DE2849259A1 - Cutting foam polymer blocks to curved shapes - where curvature of two bandsaw guides is changed during cutting operation - Google Patents

Cutting foam polymer blocks to curved shapes - where curvature of two bandsaw guides is changed during cutting operation

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Abstract

Curved cuts are produced by a bandsaw or oscillating cutter which moves along a curved guide so that it is fed to the work at right angles to the direction of movement of the work. During the cutting operation the curvature of the cutter guide is changed in order to produce a curved cut. Particularly suitable for cutting blocks of polymer foam, simple method of producing curved surfaces, can be made automatic.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von gekrümmtenMethod and device for cutting curved

Oberflächensurfaces

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren von ιThe present invention relates to a method of ι

gekrümmten Oberflächen mittels eines umlaufenden oder schwin- ; genden Schneidwerkzeugs, das sich längs einer gekrümmten RLh-curved surfaces by means of a rotating or oscillating ; lowing cutting tool, which extends along a curved RLh-

rung bewegt, wobei dem zu beschneidenden Körper eine Vorschub- jtion moves, with the body to be trimmed a feed j

bewegung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs relativ zu diesem mitgeteilt wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Es geht dabei insbesondere um die Technik des Spaltens von Schaumstoffblöcken und eine Schaumstoffspaltmaschine. jmovement at right angles to the direction of movement of the cutting tool is communicated relative to this, as well as on a device to carry out this procedure. It is particularly about the technique of splitting foam blocks and a Foam splitting machine. j

Bekannte Schaumstoffspaltinaschinen besitzen üblicherweise als Schneidwerkzeug ein endloses, über vier Rollen umlaufendes Bandmesser aus dünnem Stahl, dessen schneidender Rand zugeschärft ist. Das sich zwischen den unteren Rollen erstreckende Trum des Bandmessers läuft zwischen zwei den schneidenden Rand freilassenden Bandagen, deren Enden in je einem Einspannkopf gehalten sind und die die Schneidwerkzeugführung darstellen. Der zu beschneidende Schaumstoffblock liegt auf einem verfahrbaren Tisch und wird auf diesem quer zur Erstreckung des Mes-Known foam splitting machines usually have as Cutting tool an endless band knife made of thin steel, rotating over four rollers, the cutting edge of which is sharpened is. The strand of the band knife that extends between the lower rollers runs between two of the cutting edges bandages leaving free, the ends of which are each held in a clamping head and which represent the cutting tool guide. The foam block to be trimmed lies on a movable table and is placed on it transversely to the extent of the measuring

. 1. 1

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sers durch den Schneidbereich bewegt. Zur Herstellung ebener Schnitte, z. B. zum Abheben von Schauinst off platten von einem Schaumstoffblock, sind die Bandagen geradegestreckt und können dabei unter einer von den Einspannköpfen erzeugten Zugspannung stehen.sers moved through the cutting area. For making even Cuts, e.g. B. to lift off Schauinst plates from one Foam block, the bandages are stretched straight and can be subjected to tensile stress generated by the clamping heads stand.

Es ist oft erforderlich, durch den Zuschnitt einen Schaumstoffkörper zu erhalten, dessen Schnittfläche nicht eben, sondern bombiert ist. Eine bombierte Fläche zeichnet sich durch eine Wölbung aus, wie sie eine an den Rändern eingespannte und mit einem Druck beaufschlagte Membran annimmt. Schäumstoffplatten, die an einer oder auch an beiden Oberflächen bombiert sind, sind z. B. zur Herstellung von Sitzkissen oder Rückenkissen wünschenswert. Auch zur Herstellung von Matratzen werden solche Platten i benötigt, wobei nicht nur eine ansprechende Matratzengestalt erzielt wird, sondern auch das Überziehen und Verarbeiten des Matratzenkerns erheblich erleichtert wird, weil die Vorspannung textiler Überzüge über bombierten Matratzenkemen im Gegensatz zu Kernen mit rechteckigem Querschnitt bereits bei geringer Kompression des Körpers merklich entlastet wird, was die Konfektion entscheidend erleichtert.It is often necessary to cut a foam body through the cut to obtain whose cut surface is not flat, but cambered. A cambered surface is characterized by a Curvature as assumed by a membrane clamped at the edges and subjected to pressure. Foam sheets, which are cambered on one or both surfaces are, for. B. desirable for the production of seat cushions or back cushions. Such panels i are also required for the production of mattresses, and not only an attractive mattress shape is achieved, but also the covering and processing of the mattress core is made much easier because the pretension textile covers over cambered mattress cores, in contrast to cores with a rectangular cross-section, even at low levels Compression of the body is noticeably relieved, which significantly facilitates assembly.

Zum Herstellen von Schaumstoffplatten mit gekrümmten Oberflächen bedient man sich zur Zeit ziemlich aufwendiger Verfahren wie Fräsen, Abrunden der Kanten mittels entsprechender Schneidma-For the production of foam sheets with curved surfaces one currently uses rather complex processes such as milling, rounding off the edges using appropriate cutting tools.

fe-4 Ui& fe-4 U i &

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I h -7- ί EI h -7- ί E

schinen oder Zuschneiden eines verformten Schaumstoffkörpers I ' mittels eines ebenen Schnitts, wobei die während des Schneidens !, vorhandene Verformung so gewählt ist, daß der Körper nach der ! \ Entlastung etwa die gewünschte Form annimmt. Diese Verfahren i I können jedoch nur bei verhältnismäßig kleinen Körpern mit einer Fläche von nicht mehr als 1 qm angewandt werden, da'sonst der Arbeitsaufwand zu groß wird. Matratzen mit einer Mindestfläche von 2 qm können so kaum hergestellt werden, wobei die Schwierigkeiten noch größer werden, wenn zur Herstellung von Pederkernmatratzen dünne bombierte Schaumstoffplatten zur Abdeckung des I'ederkerns benötigt werden.machine or cutting a deformed foam body I 'by means of a flat cut, the during cutting ! , existing deformation is chosen so that the body after the! \ Relief takes about the desired shape. However, these methods i I can only be used for relatively small bodies with an area of no more than 1 square meter, since otherwise the workload becomes too great. Mattresses with a minimum area of 2 square meters can hardly be produced in this way, whereby the difficulties are even greater if thin cambered foam sheets are required to cover the spring core for the production of ped core mattresses.

Bs sind Schaums toff spaltmaschinen bekannt, bei denen ein umlaufendes oder hin- und herschwingendes Messer im Schneidbereich zwischen gekrümmten Bandagen geführt wird und auf diese Weise eine einfach gekrümmte Schnittfläche erzeugt. Mit einer solchen Maschine kann jedoch nur ein bestimmter und in Vorschubrichtung des Schnitts gleichbleibender Querschnittsumriß erzielt werden. Es wäre an sich auch denkbar, die Lage des in gekrümmten Führungen laufenden Bandmessers relativ zu dem zu beschneidenden Schaumstoff block während des Schnittes zu ändern, z. B. bei einer Horizontalspaltmaschine die relative Höhenlage zwischen dem schneidenden 2rum des Bandmessers und dem Schaumstoffblock, um aof diese Weise eine Krümmung der Schnittfläche auch in Vorschubrichtung des Schnitts zu erzielen, jedoch würde auch hierdurch keine bombierte Oberfläche erzielt, Foam splitting machines are known in which a rotating or reciprocating knife is guided in the cutting area between curved bandages and in this way produces a simply curved cutting surface. With such a machine, however, only a specific cross-sectional outline that is constant in the feed direction of the cut can be achieved. It would in itself also conceivable to change the position of the band knife running in curved guides relative to the foam block to be trimmed during the cut, eg. B. in the case of a horizontal splitting machine, the relative height between the cutting edge of the band knife and the foam block in order to achieve a curvature of the cut surface in the feed direction of the cut, but this would also not produce a cambered surface ,

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Schneiden von gekrümmten Oberflächen, die es ermöglichen, mit geringem Arbeitsaufwand bombierte Schnittflächen zu erzielen.The object of the present invention is to provide a method and a device for cutting curved Surfaces that make it possible to achieve curved cut surfaces with little effort.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zur ^Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß die Krümmung der Schneidig werkzeugführung während des Schneidvorgangs geändert. Bei die- ! sem Verfahren kann, eine bombierte Schnittfläche, z. B. einer Schaumstoffplatte, dadurch erzielt werden, daß der Schaumstoffkörper mit geradegestrecktem Schneidwerkzeug angeschnitten wird, bei weiterem Vorschub das Schneidwerkzeug dadurch auf eine gekrümmte Bahn gezwungen wird, daß seiner Führung eine Krümmung erteilt wird und zu Ende des Schnitts das Schneidwerkzeug wieder in die gestreckte lage zurückgeführt wird.Based on the method described at the outset, the curvature of the cutting tool guide is changed during the cutting process in order to achieve this object. At the- ! sem method can, a cambered cut surface, z. B. a foam board, can be achieved in that the foam body is cut with a straight cutting tool, with further advance the cutting tool is thereby forced onto a curved path that its guide is given a curvature and at the end of the cut the cutting tool is back in the stretched position is returned.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Krümmung der Schneidwerkzeugführung durch wenigstens eine sie auf Biegung beanspruchende Kraft und vorzugsweise durch Einleitung eines Biegemoments an ihren beiden Enden.The curvature of the cutting tool guide is expediently effected by at least one force and bending stressing it preferably by introducing a bending moment at both ends.

Wenn eine bestimmte Krümmungsform erwünscht ist, die nicht ohne weiteres durch Einleiten von Biegemomenten von den Enden der !Führungen her erzielbar ist, kann es zweckmäßig sein, die Schneidwerkzeugführung von vornherein mit der gewünschten Krümmung auszuführen und zur Verringerung bzw. Beseitigung derIf a particular curvature shape is desired, this cannot be easily achieved by introducing bending moments from the ends of the ! Guides is achievable, it may be useful to set the cutting tool guide with the desired curvature from the outset and to reduce or eliminate the

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Kriämmung an beiden Enden Zugkräfte wirken zu lassen, bis eine gestreckte Form erreicht ist.Curving at both ends to allow tensile forces to act until a stretched shape is achieved.

Es wäre auch denkbar, eine gewünschte Krümmungsform dadurch j zu erzielen, daß eine Mehrzahl von Stellgliedern längs der Er-Streckung der Schneidwerkzeugführung an dieser angreifen.It would also be conceivable to create a desired shape of curvature thereby j to achieve that a plurality of actuators along the extension attack the cutting tool guide on this.

Bei einer zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens dienenden Vorrichtung muß beachtet werden, daß sich die Enden der Schneidwerkzeugführung umso mehr einander nähern, je mehr diese im Schneidbereich gekrümmt ist. Dem kann zweckmäßigerweise dadurch Rechnung getragen werden, daß die Enden der Führungen in je einem Einspannkopf gehalten sind, der zur Bewirkung der Krümmung der Führungen um eine Achse geschwenkt wird, die in einem solchen Abstand von der Schneidwerkzeugebene liegt, daß sich bei einer Schwenkung die Stellen des Einlaufs des Schneidwerkzeugs in den Einspannkopf einander entsprechendIn the case of a device used to carry out the proposed method, it must be ensured that the ends of the cutting tool guide approach one another the more it is curved in the cutting area. This can conveniently thereby be taken into account that the ends of the guides are held each in a clamping head of the guides is pivoted about an axis to effect the curvature which is at such a distance from the cutting tool plane, in that at a pivoting the locations of the entry of the cutting tool into the clamping head correspond to each other

nähern bzw. entfernen. japproach or remove. j

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann das Schneidwerkzeug j ein Messer oder ein Sägeblatt sein, und es kann sich umlaufend oder hin- und herschwingend bewegen.In the embodiment according to the invention, the cutting tool j can be a knife or a saw blade, and it can rotate or move back and forth.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter j erläutert. Es zeigt; !The invention is explained further below by the description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. It shows; !

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Pig. 1 schematisch die wesentlichen TeiJ.e der Messerführung; Pig. 2 schematisch einen Bandageneinspannkopf.Pig. 1 schematically the essential parts of the knife guide; Pig. 2 schematically shows a bandage clamping head.

¥ie in Pig. 1 zu 3ehen, umschlingt ein endloses Bandmesser 1 als Schneidwerkzeug vier Umlenkrollen 2, 3, 4 und 5, wobei die Achse der Umlenkrolle 3 mittels eines Pneumozylinders 6 parallel zu sich selbst verschieblich gelagert ist, so daß die Umlenkrolle 3 als nachgiebige Spannrolle wirkt. Wenigstens eine der Umlenkrollen ist angetrieben, um das Bandmesser 1 umlaufen zu lassen.¥ ie in Pig. 1 to 3ehen, an endless band knife 1 as a cutting tool wraps around four deflection rollers 2, 3, 4 and 5, the axis of the deflection roller 3 being displaceably mounted parallel to itself by means of a pneumocylinder 6, so that the deflection roller 3 acts as a flexible tensioning roller. At least one of the pulleys is driven in order to make the band knife 1 rotate.

Auf der Erstreckung zwischen den Umlenkrollen 4 und 5, die den Sehneidbereich darstellt, verläuft das Bandmesser 1 zwischen einer Oberbandage 7a und einer Uziterbandage 7b. Jede Bandage hat die Porm eines dünnen langgestreckten Stahlblattes und beide zusammen stellen die Schneidwerkzeugführung 7 dar. Die Enden der Bandagen sind in Einspannköpfen 8 gehalten, innerhalb welcher das Bandmesser 1 in den Spalt zwischen den Bandagen einläuft.On the extension between the pulleys 4 and 5, which the Representing the cutting area, the band knife 1 runs between an upper bandage 7a and a Uziter bandage 7b. Any bandage has the shape of a thin elongated steel sheet and both together constitute the cutting tool guide 7. The Ends of the bandages are held in clamping heads 8, within which the band knife 1 runs into the gap between the bandages.

Jeder Einspannkopf ist um eine Schwenkachse 9 schwenkbar, und zwar mittels eines Stellgliedes 10, z. B. eines Servozylinders. Die Schwenkachse 9 liegt in einem Abstand a von der in Pig. 2 strichpunktiert angedeuteten Ebene des Schneidwerkzeugs 1 rechtwinklig zu dieser Ebene.Each clamping head is pivotable about a pivot axis 9, by means of an actuator 10, for. B. a servo cylinder. The pivot axis 9 is at a distance a from that in Pig. 2 plane of the cutting tool 1 indicated by dash-dotted lines at right angles at that level.

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Der dem zu spaltenden Schaumstoffblock (dessen Vorschubrichtung rechtwiig zur Zeichenebene zu denken ist) zugewandte Sand des Bandmessers 1 ist angeschärft und ragt zwischen den Bandagen 7a und 7b hervor. Im Betrieb der Vorrichtung wird der Schaumstoffblock mittels eines» Verschiebetisches in üblicher Weise gegen diesen Rand bewegt und der Schnitt gelegt.The sand facing the foam block to be split (whose feed direction is to be thought of as being right to the plane of the drawing) of the band knife 1 is sharpened and protrudes between the bandages 7a and 7b. In operation of the device, the foam block by means of a »sliding table moved in the usual way against this edge and the cut was made.

Durch Betätigung der Stellglieder 10 wird während der Vorschub- ! bewegung des Schaumstoffblocks die Krümmung der Schneidwerkzeugführung 7 und damit auch des Messers 1 so geändert, daß die gewünschte Wölbung der Schnittfläche entsteht. Der senkrechte Abstand a zwischen der Schwenkachse 9 jedes Einspannkopfes 8 und der Ebene des Messers 1 ist so gewählt, daß bei einer Schwenkung der Einspannköpfe die Einlauf stellen 11, wo das Messer 1 in die Einspannkö'pfe einläuft, sich einander nähern bzw. entfernen, so daß die 21UhTUrIg 7 einer gewünschten Biegelinie folgen kann.By actuating the actuators 10 is during the feed ! Movement of the foam block changes the curvature of the cutting tool guide 7 and thus also of the knife 1 so that the desired curvature of the cut surface is created. The vertical distance a between the pivot axis 9 of each clamping head 8 and the plane of the knife 1 is selected so that when the clamping heads are pivoted, the infeed 11, where the knife 1 enters the clamping heads, approach or move away from each other, so that the 2 1 UhTUrIg 7 can follow a desired bending line.

Eine bombierte Schnittfläche kann auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, daß der Anschnitt des Schaumstoffblocks bei gestreckter Führung 7 erfolgt, diese anschließend in gewünschter Weise gekrümmt wird und vor Beendigung des Schnitts wieder in die gestreckte Lage zurückgeführt wird. Die Steuerung der Stellglieder 10 kann dabei leicht automatisiert werden, und es können dann bombierte Schaumstoffplatten auf ähnlich einfache Weise hergestellt werden, wie bisher Schaumstoffplatten mit ebenen Oberflächen. A cambered cut surface can be produced in a simple manner by cutting the foam block at elongated guide 7 takes place, this is then curved in the desired manner and before the end of the cut again in the stretched position is returned. The control of the actuators 10 can easily be automated, and cambered foam panels can then be produced in a similarly simple manner as previously foam panels with flat surfaces.

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Claims (13)

14, Sept. 1978 Koepp Aktiengesellschaft Oeetrich - Winkel Verfahren und Vorrichtung zvaa Schneiden von gekrümmten Oberflächen PATENTANSPRÜCHE.September 14, 1978 Koepp Aktiengesellschaft Oeetrich - Winkel method and device for cutting curved surfaces. PATENT CLAIMS. 1. Verfahren zum Schneiden von gekrümmten Oberflächen mittels eines umlaufenden oder schwingenden Schneidwerkzeugs, das sich längs einer gekrümmten !Führung bewegt, wobei dem zu beschneidenden Körper eine Vorschubbewegung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs relativ zu diesem mitgeteilt wird,1. Method of cutting curved surfaces by means of a rotating or oscillating cutting tool that moves along a curved! The direction of movement of the cutting tool is communicated relative to it, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer räumlichen Krümmung der geschnittenen Oberfläche die Krümmung der Schneidwerkzeugführung wahrend des Schneidvorgangs geändert wird.characterized in that to achieve a spatial curvature of the cut surface the curvature of the Cutting tool guide is changed during the cutting process. 2. Verfahren nach Anspruch 1,2. The method according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Schneidwerkzeugführung durch das Angreifen wenigstens einer sie auf Biegung beanspruchenden Kraft bewirkt wird.characterized in that the curvature of the cutting tool guide is brought about by engaging at least one force that stresses it in bending. 030023/0035030023/0035 28432592843259 3. Verfahren nach Anspruch 2,3. The method according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Schneidwerkzeugführung durch die Einleitung eines Biegemoments an ihren beiden Enden bewirkt wird.characterized in that the curvature of the cutting tool guide is caused by the introduction of a bending moment at both ends. 4. Verfahren nach Anspruch 1,4. The method according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeugführung in ihrer Ruhelage gekrümmt ist und ihre TTriiTmntmg durch an beiden Enden angreifende Zugkräfte verringert wird.characterized in that the cutting tool guide is curved in its rest position and its TTriiTmntmg through on both Tensile forces acting on the ends is reduced. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen5. Device for performing the method according to claims 1 bis A, mit einem in einer !Führung quer zur Vorschubrichtung des zu beschneidenden Körpers bewegbaren Schneidwerkzeug,1 to A, with a cutting tool that can be moved in a guide transversely to the feed direction of the body to be cut, gekennzeichnet durch wenigstens ein Stellglied zur Einleitung einer Biegebeanspruchung in die Schneidwerkzeugführung (7).characterized by at least one actuator for initiation a bending stress in the cutting tool guide (7). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5,6. Apparatus according to claim 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied eine Kraft niit einer Komponente quer zur Erstreckung der Schneidwerkzeugführung einleitet.characterized in that the actuator niit a force initiates a component transversely to the extension of the cutting tool guide. ■f.· ■ ·■ f. · ■ · 030023/0035030023/0035 ■·■·· '■'.■ ■«&■ '■■■'< '■■■ :.·:-· ■ · ■ ·· '■'. ■ ■ «& ■ '■■■'<'■■■:. ·: - · 28432592843259 7. Vorrichtung nach .Anspruch 6,7. Device according to claim 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Stellgliedern, deren Angriffspunkte längs der Brstreckung der Schneidwerkzeugführung verteilt sind.characterized by a plurality of actuators, the points of application of which are along the extension of the cutting tool guide are distributed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5,8. Apparatus according to claim 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stellglieder (10) an je einem die Enden der Schneidwerkzeugfiihrung (7) haltenden Einspannkopf (8) angreifen.characterized in that two actuators (10) each engage a clamping head (8) holding the ends of the cutting tool guide (7). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,9. Apparatus according to claim 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt (9) jedes Einspannkopfes (8) in einem Abstand (a) von der Schneidwerkzeugebene an der Einlauf stelle (11) liegt.characterized in that the pivot point (9) of each clamping head (8) is at a distance (a) from the cutting tool plane at the inlet point (11). 10. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 Ms 9»10. Device according to claims 5 Ms 9 » dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein Messer ist.characterized in that the cutting tool is a knife. 030023/0035030023/0035 • ·• · 21432592143259 11. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 his 9,11. Device according to claims 5 to 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein Sägeblatt ist.characterized in that the cutting tool is a saw blade is. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,12. Apparatus according to claim 10 or 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug die Form eines endlosen Bandes hat und umläuft.characterized in that the cutting tool is in the form of an endless belt and rotates. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,13. Apparatus according to claim 10 or 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug hin und her schwingt.characterized in that the cutting tool swings back and forth. 030023/0035030023/0035
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