DE2632940A1

DE2632940A1 - Cutting thermoplastics foam mouldings from a blank - by making a cut in three directions with one single stroke

Info

Publication number: DE2632940A1
Application number: DE19762632940
Authority: DE
Inventors: Franz-Werner Alfter; Hans-Ulrich Breitscheidel
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1978-03-23

Abstract

Thermoplastics foam mouldings are cut out from a blank, e.g., by severing an edge strip, using a cutting tool which enables a "three-dimensional" cut to be effected in one single stroke. The cutter is a steel band which is electrically heated to 200-300 degrees C. The severing occurs by melting the plastics foam along the cutting line, without counter pressure. Clean cuts are achieved even on relatively thick mouldings. The cutting heat also seals the pores of the foam material along the cutting time.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Austrennen von Formteilen aus Method and device for separating molded parts from

thermoplastischen Schaumkunstst offen aus einem Rohformteil Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Austrennen von Formteilen aus thermoplastischen Schaumkunststoffen aus einem Rohformteil z.B. durch Abtrennen eines Randes bei dem ein dreidimensionalex Trennschnitt rait einem der Kontur des Trennschnittes angepaßten Schnitwerkzeug in einem Hub durchgeführt wird. Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens geht von einer das Rchtcrmteil tragenden Form, Äe mit einer entsprechend der Kontur des Trennschnittes umlaufende Nut versehen ist und einer Hubeinrichtung für das Sciinittwerkzeug aus. thermoplastic foam plastics open from a raw molding The invention relates to a method for separating molded parts from thermoplastic Foam plastics from a raw molded part, e.g. by cutting off an edge of the a three-dimensional separating cut rait one adapted to the contour of the separating cut Cutting tool is carried out in one stroke. A device for performing The process is based on a form that supports the judiciary, with a corresponding the contour of the separating cut is provided with a circumferential groove and a lifting device for the Sciinitt tool.

Bei der Herstellung von B'ormteilen, beispielsweise durch Vakuumverformung von Bahnen oder Platten aus thermoplastischen Kunststoffen oder Schaumkunststoffen oder beim Tiefziehen ist es üblich, nach der Venformung die endgültigen Formteile aus dem Rohformteil auszustanzen. Hierbei wird in der Regel ein Trennschnitt durchgeführt, der in allen drei Dimensionen verläuft. Die Werk-Zeuge zum Durchführen dieses Trennschnittes bestehen hierbei aus einer Form, die das Rohformteil Aufnimmt bzw, trägt und einem den Konturen des Trennschnittes angepaßten Schnittwerkzeug, das mit einer Gegenform, d.h. einem Gegendrucklager in der Form zusammenarbeitet. Dieses Geuendrucklager ist in der Regel als eine Nut in der das Formteil tragenden Form ausgebildet, wobei die Nut entsprechend der Kontur des Trennschnittes verläutt. In diese Nut werden harte Einlagen, z.B. aus Stahl oder Kunststoffen eingebracht. Die Schnittwerkzeuge und das Gegendrucklager, d.h, die Nut mit den harten Einlagen müssen der Kontur des TrennschnIttes genau angepaßt sein und eine sogenannte Schni.ttkante aufweisen, da sonst der durchzuführende Schnitt unsauber iwird. In dieser Art und Weise ausgebildete Werkzeuge ~~~~~~~~~~~ zum Austrennen von Formteilen aus iTotlfornwteilen sind relativ aufwendig und werden daher insbesondere bei der Bearbeitung hoher Stückzahlen verwendet. Hinzu kommt, daß die Schnittwerkzeuge und auch die harten Einlagen immer wieder erneuert bzw.In the production of molded parts, for example by vacuum forming of sheets or plates made of thermoplastics or foam plastics or in deep drawing, it is common practice to create the final molded parts after deformation punch out of the raw molding. As a rule, a severing cut is carried out here, which runs in all three dimensions. The factory witness for performing this severing cut consist of a mold that receives or carries the raw molding and one cutting tool adapted to the contours of the separating cut, with a counter-shape, i.e. a counter pressure bearing in the form cooperates. This gel pressure bearing is usually designed as a groove in the mold supporting the molded part, wherein the groove is lined according to the contour of the separating cut. Be in this groove hard inlays, e.g. made of steel or plastics. The cutting tools and the counter-pressure bearing, i.e. the groove with the hard inlays must match the contour of the separating cut must be precisely adapted and have a so-called cutting edge, otherwise the cut to be carried out will be unclean. Trained in this way Tools ~~~~~~~~~~~ for cutting out molded parts from iTotl molded parts are relatively expensive and are therefore particularly useful when machining large numbers of items used. In addition, the cutting tools and the hard deposits always renewed or

nachgeachliffen oder nachjustiert werden müssen.need to be re-ground or readjusted.

Es ist auch bekannt, bei Werkzeugen mit einer Austrennvorrichtung mit Schnittwerkzeug das Gegendrucklager in Gestalt einer Nut mit weicheren Einlagen, z.B. aus Hartgummi oder Teflon (R) auszurüsten. Bei einer solchen tSusstattvmg der Aufnahmenut für das Schnittwerkzeug ist ein genaues Anpassen des Schnittwerkzeuges an die Nut nicht mehr erforderlich, da die Einlage in der Nut elastisch nachgibt und sich der Ungenauigkeit des Schnittwerkzeuges anpaßt. Diese Vorrichtung hat aller- -dings den Nachteil, daß bei der Bearbeitung großer Stückzahlen die Einlage in der Nut im Laufe der Zeit beschädigt oder gar zerstört wird, d.h. die Einlagen müssen in unter Umständen sehr kurzen zeitlichen Abständen erneuert werden. Als Schnittwerkzeuge werden bei dem-bekannten Verfahren sowohl gezackte als auch glatte Stanzrnesser verwendet.It is also known for tools with a cutting device with a cutting tool the counter-pressure bearing in the form of a groove with softer inserts, E.g. made of hard rubber or Teflon (R). In the case of such a tSusstattvmg the Groove for the cutting tool is a precise adaptation of the cutting tool on the groove is no longer necessary, since the insert yields elastically in the groove and adapts to the inaccuracy of the cutting tool. This device has -However, the disadvantage that when processing large numbers of items the deposit in the Groove is damaged or even destroyed over time, i.e. the inlays must may be renewed at very short intervals. As cutting tools With the known method, both jagged and smooth punching blades are created used.

Beim Austrennen von Formteilen aus Schaumkunststoffen, insbesondere bei größeren Wandstärken, hat sich als nachteilig insbesondere der erforderlicbewirtschaftliche Aufwand erwiesen.When separating molded parts from foamed plastics, in particular in the case of larger wall thicknesses, the particularly economical one has proven to be disadvantageous Proven effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren-und eine Vorrichtung zum sauberen und maßhaltigen Austrennen von Formteilen aus thermoplastischen Schaumkunststoffen aus einem Rohformteil zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst7 daß als Schnittwerkzeug ein Bandstahl mittels elektrischen Stromes mit hoher Stromstärke mit geringer Spannung auf eine Temperatur von etwa 200 bis 3000C erwärmt wird und das Austrennen durch Schmelzen des Schaumkunststoffes entlang des Schnittweges ohne Gegendruck erfolgt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird praktisch ein Schmelzschneiden durchgeführt, bei dein einerseits ein Verziehen bzw. Wegdrücken von Material des Formteiles vermiecen wird und daüber hinaus ohne ein Gegendrucklager, d.h. ohne eine zusätzliche Schnittkante gearbeitet werden kann. Dennoch wird ein sauberer Trennschnitt erreicht, wobei gleichzeitig durch es Schmelzen die durch schnittene Schaumstofffläche gezchlossen wird. Hierbei wird erfindungsgemäß als Schnittwerkzoug ein umlaufender Bandstahl verendet, der durch eigene widerstandserwärmung aufgeheizt wird, wobei die gewünschte Temperatur sehr leicht eingeregelt worten kann.The invention is based on the object of a method and a device for the clean and true-to-size separation of molded parts from thermoplastic foam plastics to create from a raw molding. According to the invention, this object is achieved in this way7 that as a cutting tool a steel strip by means of an electric current with high amperage is heated with low voltage to a temperature of about 200 to 3000C and the separation by melting the foam plastic along the cutting path without Back pressure takes place. The method according to the invention practically involves fusion cutting carried out, with yours on the one hand a warping or pushing away is cast by the material of the molded part and, moreover, without a counter-pressure bearing, i.e. work can be carried out without an additional cutting edge. Still becomes a clean separating cut is achieved, at the same time by melting the through cut foam surface is closed. Here is according to the invention as Schnittwerkzoug a revolving steel strip that is heated by its own resistance is heated up, the desired temperature being adjusted very easily can.

Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Nut breiter als der Bandstahl dick und tiefer als die dem Schnittweg des Bendstahles entsprechendc Wegstrecke ausgebildet ist und der mit elektrischem Strom beheizte Bandstahl frei in die Nut eintaucht. Die Nut in der Form, die entsprechend der Kontur des Trennungsschnittes verläuft, dient also nicht mehr als Gegendrucklager für das Schnittwerk-Zeug, sondern als Freiraum zur Aufnahme des sich bewegenden Schnittwerkzeuges, d.h. des Bandstahles. Die Nuttiefe wird dabei zweckmäßig von den zu bewältigenden höhenunterschieden des Trennschnittverlaufes bestimmt, d.h. sie muß mindestens eine Tiefe haben, die der Eintauchtiefe des bewegten Bandstahles entspricht Im übrigen ist es nicht erforderlich, die Nutkanten beispiels -weise zu verstärken, da sie keine Schnittkante oder Gegenfläche zu dem Schnittwerkzeug bilden.The device for performing the method is according to the invention designed so that the groove wider than the steel strip thick and deeper than the dem Cutting path of the Bendstahles is formed corresponding to the path and the with electric current heated steel strip dips freely into the groove. The groove in the The shape that runs according to the contour of the separating cut is therefore not used more as a counter-pressure bearing for the cutting equipment, but rather as a space to accommodate it the moving cutting tool, i.e. the steel strip. The groove depth is thereby expediently from the height differences to be managed in the severing cut course determined, i.e. it must have at least a depth that corresponds to the immersion depth of the moved Strip steel corresponds to the rest, it is not necessary, for example, the groove edges - to be reinforced as there is no cutting edge or counter surface to the cutting tool form.

Da der Band stahl auf grund der Erwärmung zum Durchführen des Schmelzschneidens einer erheblichen Wärmedehnung unterliegt, wird er zweckmäßIg nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung in Längserstreckunu zur Kontur des Trennlinienverlaufs in Ab ständen zur Bildung von Dehnungsfugen unterbrochen, wobei die Dehnungsfuge mittels Metallbandschleifen, z.B. aus Stahl oder Kupfer überbräckt sird.Since the band stole due to the heating to perform the fusion cutting is subject to significant thermal expansion, it is expedient after another Proposal of the invention in longitudinal direction to the contour of the dividing line in From stands interrupted to the formation of expansion joints, the expansion joint by means of Metal belt loops, e.g. made of steel or copper, are covered over.

Das erfi-ndungsgemäße Verfahren und Gie ugehörige Vorrichtung eignen sich insbesondere auch zum Austrennen von Formteilen aus elastischen Schaumkunststoffen, beispielsweise aus. vernetzten Polyäthylenschaumstoffen. Die Dicke des Formteiles, die zu durchschneiden ist, kann hierbei in weiten Grenzen variieren, üblicherweise werden Dicken von etwa 2 bis 10 mm durchtrennt.The method according to the invention and the associated device are suitable in particular also for cutting out molded parts from elastic foam plastics, for example from. cross-linked polyethylene foams. The thickness of the molding, which is to be cut through can vary within wide limits, usually thicknesses of about 2 to 10 mm are cut through.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Schmelzschlei.dens zum Austrennen von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen aus einem Rohformteil verbleibn praktisch keine Schaumstoffreste an dem Schnittwerkzeug, nämlich dem beheizLen Bandstahl, da evtl. Schaumstoffreste verdampfen bzw. Abschmelzen und damit eine Reinigung des Schnittwerkzeuges entfällt. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Austrennen insoweit schonend für das Schnittwerkzeug, als dieses ohne ein Gegendrucklager oder eine Schnittkante arbeitet und somit nur einem geringen Verschleiß unterliegt.When performing the Schmelzschlei.dens according to the invention for Cutting out molded parts made of thermoplastics from a raw molded part Practically no foam residues remain on the cutting tool, namely the heating Strip steel, as possible foam residues evaporate or melt and thus a There is no need to clean the cutting tool. In addition, the inventive Cutting out is gentle on the cutting tool as it is without a counter-pressure bearing or a cut edge is working and is therefore only subject to low wear.

Die Erfindungist in der ZeIchnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird anhand dessen nachfolgend näher erlautet, Die schematisch dargestellte Vorrichtung zum Aus trennen von Formteilen aus-einem Rohformteil aus thermoplastischem Kunststoff weist die Form 1 auf, die das Rohformteil 5, 5a trägt.The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment and is explained in more detail below on the basis of this, the schematically shown Device for separating molded parts from a raw molded part made of thermoplastic Plastic has the shape 1, which carries the raw molded part 5, 5a.

Diese Worin 1 kann beispielsweise Teil eines Formwerkzeuges, z.B. eines Tiefziehwerkzeuges sein. Als Schnittworkzeug dient der Bandstahl 2, der in einem Haltewinkel 3 gefaßt und auf einer in Pfeilrichtung auf und nieder bewegbaren Grundplatte 4 befestigt ist. Zusätzlich sind an der Grundplatte 4 noch Niederhalter 9 bzw. 7 abgefedert beispielsweise mittels der Federn 8, 1 10 befestigt zum £esthalten des Rohformteils während der Austrernbewe gang.This worin 1 can, for example, be part of a molding tool, e.g. of a deep-drawing tool. The steel strip 2, which is used in a bracket 3 taken and on a movable up and down in the direction of the arrow Base plate 4 is attached. In addition, there are hold-down devices on the base plate 4 9 or 7 sprung for example by means of the springs 8, 1 10 attached to the £ esthalten of the raw part during the extrusion movement.

In die Form 1 ist die Nut 6 umlaufend entsprechend der Kontur des Trennschnittes, bei dem der Rand 5a von dem Rohformteil abgetrennt wird, ausgebildet. An die Maßhaltigkeit der Nutbreite werden keine großen Anforderungen gestellt, sie kann.z.B0 ohne Bedenken bis zu 5 mm breiter sein als die Dicke des Bandstanles.In the form 1, the groove 6 is circumferential according to the contour of the Separating cut, in which the edge 5a is separated from the raw molding, is formed. No great demands are placed on the dimensional accuracy of the groove width, they can, for example, be up to 5 mm wider than the thickness of the tape stick.

Für die Tiefe der Nut 6 ist nur eine Nindesttiefe vorgeschrieben, diese ist von den Höhenunterschieden des durchzuführenden Trennschnittverlaufes bestimmt und wird durch die Eintauchtiefe des Bandstahles 2 als Ninimaltiefe bestimmt. Zweckmäßig ist es, die Irut 5 tiefer als die Eintauchtiefe zu machen, wobei hierbei keine Begrenzung gegeben ist, außer gegebenenfalls durch die Gestalt der Form 1. Da die Nut 6 unter Umständen über den Umfang des Formteiles entsprechend einer dreidimensionalen Kontur unterschiedliche Eintauchtiefen des Bandstahles 2 aufweist, kann die Nut auch entsprechend abgestuft ausgebildet sein, d.h. sie kam stufenföniiig abgesetzt ausgebi.ldet sein. Der Bandstahl 2 wird über eine nicht gezeigte elektrische Widerstandsheizung auf die erforderlichen Temperaturen beheizt. Die Erwärmung über die Widerstandsheizung des Bandstahles 2 ist-besonders zweckmäßig und leicht regelbar. Bei einer solchen Ausbildung der Heizung muß jedoch der Bandstahl 2 in einem nichtleitenden Material 3 geführt werden Die entsprechend der hohen Wärme dehnung des Bandstahles erforderlich werdenden Unterbrechungen, entsprechend Dehnungsfugen, in Umlaufrichtung, d.h. in Längsrichtung des Bandstahles 2 werden dabei durch nicht gezeigte Kupferschleifen überbrückt.Only one minimum depth is prescribed for the depth of the groove 6, this depends on the height differences of the severing cut to be made determined and is determined by the immersion depth of the steel strip 2 as the ninimal depth. It is useful to make the Irut 5 deeper than the immersion depth, with this there is no limitation, except where appropriate by the shape of form 1. Since the groove 6 under certain circumstances over the circumference of the molded part corresponding to a three-dimensional Contour has different immersion depths of the steel strip 2, the groove should also be designed accordingly, i.e. it was stepped down be trained. The steel strip 2 is via an electrical resistance heater, not shown heated to the required temperatures. The heating via the resistance heating of the steel strip 2 is particularly useful and easily adjustable. With such a However, the formation of the heater must be the steel strip 2 in a non-conductive material 3 The required according to the high thermal expansion of the steel strip resulting interruptions, corresponding to expansion joints, in the circumferential direction, i.e. in The longitudinal direction of the steel strip 2 is thereby determined by copper loops, not shown bridged.

Die Trennbewegung wird durch Absenken der Grundplatte durchgeführt, so daß der erhitzte Bandstahl entsprechend der Kontur R des Trernischnittes auf den Schaumstoff auftrifft, wobei die Trennbewegung in etwa dem fortschreitenden Schmelzen des Schaumkunststoffes entlang der Schnittkante des Bandstahles 2 entspricht. Hierbei ist die Nutöffnung der Nut 6 größer als die Dicke des eintauchenden Bandstahles 2, so daß das Durchtrennen nach Art eines Schmelzschneidens ohne zusätzliche Sshnittkante oder Gegendruckfläche im Bereich der Nut 6 erfolgt. Um einen besonders sauberen Trennschnitt zu erhalten, wird das Formteil 5 durch bevorzugt abgefederte oder auch pneumatisch zu betätigende Niederhalter 7, 9 während des Austrennens, d.h.The separating movement is carried out by lowering the base plate, so that the heated steel strip according to the contour R of the Trerni cut hits the foam, the separating movement being roughly the progressive Melting of the foam plastic along the cutting edge of the steel strip 2 corresponds. Here, the groove opening of the groove 6 is greater than the thickness of the immersed steel strip 2, so that the severing in the manner of fusion cutting without additional cutting edge or counterpressure surface in the area of the groove 6 takes place. To be particularly clean To obtain a separating cut, the molded part 5 is preferably sprung or also pneumatically operated hold-down devices 7, 9 during cutting, i.e.

Abtrennens des Randes 5a gehalten.Separating the edge 5a held.

Das beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung eignen sich insbesondere zum Austrennen von Formteilen aus weichen, nachgiebigen, elastischen Schaumkunststoffen, wie z.B.The method described and the associated device are suitable especially for cutting out molded parts from soft, flexible, elastic ones Foamed plastics, e.g.

Polyäthylenschaumstoffen oder vernetzten Polyäthylenschaumstoffen.Polyethylene foams or crosslinked polyethylene foams.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Process for cutting out molded parts made of thermoplastic foam plastics from a raw molded part, for example, by cutting off of a sand in which a three-dimensional severing cut with one of the contour of the Trennsclinittes adapted cutting tool is carried out in one stroke, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that a steel strip is used as a cutting tool Electric current with high amperage at low voltage to a temperature is heated from about 200 to 300 ° C and the separation by melting the foam plastic is carried out continuously along the cutting path without counter pressure.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 ffli t a shape that supports the raw molded part and that has an enl; -according to the contour of the separating cut is provided with a circumferential groove and a lifting device for the cutting tool, characterized in that the groove (6) is wider than the steel strip thick and deeper than the distance corresponding to the cutting path of the steel strip is formed and the steel strip heated by means of electric current during the Parting movement dips freely into the groove (6).

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the steel strip in the longitudinal direction to the contour of the dividing line at a distance from the formation of expansion joints is interrupted and the expansion joints are bridged by grinding metal.