DE102017126721A1 - Method and device for cutting workpieces made of plastic - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Schneiden eines Werkstücks (2) aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, die ein Schneidmesser zum Schneiden des Werkstücks (2) und eine Zustelleinrichtung (5) zur Zustellung des Schneidmessers an einen zu schneidenden Bereich (4) des Werkstücks (2) und/oder zur Zustellung des zu schneidenden Bereichs (4) des Werkstücks (2) an das Schneidmesser umfasst. Weiter ist vorgesehen, dass das Schneidmesser als Rundmesser (3) ausgebildet ist, wobei das Rundmesser (3) derart um eine Rotationsachse (A) antriebslos jedoch drehbar gelagert ist, dass sich das Rundmesser (3) während des Schneidens an dem zu schneidenden Bereich (4) des Werkstücks (2) abrollt.The invention relates to a device (1) for cutting a workpiece (2) made of plastic, in particular a plastic profile, comprising a cutting blade for cutting the workpiece (2) and a feed device (5) for delivering the cutting blade to a region to be cut (4). of the workpiece (2) and / or for delivering the area to be cut (4) of the workpiece (2) to the cutting blade. It is further provided that the cutting blade is designed as a circular blade (3), wherein the circular blade (3) is rotatably mounted about a rotational axis (A) so that the circular blade (3) during cutting at the area to be cut (3) 4) of the workpiece (2) rolls.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for cutting a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile, according to the preamble of
Die Erfindung betrifft auch ein System zur Herstellung eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils.The invention also relates to a system for producing a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.The invention also relates to a method for cutting a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile, according to the preamble of
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines antriebslosen Rundmessers zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen aus Hartplastik.Furthermore, the invention relates to the use of a non-driven rotary blade for cutting elongated plastic profiles made of hard plastic.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff ist in der
Bei der Herstellung und Bearbeitung von Werkstücken bzw. Gegenständen aus Kunststoff ist es in der Praxis häufig notwendig, die Werkstücke während der Herstellung zu schneiden, beispielsweise mit Schlitzen zu versehen oder abzulängen.In the manufacture and processing of workpieces or articles made of plastic, it is often necessary in practice to cut the workpieces during manufacture, for example, to provide them with slots or cut to length.
Weiche Kunststoffe, d. h. Werkstücke aus Weichplastik werden dabei vorzugsweise mit Schneidmessern zerteilt. Bei diesem Prozess, bei dem Schneidmesser mit geraden Klingen zum Einsatz kommen, entsteht in vorteilhafter Weise keinerlei Späne, Pulver oder Ähnliches.Soft plastics, d. H. Workpieces made of soft plastic are preferably cut with cutting blades. In this process, are used in the cutting blade with straight blades used, advantageously no chips, powder or the like.
Härtere Kunststoffe, insbesondere Werkstücke aus Hartplastik, lassen sich in der Praxis allerdings häufig nicht wie weiche Kunststoffe zerteilen, da sie während der Bearbeitung aufgrund des erforderlichen hohen Schneiddrucks leicht und unkontrolliert brechen können. Aus diesem Grund werden harte Kunststoffe in der Praxis zerspanend bearbeitet, d. h. mit Sägen bzw. Schneidmessern mit profilierter Schneide gesägt.However, harder plastics, in particular workpieces made of hard plastic, can often not be divided like soft plastics in practice, since they can easily and uncontrollably break during processing due to the required high cutting pressure. For this reason, hard plastics are machined in practice, d. H. Sawed with saws or cutting knives with profiled cutting edge.
Die zerspanende Bearbeitung weist, verglichen mit dem spanfreien Zerteilen, allerdings einige Nachteile auf, die bei der Verarbeitung der harten Kunststoffe in Kauf genommen werden müssen.The machining, however, has some disadvantages compared to chip-free cutting, which must be taken into account when processing the hard plastics.
Beispielsweise sind die Mindestbreiten der durch die Sägeblätter beim Sägen einzubringenden Schlitze meist größer als die Mindestbreiten, die mit schmalen Messerklingen bei einem Zerteilen erzielbar sind.For example, the minimum widths of the slots to be introduced by the saw blades during sawing are usually greater than the minimum widths which can be achieved with narrow knife blades when cutting.
Ferner kann das Sägen eine hohe Geräuschentwicklung verursachen.Furthermore, sawing can cause a high level of noise.
Des Weiteren entstehen durch den Sägevorgang bekanntermaßen sog. Grate, d. h. scharfkantige Auffaserungen an den Sägekanten, die eine Nachbearbeitung („Entgraten“) des Werkstücks erforderlich machen.Furthermore, so-called burrs, that is known as burrs, are produced by the sawing process. H. sharp-edged fiberizing on the saw edges, which requires post-processing (deburring) of the workpiece.
Nicht zuletzt erzeugt das Zersägen bekanntermaßen Späne, was zu einer Verschmutzung der Säge und des Werkstücks führt. Aufgrund der elektrostatischen Eigenschaften von Kunststoff kann die Späne im Nachgang mitunter auch nur schwer zu entfernen sein.Not least, sawing is known to produce chips, resulting in contamination of the saw and the workpiece. Due to the electrostatic properties of plastic, the chips can sometimes be difficult to remove.
Zum weiteren Hintergrund wird auf die gattungsgemäße
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff bereitzustellen, die bzw. das insbesondere auch ein einfaches Zerteilen von Werkstücken aus Hartplastik ermöglicht.The present invention has for its object to provide an improved apparatus and an improved method for cutting a workpiece made of plastic, which in particular also allows a simple cutting of workpieces made of hard plastic.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein System zur Herstellung eines Werkstücks aus Kunststoff bereitzustellen, das insbesondere eine vorteilhaftere Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht, als der bekannte Stand der Technik.The present invention is also based on the object to provide a system for producing a workpiece made of plastic, which in particular allows a more advantageous machining of the workpiece, as the known prior art.
Schließlich liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Werkzeug zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen aus Hartplastik bereitzustellen (Verwendung).Finally, the invention is also based on the object to provide a simple tool for cutting elongated plastic profiles made of hard plastic (use).
Die Aufgabe wird für die Vorrichtung durch Anspruch 1 und für das Verfahren durch Anspruch 10 gelöst. Betreffend das System wird die Aufgabe durch Anspruch 9 und bezüglich der Verwendung durch Anspruch 12 gelöst.The object is achieved for the device by
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.The dependent claims relate to advantageous embodiments and variants of the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, umfasst ein Schneidmesser zum Schneiden des Werkstücks und eine Zustelleinrichtung zur Zustellung des Schneidmessers an einen zu schneidenden Bereich des Werkstücks und/oder zur Zustellung des zu schneidenden Bereichs des Werkstücks an das Schneidmesser.The device according to the invention for cutting a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile, comprises a cutting blade for cutting the workpiece and a feed device for delivering the cutting blade to a region of the workpiece to be cut and / or for delivering the area of the workpiece to be cut to the cutting blade.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schneidmesser als Rundmesser ausgebildet ist, wobei das Rundmessers derart um eine Rotationsachse antriebslos, jedoch drehbar gelagert ist, dass sich das Rundmessers während des Schneidens an dem zu schneidenden Bereich des Werkstücks abrollt. According to the invention, it is provided that the cutting blade is designed as a circular blade, wherein the circular blade is so driven, but rotatably mounted about a rotational axis, that the circular blade rolls during cutting on the region of the workpiece to be cut.
Vorzugsweise weist das Rundmesser eine umlaufende, gerade Schneide auf (im Gegensatz zu einer beispielsweise wellen- oder zickzackförmig profilierten Schneide in der Art eines Sägeblatts).Preferably, the circular blade has a circumferential, straight cutting edge (in contrast to an example, wave- or zigzag-shaped profiled cutting edge in the manner of a saw blade).
Das Rundmesser ist ausgebildet, um das Werkstück vorzugsweise im Sinne der DIN-Norm DIN 8588:2003-09 zu „zerteilen“, d. h. ohne Spanbildung (Späne, Pulver, etc.) auf mechanischem Weg zu schneiden - im Gegensatz zu einer spanenden Bearbeitung.The circular blade is designed to "split" the workpiece preferably in the sense of the DIN standard DIN 8588: 2003-09, d. H. without chip formation (chips, powder, etc.) to cut mechanically - in contrast to a machining.
Das Werkstück wird durch die Schneide des Rundmessers geschnitten und nicht zersägt, wodurch während der Bearbeitung keine (oder zumindest zu vernachlässigende) Späne oder Grate entstehen. Eine Nachbearbeitung, beispielsweise ein Entgraten des Werkstücks an den Schnittkanten oder ein Entfernen von Spänen, Pulver oder Ähnlichem, kann somit entfallen.The workpiece is cut by the cutting edge of the circular blade and not sawed, resulting in no (or at least negligible) chips or burrs during processing. A post-processing, for example, a deburring of the workpiece at the cutting edges or removal of chips, powder or the like, can thus be omitted.
Dadurch, dass das Rundmesser antriebslos um seine Rotationsachse drehbar gelagert ist und somit entsprechende Antriebsmittel entfallen, ist die Geräuschentwicklung der Vorrichtung beim Schneiden des Werkstücks zu vernachlässigen.Characterized in that the circular blade is driven rotatably about its axis of rotation rotatably and thus corresponding drive means omitted, the noise of the device when cutting the workpiece is negligible.
Ein weiterer Vorteil eines nicht angetriebenen Rundmessers bzw. Schneidmessers ist, dass sich das Werkstück bei der Bearbeitung nicht übermäßig erhitzt. Ein unvorteilhaftes Schmelzen des Kunststoffs kann damit verhindert werden.Another advantage of a non-driven rotary blade or knife is that the workpiece does not overheat during machining. Unfavorable melting of the plastic can thus be prevented.
Dadurch, dass sich das Rundmesser während des Schneidens abrollen kann, kann der für das Schneiden notwendige Schneiddruck, der über das Rundmesser in das Werkstück eingebracht wird, reduziert sein, was ein Brechen des Werkstücks während des Schneidens, insbesondere wenn das Werkstück aus Hartplastik besteht, verhindern kann. Es können somit Werkstücke aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffprofile, beispielsweise Werkstücke aus Hartplastik, mit vergleichsweise geringern Kraftaufwand geschnitten werden, ohne dass es zu einem unkontrollierten Bruch des Werkstücks kommt. Während es mit den Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik im Wesentlichen nur möglich ist, Werkstücke aus weichem Kunststoff zu schneiden, können nun also auch Werkstücke aus hartem Kunststoff geschnitten werden.By virtue of the fact that the circular blade can roll during cutting, the cutting pressure required for cutting, which is introduced into the workpiece via the circular blade, can be reduced, which results in breakage of the workpiece during cutting, in particular if the workpiece is made of hard plastic. can prevent. Thus, workpieces made of plastic, in particular plastic profiles, for example workpieces made of hard plastic, can be cut with comparatively less effort without the workpiece breaking uncontrolled. While it is essentially only possible with the devices and methods of the prior art to cut workpieces made of soft plastic, workpieces made of hard plastic can now also be cut.
Es kann ein Gleitlager oder Wälzlager, beispielsweise ein Kugellager, insbesondere ein Rillenkugellager, vorgesehen sein, um das Schneidmesser drehbar um seine Rotationsachse zu lagern.It may be a plain bearing or rolling bearing, for example a ball bearing, in particular a deep groove ball bearing, be provided to support the cutting blade rotatable about its axis of rotation.
Eine möglichst reibungsarme Lagerung des Rundmessers um seine Rotationsachse kann vorteilhaft sein, damit sich das Rundmesser während des Schneidens besonders leicht abrollen kann. Vorzugsweise ist das Rundmesser frei bzw. reibungsarm und/oder vollständig um seine Rotationsachse drehbar gelagert.A possible low-friction bearing of the circular blade around its axis of rotation may be advantageous so that the circular blade can roll particularly easily during cutting. Preferably, the circular blade is free or friction and / or completely rotatably mounted about its axis of rotation.
Der zum Schneiden einzubringende Schneiddruck bzw. die notwendige Schneidkraft, die vorzugsweise orthogonal zu dem zu schneidenden Bereich über das Rundmesser in das Werkstück einzubringen ist, kann durch die frei drehbare Lagerung des Rundmessers geringer sein als bei Verwendung eines geraden Schneidmessers. Grundsätzlich sind geringe Schneiddrücke und somit eine möglichst reibungsfreie Lagerung des Rundmessers zu bevorzugen; es kann aber auch vorgesehen sein, den Schneiddruck bzw. die Schneidkraft gezielt durch Einstellung der Lagerreibung vorzugeben.The cutting pressure to be introduced for cutting or the necessary cutting force, which is preferably orthogonal to the region to be cut via the circular blade in the workpiece can be reduced by the freely rotatable mounting of the circular blade than when using a straight cutting blade. Basically, low cutting pressures and thus a possible frictionless storage of the circular blade to be preferred; but it can also be provided to specifically specify the cutting pressure or the cutting force by adjusting the bearing friction.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen, insbesondere aus Hartplastik, ausgebildet ist.In a development of the invention, provision is made in particular for the device to be designed for cutting elongated plastic profiles, in particular of hard plastic.
Während die als Weichplastik bezeichneten, besonders biegsamen Kunststoffe, vor allem Weich-PVC und Polyolefine, z. B. Polyethylen, gegebenenfalls auch durch einfachere Maßnahmen, z. B. ein gerades, nicht drehbares Schneidmesser, geschnitten werden können, eignet sich die Erfindung insbesondere zur Verwendung mit steiferen Kunststoffen („Hartplastik“). Als Hartplastik bezeichnete Kunststoffe können sowohl zur Gruppe der Thermoplaste als auch der Duroplaste zählen.While referred to as soft plastic, particularly flexible plastics, especially soft PVC and polyolefins, z. As polyethylene, optionally also by simpler measures, for. As a straight, non-rotatable cutting blade, can be cut, the invention is particularly suitable for use with rigid plastics ("hard plastic"). Plastics referred to as hard plastic can count both to the group of thermoplastics and thermosets.
Die Erfindung eignet sich auch besonders zum Schneiden eines Werkstücks aus weichem Kunststoff mit einer Wandstärke größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 1 mm, besonders bevorzugt größer als 2 mm, und ganz besonders bevorzugt größer als 5 mm.The invention is also particularly suitable for cutting a workpiece made of soft plastic with a wall thickness greater than 0.5 mm, preferably greater than 1 mm, more preferably greater than 2 mm, and most preferably greater than 5 mm.
Die Erfindung eignet sich auch zum Schneiden von Werkstücken aus weichen Kunststoffen, die durch eine entsprechend große Materialdicke wiederum eine für herkömmliche Schneideverfahren zu hohe Steifigkeit aufweisen.The invention is also suitable for cutting workpieces made of soft plastics, which in turn have a stiffness which is too high for conventional cutting methods due to a correspondingly large material thickness.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zum Schneiden, insbesondere zum Ablängen, von Rollladenprofilen, Fensterprofilen und/oder Kunststoffrohren, insbesondere Abwasserrohren, ausgebildet ist.In a further development of the invention, it can also be provided, in particular, that the device is designed for cutting, in particular for cutting to length, roller shutter profiles, window profiles and / or plastic pipes, in particular sewage pipes.
Derartige Profile bzw. Rohre bestehen häufig aus hartem Kunststoff und können durch aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen lediglich gesägt bzw. spanend geschnitten werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es allerdings möglich, derartige Profile bzw. Rohre auch ohne Erzeugung von Späne zu schneiden. Such profiles or pipes are often made of hard plastic and can only be sawed or cut by means known from the prior art measures. By the device according to the invention, however, it is possible to cut such profiles or pipes without generating chips.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zustelleinrichtung Führungsmittel und/oder Antriebsmittel aufweist, um das Rundmesser während des Schneidens durch den zu schneidenden Bereich des Werkstücks zu führen und/oder um den zu schneidenden Bereich des Werkstücks während des Schneidens an dem Rundmesser entlangzuführen.In a further development of the invention it can be provided that the feed device has guide means and / or drive means for guiding the circular blade during cutting through the region of the workpiece to be cut and / or around the region of the workpiece to be cut during cutting on the circular blade along out.
Insbesondere können Führungsmittel und/oder Antriebsmittel vorgesehen sein, um das Rundmesser bzw. dessen Schneide während des Schneidens tangential über/durch den zu schneidenden Bereich des Werkstücks zu führen bzw. über diesen Bereich zu rollen, um einen Schnitt in das Werkstück einzubringen.In particular, guide means and / or drive means may be provided for guiding the circular blade or its cutting edge tangentially over / through the region of the workpiece to be cut during cutting, or for rolling over this region in order to introduce a cut into the workpiece.
Ferner können Führungsmittel und/oder Antriebsmittel vorgesehen sein, um einen (geringen) Schneiddruck bzw. eine (geringe) Schneidekraft orthogonal zu der Rollbewegung durch das Rundmesser in das Werkstück einzubringen.Furthermore, guide means and / or drive means may be provided to introduce a (small) cutting pressure or a (small) cutting force orthogonal to the rolling motion through the circular blade in the workpiece.
Schließlich können weitere Führungsmittel und/oder Antriebsmittel vorgesehen sein, um den zu schneidenden Bereich des Werkstücks an das Rundmesser bzw. dessen Schneide zuzustellen.Finally, further guide means and / or drive means may be provided to deliver the area of the workpiece to be cut to the circular blade or its cutting edge.
Bei einem Führungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Schienenführung, eine Kulissenführung, ein Förderband, eine oder mehrere Transportrollen und/oder um eine Teleskopführung handeln.A guide means may be, for example, a rail guide, a slotted guide, a conveyor belt, one or more transport rollers and / or a telescopic guide.
Das oder die Antriebsmittel können elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Aktuatoren aufweisen. Beispielsweise kann/können ein Elektromotor und/oder ein Linearaktuator vorgesehen sein.The one or more drive means may comprise electrical, hydraulic and / or pneumatic actuators. For example, an electric motor and / or a linear actuator can be provided.
Vorgesehen sein kann, dass eine Werkstück-Meterware über ein Förderband und/oder über eine oder mehrere Transportrollen an das Rundmesser zugestellt wird, wonach das Rundmesser unter Verwendung eines Schienensystems über den zu schneidenden Bereich gerollt wird, wobei während der Rollbewegung ein ausreichend großer Schneiddruck in das Werkstück eingebracht wird, um einen Schnitt zu erzeugen. Anschließend kann das Rundmesser über das Schienensystem wieder zurückgezogen und das abgelängte Werkstück aus der Vorrichtung ausgeworfen werden, wonach ein weiterer Teil der Werkstück-Meterware an das Rundmesser zugestellt wird.It can be provided that a piece of workpieces is delivered via a conveyor belt and / or via one or more transport rollers to the circular blade, after which the circular blade is rolled over the area to be cut using a rail system, wherein during the rolling movement a sufficiently large cutting pressure in the workpiece is introduced to produce a cut. Subsequently, the circular blade can be pulled back over the rail system and the cut workpiece can be ejected from the device, after which a further part of the workpiece piece goods is delivered to the circular blade.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Fixiereinrichtung als Teil der Vorrichtung vorgesehen sein, um das Werkstück zumindest angrenzend an den zu schneidenden Bereich während des Schneidens zu fixieren.In a development of the invention, a fixing device can be provided as part of the device in order to fix the workpiece at least adjacent to the region to be cut during cutting.
Eine Fixiereinrichtung kann dazu dienen, die Genauigkeit des Schneidens, beispielsweise die Positionierung des Schnitts, zu verbessern. Eine Fixiereinrichtung kann allerdings auch dazu dienen, die Wahrscheinlichkeit eines unkontrollierten Bruchs in dem Werkstück während des Schneidens zu verringern.A fixing device can serve to improve the accuracy of the cutting, for example the positioning of the cut. However, a fixture may also serve to reduce the likelihood of uncontrolled fracture in the workpiece during cutting.
Eine Fixierung erfolgt vorteilhafterweise so nahe an dem zu schneidenden Bereich, wie dies technisch realisierbar ist bzw. wie es die Platzverhältnisse innerhalb der Vorrichtung zulassen. Die Fixierung kann auf beiden Seiten des zu schneidenden Bereichs oder aber nur auf einer Seite vorgesehen sein.A fixation is advantageously carried out as close to the area to be cut, as is technically feasible or as allowed by the space within the device. The fixation can be provided on both sides of the area to be cut or only on one side.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Fixiereinrichtung zustellbare Spannbacken umfasst.In a development, it can be provided that the fixing device comprises deliverable clamping jaws.
Es kann somit beispielsweise eine Zustellung von Spannbacken in der Art von Backen eines Schraubstocks vorgesehen sein, um das Werkstück während des Schneidens sicher zu verklemmen bzw. zu verspannen.It can thus be provided, for example, a delivery of jaws in the manner of baking a vise to securely clamp or clamp the workpiece during cutting.
Die Zustellung der Spannbacken kann beispielsweise elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch erfolgen.The delivery of the jaws can for example be done electrically, pneumatically and / or hydraulically.
In einer Weiterbildung kann auch vorgesehen sein, dass die Fixiereinrichtung wenigstens eine Fixiereinheit mit einer Innenkontur aufweist, wobei die Innenkontur einer Außenkontur des zu schneidenden Werkstücks nachempfunden ist und geeignet ist, das zu schneidende Werkstücks zumindest in einem Teilbereich zu führen.In a development, it can also be provided that the fixing device has at least one fixing unit with an inner contour, wherein the inner contour is modeled on an outer contour of the workpiece to be cut and is suitable for guiding the workpiece to be cut at least in a partial area.
Das zu schneidende Werkstück kann somit durch die wenigstens eine Fixiereinheit geschoben werden und ist anschließend nur noch in Einschubrichtung oder entgegen der Einschubrichtung bewegbar, d. h. in allen bis auf einen Freiheitsgrad formschlüssig blockiert bzw. fixiert. Der verbleibende Freiheitsgrad kann anschließend - optional - durch einen weiteren Formschluss oder auch durch Kraftschluss ebenfalls blockiert werden, insbesondere während des Schneidens. Auch das Schneiden selbst kann zu einem Blockieren des letzten Freiheitsgrades beitragen. The workpiece to be cut can thus be pushed through the at least one fixing unit and is then movable only in the insertion direction or counter to the insertion direction, d. H. positively locked or fixed in all but one degree of freedom. The remaining degree of freedom can then - optionally - be blocked by another positive connection or by frictional connection, in particular during cutting. The cutting itself can also contribute to blocking the last degree of freedom.
Vorzugsweise erfolgt die Führung durch die wenigstens eine Fixiereinheit annähernd spielfrei. Preferably, the guide is performed by the at least one fixing approximately free of play.
Erfindungsgemäß können zwei Fixiereinheiten mit der vorstehend beschriebenen Innenkontur vorgesehen sein, um das Werkstück beidseitig des zu schneidenden Bereichs zu fixieren.According to the invention, two fixing units with the inner contour described above can be provided to fix the workpiece on both sides of the area to be cut.
Ein Durchbiegen des Werkstücks während des Schneidens, z. B. durch einen zu hohen Schneiddruck, kann damit ausreichend verhindert werden, um ein Brechen oder eine irreversible Verformung des Werkstücks durch das Schneiden zu verhindern.Bending of the workpiece during cutting, z. B. by an excessive cutting pressure, can thus be sufficiently prevented to prevent breakage or irreversible deformation of the workpiece by cutting.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Wechseleinheit bzw. ein modularer Baukasten aus Fixiereinheiten mit verschiedenen Innenkonturen verwendet wird, um einen schnellen und einfachen Umbau der Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken verschiedener Geometrien bzw. die Bearbeitung verschiedener Kunststoffprofile zu ermöglichen. Die Vorrichtung kann somit leicht anpassbar sein. Beispielsweise kann eine erste Fixiereinheit eine Innenkontur aufweisen, die einer Außenkontur eines Rollladenprofils nachempfunden ist, und eine zweite Fixiereinheit eine Innenkontur aufweisen, die einem Fensterprofil nachempfunden ist. Durch einen Austausch der Fixiereinheit der Fixiereinrichtung kann dann wahlweise ein Rollladenprofil oder ein Fensterprofil geschnitten werden.It can also be provided that an exchange unit or a modular construction kit of fixing units with different inner contours is used in order to enable a quick and easy conversion of the apparatus for processing workpieces of different geometries or the processing of different plastic profiles. The device can thus be easily adaptable. For example, a first fixing unit may have an inner contour, which is modeled on an outer contour of a roller shutter profile, and a second fixing unit may have an inner contour, which is modeled on a window profile. By replacing the fixing unit of the fixing device can then be cut either a roller shutter profile or a window profile.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Heizeinrichtung als Teil der Vorrichtung vorgesehen sein, um das zu schneidende Werkstück vor dem Schneiden zu erwärmen, vorzugsweise auf eine Temperatur größer als 30 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur größer als 40 °C und ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur größer als 50 °C. Vorzugsweise wird eine Temperatur gewählt, die geringer als 100 °C ist.In a development of the invention, a heating device may be provided as part of the device in order to heat the workpiece to be cut before cutting, preferably to a temperature greater than 30 ° C., more preferably to a temperature greater than 40 ° C., and most preferably to a temperature greater than 50 ° C. Preferably, a temperature is selected which is less than 100 ° C.
Das Werkstück kann dadurch für die Bearbeitung weicher werden. Insbesondere kann ein Werkstück aus hartem Kunststoff leichter geschnitten werden, ohne dass es zu einem Bruch kommt. Das Erwärmen des Werkstücks kann es in Kombination mit dem erfindungsgemäß antriebslos drehbaren Rundmesser ermöglichen, auch ganz besonders harte Kunststoffe, insbesondere Kunststoffprofile aus Hartplastik, zerspanungsfrei zu schneiden, die mit den vorher bekannten Maßnahmen nur zersägt werden konnten.The workpiece can thereby be softened for machining. In particular, a hard plastic workpiece can be cut more easily without causing breakage. The heating of the workpiece can, in combination with the rotary drive according to the invention rotatable circular blade, especially very hard plastics, especially plastic profiles made of hard plastic, cut without cutting, which could be sawn only with the previously known measures.
Beispielsweise kann ein Heizstrahler, Heißlufterzeuger, Laser oder eine sonstige Wärmequelle zur Erwärmung des Werkstücks vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, die Vorrichtung zumindest teilweise innerhalb eines Ofens anzuordnen und/oder das Werkstück vor der Bearbeitung in einem Ofen zu erwärmen und/oder durch einen Ofen hindurch zu transportieren.For example, a radiant heater, hot air generator, laser or other heat source may be provided for heating the workpiece. It can be provided to arrange the device at least partially within a furnace and / or to heat the workpiece before processing in an oven and / or to transport it through an oven.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, wonach ein Schneidmesser an einen zu schneidenden Bereich des Werkstücks und/oder der zu schneidende Bereich des Werkstücks an das Schneidmesser zugestellt wird.The invention also relates to a method for cutting a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile, according to which a cutting blade is delivered to a region of the workpiece to be cut and / or the region of the workpiece to be cut to the cutting blade.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass als Schneidmesser ein antriebsloses, jedoch um eine Rotationsachse drehbares Rundmesser verwendet wird, dass sich während des Schneidens an dem zu schneidenden Bereich frei drehbar abrollt.The inventive method provides that a non-driven, but rotatable about a rotation axis circular blade is used as a cutting blade that rolls freely rotatable during cutting at the area to be cut.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das nachfolgend noch beschriebene System und die nachfolgend beschriebene Verwendung vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereit im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße System bzw. die erfindungsgemäße Verwendung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.Features that have already been described in connection with the device according to the invention are of course also for the inventive method or the system described below and the use described below advantageously implemented - and vice versa. Furthermore, advantages which have already been mentioned in connection with the device according to the invention can also be understood based on the method according to the invention, the system according to the invention or the use according to the invention - and vice versa.
Dadurch, dass ein Rundmesser verwendet wird, das sich selbst während des Schneidens an dem zu schneidenden Bereich frei drehbar abrollen kann und dabei insbesondere nicht angetrieben ist, kann ein Schneiden des Werkstücks durch wesentlich weniger Krafteinsatz erfolgen.Characterized in that a circular blade is used, which can roll freely rotatable even during cutting at the area to be cut and in particular is not driven, a cutting of the workpiece can be done by much less force.
Durch den reduzierten Schneiddruck kann ein Brechen des Werkstücks nahezu ausgeschlossen werden, wodurch ein Schneiden bzw. Zerteilen von Werkstücken auch für harte Kunststoffe möglich wird.Due to the reduced cutting pressure, breakage of the workpiece can almost be ruled out, as a result of which cutting or cutting of workpieces is also possible for hard plastics.
Beispielsweise kann die Erfindung zum Ablängen von länglichen Kunststoffprofilen aus Hartplastik auf eine beliebige Länge verwendet werden. Das fertig geschnittene Werkstück aus Kunststoff kann im Sinne der Erfindung somit beliebig kurz und beispielsweise von einer Kunststoffprofil-Meterware abgetrennt worden sein. Insbesondere kann auch ein „unendliches“ Kunststoffprofil, das kontinuierlich in einem Extruder hergestellt und aus diesem ausgeworfen wird, erfindungsgemäße auf beliebige Länge geschnitten werden.For example, the invention can be used to cut elongated plastic profiles from hard plastic to any length. The finished cut workpiece made of plastic can thus be arbitrarily short in the meaning of the invention and, for example, separated from a plastic profile by the meter. In particular, an "infinite" plastic profile, which is produced continuously in an extruder and ejected from it, can be cut according to the invention to any desired length.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Werkstück vor dem Schneiden erwärmt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur größer als 30 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur größer als 40 °C und ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur größer als 50 °C.In a development of the method, provision can be made, in particular, for the workpiece to be heated before cutting, preferably to a temperature greater than 30 ° C., more preferably to a temperature greater than 40 ° C and most preferably to a temperature greater than 50 ° C.
Besonders eignet sich eine Temperatur, bei der es noch nicht zu einer (irreversiblen) Verformung des Kunststoffs kommt, die aber bereits ausreichend hoch ist, um die Materialeigenschaften, insbesondere die Härte des Kunststoffs, vorteilhaft zu beeinflussen, um ein Brechen des Kunststoffs während des Schneidens zu verhindern.Particularly suitable is a temperature at which it does not come to an (irreversible) deformation of the plastic, but which is already high enough to affect the material properties, in particular the hardness of the plastic, advantageously, to break the plastic during cutting to prevent.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System zur Herstellung eines Werkstücks aus Kunststoff, insbesondere eines Kunststoffprofils, umfassend einen Extruder zur Formung des Werkstücks und eine nachgeordnete Vorrichtung zum Schneiden des Werkstücks gemäß der vorstehenden Ausführungen, um das aus dem Extruder austretende Werkstück in noch warmem Zustand in der Vorrichtung zu schneiden.The invention also relates to a system for producing a workpiece made of plastic, in particular a plastic profile comprising an extruder for forming the workpiece and a downstream device for cutting the workpiece according to the above, in the still warm state in the To cut device.
Mit einem „noch warmen Zustand“ ist insbesondere gemeint, dass das Werkstück während des Schneidens eine Temperatur aufweist, die größer ist, vorzugsweise deutlich größer ist, insbesondere mindestens 10 °C höher ist, als die Umgebungstemperatur bzw. die Raumtemperatur.By a "still warm state" is meant in particular that the workpiece during cutting has a temperature which is greater, preferably significantly greater, in particular at least 10 ° C higher than the ambient temperature or the room temperature.
Da Werkstücke aus Kunststoff unter Verwendung des Extrusionsverfahrens hergestellt werden können, bei dem mit hohen Temperaturen gearbeitet wird, eignet sich die Erfindung insbesondere zur Kombination mit einem Extrusionsverfahren bzw. mit einem Extruder, beispielsweise zum Ablängen bzw. Zuschneiden der aus dem Extruder austretenden Kunststoffteile.Since workpieces made of plastic can be produced by using the extrusion process, which operates at high temperatures, the invention is particularly suitable for combination with an extrusion process or with an extruder, for example for cutting or cutting the plastic parts emerging from the extruder.
Beispielsweise kann ein Werkstück aus Kunststoff bzw. ein Kunststoffprofil „unendlicher Länge“ durch Extrusion hergestellt und nach Austritt aus dem Extruder in die Vorrichtung zum Schneiden geführt werden, um entsprechend abgelängt, d. h. in Einzelstücke mit gewünschter Länge geschnitten zu werden.For example, a workpiece made of plastic or a plastic profile "infinite length" can be prepared by extrusion and fed after exiting the extruder in the apparatus for cutting to cut to length, d. H. to be cut into individual pieces of desired length.
Da sich die Erfindung besonders gut zur Bearbeitung warmer Werkstück eignet, kann ein besonders hoher Durchsatz in der Herstellung erreichbar sein, wenn ein Fertigungsprozess verwendet wird, der Extrusion und Ablängung kombiniert.Since the invention lends itself particularly well to the processing of hot workpieces, a particularly high production throughput can be achieved if a manufacturing process combining extrusion and cutting is used.
Schließlich betrifft die Erfindung eine neuartige Verwendung eines antriebslosen Rundmesser zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen aus Hartplastik, insbesondere Rollladenprofilen, Fensterprofilen und/oder Kunststoffrohren, wobei das Rundmesser um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist.Finally, the invention relates to a novel use of a non-driven rotary blade for cutting elongated plastic profiles made of hard plastic, in particular roller shutter profiles, window profiles and / or plastic pipes, wherein the circular blade is rotatably mounted about a rotation axis.
Während im Stand der Technik zum Schneiden eines Werkstücks aus Hartplastik bzw. hartem Kunststoff immer nur eine spanende Bearbeitung mit üblicherweise angetriebenen Schneidmessern (zumeist Sägen bzw. Sägeblätter) vorgesehen ist, haben die Erfinder erkannt, dass bei Verwendung eines antriebslosen Rundmessers, das jedoch um eine Rotationsachse frei drehbar gelagert ist, auch ein nichtspanendes Schneiden eines Werkstücks aus hartem Kunststoff bzw. Hartplastik möglich ist. While in the prior art for cutting a workpiece made of hard plastic or hard plastic always only a machining with usually driven cutting blades (usually saws or saw blades) is provided, the inventors have realized that when using a non-driven rotary blade, but by a Rotation axis is freely rotatably mounted, a non-cutting cutting a workpiece made of hard plastic or hard plastic is possible.
Gleichwohl kann auch eine Verwendung eines antriebslosen Rundmessers zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen aus Weichplastik bzw. weichem Kunststoff vorgesehen sein, wenn das Rundmesser um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist.However, a use of a non-driven circular blade for cutting elongated plastic profiles made of soft plastic or soft plastic may be provided when the circular blade is rotatably mounted about a rotation axis.
Besonders vorteilhaft kann die Verwendung eines drehbar gelagerten, antriebslosen Rundmessers zum Schneiden von länglichen Kunststoffprofilen insbesondere innerhalb einer Vorrichtung zum automatisierten Ablängen der Kunststoffprofile sein.Particularly advantageous may be the use of a rotatably mounted, non-driven circular blade for cutting elongated plastic profiles, in particular within a device for automated cutting to length of the plastic profiles.
Ferner kann eine Verwendung des Rundmessers innerhalb eines Systems zur automatischen Herstellung von länglichen Kunststoffprofilen von besonderem Vorteil sein, insbesondere wenn das System einen Extruder zur Formung der Kunststoffprofile und eine (dem Extruder nachgeordnete) Vorrichtung zur Ablängung der Kunststoffprofile aufweist.Furthermore, use of the circular blade within a system for the automatic production of elongated plastic profiles may be of particular advantage, in particular if the system has an extruder for shaping the plastic profiles and a device (downstream of the extruder) for cutting the plastic profiles.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“, keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe, wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that terms such as "comprising", "having" or "having" do not exclude other features or steps. Further, terms such as "a" or "that" indicating a singular number of steps or features do not exclude a plurality of features or steps - and vice versa.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the drawing.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred embodiments in which individual features of the present invention are illustrated in combination with each other. Features of an exemplary embodiment can also be implemented independently of the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly be readily connected by a person skilled in the art to further meaningful combinations and sub-combinations with features of other exemplary embodiments.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Es zeigen schematisch:
-
1 eine Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff in einer ersten Ausführungsform; -
2 ein erfindungsgemäßes System zur Herstellung eines Werkstücks aus Kunststoff mit einem Extruder und der Vorrichtung der1 in einer Seitenansicht; -
3 eine Vorderansicht auf einen Ausschnitt einer Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks aus Kunststoff in einer zweiten Ausführungsform; -
4 eine Fixiereinrichtung mit zustellbaren Spannbacken; und -
5 eine Fixiereinrichtung mit einer modularen Fixiereinheit.
-
1 a front view of an inventive device for cutting a workpiece made of plastic in a first embodiment; -
2 an inventive system for producing a workpiece made of plastic with an extruder and the device of1 in a side view; -
3 a front view of a section of an apparatus for cutting a workpiece made of plastic in a second embodiment; -
4 a fixing device with deliverable jaws; and -
5 a fixing device with a modular fixing unit.
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Der in den
Auch der zweite Teil
Im Ausführungsbeispiel der
Die Fixiereinrichtung
Die Fixiereinrichtung
Es kann vorteilhaft sein, zwei Fixiereinheiten
Die wenigstens eine Fixiereinheit
Grundsätzlich kann ein modulares System aus Fixiereinheiten
Optional weist die Vorrichtung
Das aus dem Extruder
Ferner weist die Vorrichtung
Vorzugsweise wird die Zuführung des Werkstücks
Die Vorrichtung
Eine Vorrichtung
Während das Rundmesser
Vorzugsweise wird das Rundmesser
Ein weiteres Beispiel einer Fixiereinrichtung
Grundsätzlich kann auch eine Fixiereinrichtung
Bei dem in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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