DE2408319A1

DE2408319A1 - Verfahren und einrichtung zum spanlosen schneiden von hartschaumstoffkoerpern

Info

Publication number: DE2408319A1
Application number: DE19742408319
Authority: DE
Inventors: Herbert Prignitz
Original assignee: PRIGNITZ HAPRI LEICHTBAU
Current assignee: PRIGNITZ HAPRI LEICHTBAU
Priority date: 1974-02-21
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1975-09-04
Also published as: AT363677B; DE2408319C3; DE2408319B2; ATA116275A

Description

Verfahren und Einrichtung zum spanlosen Schneiden von Hartschaumstoffkörpern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum spanlosen Schneiden von Hartschaumstoffkörpern und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Unter dem Begriff Hartschaumstoffkörper sind dabei strangförmige oder blockförmige Körper aus Schaumkunststoff, vorzugsweise Polyurethan-Schaumstoff, oder aus extrudiertem Polystyrol zu versehen. In der Praxis sind Polyurethan-Hartschaumstoffkörper häufigntt einer mehr oder weniger biegsamen Grundschicht aus Bitumenpapier (Dachpappe) oder einer Glasvliesbahn versehen.
Bisher war es üblich, zum Schneiden von Hartschaumstoffkörpern Kreissägen oder Bandsägen zu verwenden oder, soweit besonders stark bröckelnde Materialien wie Polystyrol in Betracht kamen, die Trennung mit Hilfe von Hitzdrähten auszuführen.
Ein Schneiden von Hartschaumstoffkörpern mittels spanabhebender Werkzeuge ist stets mit einem Schnittverlust verbunden.
Wegen der hohen Kosten des Rohmaterials von Hartschäumen ist es jedoch erwünscht, die Schnittverluste kleinzuhalten oder möglichst sogar zu vermeiden. Ausserdem ist es bei manchen Erzeugnissen, wie z.B. rollbaren Dichtungsbahnen für Dächer, welche aus unmittelbar nebeneinander auf einer biegsamen Grundschicht angebrachten Streifen aus Hartschaumstoff bestehen, erwünscht, zunächst fest mit der biegsamen Grundschicht verbundene Hartschaumstoffplatten durch fugenlos bis auf die'Grundschicht zu führende Schnitte unterteilen zu können.
Ein fugenloses Schneiden von Hartschaumstoffkörpern ist äedoch mit Schwierigkeiten verbunden, weil das in dieses Material eindringende Schneidwerkzeug sich erfahrungsgemäss in dem Material bald festklemmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden von Hartschaumstoffkörpern zu schaffen, durch welches das Festklemmen eines Schneidwerkzeugs, wie z.B. einer rotierenden Messerscheibe oder eines Bandmessers vermieden und die Bildung von Spänen unterbunden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass während der Einwirkung des Schneidwerkzeugs eine etwa senkrecht zur Schneidebene wirkende innere Zugspannung in dem Körper hergestellt wird, die in der jeweiligen unmittelbaren Nachbarschaft der Werkzeugschneide grösser ist als in den-weiter vor der Schneide liegenden Bereichen. Dieses Lösungsprinzip kann z.B. dadurch verwirklicht werden, dass die innere Zugspannung durch Biegen des Körpers um eine zur Schneidebene parallele, in einem Abstand vor der Schneide liegende Achse hergestellt wird.
Sollen unter Vermeidung einer Spanbildung nacheinander mehrere Einschnitte in Querrichtung fugenlos an einem strangförmigen mit einer biegsamen Grundschicht versehenen Hartschaumkörper angebracht werden, so kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der strangförmige Hartschaumkörper absatzweise längs einer als Gleitbahn ausgebildeten Unterlage, auf der seine biegsame Grundschicht unmittelbar aufliegt, bewegt und in einem Bereich, in dem sich die einzuschneidende Stelle befindet, angehoben und während seines Stillstandes in Querrichtung eingeschnitten werden..
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Diese zeigen als Ausführungsbeispiele in Fig. 1 eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform und Fig. 4, 55 6 drei weitere Ausführungsformen zur Durchführung des Verfahrens, Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsform des Messers.
Die in den Figuren 1, 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiele der Einrichtung dienen zum Anbringen fugenloser Schnitte in Querrichtung an einem strangförmigen Hartschaumstoffkörper 1 von rechteckigem Querschnitt, der unmittelbar auf einer biegsamen Grundschicht 2 aufkaschiert, mit ihr also fest verbunden ist. Die fugenlosen Einschnitte sind in der Zeichnung mit 3 bezeichnet. Mit 4 ist das Schneidwerkzeug angedeutet, das beispielsweise eine rotierende Messerscheibe oder ein umlaufendes Bandmessers sein kann. Der Schneidvorgang kommt dadurch zustande, dass die Schneide aufgrund einer zwischen ihr und dem Schaumstoffstrang stattfindenden Relativbewegung in dem Schaumstoffstrang eindringt. Die Relativbewegung kann durch Abwärtsbewegen der Schneide 4 gegen den in gleichbleibender Höhe befindlichen Schaumstoffkörper 1 oder durch Anheben des Schaumstoffkörpers gegen das in gleichbleibender Höhe angeordnete Schneidwerkzeug Lt erfolgen. In aller Regel wird das Schneidwerkzeug ausserdem eine Bewegung quer zum Schaumstoffkörper ausführen, beispielsweise als umlaufendes Bandmesser oder als rotierende Messerscheibe, deren Achse ausserdem zweckmässig noch eine Bewegung senkrecht zur Blattebene der Zeichnung ausführt.
Der strangförmige Hartschaumstoffkörper 1 ruht mit seiner aufkaschierten Grundschicht 2 auf einer als Unterlage führenden Führungsfläche 5 und wird absatzweise in Pfeilrichtung 6 von rechts nach links vorgeschoben. Unterhalb des Schneidwerkzeugs 4 weist die Führungsfläche eine Durchbrechung 7 auf, durch welche ein senkrecht beweglich geführter Stempel 8 von unten nach oben hindurchtreten und den mit der aufkaschierten Grundschicht versehenen Hartschaumstoffkörper anheben kann. 9 sind zu beiden Seiten der Schneidebene des Werkzeugs 4 feststehend angeordnete Führungsböcke, welche zum Niederhalten des strangförmigen Hartschaumstoffkörpers dienen, während sein mittlerer Teil durch den Stempel 8 angehoben wird. Alle Teile der Einrichtung sind auf einem sockelartigen Unterbau 10 angeordnet.
Die Arbeitsweise ist folgende: Der strangförmige mit der aufkaschierten biegsamen Grundschicht 2 versehene Hartschaumstoffkörper 1 wird in- Pfeilrichtung 6 absatzweise, d.h. um jeweils ein Stück mit Zwischenpausen in Pfeilrichtung 6 von rechts nach links längs der Führungsbahn 5 vorgeschoben. Während jeweils einer Zwischenpause tritt der Stempel 8 von unten durch die öffnung 7 der Führungsbahn nach oben durch und hebt dabei den in seinem mittleren Teil gestrichelt dargestellten strangförmigen Körper gegen das Schneidwerkzeug 4 an, so dass er die vollgezeichnete bogenförmige Lage einnimmt. Dabei entsteht in dem Schaumstoffstrang eine innere Zugspannung, die in den äusseren Fasern des Bogens grösser ist als in den inneren. Das Schneidwerkzeug 4 dringt aufgrund der Anhebebewegung des Stempels 8 und/oder aufgrund einer Senkbewegung des Schneidwerkzeugs 4 in den Hartschaumstoffstrang ein.
Dabei bildet sich eine keilförmige Kerbe 11, so dass eine störende Reibung zwischen Schneidwerkzeug und Hartschaumstoff vermieden wird. Der Hartschaumstoff wird bis auf die Grundschicht 2 durchschnitten. Danach wird der Stempel 8 zurückgezogen und es findet eine erneute Vorschubbewegung statt. Die zu beiden Seiten eines Schnittes 3 liegenden5 fest mit der Grundschicht 2 verbundenen Streifen des Hartschaumstoffkörpers stossen im Bereich des Schnittes praktisch fugenlos aneinander. Ein Schnittverlust durch Spanbildung tritt nicht ein. Da die einzelnen Streifen des Hartschaumstoffkörpers mit der biegsamen Grundschicht fest verbunden sind, ist die mit den Einschnitten versehene Bahn aufrollbar und nach Wiederentrollen als praktisch fugenlose Dämmstoffschicht verwendbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entfallen die Durchbrechung 7 der Führungsbahn sowie der Stempel 8. Statt dessen weist die hier mit 15 bezeichnete Führungsbahn unterhalb des Schneidwerkzeugs 4 eine Wölbung 16 auf, längs deren der mit der biegsamen Grundschicht 2 verbundene Hartschaumstoffstrang 1 absatzweise entlanggeschoben wird, so dass er jeweils an der im Bereich der Schneidebene liegenden Stelle eine Biegung aufweist, durch welche die an dieser Stelle gewünschten inneren Zugspannungen erzeugt werden. Ferner sind bei dieser Ausführungsform statt der feststehenden Führungskörper 9 von Fig. 1 senkrecht geführte Stempel 19 vorgesehen, mit deren Hilfe der Hartschaumstoffstrang zu beiden Seiten des Schneidwerkzeugs während des Schneidvorgangs fest gegen die Führungsbahn 15 gepresst wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind mit gleicher Weise wie bei Fig. 1 ein Stempel 8 zum Anheben des Hartschaumstoffstrangs unterhalb des Schneidwerkzeugs und in Verbindung damit wie bei Fig. 2 bewegliche Stempel 19 zum Festhalten des Hartschaumstoffstrangs während seines Stillstandes bzw. während des Schneidvorgangs vorgesehen.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform 20 zum Abschneiden eines scheibenförmigen Hartschaumstoffstückes 21 von einem Hartschaumstoffblock 22 mittels eines senkrecht in Pfeilrichtung geführten und zweckmässig ausserdem senkrecht zur Blattebene der Zeichnung beweglichen Schneidwerkzeugs 24. Der Block 22 ruht auf einer tragenden Unterlage 25, die von einem Sockel 30 unterstützt wird. Eine Klemmvorrichtung in Form eines senkrecht geführten Stempels 26 ist zum Festhalten des Blockes 22 auf der Unterlage vorgesehen. Stempel und Unterlage befinden sich auf der einen Seite des Schneidwerkzeugs 24 und reichen bis annähernd zur Schneidebene. Auf der anderen Seite der Schneidebene ist ein parallel zu dieser in gleicher Richtung wie das Schneidwerkzeug beweglich geführter Stempel 28 zum Einwirken auf den freistehenden Teil 21 des Hartschaumstoffkörpers vorgesehen. Dadurch wird dieser während des Schneidvorgangs von der Schneidebene abgebogen und es werden in der Nachbarschaft der Schneide die zur Entlastung dieser von Reibungskräften erwünschten inneren Zugspannungen in dem zu schneidenden Hartschaumstoffkörper erzeugt.
Fig. 5 zeigt ein weiteres ähnliches Beispiel einer solchen Ausführungsform, jedoch ist hier statt eines senkrecht geführten Stempels 28 eine etwa senkrecht zur Schneidebene beweglich geführte Zugvorrichtung 29 mit einem zum Angreifen an dem freistehenden Teil 21 des Hartschaumstoffkörpers dienenden Haltemittel 31 vorgesehen.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Einrichtung zur Durchführung einer Abwandlung des Verfahrens gemäss welcher die innere Zugspannung in dem Hartschaumstoffkörper vor der Schneide mittelbar durch Ausüben einer Druckkraft mittels des Schneidmessers auf den nicht unterstützten Teil des Hartschaumstoffkörpers erzeugt wird.
Bei dieser Einrichtung ist das Schneidmesser 24 unter einem Anstellwinkel schräg gestellt in eine parallel zur Schneidebene beweglich geführte Werkzeughaltevorrichtung 33 eingespannt.
Vorzugsweise wird hierbei ein Schneidmesser verwendet, das wie Fig. 7 zeigt, zwei parallele Flanken 35, 36 seines Körpers 34 und eine schräg angeschliffene Fase 37 aufweist, die zusammen mit der einen Fase 36 die Schneide bildet. Solche Schneidmesser können in Verbindung mit allen Ausführungsformen hier beschriebener Einrichtungen angewandt werden. Geschieht dies in der Weise, dass die bis zur Schneide durchgehende Flanke 36 dem festgehaltenen Teil des zu schneidenden Hartschaumstoffkörpers zugewandt ist, so wird, auch dann wenn diese Flanke in der Schneidebene liegt, beim Vorschub des Schneidmessers ein Druck auf den abgeschnittenen Teil des Hartschaumstoffkörpers ausgeübt, der im Sinne des Verfahrens gemäss der Erfindung die innere Zugspannung in einem Bereich des Körpers vor der Schneide vergrössert oder erzeugt.
Die Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung erschöpfen sich nicht mit den hier im einzelnen beschriebenen und dargestellten Beispielen. So ist es insbesondere möglich, die angestrebte Wirkung noch dadurch zu verbessern, dass das Schneidmesser mit einer an der Einrichtung vorgesehenen Vibrationsvorrichtung derart gekoppelt ist, dass während des Schneidvorganges seine Schneide eine in der Schneidebene hin- und hergehende Bewegung ausführt.

Claims

Patentansprüche

0 Verfahren zum spanlosen Schneiden von Hartschaumstoffkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einwirkung des Schneidwerkzeugs eine etwa senkrecht zur Schneidebene wirkende innere Zugspannung in dem Körper hergestellt wird, die in der jeweiligen unmittelbaren Nachbarschaft der Werkzeugschneide grösser ist als in dem weiter vor der Schneide liegenden Bereich.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Zugspannung durch Biegen des Körpers um eine zur Schneidebene parallele, in einem Abstand vor der Schneide liegende Achse hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum nacheinander erfolgenden mehrfachen spanlosen Einschneiden in Querrichtung strangförmiger, mit einer biegsamen Grundschicht versehener Hartschaumkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Grundschicht verbundene strangförmige Hartschaumkörper absatzweise längs einer als Gleitbahn ausgebildeten Unterlage bewegt und während einer Pause dieser Bewegung in einem Bereich, in dem sich die einzuschneidende Stelle befindet, gegen das Schneidwerkzeug angehoben und eingeschnitten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der strangförmige, mit einer biegsamen Unterlage versehene Hartschaumkörper während des Einschneidens vor und hinter seinem angehobenen Bereich, in Längsrichtung des Stranges gesehen, gegen die Unterlage niedergehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Hartschaumstoffkörpers während des Schneidvorganges auf einer bis zur Schneidebene reichenden festen Unterlage ruht, durch eine von oben auf ihn einwirkende Kraft festgehalten und auf den anderen, nicht unterstützten Teil eine Druckkraft parallel zur Schneidebene ausgeübt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Hartschaumstoffkörpers während des Schneidvorganges auf einer bis etwa zur Schneidebene reichenden festen Unterlage ruht, durch eine von oben auf ihn einwirkende Kraft festgehalten und auf den anderen nicht unterstützten Teil eine Zugkraft senkrecht zur Schneidfläche ausgeübt wird.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 mit einer festen Unterlage zur Unterstützung des Hartschaumstoffkörpers während des Schneidvorganges, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anheben und Biegen des Hartschaumstoffkörpers ein senkrecht zu dessen als Gleitbahn für die Vorschubbewegung ausgebildete Unterlage beweglich angeordneter Stempel vorgesehen ist.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 mit einer festen Unterlage zur Unterstützung des Hartschaumstoffkörpers während des Schneidvorganges, dadurch gekennzeichnet, dass die als Gleitbahn für die Vorschubbewegung des Körpers ausgebildete Unterlage eine bogenförmige Wölbung auSweist, in deren Bereich die Bewegungsebene des Schneidwerkzeuges verläuft.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Niederhalten des Hartschaumstoffkörpers gegen die Unterlage Führungen zu beiden Seiten der Bewegungsebene des Schneidwerkzeuges angeordnet sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Niederhalten des Hartschaumstoffkörpers gegen die Unterlage bewegliche Stempel zu beiden Seiten der Bewegungsebene des Schneidwerkzeugs angeordnet sind, die dazu dienen, den Hartschaumstoffkörper während des Schneidvorganges gegendie Unterlage festzuhalten.
11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine bis zur Schneidebene oder kurz vor diese reichende feststehende Unterlage zum Tragen des Hartschaumstoffkörpers, eine zum Festhalten dieses Körpers auf der Unterlage dienende Klemmvorrichtung und einen auf der anderen Seite der Schneidebene angeordneten, parallel zu dieser in gleicher Richtung wie das Schneidwerkzeug beweglich geführten Stempel zum Einwirken auf den freistehenden Teil des Hartschaumstoffkörpers.
12. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine bis zur Schneidebene oder kurz vor dieser reichende feststehende Unterlage zum Tragen des Hartschaumstoffkörpers, eine zum Festhalten dieses Körpers auf der Unterlage dienende Klemmvorrichtung und eine auf der anderen Seite der Schneidebene angeordnete, etwa senkrecht zu dieser beweglich geführte Zugvorrichtung mit einem zum Angreifen an dem freistehenden Teil des Hartschaumstoffkörpers dienenden Haltemittel.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser zwei parallele Flanken und eine schräg angeschliffene Fase aufweist, die zusammen mit der einen Flanke die Schneide bildet.
14. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem ein Teil des Hartschaumstoffkörpers-während des Schneidvorganges auf einer bis etwa zur Schneidebene reichenden festen Unterlage ruhend festgehalten und der andere Teil nicht unterstützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Zugspannung in dem Hartschaumstoffkörper vor der Schneide mittelbar durch Ausüben einer Druckkraft mittels des Schneidmessers auf den nicht unterstützten Teil des Hartschaumstoffkörpers erzeugt wird.
15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1h, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise eine einseitig angeschliffene Fase aufweisende Schneidmesser unter einem Anstellwinkel schräg gestellt in eine parallel zur Schneidebene beweglich geführte Werkzeughaltevorrichtung eingespannt ist.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser mit einer Vibrationsvorrichtung derart gekoppelt ist, dass während des Schneidvorganges seine Schneide eine in der Schneidebene hin- und hergehende Bewegung ausführt.