CH418623A - Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von Materialien - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von Materialien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine   Vorriahtun, g zum Durchtrennen    von   thermoplasti-    schen Materialien oder   nichtthermoplastischen, mit       thermoplastischen Bindemitteln versehenen Materia-    lien   mittels eines beheizten Trennwerkzauges.   



   Bei der thermischen Durchtrennung derartiger Materialien mittels eines dauerbeheizten Trennwerkzeuges haften am Trennwerkzeug nach Beendigung das   Trennvorganges      verbrannte Materialrückstände,    die beim Durchtrennen eines nachfolgenden   Werk-    stückes an diesem Schmutzstellen hinterlassen. Diesen Nachteil hat man dadurch zu beseitigen versucht, dass I man das   Trennwerkzeug nach jedem Trennvor-    gang mechanisch, beispielsweise mittels einer Bürste, säubert.

   Hierdurch werden zwar die Schmutzstellen am zu trennenden Material weitgehend vermieden, jedoch ist hierzu ein zusätzlicher Arbeitsgang   erfor-      derlich,    welcher die   Arbeitsgeschwindigkeit einer der-    artig ausgerüteten Trennvorrichtung wesentlich her  abmindert.   



   Auch ist es bekannt, thermoplastische oder nichtthermoplastishce, mit thermoplastisichen Bindemitteln versehene Materialien mittels   impulsbeheizter    Trennwerkzeuge zu durchtrennen. Bei dieser Trennungs  art werdten zwlar    infolge der vergleichsweise sehr hohen Temperatur des Trennwerkzeuges während des Stromstosses die an ihm   anhaftenden Materiial-    rückstände vollkommen verbrannt, jedoch treten infolge der hohen Impulstemperatur, die wesentlich über dem Schmelzpunkt des zu trennenden Materials liegen muss, durch die hohe Wärmeeinwirkung wahrend des Trennvorganges an den Trennstellen des Materials molekulare Veränderungen auf, die eine Braunfänbung des Materials und somit eine hohe   Ausschlussquote verursachen können.   



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Durchtrennen von thermoplastischen oder nichtthermoplastischen, mit thermoplastischen Bindemitteln versehenen Materialien zu schaffen, bei welchen an den Trennstellen weder die genannten Verschmutzungen noch Braunfärbungen auftreten.



   Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das. Trennwerkzeug während eines Arbeitstaktes nacheinander auf zwei Temperaturstufen gebracht wird,. derart, dass es während seiner Berührung mit dem zu trennenden Material eine    in dessen Erweichungsbereich Hegende Temperatur-    stufe und nach Verlassen des Materials eine über    dessen Zersetzungspunkt liegende Temperaturstufs    aufweist.



   Durch diese stufenwiese Erwärmung des Trennwerkzeuges werden, da letzteres während seiner Berührung mit dem Material nur eine im Bereich des Erwechungspunktes desselben liegende Temperaturstufe aufweist, sowohl die bei der Durchtrennung mit dauerbeheiztem Trennwerkzeug infolge der am Trennwerkzeug haftenden Materialrückstände auftretenden   Verschmutzungen als afuch die beim    Trennen mit   impulsbebeiztem    Trennwerkzeug auftretenden Braunfärbungen vollkommen vermieden, da   d ! Le       Rückstände, sobald das Trennwerkzeug ausser Berüh-    rung mit dem Material ist,   infolge des Wärmeimpul-    ses vollkommen verbrannt werden.



   Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens liegt das als elektrischer Widerstand aus. gebildete Trennwerkzeug im Sekundärstromkreis eines Transformators, dessen Primärseite über einen Kontakt eines Relais an Wechselspannung liegt und eine Anzapfung aufweist, welche über einen Kontakt des Relais unter Zwischenschaltung eines Zeitrelais an Wechselspannung liegt, wobei die Wicklung des Re lais über einen mit einem   Selbsthaltekontakt    par allel liegenden Endschalter und über ein Zeitrelais   aebenfalls    an Wechselspannung liegt. Die Das Trennwerkzeug kann als Schneidwerkzeug ausgebildet werden und an Haltearmen angeordnet werden, die zur Vermeidung von wahrend der   Warmeeinwiirkung    auf tretenden Verformungen der Sohneidkante des
Schneidwerkzeuges mit Vorteil federnd ausgebildet werden.

   Dies kann. entwedern durch entsprechende
Querschnittsverringerung oder Schrägstellung der Haltearme erreicht werden. Die in sich   nachgiebi-    gen Haltearme ermöglichen der Sohneidkante wäh rend der Wärmezuführung eine Längsausdehnung.



  Eine zusätzliche Sicherung der Scheidkante gegen seitliches Ausbiegen kann   daduroh      errreicht    werden, dass diese einen keilförmigen Querschnitt aufweist.



   Eine   wärmegünstige Durchführung    des   Verfah-       rensergibtsichdann,wenndieuntereTemperatur-    stufe des   Trennwerkzeuges      durch. direkte Beheizung    des als Widerstand   ausgebildeten Trennwerkzeuges      erzieltwird    und diese Widerstandsheizung zur Er  reichung der    oberen Temperaturstufe mit einer im  pulsartigen Wärmezufuhr überlagert    wird, wobei , dann zur Abkühlung und Rückführung des Trennwerkzeuges in die untere Tempenaturstufe   gegebenen-    falls die Stromzuführung kurzzeitig abgeschaltet wird.



   Während bei der Durchtrennung von   ein-oder    mehrlagigem Material mit dünner   Schichtstärke die-    ses mittels des beheizten   Trennwerkzeuiges    als s Schmelzvorgang erfolgen kann, wind bei der Durdhtrennung von Materialien mit grösserer Schichtstärke   disse    mit Vorteil als   kombinierter Schweiss-und      Schneidvorgalng ausgeführt.   



   Die Erfindung   ist. anband der beigefügten Zeich-    nungen beispielsweise beschrieben. Es. zeigen :
Fig.   1    einen elektrischen Schaltplan zur   Durch-    führung des   erfmdungsgemässenVerfahrens,   
Fig. 2 ein als Schneidwerkzeug ausgebildetes Trennwerkzeug in einer   Ausfühmngsform,   
Fig. 3 ein als Schneidwerkzeug ausgebildetes Trennwerkzeug g in einer variierten Ausführungsform,
Fig.   4    einen Schnitt nach der Li IV-IV der Fig. 2. ¯
In Fig.   1    ist ein   elektrischer Sohaltplan zur    Durchführung des   erfinldungsgemässen    Verfahrens dargestellt.

   Die e Primärseite eines Transfomators 3 ist mit den   Ansohliissen    1, 2 eines Wechselstromnetzes verbunden. Die vom Anschluss 2 zum Transformator 3 führende Leitung 4 ist über einen Kontakt 5 eines Relais 6 geführt. Die   Sekundärscite des    Transformators 3, deren Windungszahl kleiner als diejenige der Primässeite ist, ist unter Zwischenschal  tung    eines   Regelwiderstandes      9    mit einem oder meh  varan    als elektrischer Widerstand ausgebildeten Trennwerkzeug 10 verbunden. In Fig. 1 sind zwei   Trennwerkzeuge    dargestellt. Es können, auch mehrere   Trennwerkzeuge    parallel geschaltet werden.



  Dabei kann für jedes Trennwerkzeug ein extra Regelwiderstand oder für alle Trennwerkzeuge nur ein Regelwiderstand vorgesehen sein. Die. Primärseite des Transformators 3 weist   jsserner    eine Anzapfung   11    auf, welche über einen Kontakt 7 des Relais 6 uad ein Zeitrelais 12 mit der Leitung 4 und somit der Anschlussstelle 2. des Wechselstromnetzes ver  bunden    ist.   Von einem Verzweigungspunkt    13 der Leitung 4 führt eine Leitung 14   tuber    ein weiteres Zeitrelais 15 zur Wicklung dos Relais 6, in dessen
Stromkreis ein Endschalter 16 vorgesehen ist, zu welchem ein Selbsthaltekontakt 8 des Relais 6 par allel geschaltet ist.



   Das Trennwerkzeug 10 ist an Haltearmen 17 be  festigt,    die aus eloktrisch nichtleitendem Werkstoff wie beispielsweise Porzellan oder Keramik bestehen und an einem in   en    Zeichnungen nicht   dargestell-    ten Druckstempel befestigt sind. Um während der Wärmezufuhr eine Verformung der Schneidkante des Trennwerkzeuges 10 weitestgehend zu vermeiden, sind   dixie    Haltearme 17 nachgiebig. ausgebildet, was   beispielswieise    durch an ihnen vorgesehene Aussparungen   18 (Fig. 2). oder auch durch Sohrägstellung    (Fig. 3) erreicht werden kann.



   Das Verfahren wird,   wie im folgenden beschrie-    ben, durchgeführt.



   Es sei angenommen, dass das Trenngut auf die Unterlage der Trennvorrichtung aufgelegt ist und die beiden Anschlussstellen 1, 2 an n Spannung liegen.



     Hierduroh    wird über die Leitung 4 und den geschlossenen Kontakt   5    des Relais 6 der Primärseite des Transformators Spannung zugeführt. Von der   Sekun-    därseite wird die   entsprechend dem Windungsv. er-      hältnis    von Primär-und Sekundärseite untersetzte Spannung   tuber    den Regelwiderstand 9 dem Trennwerkzeug 10 zugeführt, welches dadurch auf eine   im Eiweichuingsbereich    des Trenngutes   liegende Tem-      peraturstufe    erwärmt wird und das   Trenngut unter    Wärme-und gegebenenfalls auch Druckeinwirkung durchtrennt.

   Sobald das Trennwerkzeug 10 ausser Berührung   mit dem Trenmgut    ist, wird der Schalter 16 kurzzeitig. betätigt und dadurch der Stromkreis des Relais   6    geschlossen, wobei dessen Selbsthaltekontakt 8 don   Stromkreis nach Loslassen des Schal-    ters 16,   fgesohlossen hält. Hierdurch werden sowohl    die beiden Zeitrelais 12, 15 an.   Spannung igelegt    als auch der Kontakt 7 des Relais   6    geschlossen, wobei gleichzeitig der Kontakt 5   abfällt'und die-zum    Transformator 3 führende Leitung 4 unterbricht.



  Der Anzapfung 11 des Transformators 3 wird somit iiber das Zeitrelais 12 und den Kontakt 7 Spannung zugeführt, wodurch das Trennwerkzeug 10 einen   Wärmeimpuls erhält und auf eine über dem    Zersetzugspunkt des Trenngutes liegende   Temperatur-    stufe gebracht wird. Hierdurch werden die vom eifgentlichen Trennvorgang her am Trennwerkzeug haftenden   Materialrückstände    vollkommen verbrannt und das Trennwerkzeug thermisch gesäubert.



   Fällt nun nach einer genau   vorbestunmbaren    Zeit das Zeitrelais 12, dessen Einschaltzeit kürzer . als diejenige des Zeitrelais 15 ist, ab, so wird der Transformator 3,   da'dieStromzuführungziur    Anzapfung 11 im Zeitrelais 12 unterbrochen wird, stromlos, so dass sich das Trennwerkzcug. abzukühlen vermag. Mit dem Abfallen des Zeitrelais 15 wird das Relais 6 spannungslos, wodurch   dessen Selbst-      haltalcontakt      8    und der Kontakt 7 abfallen, während der Kontakt 5 geschlossen wird, so dass die Schaltung wieder in ihren Ausgangszustand   zurückgaführt ist.   



  Die beiden in den Stromkreis geschalteten Zeitrelais 12 und 15 dienen somit dazu, um die Ab  bühlzelt    des Trennwerkzeuges zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen in   bestimm-    ten Grenzen beliebig variieren zu können.



   PANTENTANSPRÜCHE
I. Verfahren zum Durchtrennen von   thermopla-    stischen oder nichttermoplastischen, mit   thermo-    plastischen Bindemitteln versehenen Materialien eines beheizten   Trennwerkzeuges,    dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug während eines Arbeitstaktes nacheinander auf zwei Temperaturstufen gebracht wird, derart, dass es während seiner Berührung mit dem zu trennenlden Material eine in dessen   Erwei-      chungsbereioh liegende Temperaturstufe    und nach Verlassen des Materials eine über dessen Zersetzungs  punkt liegende Temperaturstufe aulweist.  

Claims (1)

1. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das. bzw. die als Widerstand ausgebildete (n) Trennwerkzeug (e) im Sekundärstromkreis eines Transformators lient bzw. liegen, dessen Primärseites über einen Kontakt (5) eines Relais (6) an Wechselspan- nung liegt und eine Anzapfung (11) aufweist, welche über einen Kontakt (7) des Relais (6) unter Zwischenschaltung eines Zeitrelais (12) an Wechsel- spannung liegt, wobei die Wicklung des Relais (6) über einen mit einem Selbsthaltekontakt (8) parallel liegenden Endschalter (16) und über ein Zeitrelais (15) ebenfalls an Wechselspannung liegt.

   UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Temperaturstufe durch direkte Beheizung des als Widerstand ausge- bildeten Trennwerkzeuges erzielt wird und die Wider- standsheizung zur Erreichung der oberen Tempe raturstufe einen Stromimpuls erhält, wobei zur Abkühlung und Rückführung des Trennwerkzeuges in die untere Temperaturstufe gegebenenfalls die Strom- zuführung kurzzeitig. abgeschaltet wird.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwerkzeug (10) als Schneidwerkzeug ausgebildet und an federnd nach giebigen Haltearmen (17) befestigt ist.

   3. Vorrichtung naoh Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass. die Haltaarme (17) mit Querschnittsverringerungen (18) versehem sind.

   4. Vorrichtung nach Untsranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (17) eine Sohräg- stellung aufweisen.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug eine Scheide keilförmigen Querschnittes aufweist.