Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizdrahtschneidgerät mit einem Schalter zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zur elektrischen Beheizung eines gespannten Schneiddrahtes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei der Fassadenisolierung im Bausektor und im Bereich der Innendekoration ist es seit Jahren gebräuchlich, Schaumkunststoffe, wie zum Beispiel Polystyrol, mit gespannten, beheizten Widerstandsdrähten zu schneiden. Die dabei verwendeten Widerstandsdrähte werden elektrisch aufgeheizt und ermöglichen schnelle, glatte und genaue Schnitte in den porösen Materialien.
Aus der Patentliteratur sind verschiedene Stand-, Tisch- und Handgeräte bekannt, die sich dieses Arbeitsprinzip zunutze machen. Bei dem in DE-A-3 046 643 beschriebenen Tischgerät liegt der gespannte Schneiddraht offen über der Arbeitsfläche des Gerätes. Obwohl der stromführende Draht offen liegt, besteht für das Bedienungspersonal nicht die Gefahr eines Stromschlages, da alle gebräuchlichen Schneidegeräte im Niedervoltbereich arbeiten. Allerdings kann sich der offen liegende Draht schnell bis zum Glühen erhitzen und stellt dadurch eine akute Gefahrenquelle dar. Unvorsichtiges Hantieren kann zu schweren Verbrennungen führen, und beim Kontakt von leicht entzündlichem Material mit dem glühend heissen Draht kann es schlimmstenfalls sogar zum Ausbruch eines Brandes kommen.
Da der Dauerbetrieb nicht nur potenziell gefährlich ist, sondern auch die Standzeit des Schneiddrahtes entscheidend verringert, wurden verschiedene Schalter eingesetzt, um die Stromzufuhr zum Gerät, wie in CH-A-662 528 beschrieben, oder zum Heizdraht, wie in CH-A-665 797 beschrieben, manuell zu steuern. Weitere Entwicklungen in dieser Richtung sind auch aus US-A-2 930 878 und EP-A-0 391 844 bekannt. US-A-2 930 878 offenbart einen schwenkbaren Bügel eines Folienschneidgerätes, der einen Heizdraht trägt. An dem Bügel, der in eine Schneidstellung geschwenkt werden kann, ist ein Fortsatz angebracht, der erst beim Erreichen einer bestimmten Schwenkposition kurz vor der eigentlichen Schneidposition den Heizstromkreis schliesst.
EP-A-0 391 844 hingegen beschreibt eine Schneidvorrichtung, deren Heizstromkreis nur dann geschlossen wird, wenn der Schneidbügel mit gespanntem Schneiddraht zum Schneiden mit zwei parallelen Armen in zwei unter Spannung stehende Auflage- und Führungsleisten geschoben wird. Ist der Schneidvorgang abgeschlossen, so kann der Bügel aus der Führung entfernt werden, womit gleichzeitig der Stromkreis unterbrochen ist.
Um beim Schneiden hohe Vorschubgeschwindigkeiten zu erreichen, muss die vom Draht an das Schaumkunststoffmaterial abgegebene Wärme schnell und kontinuierlich ersetzt werden. Dies bedeutet aber auch, dass sich der stromführende Draht beim Wegfallen dieser Schneidkühlung sofort stark erhitzt, oft sogar bis zum Glühen. Wird der Schneidvorgang unterbrochen, während sich der Schneiddraht noch im zu schneidenden Material befindet, zum Beispiel beim Ecken- oder Gehrungsschneiden, so kann es ebenfalls zum unerwünschten Glühen des Drahtes kommen. Durch die vom Draht ausgehende starke Wärmestrahlung wird das den Draht umgebende Material geschmolzen und verschmort. Dies führt nicht nur zu ungenauen Schnittkanten, sondern hat wiederum eine Verringerung der Lebensdauer des Drahtes und die Verschwendung von Energie zur Folge.
Jedes Mal, wenn der Draht glüht, sei dies im zu schneidenden Material oder nach erfolgtem Schnitt, wird das umgebende Material, respektive die an ihm haftenden Kunststoffpartikel verschmort. Dies führt zu äusserst unangenehmen und zudem gesundheitsschädlichen Emissionen.
Letztlich werden solche Schneidgeräte auch vielfach in Bereichen angewendet, wo kein Stromanschluss vorhanden ist. Hier wird das Schneidgerät von einem Akkumulator gespeist. Lässt die Bedienungsperson aus Bequemlichkeit oder Nachlässigkeit den Heizdraht im Dauerbetrieb laufen, so entleert sich der Akku viel zu schnell.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Schalter für einen elektrisch beheizten Schneiddraht zu schaffen, der die genannten Nachteile behebt.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss der Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Weitere Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schneidbügel einer Schneidvorrichtung in vereinfachter Darstellung;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Schalters gemäss Fig. 1, eingebaut in ein Schneidgerät; und
Fig. 3a einen Querschnitt durch die beiden Schaltstücke einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters, wobei der Heizdraht nur teilweise gezeichnet ist und sich der Schalter in einer AUS-Stellung befindet; und
Fig. 3b einen Schalter gemäss 3a, der sich durch Auslenkung des Heizdrahtes durch einen Polystyrolblock in einer EIN-Stellung befindet, und strichliniert eine AUS-Stellung des Heizdrahtes, die Bewegungsrichtung des Polystyrolblockes ist durch einen Pfeil angedeutet;
und
Fig. 3c einen Schalter gemäss 3b, der sich durch Auslenkung des Heizdrahtes in entgegengesetzter Richtung durch einen Polystyrolblock in einer weiteren EIN-Stellung befindet; und
Fig. 4a-c Draufsichten auf drei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schaltstücke, wobei der Schalter sich in einer AUS-Stellung befindet und der Heizdraht quer geschnitten ist und mehrere AUS-Stellungen des Heizdrahtes strichliniert eingezeichnet sind; und
Fig. 4d-f Draufsichten gemäss 4a-c, wobei sich der Schalter in EIN-Stellung befindet, und weitere EIN-Stellungen des Heizdrahtes strichliniert eingezeichnet sind; und
Fig. 5a eine perspektivische Seitenansicht der beiden Schaltstücke eines weiteren erfindungsgemässen Schalters, wobei der Heizdraht nur teilweise gezeichnet ist und sich der Schalter in einer AUS-Stellung befindet;
und
Fig. 5b einen Schalter nach 5a, wobei der Schalter durch Schwenken des Schaltstückes in eine EIN-Stellung gebracht wurde.
In Fig. 1 ist ein Schneidbügel 7 dargestellt, der in zwei Führungsschienen 8, 8 min eines hier nicht weiter dargestellten Schneidgerätes eingeschoben ist. Mittels einer ebenfalls nicht eingezeichneten Stromquelle wird Spannung an beide Führungsschienen 8, 8 min des Schneidgerätes angelegt. Ein elektrisch beheizbarer Schneiddraht 1, der aus einem bekannten Material, wie zum Beispiel Eisen, Kupfer oder Constantan, besteht ist zwischen zwei parallelen Schenkeln 71, 71 min des Schneidbügels 7 gespannt. Der Widerstandsdraht 1 ist an den freien Enden der Bügelschenkel 71, 71 min mittels je einer Rolle 5, 5 min umgelenkt und durch eine endständig angebrachte Spannfeder F und eine Stellschraube P federnd gespannt.
Die Spannfeder F sowie die Stellschraube P sind beide an einem Längsholm 72 des Schneidbügels 7 gelagert, der gegenüber den beiden Schenkeln 71, 71 min elektrisch isoliert ist oder aus nicht leitendem Material besteht. Zum Schneiden steht somit die Länge des Drahtes 1 zur Verfügung, die die \ffnung des u-förmigen Schneidbügels 7 überspannt. Da es genügt, diesen Drahtabschnitt zu beheizen, ist es vorteilhaft, eine der beiden Umlenkrollen 5 min aus leitfähigem Material zu gestalten und diese elektrisch leitend am Schenkel 71 min zu lagern und die gegenüberliegende Rolle 5 vom Schenkel 71 elektrisch zu isolieren oder aus isolierendem Material zu gestalten. Die beiden Schenkel 71, 71 min sind wiederum elektrisch leitend und entlang ihrer Längsachse verschiebbar in den Führungsschienen 8, 8 min gelagert.
Ein Schaltelement 2, das elektrisch leitend mit Schenkel 71 verbunden ist, befindet sich direkt bei der isolierten Umlenkrolle 5 und umfasst mit einer Schaltplatte 20 den Schneiddraht 1, ohne diesen zu berühren. Im dargestellten Ruhezustand oder in der AUS-Stellung fliesst also im Schneiddraht 1, der über Umlenkrolle 5 min leitend mit einem Pol der Stromquelle verbunden ist, kein Strom, da er durch die isolierte Umlenkrolle 5 vom zweiten Pol der Stromquelle isoliert ist.
In der Detailzeichnung Fig. 2 sind die Führungsschiene 8 und der darin, mittels Lagerrollen 9 verschiebbar gelagerte, Schenkel 71 des erfindungsgemässen Schneidgerätes im Querschnitt dargestellt. Eine rechtwinklig am Schenkel 71 angebrachte Achse 6 trägt die isolierte Umlenkrolle 5 und gleichzeitig eine Seitenplatte 22 des Schaltelementes 2. Das Schaltelement 2 ist mit seiner Seitenplatte 22 schwenkbeweglich um eine Schwenkachse P an der Achse 6 angebracht, und wird durch Anziehen der Klemmmutter 61 in einer fixen Schwenklage relativ zur Achse 6 und zu dem Bereich des Schneiddrahtes 1 gehalten, der zwischen den Schenkeln 71, 71 min des Schneidbügels 7 gespannt ist.
Auf die Bedeutung dieser Schwenkbeweglichkeit wird im Weiteren noch genauer eingegangen.
Die Stromversorgung der Führungsschienen 8, 8 min kann durch Kabel oder vorteilhafterweise direkt durch die metallischen und damit elektrisch leitfähigen Bauteile der Schneidvorrichtung erfolgen, wie dies zum Beispiel in der CH 687 242 beschrieben ist. Führungsschiene 8, Lagerrollen 9, Schenkel 7, Achse 6 und Schaltelement 2 sind alle aus leitfähigem Material gefertigt, und so genügt es zur elektrischen Versorgung des Drahtes 1 und des Schaltelementes 2, Spannung an die Führungsschienen 8, 8 min anzulegen. Da das Gerät im Niedervoltbereich betrieben wird, können leitende Bauteile gefahrlos unter Spannung gestellt werden. Das Fehlen von separaten Leitungen an den beweglichen Teilen vereinfacht und verbilligt nicht nur die Herstellung des Gerätes, sondern macht das Gerät auch viel weniger anfällig für Störungen.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltvorrichtung stellt schematisch die Funktion des äusserst einfachen, nur aus zwei Stücken bestehenden, indirekt betätigten Schaltgliedes dar. Die beiden Schaltstücke sind der Heizdraht 1 und das Schaltelement 2. Das bewegliche Schaltstück ist der Heizdraht 1 selbst. Die Betätigung des Schalters erfolgt durch Anpressen des zu schneidenden Materials S an den Schneiddraht 1. Der durch eine Aussparung 21 im Schaltstück 2 hindurchgeführte Draht 1 wird durch den Anpressdruck des zu schneidenden Materials S in Richtung R1 ausgelenkt, berührt das leitende Material des Schaltelementes 2 punkt- oder linienförmig und schliesst dadurch den Heizstromkreis. Die Vorspannung des Heizdrahtes ist der Dichte und Festigkeit des zu schneidenden Materials S, im Normalfall eine Polystyrolplatte, angepasst.
Sie ist so bemessen, dass durch moderaten Druck auf das zu schneidende Material S der Draht 1 bis zum Kontakt mit dem Schaltelement 2 ausgelenkt werden kann, sodass das am Draht 1 anliegende Material S tatsächlich durch den erwärmten Draht 1 geschmolzen wird, und nicht schon rein mechanisch vom Draht 1 durchtrennt wird, bevor es zum Kontakt zwischen Draht 1 und Schaltelement 2 kommt. Sobald von dem zu schneidenden Material S kein Druck mehr auf den Draht 1 ausgeübt wird, das heisst, sobald der Schneidvorgang unterbrochen oder beendet ist, kehrt das bewegliche Schaltstück, das heisst der Heizdraht 1, durch Rückzugskraft in seine Ausgangslage zurück und unterbricht damit den Stromkreis augenblicklich. Strom fliesst also nur so lange, wie tatsächlich geschnitten wird.
Dadurch wird das unnötige Erwärmen bis hin zum Glühen des Heizdrahtes 1 vermieden, was zu einer verlängerten Standzeit des Drahtes und weniger Emissionen durch am Draht haftendes verschmorendes Kunststoffmaterial führt. Es wird dadurch auch möglich, den Verbrauch an elektrischer Energie optimal gering zu halten, was bei Schneidgeräten, die netzunabhängig durch Batterien oder Akkumulatoren betrieben werden, besonders wünschenswert ist. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Funktion des erfindungsgemässen Schalters auf der Relativbewegung des zu schneidenden Materials S zum Schneiddraht 1 basiert. Es ist also nicht wesentlich, ob der Schneiddraht 1 mittels einer ihn tragenden Schneidvorrichtung oder das zu schneidende Material S, oder im Falle eines Bogenschnittes sogar beides gleichzeitig, bewegt wird.
Die allseitig berandete Aussparung 21 in dem Schaltstück 2 ermöglicht es, den Stromkreis zu schliessen, unabhängig davon, in welche Richtung R1 der Heizdraht 1 ausgelenkt wird. Die Schneidrichtung kann also problemlos geändert werden, ohne dass der erfindungsgemässe Schalter an Wirksamkeit verliert. Durch die Grösse und Form der Aussparung 21, durch die der Schneiddraht 1 geführt ist, kann die Ansprechzeit des Schalters allgemein und in Abhängigkeit von der Schneidrichtung R1 beeinflusst werden. In Fig. 4a-c sind einige mögliche Ausgestaltungen dargestellt. Bei einer kreisrunden Aussparung 21 ist die bis zum Schliessen des Stromkreises nötige Auslenkung des Drahtes 1 und somit die Ansprechzeit in allen Schneidrichtungen gleich.
Wird die Aussparung 21 dagegen als Langloch gestaltet, so führt erst eine grosse Auslenkung in Längsrichtung des Loches 21 zu einem Kontakt zwischen Heizdraht 1 und Schaltelement 2, und damit zum Schliessen des Stromkreises, während andererseits schon eine geringe Querauslenkung dazu genügt. Dies ist vorteilhaft, wenn zum Schneiden in verschiedene Richtungen unterschiedliche Ansprechzeiten benötigt werden. Wenn, wie in Fig. 4c und 4f dargestellt, das Schaltelement 2 den Schneiddraht 1 nicht vollständig umfasst, sondern teilweise seitlich offen ist, so kann damit eine Art Sicherheitsschalter gebildet werden, der trotz Auslenkung des Drahtes 1 in diese vorbestimmbare Richtung den Stromkreis nicht schliesst und das Schneiden in dieser Richtung verunmöglicht, während das Schneiden in andere gewünschte Richtungen problemlos möglich ist.
Die Form des Schaltelementes 2 kann ganz den Erfordernissen des jeweiligen Schneidgerätes respektive des jeweiligen Schneiddrahthalters 7 angepasst werden. Das Schaltelement 21 kann eben oder zu dem zu schneidenden Material S hin gewölbt sein. Es kann Mittel zur Befestigung, wie zum Beispiel die in Fig. 2 dargestellte Seitenplatte 22, aufweisen oder direkt am Schneidbügel 7 angebracht sein. Wird der Schneiddraht im Inneren eines hohlen Schneidbügels geführt und tritt der Draht durch eine \ffnung in der Wand des Bügels nach aussen, so kann bei geeigneter Umlenkung und Materialwahl sogar der Schneidbügel selbst als Schaltstück dienen. Das Schaltelement 2 muss nicht zwingendermassen flächig ausgebildet sein, sondern kann auch, wie in Fig. 4c dargestellt, ein Hohlzylinder sein.
Aus den schon erwähnten energetischen und ökonomischen Gründen ist es vorteilhaft, nur den Bereich des Schneiddrahtes 1 zu heizen, der tatsächlich beim Schneiden mit dem Kunststoffmaterial S in Kontakt kommt. Es ist also vorteilhaft, wenn das Schaltstück 2 möglichst nahe am zu schneidenden Material S liegt oder, wie in Fig. 3 dargestellt, mit der Schaltplatte 20 direkt an diesem anliegt. Um beim direktem Kontakt das Gleiten entlang des zu schneidenden Materials S zu erleichtern, ist es vorteilhaft, die Schaltplatte des Schaltelementes 2 zum Schneidgut S hingerichtet leicht konvex gewölbt auszubilden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, das Schaltstück 2 im Verhältnis zum Schneiddraht 1 verschiebbar oder, wie bereits erwähnt und in Fig. 5 skizziert, schwenkbar und in variablen Positionen fixierbar am Gerät zu lagern. Wird das Schaltelement 2 so weit geschwenkt oder verschoben, dass es direkt am Draht 1 anliegt, und wird das Schaltelement 2 in dieser Position fixiert, so befindet sich der Schalter in einer Dauer-EIN-Stellung und der Heizdraht 1 wird andauernd beheizt, unabhängig von der Schneidaktivität oder der Schneidrichtung. Wird das Schaltelement 2 in geringerem Masse geschwenkt oder verschoben und fixiert, sodass es den ruhenden Schneiddraht 1 noch nicht berührt, so kann dadurch die Ansprechzeit des Schalters in gewünschter Weise verändert werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht also unter Verwendung eines Minimums an Bauteilen einen Heizdrahtschalter zu gestalten, der ein Maximum an Funktionalität und Bedienungssicherheit und gleichzeitig äusserst flexiblen Einsatz- und Steuermöglichkeiten bietet.
The present invention relates to a heating wire cutting device with a switch for producing an electrical contact for electrically heating a tensioned cutting wire according to the preamble of patent claim 1.
For facade insulation in the construction sector and in the area of interior decoration, it has been common for years to cut foam plastics, such as polystyrene, with tensioned, heated resistance wires. The resistance wires used are electrically heated and enable fast, smooth and precise cuts in the porous materials.
Various free-standing, table and hand-held devices are known from the patent literature which make use of this working principle. In the table device described in DE-A-3 046 643, the tensioned cutting wire lies openly above the working surface of the device. Although the current-carrying wire is exposed, there is no risk of an electric shock for the operating personnel, since all common cutting devices work in the low-voltage range. However, the exposed wire can quickly heat up to the glow and therefore represents an acute source of danger. Careless handling can lead to severe burns, and in the worst case, a fire can break out if easily flammable material comes into contact with the glowing hot wire.
Since continuous operation is not only potentially dangerous, but also significantly reduces the service life of the cutting wire, various switches have been used to switch the power supply to the device, as described in CH-A-662 528, or to the heating wire, as in CH-A-665 797 described to control manually. Further developments in this direction are also known from US-A-2 930 878 and EP-A-0 391 844. US-A-2 930 878 discloses a pivotable bracket of a film cutter which carries a heating wire. On the bracket, which can be pivoted into a cutting position, an extension is attached, which only closes the heating circuit shortly before the actual cutting position when a certain pivot position is reached.
EP-A-0 391 844, on the other hand, describes a cutting device, the heating circuit of which is only closed when the cutting bracket with the tensioned cutting wire is pushed for cutting with two parallel arms into two live support and guide strips. Once the cutting process has been completed, the bracket can be removed from the guide, which at the same time breaks the circuit.
In order to achieve high feed speeds when cutting, the heat emitted by the wire to the foam plastic material must be replaced quickly and continuously. However, this also means that the current-carrying wire immediately heats up strongly when this cutting cooling is omitted, often even until it glows. If the cutting process is interrupted while the cutting wire is still in the material to be cut, for example when cutting corners or mitres, this can also lead to undesired annealing of the wire. Due to the strong heat radiation emanating from the wire, the material surrounding the wire is melted and burned. This not only leads to inaccurate cut edges, but in turn leads to a reduction in the service life of the wire and the waste of energy.
Every time the wire glows, be it in the material to be cut or after a cut has been made, the surrounding material or the plastic particles adhering to it are scorched. This leads to extremely unpleasant and harmful emissions.
Ultimately, such cutters are also often used in areas where there is no power connection. Here the cutter is powered by an accumulator. If the operator lets the heating wire run in continuous operation for convenience or carelessness, the battery drains far too quickly.
The present invention therefore has as its object to provide a switch for an electrically heated cutting wire which overcomes the disadvantages mentioned.
This object is achieved by a device according to the features of claim 1.
Further design variants result from the dependent claims.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings and are explained in the description below. It shows:
Figure 1 shows a cutting bracket of a cutting device in a simplified representation.
FIG. 2 shows a side view of a switch according to FIG. 1, installed in a cutting device; and
3a shows a cross section through the two contact pieces of an embodiment of the switch according to the invention, the heating wire being drawn only partially and the switch being in an OFF position; and
3b shows a switch according to FIG. 3a, which is in an ON position due to deflection of the heating wire by a polystyrene block, and dashed lines indicate an OFF position of the heating wire, the direction of movement of the polystyrene block is indicated by an arrow;
and
3c shows a switch according to FIG. 3b, which is in a further ON position due to deflection of the heating wire in the opposite direction by a polystyrene block; and
4a-c top views of three different embodiments of the switching elements according to the invention, the switch being in an OFF position and the heating wire being cut transversely and a plurality of OFF positions of the heating wire being shown in broken lines; and
4d-f plan views according to 4a-c, the switch being in the ON position and further ON positions of the heating wire being shown in broken lines; and
5a shows a perspective side view of the two contact pieces of a further switch according to the invention, the heating wire being only partially drawn and the switch being in an OFF position;
and
5b shows a switch according to 5a, the switch being brought into an ON position by pivoting the switching element.
In Fig. 1, a cutting bracket 7 is shown, which is inserted into two guide rails 8, 8 min of a cutting device not shown here. Using a current source, also not shown, voltage is applied to both guide rails 8, 8 min of the cutting device. An electrically heatable cutting wire 1, which consists of a known material, such as iron, copper or constantan, is stretched between two parallel legs 71, 71 min of the cutting bracket 7. The resistance wire 1 is deflected at the free ends of the stirrup legs 71, 71 min by means of a roller 5, 5 min each and is resiliently tensioned by a tension spring F which is attached at the end and an adjusting screw P.
The tension spring F and the set screw P are both mounted on a longitudinal bar 72 of the cutting bracket 7, which is electrically insulated from the two legs 71, 71 min or consists of non-conductive material. The length of the wire 1 that spans the opening of the U-shaped cutting bracket 7 is thus available for cutting. Since it is sufficient to heat this wire section, it is advantageous to design one of the two deflecting rollers 5 min from conductive material and to store it in an electrically conductive manner on leg 71 min and to electrically isolate the opposite roller 5 from leg 71 or from insulating material shape. The two legs 71, 71 min are in turn electrically conductive and are displaceable in the guide rails 8, 8 min along their longitudinal axis.
A switching element 2, which is electrically conductively connected to leg 71, is located directly at the insulated deflection roller 5 and, with a switching plate 20, encompasses the cutting wire 1 without touching it. In the idle state shown or in the OFF position, no current flows in the cutting wire 1, which is conductively connected to a pole of the power source for 5 minutes via a deflection roller, since it is insulated from the second pole of the power source by the insulated deflection roller 5.
In the detailed drawing in FIG. 2, the guide rail 8 and the leg 71 of the cutting device according to the invention, which is displaceably mounted therein by means of bearing rollers 9, are shown in cross section. An axis 6 attached at right angles to the leg 71 carries the insulated deflection roller 5 and at the same time a side plate 22 of the switching element 2. The switching element 2 is attached with its side plate 22 so as to be pivotable about a pivot axis P on the axis 6, and is tightened in one by tightening the clamping nut 61 fixed pivot position relative to the axis 6 and to the region of the cutting wire 1, which is stretched between the legs 71, 71 min of the cutting bracket 7.
The importance of this pivoting mobility is discussed in more detail below.
The power supply to the guide rails 8, 8 min can take place by cable or advantageously directly by the metallic and thus electrically conductive components of the cutting device, as described for example in CH 687 242. Guide rail 8, bearing rollers 9, leg 7, axis 6 and switching element 2 are all made of conductive material, and so it is sufficient for the electrical supply of the wire 1 and the switching element 2, voltage to the guide rails 8, 8 min. Since the device is operated in the low-voltage range, conductive components can be safely energized. The lack of separate lines on the moving parts not only simplifies and reduces the cost of manufacturing the device, but also makes the device much less susceptible to faults.
The switching device shown in Fig. 3 schematically represents the function of the extremely simple, only two pieces, indirectly operated switching element. The two switching elements are the heating wire 1 and the switching element 2. The movable switching element is the heating wire 1 itself. The actuation of The switch is made by pressing the material S to be cut against the cutting wire 1. The wire 1, which is passed through a recess 21 in the contact piece 2, is deflected in the direction R1 by the contact pressure of the material S to be cut, touches the conductive material of the switching element 2 in a dot or line manner and thereby closes the heating circuit. The pre-tension of the heating wire is adapted to the density and strength of the material S to be cut, usually a polystyrene plate.
It is dimensioned such that the wire 1 can be deflected until it comes into contact with the switching element 2 by moderate pressure on the material S to be cut, so that the material S adjacent to the wire 1 is actually melted by the heated wire 1, and not already is cut mechanically by wire 1 before there is contact between wire 1 and switching element 2. As soon as no more pressure is exerted on the wire 1 by the material S to be cut, that is to say as soon as the cutting process is interrupted or ended, the movable contact piece, that is to say the heating wire 1, returns to its starting position by retracting force and thus interrupts the circuit instantly. So electricity only flows as long as it is actually cut.
This avoids the unnecessary heating up to the glow of the heating wire 1, which leads to an extended service life of the wire and fewer emissions due to the scorching plastic material adhering to the wire. This also makes it possible to keep the consumption of electrical energy optimally low, which is particularly desirable for cutters that are operated independently of the mains by batteries or accumulators. It is obvious to the person skilled in the art that the function of the switch according to the invention is based on the relative movement of the material S to be cut relative to the cutting wire 1. It is therefore not essential whether the cutting wire 1 is moved by means of a cutting device carrying it or the material S to be cut, or in the case of an arch cut even both at the same time.
The recess 21 on all sides in the switching piece 2 makes it possible to close the circuit, regardless of the direction R1 in which the heating wire 1 is deflected. The cutting direction can therefore be changed without any problem, without the switch according to the invention losing effectiveness. Due to the size and shape of the recess 21 through which the cutting wire 1 is guided, the response time of the switch can be influenced in general and as a function of the cutting direction R1. Some possible configurations are shown in FIGS. 4a-c. In the case of a circular recess 21, the deflection of the wire 1 necessary until the circuit is closed and thus the response time in all cutting directions is the same.
If the recess 21, on the other hand, is designed as an elongated hole, only a large deflection in the longitudinal direction of the hole 21 leads to contact between the heating wire 1 and the switching element 2, and thus to the closing of the circuit, while on the other hand a slight transverse deflection is sufficient. This is advantageous if different response times are required for cutting in different directions. If, as shown in FIGS. 4c and 4f, the switching element 2 does not completely encompass the cutting wire 1, but is partially open at the side, a type of safety switch can be formed which does not close the circuit despite the wire 1 being deflected in this predeterminable direction and cutting in this direction becomes impossible while cutting in other desired directions is easily possible.
The shape of the switching element 2 can be completely adapted to the requirements of the respective cutting device or the respective cutting wire holder 7. The switching element 21 can be flat or curved toward the material S to be cut. It can have means for fastening, for example the side plate 22 shown in FIG. 2, or it can be attached directly to the cutting bracket 7. If the cutting wire is guided inside a hollow cutting bracket and the wire exits through an opening in the wall of the bracket, the cutting bracket itself can even serve as a switching piece if the deflection and material selection are suitable. The switching element 2 does not necessarily have to be flat, but can also, as shown in FIG. 4c, be a hollow cylinder.
For the energetic and economic reasons already mentioned, it is advantageous to heat only the area of the cutting wire 1 that actually comes into contact with the plastic material S during cutting. It is therefore advantageous if the contact piece 2 is as close as possible to the material S to be cut or, as shown in FIG. 3, abuts the contact plate 20 directly against it. In order to facilitate sliding along the material S to be cut in the case of direct contact, it is advantageous to design the circuit board of the switching element 2 to be slightly convex in relation to the material S to be cut.
It is also advantageous to mount the contact piece 2 in relation to the cutting wire 1 or, as already mentioned and sketched in FIG. 5, to pivot it and to fix it in variable positions on the device. If the switching element 2 is pivoted or moved so far that it lies directly on the wire 1, and if the switching element 2 is fixed in this position, the switch is in a permanently ON position and the heating wire 1 is continuously heated, regardless of the cutting activity or the cutting direction. If the switching element 2 is pivoted or shifted and fixed to a lesser extent so that it does not yet touch the stationary cutting wire 1, the response time of the switch can be changed as desired.
The present invention thus makes it possible to design a heating wire switch using a minimum of components, which offers a maximum of functionality and operational safety and at the same time extremely flexible application and control options.