DE19956899A1

DE19956899A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung zueinander paralleler Schnitte beim Schneiden von Platten aus einem Block expandierten Polystyrols

Info

Publication number: DE19956899A1
Application number: DE1999156899
Authority: DE
Inventors: Karl Giesler; Hartmut Taut; Stefan Trommer
Original assignee: PLASTTECHNIK ENGINEERING GREIZ
Current assignee: PLASTTECHNIK ENGINEERING GREIZ
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Technisches Problem DOLLAR A Die Qualität der Schnitte und der Oberflächen der geschnittenen Platten und Konturen zu verbessern, Fehlschnitte zu minimieren und die Schneidleistung zu erhöhen, den Aufwand zu senken und eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen. DOLLAR A Lösung DOLLAR A Verfahren zur Erzeugung zueinander paralleler Schnitte beim Schneiden von Platten oder Konturen aus einem Block expandierten Polystyrols mittels gegenläufig oszillierender beheizbarer Schneiddrähte, wobei der Block und die Schneiddrähte mit einer Relativbewegung gegeneinander geführt werden, in der Weise, daß die Schnitte (28; 29; 30) in einer Ebene (24; 25) fortschreitend durchgeführt werden. DOLLAR A Die Schneiddrähte (21; 27) sind in der Ebene (24; 25) angeordnet. Die Schneiddrähte (21) sind zu den Schneiddrähten (27) gegenläufig oszillierend ausgebildet. DOLLAR A Die Schneiddrähte (6; 6') besitzen gemeinsame Oszillationsantriebe. DOLLAR A Die Oszillationsantriebe der Schneidbalken (6; 6') bestehen aus den angetriebenen Exzenterwellen (9), auf denen jeweils mehrere gegenläufige Exzenter (15; 16) mit Exzenterkurbeln (17; 18) und Halterungen (22; 23) angeordnet sind. DOLLAR A Anwendungsgebiet DOLLAR A Schneiden von Platten und Konturen aus Blöcken expandierten Polystryrols oder ähnlicher Materialien.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung mehrerer zueinander paralleler Schnitte beim Schneiden von mehreren Platten oder Konturen aus einem Block expandierten Polysty rols oder ähnlich bearbeitbaren Materials mittels gegenläu fig oszillierender beheizbarer Schneiddrähte, wobei der Block und die Schneiddrähte mit einer Relativbewegung gegeneinander geführt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das horizontale Schneiden von Platten aus EPS-Blöcken mit in einem Schneidrahmen angeordneten beheizbaren Schneiddrähten ist bekannt. Zur Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit und zur Verbesserung der Oberflächenqualität der geschnittenen Plat ten oder Konturen ist es gleichfalls bekannt, den Schneidrah men mit den Schneiddrähten in eine, in dar Regel horizontale, Oszillationsbewegung zu versetzen.

Weiterhin ist bekannt, Polystyrolblöcke gegenläufig oszillie rend zu schneiden. Dabei sind die Schneiddrähte in zwei Schneidrahmen wechselweise befestigt. Beispielsweise bei gleicher Dicke aller, zu schneidenden Platten entspricht der Abstand zweier Schneiddrähte in jedem der beiden Schneidrah men der doppelten Plattendicke.

Die Schneiddrähte sind in jedem der beiden Schneidrahmen in jeweils einer Ebene angeordnet. Diese Ebenen sind zueinan der parallel. Zwischen den Ebenen besteht ein Mindestabstand von 20 mm, da die Schneidrahmen, in Schneidrichtung gesehen, hintereinander angeordnet sind.

Zuerst setzen die, in Schneidrichtung gesehen, in der Ebene des erster Schneidrahmen positionierten Schneiddrähte an dem zu schneidenden Polystyrolblock an und führen fortschreitend Schnitte aus. Erst nach Zurücklegen des Abstandes zu der Ebene der Schneiddrähte des zweiten Schneidrahmens, d.h. also nach mindestens 20 mm, setzen auch diese Schneiddrähte an dem Polystyrolblock an und führen nachfolgend, zwischen den be reits fortgeschrittenen Schnitten durch die ersten Schneid drähte, die weiteren Schnitte durch. Demzufolge werden diese Schnitte auch später beendet und die Schneiddrähte des zwei ten Schneidrahmens laufen zu einem späteren Zeitpunkt aus dem geschnittenen Polystyrolblock aus.

Die beiden hintereinander angeordneten Schneidrahmen werden über außen liegende Kurbel- und Koppelgetriebe zwangsweise in oszillierende Schwingungen versetzt. Da die Masse der Schneidrahmen relativ groß ist, müssen insbesondere in der An- und Abfahrphase erhöhte Leistungen aufgebracht werden. Auf das Gestell der Schneidvorrichtung und auf die Polysty rolblöcke übertragene Schwingungen beeinflussen die Oberflä chenqualität der geschnittenen Platten oder Konturen uner wünscht. Ist der Abstand der nach hinten geneigten Ebenen der in den beiden Schneidrahmen angeordneten Schneiddrähte größer als die Dicke der geschnittenen Platten, wird es vorkommen, daß beim Auslaufen der unteren Platten des geschnittenen Polysty rolblockes aus den Schneiddrähten des zweiten Schneidrahmens infolge Absackens der darüberliegenden, noch nicht vollständig geschnittenen, Platte um die Schnittdicke ein Absatz in beide Plätten geschnitten wird.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu lösende Aufgabe besteht darin, die Qualität der Schnitte und der Oberflächen der ge schnittenen Platten und Konturen zu verbessern, Fehlschnitte zu minimieren und die Schneidleistung zu erhöhen.

Die Aufgabe besteht ferner darin, den Aufwand zu senken und eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen.

Die Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 angegebene Verfahren und durch die in Patentanspruch 6 charakterisierte Vorrichtung gelöst.

Dadurch, daß die Schnitte in einer Ebene fortschreitend durch geführt werden, bzw. daß alle Schneiddrähte in einer einzigen Ebene angeordnet sind, können sehr gleichmäßige und saubere Schnitte erzielt werden. Auch kann die Schneidleistung erhöht und Fehlschnitte weitgehend ausgeschlossen werden.

Insbesondere wird vermieden, daß beim Schneiden dünner Platten beim Austreten des darunterliegenden Schneiddrahtes die da rüber liegende Platte oder Platten aufgrund des Abbrandes absacken und die sich noch im Block befindlichen, darüber liegenden Schneiddrähte in der jeweils darunterliegenden Plätte eine Abstufung in der jeweiligen Oberfläche erzeugen. Infolge der kompakten Bauweise der Vorrichtung kann diese mit geringerem Aufwand gefertigt und verwendet werden. Die geringere Masse der Vorrichtung ansich und der oszillier enden Teile im Besonderen dienen gleichfalls der wirtschaft licheren Herstellung und Verwendung und Erhöhung der Zuver lässigkeit.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schnitte in einer senkrechten Ebene zur Ebene der Relativbewegung zwischen dem Block und den Schneid drähten gleichzeitig angesetzt und fortschreitend durchge führt. Dadurch wird eine besonders große Gleichmäßigkeit und sualität der Schnitte und Oberfläche der geschnittenen Plat ten und Konturen erzielt.

Auch darin ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zum oszillierenden Schneiden zu se hen, daß die Schnitte in einer einzigen Ebene, die die Ebene der Relativbewegung zwischen dem Block und den Schneiddrähten unter einem Winkel α schneidet, fortschreitend durchgeführt werden. Dadurch wird ein schonendes Ansetzen einer sich mit 1 beginnend und steig steigenden Anzahl von Schnitten am zu schneidenden Block erzielt, infolge dessen die Eintrittsge schwindigkeit des Schneiddrahtes in den Block nicht reduziert werden kann.

Gleichfalls besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß die Ebene nach vorn geneigt und der Winkel α ein stumpfer ist. Das hat zur Folge, daß der oberste Schnitt zuerst, die Mittelschnitte nachfolgend und der unterste Schnitt zuletzt angesetzt und anschließend fortschreitend fortgeführt werden.

Dadurch ergibt sich als Vorteil, daß insbesondere beim Auslau fen des Blockes aus den Schneiddrähten ein gezieltes Absacken infolge Abbrand der Platten von oben nach unten erfolgt. Schließlich sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Verfahrens vor, die Schnittebene nach hinten zu neigen, wodurch der Winkel α ein spitzer ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ist darin zu sehen, daß alle Schneiddrähte in zwei Schneidbalken angeordnet sind. Dadurch kann die gegenläufige Oszillation in einfacher Weise realisiert werden. Außerdem sind die Schneidbalken mehrfach geführt und mehrfach über gegenläufige Exzenter und Exenterkurbeln angetrieben, so daß eine hohe Steife der Schneidbalken bei geringer Masse gewährleistet ist.

Zweckmäßigerweise sind die Schneiddrähte des einen Schneid balkens zwischen den Schneiddrähten des anderen Schneidbal kens angeordnet. Dadurch kann eine gute Gleichmäßigkeit der Schnitte gewährleistet werden, insbesondere wenn die Abstände der wechselweise in den zwei Schneidrahmen angeordneten Schneiddrähte untereinander gleich groß sind.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Schneidbalken feststehend auszubilden. Durch die fehlende Oszillation wird die Schneidleistung verringert, jedoch wird vermieden, daß Schwingungen auf das Gestell und den zu schneidenden Polystyrolblock übertragen und als die Schneid qualität mindernde Einflüsse ausgeschaltet werden.

Wenn, wie eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich tung vorschlägt, nur die Schneiddrähte des einen Schneidrah mens zu den Schneiddrähten des anderen Schneidrahmens ge genläufig oszillierend ausgestaltet sind, brauchen nur klei ne Massen bewegt werden. Das vereinfacht den Antrieb und schließt unerwünschte Schwingungseinwirkungen auf die Vor richtung und die durchzuführenden Schnitte aus.

Weiterhin wird dadurch die Störanfälligkeit der Oszillations bewegung wesentlich verringert und die Verfügbarkeit der Anlage insgesamt erhöht.

Nach eine Ausgestaltung der Erfindung sind aber auch die Schneidbalken gegenläufig oszillierend ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist bei Einzweckvorrichtungen vorteilhaft, wenn die Anzahl der eingesetzten Schneiddrähte nicht von Einsatzfall zu Einsatzfall verändert werden muß und die Anforderungen an die Qualität der durchzuführenden Schnit te nicht sehr hoch ist. In diesem Falle lassen sich Ein sparungen bei der Anzahl und der Ausgestaltung der Antrie be erzielen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Schneiddrähte in Drahthalterungen gehalten. Das ermöglicht einen schnel len Wechsel im Havariefalle oder bei der notwendigen Um stellung auf ein andere Anzahl oder Anordnung von Schnitten. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht auch vor, daß die Schneiddrähte beider Schneidbalken ge meinsame Oszillationsantriebe besitzen. Dadurch wird der Antrieb vereinfacht und verbilligt. Die Einstellung der Antriebe ist wesentlich einfacher. Durch ihre innere Anord nung, nahe beider Seiten des zu schneidenden Polystyrol blockes, vermindert sich die Gefahr der Verletzung von Be dienungspersonen und des Eindringens von Gegenständen, die zu einer Beschädigung der Vorrichtung führen könnten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die gemeinsamen Oszillationsantriebe der alternierend ange ordneten, benachbarten Schneiddrähte aus innenliegenden Ex zenterantrieben. Damit kann ein sehr guter Gleichlauf bei geringer Masse aber hoher Steife erzielt werden, wodurch die Sauberkeit der Schnitte günstig beeinflußt wird.

Auch darin besteht eine Ausgestaltung der Erfindung, daß die Schneidbalken gemeinsame Oszillationsantriebe besitzen. Die Vorteile gemeinsamer Antriebe der Schneiddrähte sind auch hinsichtlich gemeinsamer Antriebe der Schneidbalken relevant, sofern die Einflüsse der größeren Massen im jeweiligen Ein satzfalle keine oder nur eine untergeordnete Rolle in Bezug auf die erforderliche Sauberkeit und Gleichmäßigkeit der durchzuführenden Schnitte spielt.

Nach einer letzten Ausgestaltung der Erfindung die Schneid balken mehrfach geführt und werden durch mehrere gegenläufige Exzenter mit Exzenterwellen und Halterungen angetrieben. Dadurch wird eine hohe Steife der Schneidbalken bei geringer Masse erreicht.

Nachfolgend soll die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung stellen dar

Fig. 1 Anordnung der Schneidrahmen mit den Schneid drähten nach dem bekannten Stand der Tech nik, in schematischer Seitensicht,

Fig. 2 Anordnung der Schneidrahmen mit den Schneid drähten nach der Erfindung, in schematischer Seitensicht,

Fig. 3 Anordnung analog Fig. 2, mit nach hinten ge neigter Ebene,

Fig. 4 Anordnung analog Fig. 2, mit nach vorn ge neigter Ebene,

Fig. 5 Schneiddrahtanordnung, in schematischer An sicht,

Fig. 6 Vorrichtung, ohne Schneiddrähte und Schneid drahthalterungen, in perspektivischer Dar stellung,

Fig. 7 Schneiddrahtantrieb, ausschnittsweise, in Draufsicht,

Fig. 8 Schneiddrahtantrieb, Draufsicht, in schemati scher Darstellung.

Der in Fig. 1 gezeigten Anordnung der Schneidrahmen 6; 6' mit den Schneiddrähten 21; 27 in Durchlaufrichtung des zu schneidenden Materials hintereinander ist in den Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 die erfindungsgemäße Anordnung gegenüber gestellt.

Gemäß Fig. 2 ist die Ebene 24, in der sich alle Schneiddrähte 21; 27 der Schneidrahmen 6; 6' befinden, senkrecht zu der Bewegungsrichtung des zu schneidenden Blockes 26 aus Poly styrol oder einem anderen ähnlich bearbeitbaren Material angeordnet. Die beiden unteren Schneiddrähte 21 und der zwischen ihnen positionierte, gegenläufig oszillierende unterste Schneiddraht 27 haben gleichzeitig an dem Block 26 angesetzt und, in der Ebene 24 verbleibend, die parallelen Schnitte 28; 29; 30 durchgeführt.

In den Fig. 3 und Fig. 4 ist die Ebene 25, in welcher alle Schneiddrähte 21; 27 angeordnet sind, unter dem Winkel α zu der Bewegungsrichtung des Blockes 26 geneigt. In der Ebene 25 setzen die Schneiddrähte 21; 27 nacheinander an dem Block 26 an. Nach dem Einfahren der Schneiddrähte 21; 27 in den Block 26 werden die Schnitte 28; 29; 30 oszillierend in der Ebene 25 mit großer Gleichmäßigkeit fortschreitend durchgeführt. Aus Fig. 5 sind die Schneiddrähte 21; 27 in Ansicht ersichtlich. Die Drahthalterungen 8 sind jeweils den nur angedeuteten Schneidrahmen 6; 6' zugeordnet. Zwischen den Drahthalterungen 8 des linken Schenkels des Schneidrah mens 6' und den Drahthalterungen 8 des rechten Schenkels des Schneidrahmens 6 erfolgen die Schnitts 28; 29; 30 des Blockes 26 in dem mittleren Bereich, in welchem sich so wohl die Schneiddrähte 21 als auch die Schneiddrähte 27 befinden. Die nicht dargestellten Antriebe sind innen, beid seitig dieses mittleren Bereiches, angeordnet.

Aus der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 6 ist die Vorrichtung ersichtlich. In dem Rahmen 1 sind die, aus dir dargestellten Ebene 24 in die Ebenen 25 unter dem Win kel α schwenkbaren Schneidrahmen 6; 6' angeordnet, die die nicht dargestellten Schneiddrähte 21; 27 in der senkrechten Ebene 24 halten. Die lotrechten Schenkel des Schneidrah mens 6 sowie des Schneidrahmens 6' sind oben und unten je weils durch, gegeneinander versetzte, Distanzstangen 14 ver bunden.

Über den gemeinsamen Antrieb 2, den Zahnriemen 3 die, Spann rollen 4 und Zahnscheiben 5 werden die beiden Exenterwel len 9 gleichlaufend angetrieben. Die Exzenterwellen 9 sind zu beiden Seiten des mittleren Bereiches, in welchem die Schnitte 28; 29; 30 des Blockes 26 erfolgen, angeordnet. Wellenlager 10 am Gestell 1 halten die Exzenterwellen 9. Über Exzenter 15; 16 Exzenterkurbeln 17; 18 Lagerungen 19; 20 und Halterungen 22; 23 werden die senkrechten Schenkel der Schneidbalken 6; 6' gleichzeitig in oszillierende Bewegung versetzt, indem Führungsbuchsen 13 auf gemeinsamen Rundfüh rungen 11 axial hin und zurück laufen, welche in Lagerböcken 12 am Gestell 1 gehalten werden, wie aus Fig. 7 zu entnehmen ist.

An den Schneidbalken 6; 6' sind Führungsschienen 7 ange bracht, auf denen die Drahthalterungen 8 ver- und fest stellbar angeordnet sind. Die Drahthalterungen 8 der Füh rungsschienen 7 des Schneidbalkens 6 halten die Schneid drähte 21, und, um das Dickenmaß zwischen den Schnitten 28; 29; 30 versetzt, die Schneiddrähte 27 des Schneidbalkens 6', aber alle jeweils in einer der Ebenen 24; 25.

Aus Fig. 8 ist in schematischer Draufsicht noch einmal die Anordnung der Schneidbalken 6; 6' des gemeinsamen An triebes 2 der Vorrichtung sowie die Anordnung der Ebenen 24; 25 ersichtlich, in welcher alle, nicht dargestellten, Schneiddrähte 21; 27 alternierend angeordnet sind und os zillierend die Schnitte 28; 29; 30 fortschreitend ausfüh ren.

Aufstellung der Bezugszeichen

1

Gestell

2

Antrieb

3

Zahnriemen

4

Spannrolle

5

Zahnscheibe

6

Schneidbalken

6

' Schneidbalken

7

Führungsschiene

8

Drahthalterung

9

Exzenterwelle

10

Wellenlager

11

Rundführung

12

Lagerbock

13

Führungsbuchse

14

Distanzstange (der Schneidbalken

6

;

6

')

15

Exzenter

16

Exzenter

17

Exzenterkurbel

18

Exzenterkurbel

19

Lagerung

20

Lagerung

21

Schneiddraht (des Schneidbalkens

6

)

22

Halterung

23

Halterung

24

Ebene

25

Ebene

26

Block

27

Schneiddraht (des Schneiddrahtes

6

')

28

Schnitt

29

Schnitt

30

Schnitt
α Winkel (zwischen der Ebene

25

und der Ebene Rela tivbewegung des Blockes

26

)

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung zueinander paralleler Schnitte beim Schneiden von Platten oder Konturen aus einem Block expandierten Polystyrols mittels gegenläufig oszillieren der beheizbarer Schneiddrähte, wobei der Block und die Schneiddrähte mit einer Relativbewegung gegeneinander geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (28; 29; 30) in einer Ebene (24; 25) fortschrei tend durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (28; 29; 30) in einer Ebene (24) senkrecht zur Ebene der Relativbewegung zwischen dem Block (26) und den Schneiddrähten (21; 27) gleichzeitig angesetzt und fort schreitend durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (28; 29; 30) in einer Ebene (25) fortschreitend durchgeführt werden, die die Ebene der Relativbewegung zwischen dem Block (26) und den Schneiddrähten (21; 27) unter einem Winkel (α) schneidet.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (25) nach vorn geneigt und der Winkel (α) ein stumpfer ist, sodaß der oberste Schnitt (25) zuerst und der unterste Schnitt (30) zuletzt angesetzt wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (25) nach hinten geneigt und der Winkel (α) ein spitzer ist, sodaß der unterste Schnitt (30) zuerst und der oberste Schnitt (28) zuletzt angesetzt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiddrähte (21; 27) in der Ebene (24; 25) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiddrähte (21) in dem Schneidbalken (6) und die Schneiddrähte (27) in dem Schneidbalken (6') angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiddrähte (6) und die Schneiddrähten (6') alternierend angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbalken (6; 6') feststehend ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß und die Schneiddrähte (21) zu den Schneiddrähten (27) gegenläufig oszillierend ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidbalken (6) zu dem Schneidbalken (6') gegen läufig oszillierend ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet; daß die Schneiddrähte (21; 27) in Drahthalterungen,(8) gehal ten sind.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch 12; dadurch gekennzeichnet, daß die Drahthalterungen (8) längs Führungsschienen (7), die an den Schneidbalken (6; 6') angeordnet sind, verfahr- und feststellbar ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiddrähte (6; 6') gemeinsame Oszillationsantriebe besitzen.

15. Vorrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillationsantriebe aus in Wellenlagern (10) an einem Gestell (1) gelagerten zwei Exzenterwellen (9) mit auf ihnen angeordneten Exzentern (15; 16), Exzenterkurbeln (17; 18), die in Lagerungen (19; 20) mit Halterungen (22; 23) der Schneidbalken (6; 6') gelenkig verbunden sind die in Führungsbuchsen (13) einer Rundführung (11), welche mit Lagerböcken (12) an dem Gestell (1) angeordnet sind, axial beweglich gehalten werden, bestehen.

16. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, da durch gekennzeichnet, daß die Schneidbalken (6; 6') gemeinsame Oszillationsantriebe besitzen.

17. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillationsantriebe der Schneidbalken (6; 6') aus den angetriebenen Exzenterwellen (9) bestehen, auf denen jeweils mehrere gegenläufige Exzenter (15; 16) mit Exzen terkurbeln (17; 18) und Halterungen (22; 23) angeordnet sind.