AT396573B - Vorrichtung zur materialabhebenden bearbeitung von werkstücken - Google Patents

Description

AT 396 573 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur materialabhebenden Bearbeitung von auf einer Abstützung angeordneten Werkstücken, insbesondere aus Stein, mit einem endlosen, über eine Antriebseinrichtung antreibbaren, umlaufenden Trägerkörper, der über an einem Lagerteil zumindest teilweise verstell- und fixierbar angeordnete, teilweise von Rollen gebildete Umlenkeinrichtungen geführt ist, und mit materialabhebenden Werkzeugen, die senkrecht zu der Bewegungsebene des Trägeikörpers abstehen, wobei die zu bearbeitende Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkstückes gegenüber dem Lagerteil zur materialabhebenden Bearbeitung in Richtung der abstehenden Werkzeuge relativ zueinander verschiebbar vorgesehen sind. Für die Herstellung eines Flächenheizelementes ist es bereits bekannt, in eine Trägerplatte, insbesondere eine Steinplatte, mäanderförmige Rillen einzuarbeiten, in die ein Heizelement eingelegt wird, wobei nach dem Einlegen des Heizelementes die eingearbeiteten Rillen, beispielsweise durch ein Kunstharzmaterial oder auch durch eine über die Rillen gelegte Platte, verschlossen werden. Als Heizelement wird hiebei ein elektrischer Heizleiter oder ein von einem Wärmeträgermedium durchströmtes Rohr verwendet.

Bei einem aus der EP-PS 25 959 bekanntgewordenen Verfahren werden mittels eines kreisringförmigen Schneidkopfes mehrere nebeneinander angeordnete, sich überschneidende kreisringförmige Rillen in die Oberfläche der Trägerplatte eingeschnitten, die jedoch nur teilweise zum Einlegen des Heizelementes benötigt werden. Dies bewirkt eine Steigerung der Produktionskosten, eine zusätzliche Abnützung des Schneidkopfes und eine unnötige Schwächung der Trägerplatte.

Aus der DE-OS 36 35 229 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei welchem in diese Trägerplatte mittels eines Werkzeuges einander kreuzende gerade verlaufende Rillen eingearbeitet werden, wobei die sich kreuzenden Eckbereiche der Rillen mittels eines Fräswerkzeuges abgerundet werden. Diese Vorgangsweise ist arbeitsaufwendig, benötigt den Einsatz verschiedener Werkzeuge für die Herstellung der gerade verlaufenden Rillen einerseits und für die Herstellung der Abrundungen andererseits und ermöglicht zwischen den Umlehkstellen für das Heizelement lediglich eine geradlinige Anordnung desselben. Für eine größere Wärmeübertragungsfläche ist es jedoch vorteilhaft, den gesamten Verlauf der Rillen mäanderförmig auszubilden.

Es sind weiters Steinsägen bekannt, mittels welchen im Gesteinsmaterial gerade Schnitte hergestellt werden können. Diese Steinsägen bestehen aus einem flexiblen Trägerband, an dessen Schmalseite in gegenseitigem Abstand hintereinander angeordnete Diamantsegmente befestigt sind, die eine untere, im wesentlichen parallel zur Oberfläche des zu sägenden Gesteinsblocks liegende Schnittfläche aufweisen (DE-OS 30 26 980). Mit derartigen Steinsägen läßt sich jedoch kein gekrümmter Schnitt herstellen, da im Bereich der Umlenkstellen das Trägerband beim Bearbeitungsvorgang instabil wird und seitlich auszuknicken versucht

Die US-PS 1 695 364 offenbart eine Steinsäge, mittels welcher gekrümmte Schnitte hergestellt werden können. Hiebei wird einem Sägeblatt durch eng nebeneinander angeordnete Führungsrollen die gewünschte, dem herzustellenden Schnitt entsprechende Krümmung erteilt und es wird das Sägeblatt mittels eines Riemens zu hin-und hergehender Bewegung angetrieben. Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, daß eine großflächige Bearbeitung von Gesteinsmaterial, beispielsweise die Herstellung in sich geschlossener Nuten in der Gesteinsoberfläche, wie sie bei Flächenheizelementen erforderlich sind, nicht möglich ist, die Länge des herzustellenden Schnittes ist vielmehr auf die Länge des Sägeblattes beschränkt Um die Gefahr eines seitlichen Ausknickens des Sägeblattes zu beseitigen, muß eine große Anzahl eng nebeneinander angeordneter Führungsrollen für das Sägeblatt vorgesehen sein, wodurch die Vorrichtung verteuert, der Einstellvorgang erschwert und die auf das Sägeblatt wirkenden Reibungskräfte erhöht werden und dadurch der Antrieb erschwert und der Verschleiß vergrößert wird.

Aus der WO-Al 88/09251 ist ein Sägewerkzeug bekanntgeworden, bei dem als Trägerkörper ein Kettensägeband vorgesehen ist, das über Umlenkrollen geführt ist, wobei an der Schmalseite des Kettensägebandes Schneid- bzw. Schleifelemente vorgesehen sind. Mit diesem bekannten Sägewerkzeug lassen sich jedoch nicht Schnitte beliebiger Krümmung bzw. Konfiguration hersteilen, da dies selbst bei einer verstellbaren Anordnung der beiden Umlenkrollen nicht möglich ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Werkstücke, insbesondere aus Stein, aber auch aus anderen Materialien, in beliebiger Formgebung auf einfache Weise bearbeitet werden können. Die Bearbeitung kann hiebei dadurch erfolgen, daß in eine Fläche des Werkstückes beliebig gekrümmte Rillen, Nuten od. dgl. eingefräst werden, aber auch dadurch, daß dem betreffenden Werkstück durch die Bearbeitung eine beliebig gekrümmte Formgebung, insbesondere eine bestimmte Umrandung, erteilt wird. Im ersten Fall dringen die materialabhebenden Werkzeuge nur über einen Teil der Dicke des Werkstückes in dieses ein, im zweiten Fall durchtrennen die materialabhebenden Werkzeuge das Werkstück zumindest teilweise.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, vor, daß der Trägerkörper aus einer Gelenkkette besteht, die über ihre ganze Länge mit Werkzeugen bestückt ist, und daß die Umlenkeinrichtungen teilweise von Foimstücken mit einer gekrümmten Führungsfläche für die Gelenkkette gebildet sind. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch die Herstellung sehr komplizierter Bearbeitungsfigurationen auf einfache Weise möglich, ohne daß hiefür beispielsweise eine große Anzahl eng nebeneinander angeoidneter Umlenkrollen erforderlich ist. Es ist lediglich notwendig, die erforderlichen Formstücke mit entsprechend der herzustellenden Konfiguration gekrümmter Führungsfläche am Lagerteil in der erforderlichen Weise anzuordnen. -2-

AT 396 573 B £s hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, wenn dieser Lagerteil aus einer parallel zur bearbeitenden Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkzeuges angeordneten Platte besteht Eine Verstellung der Umlenkeinrichtungen auf dem Lagerteil allein läßt eine Veränderung der herzustellenden Formgebung nur in bestimmten Grenzen zu. Es sind daher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Umlenkeinrichtungen auf dem Lagerteil auswechselbar befestigt wobei dann entbrechend der gewünschten Formgebung des Bearbeitungsvorganges verschiedene Umlenkeinrichtungen verwendet werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise zur Herstellung eines Flächenheizelementes, bei dem in einer vorzugsweise aus Stein bestehenden Trägerplatte zumindest teilweise eine Krümmung aufweisende Rillen eingearbeitet werden, in die ein Heizelement eingelegt wird, angewendet.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der Linie (I -1) in Fig. 2 und Fig. 2 stellt eine Unteransicht nach der Linie (Π - Π) in Fig. 1 dar. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Linie (ΙΠ - ΙΠ) in Fig. 1 und Fig. 4 stellt eine Unteransicht der Vorrichtung nach der Linie (IV - IV) in Fig. 3 dar. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitetes Werkstück und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie (VI - VI) in Fig. 5. Die Fig. 7-12 stellen verschiedene Formen von Rillen dar, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden können.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang mit der Herstellung eines Flächenheizelementes beschrieben, wobei in eine Platte, vorzugsweise aus Stein, zumindest teilweise eine Krümmung aufweisende Rillen eingearbeitet werden, in die ein Heizelement, beispielsweise ein mit elektrischer Energie gespeister Heizdraht, oder ein von einem Wärmeträgermedium durchflossener Schlauch, eingelegt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch zur Herstellung einer gekrümmten Umfangsfläche eines vorzugsweise plattenförmigen Werkstückes verwendet werden.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung weist einen aus einer Platte bestehenden Lagerteil (1) auf, an dem Umlenkeinrichtungen (2’)> (2") angeordnet sind. Die Umlenkeinrichtungen (2') sind von Rollen gebildet, die mit Wellen (3) drehfest verbunden sind, welche im Lagerteil über schematisch angedeutete Lager (4) gelagert sind. Wenigstens eine der Wellen (3) ist mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung, beispielsweise mit einem elektrischen oder pneumatischen Getriebemotor verbunden, sodaß die auf dieser Welle (3) sitzende Rolle (2') angetrieben ist.

Die Umlenkeinrichtung (2") besteht aus einem am Lagerteil (1) befestigten Formstück, das mit einer gekrümmten Führungsfläche (5) versehen ist. Über den Umfang der Rollen sowie über die gekrümmte Führungsfläche (5) des Formstückes ist ein endloser Trägerkörper (6) geführt. Dieser Trägerkörper (6) ist in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt und besteht vorzugsweise aus einer Gelenkkette. Es kann aber auch ein flexibles Band oder Seil als Trägerkörper verwendet werden. Durch die nicht dargestellte Antriebseinrichtung wird dieser Trägerkörper (6) zu einer Umlaufbewegung angetrieben.

Der Verlauf des Trägerkörpers (6) in der Bewegungsebene und somit in der Ebene des plattenförmigen Lagerteiles wird, wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, durch die Ausbildung und Anordnung der Umlenkeinrichtungen (2'), (2") bestimmt

Senkrecht zur Bewegungsebene des Trägerkörpers (6) stehen von diesem an der dem Lagerteil (1) entgegengesetzten Seite materialabhebende Werkzeuge (7) ab. Diese Werkzeuge (7) können an sich bekannte, für eine Bearbeitung des entsprechenden Werkstückes geeignete Schneid-, Fräs- oder Schleifwerkzeuge, bei der Bearbeitung von Stein beispielsweise diamantbesetzte Werkzeuge sein.

Besteht der Trägerkörper (6) aus einer Gelenkskette, so sind vorzugsweise diese Werkzeuge (7) an den Gelenkbolzen befestigt Bei Verwendung eines flexiblen Bandes oder Seiles als Trägerkörper (6) sind die Werkzeuge (7) auf geeignete Weise mit dem Trägerkörper verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Klemmen, Schweißen od. dgl.

Das beim beschriebenen Ausfüihrungsbeispiel vorzugsweise aus Stein bestehende plattenförmige Werkstück (8), auf dessen Fläche (9) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Rillen eingearbeitet werden sollen, ist auf einer Abstützung (10) angeordnet die den senkrecht zur Bewegungsebene des Trägerkörpers (6) abstehenden Werkzeugen (7) gegenüberliegend vorgesehen ist

Zur Herstellung der Rillen in der Fläche (9) des Werkstückes (8) wird zunächst der Trägerkörper (6) mittels der nicht dargestellten Antriebseinrichtung in Umlaufbewegung versetzt sodaß auch die Werkzeuge umlaufen, und zwar entlang einer Umlaufbahn, die durch die Umlenkeinrichtungen (2'), (2") bestimmt ist Anschließend wird die Abstützung (10) zusammen mit dem darauf befindlichen plattenförmigen Werkstück (8) in Richtung zu den umlaufenden Werkzeugen (7) verschoben, bis die Schneiden der Werkzeuge (7) die Oberfläche (9) des Werkstückes (8) berühren. Bei einer weiteren Verschiebung werden in diese Fläche (9) Rillen eingearbeitet, deren Konfiguration der Umlaufbahn des Trägerkörpers entspricht Die Tiefe der Rillen wird durch die Größe der Verschiebung der Abstützung (10) bestimmt und kann somit beliebig variiert werden. Erfolgt eine so große Verschiebung der Abstützung (10), daß sich die eingearbeiteten Rillen über die ganze Dicke des Werkstückes (8) erstrecken, also dieses durchtrennen, so werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus dem Werkstück Teile herausgeschnitten, deren Umriß der Umlaufbahn des Trägerkörpers (6) entspricht -3-

Claims (4)

1. AT 396 573 B Selbstverständlich ist es möglich, zur Herstellung der Rillen nicht die Abstützung (10) zusammen mit dem Werkstück (8) in Richtung zu den Werkzeugen (7) zu verschieben, sondern die Abstützung (10) feststehend auszubilden und den Lagerteil (1) mit dem darauf gelagerten Trägerkörper (6) und den mit diesem Trägerkörper verbundenen Werkzeugen (7) in Richtung zum auf der Abstützung (10) befindlichen Werkstück (8) zu verschieben. Um die Umlaufbahn des Trägerkörpers (6) und damit die Konfiguration der hergestettten Rillen innerhalb bestimmter Grenzen zu verändern, können die Umlenkeinrichtungen (2'), (2") auf dem Lagerteil (1) verstellbar angeordnet sein. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Anordnung der Lag» (4) im Bereich von im Lagerteil (1) angeordneten Schlitzen verändert worden. Zweckmäßig ist es jedoch, in diesem Fall den Lagerteil (1) mit den Umlenkeinrichtungen (2')> (2") auswechselbar anzuordnen, also mehrere Lagerteile (1) mit den darauf befindlichen Einrichtungen für die verschiedenen herzustellenden Konfigurationen der Rillen vorrätig zu halten und jeweils den betreffenden Lagerteil (1) zu verwenden. Die Fig. 5 und 6 zeigen in Draufsicht und im Schnitt eine Platte eines Flächenheizelementes, in deren Oberfläche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mäanderförmig verlaufende Rillen (11) eingearbeitet sind, in die ein Heizelement (12) eingelegt ist. Nach dem Einlegen des Heizelementes (12) werden die Rillen (11) vorzugsweise verschlossen. Die Fig. 7 bis 12 zeigen eine Auswahl von Konfigurationen von Rillen, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden können. Selbstverständlich sind hi» noch weitere Abänderungen möglich. Durch Anordnung mehrerer, einand» teilweise überlappend» Rillen gleicher oder verschiedener Konfigurationen können die verschiedenartigsten Must» h»gestellt werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur materialabhebenden Bearbeitung von auf einer Abstützung angeordneten Werkstücken, insbesondere aus Stein, mit einem endlosen, über eine Antriebseinrichtung antreibbaren, umlaufenden Trägerkörper, d» über an einem Lagerteil zumindest teilweise verstell- und fixierbar angeordnete, teilweise von Rollen gebildete Umlenkeinrichtungen geführt ist, und mit materialabhebenden Werkzeugen, die senkrecht zur Bewegungsebene des Trägerkörpers abstehen, wobei die zu bearbeitende Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkstückes gegenüber dem Lagerteil zur materialabhebenden Bearbeitung in Richtung der abstehenden Werkzeuge relativ zueinander v»schiebbar vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (6) aus ein» Gelenkkette besteht, die über ihre ganze Länge mit den W»kzeugen (7) bestückt ist, und daß die Umlenkeinrichtungen (2”) teilweise von Formstücken mit einer gekrümmten Führungsfläche (5) für die Gelehkkette (6) gebildet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil (1) aus einer parallel zur bearbeitenden Fläche des auf der Abstützung angeordneten Werkstückes (8) angeordneten Platte besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtungen (2', 2") auf dem Lagerteil (1) auswechselbar befestigt sind. Hiezu
4. 4 Blatt Zeichnung»! -4-