DE29905169U1 - Device for cutting endless profiles - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durchtrennen von endlosen Profilen mit einer Längsachse, insbesondere von extrudierten Kunststoffprofilen, mit einem Messer, das in Richtung der Bewegung des Messers auf das Profil zu und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse bewegbar ist.The invention relates to a device for cutting through endless profiles with a longitudinal axis, in particular extruded plastic profiles, with a knife that can be moved in the direction of movement of the knife towards the profile and essentially perpendicular to the longitudinal axis.
Vorrichtungen dieser Gattung sind bekannt.Devices of this type are known.
Zum Ablängen von extrudierten Profilen werden meist sogenannte fliegende Sägen eingesetzt, wobei das Sägeblatt entweder von unten (Unterflursäge), von oben (Tauchsäge) oder von der Seite (Quersäge) an das zu sägende Profil herangeführt wird. Das abzulängende Profil wird während des Sägevorgangs gespannt; der Sägeschlitten oder Sägewagen fahrt dann synchron zum kontinuierlich weiterlaufenden Extrusionsvorgang mit der Extrusionsgeschwindigkeit mit („fliegende Säge").So-called flying saws are usually used to cut extruded profiles to length, whereby the saw blade is brought to the profile to be sawn either from below (underfloor saw), from above (plunge saw) or from the side (cross saw). The profile to be cut to length is clamped during the sawing process; the saw carriage or saw carriage then moves synchronously with the extrusion speed as the extrusion process continues ("flying saw").
Werden Profile gesägt, entstehen Sägespäne. Außerdem wird, bedingt durch die Reibung des Sägeblattes am Profil, insbesondere bei einem Kunststoff-Profil, eine statische Aufladung erzeugt. Dies hat den Nachteil, daß die Sägespäne am Profil haften bleiben, was eine Verschmutzung zur Folge hat. Der entstehende Abfall muß oft als Sondermüll deklariert werden, was eine Wiederverwertung unmöglich macht.When profiles are sawn, sawdust is produced. In addition, the friction of the saw blade on the profile, especially with a plastic profile, creates a static charge. This has the disadvantage that the sawdust sticks to the profile, which causes contamination. The resulting waste often has to be declared as hazardous waste, which makes recycling impossible.
Die DE 298 08 312 Ul offenbart daher zur Lösung dieses Problems eine Trennvorrichtung, die mit einem Messer ausgestattet ist. Dieses ist in einem Rahmen gefuhrt, die Seitenteile des Rahmens sind komplett wegklappbar. Das Messer wird über einen Zylinder bewegt und kann somit kein Bewegungsprofil abfahren.To solve this problem, DE 298 08 312 Ul discloses a cutting device equipped with a knife. This is guided in a frame, the sides of the frame can be folded away completely. The knife is moved via a cylinder and therefore cannot follow a movement profile.
Mit Trennvorrichtungen der letztgenannten Art wird es zwar ermöglicht, die eingangs genannten Nachteile der Säge zu beheben. Versuche mit dem bekannten Trennmesser haben jedoch gezeigt, daß mit den vorbekannten Vorrichtungen ein präziser Trennschnitt nicht reproduzierbar erreicht werden kann. In den meisten Fällen entsteht ein unschöner und ungewollter Wulst im Austrittsbereich des MessersSeparating devices of the latter type make it possible to eliminate the disadvantages of the saw mentioned at the beginning. However, tests with the known separating knife have shown that a precise separating cut cannot be achieved reproducibly with the previously known devices. In most cases, an unsightly and unwanted bulge is created in the exit area of the knife.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Trennvorrichtung, die mit einem Messer ausgestattet ist, derart weiterzuentwickeln, daß es möglich wird, einen reproduzierten Trennvorgang zu bewerkstelligen. Weiterhin soll erreicht werden, daß die Trennstelle keinerlei Wulst aufweist und das Profil insofern an der Trennstelle eine einwandfreie Qualität aufweist.The invention is therefore based on the task of further developing the generic separating device, which is equipped with a knife, in such a way that it is possible to carry out a reproduced separating process. Furthermore, it should be ensured that the separating point does not have any bulge and that the profile at the separating point is of perfect quality.
Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist gekennzeichnet durch Mittel (3, 4) zum Biegen des Profils (2) entlang seiner Längsachse (L) im Schnittbereich des Profils (2), wobei die Mittel (3,4) durch die Biegung in dem dem Messer (5) zugewandten Bereich des Profils (2) eine Zugspannung erzeugen.The solution to the problem by the invention is characterized by means (3, 4) for bending the profile (2) along its longitudinal axis (L) in the cutting area of the profile (2), wherein the means (3, 4) generate a tensile stress through the bending in the area of the profile (2) facing the knife (5).
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei vorbekannten Trennvorrichtungen durch das in das Profil eindringende Messer dieses bei eben aufliegendem Profil eingeklemmt wird, da nicht - wie bei einer Säge - Material ausgeschnitten wird, es entsteht also kein Freiraum für das Messer. Die Erfindung wirkt der entstehenden Klemmkraft entgegen. Bildlich gesprochen, bewirken die eine Biegung erzeugenden Mittel (3, 4) eine derartige Vorspannung an der Seite des Profils, die dem Messer zugewandt ist, daß das Profil im Schnittbereich nicht mehr gerade aufliegt, sondern durch die Biegevorspannung in einem Winkel (&agr;) kleiner als 180°, zum Beispiel zwischen 150° und 180°, gehalten wird, bevor das Trennmesser in das Profil eindringt.The invention is based on the knowledge that in previously known cutting devices, the blade penetrating the profile clamps the profile when it is lying flat, since material is not cut out - as with a saw - and there is therefore no free space for the blade. The invention counteracts the clamping force that arises. Figuratively speaking, the means (3, 4) that create a bend cause such a pre-stress on the side of the profile that faces the blade that the profile no longer lies flat in the cutting area, but is held by the bending pre-stress at an angle (α) smaller than 180°, for example between 150° and 180°, before the cutting blade penetrates the profile.
Die Mittel (3, 4) bestehen vorzugsweise aus mindestens zwei Niederhaltern (3), die auf einer Seite des zu durchtrennenden Profils (2) anliegen, sowie aus mindestens einer Erhöhung (4), die auf der anderen Seite des Profils (2) anliegen. Die Niederhalter (3) liegen an der Seite des Profils (2) an, die dem Messer (5) zugewandt ist. Weiterhin kann zur Erleichterung des Schneidens vorgesehen sein, daß die Erhöhung (4) im Bereich des Messers (5) unterbrochen ist.The means (3, 4) preferably consist of at least two hold-down devices (3) which rest on one side of the profile (2) to be severed, and at least one raised portion (4) which rests on the other side of the profile (2). The hold-down devices (3) rest on the side of the profile (2) which faces the knife (5). Furthermore, to facilitate cutting, the raised portion (4) can be interrupted in the area of the knife (5).
Das Messer (5) wird vorteilhafterweise von einer Antriebseinheit (10) bewegt, wobei insbesondere an einen Servomotor gedacht ist, mit dem ein präzise gesteuertes Bewegen des Messers möglich ist. Die Ausgestaltung der Antriebseinheit als Servomotor bietet also den Vorteil einer schnellen und präzisen Steuerung des Messers; die Steuerung des Messers kann in die gesamte Steuerung des Extmsionsprozeßes integriert werden. Ein weiterer Vorteil des digital steuerbaren Servomotors ist es, daß ein Geschwindigkeitsprofil des Messers gefahren werden kann, da die Schneidgeschwindigkeit einen wesentlichen Einfluß auf die Qualität der Trennung hat.The knife (5) is advantageously moved by a drive unit (10), whereby a servo motor is particularly intended, with which a precisely controlled movement of the knife is possible. The design of the drive unit as a servo motor therefore offers the advantage of fast and precise control of the knife; the control of the knife can be integrated into the overall control of the extrusion process. A further advantage of the digitally controllable servo motor is that a speed profile of the knife can be run, since the cutting speed has a significant influence on the quality of the separation.
Der Schnittverlauf wird weiter dadurch verbessert, daß der erste Kontakt des Messers (5) mit dem Profil (2) an einer Kante (6) des Profils (2) erfolgt; dadurch reduziert sich die erforderliche Schnittkraft.The cutting process is further improved by the fact that the first contact of the knife (5) with the profile (2) occurs at an edge (6) of the profile (2); this reduces the required cutting force.
Vorteilhafterweise weist das Messer (5) senkrecht zur Längsachse (L) des Profils (2) und senkrecht zur Richtung (R) des Messers (5) auf das Profil (2) zu einen Winkel (ß) auf, der zwischen 5° und 35°, vorzugsweise bei 25°, liegt.Advantageously, the knife (5) has an angle (ß) perpendicular to the longitudinal axis (L) of the profile (2) and perpendicular to the direction (R) of the knife (5) to the profile (2) which is between 5° and 35°, preferably at 25°.
Besonders günstig ist es, wenn die Schneide (7) des Messers (5) in Richtung (R) der Bewegung des Messers (5) auf das Profil (2) zu mindestens zwei Stufen (8, 9) aufweist. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß der Winkel (&dgr;) zwischen der Richtung (R) der Bewegung des Messers (5) auf das Profil (2) zu und der Schneidenoberfläche im BereichIt is particularly advantageous if the cutting edge (7) of the knife (5) has at least two steps (8, 9) in the direction (R) of movement of the knife (5) towards the profile (2). In this case, it is particularly provided that the angle (δ) between the direction (R) of movement of the knife (5) towards the profile (2) and the cutting edge surface in the area
*&Lgr;*&Lgr;
der Stufe (8) größer ist als der Winkel (&phgr;) zwischen der Richtung (R) der Bewegung des Messers (5) auf das Profil (2) zu und der Schneidenoberfläche im Bereich der Stufe (9). Hierdurch wird die Keilwirkung des in das Profil eindringenden Messers gemindert; weiterhin wird damit ein annähernd gleichmäßiger Übergang von der Schneidenspitze zu den Messerflanken erzeugt.the step (8) is greater than the angle (φ) between the direction (R) of the movement of the knife (5) towards the profile (2) and the cutting surface in the area of the step (9). This reduces the wedge effect of the knife penetrating the profile; furthermore, an almost uniform transition from the cutting tip to the knife flanks is created.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß ein Profil während des Extrusionsprozeßes spanlos getrennt werden kann. Die gesamte Vorrichtung ist auf einem Laufwagen montiert, der, während der eigentliche Schneidvorgang ausgeführt wird, das geklemmte, also vorgespannte, Profil, in Extrusionsgeschwindigkeit über einen Antrieb (hier kann z.B. ein elektrischer oder pneumatischer Antrieb gewählt werden) bewegt.The device according to the invention enables a profile to be separated without cutting during the extrusion process. The entire device is mounted on a carriage which, while the actual cutting process is being carried out, moves the clamped, i.e. pre-stressed, profile at extrusion speed via a drive (here, for example, an electric or pneumatic drive can be selected).
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt schematisch die gesamte Vorrichtung, inFig. 1 shows schematically the entire device, in
Fig. 2 ist der Schneidteil perspektivisch dargestellt,Fig. 2 shows the cutting part in perspective,
Fig. 3 zeigt das Messer mit einem Profilquerschnitt und inFig. 3 shows the knife with a profile cross-section and in
Fig. 4 ist der Querschnitt des Messers dargestellt.Fig. 4 shows the cross section of the knife.
In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 schematisch dargestellt. Das Messer 5 ist in einer Aufnahme und Führung 12 eingesetzt, die auf einem verfahrbaren Tisch 11 montiert ist. An dieser Aufnahme sind auch die Niederhalter 3 befestigt. Um das Messer 5 für den Trennvorgang in Richtung R auf das Profil 2 hin zu bewegen, ist eine Antriebseinheit 10 unter dem verfahrbaren Tisch 11 montiert. Die Vorrichtung 1 ist in einem Sicherheitsgehäuse 13 untergebracht. Die gesamte Einheit kann in die Extrusionslinie integriert werden, so daß das Profil 2 durch eine Aussparung 14 der Trennvorrichtung 1 zugeführt werdenThe device 1 according to the invention is shown schematically in Figure 1. The knife 5 is inserted in a holder and guide 12 which is mounted on a movable table 11. The hold-down devices 3 are also attached to this holder. In order to move the knife 5 towards the profile 2 in the direction R for the cutting process, a drive unit 10 is mounted under the movable table 11. The device 1 is housed in a safety housing 13. The entire unit can be integrated into the extrusion line so that the profile 2 can be fed to the cutting device 1 through a recess 14.
kann. Nach einer vorbestimmten Zuführung, dies kann über geeignete Meßeinrichtungen oder nach einer bestimmten Zeit ermittelt werden, werden die Niederhalter 3 betätigt, z.B. über einen oder mehrere Pneumatikzylinder. Diese Niederhalter 3 drücken das Profil 2 gegen den verfahrbaren Tisch 11. Bedingt durch die Erhöhung 4 wird das Profil mit einem Biegemoment beaufschlagt. Dies geschieht - wie klar aus der Fig. 1 hervorgeht - derart, daß der Teil des Profils 2, der dem Messer 5 zugewandt ist, einer Zugspannung unterworfen ist. Anders ausgedrückt: Durch die Niederhalter 3 und die Erhöhung 4 wird das Profil 2 zwangsweise aus seiner gestreckten, ebenen Lage gebracht und partiell unter einem Winkel &agr; kleiner als 180° gehalten. Der nun über die Steuerung freigegebene Schneidvorgang wird mittels des über die Antriebseinheit 10 angetriebenen Messers 5 ausgeführt. Das Profil 2 wird durch Zurückfahren der Niederhalter 3 und ebenfalls durch Zurückfahren des Messers 5 wieder freigegeben. Das abgetrennte Profilteil wird durch eine weitere Aussparung 14 entnommen, beispielsweise mit einem Greifer, der die automatische Stapelung der Profile übernimmt, der Tisch 11 wird in seine Ausgangslage befördert, während die Zuführung für den nächsten Schnitt bereits durchgeführt wird.can. After a predetermined feed, which can be determined using suitable measuring devices or after a certain time, the hold-down devices 3 are activated, e.g. using one or more pneumatic cylinders. These hold-down devices 3 press the profile 2 against the movable table 11. Due to the elevation 4, the profile is subjected to a bending moment. This happens - as is clear from Fig. 1 - in such a way that the part of the profile 2 facing the knife 5 is subjected to tensile stress. In other words: the hold-down devices 3 and the elevation 4 force the profile 2 out of its stretched, flat position and partially hold it at an angle α of less than 180°. The cutting process, which is now released via the control system, is carried out using the knife 5 driven by the drive unit 10. The profile 2 is released again by moving the hold-down devices 3 back and also by moving the knife 5 back. The separated profile part is removed through a further recess 14, for example with a gripper that takes over the automatic stacking of the profiles, the table 11 is moved to its starting position, while the feeding for the next cut is already carried out.
In Figur 2 ist eine perspektivische schematische Ansicht der Schneideinheit zu sehen. An der Messer-Aufnahme und -Führung 12 ist die Halterung 13 für den Niederhalter 3 in der Weise angebracht, daß diese ohne große Demontagearbeit beispielsweise wegklappbar ist, um sehr einfach an das Messer 5 zu gelangen, um dieses z.B. zu wechseln. Weiterhin ist in dieser Figur sehr deutlich die Erhöhung 4 dargestellt, über die die Vorspannung des Profils 2 nach dem Niederdrücken durch die Niederhalter 3, hier noch nicht ausgefahren dargestellt, erzeugt wird. Bedingt durch den Winkel &bgr; des Messers 5 beginnt der Schneidvorgang an einer Kante 6 des Profils 2.Figure 2 shows a perspective schematic view of the cutting unit. The holder 13 for the hold-down device 3 is attached to the knife holder and guide 12 in such a way that it can be folded away without major disassembly work, for example, in order to very easily access the knife 5 in order to change it, for example. This figure also shows very clearly the elevation 4, via which the pre-tension of the profile 2 is generated after it has been pressed down by the hold-down device 3, shown here not yet extended. Due to the angle β of the knife 5, the cutting process begins at an edge 6 of the profile 2.
Der in Figur 3 dargestellte Auszug aus der Vorrichtung 1 zeigt das Messer 5 mit dem erforderlichen Winkel ß, um das Profil 2 beginnend an der Kante 6 zu durchtrennen.The extract from the device 1 shown in Figure 3 shows the knife 5 with the required angle ß to cut through the profile 2 starting at the edge 6.
In Figur 4 ist eine Vergrößerung der Schneide 7 des Messers 5 zu sehen. Hieraus gehen deutlich die unterschiedlichen Größen der beiden Winkel &dgr; und &phgr; der beiden Stufen 8 und 9 der Schneide 7 hervor, die einen homogenen Übergang von der Spitze der Schneide 7 zu den Flanken des Messers 5 ermöglichen. Die Kerbwirkung des auf das Profil 2 treffenden Messers 5 wird hiermit verringert.Figure 4 shows an enlargement of the cutting edge 7 of the knife 5. This clearly shows the different sizes of the two angles δ and φ of the two steps 8 and 9 of the cutting edge 7, which enable a homogeneous transition from the tip of the cutting edge 7 to the flanks of the knife 5. The notch effect of the knife 5 hitting the profile 2 is thereby reduced.
L Längsachse des Profils 2L Longitudinal axis of profile 2
R Richtung des Messers 5 auf das Profil 2 zuR Direction of the knife 5 towards the profile 2
&agr; Winkel des Profils 2 im vorgespannten Zustandα Angle of profile 2 in prestressed state
&bgr; Winkel des Messers 5&bgr; Angle of the knife 5
&dgr; Winkel der Stufe 8 zur Trennrichtung&dgr; Angle of step 8 to the separation direction
&phgr; Winkel der Stufe 9 zur Trennrichtungφ Angle of step 9 to the separation direction
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Also Published As
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| EP1136204A3 (en) | 2003-08-13 |
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