DE3338684C2

DE3338684C2 -

Info

Publication number: DE3338684C2
Application number: DE19833338684
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7032 Sindelfingen De Breitling
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1987-05-21
Also published as: DE3338684A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschneiden von eben oder schalenförmig ausgebildeten Formteilen aus thermo plastischen Kunststoffmaterialien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 24 16 514 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a device for trimming flat or shell-shaped molded parts made of thermo plastic plastic materials according to the generic term of Claim 1, as for example from DE-PS 24 16 514 emerges as known.

Die vorgenannte Schrift betrifft eine Vorrichtung, die zum Herstellen von Verkleidungsteilen für Kraftfahrzeuge dient. Es wird die Sichtfläche eines Formteils, das auf einem Form stempel anliegt, mit einem Bezugsstoff versehen, beispiels weise einem Gewebe aus einem Kunststoffmaterial. Nach Ab schluß vorangehender Arbeitsabschnitte werden überstehende Ränder des Bezugsstoffs beschnitten. Während des Schneidvor gangs liegt das Verkleidungsteil, wie für die vorausgehenden Arbeitsabschnitte schon, auf dem Formstempel an. Damit die Schnittränder dem Schneiddruck standhalten können, ist zum Festhalten des Schneidguts der Oberstempel mit dem unteren Formstempel zusammenführbar. Das Schneidmesser ist ein band förmiges umlaufendes Flachmaterial mit einer schneidenför migen Abschrägung der dem Schneidgut zugewandten Schmalsei te. Schneidmesser und Schneidgut sind relativ zueinander bewegbar. Um die Schnittkraft zu verringern und dadurch einen sauberen Schnitt zu gewährleisten, ist das Messer beheizbar. Denkbar ist es, die Heizung als stromdurchflosse nes, widerstandsbeheiztes Schneidmesser auszubilden. Meist sind jedoch die Heizmittel gesondert ausgebildet und in einer festen Relativlage zum Schneidwerkzeug angeordnet, und zwar sind die Heizmittel aus Platzgründen entlang dem Fuß des Schneidwerkzeugs, also weitab vom Schneidenbereich des Messers angeordnet. Um im Schneidenbereich, der mit dem Schneidgut in Berührung kommt, eine vorgesehene Temperatur zu erreichen, muß der Fuß des Messers, an dem die Heizmittel angeordnet sind, gegenüber dem Schneidenbereich eine Über temperatur aufweisen, die so groß ist, daß in der Zeit zwi schen zwei Schnittvorgängen ein ausreichender Wärmefluß auftritt, um Wärmeverluste an der Schneide auszugleichen. Bei großen Messerhöhen, die aus Platzgründen oder weil die Schnittkontur nicht in einer Ebene liegt, erforderlich wer den, ist eine beträchtliche Übertemperatur des Fußes gegen über der Schneide zu wählen. Dies liegt an den langen Wärme transportwegen bei geringen Wärmeleitungsquerschnitten des Schneidwerkzeugs. Bei den hohen Temperaturen, auf denen der Messerfuß zu halten ist, ist der Aufwand zur Wärmeisolierung des Fußes sowie der Heizelemente gegenüber den angrenzenden Vorrichtungsteilen erheblich.The aforementioned document relates to a device for Manufacture of trim parts for motor vehicles. It becomes the visible surface of a molding that is on a mold stamp is applied, provided with a cover fabric, for example as a tissue made of a plastic material. After Ab At the end of previous work sections are overhanging Trimmed edges of the cover fabric. During the cutting process gangs the covering part, as for the previous ones Work sections already, on the form stamp. So that Cutting edges can withstand the cutting pressure Hold the cutting material of the upper punch with the lower one Form stamp can be brought together. The cutting knife is a band shaped all-round flat material with a cutting edge moderate beveling of the narrow egg facing the material to be cut te. Cutting knife and material to be cut are relative to each other movable. To reduce the cutting force and thereby The knife is to ensure a clean cut heatable. It is conceivable for the heating to have current flowing through it to form a resistance-heated cutting knife. Most of time however, the heating means are designed separately and in a fixed position relative to the cutting tool, namely the heating means are along the Foot of the cutting tool, i.e. far from the cutting area of the knife arranged. To in the cutting area that with the Material to be cut comes into contact at a specified temperature To reach, the foot of the knife on which the heating means are arranged, an over against the cutting area Have temperature that is so large that in the period between A sufficient heat flow between two cutting processes occurs to compensate for heat losses on the cutting edge. With large knife heights, for reasons of space or because of the Cutting contour is not in one plane, who is required is a considerable temperature rise of the foot against to choose over the cutting edge. This is due to the long warmth transport routes with small heat conduction cross sections Cutting tool. At the high temperatures at which the Holding the knife base is the cost of heat insulation of the foot and the heating elements compared to the adjacent ones Device parts significantly.

Der bauliche Raumbedarf für Einrichtungen zum unmittelbaren, stromdurchflossenen Beheizen des Schneidwerkzeugs, sowie auch der Aufwand zur Wärmeisolierung dabei sind zwar ge ringer, als bei Beheizung mit externen Heizmitteln wie oben beschrieben. Jedoch sind die Temperaturen des Schneidwerk zeugs in den Kontaktstellen zur übrigen Vorrichtung eben falls sehr hoch, und zwar wenigstens so hoch, wie in der Messerschneide selber. Mit großem baulichen Aufwand ist hier jedoch die elektrische Isolation des stromdurchflossenen Schneidwerkzeugs gegenüber den übrigen Vorrichtungsteilen verbunden. Ferner ist der Energieaufwand für die Beheizung sehr hoch.The structural space required for facilities for immediate, current-carrying heating of the cutting tool, and the cost of thermal insulation are ge less than when heating with external heating means as above described. However, the temperatures of the cutting unit stuff in the contact points to the rest of the device if very high, at least as high as in the Knife edge itself. With great construction effort is here however, the electrical insulation of the current-carrying Cutting tool compared to the other parts of the device connected. Furthermore, the energy expenditure for heating very high.

Ähnliche Vorrichtungen, die zur Bearbeitung von Kunststoff materialien dienen und heizbare Schneidwerkzeuge besitzen, gehen auch aus der DE-OS 29 41 015 und dem DE-GM 76 23 105 als bekannt hervor. Die Vorrichtungen besitzen Stempel zum Festhalten des Schneidguts und die Schneidwerkzeuge sind vorzugsweise widerstandsbeheizt.Similar devices for processing plastic serve materials and have heatable cutting tools, also go from DE-OS 29 41 015 and DE-GM 76 23 105 as known. The devices have stamps for Holding the material to be cut and the cutting tools are preferably resistance heated.

In der DE-OS 27 49 894 sind Igelwalzen beschrieben, auf deren Umfang beheizbare Werkzeuge angeordnet sind. Die am ganzen Walzenumfang angeordneten Werkzeuge jeweils gleicher Form gelangen durch Drehen des Walzenkörpers nacheinander mit einer zu lochenden Folie bzw. mit einer ortsfesten Heiz einrichtung in Eingriff. Und zwar wird jeweils das vom Ar beitseingriff abgewandte und der Heizeinrichtung in der ent sprechenden Schwenkstellung gegenüberliegende Werkzeug durch Koronaentladung oder in einem magnetischen Wechselfeld er wärmt. Dagegen ist die Problemstellung vorliegend grund sätzlich anders gelagert, da ein einziges, in einem Hub werkzeug eine Parallelverschiebung ausführendes Schneidwerk zeug in optimaler Weise beheizt werden soll. Hedgehog rollers are described in DE-OS 27 49 894 whose scope heated tools are arranged. The most tools arranged over the entire circumference of the roller are the same Form take place by rotating the roller body one after the other with a foil to be punched or with a fixed heating device engaged. That is from the Ar averting the intervention and the heating device in the ent speaking swiveling position opposite tool Corona discharge or in an alternating magnetic field warms. On the other hand, the problem here is fundamental additionally stored differently, as a single, in one stroke cutting mechanism executing a parallel displacement Stuff should be heated in an optimal way.

In dem DE-GM 19 16 527 sind elektrisch über externe Heizwi derstände beheizbare Messer beschrieben, die dazu dienen, in Steuerplaketten aus thermoplastischem Werkstoff Steuer kerben anzubringen. Die beweglich geführten Messer sind im dichten Abstand zur Steuerplakette gehalten und tauchen in den Stellen, an denen eine Steuerkerbe angebracht werden soll, in die Steuerplakette ein. Die Heizeinrichtungen sind vom eigentlichen Schneidenbereich abgerückt und im Schaftbereich der Messer angeordnet. Auch diese Messer machen aufgrund der Wärmeverluste eine Überheizung der Mes serschäfte erforderlich, damit die eigentliche Messerschnei de heiß genug ist.In DE-GM 19 16 527 are electrically via external Heizwi described heated knives that are used to in tax badges made of thermoplastic material tax notches. The movably guided knives are in the kept close distance to the tax sticker and dive in the places where a tax notch is attached should, in the tax sticker. The heaters have moved away from the actual cutting area and in Shank area of the knife arranged. These knives too cause the measurement to overheat due to the heat losses shafts required so that the actual knife cutting de is hot enough.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsmäßig zugrundegelegte Vorrichtung dahingehend auszugestalten, daß trotz der beengten Platzverhältnisse im unmittelbaren Schnei denbereich der Messer der Schneidenbereich schnell und bei geringem Energiebedarf des Heizmittels auf die geforderten Schneidtemperaturen aufgeheizt und eine teilweise Über temperierung von Messerteilen vermieden wird.The invention has for its object the generic underlying device so that despite the limited space in the immediate snow the area of the knives the cutting area quickly and at low energy consumption of the heating medium to the required Cutting temperatures heated up and a partial over Temperature control of knife parts is avoided.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zur Wärmezufuhr bei geringen Wärmeverlusten sind danach die Heizmittel entlang des Schneidenbereichs angeordnet aber beweglich gehaltert. In den Ruhepausen befindet sich der Schneidenbereich unmittelbar neben der Heizeinrichtung. Für den Schneidvorgang taucht der Schneidenbereich aus der Heizeinrichtung aus. Die Heizleistung braucht lediglich so hoch zu sein, daß die beim Schneidvorgang oder durch sonsti ge Verluste abgeführten Wärmeenergie ersetzt wird. Insbeson dere ist die benötigte Heizenergie deshalb gering, weil der Fuß des Schneidwerkzeugs kühler als der Schneidenbereich ist und deshalb die umgebenden Vorrichtungsteile weniger Wärme ableiten. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Er findung wird der Schneidenbereich induktiv beheizt. Die benötigte Wärmeenergie ist in diesem Fall sehr gering und genau dosierbar und der Schneidenbereich besonders schnell aufheizbar.This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1. Thereafter, for the supply of heat with low heat losses Heating means arranged along the cutting area, however movably supported. The is in the breaks Cutting area immediately next to the heating device. For the cutting area emerges from the cutting process Heater off. The heating output only needs this to be high that during the cutting process or by other means ge dissipated heat energy is replaced. In particular The heating energy required is low because the Cutting tool foot cooler than the cutting area is and therefore the surrounding parts of the device less Dissipate heat. In a preferred embodiment of the Er the cutting area is inductively heated. The In this case, the heat energy required is very low and precisely metered and the cutting area particularly quickly heatable.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, ohne aufwendige Iso lierungsmaßnahmen auskommen zu können. Nicht zuletzt schla gen auch geringere Energiekosten zu Buche.An advantage of the invention lies in the fact that it does not require complex iso measures. Last but not least lower energy costs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; es zeigt die einzige Figur einen lotrechten Längsschnitt einer Vorrichtung zum Beschneiden von Kunststoffmaterialien mittels eines beheizten Schneidmessers.An embodiment of the invention is in a drawing shown and is described in more detail below; the only figure shows a vertical longitudinal section a device for trimming plastic materials by means of a heated cutting knife.

Die Vorrichtung weist eine Auflageplatte 1, sowie eine Hub platte 2 mit durch Bolzen 3 hängend daran gehaltertem Ober stempel 4 auf. Auf der Auflageplatte 1 liegt das zu schnei dende Kunststoffmaterial 5 an, im Ausführungsbeispiel eine ebene Kunststofflage. An der Unterseite der Hubplatte 2 ist starr, beispielsweise durch Winkelstücke 6, das Schneid messer 7 angebracht. Das Schneidmesser 7 ist ein entsprechend der Schnittkontur verlaufend angeordnetes Bandmaterial, das an der freien unteren Schmalseite eine Schräge als Schnei de trägt. Der im Schneidenbereich liegende Teil des Schneid messers 7 ist in Ruhestellung in eine Heizeinrichtung 8 des Oberstempels 4 eingetaucht. Die Heizeinrichtung 8 ist im Ausführungsbeispiel ein Induktor, dessen Leiterschleifen ohne Kontakt zum Schneidmesser 7 neben dem Schneidenbereich in einer Fuge des Oberstempels 4 eingelassen sind. Damit nicht auch das angrenzende Fugenmaterial des Oberstempels 4 in duktiv erwärmt wird, verlaufen in der Fuge entlang den Lei terschleifen Fugenberandungen 9 aus elektrisch nichtleiten dem Material. Für festen Zusammenhalt der Stempelteile beid seitig der Fuge, sind stegartige Verbindungen vorgesehen. Der Fuß des Schneidmessers 7 besitzt dort jeweils ent sprechende ausgesparte vertikale Ausnehmungen, so daß die vertikale Verfahrbarkeit des Schneidmessers 7 gegenüber dem Oberstempel 4 nicht behindert ist. Um die Bolzen 3 herum, die zur Halterung des Oberstempels 4 auf vorgeschrie benem Abstand zur Hubplatte 2 dienen, sind Federn 10 an geordnet.The device has a support plate 1 , and a lifting plate 2 with the upper stamp 4 held by bolts 3 hanging thereon. On the platen 1 , the plastic material 5 to be cut rests, in the exemplary embodiment a flat plastic layer. At the bottom of the lifting plate 2 is rigid, for example by elbows 6 , the cutting knife 7 attached. The cutting knife 7 is a strip material arranged according to the cutting contour, which carries a bevel on the free lower narrow side as Schnei de. The part of the cutting knife 7 lying in the cutting area is immersed in a rest position in a heating device 8 of the upper punch 4 . In the exemplary embodiment, the heating device 8 is an inductor, the conductor loops of which are embedded in a joint of the upper punch 4 without contact with the cutting knife 7 next to the cutting area. So that not also the adjacent joint material of the upper punch 4 is heated in ductile, terschleifen joint edges 9 run in the joint along the conductor of electrically non-conductive material. For solid cohesion of the stamp parts on both sides of the joint, web-like connections are provided. The foot of the cutting knife 7 has there corresponding recessed vertical recesses, so that the vertical travel of the cutting knife 7 is not hindered relative to the upper punch 4 . Around the bolts 3 , which are used to hold the upper punch 4 at a prescribed distance from the lifting plate 2 , springs 10 are arranged on.

Zum Beschneiden des auf der Auflageplatte 1 anliegenden Kunststoffmaterials 5 wird die Hubplatte 2 aus der darge stellten Ruheposition abgesenkt, bis die Unterseite des Oberstempels 4 auf der Kunststofflage liegt. Bei weiterer Absenkung der Hubplatte 2 taucht der Schneidenbereich des Schneidmessers 7 aus dem Oberstempel 4 und der Heizeinrich tung 8 aus und durchtrennt das Kunststoffmaterial 5. Nach Beendigung des Schneidvorgangs wird die Hubplatte 2 wieder angehoben. Wenn die oberhalb der Hubplatte 2 angeordneten überstehenden Bunde der Bolzen 3 wieder auf der Hubplatte 2 aufliegen, wird der Oberstempel 4 von der Kunststofflage abgehoben; dann liegt auch der Schneidenbereich des Schneid messers 7 wieder neben der Heizeinrichtung 8 und beheizt den Schneidenbereich. Die Heizleistung der Heizeinrichtung 8 ist so bemessen, daß die beim Schneidvorgang abgeführte Wärmeenergie in der Zeit zwischen zwei Schneidvorgängen er setzt wird.To cut the plastic material 5 lying on the support plate 1 , the lifting plate 2 is lowered from the resting position shown until the underside of the upper punch 4 lies on the plastic layer. When the lifting plate 2 is lowered further, the cutting area of the cutting knife 7 emerges from the upper punch 4 and the heating device 8 and cuts through the plastic material 5 . After the cutting process, the lifting plate 2 is raised again. When the above the lifting plate 2 arranged protruding collars of the bolt 3 rest again on the lifting plate 2, the upper punch 4 is raised from the plastic sheet; then the cutting area of the cutting knife 7 is again next to the heating device 8 and heats the cutting area. The heating power of the heating device 8 is such that the thermal energy dissipated during the cutting process in the time between two cutting processes is set.

Auflageplatte 1 und Oberstempel 4 können so ausgestaltet sein, daß sie auch andere als ebene Kunststoffmaterialien, beispielsweise schalenförmige Bauteile aufnehmen können. Insbesondere können auf der selben Vorrichtung auch andere Arbeitsabschnitte dem Schneidvorgang vorausgehend ausführ bar sein. Bei solchen Vorrichtungen sind die Platzverhält nisse oft so, daß Messer und Heizung möglichst weitab des Arbeitsbereichs der Vorrichtung liegen sollen. Anstatt einer induktiven Beheizung des Schneidenbereichs können auch an dere Heizungsarten in Frage kommen. Jedoch ist die induk tive Beheizung vorteilhaft hinsichtlich des sehr geringen Energiebedarfs und ferner des Bauvolumens. Darüber hinaus bietet diese Art der Heizung wie kaum eine andere die Mög lichkeit, sehr schnell und genau dosierbar den Schneidenbe reich aufzuheizen. Diese direkte Beheizung der Messerschnei de erbringt eine geringe Wärmebelastung der angrenzenden Teile der Vorrichtung, insbesondere der Hubplatte 2, an der der wärmeleitende Messerfuß befestigt ist. Dies liegt auch daran, daß der Messerfuß eine niedrigere Spitzentemperatur als die Messerschneide erreicht. Bezüglich der Wärmeiso lierung ist deshalb ein wesentlich geringerer oder gar kein Aufwand nötig.The support plate 1 and the upper punch 4 can be designed such that they can also accommodate plastic materials other than flat, for example shell-shaped components. In particular, on the same device, other working sections can also be carried out before the cutting operation. In such devices, the space conditions are often such that the knife and heating should be as far as possible from the working area of the device. Instead of inductive heating of the cutting area, other types of heating can also be used. However, the inductive heating is advantageous with regard to the very low energy requirement and also the construction volume. In addition, this type of heating offers the possibility of heating the cutting area very quickly and precisely in a manner that is unparalleled. This direct heating of the knife cutting de provides a low heat load on the adjacent parts of the device, in particular the lifting plate 2 , to which the heat-conducting knife base is attached. This is also due to the fact that the knife base reaches a lower peak temperature than the knife edge. With regard to the heat insulation, therefore, much less or no effort is necessary.

Claims

1.Device for trimming flat or shell-shaped molded parts made of thermoplastic materials, which lie on a base which is arranged opposite a knife holder with an attached, band-shaped cutting knife, which comes into a cutting movement with the molded part, with a lifting movement one of the cutting contour of the cutting knife fol lowing, connected to the knife holder heating device, characterized in that the heating device ( 8 ) in the direction of the lifting movement of the knife holder relative to the knife holder be movably supported, the immediate cutting area of the cutting knife ( 7 ) in the rest position is arranged next to the heating device ( 8 ).

2. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the heating device ( 8 ) is designed as an inductor for inductive heating of the cutting area and the cutting knife ( 7 ) made of ferromagnetic material.