DE8901950U1 - Vorrichtung zur Rand- bzw. Kantenbearbeitung insbesondere großflächiger Sandwich-Panels - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Edgar Lins European Patent Attorneys

Hans Schmidlin Anwaltsakte Brüelweg 47 708-15 DE-2

CH-4147 Aesch

Datum

16. Februar 1983

Vorrichtung zur Rand- bzw. Kantenbearbeitung insbesondere großflächiger Sandwich-Panels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rand- bzw. Kantenbearbeitung insbesondere großflächiger Sandwich-Panels, deren Kern beidseitig durch dünne Deckbleche abgedeckt ist, als Vorbereitung für eine nachfolgende Verformung oder Faltung des Panels.

Bei Sandwich-Panels mit z.B. wabenartig ausgebildetem Kern bietet sich für die Verformung, z.B. zur Bildung eines Kantenabschlusses, die Falttechnik an. Hierfür ist es erforderlich, das zu biegende Deckblech, das z.B. dünner als 1 mm sein kann, an der Sollbiegelinie anzufrasen. Diese Anfräsung ist wegen der dünnen Blechstärke aber auch wegen der diversen Toleranzen im Sandwich-Panel selbst (Deckbleche, Leim-, Klebeschicht- und Wabenkernhöhe) heikel und empfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, mit der sich unter Vermeidung aufwendiger Bearbeitungsanlagen schnell, rationell und sicher eine Rand- bzw. Kantenbearbeitung von Sandwich-Panels durchführen läßt.

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f? 3300 Braunschweig Bundesrepublik Deutschland

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen entlang einer Führung verschiebbaren Schlitten, auf dem eine Ritzsäge sowie eine dieser nachgeschaltete Räumsäge angeordnet sind, wobei die Ritzsäge ein in einer zumindest angenähert vertikalen Schnittebene liegendes Sägeblatt aufweist zur Erzeugung einer Ritznut exakt definierter Tiefe in der dem Kern zugewandten Innenseite eines Deckbleches im Bereich einer vorgesehenen Biegelinie, während die Raumsäge zum Abtrennen eines für einen Faltvorgang zu entferndenden Panelteils mit einem in e'ner Horizonta!ebene liegenden Sägeblatt bestückt ist, das gegenüber dem Ritzsägeblatt um die Ritznuttiefe höher eingestellt ist.

Hit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, im Bereich der vorgesehenen Soll-Biegelinien Ritznuten mit exakt definierter Ritztiefe einzufräsen und dabei alle bei einem Sandwich-Panel zwangsläufig auftretenden Dickentoleranzen auszugleichen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlaubt das nachträgliche Biegen und/oder Abkanten des Sandwich-Panels ohne Zuhilfenahme von kostenintensiven Biege- bzw. Abkantmaschinen oder Rollformmaschinen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtungen labt eine kostengünstige Produktion von Sandwich-Panels im Großformat zu, da die Vorrichtung unmittelbar auf bzw. an dem Sandwich-Panel angesetzt werden kann. Bei herkömmlichen Verfahren zur Bildung eines Randabschlusses aus dem durchgehenden Sichtblech werden vorgeformte, z.B. vor dem Verkleben abgekantete Sichtbleche (sogenannte Kuchenbleche) zu Sandwich-Panels verklebt. Dies bedingt aber zwangsläufig eine auftrage- und positionabezogene Produktion der Panels auf z.B, genaue Abmessungen. Hieraus ergeben sich Nachteile hinsichtlich des Platzbedarfs bei Lagerung und Transport der vorgeformten Sichtbleche; zum Klebstoffauftrag lassen sich keine Walzemauftragsmaschinen ein-

setzen; eine maschinelle Verarbeitung, insbesondere Verklebung, ist schwierig) das Kernmaterial muß sehr genau zugeschnitten und vorbereitet werden; Verpreesung und Aushärtung können nur positionsbezogen durchgeführt werden, da jeweils gleiche Panelabmessungen wegen gleichmäßiger Flächenpressung erforderlich sind.

Demgegenüber läßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kostengünstige und maschinelle Vorfertigung insbesondere großformatiger Sandwich-Panels zu, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachträglich unter Berücksichtigung der Verschnittoptimierung auftragsbezogen mit Kantenabschlüssen bzw. Abkantungen in der Panelfläche versehen werden können, wobei die Kantenabschlüsse und Abkantungen eine jeweils durchgehende Blechoberfläche aufweisen. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchzuführende örtliche Schwächung des Bleches ergibt eine Sollbiegestelle, die zu einer definierten Biegekante sowie einem definierten, sehr kleinen Biegeradius führt, wobei das Abkanten selbst ohne großen maschinellen Aufwand durchgeführt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Aueführungsformen der Erfindung sehematiseh dargestellt. Es zeigern

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Sandwich-Panel mit

drei angedeuteten Ritzsägen; 10

Figuren 2 bis 4 drei verschiedene Beispiele für einen

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eines Sandwich-Panels;

Figur 5 in vergrößertem Haßstab die Einzelheit X aus

Figur 1;

Figuren 6 und 7 abgewandelte Ausführungsformen in einer

Darstellung gemäß Figur 5; 20

Figuren 8 und 9 zwei Bearbeitungsbeispiele;

Figur 10 in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Rand- bzw. Kantenbearbeitung;

Figur 11 die Vorrichtung gemäß Figur 10 in Stirnansicht; Figur 12 die Vorrichtung gemäß Figur 10 in Draufsicht;

Figur 13 in abgewandelter Ausführungsform eine Vorrichtung

in Stirnansicht;

Figur 14 die Vorrichtung gemäß Figur 13 in Seitenansicht; Figur 15 die Vorrichtung gemäß Figur 13 in Draufsicht und

Figuren 16 bis 18 eine abgewandelte Ausführungsform in

einer Darstellung gemäß den Figuren 13 bis 15.

In Figur 1 sind drei Ritzsägen 1,2,3 schematisch angedeutet, die in ein Sandwich-Panel 4 einschneiden, dessen Kern 5 beidseitig durch dünne Deckbleche 6,7 abgedeckt ist. Wird ausschließlich mit der Ritzsäge 1 in der dem Kern 5 zugewandten Innenseite des in Figur 1 unten liegenden Deckblechs S -Sm Bereich eiⁿor v^r^eeehe— nen Biegelinie eine Ritznut 8 mit exakt definierter Tiefe a erzeugt (siehe Figur 5) - wobei die Ritzsäge 1 zuvor das in Figur oben liegende Deckblech 7 sowie den Kern 5 durchtrennt - , dann läßt sich nach dem Entfernen des entsprechend abgetrennten Panelteils 9 der freie Rand des unteren Deckblechs 6 um die eine Soll-Biegekante bildende Ritznut 8 zu einer Abkantung 10 nach oben falten (siehe Figur 2). Werden mit den Ritzsägen 1,2 zwei Ritznuten 8 erzeugt, läßt sich nach Entfernung des abgetrennten Panelteils ein Kantenabschluß gemäß Figur 3 falten. Bei Erzeugung noch einer dritten Ritznut 8 ergibt sich für einen Kantenabschluß die in Figur 4 dargestellte Faltmöglichkeit.

Figur 5 läßt ein in einer vertikalen Schnittebene angeordnetes und spitz verzahntes Ritzsägeblatt 2 erkennen, dessen Spitzenwinkel CC vorzugsweise etwas größer ist als der angestrebte Abkantwinkel. Der Schnittkreis dieses Ritzsägeblattes weist von der in Figur 5 nicht dargestellten Auflagefläche für das Sandwich-Panel einen lichten Abstand c auf.

Figur 6 läßt ein Ritzsägeblatt 1,2,3 erkennen, dessen Sägezahnspitzen 11 gebrochen sind, wobei die Brechung etwa 1/10 bis 5/10 der Stärke b des Ritzsägeblattes betragen kann. 35

Das in Figur 7 dargestellte Ritzsägeblatt 12 liegt in einer aur Vertikalen leicht geneigten Ebene und ist wechselverzahnt ausgebildet .

Der Figur 8 läßt sich entnehmen, daß die halbe Stärke b des Ritzsägeblattes 1,2,3, dem anzustrebenden Freiraum 13 (siehe Figur 2) zwischen dem nicht eingeritzten Deckblech 7 und der Ablrant.nntt 10 ontanrlrht-. nas fZlo-ir-ho IBRi- Tfirrrtr" Q -FHt- ein «itr- Voi·.

tiVialen leicht geneigtes Ritzsägeblatt 12 erkennen.

Die in Figuren 10 bis 12 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Schlitten 14, der sich über Rollen 15 auf der für das Sandwich-Panel 4 vorgesehenen Auflagefläche 16 horizontal verschiebbar abstützt. Die Verschiebung des Schlittens 14 erfolgt entlang einer Führung, die gemäß Figur 11 eine fest mit der Panel-Auflagefläche 16 verbindbare Schiene 17 sein kann, die gemäß Ausführungsbeispiel eine C-Schiene ist, in die die Schiene hintergreifende Führungszapfen 18 des Schlittens 14 eingreifen. Dabei werden die Führungszapfen 18 vorzugsweise durch Kugellager gebildet. Der Schlitten 14 ist auf seinem Umfang durch Schürzen 19 angedichtet gegenüber der genannten Auflagefläche 16=

Auf dem Schlitten 14 sind eine Ritzsäge 20 sowie eine dieser nachgeschaltete Räumsäge 21 angeordnet. Der Motor 22 der Ritzsäge 20 ist auf dem Schlitten 14 höhen- und seitenverstellbar angeordnet (siehe die Bewegungspfeile in Figur Hl} und ist bestückt mit einer horizontalen, fliegend gelagerten Werkzeugwelle 23, auf der gemäß Ausführungsbeispiel drei Ritzsägeblätter 1,2,3 montiert sind, zwischen denen auswechselbare Distanzringe 24 vorgesehen sind.

Die zum Abtrennen des für einen Faltvorgang su entfernenden

Panelteils 9 vorgesehene Räumsäge 21 umfaßt einen Motor 25, der höhen- und seitenverstellbar auf dem Schlitten 14 angeordnet ist (siehe Bewegungspfeile in den Figuren 10 und 11) und mit einem in einer Horizontalebene liegenden Sägeblatt 26 bestückt ist. Letzteres ist gegenüber den jeweils gleichen Durchmesser aufweisenden Ritzsägeblättern 1,2,3 um die Ritznuttiefe a höher eingestellt (siehe Figur 10).

Die Vorrichtung gemäß den Figuren 10 bis 12 dient zur Kantenbearbeitung eines Sandwich-Panels 4, um anschließend eine Faltung gemäß Figur 4 vornehmen zu können. Da die Vorrichtung mit drei Ritzsägeblättern 1,2,3 bestückt ist, können die Anfräsungen zur Bildung der gewünschten Soll-Biegelinien in einem Arbeitsgang ausgeführt werden. Die der Ritzsäge 20 nachgeschaltete Räumsäge 21 räumt zugleich das Kernmaterial zusammen mit der Panel rückseite von dem zu biegenden Sichtblech (unteres Deckblech in den Figuren 1 bis 4 und 11) in einem einzigen Arbeitsgang sauber ab. Das Ritzsägeblatt bzw. die im Ausführungebeispiel vorgesehenen drei Ritzsägeblätter 1,2,3 sind um die Einritztiefe a tiefer eingestellt als das Räumsägeblatt 26, das theoretisch auf die Höhe des abzukantenden Deckbleches 6 eingestellt wird. Die Einritztiefe a beträgt z.B. 50 % der Stärke dee Deckbleches 6.

Did Räumeäge 21 wird vorzugsweise durch einen elektronisch in der Geschwindigkeit regelbaren Motor 25 angetrieben, dessen Drehrichtung vorzugsweise gegen die Vorschubrichtung 27 der Vorrichtung gerichtet Let, damit die Späne nach hinten geschleudert werden und nicht in dem noch abzutrennenden Kernmaterial zu Stauungen führen können.

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Das Sandwich-Panel 4 kann zu seiner Bearbeitung auf der Auflagefläche 16 z.B. über Vakuum fjstgesaugt werden. Weist: die Vorrichtung keine Verstelleinrichtungen für die Sägen 20,21 auf, so muß das zu bearbeitende Sandwich-Panel 4 hinsichtlich der erforderlichen Randabstände der Anritzungen gegenüber der Schiene 17 exakt ausgerichtet und dann festgelegt werden. Diese exakte vorherige Ausrichtung ist dann nicht notwendig, wenn eine entsprechende Einstellung durch Justierung der Sägen 20,21 vorgenommen werden kann.

Die am Schlitten 14 vorgesehenen Schürzen 19 können z.B. Bürsten sein, die den Schlitten gegenüber der Auflagefläche 16 abdichten, damit keine Sägespäne auf der Lauffläche für den Schlitten zurückbleiben, was zu einer Beeinträchtigung der Höheneinstellung der Sägen führen könnte. Zusätzlich könnte der Schlitten 14 noch mit einer Späneabsaugvorrichtung bestückt sein.

Die Ausbildung der Führungszapfen 18 als Kugellager hat den Vorteil, daß sich diese Kugellager an den Seitenflanken der C-Schiene abstützen können, wodurch ein Absetzen von Spänen verhindert wird, die die Genauigkeit der seitlichen Führung beeinträchtigen könnten.

Bei den Ritzsägeblättern ist die Sägezahnform vorzugsweise den abzukantenden Winkein anzupassen. Dabei kann der Spitzenwlnkelca.

einige Grade größer sein als der angestrebte Abkantwiftkel, um Überdehnungen des Deckbleches 6 Ln Anritzbereich während des Abkantevorganges zu verhindern. Um noch definiertere Biegeradien zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Sägezahnspitzen 11 über eine Strecke von wenigen zehntel Millimetern gebrochen wird.

Der zuvor bereits erläuterte Freiraum 13 dient dazu, die Abkantung leicht zu überbiegen, damit der gewünschte Winkel erreicht

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wird. Außerdem erhält man dadurch einen eindeutig definierten Abstand für die Dimensionierung einer ggf. notwendigen Versiegelung des Panels.

Spitz verzahnte Ritzsägeblätter sind vor allem bei einer exakt

lotrechten Schnittebene und insbesondere bei Anwendung mehrerer Ritzsägeblätter 1/2,3 auf einer Werkzeugwelle 23 zweckmäßig. Ritzsägeblätter 12 mit Wechselverzahnung (siehe Figur 7) warden in zur Lotrechten leicht geneigter Stellung eingesetzt um zu gewährleisten, daß jeweils nur eine Zahnspitze die Anritzung im Deckblech erzeugt. Durch diese Schrägstellung des Ritzsägeblattes 12 wird der oben beschriebene Abstand von b/2 geometrisch bedingt automatisch erreicht. Bei Verwendung wechselverzahnter Ritzsägeblätter kann aber die Werkzeugwelle 23 der Ritzsäge 20 jeweils nur mit einem Ritzsägeblatt 12 bestückt werden.

Die Figuren 13 bis .15 zeigen für die Vorrichtung eine Alternativlösung, bei der die Sägen von unten arbeiten. Der Schlitten 14 liegt hier auf der Sichtfläche 28 des Sandwich-Panels 4 auf, das somit gegenüber dem Beispiel gemäß den Figuren 10 bis 12 umge kehrt aufgelegt wird. Der Schlitten 14 wird seitlich an der Panelkante geführt. Dieser seitliche Führungsanschlag kann auf den jeweils gewünschten Randabstand der zu erzeugenden Einritzung eingestellt werden. Bei fixer Ausbildung des Anschlages müssen die Sägen seitlich verschiebbar angeordnet sein. Der Ritzsägen motor 22 ist nur mit einem Ritzsägeblatt 1 bestückt und kann des halb gemäß der gestrichelten Darstellung verschwenkbar angeordnet werden, damit ein gegenüber der Vertikalen geneigt auegerichtetes Ritzsägeblatt Verwendung finden kann.

Bei freistehender Werkbank und ausreichend großem Sandwich-Panel können die Anritzungen mit dieser Alternativlösung ohne weitere

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Einstellung und Ausrichtung von Anschlägen und/oder ohne Verdrehen und Positionieren des Sandwich-Panels vorgenommen werden. Ein Verkratzen der delikaten Paneloberfläche (der späteren Sichtfläche) durch Sägespäne o.dergl. läßt sich bei dieser Alternativlösung weitgehend vermeiden, da aufgrund der Bearbeitung von unten die Späne unmittelbar nach unten fallen.

Die Figuren 16 bis 18 zeigen eine Vorrichtung, die im wesentlichen der der Figuren 13 bis 15 entspricht, wobei lediglich der Ritzsägenmotor 22 mit drei Ritzsägeblättern 1,2,3 bestückt ist und daher nicht um eine horizontale Drehachse verschwenkt werden kann.

20

Gr/Gru. 25

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Claims (1)

1. Vorrichtung zur Rand- bzw. Kantenbearbeitung insbesondere großflächiger Sandwich-Panels (4>, deren Kern (5) beidseitig durch dünne Deckbleche (6,7) abgedeckt ist, als Vorbereitung für eine nachfolgende Verformung oder Faltung des Panels, gekennzeichnet durch einen entlang einer Führung verschiebbaren Schlitten (14), auf dem eine Ritzsäge (20) sowie eine dieser nachgeschaltete Räumsäge (21) angeordnet sind, wobei die Ritzsäge (20) ein in einer zumindest angenähert vertikalen Schnittebene liegendes Sägeblatt (1,2,3, 12 ) aufweist zur Erzeugung einer Ritznut (8) exakt definierter Tiefe (a) in der dem Kern (5) zugewandten Innenseite eines Deckbleches (6) im Bereich einer vorgesehenen Biegelinie, während die Räumsäge (21) zum Abtrennen eines für einen Faltvorgang zu entfernenden Panelteils (9) mit einem in einer Horizontalebene liegenden Sägeblatt (26) bestück+: ist, das gegenüber dem Ritzsägeblatt (1,2,3,12) um die Ritznuttiefe (a) höher eingestellt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzsägeblatt (1,2,3) spitz verzahnt ist.

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D-3300 Braunschweig Bundesrepublik Deutschland

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel ( cC ) des Ritzsägeblatts (1,2,3) etwas größer ist als der angestrebte Abkantwinkel.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzsägeblatt (12) in einer zur Vertikalen leicht geneigten Ebene liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzsägeblatt (12) wechselverzahnt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnspitzen (11) gebrochen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die halbe Stärke (b) des Ritzsägeblattes (1,2,3,12) dem anzustrebenden Freiraum (13) zwischen dem nicht eingeritzten Deckblech (7) und der Abkantung (10) entspricht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet., daß der Schlitten (14) eine horizontale, fliegend gelagerte Werkzeugwelle (23) aufweist zur Aufnahme mehrerer Ritzsägeblätter (1,2,3).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkzeugwelle (23) zwischen den Ritzsägeblättern (1,2,3) auswechselbare oder verstellbare Distanzringe (24) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (22) der Ritzsäge (20)

höhen- und/oder seitenverstellbar auf dem Schlitten (14) angeordnet igt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (25) der Räumsäge (21) höhen- und/oder seitenverstellbar auf dem Schlitten (14) angeordnet ist.

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gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) auf der für das Panel (4) vorgesehenen Auflagefläche (16) verschiebbar aufliegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitten (14) über Rollen (15) auf der Panel-Auflagefläche (16) abstützt.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für den Schlitten (14) eine fest mit der Panel-Auflagefläche (16) verbindbare Schiene (17) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (17) eine C-Schiene ist, in die die Schiene (17) hintergreifende Führungszapfen (18) des Schlittens (14) eingreifen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungszapfen (18) Kugellager sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) auf seinem Umfang abgedichtet ist gegenüber der genannten Auflagefläche (16).

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18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch eine Späneabsaugeinrichtung.

19. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) auf der Sichtfläche (28) des Panels (4) aufliegt und die Ritz- und Räurasäge (20,21) von unten arbeiten.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) seitlich an der Panelkante geführt und angeschlagen ist.

Lins