Schneidgutunterlage

Abstract

 Die Erfindung liegt eine Schneidgutunterlage aus Verbundschaumstoff zugrunde, die von einem Fluid­strahl gut durchdringbar ist, dabei jedoch nur in geringer Weise zerstört wird und somit eine hohe Standfestigkeit besitzt, die Rückspritzeffekte in jeder Form verhindert, hohe Schallschluckeigen­schaften aufweist und mit möglichst geringer Schichtdicke auskommt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Schneidgutunterlage für den Arbeitstisch einer Schneidvorrichtung ins­besondere einer Höchstdruck-Fluidstrahlschneid­anlage.

[0002] Die DE-OS 27 20 547 offenbart eine Schneidgut­unterlage, die aus mehreren Schichten verschiede­ner Werkstoffe mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften zusammengesetzt ist, wobei die oberste Schicht aus einem sich selbst reparieren­den Werkstoff besteht.
Werkstoffe mit selbstreparierender Wirkung (Poly­isobutylen, Bitumen, Teer) haben jedoch die Eigen­schaft einer klebrigen Oberfläche, so daß entweder zusätzlich eine Schutzschicht vorgesehen werden muß, die ein Festhaften bzw. Verschmutzen des empfindlichen Schneidguts verhindert oder eine Sandwich-Ausführung erforderlich ist, wie in der US-PS 39 27 591 offenbart, wobei die selbstheilen­de Schicht durch eine Oberschicht und eine Unter­schicht zusammengehalten wird.

[0003] Die US-PS 35 48 697 offenbart die Schneidgutunter­lage für eine mechanische Schneidvorrichtung, die aus mehreren nebeneinander angeordneten Blöcken eines Kunststoffes mit niedriger Rohdichte be­steht, wodurch das verwendete Schneidmesser in die Schneidgutunterlage eindringen kann. Bei einer Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage kann eine derartige Schneidgutunterlage nicht eingesetzt werden. Grundsätzlich sind die Anforderungen, die an eine Schneidunterlage aus Schaumstoff für Messerschneidsysteme gestellt werden, verschieden von denen, die für Wasserstrahl-Systeme zweckmäßig sind. So ist für das relativ breite Schneidmesser ein Schaumstoff mit geringer Rohdichte erforder­lich, so daß beim nur teilweise eindringenden Messer, die von der Schaumstoffunterlage ausgehen­den rückwirkenden Kräfte, vernachlässigbar klein sind. Für den relativ schmalen Wasserstrahl da­gegen ist ein Schaumstoff von hoher Rohdichte erforderlich, der für Messerschneidsysteme auch deshalb ungeeignet ist, weil das Messer dann häufiger geschliffen werden müßte, da die Rei­bungskräfte bei Schaumstoffen mit hohem Rohdichten größer sind als bei solchen mit geringen Rohdich­ten.

[0004] In der deutschen Patentanmeldung P 35 19 616 ist eine gattungsgemäße Schneidgutunterlage beschrie­ben, die aus zwei Schichten unterschiedlicher Materialien aufgebaut ist, wobei jeder Schicht eine spezielle Aufgabe zukommt. Die obere Schicht, aus einem Hartschaum mit einer geringen Rohdichte von 25 bis 45 kg/m³, vermeidet unerwünschte Rück­spritzeffekte. Die Unterschicht wird durch einen geschlossenzelligen Weichschaum mit hoher Roh­dichte von 60-150 kg/m³ und hoher Elastizität gebildet, der den nicht mehr vollständig kohären­ten Fluidstrahl weiter aufweitet und diffus ver­teilt.

[0005] Das hier Verwendung findende Material, Polystyrolhart­schaum und Polyolefine bzw. unvernetzter Polyäthylen­schaum, hat den Nachteil, daß mehrere Schichten eingesetzt werden müssen, deren Gesamtdicke immer größer als 50 cm ist, so daß damit der untere Teil der Schaumstoffschicht dem divergenten Anteil des Wasserstrahls ausgesetzt ist, d. h. in diesem Bereich mit breiterem Strahl geschnitten wird, was außerordentlich nachteilig ist. Für die Schneid­gutunterlage mit Schichtenkombinationslösung bzw. Mehrschichtenlösung, wie sie in der DE-OS 27 20 547 beschrieben ist, gilt dieses in be­sonderem Maße.

[0006] Mehrschichtenlösungen führen dazu, daß die Dicke der Schneidgutunterlage wächst.
Durch die Geometrie eines Fluidstrahls, der nie­mals über seine vollständige Länge kohärent sein kann, resultieren beim Durchdringen Materialaus­waschungen, die umso größer werden, je länger der zurückgelegte Strahlweg wird, d. h. Beschädigungen der Unterlage werden an deren Unterseite größer sein als an der Oberseite.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schneidgutunterlage zu schaffen, die von einem Fluidstrahl gut durchdringbar ist, dabei jedoch nur in geringer Weise zerstört wird und somit eine hohe Standfestigkeit besitzt, die Rückspritz­effekte in jeder Form verhindert, hohe Schall­schluckeigenschaften aufweist und mit nur einer möglichst geringen Schichtdicke auskommt.

[0008] Die Lösung der Aufgabe is dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs entnehmbar, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung geben die Unteran­sprüche an.

[0009] Vorteilhaft an einer derartigen Lösung stellt sich dar, daß neben der Vermeidung der genannten Nach­teile zusätzlich eine einfache Reparaturmöglichkeit der nach längerer Belastung partiell beschädigten Stellen möglich ist. Die örtlich beschädigten Stellen können einzeln ausgetauscht werden, nachdem mittels Wasserstrahl ein Bereich um die zerstörte Stelle ausgeschnitten wird. Hierbei erweist sich die geringe Schichtdicke als Vorteil, weil der Fluidstrahl die Schicht vollständig durchschneiden kann.

[0010] Nachfolgend soll die Erfindung näher beschrieben werden
Das verwendete Material vereinigt den optimalen Kompromiß bei der Forderung nach einer hohen Roh­dichte, die die realisierbare Schichtdicke, das Schallschluckvermögen und die Standfestigkeit beeinflußt, und der Forderung nach einer hohen Elastizität, die die bereits genannten Faktoren ebenfalls beeinflußt.

[0011] Bei Schaumstoffen, die hochelastisch sind, müssen zwei Grundtypen unterschieden werden und zwar die superelastischen Schaumstoffe (SEL) und high resilient-Schaumstoffe (HR), deren Zusammensetzung allgemein bekannt und in dem "Kunststoff-Handbuch 7, Polyurethane, Hanser Verlag 1983" beschrieben ist. Aus diesem Handbuch sind auch die Zusammen­setzungen von superweichen Schaumstoffen entnehm­bar, so daß das nachfolgend erwähnte Restmaterial Zusammensetzungen aufweist, die allgemeiner Stand der Technik sind.

[0012] Die Rohdichten des aufzubereitenden Restematerials müssen dabei so ausgewählt werden, daß das End­produkt eine Rohdichte von 150 bis 400 kg/m³ auf­weist. In Versuchen wurde ermittelt, daß eine besonders vorteilhafte, alle Anforderungen optimal erfüllende Schneidgutunterlage geschaffen wird, wenn die einzelnen Parameter so eingestellt werden, daß der Verbundschaumstoff eine Rohdichte von 250 kg/m², eine Stauchhärte von 100 kPa, eine Schicht­dicke von 40 bis 50 mm, eine Zugfestigkeit von 350 kPa und eine Bruchdehnung von 70 % aufweist.

[0013] Es wurden Schneidgutunterlagen hergestellt, die folgende Zusammensetzungen und Eigenschaften auf­wiesen:

[0014] Die heterogene Verteilung der Flocken ergeben zusammen mit der hohen Rohdichte eine Schneidgut­unterlage mit guter Breitbandschallabsorbierung der Wasserstrahlgeräusche.

[0015] Dadurch, daß das Grundmaterial aus Schaumstoff­resten bestehen kann, bietet es sich an, Reste zerschnittener Schneidgutunterlagen mehrfach aufzuarbeiten, was neben einer Rohstoff- und Energieeinsparung zusätzlich die Herstellkosten senkt.

[0016] Durch die hohe innere Elastizität, hohe Struktur­elastizität, hohe Rohdichte und Porosität sowie die im Schneidtisch vorzusehende Abstützung, auf die die Schneidunterlage aufgelegt wird, wird ein Herausfallen durchtrennter Konturen verhindert, welches eine wesentliche Voraussetzung für ein einwandfreies Schneiden mittels Wasserstrahl ist.

Ansprüche

1. Schneidgutunterlage für den Arbeitstisch einer Schneidvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidgutunterlage aus einem Verbundschaum­stoff mit einer
- Rohdichte zwischen 150 und 400 kg/m³
- Stauchhärte kleiner als 260 kPa
- Zugfestigkeit größer als 100 kPa
- Bruchdehnung größer als 40 %
besteht.

2. Schneidgutunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohdichte des Verbund­schaumstoffs zwischen 230 und 300 kg/m³ beträgt.

3. Schneidgutunterlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchhärte des Verbundschaumstoffs kleiner als 150 kPa ist.

4. Schneidgutunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Schichtdicke weniger als 60 mm beträgt.