CN1606904A - 切割机 - Google Patents

Abstract

一种切割机7通过使切割刀片11进入聚丙烯片4来切割具有易断地裂纹的聚丙烯片4。切割刀片11安装在所述的聚丙烯片4上方或者下方，聚丙烯片挤压件9安装在聚丙烯片的上方，所述的切割刀片11是固定的，并且所述的聚丙烯片挤压件9能够上下移动。在本发明的不同的结构中，可以安装支承聚丙烯片4的支承件，并且该支承件可以是固定的，切割刀片11可以上下移动。

Description

切割机

发明背景

1、技术领域

本发明涉及一种切割硬塑料片的切割机，尤其涉及一种理想切割诸如具有少量橡胶掺加剂的硬塑料片的切割机。

2、相关技术说明

切割方法在相关领域中是公知的，其用于使切割刀片(cuttingblade)进入硬塑料片的上表面和下表面以形成易断的破裂点，以及使易断的裂纹沿着塑料片厚度的方向延伸。(参见如日本未审查的公开专利JP 2001-047400，JP 2002-322096和JP 2002--103293)。

这种切割方法包括下面的特征。

-该方法不会产生可回收利用的切割废料。

-切割时间短。

-切割机和切割模(cutting die)不昂贵，并且可以获得具有高精度的切割形状。

因此，上述的方法代替了常规的切割方法，并广泛应用于所要类型的硬塑料片的第一次和第二次加工。

这一切割方法目前的应用操作范围如下。

-硬塑料片的材料为具有含量少于50％的橡胶掺加剂的聚丙烯塑料。

-硬塑料片的厚度为0.5到4毫米。

-切割的形状可以为线状或者为封闭形状，如圆形或者矩形(穿孔)。

另一方面，橡胶掺加剂的含量小于20％和厚度为4毫米或者更厚的硬塑料片通常一般由圆锯或带锯进行切割。在这一方法中，对由锯切割所产生的切割废料进行回收利用是不可能的。由于静电荷性质，切割废料还易于附着在硬塑料片上，因此，去除切割废料需要额外的工时。硬塑料片的上表面和下表面被一层保护膜所覆盖。当所述锯的切割刃损坏时，该保护膜在切割面附近区域脱落。因此，需要严格的检查，因为如果塑料片与留在缝隙中的废料一起装货就会在第二次加工期间出现缺陷。因此，需要不会产生废料的不同的切割方法。

然而，当使用常规的具有切割刀片的切割机时，上述的使切割刀片进入塑料片的上表面和下表面的方法具有缺陷，在切割如10毫米厚和含有0％的橡胶的厚硬塑料片时，在切割面上就会产生阶梯和不规则部，切割面粗糙并且切割的精度下降。在极端情况下，有时在切割面与塑料片的上表面和下表面相遇处产生陡边(毛刺)34(参看图9)。这一陡边非常锋利并可能毁坏其它的聚丙烯塑料片，因而有必要人工去除所述的陡边。因此，使用常规的具有锯的切割机一直都是必要的。

发明内容

在对用于切割厚的硬塑料片的方法进行细致的调查之后，发明者认为产生阶梯、不规则部和不必要的边缘的原因如下：

穿过厚的硬塑料片的裂纹的延伸是不稳定的，并且不可能防止在裂纹表面出现大量的参差不齐的边缘。因此，通过使裂纹从一侧延伸而不是尽力使裂纹从顶部和底部平滑的结合，无阶梯(高度不同)的切割面是可能获得的。

厚的硬塑料片存在一些扭曲变形，并且在切割期间完全校正这些变形是不可能的。如果变形较大，在上部切割刀片的顶端和下部切割刀片的顶端在产生裂纹的时间之间就会出现时间差。这就很难使裂纹在承受压力的表面上延伸。一种机构用于在裂纹中产生弯曲，并且用于在由切割刀片产生的一条裂纹到达在前面的切割刀片的顶端与硬塑料片形成挤压接触的期间的其它切割刀片的挤压点的附近时产生一个边缘。

鉴于上述的问题，本发明者认为，在切割厚的硬塑料片的情况下，使切割刀片进入一个表面更加可能产生良好的切割面。相反，一种相关的方法用来切割软材料，例如橡胶。在这一方法中，切割刀片仅安装在所要切割材料的上表面和下表面的一侧上，夹持材料的夹持器(holder)安装在相对位置，并且切割刀片被压入所述的材料中。在这一切割方法中，切割点随着切割刀片的顶端的前进而移动。这不是脆性切割。必需在大于材料的厚度的距离内挤压切割刀片。了解这一方法并不会有助于解决硬塑料材料的脆性切割。

鉴于相关技术具有的问题，本发明提供一种切割机，其能够获得令人满意的切割面，在所述的切割面上没有阶梯、不规则部和毛刺，并且该切割机在切割厚的硬塑料片时不会产生切割废料。本发明还提供一种能够在所述的塑料片被保护膜所覆盖时能够切割厚的硬塑料片。

本发明使用下述的装置来解决上述问题。也就是，本发明提供一种通过使切割刀片进入硬塑料片来进行脆性切割的切割机，其中所述的切割刀片安装在硬塑料片一侧的上方或者下方，硬塑料片挤压件安装在硬塑料片的另一侧，切割刀片是固定的，并且硬塑料片挤压件能够上下移动。

上述结构的切割刀片是固定的。固定的切割刀片使其在切割期间非常的稳定。然而，在本发明中，切割刀片还可以上下移动。因此，本发明所提供的机器还具有如下的结构：

一种用于通过使切割刀片进入硬塑料片而进行脆性切割的切割机，其中所述的切割刀片安装在硬塑料片一侧的上方或者下方，硬塑料片支承件安装在硬塑料片的另一侧，硬塑料片支承件是固定的，并且切割刀片能够上下移动。

在本发明的切割机中，当切割刀片进入到硬塑料片前述的深度时，裂纹立即在硬塑料片的厚度方向扩展，并且硬塑料片被切割出易断的裂纹。在这一实施例中，切割刀片的进深优选为0.4到0.8毫米。切割刀片的进深更加优选的是0.5到0.6毫米。这既会使切割刀片有较长的使用寿命又能产生良好质量的切割面。

本发明的切割机能够满意地切割20毫米厚的硬塑料片，或者薄一些，优选4到20毫米的硬塑料片，更加优选的是5到15毫米厚的硬塑料片。本发明的切割机还能够满意地切割含有少量橡胶的硬塑料片，或者换句话说，硬塑料片中含有重量百分比为0％或低于20％的橡胶。硬塑料片可以是聚丙烯片等。

切割刀片的顶端的两端部在硬塑料的宽度方向上驱进时的时间差优选保持尽可能的小，以获得平滑的和令人满意的切割面。因此，切割刀片顶端与硬塑料片挤压件或支承件之间的垂向间隙的宽度方向上的变化少于0.2毫米并且更加优选小于0.15毫米。如果这一变化为0.2毫米或者更高，在某些情况下，切割面的不规则度和粗糙度将趋于增加。

如果在硬塑料片覆盖有保护膜，本发明的切割机切割保护膜和硬塑料片，所述的硬塑料片无脱落地设置在硬塑料片挤压件或支撑件与硬塑料片准确的相同的位置的一侧，在这一方式中，保护模设置在与对着切割刀片的塑料片的表面相对的表面上。能够获得这一效果是因为，保护膜几乎没有什么变形，存在一些附着力作用在硬塑料片上，并且硬塑料片被切割处的边缘是尖锐的，等等。

所述的切割刀片优选为Thomson刀片。切割刀片的顶端可以为直线形或平面上的封闭形。

本发明的切割机切割具有易断裂纹的硬塑料片，所以不会产生切割废料，切割时间短并且切割精度高。可以获得无阶梯、不规则部或毛刺的令人满意的切割面，即使切割具有较少含量橡胶的厚硬塑料片。所述的切割也是令人满意的，即使硬塑料片是厚的并且覆盖有保护膜。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的前视图；

图2为示出了聚丙烯片挤压件的透视图；

图3为沿图2中的线A-A所做的横截面视图；

图4为示出了刀片盒的透视图；

图5为沿图4中的线A-A所做的横截面视图；

图6为沿图4中的线B-B所做的横截面视图；

图7为示出了切割机的上台部的前横截面视图；

图8为示出了切割机的下台部的前横截面视图；

图9为示出了形成在切割面上的边缘的草图。

具体实施方式

接下来将结合附图对本发明的优选实施例进行描述。该实施例将本发明应用于一种切割具有设定大小的连续的聚丙烯片的切割机。

在图1中，挤出机1、主动辊(drive roller)2和同步车(synchronouscart)3从左向右设置。

挤出机1以固定的速度连续挤出聚丙烯片4。例如，挤出机1以1米每分的速度连续挤出10毫米厚、1500毫米宽的不含橡胶的聚丙烯片。同步车安装在一对与聚丙烯片4的运动方向平行的轨道5上。同步车3开始位于左侧的初始位置并能够向右移动并通过车驱动设备6向左返回初始位置。主动辊2包括用于探测旋转辊子的数目的旋转编码器。车驱动设备6由控制装置进行控制以根据旋转编码器发出的信号驱动同步车3与聚丙烯片4的切割位置的移动同步。

切割机7安装在同步车3的上部。切割机7包括用于向聚丙烯片4施加压紧力的并且设置在垂向运动的上台8一侧的聚丙烯片挤压件9，以及设置在固定的下台10一侧的切割刀片11。聚丙烯片挤压件9和切割刀片11在聚丙烯片4的上方和下方的相对位置设置。切割刀片11为聚丙烯片4的宽度方向上直线伸出的带形Thomson刀片。聚丙烯片挤压件9和切割刀片11的长度比聚丙烯片4的宽度大。

切割机7的主要特征如下：

压紧力：300千牛顿

冲程：20毫米(在连续作业期间)

空隙(daylight)：194毫米

无载下降速度：26毫米每秒

驱动速度：10毫米每秒

支承着聚丙烯片4的支承辊(support roller)12位于切割机7的前面和后面。支承辊12的高度被设置成使聚丙烯片4不能与聚丙烯片挤压件9相接触的高度，并且刀片盒13的弹性片16在下面描述。

接下来将结合图4、图5、图6、图8对刀片盒13进行描述。如图4、图5和图6所示，刀片盒13包括一对相邻设置的夹持块14，和多个紧固在一对夹持块14的各自外侧的夹紧斜块(clamping taperblock)15，和由固定在一对夹持块14的内侧之间的带形Thomson刀片构成的切割刀片11，以及一对设置在切割刀片两侧的弹性片16。

每一夹持块14由矩形的铝合金并且其宽度大于聚丙烯片4的正方形杆构成。夹紧斜块15为横截面形状基本为直角三角形的块，并且其由螺栓17在五个等间距的位置径向固定在夹持块14上。切割刀片11由螺母18固定在成对的夹持块14之间。切割刀片11的顶端从夹持块14的一个表面伸出。切割刀片11的长度大于聚丙烯片4的宽度。弹性片16由矩形截面的狭窄海绵状橡胶构成。弹性片16设置在切割刀片11的顶端两侧并与夹持块14连接在一起。弹性片16稍厚于切割刀片11从夹持块14伸出的高度。当没有压力施加在弹性片16上时，切割刀片11的顶端不伸出弹性片16，以便防止切割到手或手指。

与刀片盒13的成对的夹持块14内的切割刀片11的顶端相对的表面形成了参考表面14a。形成成对的夹紧斜块15的斜面15a以朝向参考表面14a增宽。

如图8所示，刀片盒13设置在切割机7内。

如图8所示，参考斜块19在五个等间距的垂直于聚丙烯片4的运动方向的位置被固定，并且其位于形成下部衬底20的参考表面的上表面上，下部衬底20固定到切割机7的下台上。夹紧斜块21安装在与参考斜块19相对的位置，并位于形成下部衬底20的参考表面的上表面上。夹紧斜块21用于沿着形成下部衬底20的参考表面的上表面并靠在横截面为L形的部件23上前后运动，部件23由螺母装置22夹固在下部衬底20上。夹紧斜块21通过附图中未示出的气缸而能够相对于参考斜块19前进和后退。参考斜块19和夹紧斜块21包括在各自相关表面上的斜面19a和21a。形成这两个斜面19a和21a是为了朝向下部衬底20的上表面增宽。

如图8所示，当刀片盒13设置在切割机内时，刀片盒13径向插入由夹固到下台10上的下部衬底20、参考斜块19和夹紧斜块21所围成的梯形截面的空间，并且当夹紧斜块21通过气缸向参考斜块19一侧挤压时，参考表面14a沿着夹紧斜块15的斜面15a向着由下部衬底20的参考表面形成的上表面挤压，夹紧斜块19被挤压到参考斜块19的斜面19a，从而刀片盒13被准确的定位和夹紧。

接下来将结合图2、图3和图7对聚丙烯片挤压件9进行描述。

如图2和图3所示，聚丙烯片挤压件9包括夹持块24，多个夹固到夹持块24的两外侧的夹紧斜块25，以及夹固到夹持块24的底部的挤压板26。

夹持块24为矩形铝合金的并且其宽度大于聚丙烯片4的正方形杆。夹紧斜块25为横截面形状基本为直角三角形的块，并且其由螺栓27在五个等间距的位置径向固定在夹持块24上。挤压板26由硬塑料构成，比如由聚丙烯塑料构成。挤压板26的长度大于聚丙烯片4的宽度。

与聚丙烯片挤压件9的夹持块24内的挤压板26相对的表面形成了参考表面24a。形成成对的夹紧斜块25的斜面25a以朝向参考表面24a增宽。

如图7所示，聚丙烯片挤压件9设置在切割机7内。

在图7中，参考斜块28在五个等间距的垂直于聚丙烯片4的运动方向的位置被固定，并且其位于形成上部衬底29的参考表面的下表面上，上部衬底29固定到切割机7的上台8上。夹紧斜块30安装在与参考斜块28相对的位置，并位于形成上部衬底20的参考表面的下表面上。夹紧斜块30用于沿着形成上部衬底29的参考表面的下表面并靠在横截面为L形的部件32上前后运动，部件32由螺母装置31夹固在上部衬底29上。夹紧斜块30通过附图中未示出的气缸而能够相对于参考斜块28前进和后退。参考斜块28和夹紧斜块30包括在各自相关表面上的斜面28a和30a。形成这两个斜面28a和30a是为了朝向上部衬底29的上表面增宽。

如图7所示，当聚丙烯片挤压件9设置在切割机7内时，聚丙烯片挤压件9径向插入由夹固到上台8上的上部衬底29、参考斜块28和夹紧斜块30所围成的梯形截面的空间。当夹紧斜块30通过气缸向参考斜块28一侧挤压时，参考表面24a沿着夹紧斜块25的斜面25a向着由上部衬底29的参考表面所形成的下表面挤压，夹紧斜块25被挤压到参考斜块28的斜面29a。因此，聚丙烯片挤压件9以这种方式被准确的定位和夹紧。

安装在上台8和下台10之间的制动器33控制着切割刀片进入到聚丙烯片4的进深(drive depth)。块状制动器33竖立在下台的上表面上。形成制动器33的高度以便在上台8向下进行切割并与制动器33的上面接触期间，切割刀片进入到聚丙烯片4内的进深为0.4到0.8毫米(更加优选的是0.5到0.6毫米)。顺便提及的是，驱动切割刀片进入硬塑料片的上表面和下表面的常规技术的切割刀片对于上表面和下表面进深为0.05到0.4毫米。

当切割刀11的顶端的两端在聚丙烯片4的宽度方向上进行驱动时的时间差优选保持尽可能的小，以获得平滑的和满意的切割面。切割刀片11的顶端与聚丙烯片挤压件9之间的垂向间隙的宽度方向上的变化少于0.2毫米并且优选小于0.15毫米。

接下来描述切割机的操作。

挤出机1连续的向外挤出聚丙烯片4，聚丙烯片4以一定的速度在主动辊2和支承辊12上向后流动。当对于聚丙烯片4的切割部位到达切割机7的切割刀片11时，车驱动设备6由控制装置控制着根据固定在主动辊2上的旋转编码器发出的信号驱动同步车3，以便同步车3开始与聚丙烯片4的速度同步地向后移动。

接下来，通过下放切割机上的上台8使聚丙烯片挤压件9朝聚丙烯片4向下运动，并接触聚丙烯片4的上表面。另外，当聚丙烯片挤压件9下放时，聚丙烯片4被向下挤压并接触到切割刀片11。此外，当聚丙烯片挤压件9下放，并且使切割刀片11进入聚丙烯片4一定的深度时，裂纹立即在聚丙烯片的厚度方向扩展，聚丙烯片4被切割出易断的裂纹。

尽管图1并未示出，覆盖设备的保护膜有时可以安装在挤出机1和主动辊2之间，以保护聚丙烯片4的上表面和下表面。如果在聚丙烯片4的上表面和下表面覆盖有覆盖设备的保护膜，对着聚丙烯片挤压件9一侧的保护膜能够精确的切割在与聚丙烯片4相同的位置并且无脱落。这是因为，保护膜几乎没有什么变形，存在一些附着力作用在聚丙烯片4上，并且聚丙烯片4被切割处的边缘是尖锐的，等等。

切割刀片11在连续的挤出机作业期间可以进行更换。切割刀片可以非常安全的进行更换，如果使用刀片盒13，其还可以在短时间内进行更换。因此，可以在不停止生产线的情况下更换切割刀片。

接下来描述本发明的切割机的经过试验验证过的效果。在试验中使用了两种类型的切割机和四种类型的聚丙烯片。该试验通过切割面上的粗糙度和毛刺来评定切割面的质量。切割机A为上述实施例所描述的本发明的切割机，其用于从聚丙烯片的一侧驱动切割刀片。切割机B为现有技术中的切割机，其用于从聚丙烯片的上部和下部驱动切割刀片。在切割机A上的进深为0.5毫米，而在切割机B上的上下表面上的进深为0.2毫米。试验结构如表1所示。

表1

橡胶含量        切割机        片厚度        片厚度

(％)                          3mm           10mm

0％             A             △            △

0％             B             ○            ×(有边缘)

30％            A             ○            △

30％            B             ○            ×(粗糙)

说明：符号○，△和×分别表示切割面的质量为良、好和差。

表1中的结果示出了本发明的切割机A与现有技术的切割机B相比，切割面的质量较少的受聚丙烯片厚度的影响。表1还示了本发明的切割机A可以令人满意地切割10毫米厚的聚丙烯片，而现有技术中的切割机B就不行。

除了上述实施例中所述的线形切割，本发明的切割机还可以用于硬塑料片的第二次加工之前或之后的切割(穿孔)。

Claims (11)

1.一种通过使切割刀片进入硬塑料片来进行脆性切割的切割机，其中所述的切割刀片安装在所述的硬塑料片的一侧的上方或者下方，硬塑料片挤压件安装在所述的硬塑料片的另一侧，所述的切割刀片是固定的，并且所述的硬塑料片挤压件能够上下移动。

2.一种通过使切割刀片进入硬塑料片来进行脆性切割的切割机，其中所述的切割刀片安装在所述的硬塑料片的一侧的上方或者下方，并且硬塑料片支承件安装在硬塑料片的另一侧，所述的硬塑料片支承件是固定的，并且切割刀片能够上下移动。

3.如权利要求1或2所述的切割机，其中所述的切割刀片的进深为0.4到0.8毫米。

4.如权利要求1、2或3所述的切割机，其中所述的硬塑料片的厚度为4到20毫米。

5.如权利要求4所述的切割机，其中所述的硬塑料片的橡胶添加物的含量为占硬塑料片的重量百分比为0％或低于20％。

6.如权利要求5所述的切割机，其中所述的硬塑料片为聚丙烯片。

7.如权利要求1到6任一权利要求所述的切割机，其中，切割刀片顶端与硬塑料片挤压件或支承件之间的间隙在宽度方向上的变化少于0.2毫米。

8.如权利要求1到7任一权利要求所述的切割机，其中硬塑料片在与对着切割刀片的表面相对的表面上有一层保护模。

9.如权利要求1到8任一权利要求所述的切割机，其中所述的切割刀片为Thomson刀片。

10.如权利要求1到9任一权利要求所述的切割机，其中所述的切割刀片的顶端为直线形。

11.如权利要求1到9任一权利要求所述的切割机，其中所述的切割刀片的顶端为平面上的封闭形。

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