DE3312133A1 - Schaumstoff-formschneidemaschine, insbesondere fuer numerische werkzeugsteuerung - Google Patents

Schaumstoff-formschneidemaschine, insbesondere fuer numerische werkzeugsteuerung

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DE3312133A1
DE3312133A1 DE19833312133 DE3312133A DE3312133A1 DE 3312133 A1 DE3312133 A1 DE 3312133A1 DE 19833312133 DE19833312133 DE 19833312133 DE 3312133 A DE3312133 A DE 3312133A DE 3312133 A1 DE3312133 A1 DE 3312133A1
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Description

  • Schaumstoff-Formschneidemaschine, insbesondere für numerische Werkzeugsteuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaumstoff-Formschneidemaschine, mit einem Werkzeugtisch, mit einem Maschinengestell, die gegeneinander verfahrbar sind, mit einem auf und ab verfahrbaren Schneidaggregatträger zur Führung und zum Antrieb eines Schneidmessers längs eines Schneidbereiches oberhalb des Werkstücktisches und mit einer Dreheinrichtung zur Schwenkung der Ebene des Schneidmessers für Kurvenschnitte, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schaumstoff-Formschneidemaschine.
  • Bei einer Schaumstoff-Formschneidemaschine dieser Art (Kopierschneidautomaten der Fa. Fecken-Kirfel KG, Firmenprospekt FK 768500.12.74) wird ein endloses, bandförmiges Messer in dem bügelförmig ausgebildeten Schneidaggregatträger umlaufend angetrieben, dessen offene Seiten den Schneidbereich bildet. Innerhalb dieses Bereiches kann die Ebene des umlaufenden Bandmessers geschwenkt werden, und zwar um mehr als 360°, um vorgegebenen Kurven, z.B. beim Abtasten von Schablonen oder beim Ablesen von Zeichnungsvorlagen, zu folgen.
  • Die Drehung des Messers muß somit während des Schneidvorgangs durchgeführt werden, wobei der zu schneidende Schaumstoff-Kunststoff einen Widerstand entwickelt, der zu einer gewissen Torsion des Bandmessers innerhalb des Schneidbereiches führt. Der Torsionswinkel ist umso größer, je breiter der Schneidbereich ist. Aus diesem Grunde wird bei bekannten Kopierschneidautomaten zumeist noch eine mittlere Stütze benutzt, welche im normalen ßetrieb den Schneidbereich eingrenzt oder unterteilt und ein zusätzliches Nachdrehen des Bandmessers innerhalb des Schnittbereiches ermöglicht. Obzwar die Schneidbreite etwa 2,2 m beträgt, ist die ausnutzbare Arbeitsbreite dann nur 1,4 m oder weniger wegen der geschilderten Torsion des Bandmessers. Da das Bandmesser durch die Scheiben, mit denen es im Schneidaggregatträger aufgespannt ist, angetrieben und geführt werden muß, ist es nicht möglich, die Breite des Messerbandes in wünschenswerter Weise klein zu machen, um das geschilderte Problem der Torsion um die Längsachse zu verringern. Ein weiterer Nachteil liegt in der Notwendigkeit der Rückdrehung der Schneidebene in die Ausgangslage, wenn eine geschlossene Kurve durchfahren worden ist, d.h. wenn etwas mehr als 3600 durchlaufen sind.
  • Schaumstoff-Formschneidmaschinen mit oszillierendem Antrieb sind an sich bekannt (DE-OS 22 24 290), jedoch handelt es sich dabei um den Antrieb eines allseitig schneidenden Sägeelements, beispielsweise aus Chirurgendraht. Ein derartiges Schneidelement braucht nicht um die Längsachse gedreht zu werden; andererseits entsteht Sägestaub, der in manchen Anwendungen unerwünscht ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaumstoff-Formschneidmaschine zu schaffen, die sich insbesondere für numerische Werkzeugsteuerung eignet und deren maximale Schnittbreite weniger stark durch das Problem der Torsion des Schneidelements beeinträchtigt ist und welche staubfrei schneidet.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Hauptanspruchs gelöst.
  • Indem das Messer verhältnismäßig schmal ist, beispielsweise eine Breite von nur 2 mm aufweist, unterliegt es weniger der Rückdrehung infolge der durchlaufenen Schnittflächen, so daß größere Arbeits-Schnittbreiten gewählt werden können, ohne daß es zu den unerwünschten Abweichungen der Kurvenschnitte im mittleren Schneidbereich kommt. Um das verhältnismäßig schmale Messer an- zutreiben, werden die Enden eingespannt und oszillierend angetrieben. Die Einspannmittel sind gleichzeitig so ausgebildet, daß mit ihnen die Ebene des Bandmessers gedreht werden kann. Von besonderem Vorteil dabei ist, daß diese Drehachse in die Vorderkante des Messers gelegt werden kann, da die Drehachse durch die Aufspanneinrichtung bestimmt wird und man das Messer so einspannen kann, daß eben die Schneidkante mit der Drehachse zusammenfällt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß das Messer beliebig oft um seine Längsachse bzw. Schneidkante gedreht werden kann, d.h. keine Notwendigkeit für eine Drehung in die Ausgangslage besteht.
  • Diese Eigenschaft ist insbesondere für die numerische Werkzeugsteuerung wertvoll.
  • Während man das aufgespannte Messer an dem einen Ende oszillierend antreibt, kann man das andere Ende durch eine Zugfeder spannen, welche die oszillierende Bewegung des Messers teilweise mitmacht. Es ist aber auch möglich, ein Seil, ein Band o. dgl. gewissermaßen mit beiden Enden des Messers zu verbinden und dieses durch eine auf die Seilumlenkräder wirkende Kraft zu spannen.
  • Dabei kann man das Seil, Band o. dgl. in geeigneter Weise oszillierend antreiben.
  • Um das Messer um die Längsachse bzw. die Schneidkante zu drehen, ohne durch Rückdrehkräfte des Seils o. dgl.
  • gestört zu werden, sind Drehlager vorgesehen, die jeweils aus zwei Befestigungsbauteilen aufgebaut sind, um das Seil o. dgl. und die Antriebsstange miteinander zu koppeln und deren Drehbewegung zueinander zu ermöglichen.
  • Dabei kann das mit dem Seil verbundene Befestigungsbauteil gegen Drehung gesichert sein, jedoch die Längsbewegung ermöglichen.
  • Die Dreheinrichtung zum Drehen der Antriebsstangen und damit auch des Messers enthält jeweils eine Zahnriemen- scheibe und eine mit dieser verbundene Führung, beispielsweise in Form von sich gegenüberstehenden Druckrollen, und entsprechende Führungsgegenflächen der Antriebsstangen, beispielsweise zwei zueinander parallele Abflachungen.
  • Das Messer kann glatt oder mit feinen Zähnen besetzt sein, beispielsweise ein Zahn pro mm Länge. Diese Zähne sind jedoch nicht gegeneinander geschränkt, sondern glatt und angeschliffen, um Staubbildung zu vermeiden und nur die Schnittfläche zu unterbrechen. Die Messerseiten können telfonisiert sein, um die Reibung herabzusetzen.
  • Der Oszillationsantrieb kann eine Kurbel enthalten, in gleicher Weise ist äber auch ein Kurventrieb möglich, der einen Kulissenstein hin- und hergehend antreibt,an welchem das Seil o. dgl. befestigt ist, welches letztendlich das Messer hin- und hergehend antreibt. Die Bewegungsweite bzw. der Hub kann etwa 5 bis 100 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm betragen, wobei eine Frequenz von etwa 10 bis 50 Hz eingehalten wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 eine Schaumstoff-Formschneidemaschine in perspektivischer Darstellung; Fig. 2 einen Schnitt durch eine vergrößerte Einzelheit II aus Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch eine vergrößerte Einzelheit III aus Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 eine vergrößerte Einzelheit V aus Fig. 1, nämlich einen Antrieb; Fig. 6 eine Seitenansicht des Antriebes, teilweise geschnitten; Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch das Messer der Formschneidemaschine und Fig. 8 eine Seitenansicht des Messers.
  • Die Schaumstoff-Formschneidemaschine weist ein Maschinengestell 1 mit senkrechten Führungssäulen, ein Tischgestell 2 mit waagerechten Führungen, einen darauf verschiebbaren Tisch 3, einen Tischantrieb 4 mit Elektromotor 5, einen Schneidaggregatträger 6 und einen Schneidaggregat-Antrieb 7 mit Elektroantrieb 8 auf.
  • Der Tischantrieb 4 und der Schneidaggregat-Antrieb 7 führen zueinander senkrechte Bewegungen aus, so daß sich die Gesamtbewegung relativ zu einem Schaumstoffblock 9 als eine Kurve in einem X-Y-Koordinatensystem darstellen läßt. Die Elektromotore 5 und 8 können als transistorgesteuerte Gleichstrommotore für die X- und Y-Achse ausgebildet sein.
  • Ein Messer 10, welches als verhältnismäßig schmales, endliches Band ausgebildet ist, ist unter Zwischenfügung je einer Aufspanneinrichtung 11 und 12 mit den Enden eines Seils 13 verbunden, wobei anstelle des Seils auch ein Band oder ein entsprechendes längliches, biegsames Element verwendet werden kann. Das Seil 13 ist als offene Seilschleife über Seilscheiben 14 bis 17 geführt, die in dem Schneidaggregatträger drehbar gelagert sind, und zwar in ähnlicher Weise wie dies zur Führung eines endlosen umlaufenden Bandmessers bekannt ist. Ein Umlauf ist im vorliegenden Fall wegen der Aufspanneinrichtung 11, 12 nicht möglich und nicht vorgesehen. Die Seilscheibe 17 sitzt auf einem Schlitten und kann relativ zu dem Schneidaggregatträger 6 verstellt werden, um die Seilschleife zu spannen. Ein Oszillationsantrieb 18 ist zum Antrieb der Seilschleife und damit zum hin- und hergehenden Antrieb des Messers 10 vorgesehen, beispielsweise mit einem Hub von etwa 25 mm bei einer Frequenz von 1450 Bewegungen pro Minute.
  • flis Messer 10 (Fig.7 und 8) ist doppelwa-dig zu einer Schneidkante 10 angescniiffen und kann zusätzlich dicht mit kleinen Zähnen 1Ob, 10c, 10d versehen sein, die innerhalb einer einzigen Schneidebene 10e liegen, also nicht gegeneinander verschränkt sind. Die Zähne können als gleichschenklige Dreiecke ausgebildet sein, wobei etwa ein Zahn pro mm Messerlänge vorgesehen ist, es ist aber auch möglich, eine Konfiguration entsprechend Fig. 8 zu wählen, bei der die Zähne 10b in sich symmetrisch und die Zähne 10c und 10d in sich asymmetrisch sind, jedoch symmetrisch zu den Zähnen 10b angeordnet sind. Die Umrisse der Zähne 10b, 10c, 10d ergeben abwechselnd ein großes M und ein großes W, die auf der Linie 10a stehen.
  • Die Breite des Messers 10 ist in einem Bereich von 1,5 bis 5 mm, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm gewählt, wobei sich 2 mm Breite bewährt haben. In diesem Fall beträgt die Schlifflänge 10f etwa 1,5 mm. Im Falle eines 3mm breiten Messers 10 beträgt die Schlifflänge 10f etwa 2 mm. Der Messerrücken 10g ist vorzugsweise abgerundet. Die nicht vom Schliff betroffenen Restflächen 10h sowie der Messerrücken 10g können teflonisiert sein, um die Schnittreibung herabzusetzen. Die Dicke des Messers 10 beträgt 0,3 bis 1 mm, vorzugsweise 0,6 mm. Die Länge des Messers 10 ist der Öffnungsweite des Schneidaggregatträgers 6 angepaßt und beträgt beispielsweise 2,2 m. Für das Messer wird ein hochfester Kohlenstoffstahl verwendet, der eine Zugfestigkeit von 1400 bis 2000 N/mm2 aufweist.
  • Bei einem Querschnitt des Messers von etwa 0,5 mm2 kann dieses mit etwa 700 N gespannt werden. Da das Messer 10 beim Betrieb nicht wechselnd gebogen wird, kann man näher an die Belastungsgrenze herangehen.
  • Wenn man die Darstellungen der Fig. 2 und 3 an der strichpunktierten Trennebene 19 aneinanderfügt, ergibt sich eine Aufspanneinrichtung 11 oder 12. Jede dieser Aufspanneinrichtungen 11 oder 12 enthält eine im Querschnitt runde Antriebsstange 20, die sich in Fortsetzung der Enden des Messers 10 erstrecken und mit diesem über je einen Einspannkopf 21 verbunden sind. Der Einspannkopf 21 besteht aus zwei hülsenartigen Bauteilen 22 und 23 sowie Festspannkeilen 24, die im Inneren der Hülse 22 entlang von entsprechenden Keilflächen verschoben werden können und dabei das dazwischen eingefügte Ende des Messers 10 festspannen. Zu diesem Zweck weist die Hülse 22 ein Außengewinde und die Hülse 23 ein Innengewinde sowie Antriebsfortsätze für die Keile 24 auf.
  • Das andere Ende jeder Antriebsstange 20 ist an einem Drehlager 25 befestigt, welche die Verbindung zum Seil 13 herstellt. Das Drehlager 25 besteht im wesentlichen aus zwei zueinander drehbaren Befestigungsbauteilen 26 und 27. Das Seilende 13a ist zu einer Schlaufe gelegt, die durch eine Preßhülse 13b gesichert ist. Das Befestigungsbauteil 26 besitzt einen Fortsatz 28 mit eingearbeiteter Seilkausche, in welche das schlaufenförmige Seilende 13a eingelegt und mittels einer Schraube 29a sowie einer Deckplatte 29b gesichert wird. Zum Befestigungsbauteil 26 gehört noch eine Schraubbuchse 30, um zwischen zwei Ringschultern die äußeren Laufflächen zweier Kugellager 31 festzulegen. Das Befestigungsbauteil 27 besteht aus einer Mutter 32 am Ende der Antriebsstange 20 in Zusammenwirken mit einer Schulter 20a der Antriebsstange 20. Die inneren Laufringe der Kugellager 31 sind zwischen der Schulter 20a und der Mutter 32 eingespannt.
  • Das Befestigungsbauteil 26 ist gegen Drehung gestützt, um das Seil 13 gegen Verdrehung zu sichern. Hiers weist die Schraubbuchse 30 an sich gegenüberliegenden Stellen je eine Abflachung 30a (Fig. 4) auf, die zur Führung durch zwei Stützen 33 dienen. Die Stützen 33 sind an dem Schneidaggregatträger 6 befestigt und führen das Drehlager 25 bei dessen Hin- und Herbewegung relativ zum Schneidaggregatträger 6.
  • Die Antriebsstange 20 besitzt ferner zwei Abflachungen 20b, die zum Aufbringen eines Drehmomentes um die Längsachse der Antriebsstange 20 dienen, ohne deren Längsverschiebbarkeit zu behindern. Zur Kraftübertragung ist ein Drehkopf 35 vorgesehen, der ein Paar von sich gegenüberstehenden Rollen 36 aufweist, die auf den Abflachungen 20b ablaufen. Die Abflachungen 20b sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und in diesem Fall sind die Drehachsen der Rollen 36 ebenfalls parallel zueinander angeordnet und werden mittels Stützlager 37 an einem zusammengesetzten Lagergehäuse 38 des Drehkopfes 35 befestigt. Das Lagergehäuse ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und umgibt die Antriebsstange 20 in deren mittleren Bereich. Der Drehkopf 35 bzw. das Lagergehäuse 38 ist über zwei Kugellager 39 in einem Stützgehäuse 6a des Schneidaggregatträgers 6 drehbar, aber unverschieblich gelagert und enthält Gleitlagerschalen oder Kugellängsführungen 40 zur weiteren Führung und Längslagerung der Antriebsstange 20. Über eine Bohrung 41 und Käfige 42 können diese Längslagermittel 40 geschmiert werden. Am Außenumfang des Drehkopf es 35 ist eine mit seitlichen Führungen 44 versehene Zahnriemenscheibe 43 vorgesehen, über die ein Zahnriementrieb 45 läuft. Dieser Antrieb 45 ist schlupffrei, da formschlüssig, und arbeitet mit einer Zahnriemenscheibe 46 einer eh-Steuereinrichtung 50 zusammen. Die Drehung der Antriebsstange 20 erfolgt über das Rollenpaar 36, die mit Vorspannung an den Abflachungen 20b anliegen. In der Nullstellung des Drehantriebes liegen die Einspannflächen der Keile 24 genau waagerecht und die Führungsflächen 20b senkrecht, und zwar für beide Aufspannvorrichtung 11 und 12.
  • Das Messer 10 kann also nicht schräg oder tordiert eingebaut werden. Beim Einbau ist ferner darauf zu achten, daß die Schneidkante 10a genau in der Drehachse 35a des Drehkopfs 35 liegt, was durch entsprechende radiale Markierungen an der Schraubbuchse 23 überprüft bzw. durch Anschlagstifte eingestellt werden kann.
  • Die Dreh-Steuereinrichtung 50 enthält einen Motor 51 mit an- oder eingebautem Winkelgeber 52 sowie einem Vergleicher 53 zum Istwert-Sollwert-Vergleich und Abgabe eines Steuerbefehls, d.h. es ist eine Istwertleitung 54, eine Sollwertleitung 55 und eine Steuerbefehlsleitung 56 vorgesehen. Bei Abweichung des Winkelwerts des Drehkopfs 35 vom Sollwert, der sich laufend ändern kann, wird der Drehkopf 35 gedreht und damit die Schneidmesserebene 10e den Erfordernissen nachgestellt.
  • Bei den auf dem Markt befindlichen numerischen Werkzeugmaschinensteuerungen wird der Kurvenverlauf von herzustellenden Werkstücken durch die fortlaufenden Koordinaten der Kurve in einem X-Y-Koordinatensystem oder auch in einem Polarkoordinatensystem eingegeben, und das System liefert Steuerspannungen Ux, Uy, mit denen die entsprechenden steuerbaren Elektromotore - hier 5 und 8 - betrieben werden. Dies führt zu Relativgeschwindigkeiten Vx bzw. Vy zwischen Schaumstoffblock 9 und Maschinengestell 1 bzw.
  • Schneidaggregatträger 6, wobei Vx = k1Ux und Vy =k2Uy gilt (k1, k2 = Konstanten, die vorzugsweise gleich sind).
  • Die Spannungen Ux, Uy ändern sich zum Erzeugen einer gekrümmten Kurve, sind jedoch nur für lineare Bewegungen des Werkzeugs 10 vorgesehen. Bei der Erfindung wird deshalb der jeweilige Sollwert des Drehwinkels des Drehkopfs 35 bzw. der Schnittebene 10e wie folgt bestimmt: Das Vorzeichen der Steuerspannungen Ux und Uy wird- laufend festgestellt, um den Quadranten des Sollwertes des Messerdrehwinkels a zu bestimmen. Sind Ux und Uy beide positiv, so liegt der Messerdrehwinkel a im ersten Quadranten, d.h.
  • zwischen 0 und 900. Bei positivem Ux und negativen Uy liegt der Messerdrehwinkel a im zweiten Quadranten, also zwischen 90 und 180. Sind beide Uy und Uy negativ, liegt der Messerdrehwinkel oL im dritten Quadranten zwischen 1800 und 2700. Bei Ux negativ und Uy positiv ergibt sich ein Messerdrehwinkel d im vierten Quadranten zwischen 2700 und 3600.
  • Die Stellung des Messers im jeweiligen Quadranten, d.h.
  • der Wert des jeweiligen Winkels i wird durch den Quotienten Vx : Vyermittelt, und zwar aufgrund der Gleichung Vx tg = Vy = k1 Ux U k U wobei die Absolutwerte von Vx und Vy in die Rechnung eingehen. Es ist ein nicht dargestellter spezieller Computer zur Ermittlung des Messerdrehwinkels aus dem tg ad vorgesehen, wobei der ermittelte d -Wert auf der Leitung 55 dem Vergleicher 53 als Sollwert zugeführt wird. Bei Abweichung des gemessenen Istwertes von der Leitung 54 von diesem Sollwert wird ein entsprechender Steuerbefehl auf der Leitung 56 an den steuerbaren Elektromotor 51 gegeben, so daß dieser sich in der Richtung dreht, bei welcher sich der Istwert dem Sollwert annähert. Auf diese Weise wird das System auf Nachregelung des Istwertes betrieben. Die Steuerbefehle auf der Leitung 56 können deshalb auch als Korrekturbefehle angesprochen werden.
  • Der Oszillationsantrieb 18 (Fig. 5 und 6) greift am Seil 13 an, welches je nach Querschnitt des Messers 10 mit etwa 500 bis 1200 N gespannt ist und somit das straff gespannte Messer hin- und herbewegt. Im einzelnen ist ein Motorträger 60 vorgesehen, der über vier Dämpfungslager 61 mit einer an dem Schneidaggregatträger 6 angeschweißten Platte verbunden ist. Auf diese Weise sollen Antriebsschwingungen nach Möglichkeit nicht auf den Maschinenrahmen übertragen werden. Im Motorträger 60 sind zwei Führungsstangen 62 vorgesehen, die zur Führung eines Kulissensteines 63 entlang dem örtlichen Verlauf des Seiles 13 dienen. Im Kulissenstein 63 ist eine Seilklemmvorrichtung 64 vorgesehen, so daß der Kulissenstein 63 und das Drahtseil 13 zur gemeinsamen Bewegung miteinander verbunden sind. Der Kulissenstein 63 ist über einen Pleuelbolzen 65 und eine Pleuelstange 66 antreibbar, wobei der Pleuelbolzen 65 in einer entsprechenden Bohrung ("Pleuelauge") der Pleuelstange 66 drehbar gelagert ist. Am anderen Ende der Pleuelstange 66 ist ebenfalls eine Bohrung mit darin angebrachten Lager vorgesehen, in welchem ein Lagerzapfen 67 sitzt. Am Motorträger 60 ist ferner das Gehäuse eines Elektromotors 68 befestigt, dessen Abtriebswelle als Wellenstumpf 69 von etwa 30 mm Länge und 50 mm Durchmesser ausgebildet ist. Im Wellenstumpf 69 ist eine mit Gewinde versehene, exzentrische Bohrung 70 vorgesehen, in welche der Lagerzapfen 67 eingeschraubt ist, dessen eines Ende zu diesem Zweck als Schraubbolzen ausgebildet ist. Beim Umlauf des Elektromotors 68 vollführt die Bohrung 70 und damit auch der Lagerzapfen 67 eine Drehbewegung, so daß die Pleuelstange 66 an ihrem lagerseitigen Ende umläuft und an ihrem augenseitigen Ende hin-und herschwingt, um über die Bauteile 65, 64, 63 das Drahtseil 13 oszillierend anzutreiben.
  • Der Betrieb der Maschine geht wie folgt vor sich: Ein Schaumstoffblock 9 wird auf dem Werkstücktisch 3 aufgelegt, auf diesem durch Sog festgespannt und in Richtung auf das Schneidmesser 10 verfahren. Dieses kann mit dem Schneidaggregatträger 6 in vertikaler Richtung verstellt werden. Durch weiteren Antrieb des Werkstücktisches 3, d.h. durch die Relativbewegung zwischen Werkstücktisch und Maschinengestell können horizontale Schnitte erzeugt werden; es ist aber auch möglich, gleichzeitig die Höhelage des Schneidaggregatträgers 6 zu verändern und so zu Kurvenschnitten zu gelangen. Die genaue Schnittführung wird dadurch erreicht, daß die Schneidmesserebene 10e laufend entsprechend der Kurventangente an der betreffenden Schnittstelle nachgedreht wird.
  • Vorzugsweise geschieht dies aufgrund der numerischen Werkzeugmaschinensteuerung mit dem beschriebenen Zusatz; die Steuerbefehle zum Antrieb der Motore 5, 8 und 51 können jedoch auch durch Abtastung einer Zeichnung gewonnen werden.
  • Bei jeder Änderung der Krümmung der zu erzeugenden Kurve- erfolgt eine Einwirkung auf das Messer 10 im Sinne einer Rückdrehung, weil dieses mit seinen Flanken 10f, 10h an zuvor geschnittenen Bereichen des Schaumstoffes 9 anliegt. Diese Rückdrehung, die um so größer ist, je breiter das Messer 10 ist, wird bei der vorliegenden Erfindung infolge des verhältnismäßig schmalen Messers 10 klein gehalten. Hinzu kommt, daß infolge der Hin-und Herbewegung des Messers 10 und der genauen Drehung um die Messerkante 10a als Achse ungewollte Stufen in der Schnittfläche vermieden werden, was ebenfalls die schädliche Rückdrehung klein hält. Auf diese Weise können Schnittbreiten mit bisher nicht bekannter Genauigkeit des Schnittverlaufes bewältigt werden. Auch der abgerundete Messerrücken 10g trägt dazu bei, die ungewollte Torsion des Messers 10 zur Mitte des Schnittbereiches hin weitgehend zu vermeiden.
  • Anstelle durch eine Seilschleife kann das Messer 10 auch durch eine entsprechende Feder gespannt werden.
  • In diesem Fall greift der Oszillationsantrieb unmittelbar an dem äußeren Ende der einen Oszillationsstange an, während die andere Antriebsstange mit der Feder verbunden ist. Die beiderseitige Dreheinrichtung mit dem Drehkopf 35 wird dabei beibehalten.
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Claims (15)

  1. Patentansprüche Schaumstoff-Formschneidemaschine mit einem iaschinengestell (1), mit einem Werkstücktisch (3), wobei Werkstücktisch (3) und Maschinengestell (1) relativ zueinander motorisch (5) bewegbar sind, mit einem motorisch (8) auf und abverfahrbaren Schneidaggregatträger (6) zur Führung und zum Antrieb eines Schneidmessers (10) längs eines Schneidbereichsoberhalb des Werkstücktisches (3), und mit einer Dreheinrichtung zur Schwenkung der Ebene des Schneidmessers (10) für Kurvenschnitte, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: a) das Messer (10) ist als verhältnismäßig schmales, endliches Band ausgebildet und weist eine Länge auf, die den Schneidbereich nur wenig übersteigt; b) zwei drehbar angeordnete Aufspanneinrichtungen (11,12) sind zum Einspannen der Enden des Messers (10) im Schneidbereich vorgesehen und weisen jeweils einen Einspannkopf (21), eine Antriebsstange (20) und eine Verbindungseinrichtung (25-32) zu einer Zugeinrichtung (13-17) auf; c) jede Antriebsstange (20) ist mit der Dreheinrichtung (35-56) verbunden, welche die Antriebsstange (20) um ihre Längsachse zu drehen ermöglicht, ohne deren Längsverschiebbarkeit zu behindern; d) ein Oszillationsantrieb (18) ist zum Antrieb der Antriebsstange (20) in deren Längsrichtung vorgesehen.
  2. 2. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtung (13-17) ein längliches, zu einer offenen Schleife gelegtes, biegsames, über Rollen oder Seilscheiben (14-17) an dem Schneidaggregat (6) geführtes Element - Seil (13), Band o. dgl. - enthält, welches mit seinen Enden eine Zugkraft auf die Anordnung "erste Antriebsstange (20), Messer (10), zweite Antriebsstange" ausübt.
  3. 3. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (25-32) zwischen Antriebsstange (20) und Zugeinrichtung (13-17) jeweils als Drehlager (25) ausgebildet ist, welches zwei zueinander drehbar angeordnete Befestigungsbauteile (26, 27) - ein erstes (26) für die Zugeinrichtung (13-17) und ein zweites (27) für das eine Ende der Antriebsstange (20) - besitzt.
  4. 4. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Drehlager (25) an der Außenfläche des ersten Befestigungsbauteils (26) Führungen-(30a) aufweist, die mit Stützen (33) zusammenarbeiten, welche am Schneidaggregatträger (6) angebracht sind und das erste Befestigungsbauteil (26) des Drehlagers (25) gegen Drehung sichern, jedoch die Längsbewegung ermöglichen.
  5. 5. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dreheinrichtung (35-56) ein am Schneidaggregatträger (6) drehbar gelagertes Drehantriebselement (35) und ein Rollenpaar (36) aufweist, daß das Drehantriebselement (35) durch einen Stellmotor (51) in gewünschter Richtung antreibt, um die jeweilige Winkelstellung (OL) des Messers (10) zu bestimmen, und daß das Rollenpaar (36) mit je einer Abflachung (20b) der Antriebsstange (20) zusammenarbeitet, um die Winkellage des Drehantriebselementes (35) auf die Antriebsstange (20) zu übertragen.
  6. 6. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (10) mit feinen Zähnen (10b, 10c, 10d) besetzt ist.
  7. 7. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrische (1mob) und asymmetrische (10c, 10d) Zähne abwechseln, wobei die asymmetrischen Zähne (10c, 10d) spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
  8. 8. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (10) zwei lange Anschliffflächen(10f) besitzt.
  9. 9. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (35a) der Dreheinrichtung (35-56) am Einspannkopf (21) markiert oder ein entsprechender Anschlag für das Messer (10) vorgesehen ist, so daß dessen Schneidkante (los) mit der Drehachse (35a) zusammenfällt.
  10. 10. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillationsantrieb (18) einen Hub von etwa 5 bis 100 mm, vorzugsweise 20-bis 30 mm bei einer Frequenz von etwa 10 bis 50 Hz aufweist.
  11. 11. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillationsantrieb (18) einen Motorträger (60) mit Führungsstangen (62), einen darin geführten Kulissenstein (63) mit Seilklemmvorrichtung (64) und einem Kurven- oder Kurbeltrieb (65, 66, 67, 69, 70) sowie einen zur Rotation bestimmten Elektromotor (68) aufweist.
  12. 12. Schaumstoff-Formschneidmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorträger (60) über Dämpfungslager (61) mit dem Schneidaggregatträger (6) verbunden ist.
  13. 13. Schaumstoff-Formschneidemaschine nach einer der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (35-56) von einem Computer (über 55) steuerbar ist, der aus den Vorschubgeschwindigkeiten (Vx, V ) für die Relat.ivbewey gung zwischen Werkstücktisch (3) und Maschinengestell (1) einerseits sowie für die Verstellung des Schneidaggregatträgers (6) andererseits bzw. aus dem Quotienten abgeleiteter Größen (Ux, Uy.) dieser Geschwindigkeiten laufend Sollwerte für den Messerdrehwinkel (a) bildet.
  14. 14. Verfahren zum Betrieb einer Schaumstoff-Formschneidemaschine, die mit einem Maschinengestell (1), mit einem relativ zu diesem motorisch (5) verfahrbaren Werkstücktisch (3), mit einem motorisch (8) auf und ab verfahrbaren Schneidaggregatträger (6) zur Führung und zum Antrieb eines Schneidmessers (10) längs eines Schneidbereiches oberhalb des Werkstücktischs und mit einer Dreheinrichtung (35-56) zur Schwenkung der Ebene des Schneidmessers (10) für Kurvenschnitte ausgestattet ist, wobei den Antriebsmotoren (5, 8) zur linearen Relativbewegung "Messer (10) gegen Werkstück (9)" Steuerspannungen (Ux, Uy) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzeichen der Steuerspannungen (um, Uv) laufend festgestellt wird, um den Quadranten des Soll-Messerdrehwinkels (a) zu bestimmen, daß laufend der Quotient (Ux/[Jy) der Absolutwerte der Steuerspannungen gebildet wird, welcher - gegebenenfalls nach Multiplikation mit einem Faktor (k1/k2) - gleich dem Tangens des Messerdrehwinkels (tga) ist, woraus sich die Größe des Sol]-Messerdrehwinkels (a) ergibt, und daß bei Abweichung des Ist-Messerdrehwinkels vom Sollwert ein Korrekturbefehl an die Dreheinrichtung (35-56) gegeben wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannungen (U., Uy) für die linearen Bewegungen einem System der numerischen Werkzeugmaschinensteuerung entnommen werden
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