WO2015052339A1 - Ablängvorrichtung für extrudierte kunststoffprofile - Google Patents

Ablängvorrichtung für extrudierte kunststoffprofile Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablängen eines vorzugsweise dickwandigen extrudierten Rohres (6), mit mindestens einem Trennwerkzeug (7) und einer Aufnahmeeinheit (8) für das Trennwerkzeug (7) wobei das Trennwerkzeug (7) radial zur Extrusionsachse (9) verfahrbar ist und über weitere Mittel um das abzulängende Rohr (6) herum rotierbar ist, um das Rohr abzulängen, wobei das Trennwerkzeug (7) mit einem Ringelement (29) in Wirkverbindung steht und das Ringelement (29) über einen Axialantrieb (17) bewegbar ist und mittels einer Verstelleinheit (18) die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges (7) und der Verfahrweg bestimmbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges (7) und der Verfahrweg über diesen einen Axialantrieb (17) bestimmbar ist, wobei für die Eindringtiefe Zahnstangen (11, 12) mehr oder weniger bewegbar sind.

Description

Ablängvorrichtung für extrudierte Kunststoffprofile
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablängen eines vorzugsweise dickwandigen extrudierten Rohres, mit mindestens einem Trenn- Werkzeug und einer Aufnahmeeinheit für das Trennwerkzeug, wobei das Trennwerkzeug radial zur Extrusionsachse verfahrbar ist und über weitere Mittel um das abzulängende Rohr herum rotierbar ist, um das Rohr abzulängen wobei das Trennwerkzeug mit einem Ringelement in Wirkverbindung steht und das Ringelement über einen Axialantrieb bewegbar ist und mittels einer Verstelleinheit die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges und der Verfahrweg bestimmbar ist.
Zum Ablängen von extrudierten Rohren werden meist sogenannte fliegende Sägen eingesetzt, wobei ein kreisrundes Sägeblatt entweder von unten (Unterflursäge), von oben (Tauchsäge) oder von der Seite (Quer- säge) an das zu sägende Rohr herangeführt wird, in den Querschnitt des Rohres eintaucht und im ersten Schritt die Wandstärke durchtrennt. Im zweiten Schritt wird das Sägeblatt um das Rohr herumgeführt, um das Rohr vollständig abzulängen. Hierbei wird das abzulängende Rohr während des Sägevorgangs eingespannt; der Sägeschlitten oder Sägewagen fahrt dann synchron zum kontinuierlich weiterlaufenden Extrusionsvor- gang mit der Extrusionsgeschwindigkeit mit („fliegende Säge").
Werden Rohre gesägt, entstehen Sägespäne. Außerdem wird, bedingt durch die Reibung des Sägeblattes am Rohr, insbesondere bei einem Kunststoffrohr, eine statische Aufladung erzeugt. Dies hat den Nachteil, dass die Sägespäne am Rohr haften bleiben, was eine Verschmutzung zur Folge hat. Der entstehende Abfall muss oft als Sondermüll deklariert werden, was eine Wiederverwertung unmöglich macht. Für kleine Rohre wird bereits eine Vorrichtung eingesetzt, bei der ein Ablängen spanlos erfolgt. Anstatt einer laufenden Säge wird ein rundes Messer so lange um das Rohr herumgeführt, bis die Rohrwandung durchtrennt ist. Mit der letztgenannten, spanlosen Trennung wird es erreicht, kleine Rohrdurchmesser mit dünnem Querschnitt sauber zu trennen, jedoch war es bislang nicht möglich, erfolgreich auch dickwandige Rohre mit großem bis sehr großem Durchmesser - etwa 2m Durchmesser - abzulängen. Bei diesen Rohren wurde immer wieder auf das weiter oben be- schriebene Sägen zurückgegriffen, was die bekannten Nachteile aufweist.
Versuche haben gezeigt, dass das Hauptproblem darin liegt, die Messer exakt durch das dickwandige Rohr zu führen. Durch die große Dicke und den großen Durchmesser wird bereits bei geringster Schrägstellung des Messers dieses im Material verkanntet, was ein Zerbrechen des Messers zur Folge hat.
Die Marktanforderung für derartige Trenneinheiten liegt in einer hohen Liniengeschwindigkeit bei kurzen Schnittlängen und der Möglichkeit, beispielsweise bei Kanalrohren aus PP/PVC eine Fase anzubringen. Es sind zwar Trennautomaten bekannt, die den Trennvorgang sehr schnell ausführen können, diese haben aber meist den Nachteil, dass diese dann nicht Fasen können oder nicht für jedes Kunststoffmaterial geeignet sind. Trennautomaten, mittels denen ein Fasen möglich ist, haben aber meist einen verhältnismäßig großen Sägewagen und sind daher langsam. Die somit benötigte Zeit für einen Schnitt ist sehr lang.
Bei den heutigen Maschinen wie Sägen (fliegende Säge) werden Rohre verschiedenster Durchmesser über einen um das Rohr laufenden Trennmesserarm bzw. Sägearm durchgetrennt. Alle hierzu benötigten Funktionen wie Arm vor-/zurückfahren, Rohr klemmen/lösen und die entspre- chenden Stellungsrückmeldungen sind auf der um das Rohr rotierenden Scheibe angebracht. Hierzu werden für die elektrischen Signale Schleifringe benutzt. Die übliche Verfahrensweise ist, dass für jedes Signal eine eigene Schleifringspur zu benutzt wird. Durch die Baugröße bei kleine- ren Maschinen sowie die Kosten pro Schleifring werden die Signale und damit die zur Verfügung stehenden Funktionen beschränkt.
Eine Lösung der oben beschriebenen Probleme ist in der DE 20 104 200 beschrieben, bietet aber noch nicht zufriedenstellende Ergebnisse.
Die DE 10 2007 053 476 AI offenbart eine Trennvorrichtung bei der zwei Antriebe außerhalb der drehbaren Aufnahmetrommel und am festen Gehäuse fixiert sind.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, das bekannte Fachwissen einer gattungsgemäßen Trennvorrichtung, die mit einem Messer ausgestattet ist, derart weiterzuentwickeln, dass es möglich wird, eine Vorrichtung anzubieten mehrere Funktionen in einem Bauteil vereinigt.
Die L ö s u n g der Aufgabe ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges und der Verfahrweg über diesen einen Axialantrieb bestimmbar ist, wobei für die Eindringtiefe Zahnstangen mehr oder weniger bewegbar sind.
Mittels dieser Ausgestaltung der Vorrichtung wird der Verfahrweg und die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges über ein und denselben Antriebe realisiert und damit mindestens zwei Funktionen über einen Teil der Vorrichtung umgesetzt.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass der Axialantrieb über Pneumatikzylinder verstellbar ist. Der Antriebe über den mehrere Funktionen realisiert werden ist somit erfindungsgemäß ein Pneumatikantrieb.
Die Verstelleinheit verfugt über Endschalter mittels denen das Umschalten der Bewegungsrichtung eingeleitet wird. Die Lage der Endschalter bei der manuellen Verstellung kann über eine Skala bestimmt werden.
Die Verstellung der Endschalter kann aber auch über einen elektrischen Linearantrieb erfolgen. Vorteilhafterweise wird dieser über die Maschinensteuerung der Extrusionslinie angesteuert. Ebenso kann der Pneumatikzylinder des Axialantriebes ein elektrischer Antrieb, zum Beispiel ein Servomotor, sein.
Vorteilhafterweise besteht das Ringelement aus einem Innenring und einem Außenring, wobei der Außenring über ein Verbindungsteil mit dem Axialantrieb gekoppelt ist. Somit kann das Ringelement axial verschoben werden ohne es in Gänze rotiert, da zwischen dem Innenring und dem Außenring des Ringelementes Axialkräfte übertragbar sind. Über den Außenring wird die axiale Bewegung vom Axialantrieb auf den Innenring übertragen und an die erste Zahlstange weiter gegeben. Durch die Kopplung der ersten Zahnstange mit der zweiten Zahnstange über den Block wird eine axiale in eine radiale Bewegung der Trennvorrichtung über einen Antrieb realisierbar. Die radiale Bewegung dient als Schnittbewegung für die Trennvorrichtung Fortbildungsgemäß wird vorgeschlagen das Ringelement als Axiallager auszufuhren.
In den Zeichnungen wird schematisch eine erfindungsgemäße Vorrich- tung gezeigt:
Fig. 1 zeigt eine typische Extrusionslinie
Fig. 2 den Teil der Trennvorrichtung
Fig. 3 den Teil der Trennvorrichtung in anderer Stellung
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Verstelleinheit Figur 1 zeigt eine typische Extrusionslinie, wie sie heute für die Pro- filextrusion, egal, ob für die Produktion von Fensterprofilen oder Rohren, zum Einsatz kommt. Sie zeigt einen Extruder 1, in dem Kunststoff aufgeschmolzen wird, und kontinuierlich zur Formgebung ins Extrusi- onswerkzeug 2 gefördert wird. Daran schließt sich eine Kalibrier- und Kühlstation 3 an, je nach Profil können weitere Kühlstationen eingesetzt werden. Nach den Kühlstationen schließt sich eine Abzugsvorrichtung 4 an. Um die Endlosprofile 6 auf die gewünschte Länge abzuschneiden ist anschließend eine Trennvorrichtung 5 angeordnet.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung und entspricht der Position 5 gemäß der Darstellung in Figur 1. Um die Extrusionsachse 9 ist eine Hülse 14 mit Linearführungen 22 angeordnet, welches mit einem Ringelement 29 in Wirkverbindung steht. An der Aufhahmescheibe 15 sind Trennwerkzeuge 7 angeordnet die über Zahnstangen 11 und 12 verstellt werden. Das Ringelement 29 kann entlang der Extrusionsachse 9 in oder entgegen der Extrusionsrichtung 10 verschoben werden. Zum Verschieben des Ringelementes 29 ist ein Axialantrieb 17 vorgesehen.
Das Ringelement 29 besteht aus einen Innenring 30 und einem Außen- ring 31 der über das Verbindungsteil 32 mit dem Axialantrieb 17 gekoppelt ist. Als Antrieb dient ein Pneumatikzylinder 19 dessen Richtungs- umschaltung mittels Endschalter 21 realisiert wird. Für die Lagebestimmung der Endschalter 21 bei einer manuellen Verstellung dient eine Skala 20.
Je nach Lage der Endschalter 21 werden die Zahnzangen 11 und 12 mehr oder weniger über den Pneumatikzylinder 19 bewegt und damit die Eindringtiefe des Trennwerzeuges 7 in das abzulängende Rohr 6 bestimmt. Weiterhin ist der Rotationsantrieb 16 für die Aufnahmescheibe 15 dargestellt, der das oder die Trennmesser um das abzulängende Rohr rotiert.
Figur 3 entspricht im Wesentlichen der Darstellung gemäß Figur 2. Der Unterschied besteht darin, dass das Ringelement 29 an einer anderen Position dargestellt ist. Über den Axialantrieb 17 wurde das Ringelement 29 axial verschoben. Der Außenring 30 des Ringelementes 29 ist über das Verbindungsteil 32 mit dem Axialantrieb 17 gekoppelt. Der Außenring 30 überträgt die Axialkräfte auf den Innenring 31 und bewegt das Ringelement 29 entlang der Linearführungen 22 und in Extrusionsrichtung 10. Der Innenring 31 des Ringelementes 29 steht mit der ersten Zahnstange 11 der Trennvorrichtung in Verbindung. Durch die Koppe- lung der Zahnstangen über den Block 13 wird gleichzeitig die zweite Zahnstange 12 in radialer Richtung bewegt. Da an der Zahnstange 12 das Trennmesser über die Aufnahmeeinheit angeordnet ist, wird die Ablängung des nicht dargestellten Rohres vorgenommen. Die Figur 4 zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Teil der Verstelleinheit 18 aus Figur 2, wobei gleichen Teile mit gleichen Bezugsziffern markiert sind.
Bezugszeichenliste :
1 Extruder 14 Hülse
2 Extrusionswerkzeug 15 Aufhahmescheibe
3 Kalibrier- und Kühltank 16 Rotationsantrieb für 15
4 Abzugsvorrichtung 20 17 Axialantrieb für 29
5 Trennvorrichtung 18 Verstelleinheit
6 Profil 19 Pneumatikzylinder
7 Trennwerkzeug 20 Skala
8 21 Endschalter
9 Extrusionsachse 25 22 Linearführung
10 Extrusionsrichtung
11 erste Zahnstange (parallel) 29 Ringelement
12 zweite Zahnstange (radial) 30 Außenring von 29
31 Innenring von 29 30 32 Verbindungsteil

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Ablängen eines vorzugsweise dickwandigen
extrudierten Rohres (6),
mit mindestens einem Trennwerkzeug (7) und
einer Aufnahmeeinheit für das Trennwerkzeug (7)
wobei das Trennwerkzeug (7) radial zur Extrusionsachse (9) verfahrbar ist
und über weitere Mittel um das abzulängende Rohr (6) herum rotierbar ist, um das Rohr abzulängen,
wobei das Trennwerkzeug (7) mit einem Ringelement (29) in Wirkverbindung steht und
das Ringelement (29) über einen Axialantrieb (17) bewegbar ist und
mittels einer Verstelleinheit (18) die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges (7) und der Verfahrweg bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe des Trennwerkzeuges (7) und der Verfahrweg über diesen einen Axialantrieb (17) bestimmbar ist,
wobei für die Eindringtiefe Zahnstangen (11, 12) mehr oder weniger bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialantrieb (17) über Pneumatikzylinder (19) verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit (18) ein Skala (20) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Endschalter (21) das Umschalten der Bewegungsrichtung einleiten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endschalter (21) manuell verstellbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit (18) über einen elektrischen Linearantrieb verstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialantrieb (17) über einen elektrischen Linearantrieb verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (29) aus einem Innenring (30) und einem Außenring (31) besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (29) über den Außenring (31) und einem Verbindungsteil (32) mit dem Axialantrieb (17) gekoppelt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenring (30) und dem Außenring (31) des
Ringelementes (29) Axialkräfte übertragbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (29) ein Axiallager ist.
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