DE3939479A1 - Machine for cutting objects on curved path - also cuts curve at right angles to first out to produce concave surface - Google Patents

Machine for cutting objects on curved path - also cuts curve at right angles to first out to produce concave surface

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Abstract

The machine is used for cutting objects on a curved path (6). It has a curved cutting element (2) which is fixed on a swinging mounting. Use of the curved cutting element together with the swinging mounting can produce a concave surface. USE/ADVANTAGE - Stone cutter can cut along a curved path and also along a path at right angles to the first cut to produce concave surface. The two radii of curvature may be unequal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Zerschneiden von Werkstücken unter Bildung gekrümmter Schnittflächen.The invention relates to a cutting device for Cutting workpieces to form curved ones Cut surfaces.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Schneidvorrichtung, die bei Steinmetz- oder Bildhauerarbeiten zum Zerschneiden von Steinblöcken eingesetzt werden kann. Um den Materialabfall und den Bearbeitungsaufwand gering zu halten, ist es zweckmäßig, wenn nach dem Zerschneiden eines Steinblocks die Schnittflächen schon die Form aufweisen, die für die endgültig bearbeiteten, aus dem Block gebildeten Werkstücke vorgesehen ist.The invention relates in particular to a Cutting device used in stonemasonry or Sculpture work for cutting stone blocks can be used. To the material waste and the To keep processing effort low, it is advisable if after cutting a block of stone the Cut surfaces already have the shape for the finally processed, formed from the block Workpieces is provided.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, mit der Werkstücke, insbesondere Steinblöcke, unter Bildung gekrümmter Schnittflächen zerschnitten werden können.It is the object of the present invention, a Creating cutting device with the work pieces, especially blocks of stone, forming curved ones Cut surfaces can be cut.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist durch ein strangförmiges, sich unter Bildung eines Schneidbügels wenigstens über einen Ausschnitt eines Kreises erstreckendes Schneidelement gekennzeichnet, das zur Ausführung einer Schneidbewegung auf der Bahn des Kreises sowie in eine Richtung senkrecht zur Kreisebene bewegbar gehaltert ist.The achievement of this task is by a strand-like, forming a cutting bracket at least over a section of a circle extending cutting element characterized, which for Carrying out a cutting movement on the path of the circle as well as movable in a direction perpendicular to the circular plane is supported.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung steht eine Schneidvorrichtung zur Verfügung, durch die Schnittflächen gebildet werden, die wenigstens gekrümmte Linien entsprechend dem Krümmungsradius des Schneidelements aufweisen.This solution according to the invention provides a Cutting device available through the cut surfaces are formed, the at least curved lines according to the radius of curvature of the cutting element  exhibit.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Schneidelement um eine in der Ebene des Kreises gelegene, durch den Kreismittelpunkt führende Achse verschwenkbar ist. In diesem Fall werden Schnittflächen, die Abschnitten einer Kugeloberfläche entsprechen, erzeugt.In a preferred embodiment of the invention provided that the cutting element by one in the plane of the circle, leading through the center of the circle Axis is pivotable. In this case Cut surfaces, the sections of a spherical surface correspond.

Vorteilhaft in bezug auf die möglichen Abmessungen der zu zerschneidenden Werkstücke wird zur Halterung des Schneidelements ein bügelförmiges Halterungselement vorgesehen.Advantageous in terms of the possible dimensions of the cutting workpieces is used to hold the Cutting elements a bow-shaped mounting element intended.

Das Halterungselement weist konstruktiv zweckmäßig eine Grundplatte und eine auf der Grundplatte befestigte, vorzugsweise als ausgeschnittener Ring ausgebildete Führungseinrichtung für das Schneidelement auf. Das Schneidelement kann relativ zu dem Halterungselement verschiebbar und das Halterungselement seinerseits auf einer Trägereinrichtung um eine durch den Mittelpunkt des Schneidelementkreises führende Achse verschwenkbar gehaltert sein.The mounting element expediently has a design Base plate and one attached to the base plate, preferably designed as a cut ring Guide device for the cutting element. The Cutting element can be relative to the mounting element displaceable and the bracket element in turn a carrier device around a through the center of the Cutting element circle leading axis pivotable be supported.

Vorteilhaft weist die Grundplatte Langlöcher zur Anpassung der Führungseinrichtung an Schneidelemente mit unterschiedlichen Radien oder zur Befestigung von Führungsringen für Schneidelemente mit unterschiedlichen Radien auf.The base plate advantageously has elongated holes for adaptation the guide device with cutting elements different radii or for fastening Guide rings for cutting elements with different Radii on.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous design options of the Invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert und beschrieben werden. Es zeigenThe invention will now be based on an embodiment and the accompanying drawings further explained and  to be discribed. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung in einer Vorderansicht, Fig. 1 shows a cutting device according to the invention in a front view,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine ein Schneidelement führende Führungseinrichtung gemäß der Schnittlinie A-A von Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section through a cutting element a leading guide means according to the section line AA of FIG. 1,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung von Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 3 shows the cutting device of the invention of Fig. 1 in a side view;

Fig. 4 einen Steinblock mit einer durch die Schneidvorrichtung gemäß der Fig. 1 und 2 erzeugten Schnittfläche, die einem Ausschnitt einer Kugeloberfläche entspricht, und die Fig. 4 is a block of stone with a cut surface generated by the cutting device according to FIGS. 1 and 2, which corresponds to a section of a spherical surface, and

Fig. 5 und 6 jeweils einen Steinblock mit einer weiteren, durch eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung erzeugbaren Schnittfläche. Fig. 5 and 6 are respectively a block of stone to another, can be generated by an inventive cutting device sectional area.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den Fig. 1 und 3 ein Steinblock bezeichnet, in den ein als geschlossener Ring ausgebildetes Schneidelement 2 einschneidet. Das Schneidelement 2 ist durch eine in der Form eines ausgeschnittenen Rings vorgesehene Führungseinrichtung 8 geführt. Die Führungseinrichtung 8 weist eine Führungsschiene 8′ und einen zwischen der Führungsschiene 8′ und dem zu führenden Schneidelement angeordneten, entsprechend der Führungsschiene ausgeschnittenen Kugellagerkranz 9 auf. Durch den aus der Führungseinrichtung 8 herausstehenden Teil des Schneidelements 2 ist ein Schneidbügel 6 gebildet. Die Führungsschiene 8′ ist mit Laschen 10 versehen, über die die Führungseinrichtung 8 auf einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel bügelförmig ausgebildeten Grundplatte 7 befestigt ist, wobei zur Befestigung der Führungseinrichtung, vorzugsweise durch Schrauben, in der Grundplatte 7 Langlöcher 11 vorgesehen sind. Die Grundplatte weist seitliche Lagerbolzen 13 auf, über die sie durch eine (in der Fig. 1 und 3 nicht dargestellte) Trägereinrichtung schwenkbar gehaltert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine durch den Mittelpunkt 4 des Schneidelementkreises verlaufende Schwenkachse 3 vorgesehen.By reference numeral 1 1 and 3, a block of stone shown in FIGS. Refers to the cuts in a closed ring formed as cutting element 2. The cutting element 2 is guided by a guide device 8 provided in the form of a cut-out ring. The guide device 8 has a guide rail 8 'and an arranged between the guide rail 8 ' and the cutting element to be guided, corresponding to the guide rail cut out ball bearing ring 9 . A cutting bracket 6 is formed by the part of the cutting element 2 protruding from the guide device 8 . The guide rail 8 'is provided with tabs 10 , via which the guide device 8 is attached to a bow-shaped base plate 7 in the present embodiment, 7 slots 11 are provided in the base plate 7 for fixing the guide device, preferably by screws. The base plate has lateral bearing bolts 13 , via which it can be pivotably supported by a carrier device (not shown in FIGS . 1 and 3). In the present exemplary embodiment, a pivot axis 3 running through the center 4 of the cutting element circle is provided.

Das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als geschlossener Ring ausgebildete Schneidelement 2 weist einen im wesentlichen bandförmigen Strangquerschnitt auf, wobei an einem Rand des Bandes eine Zahnung 14 und an dem anderen Rand ein Besatz mit Schneiddiamanten 15 vorgesehen ist. Zweckmäßig werden Schneiddiamanten solcher Abmessungen verwendet, daß sich eine Schnittbreite größer als die Banddicke ergibt.The cutting element 2 , which is designed as a closed ring in the present exemplary embodiment, has an essentially band-shaped strand cross section, toothing 14 being provided on one edge of the band and trimming with cutting diamonds 15 being provided on the other edge. Cutting diamonds of such dimensions are expediently used that there is a cutting width greater than the strip thickness.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Führungsschiene einen Vorsprung 8′′ auf, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Schneidelement 2 eingreift. Durch diese Führung können die Schneiddiamanten zur Grundplatte im Abstand gehalten werden.As can be seen from Fig. 2, the guide rail has a projection 8 '' which engages in a corresponding recess in the cutting element 2. With this guidance, the cutting diamonds can be kept at a distance from the base plate.

Mit 12 ist eine im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der Grundplatte 7 verbundene Motor-Getriebe-Einheit bezeichnet, die ein Antriebszahnrad 12′ aufweist, das mit der Zahnung 14 des Schneidelements im Eingriff steht.With 12 is in the present embodiment, connected to the base plate 7 motor-gear unit, which has a drive gear 12 ', which is in engagement with the teeth 14 of the cutting element.

Beim Zerschneiden eines Werkstücks wird das durch die Führungseinrichtung 8 geführte Schneidelement 2 durch die Motor-Getriebe-Einheit 12, 12′ relativ zur Führungseinrichtung gedreht, und die Grundplatte 7 mit der Führungseinrichtung und der Motor-Getriebe-Einheit um die Achse 3 entsprechend der in Fig. 3 durch den Pfeil 18 angezeigten Richtung verschwenkt. Durch die Drehung und die Schwenkung wird eine Schneidbewegung des Schneidelements erzeugt, so daß das Schneidelement in das Werkstück eindringt. In der Fig. 3 ist ein Zustand dargestellt, bei dem das Werkstück 1 etwa zur Hälfte durchschnitten ist.When cutting a workpiece, the cutting element 2 guided by the guide device 8 is rotated by the motor-gear unit 12 , 12 'relative to the guide device, and the base plate 7 with the guide device and the motor-gear unit about the axis 3 in accordance with the in Fig. 3 pivoted by the arrow 18 indicated direction. A cutting movement of the cutting element is generated by the rotation and the pivoting, so that the cutting element penetrates into the workpiece. In the Fig. 3 shows a state in which the workpiece 1 is cut approximately in half.

Beim Durchschneiden des Werkstücks 1 ergibt sich für das in der Fig. 4 gezeigte, von der Schneidvorrichtung entferntere Teil 1′ des Werkstücks 1 die konkave Schnittfläche 16. Diese Schnittfläche entspricht einem Abschnitt der Oberfläche einer Kugel, deren Radius gleich dem Radius des Schneidelementkreises ist.When cutting through the workpiece 1 , the concave cutting surface 16 results for the part 1 'of the workpiece 1 shown in FIG. 4 which is more distant from the cutting device. This cut surface corresponds to a section of the surface of a sphere whose radius is equal to the radius of the cutting element circle.

Würde im Unterschied zum vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schwenkachse gewählt, die nicht durch den Mittelpunkt 4 des Schneidelementkreises, aber parallel zu der Achse 3 verläuft, so ergäbe sich anstelle der einem Kugeloberflächenabschnitt entsprechenden Schnittfläche gemäß der Fig. 4 zum Beispiel eine Schnittfläche 16′, wie sie der in der Fig. 5 dargestellte Block 1′′ aufweist. Die Schnittfläche 16′ gem. der Fig. 5 würde entstehen, wenn die Schwenkachse 3 in Richtung auf das Werkstück parallel verschoben würde. Der in der Fig. 5 mit R1 bezeichnete Radius entspricht dem Radius des Schneidelementkreises, während der mit R2 bezeichnete Radius dem Schwenkradius entspricht, der bei Verschiebung der Achse in Richtung auf das Werkstück entsprechend kleiner als der Radius R1 des Schneidelementkreises ist.Would be a difference selected a pivot axis to the present embodiment which does not, however, passes through the center 4 of the cutting element circle parallel to the axis 3, so the Figure would result in place of the corresponding a spherical surface portion sectional area in accordance with. 4, for example, a cut surface 16 'as the block shown in Fig. 5 1 ''. The cutting surface 16 'acc. of FIG. 5 would occur if the pivot axis would be moved parallel in the direction of the workpiece 3. The radius denoted by R 1 in FIG. 5 corresponds to the radius of the cutting element circle, while the radius denoted by R 2 corresponds to the swivel radius, which is correspondingly smaller than the radius R 1 of the cutting element circle when the axis is displaced in the direction of the workpiece.

Fig. 6 zeigt den Extremfall, daß die Schwenkachse 3 parallel in die von dem Werkstück abgewandte Richtung ins Unendliche verschoben würde. Eine entsprechende Verschwenkung entspricht bezogen auf die Fig. 1 einer Verschiebung der Grundplatte in einer Richtung senkrecht zur Papierebene. Folglich sind die mit 17 und 17′ bezeichneten Kanten des Blocks 1′′′ von Fig. 5 gerade, während die dazu senkrechten Kanten einen Radius R1 aufweisen, der gleich dem Radius des Schneidelementkreises ist. Fig. 6 shows the extreme case that the pivot axis 3 would be moved to infinity in parallel in the direction facing away from the workpiece. A corresponding pivoting corresponds, based on FIG. 1, to a displacement of the base plate in a direction perpendicular to the paper plane. Consequently, the edges of the block 1 '''of Fig. 5 designated 17 and 17 ' are straight, while the edges perpendicular thereto have a radius R 1 which is equal to the radius of the cutting element circle.

Anstelle einer Drehung des Schneidelements in eine Richtung, könnte auch eine Hin- und Herbewegung des Schneidelements erfolgen. Dazu brauchte als Schneidelement kein geschlossener Ring vorgesehen sein oder/und die Zahnung brauchte nicht auf dem gesamten Ringumfang ausgebildet zu sein. Das Schneidelement 2 könnte auch einen Zapfen oder Nocken aufweisen, der mit einer Pleuelstange verbindbar ist, über die eine Hin- und Herbewegung auf das Schneidelement übertragen wird.Instead of rotating the cutting element in one direction, the cutting element could also be moved back and forth. For this purpose, a closed ring did not have to be provided as the cutting element and / or the toothing did not have to be formed over the entire ring circumference. The cutting element 2 could also have a pin or cam which can be connected to a connecting rod via which a reciprocating movement is transmitted to the cutting element.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, hat die bügelartige Ausbildung der Grundplatte 7 den Vorteil, daß die Länge der Teile, die von einem Block abgetrennt werden können, der Bügeltiefe entsprechend groß gewählt werden kann. Anstelle einer Verschiebung des Schneidelements relativ zur Führungseinrichtung bzw. Grundplatte könnte auch vorgesehen sein, daß das Schneidelement fest auf einer Grundplatte befestigt und die Grundplatte mit dem Schneidelement sowohl eine Drehbewegung als auch eine Schwenkbewegung ausführt.As can be seen from FIG. 1, the bow-like design of the base plate 7 has the advantage that the length of the parts that can be separated from a block can be chosen to be large enough for the bow depth. Instead of a displacement of the cutting element relative to the guide device or base plate, it could also be provided that the cutting element is firmly attached to a base plate and the base plate with the cutting element executes both a rotary movement and a pivoting movement.

Das Schneidelement muß derart stabil vorgesehen sein, daß es entsprechend formbeständig seine Kreisform einhält. Anstelle eines bandförmigen Strangquerschnitts könnte zum Beispiel auch ein eher runder Querschnitt vorgesehen sein, und es ist denkbar, daß ein Besatz mit Schneiddiamanten zum Beispiel über den gesamten Querschnittsumfang erfolgt. In diesem Fall könnten Schneidbewegungen nicht nur in einer Richtung senkrecht zu der Kreisebene erfolgen, so daß eine größere Vielfalt gekrümmter Flächen erzeugbar wäre.The cutting element must be provided so stable that it keeps its circular shape accordingly. Instead of a ribbon-shaped strand cross-section could Example, a rather round cross-section can also be provided, and it is conceivable that a trimming with cutting diamonds  for example across the entire cross-sectional scope. In this case, cutting movements could not only be done in in a direction perpendicular to the circular plane, so that a greater variety of curved surfaces can be created would.

Claims (17)

1. Schneidvorrichtung zum Zerschneiden von Werkstücken (1) unter Bildung gekrümmter Schnittflächen, gekennzeichnet durch ein strangförmiges, sich unter Bildung eines Schneidbügels (6) wenigstens über einen Ausschnitt eines Kreises erstreckendes Schneidelement (2), das zur Ausführung einer Schneidbewegung auf der Bahn des Kreises sowie in eine Richtung senkrecht zur Kreisebene bewegbar gehaltert ist.1. Cutting device for cutting workpieces ( 1 ) to form curved cutting surfaces, characterized by a strand-shaped cutting element ( 2 ) extending at least over a section of a circle, forming a cutting bracket ( 6 ), which is used to carry out a cutting movement on the path of the circle as well as being movable in a direction perpendicular to the circular plane. 2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) um eine in der Ebene des Kreises gelegene Achse verschwenkbar ist.2. Cutting device according to claim 1, characterized in that the cutting element ( 2 ) is pivotable about an axis located in the plane of the circle. 3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (3) durch den Kreismittelpunkt (4) verläuft.3. Cutting device according to claim 2, characterized in that the axis ( 3 ) through the center of the circle ( 4 ). 4. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung des Schneidelements ein gegen eine Trägereinrichtung verschieb- oder verschwenkbares Halterungselement (5) vorgesehen ist.4. Cutting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a holding element ( 5 ) which is displaceable or pivotable against a carrier device is provided for holding the cutting element. 5. Schneidvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungselement (5) bügelförmig ausgebildet ist.5. Cutting device according to claim 4, characterized in that the holding element ( 5 ) is bow-shaped. 6. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungselement (5) eine Grundplatte (7) und eine mit der Grundplatte verbundene Führungseinrichtung (8) für das Schneidelement (2) aufweist. 6. Cutting device according to one of claims 4 to 5, characterized in that the holding element ( 5 ) has a base plate ( 7 ) and a guide device ( 8 ) connected to the base plate for the cutting element ( 2 ). 7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung einen feststehenden Führungsring für das Schneidelement aufweist.7. Cutting device according to claim 6, characterized characterized in that the guide means a fixed guide ring for the cutting element having. 8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (8) wenigstens im Bereich des Schneidbügels (6) ausgeschnitten ist.8. Cutting device according to claim 7, characterized in that the guide ring ( 8 ) is cut out at least in the region of the cutting bracket ( 6 ). 9. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte Langlöcher (11) zur Anpassung der Führungseinrichtung an unterschiedliche Radien des Schneidelements (2) oder für die Befestigung von Führungsringen für Schneidelemente (2) mit unterschiedlichen Radien aufweist.9. Cutting device according to one of claims 6 to 7, characterized in that the base plate has elongated holes ( 11 ) for adapting the guide device to different radii of the cutting element ( 2 ) or for fastening guide rings for cutting elements ( 2 ) with different radii. 10. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinrichtung (12) zur Verschiebung des Schneidelements (2) relativ zum Halterungselement vorgesehen ist.10. Cutting device according to one of claims 4 to 9, characterized in that a drive device ( 12 ) for displacing the cutting element ( 2 ) is provided relative to the mounting element. 11. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) einen Zapfen oder Nocken, über den eine Hin- und Herbewegung auf das Schneidelement (2) übertragbar ist, aufweist.11. Cutting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cutting element ( 2 ) has a pin or cam, via which a back and forth movement on the cutting element ( 2 ) can be transmitted. 12. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) eine Zahnung (14) für einen Antrieb über ein Zahnrad (12′) aufweist.12. Cutting device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cutting element ( 2 ) has a toothing ( 14 ) for a drive via a gear ( 12 '). 13. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) durchgehend ringförmig ausgebildet ist. 13. Cutting device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cutting element ( 2 ) is continuously annular. 14. Schneidvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) zum Schneiden in eine Richtung drehbar ist.14. Cutting device according to claim 13, characterized in that the cutting element ( 2 ) is rotatable in one direction for cutting. 15. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (2) einen im wesentlichen bandförmigen Strangquerschnitt aufweist.15. Cutting device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cutting element ( 2 ) has a substantially band-shaped strand cross section. 16. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement mit Schneiddiamanten (15) besetzt ist.16. Cutting device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the cutting element with cutting diamonds ( 15 ) is occupied. 17. Schneidvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schneiddiamanten (15) bewirkte Schnittbreite größer als die Banddicke ist.17. Cutting device according to claim 16, characterized in that the cutting width caused by the cutting diamonds ( 15 ) is greater than the strip thickness.
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