CN107921654B - 一种用于切割纤维或多孔隔热材料的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于形成穿过隔热材料件(5)的通孔的切割方法，包括：将隔热材料件(5)放置抵靠在支架(11)上，所述支架具有设置有穿孔(18)的支撑面，将具有尖锐边缘的切割工具(15)朝向隔热材料件布置，引导切割工具在贯通方向(19)上平移，并且在贯通方向上推动切割工具直到尖锐边缘到达穿孔，使得切割工具穿过位于隔热材料件的第二端面和第一端面之间的隔热材料件的块，在通过隔热材料件的整个运动过程中对切割工具(15)施加振动运动。该隔热材料件(5)可以由玻璃棉制成。

Description

一种用于切割纤维或多孔隔热材料的方法及装置

技术领域

本发明涉及加工纤维或多孔隔热材料的领域，更具体的涉及用于切割穿过这种纤维或多孔隔热材料的一个或多个通孔的方法和装置。

背景技术

纤维或多孔隔热材料用于众多应用，通常用作保温覆盖物或内衬。因此，多孔泡沫或玻璃棉的用途为在罐的罐壁中形成隔热屏障以运输和/或储存较冷的产品，例如在大气压下以约为-162℃的温度存储的液化天然气(LNG)。

在膜罐技术中，罐的液密屏障由能够承受压力的高刚性的薄金属片或其他液密材料形成。因此，吸收隔热屏障中的压力是必需的。为此，已经提出了与细长的刚性承载构件相结合的模块化箱子(诸如具有隔热内衬的小截面支柱)，例如在出版物WO-A-2015001230,WO-A-2013017773和FR-A-2877638中。

EP-A-2492067描述了一种用于形成在传送带上的玻璃棉垫的预切割线的装置。该装置包括在起始位置和切割位置之间以快速垂直运动驱动的剪板机(guillotine)切割刀片，以进行上述预切割。因为切割刀片在传送带上直接工作，所以设计成完全穿过玻璃棉垫的切割位置而在切割时不损坏传送带是不可能的。因此该装置并不令人满意。

发明内容

本发明的核心思想是提出一种用于有效加工纤维或多孔隔热材料(例如玻璃棉)的方法和装置，以制造一个或多个通孔，特别是通过从孔中去除隔热材料而获得的孔或开口。本发明的某些方面是基于这样的想法，即制造这些通孔对孔周围的隔热材料的影响最小，即不会过度地撕裂或挤压孔周围的隔热材料。本发明的某些方面是基于这样的想法，即以这种方式被加工的隔热材料是相对较厚的，例如厚度在10cm和100cm之间。本发明的某些方面是基于这样的想法，即精确控制隔热材料中所制造的通孔的尺寸。

为此，根据一个实施例，本发明提供了一种用于制造穿过纤维或多孔隔热材料片的通孔的切割方法，包括：

将隔热材料片放置抵靠在具有设置有穿孔的支撑面的支架上，该隔热材料片的第一端面支撑抵靠在支架的支撑面，

在该隔热材料的与第一端面相对的第二端面的侧面上布置切割工具，该切割工具具有朝朝向隔热材料片第二端面定向的尖锐边缘，

引导切割工具在将隔热材料的第二端面连接到第一端面的贯通方向上平移，

沿横向方向推动切割工具直到尖锐边缘到达穿孔，使得切割工具穿过第二端面，位于第二端面和第一端面之间的隔热材料片的块，以及第一端面；在贯通隔热材料片的整个运动过程中对切割工具施加振动运动，

沿贯通方向将切割工具从隔热材料片中取出。

取决于实施例，这种方法具有一个或多个以下特征。

可以采用不同的方式制造切割工具。根据切割工具的第一实施例，切割工具在贯通方向上具有成形形状的空心体，尖锐边缘布置在空心体的一端，空心体的横截面形成闭合的轮廓，在完成推动步骤时能够产生隔热材料的分离的芯。

空心体的横截面的不同形状是可能的。根据一个实施例，空心体横截面的形状是多边形的(例如矩形或正方形)。圆形也是可能的。更加复杂的空心体也是可能的(例如T、L、F、U或H形)。

根据一个实施例，切割工具还具有在多边形的顶点处附接至空心体布置的多个扁平的切口刀片，扁平的切口刀片的纵向方向平行于贯通方向，且扁平的切口刀片的横向方向朝向空心体的外侧定向，以便在完成推动步骤时产生关于隔热材料芯的切口。

这种切口刀片可以布置在多边形的所有顶点处或者一些顶点处，优选地至少布置在与多边形突出边缘相对应的顶点处。

这些特征使得切割工具在贯通方向上的平移引导更加精确。此外，而且，考虑到切口软化了孔周围的隔热材料，除去隔热材料芯之后将固体插入通孔变得更加容易。

可以采用不同的方式定向切口刀片的横向方向，例如可以作为空心体壁的延伸，或者与空心体的壁形成夹角。根据有利的实施例，在多边形至少一个顶点或者每个顶点处布置一个相应的切口刀片，相应的切口刀片的横向方向平行于多边形的所述顶点处夹角的角平分线。根据相应的实施例，空心体的横截面的形状是正方形的，并且四个所述切口刀片被布置成延伸正方形的对角线。

根据优选实施例，在贯通方向上进行振动运动。

根据一个实施例，该方法还包括向空心体吹入气流以喷射出隔热材料芯的步骤，例如通过支架的穿孔吹入气流。

根据切割工具的第二实施例，切割工具有两个相继使用的工具，每个工具都包括多个扁平刀片，相对于第一多个扁平刀片布置第二多个扁平刀片，布置使得第一多个扁平刀片与第二多个扁平刀片共同限定闭合的多边形的轮廓，该多边形的轮廓在完成两个切割工具的推动步骤后能够产生分离的隔热材料芯。

根据一个实施例，第一切割工具包括第一多个平行的扁平刀片，该扁平刀片的纵向方向平行于贯通方向，且横向方向垂直于贯通方向，尖锐边缘布置在所述平行的扁平刀片的一端处。

根据一个实施例，该方法还包括：

在隔热材料片的第二端面的一侧布置第二切割工具，第二切割工具具有第二多个平行的扁平刀片，该第二切割工具的纵向方向平行于贯通方向，且宽度方向垂直于贯通方向，并且垂直于第一多个平行的扁平刀片的横向方向，尖锐边缘布置在所述平行的扁平刀片的一端处朝向隔热材料片的第二端面定向，

引导第二切割工具在贯通方向上平移，

沿贯通方向推动第二切割工具直到尖锐边缘到达穿孔，使得第二切割工具穿过第二端面，位于第二端面和第一端面之间的隔热材料片的块，以及第一端面；在通过隔热材料片的整个运动过程中对第二切割工具施加振动运动，

沿贯通方向将第二切割工具从隔热材料片中取出。

根据一个实施例，每次在平行的扁平刀片的横向方向上进行振动运动。该振动运动也可以由沿贯通方向定向的振动分量来替代或与沿贯通方向定向的振动分量组合。

这种方法可以适用于不同形状的隔热材料片和不同的隔热材料。

根据一个实施例，隔热材料片是扁平的平行六面体块，第一端面和第二端面是平行六面体块的两个主表面，贯通方向是平行六面体块的深度方向。

根据一个实施例，隔热材料片由矿物棉(例如玻璃棉)制成。根据一个实施例，隔热材料片由多孔泡沫(例如聚氨酯泡沫)制成。

根据一个实施例，隔热材料片在深度方向由若干层矿物棉叠加构成。矿物棉层可以由覆盖层(facing)覆盖。

本发明还提供了一种用于制造穿过纤维或多孔隔热材料片的通孔的切割装置，包括：

具有设置有穿孔的支撑面的支架，该支架设计为容纳支撑抵靠支撑面的隔热材料片，

具有尖锐边缘的切割工具，该切割工具朝向支架的支撑面定向，

导向构件，该导向构件设计为引导切割工具沿贯通方向平移，该贯通方向在穿孔处与支架相交，

耦接到切割工具的致动器，该致动器被设计为在贯通方向上朝支架平移地移动切割工具，直到尖锐边缘导到达穿孔，并且沿相对的方向平移地移动切割工具，直到尖锐边缘从支架上移除，

耦接到切割工具的振动构件，该振动构件被设计为在切割工具朝向支架平移运动的过程中在切割工具上施加振动运动。

取决于实施例，这种装置具有一种或多种以下特征。

根据一个实施例，切割工具在贯通方向上具有成形形状的空心体，尖锐边缘被布置在空心体的一端，空心体的横截面形成闭合的轮廓。

根据一个实施例，导向构件包括被布置在支撑面的侧面平行于支架的板，以及形成在板上在贯通方向上与支架的穿孔成一直线的导向孔，切割工具具有接合在板的导向孔中的导向销。根据若干实施例，切割工具的导向销可以由附接到切割工具的尖锐构件的销构成，或者如果这种尖锐构件包括细长的部分的话，导向销直接由切割工具的尖锐构件形成。

根据若干实施例，导向构件的板附接在离支架一定距离处，和/或该导向构件的板在贯通方向上相对于支架被可平移移动地安装。板的可移动性使其能够抵靠压迫隔热材料片的端面，从而在切割过程中对隔热材料片施加轻微的压力，并且使隔热材料片保持在适当的位置。

根据有利的实施例，导向构件具有第一板，该第一板附接在离支架一定距离处，以及第二板，该第二板布置在第一板与支架之间，并且在贯通方向上相对于第一板及支架可平移移动地安装，所述第一板和第二板都具有导向孔，该导向孔形成在板中，在贯通方向上与支架的穿孔成一直线，切割工具具有接合在第一板和第二板的导向孔中的导向销。

根据一个实施例，支架具有矩形的底板、四个脚以及下部，所述矩形底板具有所述支撑面，所述四个脚附接到矩形底板四个角上，所述下部垂直于与支撑面相对的矩形底板延伸，从而使矩形底板在地面上保持水平。

根据相应的实施例，四个脚还具有在支撑面的侧面垂直于矩形底板延伸的下部，第一板被附接到四个脚的上部，通过四个脚的上部引导第二板进行平移。

根据一个实施例，该装置具有多个切割工具，每个切割工具具有朝向支架的支撑面定向的尖锐边缘，并且每个切割工具均由引导构件在贯通方向上引导，支架的支撑面上设置有多个穿孔，该穿孔与每个所述切割工具成直线布置。

根据一个实施例，该装置还：

具有连接框架，该连接框架在与尖锐边缘相对的切割工具的部分处刚性地连接(connecting)多个切割工具；

共享致动器，该共享致动器耦接到连接框架，以使连接框架与多个切割工具一体地在贯通方向上平移地移动，和/或共享振动构件，该共享振动构件耦接到连接框架，以对连接框架和多个切割工具施加振动运动。

根据一个实施例，连接框架支撑多个机械附接装置，每个机械附接装置能够使切割工具刚性地且可逆地连接到连接框架。

根据其他实施例，该装置具有多个致动器，每个驱动器与相对应的切割工具耦接，以使相应的切割工具沿贯通方向平移地移动。根据其他实施例，该装置具有多个振动构件，每个振动构件与相对应的切割工具耦接，以对相应的切割工具施加振动运动。

附图说明

参考附图，在下面仅作为非限制性示例给出的本发明的几个具体实施例的详细描述中，对本发明及其附加目的、细节、特征和优点进行进一步解释。

-图1是若干玻璃棉垫叠堆的的示意性透视图。

-图2是根据第一实施例的切割装置的示意性横剖视图。

-图3是可用于图2中的装置以制造正方形截面孔的切割工具的示意性透视图。

-图4是图3中的区域IV的放大视图。

-图5是图3中的切割工具的示意性横剖视图。

-图6是可用于图2中的装置以制造T形截面孔的另一切割工具的示意性透视图。

-图7是图6中的切割工具的示意性横剖视图。

-图8是可用于图2中的装置以制造T形截面孔的另一切割工具的示意性透视图。

-图9是图8中的切割工具的切割头的放大视图。

-图10是图8中的切割工具的导向销的放大视图。

-图11是根据第二实施例且切割工具处于缩回位置的切割装置的示意性横剖视图。

-图12是切割工具处于切割起始位置的类似于图11的视图。

-图13是切割工具处于切割完成位置的类似于图11的视图。

-图14是根据第三实施例且切割工具处于中间切割位置的切割装置的示意性剖视图。

-图15是根据第四实施例的切割装置的示意性透视图。

-图16是具有由图15中的切割装置形成的通孔的玻璃棉垫的示意性透视图。

-图17是可以使用图16中的玻璃棉垫的隔热箱的部分透视图。

-图18是根据另一实施例的切割装置的部分透视图，其示出了用作切割工具的第一系列刀片。

-图19是类似于图18，其示出了用作切割工具的第二系列刀片。

-图20是具有由图18和图19中的切割装置形成的具有一个通孔的玻璃棉垫的部分透视图。

-图21是根据变型实施例的切割工具的示意性横剖视图。

-图22至图26是根据其他实施例的切割工具的示意性横剖视图。

具体实施方式

以下描述了用于在隔热材料片中制造一个或多个通孔的若干装置。为了说明目的，在下面的示例中使用包括若干玻璃棉垫叠堆的隔热材料片。例如，在图1中示出了这种堆叠5。

在图1中，十层玻璃棉垫1的每一层玻璃棉垫都具有完全相同的矩形截面，该十层玻璃棉垫按照深度方向，即标记的Z方向堆叠。在这种情况下，每层玻璃棉垫1由覆盖层2(例如马尼拉纸或铝箔)覆盖，该覆盖层2与玻璃棉垫1的上主表面结合，以提高抗对流性能，从而提高其隔热能力。玻璃棉垫1具有标记为x的长度方向，以及标记为y的宽度方向。

举例来说，玻璃棉垫1在Z轴方向的尺寸可以是10mm到300mm。根据垫子1的厚度和叠加的垫子层数，堆叠5的总深度H可能是很高的。为了在堆叠5的深度方向z上切割出通孔，可以将每个垫子1单独进行切割，但是这种方法的效率不是最佳的。下面描述了装置被设计为穿过厚度大于10cm，优选大于20cm甚至大于100cm的玻璃棉制造出通孔。因此例如在一次性的操作中可以穿过2到20层且每层厚度为50mm的玻璃棉垫进行切割。

以下参考图2描述切割装置10的第一实施例。该切割装置被显示为处于装载状态，包含玻璃棉垫叠堆5。

装置10的静止框架由矩形底板11、矩形导向板12、以及布置在板的四个角处的四个支脚13形成。矩形板11和矩形板12通过例如焊接、铆接、螺栓连接或者其他方式与四个支脚13附接，底板11与支脚13的下部附接，并且导向板12与支脚13的上部附接。

中间压板14被布置在矩形板11和矩形板12之间的框架中，并且该中间压板14可滑动地安装在支脚13上，比如能够平行于支脚13平地移动。在使用时，中间压板14提起以将玻璃棉垫叠堆5插入框架，处于矩形底板11的上部，然后将中间压板14靠在玻璃棉垫叠堆5上(图2所示的状态)。

设计为在玻璃棉垫叠堆5中切割出孔的切割工具15滑动地安装在导向板12的导向孔16中以及压板14的导向孔17中。底板11还具有穿孔18，该穿孔18与导向孔16和导向孔17对齐以在行程结束位置容纳切割工具15。在图2中，切割工具15处于行程起始位置，被施加抵靠在玻璃棉垫叠堆5的上表面。

切割装置10的工作方式如下：由箭头19标记的垂直推动力(例如使用气缸或手动)施加在切割工具15的上端。同时，利用机械振动构件20也在垂直方向对切割工具15的上端施加振动载荷。在一个实施例中，该机械振动构件20是包括电动机的类似于冲击钻的旋转机器。垂直推动力可以施加在机械振动构件20的主体上，机械振动构件20的心轴抵靠支撑在切割工具15的上端，并将推动力和振动载荷同时传送到切割工具15上。

在一个没有示出的变型实施例中，用偏心搅拌器代替了机械振动构件20，并且将旋转马达从切割工具15上移开，并通过挠性传动连接(linked)到偏心搅拌器上，从而将旋转运动传送到偏心搅拌器上。

切割工具15的下端是尖锐的，因此在这些载荷的作用下穿透玻璃棉垫叠堆5，直到玻璃棉垫叠堆5被完全穿过并且穿孔18被穿透。

为了确保该玻璃棉垫叠堆5可以被干净地切割，切割工具15在导向孔16和导向孔17中的组装间隙优选地很小，例如具有±0.25mm的公差。为了实现这一点，导向孔16和导向孔17的几何形状必须与切割工具15的截面形状自然地适应。

下面描述切割工具的几个实施例。

参考图3到图5，在这种情况下，切割工具15被设计为切割出具有正方形截面的孔。切割工具具有一个正方形截面的管形主体21，以及四个扁平刀片22，该四个扁平刀片22沿着成形体21的一个侧边缘23焊接在成形体21的下端。扁平刀片22的下边缘是倾斜的(例如形成大约30°的倾角)。

成形体21的下端边缘24被机械加工以形成在成形体21的纵向方向上的微小的凹曲度，并且成形体21的下端被削尖(例如通过电火花加工)。而且，扁平刀片22的下端边缘25和侧边缘26也被削尖。为了达到这一点，可以使用具有锐切割角(例如约30°)的剃刀刀片。

切割工具15是金属工具，优选地采用坚硬、耐磨合的合金来制备。例如，成形体21可以由用热预处理的电火花线切割加工机械加工的Z160或130CDV12钢制成。扁平刀片22可以由XC65或XC75退火钢片制成。为了提高切割区域的寿命，可以在为这些区域施加碳化物或者陶瓷沉积物。

切割工具15可以制成具有不同截面尺寸，例如切割具有测量为10mm到50mm之间的边长的正方形孔。切割工具15的总长度大于底板11和导向板12之间的距离。在该示例中，成形体21在该整个长度方向上延伸。如下面关于图8到图10所述，制造长度较短并且在上部具有导向销的成形体是可行的。

以下参考图6和图7描述，切割工具115设计为切割具有T形截面的孔。使用图3到图5中使用的附图标记增加100来表示与切割工具15的元件相同或相似的元件。

切割工具115具有截面为空心的T形成形体121和八个扁平刀片122，该扁平刀片122沿着其凸出侧边缘123以及其凹侧侧边缘27通过焊接而附接在成形体121上。扁平刀片122的下端是倾斜的(例如为约60°的倾角)。所有这些部件都可以由金属片制成，例如由厚度约1.5mm的金属片制成。

成形体121的下端边缘124被围绕T形截面(例如八边形)的全部外围周边削尖(例如通过电火花加工)。此外，扁平刀片122的下端边缘125和侧边缘126也被削尖。为了达到这一点，可以使用具有锐切割角的剃刀刀片，例如锐角角度大约为30°。

切割工具115可以制成不同的截面尺寸。在一个示例实施例中，对应于T的水平条的尺寸大约为146mm，并且对应于T的竖直条的尺寸大约为97mm。

以下参考图8到图10描述，另一个切割工具215设计成切割具有T形截面的孔。使用图6和图7中使用的附图标记增加100来表示与切割工具115的元件相同或相似的元件。

在该实施例中，成形体221和刀片222形成中空的切割头225，该切割头比之前形成切割工具215的下部更加短小，而且导向销28包括在切割工具215的上部。

如图9所示，成形体221的下端边缘224不在处于与成形体221的轴线正交的平面内，而是现在具有相对于该平面的一个方向和另一个方向倾斜(例如倾斜角度约30°)的部分，使得在平移运动方向上形成若干齿或者突出点。在所示的示例中，对应于T的水平条的成形体221的部分31的每一半都被分为外部和内部，在该外部中下端边缘224是内凹的，且在该内部中下端边缘224是突出的。此外，对应于T的垂直条的成形体221的部分32被分为外部和内部，在该外部中下端边缘224是内凹的，且在该内部中下端边缘224是突出的。因此，成形体221的切割边缘形成三个稍微凸出的齿，这些凸出的齿布置在部分31和部分32之间的连接(joining)区域，并且两个稍微突出的点位于部分32的侧端。

沿着成形体的下端边缘的倾斜部分的数量和倾斜角度是可以改变的，从而可以形成更多或者更少数量的齿，齿具有更多或更少的尖锐的形状。

为了平移切割头225，将三个导向销28焊接到成形体221的上部，并且在成形体221的上方平行于成形体221的轴线延伸。在该实施例中，导向板12的导向孔16必须成形为容纳导向销28(例如具有与导向销28相同的截面的三个导向孔)，而不是切割头225。相反地，压板14的导向孔17和底板11的穿孔18成形为容纳切割头225。

导向销28可以具有不同的截面形状，例如圆形或半圆形。图10示出了在导向销28的下端处具有的切口，以形成垂直于轴线的边缘33，该边缘设计成抵靠成形体221的上端，从而改善推动力的传递能力，限制焊缝中的剪切应力。

为了在三个导向销28上共同施加轴向推力，当切割工具215用于装置10时，止推板34附接到导向板12的上部，即处于导向板12的下方。

在图21所示的实施例中，导向销28是由2-4mm厚的钢片制成的矩形截面的条。切割工具在所有其他方面是相似的。

以上描述的切割工具可以在切割装置10中单独使用来制造单独的孔，或者在单次操作中共同使用以制造若干个相互平行的孔。在第二种情况下，下面参考图11到图13描述切割装置110的第二实施例。图2中所采用的参考标记用来表示相同或相似的元件。通过这种方法，仅仅描述与第一个实施例不同的地方。

所示的切割装置110处于装载状态，包含玻璃棉垫叠堆5。该装置包括两个平行的切割工具15，每个切割工具都在导向板12中设置有相应的导向孔16、在压板14中设置有相应的导向孔17，以及在底板11中设置有相应的穿孔18。

止推板35平行于导向板12并且在导向板12的上方附接到两个切割工具15，从而使两个切割工具15在在垂直方向上一起平移地移动(例如手动或者通过气缸)(未显示)。

在止推板35的表面上可以布置一个或多个机械连接装置(未显示)，该止推板35朝向待切割的材料，即在设计成容纳切割工具的止推板35的每个点处定向。附接装置优选地能够在连接位置和释放位置之间可逆地移动，其中连接位置是将切割工具附接到止推板的位置，释放位置是将切割工具从止推板上释放的位置。根据在片中要制作的孔的数量和形状的函数，可以很容易地交换、添加或移除工具，该机械附接装置可移动地安装在附接到止推板35的轨道上，从而提高切割装置的模块性。例如，这样的可逆的机械附接装置可以由下述装置构成，穿过切割工具和止推板35的销和螺钉，具有弹簧及进入切割工具制造孔的推杆的系统，用于将工具夹紧或者旋拧到止推板35上的系统等等。

因此，如图12和图13所示，在切割操作过程中可以使用共享振动构件20对所有的切割工具15共同施加振动载荷。

图13示出了处于行程结束位置的切割工具15，其端部接合穿孔18。在该位置中通过切割工具15的中空的空间7(图5所示)注入压缩空气或者另一种气体，从而在切割工具15的平移运动过程中喷射楔入其中的材料芯是有利的。优选地，通过从成形体21的上端向下进行气流喷射来喷射出材料芯。

图14示出了切割工具210的第三实施例。图13中所采用的参考标记用来表示相同或相似的元件。在这种情况下，不存在止推板35，因此需要在每个切割工具15上施加振动载荷，例如使用相应的振动构件20。此外，可以使用若干个致动器(未显示)用来独立地移动切割工具15(如箭头19所示的方向)。

上述操作采用更多数量的切割工具及不同形状的切割工具是可行的。以下参考图15说明这一点。

图15示出了切割工具310的第四实施例。图2至图7中使用的参考标记用来表示相同或相似的元件。

切割装置310具有截面为四个T形的切割工具115和七个截面为正方形的切割工具15，以切割出如图16所示的玻璃棉垫1的图案，即具有四个T形截面的通孔51和七个具有正方形截面的通孔52，例如用来插入承载支柱(未显示)。在相同的操作中可以切割若干个叠加的垫子1，直到达到玻璃棉的最大厚度，其取决于切割装置310的尺寸。

所有的切割工具15和切割工具115在导向板12的导向孔和压板14的导向孔中以垂直平移的方式被引导。压板14通过支脚13的形状被垂直地引导，该支脚13是具有两个相互垂直的侧面构成的L形截面。因此压板14的每个角以较小的组装间隙坐落在支脚13的内角中。

如图15所示，在这种情况下，扁平刀片22和扁平刀片122沿着切割工具15和切割工具115在整个长度延伸。

在所有其他方面，操作与之前描述的实施例相同。

在图22至图26中示意性地示出了切割工具的其他可行的实施例。

图22示出了具有F形成形体321和在每个凸起边缘处都具有切口刀片322的切割工具315。在这种情况下，F形意味着一种多边形，该多边形具有一个较长的条和两个较短的条，两个较短的条分别在较长的条的一端和中间位置，从较长的条的一侧垂直地延伸。

图23示出了具有L形成形体421和在每个凸起边缘处都具有切口刀片422的切割工具415。在这种情况下，L形意味着一种多边形，该多边形具有两个在端点相互垂直的条。

图24示出了具有H形成形体和在每个凸出边缘处都具有切口刀片522的切割工具515。在这种情况下，H形意味着一种多边形，该多边形具有两个相互平行的条和一个在上述两个相互平行的条之间的中间位置延伸的条。

图25示出了一个具有U形成形体621和在每个凸起边缘处都具有切口刀片622的切割工具615。在这种情况下，切割刀片位于U形的基底处。图26是类似的，但是在远离U形基底的凸起边缘处具有切口刀片622。在这种情况下，U形多边形意味着一种多边形，该多边形具有两个相互平行的条和一个在两个相互平行的条的一端处的所述条之间垂直延伸的条。还可以将图25和图26结合，以将切口刀片622定位在所有凸起边缘处。

在所有这些图中，切口刀片(未示出)也可以放置在成形体所有或者一部分凹角的边缘处。

图17显示了可以用于图16中的贯穿孔的玻璃棉垫的平行六面体隔热块的刚性骨架。图17没有示出盖板和隔热内衬。例如由胶合板制成的底板49支撑七个承载支柱48，该承载支柱48布置成三纵排，并设计为插入正方形孔52。底板49的尺寸以及被设计成放置在顶部的玻璃棉垫的尺寸例如是约1.2m×约1m。

四个角支柱40分别具有由两个垂直的面板形成的T形截面：

-中分面板41，其在底板49的纵向边43以及横向边44之间以45°定向，而且从底板49的角延伸，

-非中分面板42与中分面板41垂直定向，并且相切于中分面板41的内端45从底板49的纵向侧43延伸到横向侧44。

角支柱40被设计成插入具有T形截面的孔51。

在一个实施例中，中分面板41由厚度为9-10mm、长度为100mm的胶合板制成，其高度适合隔热屏障的厚度。非中分面板42由厚度为12mm、长度为200mm的胶合板制成。这种胶合板的厚度是标准化的，因此很容易获取。可替代地，还可以使用致密胶合板。

这种平行六面体的隔热单元的应用在2016年6月17日的公开FR-A-3030014中有特别描述。

在上述实施例中，切割工具被描述为在工具平移运动的方向上以振动载荷进行工作。以下参考图18至图20对采用两个系列的扁平刀片作为切割工具的变型切割方法进行描述。参考用T形截面切割孔51来说明该变型。

在图18所示的第一个切割步骤中，将第一多个相互平行的扁平刀片60施加抵靠在要贯穿孔的隔热材料片59的上表面上。每个扁平刀片60都具有尖锐的下边缘，该下边缘被设计成通过例如气缸或者其他致动器提供的推力沿隔热材料片的深度方向(即箭头119所标示的方向)移动来切割隔热材料片同时，扁平刀片60被通过如箭头61所示的方向的振动运动驱动，该振动方向在与平行刀片60的横向方向上定向，与通过隔热材料片向前运动的方向垂直。

在图2中的切割装置10的变体中，通过在导向板12和脚13之间提供相应的自由度，并且通在该方向对导向板12施加振动载荷，使得向切割工具传递振动，即在这种情况下向位于导向孔16处的第一多个扁平刀片60传递振动，可以产生该变型运动。

根据限定T形多边形轮廓一部分的第一多个平行线段来布置第一多个扁平刀片60。采用刀片60将隔热材料片59的整个厚度切穿后，将所述刀片从该片隔热材料59中取出，然后如图19所示，以相同的方式使用第二多个互相平行的扁平刀片62，根据限定T形多边形轮廓的剩余部分的第二多个平行线段进行切割。然而，刀片62与刀片60相垂直，并且因此在垂直于箭头61的方向63上振动。

为了在图2中的切割装置10的变型中实现第二多个扁平刀片62，使用相同的导向板12是可行的，在这种情况下，导向板12在另一个振动方向上被加载。在切割装置的框架中布置两个依次放置的可移除的导向板，并且每个导向板在振动方向61或者振动方向63上有自由度也是可行的。

使用刀片62将隔热材料片59的整个厚度方向切穿后，将刀片从该隔热材料片59中取出，并且具有T形截面的隔热材料芯能够完整的从该隔热材料片59中分离并被去除。图20是去除隔热材料芯之后的一块隔热材料片59的局部视图，该隔热材料片显示具有T形截面的孔51。

参照图18至图20所描述的方法，易于适合其他截面形状，例如正方形、矩形、F、L、U或者H形。该方法还能够严格控制切口的尺寸，例如公差尺寸等于或小于0.5mm。

尽管已经结合若干具体的实施例描述了本发明，但显然并不仅限于这些实施例，且包括所述方法的所有等同技术及其组合技术方法均在本发明的范围内。

所使用的动词“包含”(comprise)或者“包括”(include)(包括当结合时)，不排除除权利要求中所提及的这些之外，还存在其他元件或者其他步骤。除非另有说明，对于元件或者步骤中使用的不定冠冠词“一”或“一个”(a或者an)，并不排除存在多个这样的元件或步骤。

在权利要求中，不应将括号之间的参考标记理解为对权利要求的限制。

Claims (19)

1.一种用于制造穿过纤维或者多孔隔热材料片(5)的通孔(51、52)的切割方法，包括：

将所述隔热材料片(5)放置抵靠在支架(11)上，所述支架具有设置有穿孔(18)的支撑面，所述隔热材料片的第一端面支撑抵靠在支架的所述支撑面，

将切割工具(15、115、215、60、62、315、415、515、615)布置在所述隔热材料片上的与所述第一端面相对的第二端面的侧面上，所述切割工具具有朝向所述隔热材料片的所述第二端面定向的尖锐边缘(24、124、224)，

引导所述切割工具在将所述隔热材料片的所述第二端面连接到所述第一端面的贯通方向(19、119)上平移，

沿所述贯通方向推动所述切割工具直到所述尖锐边缘到达所述穿孔，使得所述切割工具穿过所述第二端面、位于所述第二端面和所述第一端面之间的所述隔热材料片的块、以及第一端面，在通过所述隔热材料片的整个运动过程中对所述切割工具(15、115、215、60、62、315、415、515、615)施加振动运动，

沿所述贯通方向将所述切割工具从所述隔热材料片中取出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述切割工具(15、115、215、315、415、515、615)在所述贯通方向上具有成形形状的空心体(21、121、221、321、421、621)，所述尖锐边缘(24、124、224)被布置在所述空心体的一端，所述空心体的横截面形成闭合的轮廓，所述闭合的轮廓被设计成在完成推动步骤时产生所述隔热材料片的分离的芯。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述空心体的横截面的形状是多边形的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述切割工具还具有在多边形的顶点处附接至所述空心体的多个扁平的切口刀片(22、122、222、322、422、522、622)，所述扁平的切口刀片的纵向方向平行于所述贯通方向，且所述扁平的切口刀片的横向方向朝向所述空心体的外侧定向，以便在完成推动步骤时产生关于所述隔热材料片的芯的切口。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，每一个相应的切口刀片(22、122、222、322、422、522、622)被布置在多边形的每个顶点处，所述相应的切口刀片的横向方向平行于所述多边形的所述顶点处夹角的角平分线。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述空心体(21)的横截面的形状是正方形的，并且其中，四个所述切口刀片(22)被布置成延伸正方形的对角线。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，每次都在所述贯通方向(19、119)上进行所述振动运动。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，还包括向所述空心体(21、121、221、321、421、621)吹入气流以喷射出所述隔热材料片的芯的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述切割工具是包括第一多个平行的扁平刀片(60)的第一切割工具，其中，所述第一多个平行的扁平刀片的纵向方向平行于所述贯通方向，并且横向方向垂直于所述贯通方向，所述尖锐边缘被布置在所述第一多个平行的扁平刀片的一端处，

所述方法还包括：

第二切割工具被布置在所述隔热材料片的所述第二端面的一侧，所述第二切割工具具有第二多个平行的扁平刀片(62)，其中，所述第二多个平行的扁平刀片的纵向方向平行于所述贯通方向，且横向方向垂直于所述贯通方向，并且垂直于所述第一多个平行的扁平刀片的所述横向方向，所述尖锐边缘被布置在所述第二多个平行的扁平刀片的一端处并朝向所述隔热材料片的所述第二端面定向，

引导所述第二切割工具在所述贯通方向(119)上平移，

沿所述贯通方向推动所述第二切割工具直到所述尖锐边缘到达所述穿孔，使得所述第二切割工具穿过所述第二端面、位于所述第二端面和所述第一端面之间的所述隔热材料片的块、以及所述第一端面；在贯穿所述隔热材料片的整个运动过程中对所述第二切割工具施加振动运动，

沿所述贯通方向将所述第二切割工具从所述隔热材料片中取出，

其中，相对于所述第一多个平行的扁平刀片(60)布置所述第二多个平行的扁平刀片(62)，使得所述第一多个平行的扁平刀片与所述第二多个平行的扁平刀片共同限定闭合的多边形的轮廓，所述多边形的轮廓被设计成在完成两个所述切割工具的推动步骤后能够产生分离的隔热材料芯。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，每次均在所述平行的扁平刀片的横向方向(61、63)上进行所述振动运动。

11.根据权利要求1-6、9中任一项所述的方法，其中，所述隔热材料片(5)是扁平的平行六面体块，所述第一端面和所述第二端面是所述平行六面体块的两个主表面，所述贯通方向(19、119)是所述平行六面体块的深度方向(z)。

12.根据权利要求1-6、9中任一项所述的方法，其中，所述隔热材料片(5)是矿物棉。

13.一种用于制造穿过纤维或多孔隔热材料片(5)的通孔(51、52)的切割装置(10、110、210、310)，包括：

具有设置有穿孔(18)的支撑面的支架(11)，所述支架设计为容纳支撑抵靠所述支撑面的隔热材料片，

具有尖锐边缘的切割工具(15、115、215、315、415、515、615)，所述尖锐边缘朝向所述支架的所述支撑面定向，

导向构件(12、14)，所述导向构件被设计为引导所述切割工具沿贯通方向(19、119)平移，所述贯通方向在所述穿孔处与所述支架相交，所述切割工具(15、115、215、315、415、515、615)包括沿着所述贯通方向上具有成形形状的空心体(21、121、221、321、421、621)，所述尖锐边缘(24、124、224)被布置在所述空心体的一端，所述空心体的横截面形成闭合的轮廓，所述闭合的轮廓被设计成分离隔热材料片的芯，

耦接到所述切割工具的振动构件(20)，所述振动构件被设计为在所述切割工具朝向所述支架平移运动的过程中向所述切割工具施加振动运动，

特征在于，所述空心体的横截面形状是多边形的，并且所述切割工具还具有在多边形的几个顶点处附接至所述空心体的多个扁平的切口刀片(22、122、222、322、422、522、622)，所述扁平的切口刀片的纵向方向平行于所述贯通方向，并且所述扁平的切口刀片的横向方向朝向空心体的外侧，以便产生关于所述隔热材料片的芯的切口，

所述装置具有被耦接到所述切割工具的致动器，所述致动器被设计为在所述贯通方向上朝所述支架平移地移动所述切割工具，直到所述尖锐边缘到达所述穿孔，并且沿相对的方向平移地移动所述切割工具，直到所述尖锐边缘从所述支架上移除。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述导向构件包括被布置在所述支撑面的侧面平行于所述支架的板(12、14)，以及形成在所述板上在所述贯通方向上与所述支架的穿孔成一直线的导向孔(16、17)，所述切割工具具有接合在所述板的所述导向孔的导向销。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述导向构件具有第一板(12)，所述第一板附接在离所述支架一定距离处，以及第二板(14)，所述第二板被布置在所述第一板与所述支架之间，并且在所述贯通方向上相对于所述第一板及支架可平移移动地安装，所述第一板和所述第二板都具有导向孔(16、17)，所述导向孔形成在所述板中，在所述贯通方向上与所述支架的所述穿孔成一直线，所述切割工具具有接合在所述第一板和所述第二板的导向孔中的导向销(28)。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，其中，所述支架(11)具有矩形底板、四个脚(13)以及下部，其中，所述矩形底板具有所述支撑面，所述四个脚附接到所述矩形底板四个角上，所述下部垂直于与所述支撑面相对的矩形底板延伸，从而使所述矩形底板在地面上保持水平。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述支架具有矩形底板、四个脚以及下部，其中，所述矩形底板具有所述支撑面，所述四个脚附接到所述矩形底板四个角上，所述下部垂直于与所述支撑面相对的矩形底板延伸，从而使所述矩形底板在地面上保持水平，以及其中，所述四个脚(13)还具有在所述支撑面的侧面垂直于所述矩形底板延伸的下部，所述第一板(12)附接到所述四个脚的上部，通过所述四个脚的上部引导所述第二板(14)进行平移。

18.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，所述装置包括多个切割工具(15)，每个所述切割工具具有朝向所述支架的支撑面定向的尖锐边缘，并且每个所述切割工具均由所述导向构件(12、14)在所述贯通方向(19)上引导，所述支架的所述支撑面上被设置有多个穿孔，所述穿孔与每个所述切割工具成直线布置，

所述装置还具有：

连接框架(35)，所述连接框架在与所述尖锐边缘相对的所述切割工具的部分处刚性地连接所述多个切割工具，

共享致动器，所述共享致动器耦接到所述连接框架，以使所述连接框架与所述多个切割工具一体地在所述贯通方向上平移地移动，以及

共享振动构件(20)，所述共享振动构件耦接到所述连接框架，以对所述连接框架和所述多个切割工具施加振动运动。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述连接框架(35)支撑多个机械附接装置，每个所述机械附接装置能够使切割工具被刚性地且可逆地连接到所述连接框架。

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