專利名稱：用于以機械－熱方式分離不同材料的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權利要求1和6所述的方法和裝置，用于通過同時加熱和壓縮對不同材料如紗線、平幅織物、塑料膜進行機械-熱方式分離。
現(xiàn)有技術公開了一些方法和裝置。它們不僅用間接加熱的固定或轉(zhuǎn)動的刀具、還用直接加熱的通電刀具或鋼絲弓(Drahtbügel)擠壓一相對面，由此熔化和分離連續(xù)的材料。
DE4011293A1公開了一種對平幅織物進行熱分離的裝置，其中，一個加熱的平頂鋼絲弓作用在平幅織物上，且在機械和熱力的共同作用下將它們分離開來，并焊接分離邊緣。
DE3027440A1公開了一種織物標簽的分離裝置，其由一可加熱刀和一壓板組成，該裝置沿逆著刀的一分離邊緣的方向壓靠在標簽帶上。
DE2214554公開了一種切割帶子的裝置，其中設置有一個切割刀具，其具有多個并置的切割刀，它們對一個加熱的刀接觸輥(Messerkontaktwalze)施壓。在這樣的情況下，織物門幅(Gewebebahn)僅處于與該刀接觸輥相接觸的區(qū)域中，其中未加熱的切割刀具壓在該刀接觸輥上。
DE2502724公開了分離標簽帶的刀口的溫度必須保持高于標簽帶的熔化溫度，而與刀口相對的板的溫度則要遠低于該溫度。
DE19536963A1和19604735A1公開了一種用寬幅生產(chǎn)織物帶的裝置，其中設有一組熔化切割器，它們是由兩個相互作用力的部件組成的，其中一個部件要被加熱。寬幅從相互接觸的切割環(huán)之間拉出。為了使織物帶上有一較軟的熔化邊緣，設置有一個墊板，它在熔化面的區(qū)域中與寬幅的平面發(fā)生擠壓。
EP0549748B1公開了一種熱切割方法，其中，將熱切割絲的活動部分設置在與織物幅運動方向垂直的方向上，并與導向面呈一0°到90°間的傾斜角，從而形成一斜面，將熔化料的一部分歸入一下腳料帶(Verschnittabfallstreifen)，其中，熔化邊緣位于織物幅的背面上。
這些已知方法和裝置的缺陷在于，在操作方法中，總是加熱整個分離裝置，且分離裝置的溫度越接近接觸或分離點就越低。如果機械壓縮材料并在某一點上快速達到或略微超出材料的熔化溫度，以使邊緣在該狀態(tài)下固定下來，就可獲得最佳的邊緣質(zhì)量。由于傳統(tǒng)分離裝置的溫度較高，一旦它與材料相接觸，熔化過程便立即開始，從而無法實現(xiàn)機械壓縮。另外，隨著切削要求的提高，例如在高速切削時，能量需求量也過多地增長，從而保證為分離點提供所需的熱流。在分離最薄材料、需要最少能量的情況下，也總是使整個分離裝置達到所需的熔化或分離溫度。在某些應用情況下，分離只是切割的另一優(yōu)選方案，也就無需熔化邊緣。為此，分離裝置應盡可能地薄，但在傳統(tǒng)方法中，由于在同時保持機械穩(wěn)定時需要一定量的熱流，從而限制了這一點。
本發(fā)明的任務在于提供一種上述類型的方法和裝置，利用該方法和裝置，克服了現(xiàn)有技術的缺陷，并在消耗能量最少的情況下利用可在較寬范圍內(nèi)變化的升溫和機械壓縮的組合實現(xiàn)對各種材料的分離。
該任務是由一種如權利要求1和6特征所述的方法和裝置實現(xiàn)的。根據(jù)該通過加熱并同時壓縮材料來對不同材料如平幅織物、紗線、塑料膜進行機械-熱方式分離的方法，將材料引導穿過一間隙，該間隙形成在一刀具和與該刀具點狀接觸的相對面之間，一股可調(diào)節(jié)電流這樣流經(jīng)該接觸點，即，在接觸點區(qū)域內(nèi)形成一個與材料密度相適應的溫度分布圖，不管刀具和相對面的形狀和直至接觸點的橫截面如何，刀具和相對面的溫度都沿材料的輸送方向上升到相同的最大值，接觸點以限定的方式被加熱。
使人工控制或自動調(diào)節(jié)的電流流經(jīng)接觸點并加熱接觸點。通過刀具和相對面的幾何形狀以及它們的材料特性(導熱性、導電性、材料合成、涂布、表面處理等)，能在很大程度上對所希望獲得的溫度分布圖和機械性能(壓縮、摩擦、擠壓等)產(chǎn)生影響。
有利的是，工作時電壓很小≤1伏，電流強度由中至強均可，這樣，導電性適中及良好的材料都可以作為選擇對象。
在借助于刀具和相對面對不同材料如平幅織物、紗線、塑料膜進行機械-熱方式分離的裝置中，這樣相對于相對面設置該刀具，即，形成一個具有點狀接觸點的楔形間隙，材料通過該間隙導入，該刀具和相對面與一可調(diào)節(jié)電路這樣連接，即，使可調(diào)節(jié)電流流經(jīng)該接觸點?？墒沟毒吆拖鄬γ婢潭ǎ部墒蛊渲兄晦D(zhuǎn)動或振動，或使兩者都轉(zhuǎn)動或振動。在轉(zhuǎn)動式的構型中，如果保證二者總保持接觸，就可例如使用輪廓突出的刀具(鋸齒形)或能鉆孔的刀具。
因為總是接觸點的溫度最高，所以可在接觸點上安置一個與之直接接觸或不接觸的溫度傳感器，從而使再調(diào)整時間達到最短。
流經(jīng)接觸點的電流同時還可用作故障信號。任何一次電流中斷，即使時間非常短，都必然會導致一次材料不分離。
在必要或者要求的情況下，尤其可以采用只切割一個加熱點的方法來使材料獲得一較軟的分離邊緣，這樣，會在分離點處產(chǎn)生熱量，而材料的溫度在分離之前仍低于熔化點。
在從屬權利要求書對本發(fā)明適當?shù)臉嬓妥髁岁U述。
下面將在一實施例中對本發(fā)明的一個用于分離聚酯材料的裝置作出詳細說明。其中

圖1示出了本發(fā)明裝置的示意圖；圖2示出了采用現(xiàn)有技術裝置時分離點上溫度分布圖的示意圖；圖3示出了采用本發(fā)明方法時分離點上(在接觸點范圍內(nèi))溫度分布圖的示意圖。
如圖1所示，按照本發(fā)明的用于機械-熱方式分離不同材料的裝置基本上由刀具2和相對面3組成。刀具2和相對面3被這樣相互定位，即，其間設置有一個具有點狀接觸點5的楔形間隙4，材料1(圖2、3)便從該間隙通過。
刀具2和相對面3由可調(diào)節(jié)電路6連接在一起，接觸點5通過該電路被可調(diào)節(jié)地加熱。
為調(diào)節(jié)接觸點5的溫度，在接觸點5上安裝了一溫度傳感器7，該溫度傳感器在與接觸點直接接觸或無接觸的情況下都能測量溫度。
為獲取故障信號，在導進或?qū)С鼋佑|點5的電路中設置了一電流探測器8。
刀具2和相對面3可具有不同的幾何形狀。
為闡述本發(fā)明的方法，圖2和圖3對比示出了在使用現(xiàn)有方法和裝置(圖2)和本發(fā)明方法和裝置(圖3)時分離點或接觸點5的溫度分布圖。
選用同樣大小和幾何形狀的分離裝置(刀具2)來做直接對比。由此例如分離可壓縮的聚酯材料。材料1的熔點10為260℃。
在圖2所示的常規(guī)方法中，當材料1的第一纖維與通電的分離弓2一有接觸時，熔化過程便開始，因為按原則分離弓2的溫度必須遠遠高于材料1的熔化溫度10。出于該原因，也不可能實現(xiàn)機械壓縮，并且，在讓材料1擠過弓2的過程中，會產(chǎn)生輕微的凸起。因為隨后會由分離弓2供熱，并通過直至相對面3的接觸點5將熱量釋放給材料1，所以弓2在具有相對面3的接觸點5處具有最低溫度，但它仍然必須高于材料1的熔化溫度10，從而可靠地將其分離。隨著材料的速度越來越快(材料沿箭頭方向輸送)，溫差也越來越大，因為在未發(fā)生材料接觸的弓段上，只有很少的熱能被釋放出去。
相比之下，在如圖3所示的本發(fā)明的方法中，熔化溫度10沒有超出那么多，而且超出的時間也沒有那么長。在塑化區(qū)12中，材料可被機械壓縮，這種壓縮可抵消材料在熔化區(qū)13中受到的擠壓，也可避免凸起的形成。隨著材料的輸送速度越來越快(如箭頭所示的輸送方向)，新產(chǎn)生的熱能便通過接觸點5被傳到熔化區(qū)13，并被材料1吸收。通過接觸點5上的溫控，可以確保僅輸送能維持溫度級所必需的能量。
根據(jù)該方法的一優(yōu)選實施方式，刀具2和/或相對面3為達到最高溫度在接觸點5的區(qū)域中在一中間溫度級上預熱?；鶞蕼囟瓤梢岳鐬椴牧?熔化溫度的80％，這樣在接觸點5中就只需要相對于基準溫度引入切割/熔化所需的熱能差。
從所要加工的材料密度和所要采用的材料1的進給速度來看，將對刀具2和/或者相對面3進行的常規(guī)加熱(基準溫度)與根據(jù)本方法在接觸點5中進行的加熱結(jié)合起來能擴大該方法的使用范圍。
若對基本不能被壓縮的材料使用本發(fā)明的方法，應該注意，為了避免形成過大的凸起，需要對刀具2的厚度作相應的改變或使它最小化。
若要對邊緣進行較強的熔化，可通過刀具2或相對面3采取相應的幾何形狀來實現(xiàn)。
本發(fā)明的方法還保證了其他有利的應用。
可以這樣構造相對面3，即，使其在受熱時通過接觸點5將來自于反面的巨大能量引入材料1中。
如不希望對邊緣進行熔化，在熔化時常進行一定程度的硬化。這樣在溫度低于熔化溫度時，在接觸點5就能通過加強的機械擠壓而實現(xiàn)邊緣的塑化性壓縮。這樣，對具有非熱塑性組分的部分也可進行分離。
尤其有利的是，采用該方法可分離下列材料—很薄的熱塑性材料，因為其熱能最?。弧〉闹梁穸冗m中的熱塑性材料，其在邊緣未壓縮的情況下也容易被焊接；—較厚的可壓縮熱塑性材料；—適于擠壓切削的材料，其在受熱時切削力會減小和/或邊緣可被焊接。
附圖標記一覽表1材料2刀具3相對面4楔形間隙5接觸點6電路7溫度傳感器8電流探測器9刀具的溫度曲線10材料的熔化溫度11壓縮區(qū)域12塑化區(qū)域13熔化區(qū)域14材料的溫度曲線
權利要求
1.一種通過加熱并同時壓縮材料來對不同材料如平幅織物、紗線、塑料膜進行機械-熱方式分離的方法，其中，材料通過連接在一端的一間隙被引向輸送方向，該間隙形成在一刀具和在一點處與該刀具相接觸的相對面之間，使可調(diào)節(jié)電流這樣流經(jīng)該接觸點，即，在接觸點區(qū)域內(nèi)形成一個與材料密度相適應的溫度分布圖，不管刀具和相對面的形狀和直至接觸點的橫截面如何，刀具和相對面的溫度都沿材料的輸送方向上升到相同的最大值。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述間隙為楔形，且刀具和/或相對面是以固定和/或轉(zhuǎn)動和/或振動的形式構造的。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在接觸點上裝有一個與之直接接觸或不接觸的溫度傳感器，用來縮短再調(diào)整時間。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述刀具和/或相對面在一基準溫度預熱，該基準溫度與在接觸點實現(xiàn)最大值的溫度有關。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過接觸點的電流被用作故障信號。
6.借助于刀具(2)和相對面(3)對不同材料如平幅織物、紗線、塑料膜進行機械-熱方式分離的裝置，其中，這樣相對于相對面(3)設置該刀具(2)，即，形成一個通過一接觸點(5)連接在一端上的楔形間隙(4)，材料(1)通過該間隙導入，該刀具(2)和相對面(3)與一可調(diào)節(jié)電路(6)這樣連接，即，使可調(diào)節(jié)電流流經(jīng)該接觸點(5)。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，為了獲取故障信號和/或調(diào)節(jié)接觸點(5)的溫度，在導進或?qū)С鼋佑|點(5)的電路中設置一電流探測器(8)，而在接觸點(5)上設置一溫度傳感器(7)。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，刀具(2)和相對面(3)在幾何形狀、材料性能以及表面處理上都相互一致，以便在接觸點(5)的區(qū)域內(nèi)獲得理想的溫度分布圖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過加熱且同時壓縮材料，來對不同的材料如平幅織物、紗線以及塑料膜進行機械－熱方式分離的方法和裝置。通過一間隙饋送材料，該間隙形成在一刀具(2)和與該刀具點狀接觸的相對面(3)之間，其中，可調(diào)節(jié)電流這樣流經(jīng)該接觸點(5)，即，使得在接觸點(5)的區(qū)域內(nèi)形成一個與材料密度相適應的溫度分布圖(14)，不管刀具(2)和相對面(3)形狀和直至接觸點的橫截面如何，刀具(2)和相對面(3)的溫度都沿材料(1)的輸送方向上升到相同的最大值，接觸點以限定的方式被加熱。
文檔編號B29C65/74GK1440476SQ01812331
公開日2003年9月3日 申請日期2001年5月2日 優(yōu)先權日2000年5月4日
發(fā)明者弗蘭克·埃爾納, 羅斯維塔·莫勒 申請人:弗蘭克·埃爾納