DE2002603A1

DE2002603A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuschneiden von Platten komplizierter Form aus einem Werkstoffklotz

Info

Publication number: DE2002603A1
Application number: DE19702002603
Authority: DE
Inventors: Cook Arnold M
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1969-01-21
Filing date: 1970-01-21
Publication date: 1970-07-30
Also published as: FR2028786A1; US3601114A; GB1296771A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidvorrichtung mit einem Sägeblatt, das so vorgeformt ist, daß es kreisbogenförmige Abschnitte von unterschiedlichem Krümmungsradius aufweist, wobei das Sägeblatt so gelagert ist, daß es um eine Drehachse schwingende Bewegungen im wesentlichen in der Krümmungsrichtung des Sägeblatts ausführen kann, und wobei Vorschubmittel vorgesehen sind, mittels deren ein Werkstück, insbesondere ein Klotz aus Graphit oder dergleichen, in einer oder mehreren Eichtungen gegenüber dem vorgeformten Sägeblatt bewegt bzw. vorgeschoben werden kann, um aus dem Klotz Platten von komplizierter Form zuzuschneiden_e

Bis jetzt werden Formplatten aus Graphit, wie sie beim ■^erstellen heißgepreßter keramischer Platten von komplizierter Form benutzt werden, entweder geformt oder jeweils mit Hilfe mehrerer Werkzeugmaschinen durch Abtragen von Werkstoff aus einzelnen Platten hergestellt. Im Vergleich zu dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung benötigt man bei der Anwendung dieser bekannten Verfahren erheblich mehr Zeit und Energie, und die Benutzung kostspieliger Vorrichtungen läßt

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sich nicht vermeiden.

Nicht zu Verunreinigungen führende Formplatten aus Graphit, die hohen Temperaturen und Drucken standhalten, werden beim Heißpressen von keramischem Werkstoff zum Herstellen von Platten hoher Dichte benutzt. In vielen Fällen können diese Formplatten aus Graphit infolge ihrer hohen Beanspruchung nur ein- oder zweimal benutzt werden. Um die Herstellung von keramischen Platten zu erleichtern und wirtschaftlicher zu machen, sieht die Erfindung nunmehr ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuschneiden großer Lengen gleichartiger Formplatten aus großen Klötzen einer geeigneten Graphitsorte vor.

Gemäß der Erfindung wird ein Sägeblatt mit harten Zähnen so vorgeformt, daß es sich allgemein längs eines Kreisbogens erstreckt und eine Krümmung mit einem Krümmungsradius oder mehreren Krümmungsradien aufweist. Das Sägeblatt ist mit seinen Enden an durch einen Winkelabstand getrennten Armen eines Tragrahmens befestigt, der mit Hilfe eines drehbaren Nockens in einer senkrechten Ebene um die Mittellinie einer waagerecht angeordneten Lagerachse hin- und hergedreht wird, wobei die Lagerachse durch einen nach oben ragenden Abschnitt eines Unterbaus in der Nähe einer verschiebbaren und drehbaren Werkstückunterstützung unterstützt ist. Das Sägeblatt wird längs einer Bahn, deren Verlauf dem mittleren Krümmungsradius des Sägeblatts entspricht, über eine kurze Strecke schnell hin- und herbewegt, um Formplatten, die in einer Richtung die gleiche Krümmung aufweisen wie das Sägeblatt, von einem Graphitklotz abzuschneiden, der auf der Werkstückunterstützung festgespannt ist und waagerecht gegen das Sägeblatt vorgeschoben wird.

Die Werkstückunterstützung ist auf einem waagerechten Tisch angeordnet, der in einer Führung des Unterbaus verschiebbar gelagert ist. Ferner ist eine Vorschubspindel vorgesehen, mittels deren der Tisch, die Lagerung und die drehbare Werkstückunterstützung gemeinsam längs der Führung auf das Sägeblatt zu und von ihm weg bewegt werden können. Die

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Werkstückunterstützung kann gegenüber dem Tisch an jedem beliebigen Punkt auf seiner Bahn längs eines Kreisbogens mit einem vorbestimmten Radius geschwenkt werden, so daß es möglich ist, aus dem auf der Unterstützung angeordneten Graph.itklotz gerade Formplatten, gekrümmte Formplatten und Formplatten zuzuschneiden, die sowohl einen geraden Abschnitt als auch einen sich daran anschließenden gekrümmten Abschnitt umfassen, wobei die Krümmung der gekrümmten Fläche der Krümmung des Sägeblatts entspricht.

Gemäß der Erfindung sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es auf wirtschaftliche Weise ermöglichen, mit Hilfe eines Sägeblatts aus Graphitklötzen Formplatten von komplizierter Form herzustellen, wie sie zum Herstellen heißgepreßter keramischer Flatten von ähnlicher Form benutet werden* Ferner sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, die es auf wirtschaftliche Weise ermöglichen, mit Hilfe eines Sägeblatts aus einem vorgeformten Werkstoffklotz symmetrische Flatten von komplizierter Form herzustellen. Weiterhin sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, die es ermöglichen, mit Hilfe eines Sägeblatts aus einem Werkstoffklotz Flatten zuzuschneiden, die gleichzeitig geschnittene konkave und konvexe Flächen mit mehr als einem Krümmungsradius aufweisen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsp.emäße Sägevorrichtung im Grundriß.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Sägevorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Teil der Vorderansicht der Sägevorrichtung nach Fig. 2.

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Fig. 4- zeigt in einer vergrößerten ieildarstellung die Krümmung des Sägeblatts sowie eine mit Hilfe des Sägeblatts zugeschnittene Formplatte von komplizierter Gestalt.

Fig. 5 ist ein teilweise als Schnitt gezeichneter Teil eines Grundrisses und. zeigt die gegenüber dem Sägeblatt geschwenkte, einen Werkstoffklotz tragende Werkstückunterstützung sowie die Gestalt einer mit Hilfe des Sägeblatts zugeschnittenen Formplatte.

Gemäß den Zeichnungen umfaßt die Vorrichtung einen Unterbau 10, der auf einer Seite einen aufrecht stehenden Teil eines Tragbocks 12 trägt, welcher von der oberen Fläche 10a des Unterbaus 10 aus nach oben ragt. An der Oberseite 10a ist eine Führung 16 vorgesehen, die durch Abstände getrennte, waagerecht verlaufende Gleit- oder Führungsschienen 16a, 16b und 16c umfaßt, auf denen ein waagerecht angeordneter Tisch oder Schlitten 18 gleitend gelagert ist, dessen Unterseite mit den Führungsschienen zusammenarbeitet.

Der Tisch 18 ist mit einer langgestreckten Mutter 20 versehen, die nach unten in den Raum zwischen den Führungsschienen 16a und 16b ragt und mit den Innenflächen dieser Führungsschienen zusammenarbeitet, so daß der Tisch auf dem Unterbau 10 längs einer geraden waagerechten Bahn geführt wird. Es sei bemerkt, daß man auch andere bekannte Sleitführungen, z.B. Führungen von V-förmigem Querschnitt oder eine Kombination von V-förmigen Führungen und ebenen Führungen vorsehen könnte.

Zwar könnte der Tisch 18 mit der Hand bewegt werden, doch ist gemäß den Zeichnungen eine Vorrichtung zum Verschieben des Tisches gegenüber dem Unterbau 10. vorgesehen; diese Vorrichtung umfaßt eine drehbare Gewinde- oder Vorschubspindel 22, die mit der Mutter 20 zusammenarbeitet und mindestens einen Endabschnitt 22a umfaßt, der in dem Unterbau 10 drehbar gelagert und gegen axiale Bewegungen gesichert ist. Ein Ende der Gewindespindel 22 trägt ein Handrad 24, mittels dessen

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die Gewindespindel gedreht werden kann, um die Mutter 20 zusammen mit dem Tisch 10 längs der Gleitführung 16 nach vorn oder hinten zu bewegen. Alternativ könnte eine automatische oder eine andere Kraftantriebsvorrichtung bekannter Art zum Drehen der Gewindespindel 22 vorgesehen sein.

Eine Werkstückunterstützung 26 ist auf dem lisch 18 gleitend gelagert und zusammen mit dem Tisch bewegbar; außerdem kann die Werkstückunterstützung gegenüber dem Tisch um die senkrechte Achse eines Gelenkbolzens 28 geschwenkt werden, der in miteinander fluchtende Löcher der Werkstückunterstützung und des Tisches eingreift. An der Werkstückunterstützung ist ein erhöhter Abschnitt bzw. ein Füll lotz 30 befestigt, der eine Fläche 30a aufweist, welche der Form der Unterseite eines ^ darauf angeordneten vorgeformten, z.B. aus Graphit bestehen- % den Werkstoffklotzes angepaßt ist.

Der Graphitklotz wird auf der Fläche 30a so vorgeschoben, daß ein Teil des Klotzes B, von dem Formplatten P abgeschnitten werden sollen, gegenüber einer Seitenfläche 30b des Füllklotzes 30 überhängt.

Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels deren der Werkstoffklotz in der richtigen Lage eingespannt werden kann; diese Vorrichtung umfaßt einen den Klotz 7 umschließenden U-förmigen Rahmen 32, der ah den unteren Enden seiner nach unten ragenden Schenkel 32a und 32b mit voneinander abgewandten Flächon des Füllklotzes 30 fest verbunden ist; an ^ ihren oberen Enden sind die Schenkel 32a und 32b durch ein über dem Klotz angeordnetes Querglied 32c miteinander verbunden. Eine Spannschraube 34- mit einem kurbeiförmigen Griff rafet durch eine Gewindebohrung des Quergliedes 32c und trägt an ihrem unteren Ende einen Flansch, der beim Einspannen des Klotzes B zur Anlage an der Oberseite des Klotzes kommt.

An dem Füllklotz 30 ist ein Griff 36 befestigt, so daß die Werkstückunterstützung 26, der Füllklotz 30, der Rahmen 32, die Einspannschraube 34- und der Klotz B gemeinsam an Jedem

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beliebigen Punkt ihrer Bahn gegenüber dem verschiebbaren Tisch 18 geschwenkt werden können. Eine verstellbare Anschlagschraube 38 ragt durch eine Gewindeborhung eines an einer Stirnfläche des Tisches 18 befestigten Tragstücks 40 und begrenztdie Schwenkbewegung der Werkstückunterstützung in einer Richtung, so daß die Unterstützung auf den verschiebbaren Tisch 18 ausgerichtet und zusammen mit ihm bewegt werden kann.

Ferner ist eine Vorrichtung 50 zum Erzeugen einer hin- und hergehenenden Bewegung vorgesehen, mittels deren Formplatten P von dem Klotz B abgesägt werden können; diese Vorrichtung umfaßt eine waagerecht angeordnete Zwischenwelle 52, die in durch einen Abstand getrennten Lagergehäusen 54 drehbar gelagert ist; die Lagergehäuse sind an der Vorderseite des aufrecht stehenden Teils 12 oberhalb der Werkstückunterstützung JO undvnahe dem Klotz B befestigt. Die Achse ^ er ^wischenwelle 52 erstreckt sich parallel zu der Führung 16 und in einer waagerechten Ebene im wesentlichen in der Mitte zwischen der Oberseite und der Unterseite des Klotzes B. Die Welle 52 ist auf beliebige bekannte Weise gegen axiale Bewegungen gesichert und trägt einen Endabschnitt, der über ein Ende bzw. eine Seitenfläche des aufrecht stehenden '^eils 12 hinausragt.

An dem vorspringenden Endabschnitt der waagerechten Zwischenwelle 52 ist ein allgemein Y-förmiger Sägekopf oder Rahmen 56 befestigt, der zwei durch einen V/inkelabstand getrennte Sägeblatt-Tragarme 56a und 56b sowie einen durch gleich große Abstände von diesen Armen getrennten Hebelarm 56c umfaßt, welch letzterer sich in radialer Richtung von der Achse der Zwischenwelle 52 weg erstreckt. Die Arme 56a, 56b und 56c sind zusammen mit der Welle 52 in einer senkrechten Ebene hin- und herdrehbar und so angeordnet, daß sich der ⁿebelarm 56c auf einer Seite der Achse der Welle 52 im wesentlichen in waagerechter Richtung erstreckt. Auf d«r entgegengesetzten Seite der Welle 52 erstreckt sich der Arm 56a

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schräg nach oben, und der Arm 56b erstreckt sich entgegengesetzt zu dem Arm 56a von der Achse der Welle aus nach unten. Jeder der Tragarme 56a und 56b ist mit einem Schlitz und einem Klemmstück 58 versehen, so daß mit jedem Tragarm ein Ende eines starren vorgeformten Sägeblatts 60 verbunden werden kann.

Gemäß den Zeichnungen hat das Sägeblatt 60 einen dünnen und schmalen Querschnitt und ist an mindestens einer seiner sich in senkrechten Ebenen erstreckenden Kanten mit mehreren harten Sehneidsähnen 61 versehen. Das Sägeblatt ist über seine ganze Länge entsprechend der allgemeinen Umrißform der Formplatte P gekrümmt, so daß sich auch die seitlichen Schneidkanten der Zähne auf beiden Seiten des Sägeblatts der gewünschten Form der Formplatte anpassen. g

Das Sägeblatt 60 hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 3,2 mm, eine Breite von etwa 12,7 mm und eine Länge von etwa 610 mm, und es weist etwa 3»3 Zähne je Zentimeter auf. Die Krümmungslinie des Sägeblatts umfaßt zwei oder mehr Kreisbögen oder Segmente von unterschiedlichem Krümmungsradius. Das Sägeblatt besitzt eine allgemein konvexe Schneidseite oder Außenfläche, mittels deren die konkave Fläche F1 der Formplatte F geformt wird, sowie eine allgemein konkave Schneidseite oder Innenfläche, mittels deren die konvexe Außenfläche F2 der Formplatte F erzeugt wird. Gemäß Fig. 4 umfaßt das Sägeblatt 60 einen zentralen Abschnitt oder feinen kreisbogenförmig gekrümmten Teil a mit einer konkaven Schneidseite oder M Fläche alt einen Radius R sowie eine konvexe Schneidseite oder Fläche mi»t einem Radius R1, dessen Ursprung mit demjenigen des Radius R zusammenfällt·

Zwischen dem zentralen Abschnitt a und den Enden des Sägeblatts 60 sind gleichartige Abschnitte oder kreisbogenförmig gekrümmte Teile b und c vorgesehen, die konkave Flächen mit einem Radius R2 und konvexe Flächen mit einem Radius R3 aufweisen, wobei die Radien R2 und R3 ebenfalls von einem gemeinsamen Punkt ausgehen.

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Alle konvexen und konkaven Flächen von unterschiedlichem Krümmungsradius gehen zügig ineinander sowie in die mit den Tragarmen 56aund i?6b verspannten geraden Endabschnitte über.

i Die Ticke des Sägeblatts ist gleich dem Unterschied zwischen dem Radius der konvexen ßchneidseite und dem Radius der konkaven Schneidseite jedes Abschnitts, und wenn man die halbe Dicke des Sägeblatts zum Radius der konkaven Seite addiert, erhält man den mittleren Radius jedes der Sägeblattabschnitte a, b und c.

Es ist ersichtlich, daß die Dicke der Formplatte P an der oberen und der unteren Fläche der Platte etwas kleiner ist als am Mittelpunkt des dem Sägeblattabschnitt a gegenüber liegenden Teils. Dies ist auf den Unterschied zwischen den Radien der konvexen und der konkaven Seite des Sägeblatts zurückzuführen, die gleichzeitig eine konvexe Fläche an einer Formplatte P und eine konkave Fläche des Klotzes B bzw. der nächsten daraus zuzuschneidenden Formplatte P bearbeiten.

Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels deren der Sägekopf 56 mit dem Sägeblatt 60 in einer senkrechten Ebene um die Achse der Zwischenwelle 52 schnell hin- und hergeschwenkt werden kann, und zwar über eine kurze Strecke längs einer einzigen gekrümmten Bahn, die den Krümmungsradius AE des Sägeblatts 60 bezogen auf die Achse der Welle 52 aufweist. Bei dem mittleren Radius AR handelt es sich um einen einzigen Radius, der um den kleinsten Betrag von der Krümmung des Sägeblatts abweicht. Die Vorrichtung zum Erzeugen der hin- und hergehenden Bewegung umfaßt eine zweite drehbare Antriebswelle 62, die in an der Rückseite des aufrechten Unterstützungsteils 12 befestigten Lagergehäusen 64 drehbar gelagert ist. Die Achse der Antriebswelle 62 verläuft im wesentlichen parallel zur Achse der Zwischenwelle 52 und in der gleichen waagerechten Ebene wie letztere.

An einem Ende der Antriebswelle 62 ist ein Exzenter oder Nocken 66 befestigt, der mit einander gegenüber liegenden

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Flächen eines Schlitzes von ausreichender Länge im benachbarten Ende des Hebelarms 56c zusammenarbeitet. Die Exzentrizität bzw. der Abstand zwischen der Achse des Nockens 66 und der Drehachse der Welle 62 ist vorzugsweise sehr klein und beträgt bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel etwa 3,2 mm, so daß der Hebelarm 56c oberhalb und unterhalb der waagerechten Achse der Welle 62 insgesamt über eine Strecke von etwa 6,4· mm bewegt wird. Im vorliegenden Fall läü die wirksame Länge des Hebelarms 56c, d.h. der Abstand zwischen der Achse der Welle 52 und der Drehachse der Antriebsweile S2 etwas kleiner als der Abstand zwischen dem den mittleren Krümmungsradius AR aufweisenden Teil des Sägeblatts 60 und der Achse der Zwischenwelle 52.

Daher wird das Sägeblatt 60 beim Drehen des Nockens 66 · ™ in einem etwas größeren Ausmaß bewegt als der Hebelarm 56c. Natürlich wird eine Schneidwirkung nur dann hervorgerufen, wenn das Sägeblatt mindestens länge"einer Strecke bewegt wird, die größer ist als die At-ständo zwischen den Schneidzähnen des Sägeblatts. Im Gegensatz hierzu würde bei einer zu großen Bewegung des Sägeblatts eine formplatte erzeugt, die nicht die gewünschte Umrißform aufweist, und deren Umrißform sich erheblich von der durch die Form des Sägeblatts bestimmten Form unterscheidet. Wenn das Sägeblatt nur inen einzigen Krümmungsradius aufweisen würde, der sich von der Achse der Zwischenwelle aus erstreckt, liegt es jedoch auf der Hand, daß eine Bewegung von beliebiger Größe die genaue M Krümmung des Sägeblatts an einer mit seiner Hilfe zugeschnittenen Formplatte reproduzieren würde.

Am entgegengesetzten Ende der Antriebswelle 62 ist eine relativ große Riemenscheibe 68 befestigt, über die ein Treibriemen 70 läuft, der mit einer drehfest mit der Kraftabgabewelle eines Antriebsmotors M verbundenen Riemenscheibe 72 zusammenarbeitet. Die Riemenscheiben 68 und 72 liefern vorzugsweise ein Untersetzungsverhältnis von 3:1» so daß die Antriebswelle 62 annähernd mit 600 U/min umläuft und das

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Sägeblatt etwa 600 Schwenkbewegungen in der Minute ausführt.

Es können auch verschiedene andere Arten von Antriebsmitteln, z.B. Zahnradgetriebe, Kettentriebe, hydraulische, schwingend arbeitende und pneumatische Betätigungsvorrichtungen sowie mit variabler Drehzahl arbeitende Untersetzungsgetriebe verwendet werden, um das Sägeblatt 60 der gewünschten Frequenz hin- und herzubewegen.

Das Sägeblatt 60 kann aus den verschiedensten starren Werkstoffen hergestellt sein und verschiedene andere Querschnittsformen, z.B. eine kreisrunde oder eine quadratische Querschnittsform, aufweisen und mit Schneidzähnen, Schleifmittelteilchen oder einer Kombination von daran befestigten Schneidzähnen und Schneidmittelteilchen versehen sein. Das Sägeblatt kann aus gehärtetem Stahl bestehen und je Zentimeter seiner Länge eine vorbestimmte Zahl von Zähnen auf ?eisen; alternativ kann man einen Träger aus Metall verwenden, der mit Diamanten oder Zähnen aus Wolframkarbid versehen ist. Natürlich kann man die Schneidelemente des Sägeblatts auch aus anderen keramischen und abschleifend wirkenden Werkstoffen z.B. Metalloxiden und Karbiden herstellen und sie an dem Träger mit Hilfe eines von verschiedenen bekannten Verfahren befestigen. Bei den Schneidelementen kann es sich um Teilchen aus einem harten Material handeln, die regellos oder in gleichmäßigen Abständen über die Länge des Sägeblatts verteilt sind, um es einer Schneide zuzuführen.

Gemäß den Zeichnungen umfaßt die Formplatte P einen sich in der Längsrichtung erstreckenden geraden Abschnitt S und einen sich an diesen anschließenden gekrümmten Abschnitt K, der sich von dem geraden Abschnitt aus zu einem Ende der Formplatte erstreckt. Sowohl der gerade als auch der gekrümmte Abschnitt weist senkrecht verlaufende konkave und konvexe Flächen auf, die durch die verschränkten Schneiden der Zähne 61 erzeugt worden sind, welche sich längs der gekrümmten Seitenflächen des Sägeblatts 60 erstrecken. Außerdem weist

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der gekrümmte Abschnitt K eine waagerecht verlaufende konvexe Fläche mit einem Radius R4 sowie eine konkave Fläche mit einem Radius R5 auf, wobei die Ausgangspunkte dieser Radien auf der gemeinsamen senkrechten Achse des Golenkbolzens 28 liegen. Die Achse des Gelenkbolzens 28 ist gegenüber der Achse der Zwischenwelle 52 in einem vorbestimmten Abstand von dem Sägeblatt 60 ortsfest angeordnet. Die Abstände der konkaven und konvexen Flächen des Sägeblatts 60 von der Achse dee Gelenkbolzens 28 entsprechen den Radien R4 und R5, die ihre größte Länge haben, wenn sie längs einer waagerechten Ebene gemessen werden, die durch die Achsen des Gelenkbclzens und der Antriebswellen 52 und 62 und die Mittelebene oder die mittlere Symmetrielinie der Formplatten P und des Klotzes B verläuft. Λ

Die sich waagerecht bzw. senkrecht erstreckenden konkaven und konvexen Flächen des gekrümmten Teils gehen ineinander sowie in die senkrecht verlaufenden konkaven und konvexen Flächen des sich in der Längsrichtung erstreckenden geraden Abschnitts S über. Jedoch verringert sich die Länge der Radien BM und R5 allmählich, wenn diese längs paralleler waagerechter Ebenen gemessen werden, die von der die Achsen der Wellen 52 und 62 enthaltenden Ebene fortschreitend weiter entfernt sind. Diese allmähliche Abnahme der Länge der Radien BM und R5 ist auf die Krümmung des Sägeblatts zurückzuführen, dessen Enden der senkrechten Achse des Gelenkbolzens 28 näher benachbart sind als sein mittlerer Teil. λ

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Länge der Radien BM und R5 in einer ersten Ebene über der Achse der Welle 52 gleich der Länge der Radien BM und R5 in einer zweiten Ebene, die sich unterhalb der Achse der Welle in einem Abstand von dieser erstreckt, der gleich dem Abstand zwischen der ersten oberen Ebene und der Achse der Welle 52 ist.

Gemäß Fig. 5 nimmt auch die Wandstärke des gekrümmten Abschnitts E ab, und sie erreicht ihren kleinsten Wert auf

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der Seite, die am weitesten von der VerbißJangsstelle zwischen dem gekrümmten Abschnitt K und dem geraden Abschnitt S entfernt ist. Diese Gestalt, wird durch den Längenunterschied der Radien H4 und Hf> sowie dadurch hervorgerufen, daß das Sägeblatt gleichzeitig eine konvexe Fläche an einer Formplatte P und die konkave Fläche an dem Klotz B bearbeitet, von dem die nächste Formplatte abgeschnitten wird.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sägevorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Zuschneiden von Formplatten P von komplizierter Gestalt beschrieben. Ein dem Lager entnommener rechteckiger Klotz aus Graphit mit einer vorbestimmten Länge wird zuerst vorgeschnitten oder vorgeformt, so daß er die aus Fig. 3 ersichtliche einfache Form mit geraden Begrenzungsflächen erhält, über die Länge des Klotzes erstrecken sich auf einer Seite zwei unter einem großen Winkel gleich stark geneigte konvergierende Flächen, und auf der entgegengesetzten Seite sind zwei weniger stark unter gleich großen Winkeln geneigte konvergierende Flächen vorgesehen, die sich zu einer ebenen senkrechten Fläche erstrecken. Die Form des Klotzes B ist zu einer auf der halben Höhe des Klotzes waagerecht verlaufenden Ebene symmetrisch, und der Kl.tz weist eine obere Fläche und eine von dieser abgewandte, dazu parallele untere Fläche auf; diese Flächen schneiden die konvergierenden Flächen im wesentlichen an der senkrechten Achse des Gelenkbolzens 28.

Der Füllklotz 30 wird so ausgebildet, daß er zu einer Seite des Klotzes B paßt, und seine Eöhe wird so gewählt, daß er den Klotz B so unterstützt, daß dessen waagerechte Symmetrieebene im wesentlichen die waagerechte Achse der Zwischenwelle 52 enthält. Der Tisch 18 wird auf einer Seite des Sägeblatts 60 angeordnet. Dann wird der Klotz B entsprechend der gewünschten Dicke der herzustellenden Formplatte über die konkave Fläche des Sägeblatts 60 hinaus vorgeschoben, so daß er gemäß Fig. 2 gegenüber der Seitenfläche 30b des Füllklotzes

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30 überhängt. Hierauf wird der vorgeformte Klotz B mit dem Füllklotz 30 auf der drehbaren Werkstückunterstützung 26 so verspannt, das ein Ende des Graphitklotzes B auf die Seite des Füllklotzes ausgerichtet ist, an der die Anschlagschraube 38 angreift.

Nunmehr wird der Motor M in Betrieb gesetzt, so daß der Sägekopf mi£ dem Sägeblatt 60 um die Achse der Zwischenwelle 52 hin- und hergeschwenkt wird. Das Handrad 24· wird gedreht, um die Gewindespindel 22 zu drehen und so den verschiebbaren Tisch, die drehbare Werkstückunterstützung und den Klotz B gegen die Schneide des Sägeblatts vorzuschieben. Hierbei wird der Klotz B in einer waagerechten Ebene und im wesentlichen parallel zur Achse der Zwischenwelle 52 vorge- ^ schoben, bis die senkrechte Achse des Gelenkbolzens 28 auf · ™ die Schneide des Sägeblatts 60 ausgerichtet ist. Dann erfaßt die Bedienungsperson den Griff 36, und sie schwenkt die Werkstückunterstützung 26 zusammen mit dem Klotz B um die Achse des Gelenkbolzens 28 gegenüber dem Tisch 18, um den den vorher zugeschnittenen» sich in der Längsrichtung erstreckenden geraden Abschnitt S tangierenden gekrümmten Abschnitt K mit den festen Radien R4- und R5 zuzuschneiden. Die Krümmung sowohl des geraden Abschnitts als auch des damit zusammenhängenden gekrümmten Abschnitts entspricht im wesentlichen der Krümmung des Sägeblatts 60. Bei dieser Ausführungsform beginnt der gekrümmte Abschnitt K der Formplatte P an der Schnittlinie zwischen den parallelen oberen und unteren Flächen einer- m seits und den konvergierenden Flächen andererseits, und die Dicke des gekrümmten Abschnitts nimmt in Richtung auf die ebene senkrechte Fläche ab. Infolgedessen verringert sich die durch die Abschnitte b und c des Sägeblatts 60 erzeugte Krümmung allmählich bis zum Erreichen einer Ebene, von der aus beginnend nur die Krümmung des Abs hnitts a des Sägeblatts 60 am verbleibenden Teil des gekrümmten Abschnitts K der Formplatte P reproduziert wird.

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Nachstehend wird ein typisches Beispiel für eine gemäß der Erfindung hergestellte Formplatte von komplizierter Gestalt beschrieben. Die Formplatte hatte eine Länge von etwa 405 nun und eine Höhe oder Breite von etwa 352 mm. Die Gestalt der mit Hilfe eines Sägeblatts mit einer Dicke von etwa 3,2 mm zugeschnittenen Formplatte P war symmetrisch, und die Formplatte besaß einen Radius R von etwa 292 mm, einen Radius E1 von etwa 295 nim, Radien R2 von etwa 133,5 nun und Radien R3 von etwa 136 mm, und ihre Dicke betrug an der waagerechten Symmetrieebene etwa 25,4- nun. Die Formplatte umfaßte einen geraden Abschnitt S, mit einer Länge von etwa 246 mm und einen gekrümmten Abschnitt K mit einem Radius R4 von etwa 222 mm und einen Radius R5 von etwa 225 mm.

Der von der waagerechten Drehachse aus gemessene mittlere Krümmungsradius AR des Sägeblatts 60 betrug etwa 235 nun, und das Sägeblatt wurde zwischen einem um etwa 3»2 mm über der waagerechten Achse und der Symmetrieebene liegenden Punkt und einem um etwa 3»2 mm unter der waagerechten Achse und der Symmetrieebene liegenden Punkt hin- und herbewegt.

Die Vorrichtung kann auf verschiedene Weise betätigt und abgeändert werden, um das Herstellen von Formplatten unterschiedlicher Gestalt zu ermöglichen. Beispielsweise kann man die Drehachse des Gelenkbolzens 28 an verschiedenen anderen Punkten anordnen, so daß die Formplatten mit gekrümmten Flächen von unterschiedlichem Krümmungsradius versehen werden. Ferner kann man die Anschlagschraube 38 und das zugehörige Tragstück 40 entfernen, damit der die Werkstückunterstützung tragende Tisch über die durch die Anschlagschraube bestimmte Stellung hinweg geschwenkt werden kann, so daß aus dHm Klotz B Platten zugeschnitten werden können, die in der waagerechten Ebene einen konstanten Krümmungsradius aufweisen.

Ferner ist daran gedacht, daß die Vorrichtung so abgeändert werden kann, daß Platten so zugeschnitten werden können,

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daß sie anstelle eines geraden Abschnitts S einen Abschnitt aufweisen, dessen Krümmungsradius in der waagerechten Ebene gleichmäßig variiert. Zu diesem Zweck könnte man den Klotz B gegenüber dem Sägeblatt mit vorbestimmten Geschwindigkeiten gleichzeitig vorschieben und drehen.

Natürlich kann man auch Sägeblätter von unters hiedlicher Krümmung benutzen und den Sägekopf 56 so ausbilden, daß er solche Sägeblätter aufnehmen kann.

Gegebenenfalls kann man die Vorrichtung vollständig automatisieren, indem man sie mit verschiedenen bekannten Vorrichtungen ausrüstet, die z.B. dazu dienen, den YJlotz E intermittierend vorzuschieben und einzuspannen, des. verschiebbaren Tisch zurückzuziehen und wieder vorzuschieben die Vorschubbewegung des Tisches zu unterbrechen, die Werkstückunterstützung 26 im richtigen Zeitpunkt zu drehen und dann alle Teile der Vorrichtung in ihre Ausgangsstellung &uruck-* zuführen, woraufhin sie das nächste Arbeitsspiel ausführen können·

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1J Vorrichtung zum Abschneiden von Platten von komplizierter Form von einem Werkstoffklotz, gekennzeichnet durch einen Unterbau (10) mit einem sich von ihm aus nach oben erstreckenden aufrecht stehenden Teil (12)und einer dem aufrecht stehenden Teil benachbarten Führung (16), einer auf dem Unterbau gleitend gelagerten, längs der Führung waagerecht bewegbaren Tisch (18) zum Unterstützen eines Werkstoffklotzes (B), Festspannmittel (32, 3*0 zum Festspannen des Werkstoffklotzes auf Klotzunterstützungsmitteln, eine Vorrichtung mit einem Sägeblatt (60) von vorbestimmter Länge und vorbestimmter Krümmung zum Sagen dee Werkstoffklotzes, wobei das Sägeblatt auf dem aufrecht stehenden Teil derart drehbar gelagert ist, daß es senkrechte Bewegungen um eine waagerechte Achse ausführen kann, die über den Klotzunterstützungsmitteln und parallel zu der Führung verläuft, wobei sich das gekrümmte Sägeblatt über seine ganze Länge in senkrechter Richtung nahe dem aufrecht stehenden Teil erstreckt und längs eines Kreisbogens bewegbar ist, der von der waagerechten Achse aus gemessen einen mittleren Krümmungsradius (AR) aufweist, Schwenkmittel (50) zum Hin- und Herschwenken des Sägeblatts über eine relativ kurze Strecke längs des Kreisbogens um die waagerechte Achse sowie Vorschubmittel (24, 22_t 20) zum Bewegen der Klotzunterstützungsmittel zusammen mit dem Werkstoffklotz längs der Führung gegenüber dem Unterbau und dem Sägeblatt, so daß von dem Werkstoffklotz Platten abgeschnitten werden können, von denen Jede Flächen besitzt, die im wesentlichen die gleiche

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Krümmung haben wie das Sägeblatt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klotzunterstützungsmittel einen auf dem Unterbau (10) verschiebbar gelagerten Tisch (18) umfassen, ferner eine auf dem Tisch drehbar gelagerte Werkstückunterstützung (26), mit der der Werkstoffklotz (B) mit Hilfe der 2Pestspannmittel (32, 34) verspannt werden kann, so daß er sich zusammen mit dem Tisch waagerecht bewegen und sich gegenüber dem Tisch um eine senkrechte Achse drehen kann, Vorschubmittel (24, 22, 20) zum Bewegen der Werkstückunterstützung zusammen mit dem Tisch längs der Führung (16) gegenüber dem Unterbau und dem Sägeblatt (60) sowie Schwenkmittel

(36, 28) zum Schwenken der Werkstückunterstützung um die μ

senkrechte Achse gegenüber dem Tisch und dem Sägeblatt, so daß von dem Werkstoffklotz gerade Platten, gekrümmte Platten sowie Platten abgeschnitten werden können, die zusammenhängende gerade und gekrümmte Abs hnitte umfassen, welche eine Fläche aufweisen, deren Krümmung im wesentlichen gleich der Krümmung des Sägeblatts ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (60) über seine Länge mehr als einen Krümmungsradius aufweist·
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Sägeblatt (60) über seine Länge A mehr als einen Krümmungsradius aufweist·
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (60) über reine Länge und längs seiner Krümmung eine konkave Seite und eine zu dieser im wesentlichen parallele konvexe Seite aufweist, so daß das Sägeblatt gleichzeitig eine konvexe Fläche an einer Platte zuschneidet, deren Krümmung im wesentlichen gleich der Krümmung der der konkaven Seite ist, und eine konkave Fläche an dem Werkstoffklot« (B) und damit an der nächsten von dem

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Werkstoffklotz abzuschneidenden Platte, wobei die Krümmung dieser konkaven Fläche im wesentlichen gleich der Krümmung der konvexen Seite des Sägeblatts ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch eine auf dem aufrecht stehenden Teil (12) gleichachsig mit der waagerechteh Achse gelagerte Schwenkwelle (52), auf der die Sägemittel (50) angeordnet sind.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sägemittel (50) einen Sägerahmen (56) mit zwei durch einen Winkelabstand getrennten Armen (56a, 56b) umfaßt, von denen sich einer in radialer Richtung oberhalb der waagerechten Achse und einer in radialer Richtung unterhalb der waagerechten A^chse erstreckt, wobei diese Arme auf einer Seite der Schwenkwelle (52) nahe dem Werkstoifklotz (B) angeordnet sind, ferner einen mit den Armen fest verbundenen Hebelarm (56c), mit dem die Schwenkmittel (66) zum Hin- und Herschwenken der Sägemittel und des Sägeblatts (60) um die waagerechte Achse zusammenarbeiten, sowie auf den durch einen Winkelabstand getrennten Armen angeordnete Befestigungsmittel (58) zum Befestigen der Enden des Sägeblatts an dem lägerahmen (56)«
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmung des Sägeblatts (60) auf entgegengesetzten Seiten einer in der Mitte zwischen den Enden des Sägeblatts und durch die waagerechte Achse verlaufenden Ebene symmetrisch ist, und daß der Werkstoffklotz (B) auf der Werkstückunterstützung (26) eine oberhalb und unterhalb einer die waagerechte Achse enthaltenden waagerechten Ebene symmetrische Form hat, so daß von dem Werkstoffklotz , abgeschnittene Platten eine entsprechende symmetrische Form haben.
9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkmittel einen auf dem aufrecht stehenden ^Teil (12) drehbar gelagerten exzentrischen

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Nocken (66) von vorbestimmter Exzentrizität umfassen, der Mit den Hebelarm (56c) in einem vorbestimmten Abstand von der waagerechten Achse zusammenarbeitet, und Antriebsmittel (62) sum Drehen des exzentrischen Nockens mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit, so daß das Sägeblatt (60) längs des Kreisbogens üb gleich große Beträge oberhalb und unterhalb der die waagerechte Achse enthaltenden waagerechten Ebene hin- und herbewegt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet , daß der exzentrische Nocken (66) eine solche Exzentrizität aufweist, daß das Sägeblatt (60) längs des Kreisbogens um weniger als etwa 6,5 m* oberhalb und unterhalb der die waagerechte Achse enthaltenden waagerechten Ebene hin- und herbewegt wird, und daß der Hebelarm (56c) an einem Ende einen langgestreckten Schiit« aufweist, in den der exzentrische Nocken hineinragt, der mit den einander gegenüber liegenden Seitenflächen des Schlitzes in dem Hebelarm zusammenarbeitet·
11. Verfahren zum Zuschneiden von Platten von komplizierter Form aus einem Werkstoffklotz, dadurch gekennzeichnet , daß ein Sägeblatt so geformt wird, daß es eine vorbestimmte Krümmung erhält, so daß es eine im wesentlichen konkave Seite und eine im wesentlichen konvexe Seite aufweist, die sich über die Länge des Sägeblatts erstrecken, daß das Sägeblatt an seinen Enden unterstützt wird, daß das Sägeblatt in Richtung seiner Längsachse über eine relativ kurze Strecke längs eines Kreisbogens hin- und herbewegt wird, dessen Radius gleich dem mittleren Krümmungsradius des Sägeblatts ist, und daß das sich hin-r und herbewegende Sägeblatt und der Werkstoffklotz relativ zueinander so bewegt werden, daß sich das Sägeblatt längs einer vorbestimmten Bahn durch den Werkstoffklotz hindurch bewegt, so daß das Sägeblatt gleichzeitig eine entsprechende konvexe Fläche an einer Platte und eine entsprechende konkave Fläche an dem Werkstoffklotz bzw· der nächsten aus dem Werkstoffklotz zuzuschneidenden

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Platte zuschneidet.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Sägeblatt so geformt wird, daß es eine Krümmung mit mehr als einem Krümmungsradius und eine zu einer in der Mitte zwischen seinen Enden verlaufende Ebene symmetrische Form erhält.

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstoffklotz mit einer zu einer Ebene symmetrischen Form bereitgestellt wird, daß die Symmetrieebene des Werkstoffklotzes auf die Symmetrieebene des Sägeblatts auegerichtet wird.

Verfahren nach Anspruch-13, dadurch gekennzeichnet , daß das Sägeblatt gegenüber beiden Seiten der Symmetrieebene des Werkstoffklotzes um gleich große Beträge hin- und herbewegt wird.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bahn der Relativbewegung gerade ist, so daß von dem Werkstoffklotz gerade Platten abgeschnitten werden, von denen jede eine Fläche aufweist, deren Krümmung im wesentlichen der Krümmung des Sägeblatts entspricht.

16· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die vorbestimmte Bahn der Relativbewegung gekrümmt ist, so daß von dem Werkstoffklotz gekrümmte Platten abgeschnitten werden, von denen jede eine Fläche aufweist, deren Krümmung im wesentlichen der Krümmung des Sägeblatts entspricht.

17· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die vorbestimmte Bahn der Relativbewegung teilweise gerade und teilweise gekrümmt ist, so daß von dem Werkstoffklotz Platten abgeschnitten werden, von denen jede gerade und gekrümmte Abschnitte umfaßt, die eine Fläche aufweisen, deren Krümmung im wesentlichen der Krümmung des Sägeblatts entspricht.

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