DE7344215U - - Google Patents

Description

Schneidvorrichtung zürn Schneiden von sprödem bzw. zerbrechlichem Material

Die Erfindung betrifft eine Sehneidvorriuhtung zum Schneiden von sprödem Material mit Hilfe eines Schneiddrahtes, der von einer Zuführvorrichtung kontinuierlich zuführbar und nach dem Gebrauch durch eine Aufnahmevorrichtung abführbar ist, und mit einem kontinuierlichen, durch eine Vielzahl von Drahtführungen zwischen der Zuführvorrichtung und der Aufnahmevorrichtung einstellbaren Drahtverlauf, wobei dieser Drahtverlauf durch, zumindest eine Schneidebene geführt ist.

Für eine grosse Anzahl von Komponenten, wie sie als Halbleiter, piezoelektrische Elemente, Kristalle usw. in der Elektronik und. in anderen Anwendungsgebieten Verwendung finden, werden dünne, relativ kleine Stücke von spröden, zerbrechlichen Materialien benötigt, die extrem schwierig in der

Fs/wi gewünschten

gewünschten Form zu schneiden sind. Da diese Materialien teilweise sehr teuer sind, ergeben sich Nachteile wegen der verhältnismässig hohen Materialverluste beim Schneidvorgang. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Wegen zum Schneiden von sprödem bzw. zerbrechlichem Material bekannt, bei denen eine dünne, harte Drahtlitze über eine Vielzahl von Rollen korünuierlich geführt wird, um eine Schneidbahn zu bilden, die aus einer Vielzahl parallel verlaufender Abschnitte besteht. Bei diesen Schneidvorrichtungen werden die Rollen durch einen Motor angetrieben, der periodisch seinen Drehsinn umkehrt und damit die Transportrichtung des Schneiddrahtes. Dadurch führt der Schneiddraht eine Sägefunktion aus (US-PS 3 155 087). Es ist auch eine andere Schneidvorrichtung bekannt, bei welcher der zu zerschneidende Materialblock gegenüber dem Schneiddraht hin- und herverschoben wird, wodurch man ebenfalls diese Sägefunktion erhält (US-PS 2 831 4-76).

Allen bekannten Schneidvorrichtungen haften die Nachteile an, die problematisch sein können, wie z.B. das Brechen des Schneiddrahtes, ungleichmässige Abnutzung der einzelnen Teile, z.B. von Leerlaufrollen und Drahtführungen, ungleichmässige Dicke der Schnittfuge, wodurch nicht parallel zueinander verlaufende Materialflächen entstehen, und insbesondere das Haftenbleiben des Schneidmittels am Schneiddraht, wodurch die Abnutzung von drahtführenden Teilen weiter vergrössert wird. Da derartige Nachteile in bekannten Schneidvorrichtungen teilweise in mehrfacher Kombination auftreten, ist es wünschenswert, diese Schwierigkeiten zu überwinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung für sprödes bzw. zerbrechliches Material zu schaffen, mit der im wesentlichen gleichförmige Schnitte, d.h. Schnitte mit im wesentlichen gleichbleibender Schnittfuge sowie möglichst glatten Schnittflächen ausgeführt werden können. Dabei soll dafür Sorge getragen werden, dass das in der Schneidebene zugeführte Schneidmittel nicht mit dem

- 2 - Schneiddraht

Schneiddraht aus dem üchnittbereLch heraustransportiert wird und die festen Teilchen des in einem flüssigen Trägermaterial aufgeschwemmten Schneidmittels im wesentlichen während eines Schneidvorganges im Durchmesser gleichbleibende Grosse behalten. Ferner soll durch eine entsprechende Halterung und Zuführung des zu zerschneidenden Materialblockes dafür gesorgt werden, dass die der Zuführung des Materialblockes und der Führung des Schneiddrahtes dienenden Vorrichtungen möglichst wenig Abnutzung erfahren und möglichst stabil sind. Schliesslicli soll das Schneidmittel vom Schneiddraht möglichst weitgehend entfernt werden, bevor der Schneiddraht den dem Schneidbereich zugeordneten Bereich verlässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Drahtverlauf in der Schneidebene derart über feststehende Rollen geführt ist, dass eine Schneidbahn mit einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Drahtabschnitten entsteht und zumindest eine Schneidebene im wesentlichen horizontal orientiert ist, dass oberhalb der Schneidebene ein Schneidbett montiert ist, das eine vertikale Verschiebung eines Materialblockes auf die Schneidebene zu und von dieser weg zulässt, dass Einrichtungen in Form von feststehenden und verschiebbaren Rollen vorhanden sind, mit denen der Schneiddraht im Bereich der Schneidebene mit einer hin- und hergehenden Sägebewegung antreibbar ist und dass Leitungen vorhanden sind, um ein Schneidmittel in konstantem Fluss während des Schneidvorgangs in die Schneidebene zu bringen, wobei dieses Schneidmittel kleine feste Partikelchen eines harten Schleifmaterials mit einer relativ konstanten mittleren Grosse in einem flüssigen Trägermaterial enthält, wobei diese Grosse der Partikelchen während des ganzen Schneidvorganges wssentlich gl&ichbleibend ist.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

- 3 - Die

ί /aus

ί Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch/der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilschematische Ansicht einer Schneidvorrichtung

gemäss der Erfindung für sprödes bzw. zerbrechliches Material;

Fig. 2 eine in Verbindung mit der Schneidvorrichtung fgemärs . Fig. 1 verwendbare Modifikation eines Schneidbettes;

Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil eines

Materialblocks mit fehlerhaften Schnitten einer ersten Art;

Fig. 'ι einen vergrosserten Schnitt durch einen Teil eines Materiulblockes mit fehlerhaften Schnitten einer zweiten Art;

Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil eines Materialblockes mit fehlerhaften Schnitten einer dritten, die Fehler genäss Fig. 3 und 4 kombinierenden Art;

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil eines Materialblockes mit fehlerfreien Schnitten, wie sie durch die Schneidvorrichtung geraäss der Erfindung; erzielbar sind.

GernHss Fig. 1 ist die Schneidvorrichtung mit einer Abwickelvorrichtung 10 versehen, die einen Antriebsmotor 11 und eine Vorratsspule 12 für den Schneiddraht 13 umfasst, wobei die Vorratsspule auf der Welle des Antriebsmotors angeordnet ist. Die einfache Anordnung des ^ntriebsmotors 11 mit der Vorratsspule 12 ist für die Darstellung der Erfindung verv/endet, da diese Anordnung verhältnismassig einfach zu handhaben und zu steuern ist. 2s ist selbstverständlich, dass der Schneiddraht auch in anderer Weise kontinuierlich von einem Vorratsträger aus zugeführt v/erden kann. Entsprechend ist die Schneidvorrichtung mit einer Aufwickelvorrichtung 15 versehen, die ebenfalls einen Antriebsmotor 16 und eine auf der Welle des Motors angeordnete A-ufnahme spule 17 umfasst. Die beiden .'ntriebsmotoren 11 und 16 werden derart erregt, dass sie einen im wesentlichen konstanten Transport des Schneiddrahtes während des Schneidvorgangs gewährleisten. Dabei ist es wünschenswert, dass eine im wesentlichenkonstante Spannung des Schneiddrahtes 13 zwischen der Vorratsspule 12 und der Aufnahmespule 17 herrscht. Sowohl die Aufrechterhaltung des konstanten Transports des Schneiddrahtes als auch die Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Spannung des Schneiddrahtes werden nachfolgend im einzelnen erläutert.

- 5 - Der

Der Schneiddraht 13 wird über zwei in einem Abstand voneinlander angebrachte Leerlaufrollen 20 und 21 gewickelt und von diesen zu einer Mehrfschrolle 22 geführt, die drehbar in einer feststehenden Position montiert ist. Eine weitere Mehrfachrolle 23 ist in einem Wagen 2A- drehbar montiert, der seinerseits eine horizontale Verschiebebewegung in Richtung auf die Mehrfachrolle 22 und von dieser weg ausführen kann. Der zur Mehrfachrolle 22 geführte Schneiddraht 13 wird mehrfach um die Rollen 22 und 23 in der Art wie bei einem Flaschenzug herumgeführt und verläuft von hier aus über·eine Leerlaufrolle 25 nach unten zu weiteren Leerlaufrollen 26 und 27. Von der Leerlaufrolle 27 aus wird der Schneiddraht 13 zu einer Vorrichtung 35 zur Erzeugung einer Schneidbahn mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Schneiddrähten weitergeführt.

Diese Vorrichtung 35 umfasst drei langgestreckte parallel zueinander angeordnete Rollenzylinder 36, 37, 38, die in etwa in den Scheitelpunkten eines Dreiecks angeordnet sind, so dass der über diese Rollenzylinder mehrfach geführte Schneiddraht eine Schneidbahn bildet, deren oberste Seite näherungsweise in einer Horizontalen liegt. In jedem .Rollenzylinder 36, 37 und 38 sind eine Vielzahl von Rillen angebracht, in welchen der Schneiddraht geführt ist, so dass durch das mehrfache Aufwickeln des Schneiddrahtes auf die Rollenzylinder die gewünschte Schneidbahn entsteht. Der horizontal verlaufende Teil dieser Schneidbahn zwischen den Rollen zylindern 36 und 37 stellt die eigentliche Schneidebene A-O dar. Selbstverständlich können auch die beiden anderen Schneidbahnen zwischen den Rollen 36 und 38 bzw. 37 und 38 als Schneidebene Verwendung finden. Der Rollenzylinder 38 ist fest auf der V/elle eines Antriebsmotors A-I angebracht, der durch entsprechende Erregung den Rollenzylinder 38 antreibt und bewirkt, dass der Schneiddraht 13 insbesondere in dem Bereich der Schneidebene 40 im wesentlichen mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit läuft.

' - 6 - Der

Dar die Vorrichtung zur· Erzeugung einer Schneidbahn verlassende Schneiddraht 13 wird über zwei weitere nebeneinander angeordnete Leerlaufrollen 45 und 46 geführt, die in einer Vorrichtung 47 zum Abstreifen vom am Schneiddraht 13 hängenden Schneidmittel angeordnet sind. Von dieser Abstreifvorrichtung 47 aus läuft der Schneiddraht über eine Leerlaufrolle 48 zu zwei weiteren Mehrfachrollen 50 und 51» um welche der Schneiddraht mehrfach geführt ist. Die Mehrfachrolle 50 ist drehbar am Wagen 24 montiert, wogegen die Mehrfachrolle 5-"¹- drehbar in einer feststehenden Position im Bereich des einen Endes der Bewegungsbahn des Wagens 24 positioniert ist. Dabei liegt die Mehrfachrolle 51 bezogen auf den Wagen 24 auf einer zur Mehrfachrolle 22 gegenüberliegenden Seite. Der Schneiddraht 13 ist um die Rollen 50 und 51 ir. Form eines Flaschenzuges gewickelt, so dass sich für die Vorrichtung eine entsprechende Funktion ergibt. Von der Mehrfachrolle 51 aus läuft der Schneiddraht schliesslich über zwei weitere Leerlaufrollen und 53 zur Aufnahmespule 17. Die Führung des Schneiddrahtes gemäss der vorausstehenden Beschreibung ist lediglich als beispielsweise Führung anzusehen und kann in vielfacher Weise geändert werden, ohne dass dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.

In der Nähe der Mehrfachrolle 23 sowie der Mehrfachrolle 51 ist jeweils ein· Umkehrschalter 55 bzw. 56 angebracht. Diese Umkehrschalter 55 und 56 sind in die Erregerschaltung für den Antriebsmotor 41 eingefügt und bewirken eine Antriebsumkehr, wenn immer einer der Schalter durch das Auflaufen des 'Jagens 24 betätigt wird. Der erregte Antriebsmotor 41 bewirkt, dass der Schneiddraht 13 im Bereich der Schneidbahn angetrieben wird, um den Wagen 24 von der Mehrfachrolle 22 in Richtung , auf die Mehrfachrolle 51 bzw. umgekehrt, wenn die Drehrichtung des Motors umgekehrt ist, zu verschieben. Wenn der Antriebsmotor 41 den Sehneiddraht um die Rollenzylinder so lange transportiert hat, bis der Wagen 24,am Umkehrschalter 55 anschlägt, wird durch die Betätigung dieses Umkehrschalters der

- 7 - Drehsinn

Drehsinn des Mobors 41 umgeschaltet und damit auch die Wickel-Bewegung im Bereich der Vorrichtung 35 für dio Schneidbahn. Diese Umkehr bewirkt, dass der Wagen 24 sich in Richtung auf die Mehrfachrolle 51 verschiebt und bei der Kontaktgabe am Umschalter 56 erneut eine Umschaltung des Motordrehsinnea auslöst. Damit wird auch die Transportrichtung des Schneiddrahtss 13 im Bereich der Schneidbahn umgekehrt. Aufgrund dieses Mechanismus lässt sich die Transportrichtung des Schneiddrahtes im Bereich der Schneidebene 40 periodisch umkehren, um eine Sägewirkung auszulösen. Während dieses Vorganges wird der Schneiddraht 15 kontinuierlich von der Vorratsspule 12 abgewickelt und auf die Aufnahmespule 17 aufgewickelt. Dies erfolgt mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, obwohl sich die Richtung der Schneiddrahtverschiebung im Bereich der i Schneidbahn periodisch umkehrt. Damit wird es möglich, die Schneidebene 40 kontinuierlich mit neuem, unbenutztem Schneiddraht zu versehen.

Ein Schneidbett 60, an dem ein Materialstück bzw. Materialblock fest über der Schneidebene 4o gehalten werden kann, umfasst eine Basisplatte 61, die mit dem nicht dargestellten Rahmengestell der Schneidvorrichtung verbunden ist, sowie eine an der Basisplatte 61 mit Hilfe einer Schwalbenschwanzführung gehalterten und vertikal verschiebbaren Montageplatte 62. An dem unteren Ende dieser Montageplatte 62 ist ein Montagebett 63 angebracht, an dem ein Materialstück 64 nach unten weisend mit herkömmlichen Mitteln derart befestigt ist, dass es nach dem Schneidvorgang wieder entfernt werden kann. Die Basisplatte 61 ermöglicht eine vertikale Verschiebung des Montagebettes 63 in die Schneidebene 40 und damit des Materialblcckes 64, der zu zerschneiden ist. Obwohl die als Ausführungsbeispiel beschriebene Ausführungsform eine vertikale Verschiebung des Montagebettes vorsieht, ibt es selbstverständlich, dass das Schneidbett 60 auch derart ausgebildet sein kann, dass der Materialblock grundsätzlich an irgendeine der aus vielen parallel geführten Schneiddrähten

- 8 - gebildeten

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gebildeten Schneidbahrien /.um Zerschneiden herangeführt werden kann, wobei auch die gleichzeitige Ausnutzung mehrerer Schneidbahnen möglich ist.

Die Montageplatte 62 ist über ein Seil, das um Rollen 67 und 68 geführt ist, rr.it einem Gegengewicht 65 verbunden. Dieses Gegengewicht sorgj dafür, dass die Montageplatte .62 und das Montagebett 65 von der Schneidebene 4-0 mit geringer Kraft . weggezogen wird.. Ein mit der Basisplatte 61 verbundener Hydraulikzylinder 70 wirkt mit seinem Kolben auf die Montageplatte 62, um diese gegen die Schneidebene 4-0 zu ver- : schieben, wenn der Hydraulikzylinder über die Druckleitung 71 betätigt wird. Diese Verschiebung kann mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit erfolgen. Sobald der Flüssigkeitsdruck nachlässt, wirkt das Gegengewicht 65 auf die Montageplatte 62 und beendet die Verschiebung der Montageplatte in Richtung auf die Schneidebene, um anschliessend die Verschiebungsrichtung umzukehren und die Montageplatte von der Schneidebene wegzuverschieben. Es hat sich im Betrieb der beschriebenen Schneidvorrichtung ergeben, dass Materialblöcke mit unterschiedlichen Schrittkonfigurationen bei unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeiten bearbeitet werden können. So wird z.B. ein zylindrischer Matei-ialblock mit Schnittflächen senkrecht zur Längsachse in der Schneidvorrichtung an den oberen und unteren Randabschnitten mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit und im mittleren Bereich mit verhält=» nismässig niedriger Geschwindigkeit zerschnitten. Der Schneiddraht hat die Tendenz, einen schmalen Schnitt bei rascher ■ Schneidgeschwindigkeit und einen breiten Schnitt bei langsamer Schneidgeschwindigkeit auszuführen. Eine Schneidvorrichtung, die mit konstantem Druck arbeitet, führt somit aufgrund der unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeit zu Schnitten, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Um derartige Schnittkonfigurationen auszuschalten, ist eine weitere, in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung vorgesehen, die diese Schnittfehler kompensiert.

- 9 - Obwohl

Obwohl es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt, um einen Materialblock zu halten und gegen eine Schneidebtne 4-0 zu führen, wird angenommen, dass ein auf der Aussenseite der Sehneidbahnen angebrachtes Schneidbett 60 wesentliche Vorteile bietet. Es ist bekannt, das Schneidbett bzw. den Materialblock innerhalb des von den Schneidbahnen umgebenen Bereiches anzuordnen und nach oben in eine Schneidebene zu verschieben. Wenn jedoch das Schneidbett 60 ausserhalb des von den Schneidbahnen umschlossenen Bereiches angeordnet wird, kann die Vorrichtung für die Ausbildung der Schneidbahnen 35 wesentlich kleiner ausgeführt werden und möglicherweise nur zwei Rollenzylinder umfassen. Ferner ist es möglich, die Gesamtkonstruktion sowohl der Rollenzylinder 36 bis 38 als auch des Schneidbettes 60 wesentlich kräftiger auszuführen, womit unerwünschte und unkontrollieroare sowie auf die Schnittbildung einwirkende Verschiebungen im wesentlichen ausschaltbar sind. Ein weiterer Vorteil in der Anordnung des Schneidbettes 60 sowie des Montagebettes 63 über der Schneidebene 4-0 wird auch in der Tatsache gesehen, dass der Schneiddraht beim Abheben des zerschnittenen Materials von der Schneidebene in den Schnittfugen angesammelte Materialrückstände entfernt. Auf diese Weise werden die Schnittflächen sehr viel sauberer und- glatter, so dass weniger Nachbearbeitung notwendig ist.

Zwei Leitungen75 und 76» die jeweils im Bereich der Schnittebene 4-0 enden und am Ende mit einer Düse versehen sein können, sind am anderen Ende mit einem Versorgungsbehälter für das Schneidmittel verbunden. Dieses Schneidmittel umfasst relativ feine Teilchen, wie z.B. Karborund bzw. Silicium- , kohlenstoff od. dgl. in einem flüssigen Trägermaterial wie Glyzerin und Propylenglykol oder Wasser bzw. ähnlichen Trägermaterialien. Das Glyzerin erhöht die Viskosität des flüssigen Trägermaterials, so dass das Schneidmittel am Schneiddraht hängenbleibt und die feinen Teilchen vom Schneiddraht 13 mitgeführt am Materialstück 64 wirksam werden. Die Viskosität des flüssigen Trägermaterials ist nicht kritisch, jedoch

- 10 - sollte

sollte sie ausreichend hoch sein, um einerseits den Transport der Teilchen mit dem Schneiddraht 15 zu gewährleisten, jedoch sollte das Trägermaterial auch eine Gusreichend niedrige Viskosität haben, um andererseits zu gewährleisten, dass die Teilchen kontinuierlich vom Schneiddraht in die Schnittfuc^ eingeführt werden. Daraus folgert, dass die Viskosität des Schneidmittels an die Art des zu schneidenden Materialstückes, an die Art des flüssigen Trägermaterials und die Geschwindigkeit des Schneiddrahtes usw. anzupassen ist.

Aus Versuchen ergibt sich, dass selbst verhältnismässig harte Schneidpartikelchen während der Anwendung des Schneidmittels abgenutzt werden. Wena, wie.dies bei bekannten Maschinen dsr Fall ist, das Schneidmittel zu rasch zirkuliert und wiederverwendet wird, nimmt die Breite der Schnittfuge, wie aus Fig. 4 hervorgeht, graduell ab. Die Schneidpartikelchen haben für einen üblichen Sehneidvorgang einen Durchmesser von etwa 22/um, wobei die Schnittfugen etwa 0,15mm voneinander ent-

-2 fernt sind, wobei Toleranzen von ±1,3 x 10 mm üblich sind.

Wenn somit der mittlere Durchmesser der Schneidparti^elchen um 10% durch Abnutzung verringert wird, beträgt dieser mittlere Durchmesser weniger als etwa 20/um, wodurch die Schnittfuge so schmal wird, dass der Abstand bzw. die Dicke der geschnittenen Teilchen 0,16mm übersteigen kann. Es ist daher notwendig, dass· die mittlere Teilchengrösse während des gesamten Schneidvorganges relativ konstant gehalten werden kann. Dies ist bei einem Rezirkulationssystem durch eine genügend reichhaltige Versorgung des flüsägenbzw. breiförmigen Schneidmittels möglich, wodurch die Abnutzung der einzelnen Schneidpartikelchen unter eine bestimmte Grosse im Verlauf eines einzelnen Schneidvorgangs vermieden werden kann. So können z.B. die Leitungen 75 und 76 an einen Ver.sorgungsbe-· hälter mit etwa 20 1 breiartigem Schneidmittel angeschlossen sein, wobei diese Menge des Schneidmittels ausreicht, um die Schneidvorrichtung für etwa drei Stunden zu betätigen, ohne dass die mittlere Grosse der Schneidpartikelchen um mehr als 1% verringert wird. Selbstverständlich können die Leitungen 75 und 76 auch an einen Versorgungsbehälter angeschlossen

- 11 - sein

sein, von dem immer frisches Schneidmittel zugeführt wird, ohne dies erneut zu verwenden. Auch damit lässt sich die mittlere Grosse der Schneidpartikelchen während des Schneidvorgangs verhäitnisnässig konstant halten. In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff "frisches Schneidmittel" ein solches verstanden, das entweder überhaupt noch nicht benutzt wurde, oder zumindest noch nicht in ein und demselben Schneidvorgang. Während des Fortgangs des Sehne icivor gangs fliesst das Schneidmittel in einen e owa V-förmig ausgebildeter) Sinkbehälter 80, der unterhalb der Schneidbahnen 35 angeordnet ist. Dieser Sinkbehälter 80 kann entweder direkt über eine Leitung mit einer Rezirkulationspumpe verbunden oder ausreichend gross gestaltet sein, um während eines Sehneidvorganges das gesamte abfallende Schneidmittel aufzunehmen. Der Ausgang der Rezirkulationspumpe ist über eine Leitung mit einem Versorgungstank oder direkt mit den Leitungen 75 und 76 verbunden.

In die Schneidebene 4-0 wird über eine Düse 81 aus einem Versorgungstank frisches Wasser in die Schnoidebene 4-0 gerichtet, um die Schneidbahn und das zerschnittene Materialstück abzuwaschen. Wenn die Schneiddrähte der Schneidbahn durch den Materialblock 64- bis zu einer bestimmten Tiefe vorgedrungen sind, wird die Zufuhr des Schneidmittels über die Leitungen 75 und 76 unterbrochen und das im Sinkbehälter aufgefangene Schneidmittel für den Fall einer Wiederverwendung abgeführt. Erst anschliessend wird über die Düse 81 das Wasser zum Reinigen zugeführt. Nach dem Reinigungsvorgang wird das Montagebett 63 langsam angehoben, so dass die Sehnendbahnen beim Zurücklaufen noch eine Schneidfunktion ausüben und das über die Düse 81 zugefüurte Wasser das zerschnittene Materialstück 64- von restlichen Teilchen reinigt. Da die Rollenzylinder 36, 37 und 38 im Betrieb eine betrechtliche Menge des Schneidmittels tragen, sind diese· Rollenzylinder im Preßsitz auf Wellen aufgesetzt, die innerhalb des Rahmengestelles der Schneidvorrichtung drehbar montiert sind. Durch diese Preßsitz-Anordnung der Rollenzylinder 36, 37 und 38 auf im Rahmengestell drehbar gelagerten Wellen besteht

- 12 - wenig

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wenig oder keine Gefahr, dass das Sehneidrnittel zwischen die
Welle und die Rollerzylinder eindringt und
der Innenfläche der Rollenzylinder auslöst

Welle und die Rollerzylinder eindringt und eine Abnutzung auf :·!

Die Abstreifvorrichtungen 30 und 37 sind im wesentlichen gleichartig ausgebildet, so dass nachfolgend nur die Abstreifvorrichtung 30 näher erläutert wird. Der Schneiddraht 13 verläuft vom
Rollenzylinder 38 aus über die Leerlaufrolle 27 unter die Leerlaufrolle 26. Wenn der Wagen 24 sich in Richtung auf die Mehrfachrolle 51 verschiebt und den Umschalter 55 betätigt, wird ,' der Schneiddraht 13 von dem Rollenzylinder 38 aus durch die · Abstreifvorrichtung 30 gezogen. In dieser Abstreifvorrichtung ' ist eine erste Leitung 85 vorgesehen, über welche Gas, Luft od. ■

dgl. unter Druck zugeführt wird, und die am Ende mit einem Be- \

halter 86 für ein Druckpolster versehen ist. In diesem Behälter }

ist ein Schlitz 87 vorgesehen, der den Gasstrom auf den Schneiddraht 13 quer zu dessen Längsachse richtet. Durch diesen aus : dem Schlitz austretenden Gasstrom wird ein wesentlicher Teil · des am Schneiddraht 13 hängenden Schneidmittels entfernt, so \ dass dieses in den Sinkbehälter 18 fallen kann. Bei der rich- j tigen Ausrichtung des Gasstromes und der Verwendung eines rieh- ~\ tig eingestellten Druckes ist es möglich, in der Grössenordnung \ von 90% des Schneidmittels vom Schneiddraht 13 zu entfernen. \

Eine zweite Leitung 88, die an ihrem Ende ebenfalls mit einem

Behälter 89 für ein Gaspolster versehen ist, führt ein weiteres 5

Gas zu, das über einen Schlitz 90 als Gasstrom auf den Schneid- ι draht 13 gerichtet ist. Diese zweite Leitung ist nach der ersten

Leitung in Richtung der Drahtbewegung angeordnet, jedoch weit ;

genug davon entfernt, um sicherzustellen, dass die durch den \

aus dem Schlitz 90 austretenden Gasstrom vom Schneiddraht 13 I abfallenden Teile nicht mehr in den Sinkbehälter 80 fallen.

Die beiden Behälter 86 und 89 sind zwischen dem Rollenzylinder '

38 und der L'eerlauf rolle 27 angebracht. Die Wirkungsweise des _v

Behälters 89 mit dem ihm zugeordneten Schlitz 90 ivird später _:.

erläutert. :

- 13 - Die !

Die Leerlaufrolle 27 ist im wesentlichen von einem Gehäuse 91 umgeben, das lediglich soviel Durchgang freilässt, dass der Schneiddraht 15 von dem Rollenzylinder 38 zur Leerlaufrolle 27 und weiter zur Leerlaufrolle 26 geführt werden kann. Das Innere dieses Gehäuses ist über eine auf der Oberseite angebrachte Leitung 92 mit einem nicht dargestellten Behälter für eine Flüssigkeit verbunden, die eine wesentlich niedrigere Viskosität hat als die Viskosität des flüssigen Trägermaterials im Schneidmittel. Diese Flüssigkeit kann Wasser sein. Eine zweite Leitung 95 ist auf der Unterseite des Gehäuses 91 angebracht und steht, mit einem Sink in Verbindung. Wenn somit die Flüssigkeit, z.B. das Wasser, in das Gehäuse 91 einfliesst, wird der Schneiddraht 13 abgewaschen, wodurch auch die Viskosität der arn Schneiddraht hängenden Gemische wesentlich verringert wird. Ein weiterer Behälter 9^» der über eine Leitung 95 mit einem nicht dargestellten Gasdruckbehälter versehen ist, richtet einen Gasstrom durch einen nicht dargestellten Schlitz auf den Schneiddraht, der das Gehäuse 91 verlässt, bevor dieser mit der Leerlaufrolle 26 in Berührung koumt. Da die Viskosität des am Schneiddraht hängenden Gemisches durch das Abwaschen mit der Flüssigkeit mit niedriger Viskosität wesentlich verringert wurde, kann dieser Gasstrom aus dem Behälter 9^ im wesentlichen alle noch am Schneiddraht hängenden Teilchen des Schneidmittels entfernen. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Schneiddraht 15 kein Schneidmittel mit sich trägt und die übrigen Komponenten der Schneidvorrichtung nicht verschmutzt werden; dadurch wird sowohl die Lebensdauer des Schneiddraht es als auch die der Maschinenteile wesentlich erhöht.

Wenn der Wagen 24 seine Verschiebebewegung umkehrt und in Richtung auf die Mehrfachrolle 22 sowie den Umschalter 25 wandert, wird der Schneiddraht 15 von den Leerlaufrollen 26 und 27 in Richtung auf den Rollenzylinder 58 verschoben. Dabei verläuft der Schneiddraht erneut durch das Gehäuse 91 und damit den Behälter 89ί sowie durch den aus dem Schlitz austretenden Gasstrom, der in der Verschiebungsrichtung des Schneiddrahtes auf

- 14 - diesen

diesen auftrifft und dafür sorgb, dass die Flüssigkeit mit niedriger Viskosität von dem Sohneiddraht weitgehendst entfernt wird, so dass diese Flüssigkeit nicht bis zu den Schneidbahnen mitgenommen wird, wodurch die Viskosität des Schneidmittels in der Schneidebene verringert wird.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Schneidbettes 60' gemäss der Erfindung dargestellt. Dieses Schneidbett 60' umfasst eine Basisplatte 61', die mit einer Montageplatte 62· über eine Schwalbenschwanzführung verbunden ist und in senkrechter Richtung gegenüber der Basisplatte verschoben werden kann. Ein Montagebett 63' ist rrit dem unteren Ende der Montageplatte 62' verbunden und dient dazu, den zu zerschneidenden Materialblock an seiner Unterseite aufzunehmen. Ein an der Basisplatte angebrachter Hydraulikzylinder 70' ist mit seinem Kolben an der Montageplatte 62· befestigt und wird über ein Rohr 71' niit der Hydraulikflüssigkeit versorgt, die über ein Druckregulierventil zugeführt wird. An der Seite der Montageplatte 62' ist ein Teil 73' mit einer Nockenfläche 74' befestigt'. Diese Nockenfläche 7^' ist entsprechend dem Querschnitt des Materialblockes sowie der Art des zu zerschneidenden Materials, der Geschwindigkeit des Schneiddrahtes usw. geformt. Über einen Hebelmechanismus 77' steht die Nockenfläche 7^' mit einem Steuerglied 78' in Verbindung, wobei dieses Steuerglied ein Teil des Druckregulierventils sein kann. Wenn die Nockenfläche 7^' an dem Hebelmechanismus 77' entlangläuft, wird das Steuerglied 78* entsprechend geändert, um den Druck der in der Leitung 71' fliessenden Hydraulikflüssigkeit entsprechend zu variieren. Dadurch wird die Verschiebebewegung der Montagepiabte 62' gesteuert und relativ konstant gehalten. Die dargestellte Vorrichtung zur Steuerung der Verschiebebewegung der Montageplatte 62' kann entsprechend dem Wissen des Fachmanns Variationen und Abänderungen erfahren. Es ist z.B. möglich, dass die Einrichtung elektronische oder lichtelektrische Abtastelemente enthält, um die Verschiebung der Montageplatte festzustellen. Ferner können Fühler für die Position und/oder die Verschiebegeschwindigkeit des Materialblockes

- 15 - in

in der Schneidebene vorhanden nein. Wenn die Geschwindigkeit der Verschiebung des Materi llblockes in die Schnittebene gesteuert wird, können Schnittfehler, wie sie durch die Darstellung getcäss Pig. 5 angedeutet werden, weitgehend eliminiert werden.

Damit ist mit einer Schneidvorrichtung gemäss der Erfindung möglich, Materialblöcke oder Materialstücke sehr genau zu zerschneiden, wobei glatte und einwandfreie Schnittflächen und Schnittfugen entstehen. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass die Schnittfuge im wesentlichen in ihrer Breite konstant gehalten werden kann, wie dies in Fig 6 angedeutet ist. Damit \erlaufen auch einander gegenüberliegende Flächen der abgeschnittenen MateTialteile im wesentlichen parallel zueinander. Die Schneidvorrichtung bietet auch den Vorteil, dass das Schneidmittel von den Teilen der Maschine' ferngehalten wird, die nicht im Bereich der Schnittebene liegen. Dadurch lässt sich die Lebensdauer wesentlicher Teile der Schneidvorrichtung erheblich verlängern, was als weiterer Vorteil neben der Erzielung präziserer und gleichmässigerer Schnitte angesehen wird.

-■■•■'1ⁱ6^v - Sc hut ζ ans prü c he

Claims (4)

1. Motorola, Inc.

   Vorrichtung zum Schneiden von sprödem Material mit Hilfe eines Schneiddrahtes, der von einer Zuführvorrichtung kontinuierlich zuführbar und nach dem Gebrauch durch eine Aufnahmevorrichtung abführbar ist, und mit einem kontinuierlichen, durch eine Vielzahl von Drahtführungen zwischen der Zuführvorrichtung und der Aufnahmevorrichtung einstellbaren Drahtverlauf, wobei dieser Drahtverlauf durch zumindest eine Schneidebene geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtverlauf in der Schneidebene (40) derart über feststehende Rollen (36, 37, 38) geführt ist, dass eine Schneidbahn (35) mit einer Vielzahl von ira wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Drahtabschnitten entsteht und zumindest eine Schneidebene (40) im wesent liehen horizontal orientiert ist, dass oberhalb der Schneidebene ein Schneidbett (60) montiert ist, das eine vertikale Verschiebung eines Materialblockes (64) auf die Schneidebene zu und von dieser weg zulässt, dass Einrichtungen in Form von feststehenden und verschiebbaren Rollen (22, 23, 50, 51) vorhanden sind, mit denen der Schneiddraht im Bereich der Schneidebene mit einer hin- und hergehenden Sägebewegung antreibbar ist und dass Leitungen (751 76) vorhanden sind, um ein Schneidmittel in konstantem Fluss während des Schneidvorgangs in die Schneidebene zu bringen, wobei dieses Schneidmittel kleine feste Partikelchen eines harten Schleifmaterials mit einer relativ konstanten mittleren Grosse in einem flüssigen Trägermaterial enthält, wobei diese Grosse

   ΓαΟ1Ο9Ο-1Οο9

   der Partikelchen während des ganzen Schneidvor^anges wesentlich gleichbleibend ist.
2. 2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstreifvorrichtungen (30, 47) vorhanden sind, die auf beiden Seiten der Schneidebene (^/:i0) längs dem kontinuierlichen Drahtveriauf angeordnet sind und das Schneidmittel von dem aus der Schneide!:ene ablaufenden Schneiddraht entfernen, und dass diese Abstreifvorrichtungen einen Gasstrom abgeben, der im wesentlichen senkrecht zur Verschiebungsbewegung des Schneiddrahtes ausgerichtet ist.
3. 3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Schneidebene C 40) ein Sinkbehälter (80) angeordnet ist. in welchen während des Schneidvorgangs das benutzte Schneidmittel fällt, und dass zumindest ein Teil der Abstreifvorrichtungen sich über diesem Sinkbehälter befindet, so dass die von dem Gasstrom vom Schneiddraht gelösten Partikelchen in den Sinkbehälter fallen.
4. 4. Schneidvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichn et, dass Einrichtungen (60) vorhanden sind, die den sich ändernden Druck zwischen dem zu schneidenden Materialblock und dem Schneiddraht während des Schneidvorgangs über Abtastvorrichtungen (73*, 74', 77') feststellen und diesen Druck über ein Steuerglied (78') derart steuern, dass eine im wesentlichen gleichförmige Schnittfuge entsteht.