DE3237907A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines surfbrettes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines surfbrettes

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DE3237907A1 DE19823237907 DE3237907A DE3237907A1 DE 3237907 A1 DE3237907 A1 DE 3237907A1 DE 19823237907 DE19823237907 DE 19823237907 DE 3237907 A DE3237907 A DE 3237907A DE 3237907 A1 DE3237907 A1 DE 3237907A1
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Surforet-
  • tes.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Surfbrettes od.dgl. nach der DE-OS 31 08 410, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Surfbretter enthalten häufig Oberflächenbereiche, die in in einem Winkel sich kreuzenden Schnittebenen gekrümmt sind. So ist z.B. ein Surfbrett an der Spitze im ganzen nach oben gebogen und hat in Querschnittsebenen an der oberen Fläche eine Krümmung nach oben. Bei anderen Surfbrettern mit nach oben verlaufenden Spitze ist an der Unterfläche eine Längskufe oder ein Kiel angeordnet. Gerartige Oberflächenbereiche an Surfbrettern sind nur durch Verfahre.a herstellbar, bei denen ein punktförmig arbeitendes Werkzeug durch entsprechend komplizierte Führungen, entlang einzelnen Bearbeitungslinien geführt wird.
  • Dadurch werden derartige Surfbretter auch bei geringen Materialkosten sehr teuer.
  • Im Gegensatz dazu können Surfbretter mit nur in einer Schnittebene, z.B. der Längsschnittebene gekrümmten Flächenbereichen durch Werkzeuge hergestellt werden, die einen gradlinigen Schnitt ausführen, wobei das Werkzeug dann entsprechend in einer der gewünschten Krümmung in der anderen Richtung verl&ufenden Bogenbahn geführt wird.
  • Ein vorzugsweises Beispiel für ein derartiges Herstellungsverfahren ist die bekannte Herstellung von solchen Plächen an Surfbrettern aus Polystyrol-Schaumstoffblök ken mittels eines gespannten Heissdrahtes.
  • Nach der Stammanmeldung gemäss der DE-OS 31 08 410 wird ein Surfbrett mittels eines entlang einer geraden Linie schneidenden Werkzeuges, z.B. eines Heissdrahtes hergestellt, wobei auch Oberflächenbereiche mit in zwei sich im Winkel kreuzenden Schnittebenen gekrümmt verlaufenden Flächenbereichen herstellbar sind.
  • Dies wird bei der Stammanmeldung durch das im Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Verfahren erreicht. Gemäss dem Stammpatent wird also in der einen gekrümmten Schnittebene, wie bekannt, der entlang einer geraden Linie verlaufende Schnitt entspreruhend der in der quer zur Schnittlänge verlaufenden Schnittebene gewünschten Krümmung gefuhrt, während in der anderen Ebene der Materialblock so verformt wird, dass der Schnitt gradlinig geführt werden kann und sich erst nach dem Zurückformen des Materials in seine Ausgangslage die gewünschte Krümmung in dieser zweiten, zur ersten Schnittebene in einem Winkel liegenden Schnittebene ausbildet.
  • Bei diesem Verfahren und der Vorrichtung nach der Stammanmeldung ergeben sich jedoch ggf. Schwierigkeiten bei der Führung, z.3. des über das freie Ende eines Bügels gespannten Heissdrahtes. Eine einwandfreie Schnittführung und damit eine absolut gleichförmige Ausbilcung zu beiden Seiten der Längsebene ist aber bei Surfbrettern von ausschlaggebender Bedeutung, da bei nicht völlig symmetrischer Ausbildung die Surfbretter zum seitlichen Auslaufen neigen.
  • Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei welchem eine genaue Führung des Schnittwerkzeugs und damit eine genau in der gegewünschten Krümmung verlaufende Schnittfläche mit einfachen Mitteln möglich bzw. herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Verfahrensschritte bzw. durch die im kenzeichnenden Teil des Anspruchs 5 enthaltenen Vorrichtungsmerkmale erreicht.
  • Gemäss der Erfindung wird also der das Schnittwerkzeug, z.B. den gespannten Heissdraht tragende Bügel, um eine durch den Steg des Bügels verlaufende Achse gelagert, so dass das Werkzeug unter genauer Führung entlang einem-Kreisbogen bewegbar ist. Um Abweichungen der gewünschten Krümmung in der in Schneidrichtung liegenden Ebene vom Kreisbogen zu ermöglichen, ist die Schwenkachse entsprechend dem Krümmungsverlauf vertikal verlagerbar. Eine derartige Schwenkführung des Werkzeuges arbeitet wesentlich exakter und ist im Aufbau wesentlich einfacher und billiger, als die Lagerung des Werkzeugs z.B.
  • in prallel zur Schneidrichtung verlaufenden Führungen.
  • Um bei langen Schnitten, d.h. be:i entsprechend langen Werkzeugen, insbesondere bei einem gespannten Heissdrzh+ Fehler in der Führung, die durch Durchbiegen des neissdrahtes durch den Schnittwiderstand auftreten, zu vermeiden, kann die Schnittgeschwindigkeit relativ langsam eingestellt werden, wodurch der Schnittwiderstand und damit die Durchbiegung des Drahtes auch bei grossen Xangen im Vergleich zur Drihtspannung vernachlässigbar gering wird.
  • as als Block verwendete Material ist vorzugsweise entsprechend gering elastisch verformbar. Er kann auch aus einem anderen zIaterial bestehen, das ganz oder zu einem bestimmten Anteil ein thermoplastisches oder warmhärtbares Kunststoffharz ist. Der Anteil dieses Kunststoffes ist so gross, dass vor dem Aushärten bzw. in thermoplastischem Zustand der ìIaterialblock als Ganzes ausreird verformbar ist und nach dem Schneiden und Zurückverformen dann der Materialblock entweder durch Warmhärten oder durch Abkühlung in seiner endgültigen Form verfestigt wird.
  • Zur Vereinfachung des Verfahrens können, wie im Anspruch4 gekennzeichnet, die abgeschnittenen Teile als Auflage beim Durchbiegen des Blockes für die darauf folgenden Schnitte verwendet werden, so dass ohne besondere Lehren eine genaue Masshaltigkeit erreicht wird.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren lässt eine sehr einfache Herstellung von Einzelstücken oder auch von Serien, ohne komplizierte Vorrichtung mit sehr grosser Formgenauigkeit zu.
  • Zur Durchführung dieses Verfahrens wird vorteilhafterweise die in den Ansprüchen 5-11 gekennzeichnete Vorrichtung verwendet.
  • Die mit dieser Vorrichtung erzielte Formgenauigkeit des Schnittes ist ausserordentlich hoch, da auch bei nicht völlig genauer Führung der Lager für den Bügel eine geringfügige seitliche Bewegung der Lager die Lage des Drahtes nicht beeinflusst. Die vertikale Lage des Drahtes ist durch die in den Ansprüchen 6-8 gekennzeichnete Schablonenführung der Enden der Bügelarme zur Anpressung gegen die Leitflächen der Schablonen bzw. durch den in den Ansprüchen 9 und 10 gekennzeichneten, formschlüssigen Stellantrieb der Schwenklager für den Bügel in vertikaler Richtung mit grosser Genauigkeit sichergestellt.
  • Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemasse Vorrichtung lassen sich auch sehr komplizierte Oberflächenformen an Surfbrettern sehr einfach herstellen, so dass die Herstellungskosten wesentlich vermindert werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist praktisch für die Herstellung von Surfbrettern aus jedem ge- wünschten Material anwendbar, vorausgesetzt, dass es direkt oder nach entsprechender Behandlung die erforderliche Verformung und Zurückverformung zulässt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann für beliebige Schneidwerkzeuge, wie Heissdraht, Sägedraht od.dgl. angewendet werden.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1-3 schematisch Seitenansichten auf einen Materialblock und die Führung der Schnitte zur "erstellung eines Surfbrettes, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht des fertigen Surfbrettes, Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 ein kinematisches Schema zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 8 schematisch eine Stirnansicht auf eine orrichtung zur Herstellung eines Surfbrettes, wie es z.B. in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, und Fig. 9 in kleinerem Masstab eine Seitenansiclit auf die in Fig. 8 dargetellte Vorrichtung.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein s terialblock 1 aus Polystyrolschaum auf eine Auflageplatte 2 aufgelegt und z ß. mittels nicht dargestellten, auf der Oberfläche aufgesetzten Gewichten festgelegt. Die Auflageplatte 2 kann einen die Reibung erhöhenden belag haben. Entlang der Linie 3 ist ein s-erRrecht zur Zeichnungsebene grad- linig verlaufender, in der Zeichnungsebene bogenförmig verlaufender Schnitt geführt, der die Biegung nach oben an der Unterseite an der Spitze des Surfbrettes bildet.
  • Dabei wird ein Keil 4 ausgeschnitten.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der ausgeschnittene Keil 4 soweit nach vorne ausgeschoben, dass die Spitze 5 des Restblockes 1' über einem Punkt der Keilfläche 6 liegt, bei welchem der Abstand h der Spitze 5 von der Keilfläche den Höhenab-stand H (Fig. 5) von der oberen Spitze der Bogenfläche zur Oberseite des nicht gekrümmten Flächenbereiches des Surfbrettes entspricht.
  • Wenn dann, wie in Fig. 3 dargestellt, durch Aufbringen einer Last P im Bereich der Spitze des Restblockes 1' der Spitzenbereich dieses Restblockes bis zur Auflage auf der Keilflache nach unten gebogen wird, und entlang der gestrichelten Linie 7 eine, wie in Fig.4 dargestellt, quer zur Längsachse des Brettes bogenförmige Schnittlinie geführt wird, erhält man einen Surfbrettkörper 8, mit der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausbildung. Dieses Gurfbrett hat eine im Querschnitt gradlinige untere Fläche 9, die im vorderen Bereich 10 in Längsrichtung nach oben verläuft und eine sowohl in Querrichtung (Fig. 6) als auch im vorderen Bereich in Längsrichtung (Fig. 7) nach oben gebogene obere Fläche 11.
  • Selbstverständlich kann auch die untere Seite des Surfbrettes in gleicher Weise bogenförmig oder in einer anderen vorbestimmten Form, z.B. mit einem Kiel ausgebildet sein. Durch entsprechend unterschiedliche Führung des Schneidwerkzeuges, z.B. eines Heissdrahtes an den gegenüberliegenden Enden des Surfbrettes kann die Querschnittskontur über die Länge des Surfbrettes sich ändernd ausgebildet werden.
  • In Fig. 7 ist die Achse A eines senkrechten Ständers (z.B. 39, Fig. 8,9) in strichpunktierten Linien und die gewünschte Querschnittskontur Q, z.B. eine Kontur der einen Kiel aufweisenden Unterseite im rückwärtigen Bereich eines Surfbrettes, mit ausgezogenen Linien dargestellt.
  • Der Radius R liegt mit seinem Schwenkpunkt S auf der vertikalen Achse A.Das äussere Ende D des Radius R, das die Lage des Heissdrahtes bestimmt, bewegt sich bei einer Schwenkbewegung um den Schwenkpunkt S entlang Kreisbogenlinien E.
  • Um der von der Kreisbogenlinie abweichenden Konturkurve Q bei der Schwenkbewegung folgen zu können, wird jeweils der Schwenkpunkt S des Radius entsprechend auf der vertikalen Achse A verschoben. Bei einer Schwenkbewegung des Radius R über die gesamte breite des zu schneidenden Blockes wandert also der Schnittpunkt D1 des Radius R mit dem Kreisbogen K1 zuerst durch Verschiebung des Schwenkpunktes S1 zum Schwenkpunkt S2 nach oben zum Schnittpunkt D2 des Radius R mit dem Kreisbogen K2 bis bei höchster Lage des behwenkpunktes S3 der Radius R sich bei Dg mit dem Kreisbogen K3 schneidet und dann in umgekehrter Reihenfolge wieder nach unten.
  • Aus der Zeichnung ist zu ersehen, dass seitliche Verschwenkungen des Schwenkpunktes S keinen wesentlichen Einfluss auf die Lage des Schnittpunktes D und damit des Heissdrahtes in der entsprechenden Schwenkstellung haben, da der für einen bestimmten Schnittverlauf erforderliche seitliche AusschwenkwinSel durch eine entsPrechende Länge des Radius R klein gehalten werden kann.
  • Die genaue Führung des ;-Leissdrahtes entlang der Kontur hängt vielmehr im wesentlichen ausschliesslich von einer entsprechend genauen jeweIligen Vertikallage des Dchvenk- punktes ab. Eine genaue Führung der Vertikallage ist aber mit wesentlich einfacheren technischen Mitteln zu erreichen, als eine seitliche Führung.
  • Dieses erfindungsgemässe Prinzip kann z.B. durch die in Fig. 8 und 9 dargestellte Vorrichtung in die Praxis umgesetzt werden. Bei dieser Vorrichtung ist eine Auflageplatte 20 auf Querträgern 21 mit Füssen 22 aufgesetzt und durch Längs träger 23 versteift. An einer Längsseite der Auflageplatte 20 ist auf den hier überstehenden Querträgern 21 eine Führungsechiene 24 aufgesetzt, in der in zwei Schwalbenschwanzführungen 25,26 Spannarme 27 längs der Auflageplatte 20 verschiebbar sind. Die Spannarme 27 verlaufen mit einem Spannschenkel 28 im wesentlichen über die gesamte Breite der Auflageplatte 20. Auf dem Spannschenkel 28 sind Spannvorrichtungen, z.B. Schraubzwingen 29 verschiebbar.
  • Auf der Auflageplatte 20 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein blockartiges Gegenlager 30 aufgelegt.
  • Wenn ein, z.B. gemäss Fig. 1 vorgeschnittener Restmaterialblock 1' auf der Auflageplatte 20 aufgelegt und mittels der in Fig. 9 rechten Schraubzwinge 29 festgelegt ist, kann durch die in Fig. 9 linke Schraubzwinge 29 oder eine ochnellspannvorrichtung od.dgl. der Spitzenbereich des Restblockes 1' bis zur Auflage auf dem Gegenlager 90 nach unten gebogen werden. Der iaterialrestblock lt hat dann die gleiche Lage, wie in Fig. 3 dargestellt.
  • die An den an die/Spannarme 27 abstützenden Längskanten angrenzenden Querkanten können FuhrunZsschqblonen 31 angebracht sein, die Führungskurven 36 aufweisen, die dem gewünschten Verlauf der gekrümmten Querschnittslinie des Surfbrettes, z.B. der Kontur Q in Fig. 7 entsprechen.
  • Auf einem im ganzen mit 33 bezeichneten Bügel ist zwi- schen den freien Enden der Führungsarme 34 ein Heissdraht 32 gespannt. An den Enden der Führungsarme 34 sind Leitrollen 35 gelagert, die entlang der nach unten auf die Auflageplatte 20 zu gerichteten Leitflächen 36 der Führungsschablonen 31 ablaufen.
  • An den Enden des Steges 37 des Bügels 33 sind Lagerzapfen angebracht, die in Schwenklagern liegen, welche an Sührungsschlitten 38 befestigt sind, die entlang Vertikalständern 39 vertikal verschiebbar sind. An den oberen Enden der Stänaer 39 sind Umlenkrollen 40 angeordnet, über die ein Drahtseil 41 läuft, das mit seinem einen Ende bei 42 am Führungsschlitten 38 befestigt ist, und das an der anderen Seite ein Gewicht 43 tragt. Das Gewicht 43 ist so gewählt, des auch unter Eil:fflrkung von auftretenden Störkräften die Rolle 35 während der Bewegung entlang der Leitkurve 36 in Anlage an dieser gehalten wird.
  • Die Schwenkbewegung kann auf den Schwenkarm 34 in beliebiger Weise, z.B. von Hand oder durch einen Spindeltrieb übertragen werden. Dabei erfolgt der Schwenkantrieb der Bügelarme 34 vorzugsweise mit einer solchen Geschwindigkeit, dass bei Verwendung eines Heissdrahtes die auf den Beissdraht bei der Bewegung wirkenden Querkräfte gegenüber der Spannung des Heissdrahtes vernachlässigbar gering werden, und dadurch ein Durchbiegen des Heissdrahtes unter Einwirkung der Vorschubkraft vermieden wird. Die Spannung des Heiss drahtes kann auf beliebige bekannte Weise, z.B. durch eine Spannfeder erfolgen, die die Längenänderung durch Erwärmung des Heissdrahtes ausgleicht und eine konstante Spannung Unter -.len :ingungen aufrechterhält.
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Claims (11)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verfahren zum Herstellen eines Surfbrettes od.dgl. mit gekrümmt verlaufenden Oberflächenbereichen durch Ausschneiden aus einem Materialblock mittels eines Quer zur Vorschubrichtung gerade verlaufenden, in Vorschubrichtung entlang einer Kurve geführten Scnnittes, wobei zur erstellung von in zwei gegeneinander in einem Winkel sich kreuzenden Schnittebenen gekrümmt verlaulenden Oberflächenbereichen der gering elastische Materialblock entgegen der gewünschten Krümmung in Richtng einer Dchr.ittesene um das gewünschte =rummungsmass gebogen, der Trennschnitt im Winkel zur Biegung in einer der gewünschten Krümmung in der anderen Schnittebent entsprechenden Schnittbahn geführt, und anschliessend das Material in seine Ausgangslage zurückgestellt wird,nach DE-OS 31 08 410, dadurch g e X e n n z e i c h n e t , dass der Trennschnitt in Schneidrichtung entlang einer Kreisbahn mit vorbestlmmtein Radius geführt wird und Abweichungen der gewünschten Krümmung in Schneidrffl'chtung von der Kreisbahn durch Verlagerung des Drehpunktes entlang einer rechtwinklig zur hergestellten Schnittfläche liegenden Achse bewirkt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als Material für den Block ein gering elastisch verformbarer Schaumstoff, wie Polystyrolschaumstoff verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Material des Blocks wenigstens eine Beimischung lus einem thermoplastischen oder warrnliärtbaren Werkstoff zur Erzielung der Biegbarkeit enthält, und das Material nach dem Zurückführen in die Ausgangslage durch Abkühlen bzw. Erwärmen erhärtet wird.
  4. lt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, zum Herstellen eines im Spitzenbereich nach oben gebogenen und in quer zur Längsrichtung liegenden Ebenen an der Oberfläche nach oben gewölbten Surfbrettes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass - die Unterseite in Längsrichtung entlang der gewünschten Aufbiegung im Spitzenbereich geschnitten wird, - das an der Spitze ausgeschnittene Keilstück nach vorne soweit verschoben wird, dass die Höhe des unter der Spitze des Testblockes liegenden Punktes der Keilfläche der Höhe der Spitze entspricht, wenn diese zur Erzeugung gradliniger Mantelflächen der Wölbung an der Oberfläche nach unten gebogen ist, - der Spitzenbereich des Restblockes an den Stellen der gewünschten Biegung belastet wird, bis die Spitze auf der Keilfläche aufliegt, - die Oberfläche des Surfbrettes mit einem parallel zur Längsachse gradlinigen Schnitt in Richtung quer zur Längsachse entlang einer der Krümmung der Oberfläche in den Querschnittsebenen entsprechenden Kurve geschnitten wird, - die Belastung vom Spitzenbereich des Restblockes abgehoben wird, und - das Umfangsprofil des Surfbrettes beschnitten wird.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des- Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 mit einer Auflageplatte an der an gegenüberliegenden Querkanten Führungs einrichtungen für ein bügelförmiges Schneidwerkzeug angebracht sind, dadurch x e 1c e n n z e i c h n e t , dass die Führungseinrichtungen für das Schneidwerkzeug (32) je ein an jeder Querkante der Auflageplatte (20) befestigter Ständer (39) sind, an dem vertikal geführt verschiebbare Schwenklager (38) zur Lagerung des das Schneidwerkzeug (32) tragenden Bügels (33) an den Enden seines Steges (37) angebracht sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei quer zur Ebene des Bügels an den Querkanten der Auflageplatte Schablonenplatten mit einer der gewünschten Krümmung des Schnittweges entsprechenden Leitkurve angebracht sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass an den Enden der Arme des Bügels (33) Leitrollen (35) zum Abfahren der Leitkurven (36) der Schablonenplatten (31) angebracht sind, und die Schwenklager (38) für den Bügel (33) in Richtung der Rollen (35) auf die Leitkurven (36) zu elastisch vorgespannt sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens die Leitkurve (36) einer der Schablonenplatten (31) der Auflageplatte (20) zugewandt ist, und das zugeordnete Schwenklager (38) des Bügels (33) nach oben vorgespannt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch g e k e n >1 z e i c h n e t , dass die Vorspannung durch ewichte (43) erfolgt, die über Seile (41) od.dgl. mit den Schwenklagern (38) in Verbindung stehen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schwenklager mit Stellantrieben zum Verstellen der Schwenkachse des Lagers entlang den Ständern verbunden sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stellantriebe durch eine Programmsteuerung in Abhängigkeit von der Schwenklage des Bügels automatisch betätigbar sind.
  11. .11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-10, g e k e n n z e i c h n e t durch von der Längsseite der Auflageplatte (20) diese in einer Höhe über der grössten vorgesehenen Blockdicke übergreifende Spannarme (27,28), mit entlang diesen verschiebbaren Spannvorrichtungen (29) zum Ausüben eines Druckes in Richtung auf die Spannplatte zu und durch auf die Auflageplatte (20) aufbringbare Gegenlager (30) zur Bildung erhöhter Stellen.
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