DE2359186B2 - Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmigem thermoplastischen Kunststoffmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmigem thermoplastischen Kunststoffmaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und geht damit aus von einer Schervorrichtung gemäß der US-PS 35Ü9 596. Diese Druckschrift offenbart zwei Scherglieder, die zum Zusammendrücken und Versiegein des Kunststoffmaterials abgestumpfte Kanten aufweisen und von denen eines mit einem vorstehenden Langmesser versehen ist, das die stumpfe Kante des anderen Schergliedes beim Schnitt überlappt. Die beiden Scherglieder sind jedoch in der Art einer Maulschere um feste Drehzapfen mitteis einer Knkhebelanordnung von einem einzigen Antriebsmotor bewegbar.

Auch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 1846358 zeigt eine Schervorrichtung, bei der nach der Ausführung eines Schnittes stumpfe Flächen zum Einsatz kommen, um das Vorderende des rohrförmigen Kunststoffmaterials zusammenzudrücken und zu verschweißen, jedoch unter Parallelführung der Messer.

Um ein flaches Zusammendrücken der Rohrabschnitte zu vermeiden, sieht die CH-PS 423 199 eine in der Art einer Irisblende arbeitende Schervorrichtung vor. Hierbei werden die Schneidbacken so bewegt, daß die Fläche eines eingeschlossenen Vielecks immer kleiner wird, bis eine nahezu punktförmige Verschweißung stattfindet.

Schließlich ist auch eine Schervorrichtung mit ziehendem Schnitt bekannt, bei der jedoch nur ein einziges dreieckförmiges Messer verwendet wird, das um einen festen Drehzapfen auf einem Kreisbogen bewegt wird. Bei diesem Schneidsystem ist ein Zusammendrücken und Versiegeln des durchtrennten rohrförmigen Kunststoffmaterials nicht möglich.

Alle bekannten Bauarten von Schervorrichtungen arbeiten mit weicheren thermoplastischen Kunststoffen zufriedenstellend. Sie versagen jedoch bei härteren Kunststoffarten wie Polyolefine, ζ. Β. Polyäthylen und Polypropylen. Insbesondere zäh-faseriges und fehlerhaftes Polypropylen ist schwierig zu schneiden. Die Anbringung eines elektrischen Heizers im Schneidmesser erwies sich auch nicht als zufriedenstellend.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schervorrichtung zu schaffen, mit der nicht nur die durchtrennten Vorderenden der Rohrabschnitte nach dem Schnitt verschweißt werden können, sondern darüber hinaus ein sauberes Durchtrennen auch zäher oder harter thermoplastischer Kunststoffe ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Erfindung weist somit einen Weg, in Verbindung mit einer

Schervorrichtung, die aus zwei Schergliedern mit abgestumpften Kanten besteht, von denen eines der Scherglieder ein vorstehendes Schneidmesser trägt, einen ziehenden Schnitt zu verwirklichen. Dieser ziehende Schnitt bringt saubere Schnitte f.uch von zähe- "> ren thermoplastischen Kunststoffen mit sich, wobei weniger Kraft aufzuwenden ist. Ein höchst wirkungsvoller Schnitt wird erhalten, in dem man beide Scherglieder diagonal in entgegengesetzte Richtungen bewegt, wenn sie sich einander annähern. w

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben, wobei festzuhalten ist, daß die Führung von Schergliedern über Drehzapfen und Langloch durch die CH-PS 423199 vorgezeichnet ist. r>

Mit den Schervorrichtungen wird auf den Schlauch eine gleitende bzw. ziehende Scherwirkung ausgeübt und damit eine deutliche Verbesserung beim Durchtrennen sowohl weicher als auch schwer zu schneidender thermoplastischer Kunststoffe erzielt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Schervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung von Teilen einer Blasform-Maschine, teils in Seitenansicht und teils ->"> im Schnitt,

Fig. 2 eine diagrammartige Draufsicht auf eine Ausführungsform, die die Scherglieder in geöffneter Lage zeigt,

Fig. 3 die gleiche Draufsicht mit den Schergliedern jo in geschlossener Lage,

Fig. 4 eine diagrammartige Draufsicht einer anderen Ausführungsform mit den Schergliedern in offener Lage, und die gleiche Schervorrichtung mit den Schergliedern in geschlossener Lage. r>

Bezogen auf Fig. 1 ist eine Extrudiermaschine 1 erkennbar, die erwärmtes thermoplastisches Kunststoffmaterial durch einen Auspreßkopf 3 drückt, um einen endlosen Schlauch 5 zu erzeugen. Die allgemein mit 7 bezeichnete Schervorrichtung durchtrennt den tu Schlauch 5, um einen Rohrabschnitt 9 zu bilden. Beim Abtrennen des Rohrabschnittes 9 faltet die Schervorrichtung 7 das Ende des Schlauches 5 zusammen, so daß das untere Ende eines jeden Rohrabschnittes 9 versiegelt und geschlossen wird. Der Rohrabschnitt 9 -T₁ wird dann zwischen die beiden Formhälften 11a und Hb eingesetzt, die um den Rohrabschnitt 9 herum einen Hohlraum lic von der gewünschten Gestalt des zu formenden Erzeugnisses bilden. Indem Druckluft in das offene Ende des Rohrabschnittes 9 eingeleitet >o wird, dehnt sich dieses aus, bis es die durch den Hohlraum lic der Blasform bestimmte Gestalt angenommen hat. Nachdem das thermoplastische Material ausgehärtet ist, werden die beiden Formhülften 11a, lib geöffnet und das Fertigerzeugnis entnommen. >5

Die in Fig. 1 dargestellte Schervorrichtung 7 umfaßt die Scherglieder 13 und 15 sowie ein auf der Unterseite des Schergliedes 13 befestigtes Messer 17. Das Messer 17 überlappt das Scherglied 15, wenn die Scherglieder 13 und 15 so nah wie möglich aneinandergebracht sind. Die Scherglieder 13 und 15 sind mit abgestumpften gegenüberliegenden Kanten versehen, die das Vorderende des Schlauches 5 zusammendrükken, wenn das Messer 17 einen Rohrabschnitt 9 abtrennt. Dieses zusammengedrückte Ende des Schlau- _b5 ches 5 wird das versiegelte Ende des nächsten Rohrabschnittes 9. Auf diese Weise bildet die Schervorrichtung 7 gleichzeitig das geschlossene Ende eines Rohrabschnittes 9, während der vorhergehende Rohrabschnitt 9 abgetrennt wird.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schervorrichtung 7 einer Ausführungsform mit den Schergliedern 13 und 15 in ihrer offenen Lage. Die Scherglieder 13 und 15 werden von einem Rahmen unterstützt und getragen, der aus den vier Lenkern 19, 21, 23 und 25 besteht, die untereinander an den Enden über Drehzapfen gelenkig miteinander vei bunden sind, um ein verstellbares Parallelogramm mit den Ecken 27a, 27b, 27c\ 27d zu bilden. Die Scherglieder 13 und 15 sind durch geeignete Mittel 29 mit den einander gegenüberliegenden Lenkern 23 bzw. 19 verbunden. Der Drehzapfen in der Ecke 27a ist über eine Stange 31 an eine ortsfeste Stütze angeschlossen. Der gegenüberliegende in der Ecke 27c ist an die Kolbenstange 33 eines Kolbens 35 angeschlossen, der in einem Luftzylinder 37 gleitet. Die Scherglieder 13 und 15 sind zu beiden Seiten des Schlauches 5 angeordnet, der in einer senkrecht zur Schlauchachse verlaufenden Ebene durehzutrennen ist.

Wenn Druckluft über den Kolben 35 in den Luftzylinder 37 eingeleitet wird, wird die Kolbenstange 33 mit dem Drehzapfen in der Ecke 27c abwärtsgezogen, bis sie die in Fig. 2 dargestellte Lage erreicht. Durch diese Bewegung streckt sich der von den Lenkern 19, 21, 23, 25 gebildete Rahmen in der Achse durch die Drehzapfen in den Ecken 27a und 27c. Der Lenker 19 schwenkt dabei um den Drehzapfen in der Ecke 27a und führt damit das Scherglied 15 gegen das Scherglied 13 und den Schlauch 5. Der Lenker 23 bewegt sich abwärts und einwärts und trägt damit das Scherglied 13 in die gleiche Richtung. Auf diese Weise bewegt sich das Scherglied 13 mit dem daran befindlichen Messer 17 gegen und durch den Schlauch 5 entlang einer Linie senkrecht zur Rohrachse und diagonal zur länglichen Schneidkante des Messers 17 und des Schergliedes 13. Das Messer 17 übt daher einen sogenannten ziehenden Schnitt auf den Schlauch 5 aus, da seine Schneidkante entlang dem Schlauch 5 gezogen wird. Dieser gleitende, ziehende Schnitt verbessert in höchstem Maße die Wirksamkeit der Schervorrichtung 7 beim Durchtrennen derart schwer zu schneidender thermoplastischer Materialien wie Polyolefin, Polyethylene und besonders Polypropylene. Selbstverständlich können Messer auch an beiden Scltiergliedern 13 und 15 angebracht werden. Die Lenker 19 und 23 könnten an sich in Fortfall kommen, wenn man die Scherglieder 13 und 15 unmittelbar an den Lenkern 21 und 25 gelenkig anschließt, um das Parallelogramm zu bilden, jedoch ist es aus Gründen des Austausches der Scherglieder vorzuziehen, die Lenker 19 und 23 als Träger der Scherglieder 13,15 beizubehalten.

In Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schervorrichtung in offener bzw. geschlossener Lage dargestellt. In gleicher Weise sind Lenker 19', 21', 23' und 25' an ihren Enden durch Drehzapfen in den Ecken 27a', 27b', 27c', 27d' zu einem verstellbaren Paralielogramm gelenkig miteinander verbunden, jedoch erstrecken sich die Scherglieder 13' und 15'quer zu zwei der Lenker des Parallelogramms. Das Scherglied 13' ist mit dem Lenker 23' über einen Drehzapfen 39 und mit dem Lenker 21' durch einen Drehzapfen 41 gelenkig verbunden, der an dem Lenker 21' angeordnet ist und sich in einem Langloch 43 des Schergliedes 13' bewegt. In ähnlicher Weise ist das Scherglied 15' mit dem Lenker 25' über einen

Drehzapfen 45 und mit dem Lenker 19' über einen Drehzapfen 47 des Lenkers 19' gelenkig verbunden, der in einem Langloch 49 des Schergliedes 15' gleitet. Wenn der Drehzapfen in der Ecke 27 c' durch die Kolbenstange 33 abwärts gezogen wird, während der Drehzapfen in der Ecke 27a' festgehalten ist, bewegen sich die Drehzapfen 39 und 45 abwärts und einwärts, bis sie die in Fig. 5 dargestellte Lage erreichen. So wie sich das Parallelogramm aus den Lenkern 19', 21', 23' und 25' streckt, gleiten die Drehzapfen 41 und 47 in den Langlöchern 43 und 49 der Scherglieder 13'bzw. 15'. Da die Scherglieder 13'und 15'sich dabei gegeneinander bewegen, verbleiben sie parallel zueinander und bewegen sich diagonal in bezug auf den Schlauch 5. Indem Messer an beiden Schergliedern 13' und 15' angeordnet werden, wird die gleitende bzw. ziehende Scherkraft gleichzeitig von beiden Seiten auf den Schlauch 5 zur Einwirkung gebracht. Alternativ können die festen Drehzapfen an den Lenkern 19' und 21' und die gleitenden Gelenkverbindungen an den Lenkern 23' und 25' angeordnet werden, jedoch wird eine maximale Abwärtsbewegung der Scherglieder 13', 15', wie sie sich aus Fig. 4 und 5 ergibt, und damit eine maximale Scherkraft erhalten mit einer Gestaltung der Schervorrichtung, wie sie zeichnerisch dargestellt ist. Noch eine andere Alternative würde darin bestehen, die festen Drehzapfen an den Schergliedern anzuordnen, die mit gegenüberliegenden Lenkern des Parallelogramms verbunden sind anstatt mit benachbarten Lenkern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmigem thermoplastischen "· Kunststoffmaterial quer zur Rohrachse, insbesondere in Verbindung mit einer Blasform-Maschine zur Herstellung von Behältern oder Rohrabschnitten, bestehend aus einem Paar von länglichen Schergliedern, die zu beiden Seiten der i" Rohrachse in einer Querebene angeordnet und durch eine Betätigungsvorrichtung bewegbar sind, wobei die einander zugewandten Kanten der Schergiieder zum Zusammendrücken und Versiegeln des Vorderendes des Rohrstückes stumpf ι ■> ausgeführt sind und eines der Scherglieder ein vorstehendes Langmesser trägt, das die stumpfe Kante des anderen Schergliedes beim Schnitt überlappt,gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß -'«

a) nicht nur, wie an sich bekannt, die abgestumpften Kanten der Scherglieder (13, 15) zueinander parallel verlaufen, sondern auch die Schneidkante des Messers (17) hierzu parallel verläuft, -'5

b) die Scherglieder (13,15) in an sich bekannter Weise in verbleibender Parallelität führbar sind und

c) mindestens eines der Scherglieder (13 bzw. 15) in der Querebene diagonal im an sich be- ίο kannten ziehenden Schnitt gegenüber dem anderen Scherglied (15 bzw. 13) bewegbar ist.

2. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung π aus einem Rahmen mit vier an ihren Enden gelenkig verbundenen Lenkern (19,21,23, 25) zur Bildung eines verstellbaren Parallelogramms besteht, von dem zwei gegenüberliegende Ecken (27«, 27c) relativ zueinander verstellbar sind, wobei das w Lenker-Parallelogramm - bezogen auf die durch die verstellbaren Ecken (27a, 27c) verlaufende Achse - in zwei Hälften geteilt ist, an deren einer Hälfte das eine, erste Scherglied (13) und an deren anderen Hälfte das andere, zweite Scherglied (15) in symmetrisch gegenüberliegender Zuordnung zum ersten Scherglied (13) befestigt ist.

3. Schervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Scherglied (13', 15') mit je einem seiner Parallelogrammhälfte zugehö- ■><> rigen ersten Lenker (23', 25') über je einen Drehzapfen (39, 45) und mit je einem zweiten Lenker (19', 21') seiner Parallelogrammhälfte über je einen in an sich bekannter Weise in einem Langloch (43, 49) geführten Drehzapfen (41, 47) gelenkig verbunden ist.

4. Schervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (43, 49) an den Schergliedern (13', 15') parallel zu deren länglichen Schneidkanten verlaufend angeordnet bo sind und die Drehzapfen (41,47) von den Lenkern (19', 21') getragen sind.

5. Schervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Lenker (23', 25') der beiden Parallelogrammhälften einander benachbart sind.

6. Schervorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ecke (27α bzw. 27a') des Lenker-Parallelogramms mit Bezug auf die Extrusionsachse des Kunststoffschlauches (5) ortsfest angeordnet ist und die ersten Lenker (23,25 bzw. 23', 25') der beiden Parallelogrammhälften mit der anderen Ecke (27c bzw. 27c') verbunden sind, die mittels einer Verstelleinrichtung mit Kolbenstange (33), Kolben (35) und Luftzylinder (37) zur ortsfesten Ecke (27a bzw. 27a') hin und zurück verstellbar ist.