[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schneiden von Kunststoffplatten, insbesondere
von mit Glasfasern verstärkten Polyesterplatten, zu deren Zerstückelung und Randbildung.
[0002] In der Kunststoffindustrie ist es bei der kontinuierlichen Herstellung von Platten
ein ständiges technologisches Problem, dass die beiden Ränder der Platten in einer
gewünschten gleichmässigen Qualität nicht herstellbar sind; deswegen werden die Platten
mit grösserer Breite als erforderlich hergestellt.
[0003] Die auf diese Weise hergestellten Platten werden in einer folgenden Phase des Herstellungsprozesses
zu beiden Seiten auf die gewünschte Breite geschnitten. Zum Schneiden der Platten
wurden bisher zumeist mit Stahlkern versehene Trennschleifscheiben verwendet, die
aus Borkarbid bestehen. Diese 3-4 mm dicken und mit einem Durchmesser von etwa 400
mm ausgebildeten Scheiben schneiden mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 40-60 m/s
die überflüssigen Streifen von beiden Seiten der Platten ab.
[0004] Auf ähnliche Weise wird auch das Trennen der Platten in Querrichtung durchgeführt.
Diese Methode der Randausbildung ist mit einer Anzahl von Nachteilen behaftet. In
Folge der hohen Schneidegeschwindigkeit gerät die zu schneidende Platte in Schwingung
und steigert somit die wegen der hohen Geschwindigkeit auftretende Geräuschwirkung
noch weiter. In der Nähe der Schneidevorrichtung entstehen Geräusche von 90-100 dB,
die zu einem verbleibenden Hörverlust bei den dort Beschäftigten führen.
[0005] Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass von der 1-3 mm dicken Kunststoffplatte
ein der Dicke der Trennschleifscheibe entsprechender, etwa 4 mm breiter Streifen zu
Staub geschliffen wird. Das bedeutet bei einer Vorrichtung mit einer mittleren produktionskapazität
von 1 Millionen m
2/Jahr, dass eine Plattenfläche von 8 330 m
2/Jahr zu Staub geschliffen wird, wodurch ein umweltverschmutzender Staub von 9000
kg/Jahr entsteht.
[0006] Zur Bindung des Staubes wird in den Bereich des Scheidens Wasser geleitet, was mit
weiteren Nachteilen verbunden ist. Die Temperatur der aus der Vorrichtung heraustretenden
Platte ist nämlich an der Schnittstelle noch sehr gross, etwa 100-150 °C, und durch
das auf die Platte geleitete Wasser von Umgebungstemperatur entstehen in der Platte
Spannungen und Mikrorisse, die die Lebensdauer und Qualität der Platte verringern.
[0007] Es wurden Versuche durchgeführt, das Schneiden aufgrund der Scherkraftwirkung durchzuführen;
bisher ist es jedoch nicht gelungen, den nachteiligen Effekt zu beseitigen, dass durch
die Abscherung die Ränder der Platten einreissen.
[0008] Dieses Einreissen ist besonders bei mit Glasfasern verstärkten Poliesterplatten nachteilig,
da hierbei bei Beschädigung der die Glasfasern bedeckenden Kunststoffschicht die Fasern
Wasser aufsaugen können, wodurch die Platten vorzeitig zerstört werden.
[0009] Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der obigen Nachteile und eine Vorrichtung
zu schaffen, mittels welcher Kunststoffplatten ohne Umweltverschmutzung durch Staub
sowie Geräusch geschnitten werden können und eine gute Qualität sowie hohe Lebensdauer
der Platten erreicht wird.
[0010] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch entsprechendes Richten der Abscherkräfte
die auftretenden Einrisse auf die in den Abfall gelangenden Randstreifen begrenzt
werden können und auf den Endprodukten eine einrissfreie Schnittfläche gesichert werden
kann.
[0011] Bei den durchgeführten Experimenten hat es sich erwiesen, dass beim Schneiden mittels
in teilweiser Überdeckung befindlicher Trennscheiben und bei einer durch die Trennscheiben
bestimmten, zur Platte von der Senkrechten abweichenden Angriffsrichtung unter einem
entsprechend spitzen Winkel, die Einrisse sich auf den Plattenteil begrenzen werden,
der sich,zur Bewegungsrichtung der Platte bezogen, auf der Seite der weiter vorn angeordneten
Scheibe befindet.
[0012] Dieses Schneideverfahren ist vollkommen geräusch- und staublos.
[0013] Das Wesen der erfindungsgemässen Einrichtung besteht also dprin, dass die obere Trennscheibe
und die untere
Trenn- scheibe einander teilweise überdecken und der zwischen der durch die Trennscheiben
bestimmten Angriffsrichtung und der Mittellinie der Platte eingeschlossene Winkel
in einem Bereich von 75° bis 85°, vorzugsweise in einem Bereich von 79° bis 83° liegt.
[0014] Nachstehend wird die Erfindung an Hand von vorzugsweisen Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen
Einrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäss Fig. 1 entlang der Linie A-A,
Fig. 3 einen Teil der Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen
Einrichtung,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäss Fig. 3.
[0015] Wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird eine Platte 12 mit der mittels eines Pfeiles
gekennzeichneten Bewegungsrichtung 10 durch einen formgebenden Tunnel 14 geführt und
trifft danach auf Trennscheiben 16, 18 auf. Die die Achsen 26 der Trennscheiben 16,
18 verbindende Angriffsrichtung 20, in der die auf die Platte 12 gerichtete Kraft
wirkt, weicht von der Senkrechten um einen Winkel von 7 bis 11° ab, und schliesst
mit einer Mittellinie 19 der Platte 12 einen spitzen Winkel ein.
[0016] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die obere Trennscheibe 16 auf der Seite eines
abzuschneidenden Plattenstreifens 22 angeordnet. Die untere Trennscheibe 18 ist,auf
die Bewegungsrichtung 10 bezogen, . im Verhältnis zur Trennscheibe 16 weiter nach
hinten angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die Trennscheiben 16 und 18 nicht
angetrieben; der Vorschub der Platte 12 wird mittels anderer Vorrichtungen durchgeführt.
[0017] Die sich vorwärtsbewegende Platte 12 bringt die Trennscheiben 16 und 18, die den
Plattenstreifen 22 von der Platte 12 abschneiden,in Drehung.
[0018] Gemäss durchgeführter Experimente hat es sich erwiesen, dass,wenn der zwischen der
Mittellinie 19 der Platte 12 und der Angriffsrichtung 20 der Trennscheiben 16 und
18 eingeschlossene Winkel im Bereich von 75° bis 85°, vorzugsweise von 79° bis 83
9 liegt, sich die Einrisse ausschliesslich auf den Plattenstreifen 22 bezogen. Dadurch
wird eine einwandfreie Qualität der Ränder der Platte 12 erreicht. Die Trennscheiben
16 und 18 werden vorzugsweise aus schnitthaltigem Stahl gefertigt, z.B. von der Qualität
C45, ihr Durchmesser beträgt 200 mm und der Winkel zwischen ihrer Schnittkante 24
und ihrer Achse 26 beträgt vorzugsweise 75°. Die gegenseitige Überdeckung der Trennscheiben
16 und 18 beträgt vorzugsweise l bis 2 mm. Durchgeführte Experimente haben erwiesen,
dass die gemäss der Erfindung ausgebildete Einrichtung zum Schneiden von Kunststoffplatten
vollkommen geräusch- und staublos arbeitet.
[0019] Bei Schneiden von mit Glasfasern verstärkten Polyesterplatten sind die Trennscheiben
16 und 18 ohne Schärfung fähig, eine Plattenlänge von 10000 m mit ausgezeichneter
Qualität der Plattenränder zu schneiden. Ein Messer (Trenn
- scheibe) kann etwa acht- bis zehnmal neugeschärft werden.
[0020] Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist zur Randausbildung von Kunststoffplatten
27 mit Querwellenprofil geeignet. Die Ausführungsform vollführt gleichzeitig den Vorschub
der Platte 27. Das Profil der Vorschubscheiben 28 und 29 ist so ausgebildet, dass
diese auf der Platte 27 weiterrollend, ihre Fläche in jedem Punkt berühren. Die Vorschubscheibe
29 und die Trennscheibe 30 sind auf eine Antriebswelle 32 montiert. Auf der Antriebswelle
32 sind weiterhin ein Zahnrad 34 und eine Halte/konstruktion 36 für eine Welle 38
angeordnet. Auf der Welle 38 sind ein den Antrieb übernehmendes Zahnrad 40, eine Trennscheibe
42 sowie die Vorschubscheibe 28 angeordnet.
[0021] Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Form der Trennscheibe 30 ähnlich wie die
der Vorschubscheiben 28 und 29, entsprechend der Form der Platte 27 ausgebildet.
[0022] Die Antriebswelle 32 und die Welle 38 sind untereinander und senkrecht zur Mittellinie
44 der Platte 27 angeordnet. Die Form der Trennscheibe 42 ist so ausgewählt, damit
ihr Berührungspunkt mit der unteren Fläche der Platte 27 nicht auf die gleiche, durch
den Berührungspunkt der Trennscheibe 30 und der oberen Fläche der Platte 27 durchgehende
senkrechte Linie fällt, d.h. die Angriffsrichtung 46 nicht senkrecht zur Mittellinie
44 ausgebildet ist, sondern schliesst mit dieser auf die in der Figur dargestellten
Weise einen spitzen Winkel ein. Den Experimenten entsprechend wird ein gewünschtes
Resultat auch in diesem Fall bei Winkelwerten von 75° bis 85°, vorzugsweise von 79°
bis 83°, gewährleistet. Die Einrisse werden sich so ausschliesslich auf den Plattenstreifen
48 begrenzen und die Schnittfläche der Platte 27 wird einwandfrei sein.
[0023] Die sonstigen Merkmale der Trennscheiben 30 und 42, deren Oberdeckung sowie der Schnittkanten
24 der Ausführungsform gemäss Fig. 3 und 4 stimmen mit den bei der vorhergehenden
Ausführungsform beschriebenen Merkmalen überein.
[0024] Die erfindungsgemässe Einrichtung ist nicht nur zur Randausbildung von Platten, sondern
auch zur Durchführung von sonstigen Schneide- und Zerstückelungsarbeiten geeignet.
[0025] Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung sind beliebige thermoplastische und sich auf
Wärme verhärtende Kunststoffplatten schneidbar.
1. Einrichtung zum Schneiden von Kunststoffplatten, insbesondere von mit Glasfasern
verstärkten Polyesterplatten, die mit unter und über der Platte angeordneten Trennscheiben
versehen ist, dadurch gekennzeichnet , dass die obere Trennscheibe (16, 30) und die
untere Trennscheibe (18, 42) einander teilweise überdeckend angeordnet sind und der
Winkel zwischen der durch die Trennscheiben (16, 18; 30, 42) bestimmten Angriffsrichtung
(20, 46) und der Mittellinie (19, 44) der Platte (12, 27) in einem Bereich von 75°
bis 85°, vorzugsweise von 79° bis 830, liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberdeckung der
oberen Trennscheibe (16, 30) und der unteren Trennscheibe (18, 42) 1-2 mm beträgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Schnittkanten
(24) der Trennscheiben (16, 30, 18, 42) mit deren Achse (26) bzw. Welle (32, 38) einen
Winkel von 75° einschliessen.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die
Form der Trennscheiben (30, 42) entsprechend dem Plattenprofil ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass an
den Wellen (32, 38) der Trennscheiben (30, 42) der Form des Plattenprofils (27) entsprechend ausgebildete vorschubscheiben (28, 29) angeordnet sind.