sägemittel 7 und zu sägendem Materialblock 1 gebildet.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4 dargestellt. Dieser Querschnitt entspricht der Ansicht des Sägemittels 7 in Fig. 2 und Fig. 3 und zeigt, daß die Hartstoffe 14 in Form von U-förmigen, mit Hartstoffen 14 beschichteten Blechelementen 22 auf einen elastischen und flexiblen Keilriemen 23 aufge­ bracht werden. Zum Erlangen einer höheren Zugfestig­ keit sind dabei Verstärkungsseile 24, z. B. aus Stahl­ litzen, Kevlarfäden oder Ähnlichem, in den Querschnitt des Keilriemens 23 eingearbeitet.

Die nur teilweise Beschichtung mit den Hartstoffen 14, z. B. in der dargestellten Ausführungsform mit U- förmigen Blechelementen 22 ist prinzipiell von dia­ mantbeschichteten Seilsägen bekannt und ermöglicht es, daß zwischen den mit Hartstoffen 14 beschichteten Be­ reichen eine ideale Kühlung und Abfuhr des Schleif- bzw. Sägeschlamms durch die über die Spüleinrichtungen 10 zugeführte und über die Saugeinrichtungen 11 abge­ führte Spülflüssigkeit erreicht werden kann.

Dabei ermöglicht die Querschnittform des Sägemittels 7 in der Art eines Keilriemens 23 zwei sehr günstige Effekte. Einerseits kommt es durch die Querschnittform selbst zu einer Stabilisierung des Sägemittels 7 ent­ lang seiner axialen Achse, andererseits ermöglicht die Form und die nur im Bereich der abrasiv wirkenden Kan­ te 9 angeordneten Hartstoffe 14 bzw. Blechelemente 22 eine ideale Führbarkeit des Sägemittels 7 in den Füh­ rungsrollen 8. Diese Ausführungsform des Sägemittels 7 verbessert damit die Führung und Zentrierung des Säge­ mittels 7 in der, und durch die, Schnittfuge 15.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 2, und damit den Aufbau des resultierenden dünnschichtigen Halbzeuges 19. Das dünnschichtige Halbzeug 19 besteht dabei aus dem Dünnschnittfilm 18, und dem Trägermaterial 16. Das Trägermaterial 16 muß dabei zur Ermöglichung der Durchführung des Verfahrens ein wenigstens eindimensional verformbares bzw. wic­ kelbares Trägermaterial 16 sein. Denkbar wären hier Trägermaterialien 16 aus dünnen Kunststoff- oder Blechschichten.

Für eine Weiterverarbeitung des dünnschichtigen Halb­ zeuges 19 im Rahmen einer dreidimensonialen Formgebung ist es besonders sinnvoll, das Trägermaterial 16 als mehrdimensional plastisch verformbares Trägervlies auszubilden, welches dann für die weitere dreidimen­ sionalen Formgebungsverfahren, z. B. nach der DE 199 09 869 eingesetzt werden kann. Dieses in der genannten Schrift als plastischer Fixierfilm bezeichnete, und aus einem mehrdimensional plastisch verformbaren Vlies aufgebaute Trägermaterial 16 kann dann während dem Transport und der Lagerung auf dem Dünnschnittfilm 18 verbleiben. Dadurch wird der Dünnschnittfilm 18 wäh­ rend der Lagerung und dem Transport von dem Trägerma­ terial 16 stabilisierend zusammengehalten.

Das Ausgangsprodukt des beschriebenen Verfahrens bzw. der damit verbundenen Vorrichtung ist also ein ohne, oder zumindest ohne umfangreiche weitere Bearbeitungs­ schritte einzusetzendes dünnschichtiges Halbzeug 19 zur Weiterverarbeitung zwischen einem der Verfahren zur dreidimensionalen Formgebung und/oder Beschichtung von gekrümmten oder flächigen Elementen mit dem Mate­ rial des Dünnschnittfilms 18.

Neben dem Einsatz zur Herstellung von dünnschichtigen Halbzeugen 19, welche insbesondere zu Zierzwecken die­ nen und die den Dünnschnittfilm 18 bzw. eine Zier­ schicht aus Naturstein, Glasmaterialien oder künstlich erzeugten mineralischen oder kristallinen Materialien besitzen, ist auch der Einsatz in der Herstellung von technisch genutzten Dünnschnittfilmen 18, wie z. B. aus keramischen Materialien, Silicium, oder ähnlichem denkbar.

Claims (15)

1. Verfahren zum Abtrennen eines Dünnschnittfilms von einem Materialblock, insbesondere aus einem mine­ ralischen, in dünner Schicht bruchgefährdeten Ma­ terial, wobei wenigstens eine Seitenfläche (17) des auf einem Maschinentisch (2) gelagerten Mate­ rialblocks (1) mit einem wenigstens eindimensional verformbaren Trägermaterial (16) versehen wird, und wobei der Dünnschnittfilm (18) von der mit dem Trägermaterial (16) versehenen und einem Maschi­ nentisch (2) zugewandten Seitenfläche (17) des Ma­ terialblocks (1) mittels eines flexiblen, wenig­ stens teilweise abrasiv wirkende Hartstoffe (14) aufweisenden, sich relativ zu dem Materialblock (1) bewegenden Sägemittels (7), welches durch eine relative Vorschubbewegung (3) zwischen dem Säge­ mittel (7) und dem Materialblock (1) eine annä­ hernd parallel zu dem Maschinentisch (2) verlau­ fende Schnittfuge (15) in den Materialblock (1) einbringt, abgetrennt wird und der Dünnschnittfilm (18) durch eine Öffnung des Maschinentisches (2) abgeführt wird, wobei das Sägemittel (7) durch seine Querschnittform und/oder durch Führungseinrichtungen (8) in der Schnittfuge (15) zentrisch geführt wird, und wobei der Materialblock (1), we­ nigstens während sich das Sägemittel (7) im Ein­ griff befindet, durch eine Kraft, welche direkt oder indirekt aus der Gravitation resultiert, ge­ gen den Maschinentisch (2) gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnschnittfilm (18) mit dem Trägermaterial (16) durch eine Öffnung (20) zwischen zwei Teilti­ schen (2a, 2b) des Maschinentischs (2) mit einer Geschwindigkeit abgeführt wird, welche wenigstens annähernd der Geschwindigkeit der Vorschubbewegung (3) entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Verändern der Lage der zwei Teiltische (2a, 2b) zueinander, senkrecht zu der Vorschubbewe­ gung (3), die Dicke des Dünnschnittfilms (18) mit dem Trägermaterial (16) eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Öffnung (20) abgeführte Dünnschnitt­ film (18) mit dem Trägermaterial (16) von einer Vakuumträgereinrichtung aufgenommen wird, wobei die Vakuumträgereinrichtung dieselbe relative Be­ wegung zu dem Maschinentisch ausführt wie der Ma­ terialblock.

5. Vorrichtung zum Abtrennen eines auf einem Träger­ material angeordneten Dünnschnittfilms von einem auf einem Maschinentisch (2) gelagerten Mate­ rialblock gemäß dem Verfahren nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, mit den nachfolgenden Merkmalen:

• 1. 5.1 einem flexiblen, sich relativ zu dem Mate­ rialblock (1) bewegenden Sägemittel (7), welches wenigstens teilweise abrasiv wirkende Hartstoffe (4) aufweist;
• 2. 5.2 der Maschinentisch (2) ist in der Art ausgerich­ tet, daß der Materialblock (1) durch eine aus der Gravitation resultierende Kraft an den Maschinen­ tisch (2) gepreßt ist;
• 3. 5.3 der Materialblock (1) ist annähernd senkrecht zu der aus der Gravitation resultierenden Kraft re­ lativ gegenüber dem Maschinentisch (2) bewegbar (Vorschubbewegung 3);
• 4. 5.4 das Sägemittel (7) mit der abrasiv wirkenden Kante (9) und die dem Materialblock (1) zugewand­ te Oberfläche des Maschinentischs (2) weisen eine gleiche, annähernd parallel zu der mit dem Trä­ germaterial (16) versehenen Seitenfläche (17) verlaufende Ausrichtung auf;
• 5. 5.5 der Maschinentisch (2) weist zwei in Richtung der aus der Gravitation resultierenden Kraft re­ lativ zueinander veränderlichen Teiltische (2a, 2b) auf;
• 6. 5.6 der Maschinentisch (2) weist zwischen den Teil­ tischen (2a, 2b) eine Öffnung (20) zur Abfuhr des Dünnschnittfilms (18) mit dem Trägermaterial (16) auf; und
• 7. 5.7 das Sägemittel (7) weist eine keilriemenartige Form auf und ist mittels Führungseinrichtungen (8) in der Schnittfuge (15) führbar.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen als Führungsrollen (8) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teiltische (2b) die Führungseinrichtun­ gen (8) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiltisch (2b) mit den Führungseinrichtungen (8) wenigstens eine Spüleinrichtung (10) zum Ein­ bringen von Spülflüssigkeit in die Schnittfuge (15) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiltisch (2b) mit den Führungseinrichtungen (8) in Vorschubrichtung (3) hinter jeder der Füh­ rungseinrichtungen (8) eine der Spüleinrichtungen (10) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiltisch (2b) mit den Führungseinrichtungen (8) wenigstens eine Saugeinrichtung (11) zum Ab­ saugen von Spülflüssigkeit und abgetragenen Parti­ keln aus der Schnittfuge (15) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sägemittel (7) in der Art eines Keilriemens (23) ausgebildet ist, wobei die der Schnittfuge (15) zugewandten Seiten des Keilriemens (23) die abrasiv wirkenden Hartstoffe (14) aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die abrasiv wirkenden Hartstoffe (4) Diamant auf­ weisen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial ein wenigstens zweidimensional plastisch verformbares Trägervlies (16) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die abrasiv wirkende Kante (9) des Sägemittels (7) in der Schnittfuge (15) einen kreissegmentförmigen Verlauf aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die abrasiv wirkende Kante (9) des Sägemittels (7) in der Schnittfuge (15) einen in einem von 90° ab­ weichenden Winkel zu der Vorschubbewegung (3) aus­ gerichteten Verlauf aufweist.