DE2359186A1

DE2359186A1 - Schervorrichtung zum durchtrennen von erwaermtem, rohrfoermigem thermoplastischen kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE2359186A1
Application number: DE2359186A
Authority: DE
Inventors: Nickolas Nickolas Sokolow
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1974-07-18
Also published as: CA1014313A; JPS5052173A; FR2207792B1; FR2207792A1; IT1001986B; JPS5439865B2; DE2359186B2; DE2359186C3; US3837248A; GB1431468A

Description

PATENTANWALT DIPLrING. CO. BOECKER

6670 ST.INGBERT(SAAB), ENSHEIMERSTR.48 2 3 U 9 I O O

Anm.: 667 St. Ingbert, den 26. Nov. 1973.

Beloit Corporation B 65-boe/Kl

1 St. Lawrence Avenue · -

Beloit, Wisconsin 53511

Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmigern thermoplastischen Kunststoffmaterial.

Die Erfindung betrifft eine Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmigem thermoplastischen Kunststoffmaterial quer zur Rohrachse, insbesondere in Verbindung mit einer Blasform-Maschine zur Herstellung von Behältern oder Rohrabschnitten. Beim Blasformverfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoff wird Luft in einen erwärmten Schlauchoder Rohrabschnitt des thermoplastischen Materials eingeleitet, wodurch der Rohrabschnitt sich ausdehnt, bis er die Gestalt der Form angenommen hat. Die Rohrabschnitte werden normalerweise in großer Anzahl hergestellt, indem von dem extrudierten Schlauchmaterial ein Abschnitt abgeschert und an einem Ende versiegelt wird.

Es gibt zwei grundlegende Bauarten von' Schervorrichtungen zum Durchtrennen des Rohrabschnittes von dem extrudierten Schlauch-material. Die US-PS 2.928.120 offenbart die beiden Bauarten von Schervorrichtungen. Bei der ersten Bauart wird ein Schermesser entlang einer Linie senkrecht zur Messerschneide und zur Achse des Schlauches durch den Schlauch gezogen. Die zweite Bauart arbeitet wie eine Schneidschere, indem der Schlauch durch eine · Druckkraft durchgetrennt wird, wenn die Schneiden sich einander nähern. Eine ähnliche Schneidscheren-Bauart zeigt die US-PS 2.635.632, bei der das Vorderende des Schlauches zusätzlich zusammengedrückt oder versiegelt wird, wenn der Rohrabschnitt durehgetrennt wird.

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Die beiden Bauarten von Schervorrichtungen, arbeiten zufriedenstellend mit weicheren thermoplastischen Kunststoffen. Polyolefin, Polyethylene und Polypropylene können nicht so leicht durchgetrennt werden. Insbesondere ist zäh-faseriges und fehlerhaftes Polypropylene schwierig zu schneiden.Versuche' zum sauberen Durchtrennen von Polypropylene-Rohrabschnitten mit bekannten Schervorrichtungen sind erfolglos geblieben. Die Anbringung eines elektrischen Heizers im Schneidmesser erwies sich auch nicht als zufriedenstellend.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schervorrichtung zu schaffen, mit der auch zähere thermoplastische Kunststoffe sauber durchgetrennt werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, d.h. durch die Anwendung eines sogenannten ziehenden Schnittes durch mindestens ein bewegtes Scherglied. Dieser ziehende Schnitt bringt saubere Schnitte auch von weicheren thermoplastischen Kunststoffen mit sich, wobei weniger Kraft aufzuwenden ist. Ein höchst wirkungsvoller Schnitt wird erhalten, indem man beide Scherglieder diagonal in entgegengesetzte Richtungen bewegt, wenn sie'sich einander annähern.

Die Betätigungsvorrichtung zum Bewegen der Scherglieder aufeinanderzu besteht im einzelnen zweckmäßig aus einem Rahmen mit vier an ihren Enden gelenkig verbundenen Lenkern zur. Bildung eines verstellbaren Parallelogramms, von dem zwei gegenüberliegende Ecken relativ zueinander verstellbar sind, wobei das Lenker-Parallelogramm - bezogen auf die diflch die verstellbaren Ecken verlaufende Achse - in zwei Hälften geteilt ist, an deren einer Hälfte das eine, erste Scherglied und an deren anderen Hälfte das andere, zweite Scherglied in symmetrisch gegenüberliegender Zuordnung zum ersten Scherglied befestigt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schervorrichtung ist das erste Scherglied an einem ersten Lenker des Parallelogramms befestigt, wobei das zweite Scherglied an dem gegenüberliegenden Lenker des Parallelogramms befestigt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die länglichen Kanten der Scherglieder bei ihrer Annäherung in Richtung der Diagonalen zu den länglichen Kanten parallel zueinander verbleiben, wenn die gegenüber-

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liegenden Ecken des Parallelogramms voneinander entfernt werden.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schervorrichtung ist jedes Scherglied mit je einem seiner Parallelogrammhälfte zugehörigen ersten Lenker über je einen Drehzapfen und mit je einem zweiten Lenkar seiner Parallelogrammhälfte über je einen in einem Langloch geführten Drehzapfen gelenkig verbunden. Die ersten Lenker in jeder Parallelögrammhälfte sind vorzugsweise einander benachbart, und ebenso vorzugsweise umfassen die gleitbaren Gelenkverbindungen einen festen Drehzapfen an dem zugeordneten zweiten Lenker und ein Langloch in dem zugeordneten Scherglied parallel zu der länglichen Kante des Schergliedes zur Aufnahme .des zugeordneten festen Drehzapfens.

Entweder das eine oder beide Scherglieder können mit Schermessern ausgestattet sein. Um jedoch das Vorderende des rohrförmigen Schlauches von thermoplastischem Kunststoff auch zu siegeln, können die länglichen Kanten der Scherglieder abestumpft ausge- ■ führt werden, um eine Klemmkraft auf das Rohrstück auszuüben, wobei eines der Scherglieder neben seiner abgestumpften länglichen Kante ein Schneidmesser trägt, das den Rohrabschnitt durchtrennt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Schervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte. Darstellung von Teilen

einer Blasform-Maschine, teils in Seiten-• ansicht und teils im Schnitt,

Fig. 2 eine diagrammartige Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung, die die Scherglieder in geöffneter Lage zeigt,

Fig. 3 die gleiche Draufsicht mit den Schergliedern in geschlossener Lage,

Fig. 4 eine diagrammartige Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit den Schergliedern in offener Lage, und

die gleiche Schervorrichtung mit den Schergliedern in geschlossener Lage.

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Bezogen auf Fig. 1 ist eine Extrudiermaschine I erkennbar, die erwärmtes thermoplastisches Kunststoffmaterial durch einen Auspreßkopf 3 drückt, um einen endlosen Kunststoffschlauch 5 zu erzeugen. Die allgemein mit 7 bezeichnete Schervorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist und nachstehend weiter beschrieben wird, durchtrennt den Schlauch 5; um einen Rohrabschnitt 9 zu bilden.Beim Abtrennen des Rohrabschnittes faltet die Schervorrichtung 7 das Ende des Schlauches 5 zusammen, so daß das untere Ende eines jeden Rohrabschnittes versiegelt und geschlossen wird. Der Rohrabschnitt wird dann zwischen die beiden Formhälften 11a und 11b eingesetzt, die um den Rohrabschnitt herum eine Hohlraum lic von der gewünschten Gestalt des zu formenden Erzeugnisses bilden. Indem Druckluft in das offene Ende des Rohrabschnittes eingeleitet wird,dehnt sich dieses aus, bis es die durch den Hohlraum lic der Blasform bestimmte Gestalt angenommen hat. Nachdem das thermoplastische Material ausgehärtet ist, werden die beiden Formhälften geöffnet und das Fertigerzeugnis entnommen .

Die in Fig. 1 dargestellte Schervorrichtung 7 umfaßt die Scherglieder 13 und 15 sowie ein auf der Unterseite des Schergliedes 13 befestigtes Schneidmesser 17.Das Schneidmesser 17 überlappt das Scherglied 15, wenn die Scherglieder 13 und 15 so nah wie möglich aneinandergebracht sind. Die Scherglieder 13 und 15 sind mit abgestumpften gegenüberliegenden Kanten versehen, die das Vorderende des Schlauches 5 zusammendrücken, wenn das Schneidmesser 17 einen Rohrabschnitt 9 abtrennt. Dieses zusammengedrückte Ende des Schlauches 5 wird das versiegelte Ende des nächsten Rohrabschnittes. Auf diese Weise bildet die Schervorrichtung 7 gleichzeitig das geschlossene Ende eines Rohrabschnittes, während der vorhergehende Rohrabschnitt abgetrennt wird.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schervorrichtung 7 einer Ausführungsform mit den Schergliedern 13 und 15 in ihrer offenen Lage . Die Scherglieder 13 und 15 werden von einem Rahmen unterstützt und getragen, der aus den 4 Lenkern 19,21,23 und 25 besteht, die untereinander an den Enden über Drehzapfen 27a bis 27d gelenkig miteinander verbunden sind, um ein ver-

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stellbares Parallelogramm zu bilden. Die Scherglieder 13 und 15 sind durch geeignete Mittel 29 mit den einander gegenüberliegenden Lenkern 23 bzw. 19 verbunden. Der Gelenkzapfen 2 7a ist über eine Stange 31 an eine ortsfeste Stütze angeschlossen. Der gegenüberliegende Drehzapfen 27c ist an die Kolbenstange 33 eines Kolbens 35_V angeschlossen, der in einem Luftzylinder 37 gleitet. Die Scherglieder 13 und 15 sind zu beiden Seiten des Kunst stoff schlauche's 5 angeordnet, der in einer senkrecht zur Schlauchachse verlaufenden Ebene durchzutrennen ist.

Wenn Druckluft über den Kolben 35 in den Luftzylinder 37 eingeleitet wird, wird die Kolbenstange 33 mit dem Drehzapfen 27c abwärtsgezogen, bis sie die in Fig. 2 dargestellte Lage erreicht. Durch diese Bewegung streckt sich der von den Lenkern 19, 21, 23, 25 gebildete Rahmen in der Achse durch die Drehzapfen 27a und 27c. Der Lenker 19 schwenkt dabei um den Drehzapfen 27a und führt damit das Scherglied 15 gegen das Scherglied 13 und den Schlauch 5. Der Lenker 23 bewegt sich abwärts und einwärts und trägt damit das Scherglied 13 in die gleiche Richtung. Auf diese Weise bewegt sich das Scherglied .13 mit dem daran befindlichen Schneidmesser 17 gegen und durch den Schlauch 5 entlang einer Linie senkrecht zur Rohrachse und diagonal zur länglichen Schneidkante des Messers. 17 und des Schergliedes 13. Das Messer übt daher einen sogenannten ziehenden Schnitt auf das Rohr aus, da seine Schneidkante entlang dem Kunststoff-Schlauch gezogen wird. Dieser gleitende, ziehende Schnitt Verbessert in höchstem Maße die Wirksamkeit der Schervorrichtung beim Durchtrennen derart schwer .zu schneidender thermoplastischer Materialien wie Polyolefin, PoIyethlene und besonders Polypropylene. Selbstverständlich können Schneidmesser auch an beiden Schergliedern 13 und 15 angebracht werden. Die Lenker 19 und 23 könnten an sich in Fortfall kommen, wenn man die Scherglieder 13 und 15 unmittelbar an den Lenkern 21 und 25 gelenkig anschließt, um das Parallelogramm zu bilden, jedoch ist es aus Gründen des Austausches der Scherglieder vorzuziehen, die Lenker 19 und 23 als Träger der Scherglieder beizubehalten. ' .

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In Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schervorrichtung gemäß der Erfindung in offener bzw. geschlossener Lage dargestellt. In gleicher Weise sind Lenker .19', 21', 23' und 25' an ihren Enden durch Drehzapfen 27a' bis 27d' zu einem verstellbaren Parallelogramm gelenkig miteinander verbunden, jedoch erstrecken sich die Scherglieder 13· und 15' quer zu zwei der Lenker des Parallelogramms. Das Scherglied 13' ist mit dem Lenker 23· über einen Drehzapfen/und mit dem Lenker 21' durch einen Drehzapfen 41 gelenkig verbunden, der an dem Lenker 21' angeordnet ist und sich in einem Langloch 43 des Schergliedes 13* bewegt. In ähnlicher Weise ist das Scherglied 15' mit dem Lenker 25' über einen Drehzapfen 45 und mit dem Lenker 19' über einen Drehzapfen 47 des Lenkers 19' gelenkig verbunden, der in einem Langloch 49 des Schergliedes 15' gleitet. Wenn der Drehzapfen 27c' durch die Kolbenstange 33 abwärts gezogen wird, während der Drehzapfen 27a' festgehalten ist, bewegen sich die Drehzapfen 39 und 45 abwärts und einwärts, bis sie die in Fig. 5 dargestellte Lage erreichen. So wie sich das Parallelogramm aus den Lenkern 19', 21', 23* und 25' streckt, gleiten die Drehzapfen 41 und 47 in· den Langlöchern 43.und 49 der Scherglieder 13' bzw. 15'. Da die Scherglieder 13' und 15' sich dabei gegeneinander bewegen, verbleiben sie parallel zueinander und bewegen sich diagonal in bezug auf den Schlauch 5. Indem Schneidmesser an beiden Schergliedern 13' und 15' angeordnet werden, wird die gleitende bzw. ziehende Scherkraft gleichzeitig von beiden Seiten auf den Schlauch 5 zur Einwirkung gebracht. Alternativ können die festen Drehzapfen an den Lenkern 19* und 21' und die gleitenden Gelenkverbindungen an den Lenkern 23* und 25' angeordnet werden, jedoch wird eine maximale Abwärtsbewegung der Scherglieder, wie sie sich aus Fig. 4 und 5 ergibt, und damit eine maximale Scherkraft erhalten mit einer Gestaltung der Schervorrichtung, wie sie zeichnerisch dargestellt ist. Noch eine andere Alternative würde darin bestehen, die festen Drehzapfen an den Schergliedern anzuordnen, die mit gegenüberliegenden Lenkern des Parallelogramms verbunden sind anstatt mit benachbarten Lenkern.

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Mit den beschriebenen Schervorrichtungen wird auf den Kunststoff-Schlauch eine gleitende'bzw. ziehende Scherwirkung ausgeübt. Damit wird eine deutliche Verbesserung beim Durchtrennen sowohl weicher als auch schwer zu schneidender thermoplastischer Kunststoffe erzielt.

' - Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

[1\ Schervorrichtung zum Durchtrennen von erwärmtem, rohrförmi- \gph thermoplastischen Kunststoffmateril quer zur Rohrachse, insbesondere in Verbindung mit einer Blasform-Maschine zur Herstellung von Behältern oder Rohrabschnitten, gekennzeichnet durch

ein Paar von länglichen SchergÜedern (13,15)_? die zu beiden Seiten der Rohrachse und in einer deren Querebene derart angeordnet sind, daß die Schneidkanten zueinander parallel verlaufen, und durch eine Betätigungsvorrichtung zum Bewegen mindestens eines der Scherglieder in der Querebene diagonal, d.h. im sogenannten ziehenden Schnitt gegenüber der Schneidkante des bewegten Schergliedes, wenn beide Scherglieder sich einander nähern, wobei die Scherglieder während ihrer Relativbewegung in gegenseitiger Parallelität verbleibend geführt sind.
2. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einem Rahmen mit vier an ihren Enden gelenkig verbundenen Lenkern (19,21,23,25) zur Bildung eines verstellbaren Parallelogramms besteht, von dem zwei gegenüberliegende Ecken (27a,27c) relativ zueinander verstellbar sind, wobei das Lenker-Parallelogramm - bezogen auf die durch die verstellbaren Ecken verlaufende Achse - in zwei Hälften geteilt ist, an deren einer Hälfte das eine, erste Scherglied (13) und an deren anderer Hälfte das andere, zweite Scherglied (15) "in symmetrisch gegenüberliegender Zuordnung zum ersten Scherglied

^{befeStigt ist}· 409829/0649

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3. Schervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Scherglied mit je einem seiner .Parallelogrammhälfte zugehörigen ersten Lenker 23', 25' über je einen Drehzapfen (39,45) und mit je einem zweiten Lenker (19',21') seiner Parallelogrammhälfte über je einen in einem Langloch (43,49) geführten Drehzapfen (41,47) gelenkig verbunden ist.
4. Schervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (43,49) an den Schergliedern (13', 15') parallel zu deren länglichen Kanten verlaufend angeordnet sind und die Drehzapfen (41,47) von den Lenkern (Γ9',21') getragen sind.
5. Schervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Lenker (23',25') der beiden Parallelogrammhälften einander benachbart sind.
6. Schervorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ecke (27a) des Lenker-Parallelogramms mit Bezug auf das rohrförmige iCunststoffmaterial (5) ortsfest ist und die ersten Lenker (23,25) der beiden Parallelogrammhälften mit der anderen Ecke (27c) verbunden sind, an der das Verstellmittel (33 bis 37) zum Verstellen der Ecke zur ortsfesten Ecke Mn und zurück angreift.
7. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Kanten der Scherglieder (13J.5) abgestumpft sind und in Anschlaglage fluchten, wenn sie zum Zusammendrücken und Versiegeln des Vorderendes des Rohrstückes (5) gegeneinander bewegt werden_; wobei ein Scherglied (13) neben seiner gestumpften länglichen Kante ein Langmesser (17) trägt, das die abgestumpfte längliche Kante des anderen Schergliedes (15) überlappt, so daß das Rohrstück beim Trennschnitt versiegelt vrird.

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