EP0988941B1 - Device for cutting hollow profiles made from thermoplastic materials - Google Patents
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Definitions
- Plastic profiles are used as continuous products in the Extrusion process manufactured. The products are then by suitable separation units to processable Cut lengths. Usually saws are used for this used. The use of such saws has the Disadvantage that in addition to a large amount of chips considerable noise level arises.
- the knife is in a guided on the side.
- the width or the game these guides are partially adjustable. in principle these knives slide freely in their movement.
- the document DE 298 08 312 U discloses the features of Preamble of claim 1. Based on the status of the Technology is the object of the invention is a Knife cutting device to develop so that a Cutting of building profiles can be carried out without cutting, of the quality of such a cut Requirements are sufficient.
- Such a device designed according to the invention allows a straight, right-angled cut even with a stringent requirements quality to perform when the cutting edge of the Knife or its clamping certain geometric Errors.
- a knife 1 clamped in a clamping frame which is made of two side elements 2 and 4 and a head element 3 and a foot element 5 is constructed.
- the clamping points 9, 10, on which the knife 1 is connected to the stenter is necessary to achieve the Knife tension close to the diagonal to the cutting direction S running knife edge 1a arranged.
- Knives 1 Other possible stops or tension points for the Knives 1 are in FIG. 1 by reference numerals 11 to 15 characterized.
- clamping devices In the area of the clamping points 9 to 15 can not here shown clamping devices are attached, wherein the fixation of the knife 1 in the clamping points 9 to 15 for example with a quick release device can be done.
- the stenter has in this example Execution on the upper left side a pivot point 7, around which the left side element 4 is pivotable.
- the frame can be clamped. Since doing that Knife 1 on the one hand, for example, at the clamping point 10 firmly with the pivotable about the pivot point 7 Side element 4 connected and on the other hand simultaneously for example at the fixed point 9 at the fixed point Side element 2 is held by the bracing of the pivotable side element 4, the knife 1 as well biased.
- the tension reached in the knife 1 corresponds to at least 4% of the invention Tensile strength of the steel from which the knife 1 is made.
- a groove 8 is exemplary in the right side spar 2 shown.
- the groove 8 forms a lateral guide for the frame.
- Ball bushing guides shown are used also function free of the knife clamping forces.
- a profile 16 is guided through the stenter, which is cut to length by means of the knife 1.
- the separating device according to the invention is suitable basically also for cutting pipes or similar extruded hollow chamber products. It is chipless Separation not only possible with PVC profiles, but also can in principle almost all plastics with this be separated. The quality of the separation quality then depends still depends primarily on the separation speed.
- the knife 27 is in the two z-shaped Frames 17 and 18 at stops 24 and 25 excited, which is arranged near the knife edge 27a are and in which the knife 27 with the respective lower Arm of the z-shaped frame 17, 18 are connected.
- the z-shaped Frames 17 and 18 are common Pivotal point 19 can be pivoted like a pair of scissors, that when the upper arms 17a, 18a approach each other Frame 17, 18 the lower arms 17b, 18b of frame 17, 18 separate from each other.
- the frames are 17, 18 at the upper end of their upper arms 17b, 18b via a upper cross frame 23 connected to one another Separating force is applied to the upper arms 17b, 18b to move pivot point 19.
- the connection is over the two free slot connections 20 and 21 manufactured.
- the device shown in FIG. 2 is biased via a clamping device 22, not shown in detail.
- This tensioning device 22 pulls for tensioning the Knife 27, the upper arms 17b, 18b of the frames 17 and 18 together around pivot point 19 so that the lower arms 17a, 18a of the frames 17, 18 are moved apart.
- the knife 27 becomes transverse to the cutting direction 26 biased until subjected to tension which is at least 4% of the tensile stress of the steel, from which the knife 27 is made.
- the knife drive takes place during a cutting process in Cutting direction 26.
- the z-shaped frames 17 and 18 also serve to manage the overall system, the frame 17, 18 in guides, not shown are led.
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Abstract
Description
Kunststoffprofile werden als Endlosprodukte im Extrusionsverfahren hergestellt. Die Produkte werden dann durch geeignete Trenneinheiten auf verarbeitungsfähige Längen geschnitten. Hierfür werden in der Regel Sägen eingesetzt. Die Verwendung derartiger Sägen hat den Nachteil, daß neben einer großen Menge von Spänen ein erheblicher Geräuschpegel entsteht.Plastic profiles are used as continuous products in the Extrusion process manufactured. The products are then by suitable separation units to processable Cut lengths. Usually saws are used for this used. The use of such saws has the Disadvantage that in addition to a large amount of chips considerable noise level arises.
Eine Alternative zur Verwendung von Sägen besteht im Einsatz von Messern, mit denen eine spanlose Trennung der Profile möglich ist. Für eine einwandfreie Schnittqualität muß jedoch das Messer im Verhältnis zur Säge mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit eingetaucht und zudem exakt geführt werden.An alternative to using saws is in Use of knives with which a non-cutting separation of the Profiles is possible. For a flawless However, the quality of the cut must be in relation to the knife Saw at a relatively slow speed immersed and also guided exactly.
Bei den bisher am Markt verfügbaren, aus der Praxis bekannten schneidsystemen wird das Messer in einer seitlichen Gleitführung geführt. Die Weite bzw. das Spiel dieser Führungen ist teilweise einstellbar. Grundsätzlich sind diese Messer freigleitend in ihrer Bewegung.From the practical experience of those previously available on the market Known cutting systems, the knife is in a guided on the side. The width or the game these guides are partially adjustable. in principle these knives slide freely in their movement.
Bei einer am Markt verfügbaren, alternativen Vorrichtung ist eine Führung des Messers mit sogenannten Gleit- oder Kugelbuchsen vorgesehen, wobei auch bei dieser Vorrichtung das Messer, wenn überhaupt, dann nur unter großem Aufwand vorgespannt werden kann. With an alternative device available on the market is a guidance of the knife with so-called sliding or Ball bushings provided, with this too If at all, put the knife under great effort can be biased.
Um eine gute Schnittqualität zu gewährleisten, wird die Anforderung an die Messer immer größer. So werden beispielsweise immer dünnere Schneiden gefordert, um ein präzises Trennen der Profile durchführen zu können. Diese Forderung bringt es mit sich, daß das eigentliche Messer instabil wird.To ensure a good cut quality, the The demands on the knives are getting bigger. So be For example, ever thinner cutting edges are called for to be able to separate the profiles precisely. This It implies that the actual knife becomes unstable.
Ein weiterer entscheidender Nachteil bekannter
Messertrennsysteme besteht darin, daß insbesondere bei
sogenannten Fensterhauptprofilen, Türrahmenprofilen oder
sonstigen großvolumigen und dickwandigen Bauprofilen das
Messer zwar in einer geraden Linie eintaucht, jedoch
innerhalb des Profils beim Schnitt ausgelenkt wird.
Ursachen dafür sind beispielsweise innere Spannungen im
Profil oder eine ungenügende Symmetrie im Anschliffwinkel
des Messers. Die Messerauslenkung führt dazu, daß die
Schnittqualität bzw. der Schnittwinkel und der gerade
Verlauf des Schnittes in vielen Fällen für die
Produktionsanforderungen nicht ausreichend sind. Dies hat
zur Folge, daß der Einsatz der Messertrennung bei der
Herstellung von extrudierten Bauprofilen in vielen Fällen
ausgeschlossen wird.Another decisive disadvantage of known knife separation systems is that, especially in the case of so-called main window profiles, door frame profiles or other large-volume and thick-walled building profiles, the knife is immersed in a straight line, but is deflected within the profile during the cut.
The reasons for this are, for example, internal tensions in the profile or insufficient symmetry in the grinding angle of the knife. The knife deflection means that the cutting quality or the cutting angle and the straight course of the cut are in many cases not sufficient for the production requirements. As a result, the use of knife separation in the manufacture of extruded building profiles is excluded in many cases.
Das Dokument DE 298 08 312 U offenbart die Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der
Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine
Messertrennvorrichtung so weiterzuentwickeln, daß ein
Schnitt von Bauprofilen spanlos durchgeführt werden kann,
der den an die Qualität eines solchen Schnitts gestellten
Anforderungen genügt.The document DE 298 08 312 U discloses the features of
Preamble of
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Messer in
einen stabilen Rahmen eingespannt, mit dessen Hilfe die
Schneide des Messers unter einer bestimmten Vorspannung
eingespannt werden kann. Die Vorspannung, unter der das
Messer gehalten wird, orientiert sich dabei an der
Zugspannungsgrenze des Messerstahls. Auf diese Weise ist
das Messer stets in einer stabilen Lage gehalten. Dabei
ist der Rahmen so dimensioniert, daß die erforderlichen
Spannkräfte über ihn sicher erzeugt bzw. von ihm genauso
sicher aufgenommen werden können, wie die während des
Schnitts auftretenden Kräfte. Gleichzeitig wird der
Spannrahmen mit dem Messer bewegt, wobei der Spannrahmen
seitlich geführt wird.This object is achieved according to the invention by a
Device with the features of
Eine derart erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ermöglicht es, einen geradlinigen, rechtwinkligen Schnitt auch dann mit einer auch strengen Anforderungen gerecht werdenden Qualität durchzuführen, wenn die Schneide des Messers oder seine Einspannung gewissen geometrischen Fehlern unterliegt.Such a device designed according to the invention allows a straight, right-angled cut even with a stringent requirements quality to perform when the cutting edge of the Knife or its clamping certain geometric Errors.
Praktische Erprobungen haben gezeigt, daß bei üblichen Messern bereits kleinste Fehler beim Anschleifen in der Symmetrie des sogenannten Messerwinkels mit herkömmlichen Führungen kaum im Schnitt zu korrigieren waren. Bei bisherigen Systemen haben zudem kleinste Spannungen innerhalb des Profils bzw. Profilasymmetrien ebenfalls dazu geführt, daß ein Messer im Laufe des Schnittes aus dem geradlinigen Verlauf abgelenkt wird. Durch die Keilwirkung des Schneidwinkels entstehen erhebliche Kräfte beim Trennen, die durch die erfindungsgemäße, extrem stabile Vorspannung im Schneidbereich des Messers aufgefangen werden können.Practical trials have shown that the usual Even the smallest errors when grinding in the Symmetry of the so-called knife angle with conventional ones Guides could hardly be corrected on average. at previous systems also have extremely low voltages also within the profile or profile asymmetries resulted in a knife in the course of the cut the straight line is distracted. Through the The wedge effect of the cutting angle is considerable Separation forces caused by the inventive extremely stable preload in the cutting area of the knife can be caught.
Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung führen kleine Fehler im Anschliff des Messers, insbesondere in der Symmetrie der Messerschneide, nicht zum Verlauf des geradlinigen Schnittes. Darüber hinaus ist festgestellt worden, daß durch die sehr stabile Ausführung des Spannrahmens auch asymmetrische oder mit inneren Eigenspannungen behaftete Profile geradlinig geschnitten werden können.In a device designed according to the invention make small mistakes in the sharpening of the knife, especially in the symmetry of the knife edge, not to the course of the straight cut. Furthermore has been found that by the very stable Version of the stenter also asymmetrical or with Internal stresses with linear profiles can be cut.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden von extrudierten Profilen in einer frontalen Ansicht;
- Fig. 2
- eine alternative Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden von extrudierten Profilen in einer frontalen Ansicht.
- Fig. 1
- a device according to the invention for cutting extruded profiles in a frontal view;
- Fig. 2
- an alternative embodiment of a device according to the invention for cutting extruded profiles in a frontal view.
Bei der in Figur 1 dargestellten Schneidvorrichtung ist
ein Messer 1 in einen Spannrahmen eingespannt, der aus
zwei Seitenelementen 2 und 4 sowie einem Kopfelement 3
und einem Fußelement 5 aufgebaut ist. Die Einspannpunkte
9,10, an denen das Messer 1 mit dem Spannrahmen verbunden
ist, sind zur Erreichung der erforderlichen
Messerspannung nahe der schräg zur Schnittrichtung S
verlaufenden Messerschneide 1a angeordnet.In the cutting device shown in Figure 1 is
a
Weitere in Frage kommende Halte- oder Spannpunkte für das
Messer 1 sind in Fig. 1 durch die Bezugsziffern 11 bis 15
gekennzeichnet. Other possible stops or tension points for the
Im Bereich der Einspannpunkte 9 bis 15 können hier nicht
dargestellte Spannvorrichtungen angebracht werden, wobei
die Fixierung des Messers 1 in den Einspannpunkten 9 bis
15 beispielsweise mit einer Schnellspannvorrichtung
erfolgen kann.In the area of the
Der Spannrahmen besitzt in dieser beispielhaften
Ausführung auf der linken oberen Seite einen Drehpunkt 7,
um den das linke Seitenelement 4 schwenkbar ist. Durch
eine gegen das Fußelement 5 des Rahmens arbeitende
Schraube 6 kann der Rahmen verspannt werden. Da dabei das
Messer 1 einerseits beispielsweise im Einspannpunkt 10
fest mit dem um den Drehpunkt 7 verschwenkbaren
Seitenelement 4 verbunden und andererseits gleichzeitig
beispielsweise im Einspannpunkt 9 fest am feststehenden
Seitenelement 2 gehalten ist, wird durch das Verspannen
des schwenkbaren Seitenelements 4 das Messer 1 ebenfalls
vorgespannt. Die dabei erreichte Spannung im Messer 1
entspricht erfindungsgemäß mindestens 4 % der
Zugfestigkeit des Stahles, aus welchem das Messer 1
hergestellt ist.The stenter has in this example
Execution on the upper left side a pivot point 7,
around which the left side element 4 is pivotable. By
one working against the foot element 5 of the frame
Screw 6, the frame can be clamped. Since doing that
Knife 1 on the one hand, for example, at the
Exemplarisch ist in dem rechten Seitenholm 2 eine Nut 8
dargestellt. Die Nut 8 bildet eine seitliche Führung für
den Rahmen.A groove 8 is exemplary in the
Als Alternativführungen können seitlich hier nicht dargestellte Kugelbuchsenführungen eingesetzt werden, die ebenfalls frei von den Messerspannkräften funktionieren.As alternative tours can not laterally here Ball bushing guides shown are used also function free of the knife clamping forces.
Durch den Spannrahmen ist ein Profil 16 geleitet, welches
durch mittels des Messers 1 abgelängt wird. A
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird deutlich,
in welch stabiler seitlicher Halterung das Messer 1
geführt wird, um die auftretenden, auf das Messer 1
wirkenden Kräfte aufzufangen, so daß die Schneide 1a
grundsätzlich einen geradlinigen Schnitt ausführt.1 it is clear that
in which stable lateral holder the
Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß alle bisher geschnittenen Profile mit dieser Ausführung geradlinig und rechtwinklig geschnitten werden konnten. Es wurden unterschiedliche Winkel für die Messergeometrie eingesetzt, wobei kaum ein Einfluß auf die Geradlinigkeit des Schnittes festzustellen war, solange ein symmetrischer Anschliff durchgeführt wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schneidvorrichtungen der in Rede stehenden Art war die Anforderung an die Symmetrie des Anschleifens jedoch erheblich niedriger. Eigenspannungen im Profil zeigten keinen Einfluß auf die Geradlinigkeit des Schnittes.Extensive tests have shown that all so far cut profiles with this version straight and could be cut at right angles. There were different angles for the knife geometry used, with hardly any influence on the straightness the cut was as long as one symmetrical grinding was carried out. In contrast to conventional cutting devices in question standing type was the requirement on the symmetry of the However, grinding is considerably lower. Residual stresses in the profile showed no influence on the straightness of the cut.
Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung eignet sich grundsätzlich auch zum Trennen von Rohren oder ähnlichen extrudierten Hohlkammerprodukten. Dabei ist das spanlose Trennen nicht nur bei PVC-Profilen möglich, sondern es können prinzipiell annähernd alle Kunststoffe hiermit getrennt werden. Die Güte der Trennqualität hängt dann noch primär von der Trenngeschwindigkeit ab.The separating device according to the invention is suitable basically also for cutting pipes or similar extruded hollow chamber products. It is chipless Separation not only possible with PVC profiles, but also can in principle almost all plastics with this be separated. The quality of the separation quality then depends still depends primarily on the separation speed.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist eine
scherenförmige Anordnung der Spannvorrichtung
verwirklicht. Dabei ist das Messer 27 in den beiden z-förmigen
Rahmen 17 und 18 in den Haltepunkte 24 und 25
gespannt, welche nahe der Messerschneide 27a angeordnet
sind und in denen das Messer 27 mit dem jeweils unteren
Arm der z-förmigen Rahmen 17,18 verbunden sind. Die z-förmigen
Rahmen 17 und 18 sind um einen gemeinsamen
Drehpunkt 19 nach Art einer Schere derart verschwenkbar,
daß sich bei einer Annäherung der oberen Arme 17a,18a der
Rahmen 17,18 die unteren Arme 17b,18b der Rahmen 17,18
voneinander entfernen. Zusätzlich sind die Rahmen 17,18
am oberen Ende ihrer oberen Arme 17b,18b über einen
oberen Querrahmen 23 miteinander verbunden, über den eine
Trennkraft eingebracht wird, um die oberen Arme 17b,18b
um den Drehpunkt 19 zu bewegen. Die Verbindung ist über
die beiden freien Langlochverbindungen 20 und 21
hergestellt.In the second exemplary embodiment according to FIG. 2 there is one
scissor-shaped arrangement of the clamping device
realized. The
Vorgespannt wird die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung über
eine im einzelnen nicht dargestellte Spannvorrichtung 22.
Diese Spannvorrichtung 22 zieht zum Verspannen des
Messers 27 die oberen Arme 17b,18b der Rahmen 17 und 18
um den Drehpunkt 19 zusammen, so daß die unteren Arme
17a,18a der Rahmen 17,18 auseinanderbewegt werden. Auf
diese Weise wird das Messer 27 quer zur Schneidrichtung
26 vorgespannt, bis es einer Spannung unterworfen ist,
die mindestens 4 % der Zugspannung des Stahles beträgt,
aus welchem das Messer 27 hergestellt ist.The device shown in FIG. 2 is biased via
a
Der Messerantrieb erfolgt bei einem Schneidvorgang in
Schneidrichtung 26. Die z-förmigen Rahmen 17 und 18
dienen gleichzeitig auch zur Führung des Gesamtsystems,
wobei die Rahmen 17,18 in nicht dargestellten Führungen
geführt sind.The knife drive takes place during a cutting process in
Claims (4)
- A device for cutting lengths of hollow-chamber profiles (6), particularly window and door-frame profiles, made of thermoplastic materials, using a knife (1) for cutting the profile (6), characterised in that the knife (1) is clamped in a stable frame and the prestress on the knife (1) is equal to at least 4% of the tensile stress limit of the knife steel and the frame is laterally guided and runs parallel with the knife during the cutting movement.
- A device according to claim 1, characterised in that the frame is rectangular and closed on all sides, is used for prestressing the knife (1) and is laterally guided.
- A device according to claims 1 and 2, characterised in that the cut-guiding means are free from tensile stresses on the knife.
- A device according to claim 1, characterised in that the knife (1) is clamped in a scissors-like device, so that the clamping frame is open downwards in the cutting direction and the scissor arms are laterally guided.
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