DE4040167A1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von kunststoffbloecken - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum schneiden von kunststoffbloeckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von
Kunststoffblöcken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
eine Vorrichtung zum Schneiden von Kunststoffblöcken gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Aus der DE 32 13 900 A1 ist ein Verfahren zum Schneiden von
Kunststoffblöcken aus Polystyrol, Polyurethan oder dgl.
bekannt, bei dem in Längsrichtung oszillierende Schneid
drähte, die zusätzlich um ihre Längsachse rotieren, zum
Schneiden verwendet werden. Da sich die Drähte durch Reibung
erhitzen, werden die Blöcke unter Hitzeeinwirkung, aber ohne
Zufuhr von Fremdenergie thermisch geschnitten (Kaltdraht
schneidverfahren).
Wegen der Rotationsbewegung der Drähte um ihre Längsachse
ist der Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens ziemlich kompliziert, wobei gleichzeitig die
Anzahl der Schneiddrähte stark eingeschränkt ist.
Aus der DE 22 51 985 B2 ist es ferner bekannt, Kunststoff
blöcke mittels endlos umlaufender Schneiddrähte durch
Reibungshitze thermisch zu schneiden. Da jeder einzelne
Draht angetrieben werden muß, weist auch eine solche Vor
richtung die oben erwähnten Nachteile auf.
Ein weiteres Problem besteht bei den vorbekannten Verfahren
darin, daß bei einem Drahtriß die gesamte Anlage angehalten
werden muß, um den gerissenen Draht auszutauschen. Aus die
sem Grund sind die herkömmlichen Verfahren auch nur manuell
oder halbautomatisch verwendbar.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Schneiden von Kunststoffblöcken geschaffen
werden, womit die obigen Nachteile vermieden werden und eine
weitgehende Automatisierung ermöglicht wird.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Problemstellung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1, bezüglich der Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruches 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil
dungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß sind die Schneiddrähte auf einem Spannrahmen
aufspannbar, der während des Schnittvorganges eine oszillie
rende Bewegung ausführt, wobei die Kunststoffblöcke vorzugs
weise thermisch ohne Zufuhr von Fremdenergie geschnitten
werden. Die Schneiddrähte werden während des Schnittvorgan
ges auf Drahtriß überwacht. Wird ein Drahtriß detektiert, so
wird der Schneidvorgang automatisch unterbrochen und der
gesamte Spannrahmen gegen einen neuen, fertig bespannten
Spannrahmen ausgetauscht. Da somit ein Austausch des defek
ten Schneiddrahtes an der Schneidmaschine selbst vermieden
wird, ergibt sich eine wesentlich geringere Stillstandszeit
als nach den herkömmlichen Verfahren. Auch läßt sich der
Austausch des Spannrahmens leicht automatisieren.
In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens wird nach
Detektion eines Drahtrisses der Block aus der Schneidma
schine herausgefahren und der nachfolgende Block solange
angehalten, bis der Spannrahmen ausgewechselt ist.
Um einen automatischen Fertigungsablauf zu gewährleisten,
ist zum Austausch des Spannrahmens ein automatischer Rahmen
wechsler vorgesehen, der um seine Längsachse taktweise um
jeweils 90° verdrehbar ist. Vorzugsweise entnimmt der Rah
menwechsler die fertig bespannten Spannrahmen aus einem Rah
menmagazin, das beispielsweise als Karussellmagazin
ausgebildet sein kann.
Um die Stillstandszeit bei einem Drahtriß möglichst kurz zu
halten, kann der Rahmenwechsler in zweckmäßiger Weiterbil
dung mehrere Spannrahmen in Halterungen aufnehmen, die
sowohl in Vorschubrichtung der Schneidmaschine als auch quer
dazu verfahrbar sind.
Defekte Spannrahmen werden vorzugsweise in einer anderen
Winkelstellung des Rahmenwechslers an eine Bespannvorrich
tung zur Neubespannung übergeben.
Eine erfindungsgemäße Anlage zum Schneiden von Kunststoff
blöcken weist gemäß Anspruch 19 zur Aufnahme des Schneidrah
mens einen quer zur Vorschubrichtung oszillierend bewegbaren
Schneidwagen auf, auf dem der Schneidrahmen automatisch
spannbar ist. Dadurch wird bei einem Drahtriß ein automati
scher Austausch des Spannrahmens ermöglicht und so die
Stillstandszeit erheblich reduziert.
In vorteilhafter Weiterbildung wird auch die Vorbereitung
des Blockes vor dem Schneiden in der Schneidmaschine in den
automatischen Fertigungsablauf mit einbezogen, der vorzugs
weise über eine zentrale elektronische Steuereinheit
gesteuert wird.
Ein zu bearbeitender Block wird vorzugsweise zunächst einer
Blockfräse automatisch zugeführt, in der der Block längssei
tig auf das gewünschte äußere Fertigmaß abgefräst wird. Von
dort gelangt der Block in vorteilhafter Weiterbildung in
eine horizontale und vertikale Blocktrennvorrichtung, in der
ein Trennen sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung
mit Hilfe oszillierender Schneiddrähte möglich ist.
Auch hierbei erfolgt der Schnitt vorzugsweise thermisch
durch Reibungshitze ohne Zufuhr von Fremdenergie. Durch die
Verwendung einer solchen Blocktrennvorrichtung wird der Ein
satz aufwendiger herkömmlicher Plattenstapelteiler vermieden
und der Platzbedarf reduziert.
Nach dem Verlassen der Blocktrennvorrichtung wird der Block
vorzugsweise einer Ausricht- und Meßstation zugeführt, in
der der Block in Bezug auf die nachfolgend angeordnete
Schneidmaschine mittig ausgerichtet wird.
Beim Verlassen der Ausricht- und Meßstation werden zweckmä
ßigerweise Blockbreite und Blockhöhe automatisch gemessen,
um den Block während des Schnittvorganges in der Schneidma
schine allseitig mit einem vorbestimmten Anpreßdruck zu füh
ren. Hierzu sind vorzugsweise seitliche Führungsrollen und
kopfseitige Niederhalterrollen in der Schneidmaschine ange
ordnet, die entsprechend eingestellt werden. Dadurch ist
während des gesamten Schnittvorganges eine optimale Führung
des Blockes gewährleistet und somit eine saubere Blockbear
beitung auch bei gleichzeitiger Verwendung einer Vielzahl
von Schneiddrähten im Kaltdrahtschneidverfahren möglich.
Hubfrequenz und Blockvorschub sind in vorteilhafter Ausbil
dung in weiten Grenzen (etwa 0-775 Hübe/min und 0-5 m/min)
stufenlos einstellbar, um bei den verschiedensten Blockgrö
ßen und -materialien eine saubere Bearbeitung im Kaltdraht
schneidverfahren zu ermöglichen.
Um diese Hubfrequenz zu erreichen, erfolgt der Antrieb der
Schneidmaschine in vorteilhafter Ausführung über einen Dop
pelstößelantrieb mit Stirnkurve und Ölbadschmierung.
In zusätzlicher Weiterbildung weist die Schneidmaschine ein
schwingungsdämpfendes Maschinengestell mit einem Maschinen
bett und einer Kopfplatte aus Polymerbeton auf. Dadurch wer
den kostspielige Fundamente vermieden und ein schwingungs- und
geräuscharmer Betrieb gewährleistet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin
zeigen:
Fig. 1 einen Aufstellungsplan einer erfindungsgemäßen
automatischen Anlage zum Schneiden von Kunststoff
blöcken in schematischer Darstellung,
Fig. 1a eine perspektivische Teildarstellung einer Anlage
gemäß Fig. 1, jedoch mit leicht veränderter, im
wesentlichen seitenverkehrter Anordnung der Ein
zelkomponenten,
Fig. 2 eine Teilansicht der Schneidmaschine von vorn, auf
der lediglich der Schneidwagen zur Aufnahme des
Spannrahmens und seine Lagerung dargestellt ist,
Fig. 2a eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 2,
Fig. 3 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenan
sicht der Spanneinheit gemäß Fig. 2a,
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Spannrahmens gemäß Fig.
2a,
Fig. 4a eine Seitenansicht des Spannrahmens gemäß Fig. 4,
Fig. 4b eine Ansicht einer Bespannvorrichtung zum Bespan
nen eines aufgelegten Spannrahmens,
Fig. 4c einen vergrößerten Längsschnitt einer Konushülse
zur Befestigung des Schneiddrahtes am Spannrahmen,
Fig. 4d eine Längsansicht eines Konusgelenkbolzens zur
Klemmbefestigung des Schneiddrahtes in der Konus
hülse gemäß Fig. 4c,
Fig. 4e einen Längsschnitt einer Überwurfmutter zur Auf
nahme von Konusgelenkhülse und Konusgelenkbolzen,
Fig. 4f eine Ansicht der Überwurfmutter gemäß Fig. 4e
nach Drehung um 90°,
Fig. 4g eine vergrößerte Ansicht einer Spannleiste eines
Spannrahmens gemäß Fig. 4a,
Fig. 4h eine Ansicht eines Halters zur Befestigung des
Schneiddrahtes mit Überwurfmutter an der Spannlei
ste gemäß Fig. 4g,
Fig. 5a eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung
des oberen Bereiches der Schneidmaschine gemäß
Fig. 1a,
Fig. 5b eine Rückansicht des oberen Bereiches der
Schneidmaschine gemäß Fig. 5a,
Fig. 6 eine Vorderansicht des Maschinengestells der
Schneidmaschine gemäß Fig. 1a in schematischer
Darstellung,
Fig. 7 eine vergrößerte Aufsicht einer Drahtrißkontroll
einrichtung der Schneidmaschine gemäß Fig. 1a,
Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des
Rahmenwechslers gemäß Fig. 1a,
Fig. 9 eine Ansicht eines Magazins zur Aufnahme von
Spannrahmen in einer ersten Ausführung,
Fig. 9a eine Ansicht eines Magazins zur Aufnahme von
Spannrahmen in einer zweiten Ausführung,
Fig. 9b eine Ansicht eines Magazins zur Aufnahme von
Spannrahmen in einer dritten Ausführung,
Fig. 9c eine Ansicht eines Magazins zur Aufnahme von
Spannrahmen in einer vierten Ausführung,
Fig. 9d eine Ansicht eines Magazins zur Aufnahme von
Spannrahmen in einer fünften Ausführung,
Fig. 10 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung
der Anlage gemäß Fig. 1a mit Beschickungsvorrich
tung, Ausricht- und Meßstation und einem Teil der
Blocktrennvorrichtung,
Fig. 11 eine Vorderansicht der vertikalen und horizontalen
Blocktrennvorrichtung gemäß Fig. 1a,
Fig. 11a eine Rückansicht der Blocktrennvorrichtung gemäß
Fig. 11 und
Fig. 11b eine Seitenansicht der Blocktrennvorrichtung gemäß
Fig. 11.
In Fig. 1 ist ein Aufstellungsplan einer erfindungsgemäßen
Anlage zum vollautomatischen Schneiden von Kunststoffblöcken
dargestellt; Fig. 1a zeigt im wesentlichen die gleiche
Anlage in perspektivischer Darstellung, wobei die Komponen
ten jedoch seitenverkehrt angeordnet sind. Mit dieser Anlage
können Hart- und Weichschaumblöcke aus Polystyrol, Polyure
than oder dgl. in Platten aufgeteilt werden. Die Gesamtan
lage umfaßt nicht nur eine Schneidmaschine zum Plat
tenschneiden, sondern auch die notwendigen Zusatzeinrichtun
gen zur Zuführung und Vorbereitung der Blöcke bis hin zur
Palletierungs- und Verladeeinrichtung für die geschnittenen
Platten.
Die gesamte Anlage ist über eine zentrale Steuereinheit 26
automatisch steuerbar. Jede Einzelkomponente der Anlage
steht mit der Steuereinheit über eine Schnittstelle RS 232 C
in Verbindung. Damit ist gewährleistet, daß jede Komponente
einzeln gesteuert werden kann und ggf. auch einzeln gewartet
oder ausgetauscht werden kann.
Soweit nicht in einzelnen, besonders erwähnten Bereichen der
Anlage ein spezielles Vorschubsystem vorgesehen ist, werden
die Blöcke auf einer angetriebenen Rollenbahn 15 vorwärtsbe
wegt.
Jeder Rohblock gelangt von einem Blocklager 1 über eine Roh
blockbeschickungseinrichtung 2 in eine Rohblockeinführungs
einrichtung 3, durch die der Block einer 4-fach-Blockfräse 4
zugeführt wird. In der Blockfräse 4 wird der Block am Umfang
längsseitig auf das gewünschte Fertigmaß abgefräst.
Von der Blockfräse aus gelangt der Block in eine vertikale
und horizontale Blocktrennvorrichtung 5, in der der Block in
Quer- und Längsrichtung mittels oszillierender Schneiddrähte
geteilt bzw. getrennt werden kann. Zunächst wird der Block
stirnseitig plan- und winklig bearbeitet. Danach wird der
Block - sofern schmale Platten benötigt werden - längsseitig
mittig getrennt und schließlich nach Erreichen der gewünsch
ten Plattenlänge quer getrennt.
Nach Verlassen der Blocktrennvorrichtung gelangt der Block
zur Ausricht- und Meßstation 6, in der der Block in Bezug
auf die nachfolgende Schneidmaschine 8 mittig ausgerichtet
wird. Außerdem werden Blockbreite und Blockhöhe mit einer
Meßeinrichtung 7 gemessen, um Führungsrollen der Schneidma
schine auf die Blockgröße einzustellen.
Der Block wird nun mittels einer Blockbeschickungsvorrich
tung 27 in die Schneidmaschine 8 eingeführt. In der Schneid
maschine 8 wird der Block mittels an einem Spannrahmen auf
gespannter Schneiddrähte, die auf einem Schneidwagen oszil
lierend bewegt werden, in Platten geschnitten. Zur Überwa
chung der Schneiddrähte ist eine Drahtrißkontrolleinrichtung
24 vorgesehen. Bei Detektion eines Drahtrisses wird der
Schnittvorgang automatisch unterbrochen, der mangelhaft ge
schnittene Block aus der Maschine herausgefahren und über
ein Aushubband 11 einem Abfallzerkleinerer 13 zugeführt.
Der beschädigte Spannrahmen wird über einen seitlich neben
der Schneidmaschine 8 angeordneten Rahmenwechsler 9 automa
tisch gegen einen neu bespannten Spannrahmen ausgetauscht.
Die nachfolgenden Blöcke werden so lange angehalten, bis der
Austausch beendet ist. Neben dem Rahmenwechsler 9 sind
ferner ein Rahmenmagazin 10 in Form eines Karussellmagazins
und eine Bespannvorrichtung 25 zum Bespannen der Spannrahmen
angeordnet.
Werden Sonderformen benötigt, so werden die Platten nach dem
Verlassen der Schneidmaschine 8 über ein seitliches Aushub
band 12 einer Sonderschneidmaschine 17 zugeführt.
Von der Schneidmaschine 8 bzw. Sonderschneidmaschine 17 aus
gelangen die Platten über eine Abstapeleinrichtung 14 und
ggf. über eine Produktkennzeichnungsstation 16 und eine
Eckenübergabeeinrichtung 18 zu einer Folienverschweißein
richtung 19, in der die Fertigplatten bzw. Sonderteile in
Folie verschweißt werden. Von hier aus gelangen sie zu einer
Palettenbestückungseinrichtung 20 mit Palettenmagazin und
schließlich ins Fertigproduktlager 21, von wo aus sie mit
Hilfe einer Beladevorrichtung 22 verladen werden können.
Nachfolgend werden nun die Komponenten der Anlage im einzel
nen beschrieben.
Die Schneidmaschine 8 weist gemäß Fig. 6 ein schwingungs
dämpfendes Maschinengestell mit einem Maschinenbett 201 und
einer Kopfplatte 202 aus Polymerbeton auf. Dadurch kann auf
bei herkömmlichen Schneidmaschinen übliche großvolumige Fun
damentsockel und Schwingelemente verzichtet werden. Neben
einer Minimierung der Eigenschwingungen und einer Senkung
des Geräuschpegels ergeben sich auf diese Weise Kostenvor
teile und ein geringerer Verschleiß der Maschine.
Zur Aufnahme eines Spannrahmens 206 ist gemäß Fig. 2 bzw.
2a ein Schneidwagen 200 vorgesehen, der über einen Antrieb
oszillierend bewegbar ist. Auf dem Schneidwagen 200 ist der
Spannrahmen 206 mit randseitig angeordneten Spanneinheiten
205 automatisch spannbar.
Da bei voll bestücktem Spannrahmen mit bis zu etwa 145
Schneiddrähten während des Schnittvorgangs Querkräfte bis zu
etwa 65000 N auftreten, müssen die Führungen des Schneid
wagens entsprechend ausgelegt sein. Der vertikal angeordnete
Schneidwagen 200 ist daher oben und unten zwischen Doppel
kolbenlagerungen 203 geführt, die jeweils zwei parallele
Kolbenstangen 204 bzw. 204′ aufweisen. Um eine bestmögliche
Kraftaufnahme sicherzustellen, sind je eine Kolbenstange 204
senkrecht oberhalb und unterhalb des Schneidwagens 200 ange
ordnet und ferner je eine Kolbenstange 204′ seitlich neben
dem oberen und unteren Ende des Schneidwagens. Die Kolbenla
gerungen 203 werden über eine Zentralschmierung mit Progres
sivverteiler geschmiert, wobei die Lagertemperatur über Tem
peraturfühler überwacht wird.
Der Schneidwagen ist über einen Doppelstößelantrieb mit
Stirnkurve und Ölbadschmierung angetrieben. Der Hub beträgt
etwa 50 mm; die Hubzahl ist bis zu etwa 775 Hüben/min stu
fenlos einstellbar.
Fig. 3 zeigt das untere Ende des Schneidwagens 200 mit der
zugehörigen Spanneinheit 205. Jede Spanneinheit weist einen
Spannarm 304 auf, der etwa im unteren Drittel mit einem
rechtwinklig abstehenden Spannbolzen 310 verschraubt ist. Am
unteren Rand des Schneidwagens 200 ist eine Halterung 307
für den Spannbolzen 310 mit Hilfe zweier Verschraubungen
305, 309 festgelegt. Der Spannbolzen 310 ist durch eine an
der Halterung 307 abgestützte Druckfeder 306 derart beauf
schlagt, daß der damit verbundene Spannarm 304 mit seinem
oberen Ende auf den am Schneidwagen 200 anliegenden Spann
rahmen 206 gedrückt wird. Zur Führung des Spannrahmens 206
ist eine Führungsrolle 308 vorgesehen, auf der der Spannrah
men beim Ein- und Ausfahren aufliegt.
Um eine definierte Spannlage sicherzustellen, weist der
Spannarm 304 eine kerbförmige Ausnehmung 314 auf, mit der
der Spannarm auf einem vom Spannrahmen vorstehenden Zen
trierstift 303 aufliegt, der über eine Fixierleiste 302 mit
dem Spannrahmen verschraubt ist.
Am unteren Ende der Halterung 307 ist ein Spannhaken 300 an
einem Stift 313 drehbar festgelegt. Im gespannten Zustand
(ausgezogene Linie) ist der Spannarm 304 an seinem unteren
Ende mit einer Nase 312 des Spannhakens 300 verriegelt. Zur
Verstärkung des Spannarmes ist am unteren Ende eine Druck
leiste 311 aufgeschraubt, an der die Nase 312 anliegt. Der
Spannhaken wird durch eine Feder 301 in der Verriegelungs
stellung arretiert.
Zur Entriegelung wird der Spannhaken 300 über einen Kurzhub
zylinder nach unten gedrückt (gestrichelte Stellung), so daß
sich die Nase 312 von der Druckleiste 311 abhebt. Der Spann
arm wird dann über einen weiteren Kurzhubzylinder gegen die
Feder 306 beaufschlagt, so daß sich der Spannarm mit seiner
Vertiefung 314 vom Zentrierstift 303 des Spannrahmens 206
abhebt.
Die Verriegelung der Spannhaken wird im Betrieb durch Senso
ren überwacht, um die Schneidmaschine anzuhalten, falls sich
einer der Spannhaken öffnen sollte.
Der Aufbau eines Spannrahmens ist aus den Fig. 4 und 4a
näher ersichtlich (Der Spannrahmen ist nicht in Einbaulage,
sondern nach Drehung um 90° dargestellt). Der Spannrahmen
206 mit rechteckiger Grundform ist an zwei gegenüberliegen
den Seiten durch Zentrierleisten 401 nach außen abgeschlos
sen, auf denen der Rahmen beim Ein- und Ausfahren in den
Schneidwagen geführt wird. An den beiden anderen Seiten sind
seitlich abstehende Spannleisten 403 vorgesehen, zwischen
denen die Schneiddrähte 402 aufgespannt sind (Die
Bespannungsseite ist in Fig. 4a durch einen Pfeil angedeu
tet). An einer der Seiten ist der Rahmen durch eine zusätz
liche Fixierleiste 400 verstärkt. Gleichfalls ist an dieser
Seite ein vom Spannrahmen abstehender Mitnehmerbolzen 404
vorgesehen, über den der Spannrahmen während des Rahmenwech
sels bewegt wird.
Um bei der Bespannung eines Spannrahmens mit Schneiddrähten
eine einheitliche Vorspannung von etwa 400 bis 500 N sicher
zustellen, ist eine Bespannvorrichtung 25 gemäß Fig. 4b
vorgesehen. Der Spannrahmen wird zur Bespannung auf diese
Vorrichtung aufgelegt. Zum Spannen wird ein hydraulischer
Spannzylinder 412 mit Hilfe eines seitlich angebrachten
Schwenkzylinders über einen Bügel 413 eingeschwenkt. Der nun
mit einem Vorsprung an der Halterung des Schneiddrahtes 402
angreifende Spannzylinder 412 wird beaufschlagt, so daß der
Schneiddraht mit seiner Halterung in die Spannleiste 403 mit
der gewünschten Vorspannung eingesetzt werden kann. Wenn
alle Schneiddrähte gespannt sind, wird der Spannzylinder 412
durch Einziehen des Schwenkzylinders 410 um etwa 90° nach
oben verschwenkt, so daß der Spannrahmen aus der Vorrichtung
entnommen werden kann.
Um einen einfachen Schneiddrahtwechsel und eine zuverlässige
Befestigung der Schneiddrähte sicherzustellen, ist ein neu
artiges Drahtspannsystem gemäß den Fig. 4c bis 4g vor
gesehen.
Eine außen im vorderen Drittel konusförmig angeschrägte
Konushülse 421 weist eine zentrische Bohrung 422 von etwa
0,5 mm Durchmesser zur Aufnahme des Schneiddrahtes auf. Die
Bohrung 422 ist etwa in der Mitte der Konushülse zu einem
Innenkonus 420 erweitert, der bis zum Ende der Konushülse
ausläuft. Ein durch die Bohrung 422 eingeführtes Drahtende
wird mit Hilfe eines Konusgelenkbolzens 426 festgeklemmt,
indem dieser mit einer dem Innenkonus 420 form- und größen
mäßig angepaßten Spitze 423 in den Innenkonus 420 der Konus
hülse 421 eingesetzt wird.
Konushülse 421 und Konusgelenkbolzen 426 werden nun gemein
sam in eine entsprechende Bohrung einer Überwurfmutter 424
eingesetzt und durch Verschrauben der Überwurfmutter mit dem
Konusgelenkbolzen gesichert. Der so befestigte Schneiddraht
wird nun mit der Überwurfmutter 424 in einen Halter 411 ein
gesetzt. Der Halter wird schließlich mit einer seitlichen
Ausnehmung in eine kugelsektorförmige Vertiefung 427 der
Spannleiste 403 eingesetzt und dabei durch ein Federdruck
stück 425 des Halters, das auf die Spannleiste drückt, gesi
chert. Da die kugelsektorförmigen Vertiefungen als Zentrie
rung wirken, ist trotz der oszillierenden Bewegung ein
sicherer Sitz der Spanndrähte gewährleistet.
Der Aufbau der Drahtrißkontrolleinrichtung 24 zur Kontrolle
der Schneiddrähte während des Schnittvorganges auf Drahtriß
ist aus Fig. 7 zu ersehen. Die Drahtrißkontrolleinrichtung
24 ist an der Blockeinfahrseite der Schneidmaschine 8
mittels eines Auslegers an einer Stützkonsole 701 ver
schwenkbar befestigt. Der Ausleger weist zwei Auslegerarme
703 auf, die mittels einer Schwenkeinheit 702 gemeinsam ver
schwenkbar sind. An den beiden Enden der Auslegerarme 703
sind Sender und Empfänger einer Lichtschranke 700 ange
bracht. Zur Überwachung der Schneiddrähte werden die Ausle
gerarme so oberhalb und unterhalb der Schneiddrähte einge
schwenkt, daß sämtliche Schneiddrähte im Strahlengang der
Lichtschranke liegen. Tritt ein Drahtriß auf, wird dieser
von der Lichtschranke detektiert, und die Schneidmaschine
wird automatisch angehalten.
Wegen der hohen auftretenden Schnittkräfte ist der zu bear
beitende Block während des Schnittvorganges allseitig
geführt. Dazu sind in der Schneidmaschine seitliche Füh
rungsrollen 500 senkrecht gemäß den Fig. 5a und 5b vorge
sehen, sowie unterhalb der Kopfplatte waagrechte Niederhal
terrollen 504, die an senkrechten Führungsrohren 501
verstellbar sind. Die Niederhalterrollen 504 sind über
Teleskop-Hubzylinder 503 mit Hilfe eines Antriebes 502 syn
chron verstellbar. Die Niederhalterrollen und die Führungs
rollen werden automatisch mit Hilfe der Meßeinrichtung 7 der
Ausricht- und Meßstation 6 auf die Blockgröße eingestellt,
bevor der Block in die Schneidmaschine eintritt. Während des
Schnittes wird der Führungsdruck über Druckschalter über
wacht.
Die vor der Schneidmaschine angeordnete Ausricht- und Meß
station 6 ist in Fig. 10 dargestellt. Zur mittigen Ausrich
tung des zu schneidenden Blockes in Bezug auf die Schneidma
schine sind seitliche Stützrollrahmen 102 und Scherenele
mente vorgesehen. Am Grundgestell der Ausricht- und Meßsta
tion ist ferner ein Auslegergestell 101 vorgesehen, an dem
die opto-elektronische Meßeinrichtung 7 zur Messung der
Blockbreite und -höhe angeordnet ist.
Aus Fig. 10 ist auch der Aufbau der bereits erwähnten
Blockbeschickungsvorrichtung 27 ersehbar. Die Blockbeschic
kungsvorrichtung 27 weist eine geteilte Rollenbahn 15a auf,
die in verschiedenen Zonen von regelbaren Vorschubmotoren
angetrieben ist. Die geteilte Rollenbahn beginnt hinter der
Blocktrennvorrichtung 5 und endet an der Schneidmaschine 8;
sie ist etwa 1m länger als das zu verarbeitende Blockmate
rial.
In der Mitte der geteilten Rollenbahn 15a ist ein Stützarm
100 vorgesehen, der zum Vorschieben des Blockes aus einer
Horizontallage in eine Vertikallage verschwenkbar ist. Der
Stützarm ist mittels eines Vorschubwagens, der über eine
Kugelumlaufspindel angetrieben ist, in Längsrichtung der
Rollenbahn verfahrbar.
Die ersten 8 bis 10 Rollen am Beginn der geteilten Rollen
bahn sind angetrieben. Mit diesen Rollen wird der Block in
Einschubposition eingefahren. Sodann wird der Stützarm 100
in seine Vertikallage geschwenkt und mit dem Vorschubwagen
im Schleifgang bis an den Block herangefahren. Gemäß des
vorgegebenen Programmes wird nun der Block im Eilgang bis an
die Schneidmaschine herangeschoben. Sobald der Block den
Spannrahmen erreicht, wird auf Schleichgang zurückgeschal
tet, bis sämtliche Schneiddrähte in den Block eingetreten
sind. Dann wird der Vorschubwagen mit der gewünschten Vor
schubgeschwindigkeit vorwärtsbewegt, die im Bereich zwischen
0 und 5 m/min stufenlos programmierbar ist.
Etwa 300 mm vor dem Spannrahmen wird der Vorschubwagen ange
halten, und der weitere Vorschub wird von der Schneidma
schine selbst übernommen. Hierzu ist die Rollenbahn an der
Ein- und Ausfahrtseite der Schneidmaschine synchron mit dem
Vorschubwagen angetrieben. Der Stützarm 100 wird anschlie
ßend in Horizontallage verschwenkt und mit etwa 20 m/min in
seine Ausgangslage zurückgefahren.
Bevor ein Block in der Ausricht- und Meßstation ausgerichtet
wird und der Vorschub bis an die Schneidmaschine beginnt,
muß der Block in der Blocktrennvorrichtung 5, deren Aufbau
aus den Fig. 11, 11a und 11b ersichtlich ist, vorbereitet
werden.
An einem Maschinenportal 114 ist an der Blockausfahrseite
ein in Vertikalrichtung oszillierend bewegbarer Schneid
rahmen 110 vierseitig an automatisch geschmierten Kunst
stoff-Gleitlagern 113 starr geführt. Zum oszillierenden
Antrieb des Schneidrahmens 110 ist an der Oberseite ein
Hydraulikzylinder 112 mit einem maximalen Hubweg von 100 mm
vorgesehen, der mit bis zu 100 Hüben/min bewegbar ist.
Am Schneidrahmen 110 ist ein Schneiddraht 111 mit seinen
beiden Enden zwischen zwei Drahtführungswagen 117 vertikal
aufgespannt. Die Drahtführungswagen 117 sind jeweils auf
einer Linearführung des Schneidrahmens 110 verfahrbar. Zur
synchronen Positionierung der Drahtführungswagen 117 sind zu
den Linearführungen parallele Kugelumlaufspindeln 116 mit
Zugentspannung vorgesehen, die über Winkelgetriebe 115 von
einem Schrittmotor 119 synchron antreibbar sind.
An der Blockeinfahrseite des Maschinenportals 114 ist ein
zweiter Schneidrahmen 110′ in der gleichen Weise wie der
erste Schneidrahmen 110 an vier Kunststoff-Gleitlagern 113′
gelagert und mittels eines seitlich angeordneten Hydraulik
zylinders 112′ in Horizontalrichtung oszillierend bewegbar.
Auf dem Schneidrahmen 110′ ist ein Schneiddraht 111′ zwischen
zwei Drahtführungswagen 117′ aufgespannt, die in der oben
beschriebenen Weise auf dem Schneidrahmen 110′ mittels
Kugelumlaufspindeln 116′ in Vertikalrichtung synchron beweg
bar sind. Die Kugelumlaufspindeln 116′ sind von einem Vor
schubmotor 118 über Winkelgetriebe 115′ synchron antreibbar.
Zur Stabilisierung des Schneiddrahtes 111′ sind parallel zu
den Kugelumlaufspindeln 116′ Lineareinheiten mit Förder
schlitten auf dem Schneidrahmen 110′ vorgesehen. Da der
horizontal oszillierende Schneidrahmen 110′ zur Trennung des
Blockes in Querrichtung bei stehendem Block vorgesehen ist,
ist der Vorschubmotor 118 regelbar ausgebildet.
Der vertikal oszillierende Schneidrahmen 110 ist dagegen zur
Trennung des Blockes in Längsrichtung bei bewegtem Block
vorgesehen, so daß der Antrieb lediglich als Schrittmotor
zur Positionierung ausgelegt ist.
Zur Bearbeitung wird ein Block zunächst gegen einen Anschlag
gefahren, der an der Stirnseite des Blockes eingeschwenkt
wird. Danach erfolgt ein stirnseitiger Schnitt mit Hilfe des
horizontal oszillierenden Schneiddrahtes 111′, der durch den
Vorschubmotor 118 in Vertikalrichtung parallel verfahren
wird. Sofern schmale Platten benötigt werden, wird der Block
anschließend unter Vorschub mit Hilfe des vertikal schwin
genden Schneiddrahtes 111 getrennt, der vorher entsprechend
positioniert wird. Schließlich wird der Block mit Hilfe des
horizontal oszillierenden Schneiddrahtes 111′ in Querrich
tung auf die gewünschte Länge abgetrennt.
Vorschub und Hub sind jeweils so einstellbar, daß sowohl die
querseitige als auch die längsseitige Trennung im Kaltdraht
schneidverfahren mit thermischem Schnitt erfolgen kann. Mit
dieser Vorrichtung können Gesamtblocklängen zwischen 2 und 6
m auf Blockstücke von 0,25 bis 2m abgelängt werden.
Der seitlich neben der Schneidmaschine 8 angeordnete automa
tische Rahmenwechsler 9 zum Spannrahmenwechsel nach der
Detektion eines Drahtrisses ist in Fig. 8 dargestellt. Der
Rahmenwechsler weist eine quadratische Grundfläche auf und
ist um seine Vertikalachse taktweise um jeweils 90° verdreh
bar. Zur Aufnahme von Spannrahmen 206 sind wahlweise zwei
oder vier Halterungen vorgesehen. Diese Halterungen stehen
auf einem quer zur Vorschubrichtung der Schneidmaschine,
d. h. in X-Richtung bewegbaren Schlitten, die einzelnen Hal
terungen auf einem senkrecht dazu in Y-Richtung bewegbaren
Schlitten 800.
Zur Aufnahme fertig bespannter Spannrahmen dient das seit
lich neben dem Rahmenwechsler angeordnete Rahmenmagazin 10,
das als Karussellmagazin ausgeführt ist. In der in Fig. 8
gezeichneten Stellung des Rahmenwechslers können Spannrahmen
aus dem Rahmenmagazin entnommen werden und in X-Richtung zur
Schneidmaschine verfahren werden. Bei der erstmaligen Inbe
triebnahme der Anlage entnimmt der Rahmenwechsler zunächst
einen Spannrahmen aus dem Rahmenmagazin und verfährt den
Spannrahmen in X-Richtung zur Schneidmaschine. An der
Schneidmaschine öffnet sich automatisch eine seitliche
Sicherheitstür, und der Spannrahmen wird an eine über eine
Langgliedkette angetriebene Fördereinrichtung der Schneid
maschine übergeben, über die der Spannrahmen in seine Spann
lage am Schneidwagen verfahren wird und dort automatisch
gespannt wird. Dabei wird der Spannrahmen über den Mitneh
merbolzen 404 bewegt.
Um die Stillstandszeit bei einem Drahtriß möglichst kurz zu
halten, verfährt der Rahmenwechsler nun wieder zum Rahmenma
gazin und entnimmt daraus weitere Spannrahmen, bis sämtliche
Halterungen des Rahmenwechslers bis auf eine gefüllt sind.
Wird nunmehr ein Drahtriß detektiert, verfährt der Rahmen
wechsler in X-Richtung zur Schneidmaschine hin, wobei
gleichzeitig seine Halterungen so in Y-Richtung verfahren,
daß die freie Halterung den defekten Spannrahmen aufnehmen
kann, der mittels der Fördereinrichtung aus der Schneidma
schine ausgefahren wird. Nach einem Verfahren der Halterun
gen in Y-Richtung wird ein neuer Spannrahmen vom Rahmen
wechsler an die Fördereinrichtung der Schneidmaschine über
geben, wieder in Spannposition gefahren und automatisch
gespannt. Der Rahmenwechsler wird um 90° verdreht, um den
defekten Spannrahmen an die Bespannvorrichtung 25 zu überge
ben. Die gerissenen Schneiddrähte können hier ersetzt
werden, und der neu bespannte Spannrahmen kann wieder vom
Rahmenwechsler übernommen oder ggf. im Rahmenmagazin abge
legt werden, sofern der Rahmenwechsler sogleich nach Über
gabe des defekten Spannrahmens wieder um 90° verdreht wird,
um einen neuen Spannrahmen aus dem Rahmenmagazin zu entneh
men.
Verschiedene Ausführungsformen des Rahmenmagazins sind in
den Fig. 9 und 9a-9d dargestellt. Fig. 9b zeigt eine
bevorzugte Ausführung des Rahmenmagazins 10 als leistungsfä
higes Karussellmagazin, das um eine vertikale Drehachse 903
verdrehbar ist. Sein Durchmesser hängt von der gewünschten
Anzahl auf zunehmender Spannrahmen ab.
Grundsätzlich ist eine automatische Übergabe der Spannrahmen
vom Rahmenmagazin an den Rahmenwechsler und weiter zur
Schneidmaschine vorgesehen. Für manche Anwendungsfälle kann
jedoch auch eine manuelle Übergabe vom Rahmenmagazin zum
Rahmenwechsler und zurück ausreichend sein. Fig. 9 zeigt
ein Rahmenmagazin 10′ in linearer Ausführung, das auf Boden
schienen 900 automatisch oder manuell verfahrbar ist. Fig.
9a zeigt ein weiteres Rahmenmagazin 10′′, das an Wandschie
nen 902 verfahrbar ist. Eine weitere Ausführung des Rahmen
magazins 10′′′ mit einer Gehängefördereinrichtung 904, mit
Hubtisch 901 ist in Fig. 9c dargestellt. Fig. 9d zeigt
schließlich eine einfache Ausführung des Rahmenmagazins
10′′′′ mit Hubtisch 905 und waagrechten Führungen 906 zum
Verfahren der Spannrahmen.
Figurenlegende
1 Blocklager
2 Rohblockbeschickungseinrichtung
3 Rohblockeinführungseinrichtung
4 Blockfräse
5 vertikale und horizontale Blocktrennvorrichtung
6 Ausricht- und Meßstation
7 Meßeinrichtung
8 Schneidmaschine
9 Rahmenwechsler
10, 10′, 10′′, 10′′′, 10′′′′ Rahmenmagazin
11 Aushubband
12 Aushubband
13 Abfallzerkleinerer
14 Abstapeleinrichtung
15, 15a Rollenbahn
16 Produktkennzeichnungsstation
17 Sonderschneidmaschine
18 Eckenübergabeeinrichtung
19 Folienverschweißeinrichtung
20 Palettenbestückungseinrichtung mit Palettenmagazin
21 Fertigproduktlager
22 Beladevorrichtung
23 Rahmenmagazin für Sonderschnitte
24 Drahtrißkontrolleinrichtung
25 Bespannvorrichtung
26 Steuereinheit
27 Blockbeschickungsvorrichtung
100 Stützarm
101 Ausleger
102 Stützrollrahmen
110, 110′ Spannrahmen
111, 111′ Schneiddraht
112, 112′ Hydraulikzylinder
113, 113′ Lager
114 Maschinenportal
115, 115′ Winkelgetriebe
116, 116′ Kugelumlaufspindel
117 Drahtführungswagen
118 Vorschubmotor
119 Schrittmotor
200 Schneidwagen
201 Maschinenbett
202 Kopfplatte
203 Doppelkolbenlagerung
204 Kolbenstange
204′ Kolbenstange
205 Spanneinheit
206 Spannrahmen
300 Spannhaken
301 Feder
302 Fixierleiste
303 Zentrierstift
304 Spannarm
305 Verschraubung
306 Druckfeder
307 Halterung
308 Führungsrolle
309 Verschraubung
310 Spannbolzen
311 Druckleiste
312 Nase
313 Stift
314 Ausnehmung
400 Fixierleiste
401 Zentrierleiste
402 Schneiddraht
403 Spannleiste
404 Mitnehmerbolzen
410 Schwenkzylinder
411 Halter
412 Spannzylinder
413 Bügel
420 Innenkonus
421 Konushülse
422 Bohrung
423 Außenkonus
424 Überwurfmutter
425 Federdruckstück
426 Konusgelenkbolzen
427 Vertiefung
500 Führungsrolle
501 Führungsrohr
502 Antrieb
503 Hubzylinder
504 Niederhalterrolle
700 Lichtschranke
701 Stützkonsole
702 Schwenkeinheit
703 Auslegerarm
800 Verfahrachse
900 Bodenschiene
901 Hubtisch
902 Wandschiene
903 Drehachse
904 Gehängefördereinrichtung
905 Hubtisch
906 Führung
2 Rohblockbeschickungseinrichtung
3 Rohblockeinführungseinrichtung
4 Blockfräse
5 vertikale und horizontale Blocktrennvorrichtung
6 Ausricht- und Meßstation
7 Meßeinrichtung
8 Schneidmaschine
9 Rahmenwechsler
10, 10′, 10′′, 10′′′, 10′′′′ Rahmenmagazin
11 Aushubband
12 Aushubband
13 Abfallzerkleinerer
14 Abstapeleinrichtung
15, 15a Rollenbahn
16 Produktkennzeichnungsstation
17 Sonderschneidmaschine
18 Eckenübergabeeinrichtung
19 Folienverschweißeinrichtung
20 Palettenbestückungseinrichtung mit Palettenmagazin
21 Fertigproduktlager
22 Beladevorrichtung
23 Rahmenmagazin für Sonderschnitte
24 Drahtrißkontrolleinrichtung
25 Bespannvorrichtung
26 Steuereinheit
27 Blockbeschickungsvorrichtung
100 Stützarm
101 Ausleger
102 Stützrollrahmen
110, 110′ Spannrahmen
111, 111′ Schneiddraht
112, 112′ Hydraulikzylinder
113, 113′ Lager
114 Maschinenportal
115, 115′ Winkelgetriebe
116, 116′ Kugelumlaufspindel
117 Drahtführungswagen
118 Vorschubmotor
119 Schrittmotor
200 Schneidwagen
201 Maschinenbett
202 Kopfplatte
203 Doppelkolbenlagerung
204 Kolbenstange
204′ Kolbenstange
205 Spanneinheit
206 Spannrahmen
300 Spannhaken
301 Feder
302 Fixierleiste
303 Zentrierstift
304 Spannarm
305 Verschraubung
306 Druckfeder
307 Halterung
308 Führungsrolle
309 Verschraubung
310 Spannbolzen
311 Druckleiste
312 Nase
313 Stift
314 Ausnehmung
400 Fixierleiste
401 Zentrierleiste
402 Schneiddraht
403 Spannleiste
404 Mitnehmerbolzen
410 Schwenkzylinder
411 Halter
412 Spannzylinder
413 Bügel
420 Innenkonus
421 Konushülse
422 Bohrung
423 Außenkonus
424 Überwurfmutter
425 Federdruckstück
426 Konusgelenkbolzen
427 Vertiefung
500 Führungsrolle
501 Führungsrohr
502 Antrieb
503 Hubzylinder
504 Niederhalterrolle
700 Lichtschranke
701 Stützkonsole
702 Schwenkeinheit
703 Auslegerarm
800 Verfahrachse
900 Bodenschiene
901 Hubtisch
902 Wandschiene
903 Drehachse
904 Gehängefördereinrichtung
905 Hubtisch
906 Führung
Claims (53)
1. Verfahren zum Schneiden von Kunststoffblöcken, mit einer
Schneidmaschine, an der ein Spannrahmen vorgesehen ist,
auf dem Schneiddrähte zum Schneiden eines Kunststoff
blockes aufspannbar sind, wobei der Spannrahmen in eine
oszillierende Bewegung versetzt wird und der Kunststoff
block gegen diesen vorgeschoben wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß die auf dem Spannrahmen (206) aufgespann
ten Schneiddrähte (402) während des Schnittvorgangs auf
Drahtriß überwacht werden, daß bei Detektion eines
Drahtrisses der Schneidvorgang automatisch unterbrochen
wird und der beschädigte Spannrahmen gegen einen neu
bespannten Spannrahmen ausgewechselt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
nach Detektion eines Drahtrisses der in der Schneidma
schine (8) befindliche Block aus der Schneidmaschine (8)
herausgefahren wird, und daß ein nachfolgender Block
solange angehalten wird, bis der Spannrahmen (206) aus
gewechselt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß nach Detektion eines Drahtrisses der beschä
digte Spannrahmen (206) aus der Schneidmaschine (8) an
einen automatischen Rahmenwechsler (9) übergeben wird
und sodann ein neuer Spannrahmen (206) vom Rahmenwechs
ler in die Schneidmaschine (8) eingefahren wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zum erstmaligen Einsetzen eines Spannrahmens (206) in
die Schneidmaschine (8) in einer ersten Winkelstellung
des Rahmenwechslers (9) ein neuer Spannrahmen (206) vom
Rahmenwechsler (9) aus einem Rahmenmagazin (10, 10′,
10′′, 10′′′) entnommen wird, und daß der Spannrahmen
sodann quer zur Vorschubrichtung der Schneidmaschine in
Richtung zur Stirnseite der Schneidmaschine (X-Richtung)
verfahren wird und an die Schneidmaschine übergeben
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannrahmen nach Übergabe an die Schneidmaschine
bis in eine Spannposition verfahren wird und dort auf
einem in X-Richtung oszillierend bewegbaren Schneidwagen
automatisch gespannt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Rahmenwechsler (9) bei Detektion eines
Drahtrisses in eine erste Winkelstellung gedreht wird,
daß der defekte Spannrahmen an den Rahmenwechsler in X-
Richtung übergeben wird, und daß nach Verfahren des
defekten Spannrahmens in Vorschubrichtung der Schneidma
schine (Y-Richtung) ein neuer Spannrahmen aus dem Rah
menwechsler an die Schneidmaschine in X-Richtung überge
ben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, daß der Rahmenwechsler (9)
nach Übergabe des neuen Spannrahmens an die Schneidma
schine (8) um 90° in eine zweite Winkelstellung verdreht
wird und der defekte Spannrahmen an eine Bespann
vorrichtung (25) zum Bespannen übergeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rahmenwechsler (9) nach Übergabe des defekten
Spannrahmens an die Bespannvorrichtung (25) in die erste
Winkelstellung gedreht wird und sodann ein neuer Spann
rahmen aus dem Rahmenmagazin (10, 10′, 10′′, 10′′′) ent
nommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu bearbeitenden Blöcke
zunächst einer Blockfräse (4) zugeführt werden, in der
jeder Block am Umfang auf das gewünschte Fertigmaß der
Plattenbreite und Plattenstarke abgefräst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Block von der Blockfräse aus einer Blocktrennvor
richtung (5) zugeführt wird, in der der Block mittels je
eines in Horizontal- und in Vertikalrichtung oszillie
renden Schneiddrahtes (111, 111′) bearbeitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Block mit dem horizontal oszillierenden Schneiddraht
(110′) zuerst stirnseitig plan und winklig bearbeitet
wird und nach Erreichen der gewünschten Blocklänge in
Querrichtung getrennt wird, wobei die Blockposition
jeweils durch einen gegen die Stirnseite des Blockes
einschwenkenden Anschlag festgelegt wird, gegen den der
Block angefahren wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Block vor der Abtrennung auf die gewünschte Block
lange mit dem vertikal oszillierenden Schneiddraht (111)
in Längsrichtung getrennt wird, wobei der Block relativ
zum Schneiddraht (111) vorgeschoben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeder Block nach dem Verlassen der Block
trennvorrichtung (5) einer Ausricht- und Meßstation (6)
zugeführt wird, in der der Block in Bezug auf die nach
folgende Schneidmaschine mittig ausgerichtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
Blockbreite und Blockhöhe gemessen werden, um den Block
während des Schnittvorganges mit einem vorgegebenen
Anpreßdruck allseitig zu führen.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzahl der Antriebsein
richtung für den Schneidwagen (200) der Schneidmaschine
(8) und die Vorschubgeschwindigkeit eines Blockes wäh
rend des Schnittvorganges so einstellbar sind, daß der
Block mit den durch Reibung erhitzten Schneiddrähten
(402) ohne Zufuhr von Fremdenergie thermisch geschnitten
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hubzahl bis zu etwa 775 Hüben/min stufenlos ver
stellbar ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorschubgeschwindigkeit bis zu etwa 5 m/min
stufenlos verstellbar ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hubweg etwa 50 mm beträgt.
19. Anlage zum Schneiden von Kunststoffblöcken, insbesondere
nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit einer Schneidmaschine, an der ein Spann
rahmen vorgesehen ist, auf dem Schneiddrähte zum Schnei
den eines Kunststoffblockes aufspannbar sind, mit einer
Antriebseinheit zur oszillierenden Bewegung des
Spannrahmens, und mit einer Vorschubeinrichtung zum
Vorschieben des Kunststoffblockes gegen den Spannrahmen,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Spannrah
mens (206) ein quer zur Vorschubrichtung verfahrbarer
Schneidwagen (200) vorgesehen ist, auf dem der Spannrah
men (206) mittels Spanneinheiten (205) automatisch
spannbar ist.
20. Anlage nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch zwei Dop
pelkolbenlagerungen (203) mit horizontal angeordneten
Kolbenstangen (204, 204′), auf denen der Schneidwagen
(200) in Horizontalrichtung ozillierend bewegbar ist.
21. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß je
eine Kolbenstange (204) senkrecht oberhalb und unterhalb
des Schneidwagens (200) angeordnet ist.
22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß je
eine Kolbenstange (204′) seitlich neben dem oberen und
unteren Ende des Schneidwagens (200) angeordnet ist.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 19-22, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Spanneinheit (205) einen Spannarm
(304) aufweist, der den Spannrahmen (206) im gespannten
Zustand durch Federkraft gegen den Schneidwagen (200)
beaufschlagt, wobei der Spannarm (304) über einen Spann
haken (300) mechanisch verriegelt ist.
24. Anlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannarm (206) durch einen Spannbolzen (310) gehalten
ist, der über eine Druckfeder (306) in Richtung auf den
Spannrahmen (206) beaufschlagt ist.
25. Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das
freie Ende des Spannarms (304) im gespannten Zustand mit
einer Nase (312) des verschwenkbar festgelegten
Spannhakens (300) verriegelt ist, wobei der Spannhaken
(300) durch eine Feder (301) in seiner Ver
riegelungsstellung arretiert ist.
26. Anlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Entriegeln des Spannhakens und zur Entlastung des Spann
armes Hydraulik- oder Pneumatikzylinder vorgesehen sind.
27. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verriegelung der Spannarme (304) über Sensoren überwacht
ist.
28. Anlage nach einem Ansprüche 19-27, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneiddrähte (402) mit ihren Enden jeweils
durch eine zentrale Bohrung (422) einer Konushülse (421)
geführt sind, wobei ihre Enden jeweils durch Einführen
einer Spitze (423) eines Konusgelenkbolzens (426) in
einen Innenkonus (420) der Konushülse (421) festklemmbar
sind.
29. Anlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klemmverbindung der Schneiddrähte (402) zwischen Konus
hülse (421) und Konusgelenkbolzen (426) jeweils durch
eine Überwurfmutter (424) gesichert ist.
30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die
Enden der Schneiddrähte jeweils mit ihrer Überwurfmutter
(424) in einen Halter (411) eingesetzt sind, der auf
einer Spannleiste (403) des Spannrahmens (206) fixierbar
ist.
31. Anlage nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannleisten (403) kugelsektorförmige Vertiefungen (427)
zur Zentrierung der Halter (411) aufweisen.
32. Anlage nach einem der Ansprüche 19-31, gekennzeichnet
durch eine Bespannvorrichtung zum Spannen der Schneid
drähte (402) mit einer einheitlichen Vorspannung von
etwa 40 bis 50 kp mit Hilfe eines Pneumatik- oder
Hydraulikzylinders (412), der an der Aufnahme der
Schneiddrähte jeweils endseitig angreift.
33. Anlage nach einem der Ansprüche 19-32, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schneidmaschine (8) ein schwin
gungsdämpfendes Maschinengestell mit einem Maschinenbett
(201) und einer Kopfplatte (202) aus Polymerbeton auf
weist.
34. Anlage nach einem der Ansprüche 19-33, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schneidmaschine (8) seitliche Füh
rungsrollen (500) zur Führung eines Blockes aufweist,
die vor Eintritt des Blockes in die Schneidmaschine (8)
mit Hilfe einer opto-elektronischen Meßeinrichtung auto
matisch auf die Blockbreite eingestellt werden.
35. Anlage nach einem der Ansprüche 19-34, dadurch gekenn
zeichnet, daß unterhalb der Kopfplatte (202) antreibbare
Niederhalterrollen (504) angeordnet sind, die vor Ein
tritt eines Blockes in die Schneidmaschine (8) mit Hilfe
einer opto-elektronischen Meßeinrichtung automatisch auf
die Blockhöhe eingestellt werden, um den durch Antriebs
rollen auf einer Rollenbahn (15) vorgeschobenen Block
während des Schnittvorganges zu führen.
36. Anlage nach einem der Ansprüche 19-35, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der Blockeinfahrseite der Schneidma
schine (8) eine Drahtrißkontrolleinrichtung (24) zur
Überwachung der Schneiddrähte (402) während des Schnitt
vorganges vorgesehen ist.
37. Anlage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drahtrißkontrolleinrichtung (24) einen an einer Stütz
konsole (701) verschwenkbar gelagerten Ausleger auf
weist, dessen beide Auslegerarme (703) simultan ver
schwenkbar sind, und daß an den Enden der Auslegerarme
(703) eine Lichtschranke (700) vorgesehen ist, die so am
Spannrahmen (206) positionierbar ist, daß sämtliche
Schneiddrähte (402) im Strahlengang der Lichtschranke
(700) liegen.
38. Anlage nach einem der Ansprüche 19-37, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rahmenwechsler (9) mindestens 2 paral
lele Halterungen zur Aufnahme je eines Spannrahmens
(206) aufweist.
39. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die
Halterungen quer zur Vorschubrichtung (X-Richtung) der
Schneidmaschine (8) gesteuert verfahrbar sind, daß die
Halterungen in Vorschubrichtung (Y-Richtung) der
Schneidmaschine (8) gesteuert verfahrbar sind, und daß
der Rahmenwechsler (9) um seine Vertikalachse um jeweils
90° taktweise verdrehbar ist.
40. Anlage nach Anspruch 38 oder 39, daß zur Aufnahme
bespannter Spannrahmen ein Rahmenmagazin (10) vorgesehen
ist, daß als um seine Vertikalachse (903) drehbares
Karussellmagazin ausgebildet ist.
41. Anlage nach einem der Ansprüche 19-40, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bereich zwischen Blocktrennvorrichtung
(5) und Schneidmaschine (8) zum Vorschieben der Blöcke
eine Blockbeschickungsvorrichtung (27) mit einer mittig
geteilten, zumindest teilweise angetriebenen Rollenbahn
(15a) vorgesehen ist.
42. Anlage nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß ein
zwischen Horizontallage und Vertikallage verschwenkbarer
Stutzarm (100) zum Vorschieben eines Blockes vorgesehen
ist.
43. Anlage nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stützarm (100) an einem Vorschubwagen festgelegt ist,
der zum Vorschieben des Blockes im Schnellgang bis an
die Schneidmaschine (8) heranfahrbar ist und zum Vor
schub des Blockes während des Schnittvorganges mit einer
stufenlos bis zu etwa 5 m/min einstellbaren Geschwindig
keit gesteuert verfahrbar ist.
44. Anlage nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Schneidmaschine eine selbständige Vorschubeinrich
tung vorgesehen ist, welche den Vorschub des Blockes
übernimmt, nachdem der Stützarm (100) einen vorgegebenen
Abstand vom Schneidwagen (200) erreicht hat.
45. Anlage nach einem der Ansprüche 19-44, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blocktrennvorrichtung (5) einen
Schneidrahmen (110) aufweist, auf dem ein Schneiddraht
(111) in Vertikalrichtung aufspannbar ist, der auf dem
Schneidrahmen (110) an beiden Enden in Horizontalrich
tung verfahrbar ist, und daß der Schneidrahmen (110)
mittels eines Hydraulikzylinders (112) in Vertikalrich
tung oszillierend bewegbar ist.
46. Anlage nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schneiddraht (111) an beiden Enden in je einem Drahtfüh
rungswagen (117) gehalten ist, und daß die Drahtfüh
rungswagen (117) über Kugelumlaufspindeln (116) synchron
auf dem Schneidrahmen (110) horizontal verfahrbar sind.
47. Anlage nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kugelumlaufspindeln (116) über Winkelgetriebe (115) von
einem Schrittmotor (119) synchron antreibbar sind.
48. Anlage nach einem der Ansprüche 45-47, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blocktrennvorrichtung (5) einen
Schneidrahmen (110′) aufweist, auf dem ein Schneiddraht
(111′) in Horizontalrichtung aufspannbar ist, der auf
dem Schneidrahmen (110′) an beiden Enden in Vertikal
richtung verfahrbar ist, und daß der Schneidrahmen
(110′) mittels eines Hydraulikzylinders (112′) in
Horizontalrichtung oszillierend bewegbar ist.
49. Anlage nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schneiddraht (111′) an beiden Enden in je einem Draht
führungswagen (117′) gehalten ist, und daß die Drahtfüh
rungswagen (117′) über Kugelumlaufspindeln (116′) syn
chron auf dem Schneidrahmen (110) vertikal verfahrbar
sind.
50. Anlage nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kugelumlaufspindeln (116′) über Winkelgetriebe (115′)
von einem regelbaren Motor (119) synchron antreibbar
sind.
51. Anlage nach einem der Ansprüche 45-50, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schneidrahmen (110, 110′) an ihren
vier Eckpunkten in Kunststoff-Gleitlagern (113, 113′)
mit automatischer Schmierung gelagert sind.
52. Anlage nach einem der Ansprüche 45-50, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hydraulikzylinder (112, 112′) einen
maximalen Hubweg von etwa 100 mm aufweisen und mit einer
maximalen Hubzahl von etwa 100 Hüben/min antreibbar
sind.
53. Anlage nach einem der Ansprüche 19-52, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebseinheit der Schneidmaschine
(8) zum oszillierenden Antrieb des Schneidwagens (200)
einen Doppelstößelantrieb mit Stirnkurve und Ölbad
schmierung aufweist.
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