DE2260347A1 - Einrichtung zum abkanten von mit rippenverstaerkungen versehenen kunststoffplatten - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Abkanten von mit Rippenverstärkungen versehenen Kunststoffplatten' Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abkanten von mit rechtwinklig zur Abkantlinie verlaufenden und in bestimmten gegenseitigen Abständen angeordneten Rippenverstärkungen versehenen Kunststoffplatten, bestehend aus einem Maschinenrahmen, einem Auflagetisch, einem schwenkbaren Abkanttisch, einer schwenkbaren Tragvorrichtung für ein Heizschwert sowie Antriebsvorrichtungen für den Abkanttisch und die genannte Tragvorrichtung.
• Beim heutigen Stand der Technik werden im Kunststoffapparatebau bei der Herstellung von Leitungskanälen für GasförmiGe Ncdien Hohlprofile durch Abkanten von Plattenmaterial und Verschweissen der Plattenkanten erstellt. Den Wünschen nach immer grösseren Kanaiquerschnit ten stand entgegen, dass sich die dabei. resultierenden grossen Seitenflächen infeige ungenügender Eigensteifig keit bei Ueber- oder Unterdruck im Kanalinnern nach al.lsscn oder innen durchbogen und auf die Dauer bleibend verforrnten.
• Dem versuchte man dadurch entgegenzuwirken, indem entweder dickeres Plattermaterial verwendet, oder den Kanalquerschnitt umgreifende Verstärkungsrippen quer zur Kanallängsachse aufgeschweisst wurden. Diese Massnahme verteuert nicht nur die Kanäle, sie erhöht auch das Gewicht der Wandle erheblich, was seinerseits wieder nach stärkeren Tragkonstruktionen rief.
• Eine Möglichkeit, diesen in vielfacher Hinsicht erheblichen Probleme wirksam zu begegnen, besteht in der Verwendung von Kunststoffpiatten für den Kanalbau, die durch aus dem Plattenmaterial und bei gleichbleibender Wandstärke selbst geformten Verstärkungszonen in der Form von Sicken eine erheblich verbesserte Eigensteifigkeit besitzen. Kunststoffplatten mit Versteifungen, durch welche der örtliche Materialquerschnitt nicht wesentlich über demjenigen der übrigen Plattenbereiche vergrössert wird, ist insbesondere auch für das Verhalten der damit gefertigten Kanäle bei einem Brandausbruch von Interesse. Eine Versteifung ist vielfach dann als übermässiger zweclLn.iassig anzusehen, wenn sie den Kanal bei7Temperaturerhöhung in sich zusammenfallen lässt, um Zugluft und somit Sauerstofftransport gegen den Brandherd zu unterbinden.
• Solche Kunststoffplatten können jedoch bei der Verarbeitung zu Kanälen, Behältern, Wannen etc. in Querrichtung zu Verstärkungszonen bzw. Sicken auf herkömmliche Weise nicht mehr rasch, einwandfrei und wirtschaftlich abgekantet werden.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung vorzuschlagen, mittels welcher durch Sicken und andere mit der Platte einstückig geformte Flachenversteifungselemente stabil gemachte Kunststoffplatben einwandfrei und rationell abgekantet werden können.
• Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizschwert mit einer ersten DüsenanordnungZbestehend aus einer mit einer Druckluftquelle verbundenen Druckluftverteilleitung und einer Anzahl Düsenöffnungen versehen ist, welche Düsenöffnungen seitlich einer oder beider Schneidenseiten der Schwertschneide liegen in gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, wie die Rippenverstarkungen an den zu verarbeitenden Kunststoffplatten und Strahlachsen festlegen, die etwa parallel zur benachbarten Schneidenseite verlaufen, und dass praktisch in der Vorschubachse des JIeizschwertes unterhalb der Auflageebene des Auflagetisches eine zweite Düsenanordnung, bestehend aus mit einer Druclcluftquelle verbundenen Druckluftverteilleitungsmitteln vnd einer zweiten Anzahl Düsenöffnungen vorgesehen ist, in weleher wenigstens ein Teil der Düsenöffnungen praktisch in der gleichen Vertikalebene liegen wie die erstgenannten Düsenöffnungen und Strahlachsen festlegen, die praktisch senlrrecht zur Auflageebene des Auflagetisches gerichtet sind.
• Ein Ausführungsbeispiel des 91rrindungsEegenstandes ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 in schematischer, teilweise geschnittener Darstellungsweise eine Einrichtung zum Abkanten von Kunststoffplatten in Seitenansicht, Fig. 2 in vergrössertem Massstab die im Kreis A der Fig. 1 gezeigten Teile, Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung einer mit querlaufenden Sicken versteiften Kunststoffplatte, Fig. 4 das in Fig. 2 mit Querschnittsdetails gezeigte IIei.zschwert in einer perspektivischen Darstellung und gegenüber Fig. 2 um ca. 1200 in Gegenzeigerrichtung gedrehter Stellung, Fig. 5 ein aus mit Quersicken versteiften Kunststoffplatten hergestellt es geschlossenes Kanalelement als Gestaltungsbeispiel mit einer einzigen stumpfgeschweissten Längsnaht, Fig. Ca, b Quersohnittsdarstellungen von Abkantungen an einer Kunststoffplatte gemäss Fig. 3, in-den Blickrichtungen VTa und VIb gesehen, und die Fig. 7. und 8 Varianten zur Ausführung des Heizschwertes..
• In Fig. 1 ist eine im Prinzip nach herkömmlicher Art aufgebaute Kunststoffplatten-Abkanteinrichtung gezeigt, bei welcher in einem Maschinenrahmen 1 mit einem Auflagetisch 2 ein erster Bctätlgungszylinder 3 für den Schwenkantrieb des Heizschwertträgers 4 (Schwenkbewegung in Pfeilrichtung B) und ein zweiter Betätigungszylinder 5 für den Antrieb des in Pfeilrichtung C verwenkbaren Abkanttisches 6 eingebaut sind. Mit 7 ist eine auf der Auflagetisch 2 und dem Abkanttisch 6 aufliegende, zu bearbeitende Kunststoffplatte bezeichnet. Am Kopfende des Heizschwertträgers ist ein sich praktisch über die ganze Maschinenlänge erstreckendesg teilweise im Schnitt gezeigtes Heizschwert 8 gezeigte das in grösserem Massstab in Fig. 2 dargestellt ist und anhand-dieser Figur nachstehend beschrieben wird. Ferner ist in Fig. 1 ein Druckluftgeblase 9 gezeigt, das über einen Schlauch 10 Druckluft an eine ebenfalls anhand der Fig. 2 näher beschriebene Düseanordnung 11 liefert, sowie schematisch eine Spannbalkenanordnung 12 zum Festhalten der Kunststoffplatte 7 auf dem Auflagetisch 2.
• Das in Fig. 2 einstückig gezeigte, aber in der Praxis infolge von Baulängen von zwei und mehr Metern L-;nge im Querschnitt vorzugsweise aus mehreren Einteilteilen aufgebaute und allgemein nit 8 bezeichnete Heizschwert enthält am unteren Ende des Heizabschnittes 21 eine keilförmige Schwertschneide 22. Der Heizabschnitt selbst ist mit zwei Längsbohrunren 23 zur Aufnahme von Heizpatronen oder für die Führung eines anderen Heizmediums versehen. Auf der Frontseite des Heiz-schwertes und vorzugsweise im Bereich der heissesten Zone des Heizabschnittes 21 ist ein Druckluftkanal 24 angeordnet, der über nicht gezeigte Anschluss-und Ventilmittel mit den in Fig. 1 gezeigten Druckluftgebläse 9 oder einer anderen Druckluftquelle verbunden ist. Längs des Druc:luftkanals 24 sind in Abständen, welche den Distanzen X zwischen zwei Sicken 25 in der Kunststoffplatte 7 (siehe Fig. 3) entsprechen, Düsenöffnungen 26 angebracht. Diese sind, wie in Fig. 4 gezeigt, als Längsschlitze von ca. 25 bis 50 mm Linge entsprechend der Sickenbreite und ca. 8 mm Breite gestaltet. Die durch diese Düsenöffnungen 26 festgelegten Strahlachsen sind, wie durch den Pfeil 27 dargestellt, ungefähr auf den Schnittpunkt D der Winkelhalbierenden bzw. der Einsti.chzachse der Schwertschneide 22 mit dem Sickengrund28 an der Kunststcffplatte 7 gerichtet. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Auflagetrisch 2 und der Abkanttisch 6 in Abständen, die ebenfalls den Distanzen X der Sicken an der Kunststoffplatte entsprechen, vorzugsweise quadratische oder rechteckförmige, nicht speziell dargestellte Längsnuten 2 enthält, die zur Aufnahme der nach unten ausbauchenden Sickenerhebungen 25' (Fig. 5) dienen und damit eine plane Auflage der Kunststoffplatte auf den Tischen 2 und 6 ermöglichen.
• Auf der Unterseite des Auflageti-sches 2 und praktisch in der Verlängerung der Winkelhalbierenden bzw.
• der Einstichachse der Schwertschneide 22 sind zweite Düsenöffnungen 29 angeordnet, die Teil der auch in Fig. 1 gezeigten Düsenanordnung 11 sind und aus einer Verteilleitung 50 gespeist werden.. Die durch die Düsenöffnungen 29 festgelegten Strahlachsen sind wie die Strahlachsen der Düsenöffnungen 26 auf den bzw. die genannten Schnittpunkte D gerichtet. Die Verteilleitung 50 ist gemäss Fig. 1 an das DruckluStgebläse 9 angeschlossen, kann aber auch, wie der Druckluftkanal 24 im Heizschwert 8, über nicht gezeigte Anschluss und Ventilmittel an eine von der Abkanteinrichtung unabhsi.nOige Druckluftquelle angeschlossen sein. In die Druckluftzuleitung zur Verteilleitung 30 können (nicht gezeigte) Mittel für Lufterhitzung eingebaut sein.
• Zur Erläuterung der Funktionsweise der oben dargestellten Einrichtung zum Abkanten von mit flippenverstärkungen versehenen Kunststoffplatten wird nach stehend eine Abkantoperation bei der Jierstellung eines Kanalelementes nach Fig. 5 beschrieben.
• Eine mit Sicken gemss Fig. 3 versehene Kunststoffplatte 7 wird so auf den Auflagetisch 2 und den Abkanttisch 6 gelegt, dass einerseits die Sickenerhebungon 25' in die Längsnuten 2' der genannten Tische zu liegen kommen, und andererseits die vorgesehene Abkantlinie so liegt, dass sie beim Abwärtsschwenken des Heizschwertes 8 (Schwenkvorrichtung B in Uhrzeigerrichtung) mit der Schneidenspitze des Heizschwertes fluchtet. Die Platte 7 wird anschliessend durch die Spannbalkenanordnung 12 auf dem Tisch 2 festgespannt. Das auf Arbeitstemperaturen aufgeheizte Heizschwert 8 wird alsdann gach unten geschwenkt, um auf herkömmliche Weise in der.¢Kunststoffplatte 7 eine Einbrennung zwecks Plastifizierens eines im Querschnitt V-förmigen Plattenbereiehes längs der Abkantlinie anzubringen. Gleichzeitig wiri über den Druckluftkanal 24 den Düsenöffnungen 26 Druckluft zugeführt, die heim Durchströmen des Kanals 24 auf einen nahezu der Heizschwerttemperatur entsprechenden Wert aufgeheizt wird. Diese heisse Luft strömt aus den Düsenöffnungen 26 im Bereich der Biege stelle gegen die Innenseite der Sicken und erwärmt dabei das in diesem Bereich befindliche, vom Reizsehwcrt bzw dessen Schneide nicht erreichbaren Kunststoffmaterial bis in eine bestimmte Tiefe auf eine Temperatur um den Erweichungspunkt des Kunststoffplatten materials herum. Die Luftmenge und gegebenenfalls auch die Temperatur der ausströmenden Luft werden durch nicht.
• gezeigte Reguliermittel so gesteuert, dass im Zeitpunkt zu welchem der Plattenbereich längs der Abkantlinie geneigend plastifiziert ist, um die Biegeoperation mit anschliessendem Verschweissen des dabei verdrängten Materials einwandfrei durchführen zu können, auch das Kunststoffmaterial auf der Sickeninnenseite so verformbar ist} dass keine unregelmässigen Stauchungen oder Knickungen auftreten. Mit der früher beschriebenen Abkanteinrichtung lassen sich auf diese Weise rechtwinklige Biegestellen an 4 urm dicken Polypro.pylenplatten mit Sicken von ea.
• 12 mm Tiefe und zwischen 25 und 40 mm Breite (Innenmass) erzielen, die etwa den Darstellungen in den Fig.
• 6a und 6b sents.prechen.
• Zur Erzielung einer einwandfreien Ausrundung der Sicke, d.h. R möglichst gleich (r + Hs), und eines möglichst gleichmässigen Wandstärkenverlaufs, d.h. d2 möglichst gleich d (siche Fig. 6a, 6b)) kann es notwencii; cein, auch die Aussenseite der Sicke im Biegebereich thermisch zu beeinflussen, d.h. zu kühlen oder zu erwärmen. Zu diesem Zweck besitzt die beschriebene Einrichtung die in den Fig. 1 und 2 gezeigte untere Düsenanordnung 11. Um bei der Verarbeitung relativ dünnwandige Kunststoffplatten von 2 bis 8 mm Dicke mit einer nicht allzu kritisch einzustellenden Heissluftzufuhr der oberen Düsenanordnung (Kanal 24 und Öffnungen 26 arbeien zu müssen, wird man die Sickenaussenseite an den Biegestellen zweckmässig durch Zuleitung von Frisch- bzw. Kaltluft kühlen und so einc; angemessene Ausrundung sicherstellen, wobei automatisch auch ein praktisch gleichmässiger Wandstärkenverlauf über den ganzen Biegebereich erzielbar ist. Andererseits ist es bei der Verarbeitung dickwandigerer Platten, d.h.
• solchen von z.B. über 6 mm Wandstärke zwecks Erzielens einer wirtschaftlichen !\rbcitsgeschindigkeit eventuell zweckmassige, die Sicke an die Biegestelle auch von aussen zu erwärmen, wobei der Grad der thermischen Beeinflussung von aussen und innen mittels nicht gezeigter Zusatzheiz-und Ventilmitteln so aufeinander abgestimmt wird, dass eine einwandfreie Ausrundung der Sicke gcwäbrleistet ist. Selbstverständlich kann auch in die Druckluftzuleitung der oberen Düsenanordnung eine Zusatzheizung eingebaut werden, wenn dies im Hinblick auf eine erhöhte A tsgeschwindigkeit oder zum Erzielen einer besseren Temperatursteuerung als zweckmässig erachtet wird.
• Es versteht sich, dass die in den Fig. 1, 2 und II gezeigte Form des Heizschwertes nur eine von vielen Ausführungsmöglichkeiten ist. So ist es beispielweise durchaus möglich, ein Heizschwert 31 herkömmlicher Art wie z.B. in Fig. 7 gezeigt, einfach mit einer längs der einen Seitenwand montierten und mit Düsenöffnungen 32 versehenen Rohrleitung 33 auszurüsten, um nahezu den gleichen Effekt zu erzielen wie mit dem Reizschwert nach den Fig. 1 und 2. Eine Steigerung der Leistungsfähigkeit ist erzielbar, wenn anstelle eines einzigen Druckluftkanals 24 (Fig. 2) oder einer einzigen Rohrleitung 33 deren zwei, d.h. an jeder SchwertseiL-enfläehe eine, vorgesehen werden. Eine weitere Variante für ein im Rahmen der Erfindung verwendbare Heizschwertkonstruktion ist in Fig. 8 schematisch dargestellt, wo durch cine Ummantelung 41 des eigentlichen Reizschwertes 42 ein Raum 43 für die Erwärmung der über Düsenöffnungen 411 abströmenden Druckluft für die Beheizung der Sicken-Biegestellen geschaffen wird.- Zur Verbesserung der Luftdurchwirbelung zwecks gleichmässi ger Erwärmung der Druckluft können in den Zulei tungskanälen der Ausfihrungsfoi'r;en nach den Fig. 2, 7 und 8 (nicht gezeigte) Leitbleche eingebaut werden, denen ausserdern Steuerungsaufgaben für die den einzelnen Düssenöffnungen zuzuleitenden Luftmengen zugeordnet werden können. Eine Luftmengensteuerung kann auch durch unterschiedlich grosse Düssenöffnungsquerschnitte bewirkt werden, wobei beispielsweise die der Zuleitungsseite näher liegenden Düsenöffnungen kleiner als die entfernter liegenden gehalten sind. Gegebenenfalls können die Düsenöffnungen auch durch in deren Bereich angeordnete Mittel, wie z.B. verstellbare Schieber oder nach Bedarf einstellbar gestaltet werden.
• Gestaltungsvarianten bestehen auch für die untere Düsenanordnung 11, die beispielsweise durch zwischen den Jeweils die Aussenseite der Sicken beblasenden Düsen 29 (Fig. 2) angeordnete, nicht gezeigte Hilfsdüsen ergänzt sein können Solche Hilfsdüsen können dazu,dienen, um die Aussenseite der Kunststoffplatte längs des ganzen Biegebereiches zwecks Kompensation der beim Abkühlen der Stauchwulste 31 (Fig. 6a, 6b) entstehenden Schrumpfspannungen zusätzlich zu kühlen, und damit der meist uneinheitlichen Neigung zur Verkleinerung des Biegewinkels beim Auskühlen der Stauchwulste entgegenzutreten, oder um den Biegebereich der Platte auch ausserhalb der Verstärkungsrippen zusätzlich zu heizen.
• Um die F;insatzfähigkeit der unteren Düsenanordnung optimal zu gestalten, wird diese zweckmässig unabhängig von der oberen Düsenanordnung 24, 26 steuerbar gestaltet Ausserdem kann es vorteilhaft sein, die untere Düsenanordnung mit getrennten Druckluftverteilleitungen für die auf die Rippenverstärkungen ausgerichteten Hauptdüsen und die genannten Zusatzdüsen zu versehen.
• Schliesslich sei noch darauf hingewiesens dass eine erfindungsgemäss gestaltete Einrichtung zum Abkanten von R ippenverstä.rkungen enthaltenden Kunststoffplatten nicht nur für die Bearbeicung von mit Sicken versehene Platten verwendbar sind, sondern dank der wahlweisen Bcheizungsrnöglichkeit des Verstärkungsbereiches von oben und unten bzw. von beiden Plattenseiten her, auch Platten mit anderen einstückig angeformten Profilverstärkungen damit verarbeitet werden können.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Abkanten von mit rechtwinklig zur Abkantlinie linie verlaufenden und in bestimmten gegenseitigen Abständen angeordneten Rippenverstärkungen versehenen Kunststoffplatten, bestehend aus einem Maschinenrahmen, einem Auflagetisch, einem schwenkbaren Abkanttisch, einer schwenkbaren Tragvorrichtung für ein Heizschwert, sowie Antriebsvorrichtungen für den Abkanttisch und die genannte Tragvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizschwert (8) mit einer ersten Düsenanordnung (24 26; 36, 37; 41, 44) bestehend aus einer mit einer Druckluftquelle verbundenen Druckluftverteilleitung (24; 37; 43) und einer Anzahl Düsenöffnungen (26; 36; 44) versehen ist, welche Düsenöffnungen seitlich einer oder beider Schntidenseiten der Schwertschneide liegen, in gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind wie die Rippenverstärkungen (25, Fig. 3) an den zu verarbeitenden Kunststoffplatten (7) und Strahlachsen festlegen, die etwa parallel zur benachbarten Schneidenseite verlaufen, und daß praktisch in der Vorschubachse des Heizschwertes (8) unterhalb der Auflageebene des Auflagetisches (2) eine zweite Düsenanordnung (11), bestehend aus mit einer Druckluftquelle verbundenen Druckluftverteilleitungsmitteln (30) und einer zweiten Anzahl Düsenöffnungen (29) vorgesehen ist, in welcher wenigstens ein Teil der Düsenöffnungen praktisch in der gleichen Vertikalebene liegen wie die erstgenannten Düsenöffnungen (26) und Strahlachsen festlegen, die praktisch senkrecht zur Auflageebene des Auflagetisches (2) gerichtet sind.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düsenanordnung einstückig mit dem Heizschwert verbunden ist (Fig. 2).

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftverteilleitung der ersten Düsenanordnung aus einer an mindestens einer Schwertschneidenseite angeordneten Rohrleitung besteht, in welcher etwa parallel zur benachbarten Schwertschneidenseite orientierte- Düsenöffnungen (36) angebracht sind (Fig. 7).

4. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftverteilleitung der ersten Düsenanordnung ein von einer Ummantelung (41) des Heizschwertes (42) begrenzter Raum (43) ist, in welchen etwa parallel zur benachbarten Schwertschneidenseite orientierte Düsenöffnungen (44) angeordnet sind (Fig. 8).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckluftverteilleitung Vorrichtungen zur Erhöhung der Luftdurchwirbelung vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen unterschiedliche Querschnittsgrößen und/oder unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Düsenöffnungen mit Vorrichtungen zur Veränderung des öffnungsquerschnittes versehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungsmitteln zwischen den genannten Druckluftquellen und den unteren und oberen Druckluftverteilleitungen mindestens in denjenigen der unteren Verteilleitungen eine Vorrichtung zur zusätzlichen Beheizung der Druckluft eingebaut ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Düsenanordnung mit Zusatzdüsen für die Erwärmung des Abkantbereiches auch außerhalb der Rippenverstärkungen vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Düsenanordnung mit getrennten Druckluftverteilleitungen für die auf die Rippenverstärkungen ausgerichteten Hauptdüsen und die genannten Zusatzdüsen versehen ist.