DE1479575A1

DE1479575A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von Materialien

Info

Publication number: DE1479575A1
Application number: DE19631479575
Authority: DE
Inventors: Otto Butter; Ernst Damaschke; Klaus Haefner; Froehlich Dipl-Chem Helmut; Gerhard Siewerth
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1963-10-23
Filing date: 1963-10-23
Publication date: 1969-03-27
Also published as: US3245294A; DE1479575B2; CH418623A; GB1048378A

Description

G.M. PFAFF AQ, Kaiserslautern Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von Materialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchtrennen von thermoplastischen oder nichtthermoplastischen, mit thermoplastischen Bindemitteln versehenen Materialien mittels eines beheizten Trennwerkzeuges.

Bei der thermischen Durchtrennung derartiger Materialien mittels eines dauerbeheizten Trennwerkzeuges haften am Trennwerkzeug nach Beendigung des Trennvorganges verbrannte Materialrückstände, die beim Durchtrennen eines nachfolgenden Werkstückes an diesem Schmutzstellen hinterlassen* Diesen Nachteil hat man dadurch zu beseitigen versucht, daß man das Trennwerkzeug nach jedem Trennvorgang mechanisch, beispielsweise mittels einer Bürste säubert. Hierdurch werden zwar die Schmutzstellen am zu trennenden Material weitgehend vermieden, jedoch erfordert dies einen zusätzlichen Arbeitsgang, der die Arbeitsgeschwindigkeit einer derart ausgerüsteten Trennvorrichtung wesentlich herabmindert·

Auch ist es bekannt, thermoplastische oder nichtthermoplastische, mit thermoplastischen Bindemitteln versehene Materialien mittels impulsbeheizten Trennwerkzeugen zu durchtrennen.

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j Bei dieser Trennungsart werden zwar infolge der vergleichsweise sehr hohen Temperatur des Trennwerkzeuges während des Stromstoßes die an ihm anhaftenden Materialrückstände vollkommen verbrannt,jedoch treten infolge der hohen Impulstemperatür, die wesentlich über den Schmelzpunkt des Trenngutes liegen muß, durch die hohe Wärmeeinwirkung während des Trennvorganges an den Trennstellen des Trenngutes molekulare Veränderungen _H ^! auf, die eine Braunfärbung des Trenngutes und somit eine hohe Ausschußquote verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchtrennung von thermoplastischen oder nicht thermoplastischen, mit thermoplastischen Bindemitteln versehenen Materialien zu schaffen, bei welchen an den Trenn-

tallen weder die genannten Verschmutzungen noch Braunfärbungen auftreten·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trennwerkzeug während eines Arbeitstaktes nacheinander auf zwei Temperaturstufen gebracht wird, derart, daß es während seiner Berührung mit dem Trenngut eine über dessen Erweichungsbereich liegende Temperaturstufe und nach Verlassen des Trenngutes eine über dessen Zersetzungspunkt liegende Temperaturstufe aufweist.

Durch diese stufenweise Erwärmung des Trennwerkzeuges werden, da letzteres während seiner Berührung mit dem Trenngutes nur eine im Bereich des Erweichungspunktes desselben liegende Temperatürstufe aufweist, sowohl die bei der Durchtrennung mit impulsbeheiz te« Trennwerkzeug auftretenden Braunfärbungen als auch die beim Trennen mit dauerbeheizteat Trennwerkzeug infolge der am Trennwerkzeug haftenden Materialrückstände auftretenden Ver-

schmutzungen vollkommen vermieden, da die Rückstände, . '

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sobald das Trennwerkzeug außer Berührung mit den Trenngut ist, infolge des Wärme impulses vollkommen verbrannt werden.

Eine wärmegünstige Durchführung des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß die untere Temperaturstufe des Trennwerkzeuges durch direkte Beheizung des als Widerstand ausgebildeten Trennwerkzeuges erzielt wird und diese Widerstandsheizung zur Erreichung der oberen Temperaturstufe mit einer impulsartigen Wärmezufuhr überlagert wird, wobei zur Abkühlung und Rückführung des Trennwerkzeuges in die untere Temperaturstufe gegebenenfalls beide Stromzuführungen kurzzeitig abgeschaltet werden.

Während bei der Durchtrennung von ein- oder mehrlagigem Trenngut mit dünner Schichtstärke diese mittels des beheizten Trennwerkzeuges als Schmelzvorgang erfolgen kann, wird bei der Durchtrennung von Materialien mit größerer Schichtstärke diese als kombinierter Schweiß- ■; und Schneidvorgang ausgeführt. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist das Trennwerkzeug gleichzeitig als Schneidwerkzeug ausgebildet und an Haltearmen angeordnet, die zur Vermeidung von während der Wärmeeinwirkung auftretenden Verformungen der Schneidkante des Schneidwerkzeuges federnd ausgebildet sind. Dies kann entweder durch entsprechende Querschnittsverringungen oder Schrägstellung der Haltearme erreicht werden. Die in sich nachgiebigen Haltearme ermöglichen der Schneidkante während der Wärmezuführung eine Längsausdehnung. Eine zusätzliche Sicherung der Schneidkante gegen seitliches Ausbiegen wird dadurch erreicht, daß diese einen keilförmigen Querschnitt aufweist.

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Die Erfindung ist in einer beispielsweisen Ausführung·- form anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es seigen:

Fig. 1 einen elektrischen Schaltplan zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 und 3 ein als Schneidwerkzeug ausgebildetes Trennwerkzeug in zwei verschiedenen Ausführungsformen;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Schaltplan zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Danach ist mit den Anschlüssen I₁ 2 eines Wechselstromnetzes die Primäreeite eines Transformators 3 verbunden, wobei die vom Anschluß 2 zum Transformator 3 führende Leitung über einen Kontakt 5 eines Relais 6 geführt ist. Die Sekundärseite des* Transformators 3, deren Windungszahl kleiner als diejenige der Primärseite ist, ist unter Zwischenschaltung eines Regelwiderstandes 9 mit einem als elektrischen Widerstand ausgebildeten Trennwerkzeug 10 verbunden. Die Primärseite des Transformators 3 weist ferner eine Anzapfung 11 auf, welche über einen Kontakt 7 des Relais 6 und ein Zeitrelais 12 mit der Leitung 4 und somit der Anschlußstelle 2 des Wechselstromnetzes verbunden ist. Von einem Verzweigungspunkt 13 der Leitung 4 führt eine Leitung l4 über ein Zeitrelais 15 zum Relais 6, in dessen Stromkreis ein Endschalter l6 vorgesehen ist, zu welchem ein Selbsthaltekontakt 8 des Relais 6 parallel geschaltet ist.

Das Trennwerkzeug 10 ist an Haltearmen 17 befestigt, die aus

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die aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff wie beispielsweise Porzellan oder Keramik bestehen und an einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Druckstempel befestigt sind. Itoi während der Wärmezufuhr eine Verformung der Schneidkante des Trennwerkzeuges 10 weitestgehend zu vermeiden sind die Haltearme 17 nachgiebig ausgebildet ι was beispielsweise durch an ihnen vorgesehene Aussparungen l8 oder auch durch Schrägstellung erreicht werden kann.

Die Durchführung des Verfahrene gestaltet sich wie im folgenden beschrieben:

Es sei angenommen, daß das Trenngut auf die Unterlage der Trennvorrichtung aufgelegt ist und die beiden Anschlußstellen 1,2 an Spannung liegen. Hierdurch wird über die Leitung 4 und den geschlossenen Kontakt 5 des Relais 6 der Primärseite des Transformators Spannung zugeführt. Von der Sekundärseite wird die entsprechend dem Windungsverhältnis von Primär- und Sekundärseite untersetzte Spannung über den Regelwiderstand 9 dem Trennwerkzeug 10 zugeführt, welches dadurch auf eine im Erweichungsbereich des Trenngutes liegende Temperaturstufe erwärmt wird und das Trenngut unter Wärme- und gegebenenfalls auch Druckeinwirkung durchtrennt. Sobald das Trennwerkzeug 10 außer Berührung mit dem Trenngut ist, wird der Schalter l6 kurzzeitig betätigt und dadurch der Stromkreis des Relais 6 geschlossen, wobei dessen Selbsthaltekontakt 8 den Stromkreis nach Loslassen des Schalters l6 geschlossen hält. Hierdurch werden sowohl die beiden Zeitrelais 12,15 an Spannung gelegt, als auch der Kontakt 7 des Relais 6 geschlossen, wobei gleichzeitig der Kontakt 5 abfällt und die zum Transformator 3 führende Leitung 4 unterbricht. Der Anzapfung 11 des Transformators 3 wird somit über das Zeitrelais 12 und den Kontakt 7 Spannung zugeführt, wodurch das Trennwerkzeug einen Wärmeimpuls erhält und auf eine über dem Zersetzungspunkt des Trenngutes liegende Temperaturstufe gebracht wird. Hierdurch werden die vom eigentlichen Trennvorgang her am Trennwerkzeug haftenden Materialrückstände vollkommen verbrannt und das Trennwerkzeug thermisch gesäubert.

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a· Zeit-

Fällt nun nach einer genau vorbestimmbaren Zeit da· relais 12, dessen Einschaltzeit kürzer als diejenige des Zeitrelais 15 ist, ab, so wird der Transformator 31 da die Stromzuführung zur Anzapfung 11 im Zeitrelais 12 unterbrochen wird, stromlos, so daß sich das' Trennwerkzeug abzukühlen vermag. Mit dem Abfallen des Zeitrelais 15 wird das Relais 6 spannungslos, wodurch dessen Selbsthaltekontakt 8 und der Kontakt 7 abfallen, während der Kontakt 5 geschlossen wird, so daß die Schaltung wieder in ihren Ausgangszustand zurückgeführt ist. Die beiden in den Stromkreis geschalteten Zeitrelais 12 und 15 dienen somit dazu, die Abkühlzeit des Trennwerkzeuges zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen in bestimmten Grenzen beliebig variieren zu können.

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Claims

Patentansprüche A L Π Q C Π C

IJ Verfahren zum Durchtrennen von thermoplastischen oder nichtthermoplastischen, mit thermoplastischen Bindemitteln versehenen Materialien, mittels eines beheizten Trennwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwerkzeug während eines Arbeitstaktes nacheinander auf zwei Temperaturetufen gebracht wird derart, daß es während seiner Berührung mit dem Trenngut eine über dessen Erweichungsbereich liegende Temperaturstufe und nach Verlassen des Trenngutes eine über dessen Zersetzungepunkt liegende Temperaturstufe aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Temperaturstufe durch direkte Beheizung des als Widerstand ausgebildeten Trennwerkzeuges erzielt wird, und die Widerstandsheizung zur Erreichung der oberen Temperaturstufe einen Stromimpuls erhält, wobei zur Abkühlung und Rückführung des Trennwerkzeuges in die untere Temperaturstufe gegebenenfalls die Stromzuführung kurzzeitig abgeschaltet wird.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwerkzeug (10) als Schneidwerkzeug ausgebildet und an Haltearmen (17) befestigt ist, die zur Erreichung einer nachgiebigen Anordnung mit Querschnitteverringerungen (l8) ver s eh en s ind.

k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug eine Schneide keilförmigen Querschnittes aufweist.

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. ■ Jn'.arlagen (Art. '· ^v- . Abs 2 Nr. 1 8atz 3 dqp Änderungsgee. ν. 4.9.1967)

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