DE19906225B4

DE19906225B4 - Device for cutting rigid foam boards

Info

Publication number: DE19906225B4
Application number: DE1999106225
Authority: DE
Inventors: Bruno Schürch
Original assignee: SCARITEC AG; SCARITEC AG MUENCHWILEN
Current assignee: SCARITEC AG; SCARITEC AG MUENCHWILEN
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: DE19906225A1

Abstract

Vorrichtung zum Schneiden von Hartschaumplatten, umfassend einen Halter (10), an dem ein sich über eine freie Arbeitsstrecke erstreckendes elektrisch beheizbares Schneidelement (15) montiert ist, sowie eine Steuereinrichtung (22), welche die Heizleistung des Heizelementes (15) zwischen mindestens zwei von null abweichenden Werten derart steuert, dass beim Schneiden die Heizleistung von einem Leerlaufwert auf einen höheren Wert angehoben wird, wobei die Steuereinrichtung (22) so ausgelegt ist, dass die Umschaltung der Heizleistung vom Leerlaufwert auf den höheren Wert automatisch am Anfang und die Rückschaltung auf den Leerlaufwert automatisch am Ende des Schneidvorgangs erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgrösse für das automatische Umschalten der elektrische Widerstand des Heizelementes (15) über die Arbeitsstrecke eingesetzt ist.contraption for cutting rigid foam panels, comprising a holder (10), at the one over a free working distance extending electrically heatable cutting element (15) is mounted, and a control device (22) which the Heating power of the heating element (15) between at least two of zero deviating values controls such that when cutting the heating power is raised from an idle value to a higher value, wherein the control device (22) is designed so that the switching the heating power from idle value to the higher value automatically at the beginning and the switchback to the idling value automatically at the end of the cutting process, characterized in that as a measured variable for the automatic switching the electrical resistance of the heating element (15) over the Working distance is used.

Description

Eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem DE 1 715.449 U bekannt. Sie hat einen sich über eine frei Arbeitsstrecke erstreckenden, elektrischen Heizdraht. Es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche die Heizleistung des Heizdrahtes von einem Leerlaufwert auf einen höheren Wert und zurück durch Endschalter schaltet. Damit soll vermieden werden, dass bei zu niedriger Schnittgeschwindigkeiten die Oberfläche an der Schnittstelle verkrustet und sich braun einfärbt.A device according to the preamble of claim 1 is known from DE 1 715 449 U known. It has an electrical heating wire extending over a free working distance. A control device is provided which switches the heating power of the heating wire from an idling value to a higher value and back through limit switches. This is to avoid that at too low cutting speeds, the surface encrusted at the interface and turns brown.

Aus der DE 3 131 217 A1 ist ferner ein Instrument zum Modellieren von Wachs bekannt, Um einen Impulsbetrieb mit schnellem Aufheizen und mit rascher Abkühlung zu ermöglichen, wird als Heizelement ein Halbleiterelement vorgeschlagen, das nach dem „spreading resitents"-Prinzip betrieben wird. Zum Übertragen der Wärme an die zu modellierende Stelle ist eine metallische Schmelzspitze vorgesehen, die zur Beeinflussung der Abkühlzeitkonstante mit einem Überzug aus Teflon versehen ist.From the DE 3 131 217 A1 In order to enable a pulse operation with rapid heating and with rapid cooling, a semiconductor element is proposed as a heating element, which is operated according to the "propagating resitents" principle.To transfer the heat to the model to be modeled Place is provided a metallic melting tip, which is provided to influence the Abkühlzeitkonstante with a coating of Teflon.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Of the present invention is based on the object, a device of the type mentioned in such a way that the cutting speed elevated can be. This object is achieved by a device having the features of claim 1 solved. Advantageous developments of the device according to the invention are the subject of dependent Claims.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:following Be exemplary embodiments of Invention explained with reference to the drawings. It shows:

1 eine erste Ausführungsform, 1 a first embodiment,

2 die Steuereinrichtung der ersten Ausführungsform, und 2 the control device of the first embodiment, and

3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen. 3 and 4 two further embodiments.

Die Vorrichtung nach 1 umfasst einen bügelförmigen Träger 10 mit zwei abstehenden Schenkeln 11, 12. An beiden Schenkelenden ist je eine Umlenkrolle 13, 14 elektrisch isoliert drehbar gelagert. Über die Rollen 13, 14 ist ein elektrischer Heizdraht 15 geführt. Das eine Drahtende 16 ist am Schenkel 12 mittels eines Isolators 17 befestigt. Die Rolle 19 unterteilt den Heizdraht 15 in einen Arbeitsteil 18 und einen Referenzdraht 19. Das andere Drahtende ist an einer vorgespannten Feder 20 befestigt, die an einem am Schenkel 11 befestigten weiteren Isolator 21 abgespannt ist. Das Drahtende 16 und die Rollen 14, 13 sind über Leitungen 23 bis 25 elektrisch mit einer Steuereinrichtung 22 verbunden, die über ein Kabel 26 an eine Stromquelle angeschlossen ist.The device after 1 includes a bow-shaped carrier 10 with two protruding thighs 11 . 12 , At both leg ends is ever a pulley 13 . 14 rotatably mounted electrically isolated. About the roles 13 . 14 is an electric heating wire 15 guided. The one wire end 16 is on the thigh 12 by means of an insulator 17 attached. The role 19 divides the heating wire 15 into a working part 18 and a reference wire 19 , The other wire end is on a preloaded spring 20 attached to one of the thighs 11 attached another insulator 21 is tense. The wire end 16 and the roles 14 . 13 are over lines 23 to 25 electrically with a control device 22 connected via a cable 26 connected to a power source.

2 zeigt schematisch den Aufbau der Steuereinrichtung 22. Der Arbeitsteil 18 und der Referenzdraht 19 bilden zusammen eine Halbbrücke einer Vollbrückenschaltung 28, welche durch zwei Widerstände 29, 30 vervollständigt ist. Die Speisespannung wird an das Drahtende 16 und die Rolle 13 angelegt. Dez Abgriff für die Temperaturmessung des Heizdraht-Arbeitsteils 18 erfolgt an der Rolle 14 und am vierten Brückenpunkt 31 zwischen den Widerständen 29, 30. Die abgegriffene Wechselspannung wird über einen Gleichrichter 32 gleichgerichtet und mittels eines Verstärkers 33 verstärkt, welcher ein Relais 34 betätigt. Die am Kabel 26 anstehende Wechselspannung ist an die Primärspule 37 eines Transformators 38 angelegt. Dessen Sekundärspule 39 hat einen Mittelabgriff von z.B. 10 V und einen Endabgriff von z.B. 40 V. Das Relais 34 schaltet die an die Rolle 13 angelegte Spannung zwischen diesen beiden Werten. 2 schematically shows the structure of the control device 22 , The working part 18 and the reference wire 19 together form a half bridge of a full bridge circuit 28 , which by two resistors 29 . 30 is completed. The supply voltage is applied to the wire end 16 and the role 13 created. Dez Tap for the temperature measurement of the heating wire working part 18 takes place on the roll 14 and at the fourth bridge point 31 between the resistances 29 . 30 , The tapped AC voltage is via a rectifier 32 rectified and by means of an amplifier 33 amplified, which is a relay 34 actuated. The on the cable 26 pending AC voltage is to the primary coil 37 a transformer 38 created. Its secondary coil 39 has a center tap of eg 10 V and a final tap of eg 40 V. The relay 34 turn on the roll 13 applied voltage between these two values.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Im Leerlautbetrieb ist die Brücke 28 abgestimmt und der Ausgang des Gleichrichters 32 nahezu gleich null. An der Rolle 13 liegt die kleinere Spannung an. Wird nun mit der Verrichtung eine Styroporplatte geschnitten, so kühlt der Arbeitsteil 18 des Heizdrahtes 15 ab und dessen Widerstand sinkt. Dadurch wird die Brücke 28 verstimmt und der Gleichrichter 32 liefert eine Ausgangsspannung, welche über den Verstärker 33 das Relais 34 umschaltet. Damit wird an die Rolle 13 die höhere Spannung angelegt, so dass die Heizleistung steigt. Die Schnittgeschwindigkeit wird entsprechend erhöht. Sobald der Schnitt beendet ist, wird der Arbeitsteil 18 wieder auf dieselbe Temperatur erhitzt, welche der Referenzdraht 19 hat, so dass die Brücke 28 wieder abgeglichen ist, das Relais 34 abfällt und die Heizleistung auf Leerlaufbetrieb zurückfällt.The described device operates as follows: In Leerlautbetrieb is the bridge 28 matched and the output of the rectifier 32 almost zero. On the roll 13 is the smaller voltage. If a Styrofoam plate is cut with the device, the working part cools 18 of the heating wire 15 and its resistance decreases. This will be the bridge 28 detuned and the rectifier 32 provides an output voltage, which goes through the amplifier 33 the relay 34 switches. That's where the role gets 13 the higher voltage applied, so that the heating power increases. The cutting speed is increased accordingly. As soon as the cut is finished, the working part becomes 18 heated again to the same temperature, which is the reference wire 19 has, so the bridge 28 adjusted again, the relay 34 drops and the heating power falls back to idle mode.

weil der Heizdraht 15 im Leerlaufbetrieb eine relativ tiefe Temperatur von z.B. 400°C hat, wird vermieden, dass beim Schnittanfang das geschnittene Material versengt und der Schnitt dadurch unsauber wird. Trotz dieser relativ tiefen Temperatur wird durch das automatische Umschalten der Heizleistung eine hohe Schnittgeschwindigkeit erreicht.because the heating wire 15 idle operation has a relatively low temperature of eg 400 ° C, it is avoided that at the beginning of cutting the cut material scorched and the cut is thereby dirty. Despite this relatively low temperature, a high cutting speed is achieved by automatically switching the heating power.

Um zu erreichen, dass der Heizdraht beim Umschalten auf die höhere Schnittgeschwindigkeit im Bereich, in dem er nicht in Berührung mit dem Schnittgut ist, zu stark erhitzt wird, kann in eine der Leitungen 23, 25 zusätzlich ein an sich bekannter Strombegrenzer 40 eingebaut werden. Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung 22 auch mit Gleichstrom betrieben werden. In diesem Fall entfällt der Gleichrichter 32 bzw. ist dem Transformator 38 nachgeschaltet. Das Relais 39 kann auch durch einen elektronischen Schalter ersetzt werden. Die Ansprechschwelle des Verstärkers 33 kann z.B. durch ein Potentiometer 41 einstellbar sein.In order to achieve that the heating wire is heated too much when switching to the higher cutting speed in the area in which it is not in contact with the clippings, can in one of the lines 23 . 25 in addition, a known per se current limiter 40 to be built in. Of course, the control device 22 also be operated with DC. In this case, eliminates the rectifier 32 or is the transformer 38 downstream. The relay 39 can also be replaced by an electronic switch. The threshold of the amplifier 33 can eg by a potentiometer 41 be adjustable.

Der Heizdraht 15 sollte über den verwendeten Temperaturbereich einen einigermassen konstanten Temperatur-Widerstandskoeffizienten von vorzugsweise über 0,01 %/°K haben, jedenfalls einen, der im verwendeten Temperaturbereich nicht das Vorzeichen wechselt. Die heute verwendeten heizdrähte sind dazu nicht sonderlich geeignet. Bei einigen wechselt sogar das Vorzeichen des Temperaturkoeffizienten in dem Für den Betrieb der beschriebenen Vorrichtung vorgesehenen Temperaturbereich von etwa 150°C bis 800°C.The heating wire 15 Over the temperature range used should have a reasonably constant temperature-resistance coefficient of preferably over 0.01% / ° K, at least one that does not change the sign in the temperature range used. The heating wires used today are not very suitable for this purpose. In some, even the sign of the temperature coefficient changes in the temperature range of about 150 ° C to 800 ° C provided for the operation of the described device.

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sich eine detaillierte Beschreibung dieser Teile erübrigt.at The embodiments described below are analog Parts provided with the same reference numerals, so that a detailed description these parts are unnecessary.

In 3 ist eine andere Variante der Steuereinrichtung nach 2 gezeigt. In dieser Variante hat die Sekundärspule 39 nur einen Abgriff. Der Verstärker 33 ist auf eine Schalteinheit 56 aufgeschaltet, die bei tiefem Ausgang des Verstärkers 33 nur z.B. 17 Vollwellen pro Sekunde des Sekundärwechselstroms durchlässt und bei hohem Ausgang alle 50. Diese Art der Schaltung hat gegenüber der bekannten Dimmerschaltung den Vorteil, dass Störungen anderer Geräte vermieden werden. Die Schalteinheit 56 kann z.B. einen Ringzähler mit drei, Zählstufen enthalten, der die ansteigenden Nulldurchgänge des Wechselstroms zählt und im Leerlaufbetrieb jeweils in der zweiten und dritten Zählstufe einen elektronischen Sperrschalter betätigt, welcher die Stromzufuhr zum Heizdraht 15 unterbricht.In 3 is another variant of the control device according to 2 shown. In this variant has the secondary coil 39 just a tap. The amplifier 33 is on a switching unit 56 switched on, the low output of the amplifier 33 only 17 full-waves per second of the secondary alternating current passes through and at high output every 50. This type of circuit has the advantage over the known dimmer circuit that disturbances of other devices are avoided. The switching unit 56 For example, may include a ring counter with three, counting stages, which counts the rising zero crossings of the alternating current and in idle mode in each case in the second and third counting stage an electronic lock switch operates, which supplies the power to the heating wire 15 interrupts.

Die Ausführungsform nach 4 ist eine Abwandlung jener nach 1. Der Heizdraht 15 ist an einem Haken 60 eines Stabes 61 eingehängt, der gegenüber dem Schenkel 11 elektrisch isoliert, mit der Feder 20 vorbelastet und an die Leitung 25 angeschlossen ist. Das andere Ende des Heizdrahtes 15 ist an einem Haken 62 eingehängt, der von einem am Schenkel 12 elektrisch isoliert befestigten Teil 63 absteht. Das Teil 63 ist an die Leitung 24 angeschlossen. Der Referenzdraht 19 ist zwischen einem zweiten Haken 64 des Teils 63 und einer Feder 64 eingehängt. Bei dieser Ausführung werden fixe vorkonfektionierte Schneid- und Referenzdrähte eingesetzt. Dadurch werden definierte, immer gleichbleibende Widerstandsverhältnisse erzielt.The embodiment according to 4 is a variation of those after 1 , The heating wire 15 is on a hook 60 a rod 61 hung up, opposite the thigh 11 electrically isolated, with the spring 20 preloaded and to the line 25 connected. The other end of the heating wire 15 is on a hook 62 hooked, one of the thigh 12 electrically isolated fixed part 63 projects. The part 63 is on the line 24 connected. The reference wire 19 is between a second hook 64 of the part 63 and a spring 64 hooked. In this version, fixed prefabricated cutting and reference wires are used. As a result, defined, always consistent resistance ratios are achieved.

Claims

Apparatus for cutting rigid foam panels, comprising a holder ( 10 ), on which an electrically heatable cutting element extending over a free working distance ( 15 ) is mounted, and a control device ( 22 ), which determines the heating power of the heating element ( 15 ) is controlled between at least two values deviating from zero such that, during cutting, the heating power is raised from an idling value to a higher value, wherein the control device ( 22 ) is designed so that the switching of the heating power from the idle value to the higher value automatically at the beginning and the downshift to the idle value automatically takes place at the end of the cutting process, characterized in that as a measure for the automatic switching of the electrical resistance of the heating element ( 15 ) is used over the working distance.

Apparatus according to claim 1, wherein the part extending over the working distance ( 18 ) of the heating element ( 15 ) electrically in series with a reference element ( 19 ) is connected in the same condition and together with the reference element ( 19 ) a half bridge of a full bridge circuit ( 28 ) and wherein one of the diagonal voltages of the full bridge circuit ( 28 ) as a control signal for switching the control device ( 22 ) is used.

Apparatus according to claim 2, wherein each one end of the part extending over the working distance ( 18 ) of the heating element ( 15 ) and the reference element ( 19 ) on a common component ( 14 . 63 ), which is electrically connected to the control device ( 22 ) connected is.

Device according to claim 2 or 3, wherein the reference element ( 19 ) consists of the same material as the heating element ( 15 ).

Device according to one of claims 1 to 4, wherein the heating element ( 15 ) has a temperature coefficient of resistance of at least 0.01% / ° K.