DE19800522C2 - Verfahren zum Trennen eines allgemein quaderförmigen Blocks aus Hartschaum in mehrere gleiche Stücke, die jeweils zwei gekrümmte, gleichmäßig beabstandete Flächen aufweisen, und zugehörige Vorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine zugehörige Vor­ richtung gemäß den Ansprüchen 3 oder 4.

Bogenförmig gekrümmte Hartschaumstücke werden zur Iso­ lierung von Tonnengewölben im Bauwesen benötigt. Es ist aus dem praktischen Betrieb bekannt, bogenförmige Hart­ schaumplatten mit Hilfe einer NC-gesteuerten Maschine mit einem elektrisch erwärmten Draht einzeln auszuschnei­ den. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es sehr zeit­ raubend ist, da jeweils nur ein Stück herstellbar ist und dann Maschine und Werkstück neu positioniert werden müssen. Außerdem ist die zugehörige NC-Maschine sehr teuer.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren zu geben, mit dem bogenförmige Hartschaumplatten in einer Vielzahl gleichzeitig und kostengünstig her­ stellbar sind.

Weiter ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich­ tung anzugeben, mit der das Verfahren mit einfachen Mit­ teln kostengünstig durchführbar ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs 1, bzw. mit einer Vorrichtung mit den Merkma­ len des Patentanspruchs 3 oder alternativ des Anspruchs 4.

Dadurch, daß gleichzeitig mehrere, gleichmäßig beabstan­ dete Drähte mit gleicher Geschwindigkeit beginnend auf einer der geraden Flächen des Blocks unter Ausführung einer vorwählbaren Krümmung bis zu der gegenüberliegen­ den geraden Fläche des Blocks geführt werden, können mit ganz geringem Verschnitt aus einem Block schnell mehrere bogenförmige Stücke mit ausreichender Genauigkeit er­ zeugt werden. Es hat sich bei praktischem Versuchen ge­ zeigt, daß bei einem Krümmungsradius von 10 m die maxi­ male Abweichung von der idealen Kreisform nur zwischen 1 und 2 mm beträgt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens ist vorgesehen, daß beginnend auf der einen geraden Fläche des Blocks zunächst die Drähte schräg in den Block geführt werden, wobei ein Winkel α der Schrägung vorwählbar ist und wobei die so erzeugten Flächen eben sind und in ihrer Ausdehnung jeweils einer Stirnfläche eines zu erzeugenden bogenförmigen Stücks entsprechen, worauf die Drähte an diesen Flächen zurück­ geführt werden und sodann unter Ausführung der vorwähl­ baren Krümmung bis zu der gegenüberliegenden geraden Fläche des Blocks geführt werden. Diese Ausgestaltung des Verfahrens hat den Vorteil, daß die so erzeugten Bogenstücke aneinander zur Erzeugung eines Kreisbogens gesetzt werden können. Die sonst erforderliche Zuschnei­ dung mindestens der einen Stirnseite nach der Ausführung des Bogenschnitts kann somit entfallen. Der Winkel α wird so eingestellt, daß sich eine kontinuierliche Kreis­ form ergibt.

Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens weist eine allgemein rechteckige, ebene Grund­ platte auf, von deren Ecken jeweils eine Säule senkrecht aufragt, wobei jeweils die beiden Säulen, die sich an der längeren Seite der Grundplatte gegenüberliegen, durch eine Strebe verbunden sind, die in ihrer Höhe an den Säulen einstellbar und arretierbar ist, wobei sich jeweils zwischen einer Strebe und der darunter befindli­ chen Kante der längeren Seite der Grundplatte zwei gleichmäßig beabstandete Federstahlbänder erstrecken, die mit ihren Enden einerseits an der Strebe und anderer­ seits an der Kante schwenkbar befestigt sind, und mit einem rechteckigen Rahmen, dessen beiden längere Seiten mit mehreren, gleichmäßig beabstandeten elektrisch er­ wärmbaren Drähten verbunden sind und der an seinen län­ geren Seiten jeweils zwei Rollenapparate aufweist, mit denen er entlang den Federstahlbändern führbar ist, wo­ bei die vier Federstahlbänder durch Verstellen der Höhe der Streben über der Grundplatte in jeweils eine gleich­ mäßige Bogenform krümmbar sind. Es hat sich in Versuchen gezeigt, daß Federstahlbänder mit etwa 50 mm Breite für diesen Zweck sehr geeignet sind, wobei sich die im prak­ tischen Betrieb auftretenden Krümmungen leicht einstel­ len lassen.

Eine Vorrichtung zur Ausführung der bevorzugten Ausge­ staltung des Verfahrens weist eine allgemein rechtecki­ ge, ebene Grundplatte auf, von deren Ecken jeweils eine Säule senkrecht aufragt, wobei jeweils die beiden Säu­ len, die sich an der längeren Seite der Grundplatte ge­ genüberliegen, durch eine Strebe verbunden sind, die in ihrer Höhe an den Säulen einstellbar und arretierbar ist, wobei sich zwischen jeweils einer Strebe und der darunter befindlichen Kante der längeren Seite der Grund­ platte zwei gleichmäßig beabstandete Federstahlbänder er­ strecken, die mit ihren Enden einerseits an der Strebe und andererseits an der Kante schwenkbar befestigt sind, und mit einem ersten rechteckigen Rahmen, der an seinen längeren Seiten jeweils zwei Rollenapparate aufweist, mit denen er entlang den Federstahlbändern führbar ist, wobei die vier Federstahlbänder durch Verstellen der Höhe der Streben über der Grundplatte in jeweils eine gleichmäßige Bogenform krümmbar sind, und mit einem zwei­ ten rechteckigen Rahmen, der zwei parallel zu den länge­ ren Seiten verlaufende Längsstreben aufweist, die mit mehreren, gleichmäßig beabstandeten elektrisch erwärmba­ ren Drähten verbunden sind, wobei der erste Rahmen gegen­ über dem zweiten Rahmen durch mehrere gleichartige, je­ weils zwischen den Längsseiten des ersten und zweiten Rahmens gelenkig angebrachte Stellglieder in dem vorwähl­ baren Winkel α verschwenkbar und arretierbar ist, wobei diese Stellglieder jeweils zwei ineinander schiebbare Rohre aufweisen mit einem Federelement, das die beiden Rohre bis in eine Endstellung auseinander drückt. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei Beginn des Trennvor­ gangs zunächst die Schrägung der Stücke dadurch durchge­ führt wird, daß die beiden Rahmen relativ zueinander be­ wegt werden, wodurch die Drähte eine gerade Bewegung aus­ führen und die Frontflächen schneiden. Diese Bewegung kann von Hand ausgeführt werden, ebenso wie die nachfol­ gende bogenförmige Bewegung. Durch die Federn drückt sich der erste Rahmen von dem zweiten Rahmen wieder ab und kehrt in seine Ausgangslage zurück. Anschließend wird die bogenförmige Schnittführung durchgeführt.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Stellglieder jeweils mit dem dickeren der beiden Rohre schwenkbar um einen Bolzen an dem ersten Rahmen und mit dem dünneren der beiden Rohre schwenkbar an dem zweiten Rahmen befestigt sind, wobei das dünnere Rohr jeweils eine U-Form mit verschieden langen Schenkeln aufweist, wovon der längere unter Zwischenlage einer Spiralfeder in das dickere Rohr einschiebbar ist und der kürzere an seinem freien Ende einen Querbolzen zur schwenkbaren Befestigung trägt.

Die Verschwenkbarkeit um den vorwählbaren Winkel α ist leicht dadurch herstellbar, daß zwischen dem Rahmen und dem Stellglied ein Hebel angeordnet ist, der einstellbar arretierbar ist.

Um die Rollen leicht auf der Grundplatte positionieren zu können, ist zweckmäßig vorgesehen, daß auf der Grund­ platte eine Rollenbahn mit in ihrem Abstand verstellba­ ren Rollen zur Auflage eines Blockes befestigt ist. Die Rollen sind deswegen verstellbar, damit beim Ausführen des Bogenschnittes die Drähte nicht auf eine Rolle, son­ dern auf den Zwischenraum zwischen zwei Rollen treffen.

Zweckmäßig weist der Rollenapparat zwei beabstandete Rol­ len auf, auf denen die eine Seite des Federstahlbandes läuft, und eine dazwischen federbelastet angeordnete Rol­ le, auf der die andere Seite des Federstahlbandes läuft, und zwei rechtwinklig dazu angeordnete Rollenpaare, zwi­ schen denen die Kanten des Federstahlbandes geführt ist. Damit ist eine leichte und sichere Führung des Rahmens an den Federstahlbändern gegeben.

Zweckmäßig ist neben jeder Säule eine Gewindespindel an­ geordnet, und die Strebe weist eine zugehörige Gewinde­ bohrung auf, durch die die Gewindespindel zur Höhenver­ stellung der Strebe geführt und mit Muttern arretierbar ist, wobei die Säule glatt ist und die Strebe in einer Bohrung gleitend geführt ist. Damit ist eine stabile und sichere Konstruktion gegeben.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung wird nach­ folgend anhand einer Zeichnung erläutert. Sie zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Blockes aus Hartschaum, in

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung, in

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Rollenbahn im Aus­ schnitt, in

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung A von Fig. 3, in Fig. 5 einen Rollenapparat, in

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung B von Fig. 5, in

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen ersten Rahmen, in

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Stellgliedes, in

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Stellgliedes, und in

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen zweiten Rahmen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Block 1 darge­ stellt, der in der Figur oben eine ebene Fläche 4 und gegenüberliegend eine ebene Fläche 5 aufweist. Die Be­ zugszahl 2 bezeichnet mehrere bogenförmige Stücke, die aus dem Block 1 auszuschneiden sind. Es sind in der Fig. 1 nur drei Stücke 2 dargestellt. Der Schnitt wird nun so ausgeführt, daß beginnend auf der Fläche 4 in einem Winkel α gleichzeitig in den Block eingeschnitten wird und darauf die Drähte ohne zu schneiden wieder auf ihren Ausgangspunkt zurückkehren, was durch den Doppel­ pfeil verdeutlicht wird. Darauf wird in Pfeilrichtung entlang einer gekrümmten Fläche 3 geschnitten.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in Seitenansicht mit einer ebenen Grundplatte 10, von deren vier Ecken jeweils eine gleich hohe glatte Säule 11 aufragt, neben der in Rich­ tung zum Inneren der Grundplatte 10 entlang ihrer Längs­ kante eine Gewindespindel 21 angebracht ist. Jeweils zwei Säulen sind mit einer Strebe 12 verbunden, die je­ weils eine Bohrung aufweist, mit der sie entlang der Säu­ le 11 auf- und abgleiten kann. Weiter weist die Strebe 12 eine Gewindebohrung zum Eingriff mit der Gewindespin­ del 21 auf, wobei die vorwählbare Höhe mit Hilfe zweier nicht bezeichneter Muttern arretierbar ist.

An der Strebe 12 einerseits und an der Grundplatte 10 andererseits sind zwei Federstahlbänder 13 gelenkig be­ festigt. Durch Verstellung der Höhe der Strebe 12 und anschließender Arretierung werden die Federstahlbänder 13 in eine vorwählbare Krümmung gebracht. An den beiden Federstahlbändern 13 und auch auf den beiden gegenüber­ liegenden, hier nicht sichtbaren Federstahlbändern 13 gleitet ein erster Rahmen 16 mit rechteckigem Umriß mit Hilfe von insgesamt vier Rollenapparaten auf und nieder, wobei diese Rollenapparate aus Gründen der Übersichtlich­ keit in der Fig. 2 nicht dargestellt sind. An dem er­ sten Rahmen 16 ist ein zweiter Rahmen 17 mit insgesamt vier Stellgliedern 18 befestigt, die jeweils zwischen den Längsstreben des ersten und zweiten Rahmens angeord­ net sind.

Auf der Grundplatte 10 ist eine Rollenbahn 20 befestigt, auf der ein hier nicht gezeichneter Block positionierbar ist. Von den Rollen sind nur zwei angedeutet.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Rollenbahn 20, wobei zwei Rollen 201 erkennbar sind, deren Achsstummel zwischen zwei Streben 202 liegen, die mit nicht bezeich­ neten Klammern verbunden sind.

In der Figur ist erkennbar, daß jede Rolle 201 zwischen diesen beiden Streben 202 hin und her schiebbar ist.

Fig. 5 zeigt einen Rollenapparat 15, der zwei Rollen 151 aufweist, die drehbar in einer nicht bezeichneten Strebe gelagert sind. Etwa in der Mitte dieser Strebe ragt eine weitere nicht bezeichnete Strebe auf, die eine Rolle 152 trägt. Weiter sind zwei Rollenpaare 153 erkenn­ bar. Das Federstahlband 13 läuft auf den Umfangsflächen der Rollen 151 und 152 ab, und wird zwischen den Umfangs­ flächen der Rollenpaare 153 jeweils an den Kanten ge­ führt.

Fig. 6 zeigt in Ansicht von Richtung B den Aufbau des Rollenapparates 15 mit den Rollen 151 und 152 und den Rollenpaaren 153, zwischen denen das Federstahlband 13 verläuft. Die Rolle 152 wird durch eine nicht gezeigte Feder, die in dem Gehäuse an der Strebe angebracht ist, auf das Federstahlband gedrückt. Die rechte äußere Flä­ che der Strebe, die in der Fig. 6 nach rechts außen weist, ist die Anschlagfläche an dem ersten Rahmen 16, wobei sie vorzugsweise durch Verschweißen befestigt ist.

Fig. 7 zeigt den ersten Rahmen 16, wobei dessen Recht­ eckform gut erkennbar ist. Die eben erwähnte Befesti­ gungsfläche für den Rollenapparat 15 ist mit 161 gekenn­ zeichnet. Von den beiden Längsstreben des ersten Rahmens 16 ragen insgesamt vier Bolzen 162 auf, die zur schwenk­ baren Aufnahme des Stellgliedes 18 dienen.

Fig. 8 zeigt das Stellglied 18, wobei ein dickeres Rohr 181 dargestellt ist, in dessen Inneren eine Spiralfeder 183 angeordnet ist. Diese Spiralfeder 183 drückt auf ein dünneres Rohr 182, das nach außen U-förmig abgebogen ist und einen Querbolzen 185 zum Eingriff in die Bohrung im zweiten Rahmen 17 trägt. Am freien Ende trägt das dicke­ re Rohr 181 eine Bohrung 184, die mit dem Bolzen 162 in Eingriff bringbar ist. Der Pfeil neben der Fig. 8 zeigt die Zusammendrückungsrichtung des Steilgliedes an, mit dem der Schrägschnitt in den Block 1 durchgeführt wird.

Fig. 9 zeigt die Vorderansicht des Stellgliedes 18 mit der Bohrung 184, dem dickeren Rohr 181 und dem dünneren Rohr 182.

Fig. 10 zeigt in Draufsicht den zweiten Rahmen 17, wel­ cher ebenfalls Rechteckform aufweist, wobei neben seinen Längsstreben zwei Längsstreben 19 angeordnet sind, zwi­ schen denen sich die elektrisch erwärmbaren Drähte 14 erstrecken, von denen drei dargestellt sind. Es versteht sich, daß die gesamte Breite des Rahmens 17 mit Drähten 14 bespannt sind, wobei diese elektrisch isoliert gegen Masse sind und eine Stromzuführung aufweisen, die hier nicht dargestellt ist. Die strickpunktierten Linien an den Längsstreben des zweiten Rahmens 17 sind die Bohrun­ gen zum Eingriff mit dem Querbolzen 185.

Claims (8)

1. Verfahren zum Trennen eines allgemein quaderförmigen Blocks (1) aus Hartschaum, vorzugsweise expandiertem Polystyrol, in mehrere gleiche Stücke (2), die je­ weils zwei bogenförmig gekrümmte, gleichmäßig beab­ standete Flächen (3) aufweisen, wobei diese Flächen durch Führen eines elektrisch erwärmten Drahtes durch den Block (1) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere, gleichmäßig beabstandete Drähte mit gleicher Geschwindigkeit beginnend auf einer (4) der geraden Flächen des Blocks (1) unter Ausführung einer vorwählbaren Krümmung bis zu der gegenüberliegenden geraden Fläche (5) des Blocks (1) geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend auf der einen geraden Fläche (4) des Blocks (1) zunächst die Drähte schräg in den Block geführt werden, wobei ein Winkel α der Schrägung vor­ wählbar ist und wobei die so erzeugten Flächen eben sind und in ihrer Ausführung jeweils einer Stirnflä­ che eines zu erzeugenden bogenförmigen Stücks (2) entsprechen, worauf die Drähte an diesen Flächen zu­ rückgeführt werden und sodann unter Ausführung der vorwählbaren Krümmung bis zu der gegenüberliegenden geraden Fläche (5) des Blocks (1) geführt werden.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, mit einer allgemein rechteckigen, ebenen Grundplatte (10), von deren Ecken jeweils eine Säule (11) senkrecht aufragt, wobei jeweils die beiden Säu­ len (11), die sich an der längeren Seite der Grund­ platte (10) gegenüberliegen, durch eine Strebe (12) verbunden sind, die in ihrer Höhe an den Säulen (11) einstellbar und arretierbar ist, wobei sich zwischen jeweils einer Strebe (12) und der darunter befindli­ chen Kante der längeren Seite der Grundplatte (10) zwei gleichmäßig beabstandete Federstahlbänder (13) erstrecken, die mit ihren Enden einerseits an der Strebe (12) und andererseits an der Kante schwenkbar befestigt sind, und mit einem rechteckigen Rahmen, dessen beiden längere Seiten mit mehreren, gleich­ mäßig beabstandeten elektrisch erwärmbaren Drähten (14) verbunden sind und der an seinen längeren Sei­ ten jeweils zwei Rollenapparate (15) aufweist, mit denen er entlang den Federstahlbändern (13) führbar ist, wobei die vier Federstahlbänder (13) durch Ver­ stellen der Höhe der Streben (12) über der Grund­ platte (10) in jeweils eine gleichmäßige Bogenform krümmbar sind.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, mit einer allgemein rechteckigen, ebenen Grundplatte (10), von deren Ecken jeweils eine Säule (11) senkrecht aufragt, wobei jeweils die beiden Säulen (11), die sich an der längeren Seite der Grundplatte (10) gegenüberliegen, durch eine Strebe (12) verbunden sind, die in ihrer Höhe an den Säulen (11) einstellbar und arretierbar ist, wobei sich zwischen jeweils einer Strebe (12) und der da­ runter befindlichen Kante der längeren Seite der Grundplatte (10) zwei gleichmäßig beabstandete Feder­ stahlbänder (13) erstrecken, die mit ihren Enden einerseits an der Strebe (12) und andererseits an der Kante schwenkbar befestigt sind, und mit einem ersten rechteckigen Rahmen (16), der an seinen län­ geren Seiten jeweils zwei Rollenapparate (15) auf­ weist, mit denen er entlang den Federstahlbändern (13) führbar ist, wobei die vier Federstahlbänder (13) durch Verstellen der Höhe der Streben (12) über der Grundplatte (10) in jeweils eine gleichmäßige Bogenform krümmbar sind, und mit einem zweiten recht­ eckigen Rahmen (17), der zwei parallel zu den länge­ ren Seiten verlaufende Längsstreben (19) aufweist, die mit mehreren, gleichmäßig beabstandeten elek­ trisch erwärmbaren Drähten (14) verbunden sind, wo­ bei der erste Rahmen (16) gegenüber dem zweiten Rah­ men (17) durch mehrere gleichartige, jeweils zwi­ schen den Längsseiten des ersten und zweiten Rahmens gelenkig angebrachte Stellglieder (18) in dem vor­ wählbarem Winkel α verschwenkbar und arretierbar ist, wobei diese Stellglieder (18) jeweils zwei in­ einander schiebbare Rohre (181, 182) aufweisen mit einem Federelement, das die beiden Rohre (181, 182) bis in eine Endstellung auseinander drückt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (18) jeweils mit dem dickeren (181) der beiden Rohre schwenkbar um einen Bolzen (162) an dem ersten Rahmen (16) und mit dem dünneren (182) der beiden Rohre schwenkbar an dem zweiten Rahmen (17) befestigt sind, wobei das dünnere Rohr (182) jeweils eine U-Form mit verschieden langen Schenkeln aufweist, wovon der längere unter Zwischen­ lage einer Spiralfeder (183) in das dickere Rohr (181) einschiebbar ist, und der kürzere an seinem freien Ende einen Querbolzen (185) zur schwenkbaren Befestigung trägt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (10) eine Rollenbahn (20) mit in ihrem Abstand verstellbaren Rollen (201) zur Auflage eines Blockes (1) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenapparat (15) zwei be­ abstandete Rollen (151) aufweist, auf denen die eine Seite des Federstahlbandes (13) läuft, und eine da­ zwischen federbelastet angeordnete Rolle (152), auf der die andere Seite des Federstahlbandes (13) läuft, und zwei rechtwinklig dazu angeordnete Rol­ lenpaare (153), zwischen denen die Kanten des Feder­ stahlbandes (13) geführt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß neben jeder Säule (11) eine Ge­ windespindel (21) angeordnet ist, und daß die Strebe (12) eine zugehörige Gewindebohrung aufweist, durch die die Gewindespindel (21) zur Höhenverstellung der Strebe (12) geführt und mit Muttern arretierbar ist, wobei die Säule (11) glatt ist und die Strebe (12) in einer Bohrung gleitend geführt ist.