用于切割由熱塑性材料制成的管的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于切割由熱塑性材料制成的管(2)的方法，包括以下步驟：在預(yù)定的操作溫度下局部地且沿周向加熱管(2)的軸向部分(3)；以及使用切割工具(4)加工加熱的軸向部分(3)。
【專利說明】用于切割由熱塑性材料制成的管的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于加工由熱塑性材料制成的管的方法和設(shè)備，更具體而言，涉及一種用于切割由熱塑性材料制成的管的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]由熱塑性材料制成的管例如用作剛性管用于衛(wèi)生目的，用于戶外雨水管，用于水分配和排水管。
[0003]在一設(shè)施中，通過擠壓過程而生產(chǎn)由熱塑性材料制成的管，該設(shè)施使用在缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺桿來抽吸呈塑性狀態(tài)的材料通過合適形狀和尺寸的模具。
[0004]管生產(chǎn)設(shè)施被稱作擠出線并且其包括多個(gè)設(shè)備，每個(gè)設(shè)備根據(jù)具體功能而設(shè)計(jì)。
[0005]通常位于擠出線末端處、被稱作“切割刀”的設(shè)備通常存在于這種系統(tǒng)中。
[0006]這種設(shè)備被設(shè)計(jì)用于將管切割為精確和預(yù)定長度的管件。
[0007]這種設(shè)備包括安裝于可移動(dòng)滑架上的切割單元，可移動(dòng)的滑架與管同步并且配備有夾持器件，夾持器件被設(shè)計(jì)成在切割操縱期間與管聯(lián)接。
[0008]參考加工工具相對于管軸線的運(yùn)動(dòng)，存在兩種不同類型的切割刀設(shè)備:剪切切割刀設(shè)備和行星切割刀設(shè)備。
[0009]剪切切割刀機(jī)器的特征在于切割工具的工作運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向垂直于管的軸線，而行星切割刀的特征在于切割工具的工作運(yùn)動(dòng)，該工作運(yùn)動(dòng)具有相對于管的軸線的圓形運(yùn)動(dòng)。
[0010]關(guān)于切割，存在不移除材料的切割技術(shù)和移除材料的切割技術(shù)。
[0011]不移除材料的切割技術(shù)可以僅用于韌性的并且具有有限硬度的材料，即，特征為對動(dòng)態(tài)應(yīng)力具有較高阻力和對切割工具的穿入具有較低阻力的材料。
[0012]具有有限硬度的韌性材料的示例為熱塑性PE、PP和PB。
[0013]更具體而言，這些材料可以利用切割工具進(jìn)行切割，切割工具被設(shè)計(jì)為具有一個(gè)或多個(gè)切割邊緣的刀片或者繞相應(yīng)軸線自由旋轉(zhuǎn)的圓盤形刀片或者鍘斷刀片。
[0014]更具體而言，應(yīng)當(dāng)指出的是，這些切割技術(shù)可以用于具有相對較小壁厚的管；另一方面，對于壁厚度特別大的管而言，這些切割技術(shù)難以執(zhí)行，因?yàn)榍懈罟ぞ?通常呈圓盤形狀)經(jīng)受高應(yīng)力水平，高應(yīng)力水平有利于變形。
[0015]對于具有特別高硬度和易碎型機(jī)械性能的材料而言，上文所提到的不移除材料的切割技術(shù)并不實(shí)用，因?yàn)檫@些技術(shù)將造成管在切割期間損毀(并且可能損壞工具)，并且在任何情況下，切割將是不精確的；在該情況下，使用移除材料的切割技術(shù)來對管進(jìn)行切割。
[0016]用于這些技術(shù)的切割設(shè)備包括金屬圓形鋸，其為帶多個(gè)鋸齒的或者具有研磨性材料的表面涂層。
[0017]應(yīng)當(dāng)指出的是通過移除材料而進(jìn)行的切割生成大量切屑，切屑必須從切割區(qū)立即去除，以避免切割機(jī)和/或其它附近設(shè)備產(chǎn)生故障。
[0018]此外，這些切割對于使用者而言是有害的，并且可能帶有靜電荷，并且粘附到管壁上，使得隨后對管的加工不能實(shí)行。
[0019]對于添加到基體聚合物上特別地富含礦物質(zhì)填料的特定類型的材料，例如由諸如PVC-U、ABS和PMMA的非晶材料制成的管，會(huì)產(chǎn)生灰塵，若不充分從切割區(qū)去除，灰塵會(huì)損壞設(shè)備的機(jī)械部件，并且給操作者帶來危害。
[0020]還應(yīng)當(dāng)指出的是，移除材料的切割技術(shù)生成有害的振動(dòng)，這種不利的振動(dòng)被傳遞到機(jī)器部件。在擠出線中或者還離線地對管進(jìn)行的其它加工為末端斜切。
[0021]在這些加工的下游執(zhí)行這種操作。
[0022]這種加工在管件末端上執(zhí)行，并且通過去除材料而管件末端上形成斜面，以允許與杯或鐘狀物進(jìn)行密封聯(lián)接，即與另一管件的寬末端進(jìn)行密封聯(lián)接。
[0023]應(yīng)當(dāng)指出的是，可以與切割過程同時(shí)或者在切割過程之后進(jìn)行這個(gè)操作。
[0024]鑒于上文的描述，長期以來感覺需要提供一種能加工管(具體而言，用于切割和斜切)而不移除材料(即，不生成切屑和/或灰塵)的方法和設(shè)備。
[0025]甚至更具體而言，特別地感覺到需要一種能對具有特別大壁厚的管和/或特別高硬度和易碎的機(jī)械性能的管進(jìn)行切割和/或斜切的方法和設(shè)備。
[0026]發(fā)明公開
[0027]因此，本發(fā)明的目的在于通過提供一種用于切割管的方法和設(shè)備而滿足上述需要。
[0028]本發(fā)明的另一目的在于允許對由任何類型、厚度和尺寸的熱塑性材料制成的管進(jìn)行切割，獲得聞品質(zhì)的成品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]參考上述目的，在下文的權(quán)利要求中清楚地描述了本發(fā)明的技術(shù)特征并且從下文的詳細(xì)描述，參考附圖，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將顯然，附圖示出了僅以舉例說明的方式提供的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而不限制發(fā)明構(gòu)思的范圍并且在附圖中:
[0030]-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的透視圖；
[0031]-圖2為圖1的設(shè)備的側(cè)視圖；
[0032]-圖3為圖1的設(shè)備的截面圖；
[0033]-圖4A至圖4G示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備的第二實(shí)施例的若干操作步驟；
[0034]-圖5為安裝有根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的、管的擠出線的側(cè)視圖；
[0035]-圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的細(xì)節(jié)的替代實(shí)施例。
[0036]參照附圖，附圖標(biāo)記I表示用于加工根據(jù)本發(fā)明由熱塑性材料制成的管的設(shè)備。
[0037]表述“由熱塑性材料制成的管”用于表示由熱塑性材料制成的任何管，例如由PVC-U、PMMA、ABS (非結(jié)晶熱塑性塑料)、PE、PP和PB (半結(jié)晶熱塑性塑料)等制成的管。

【具體實(shí)施方式】
[0038]根據(jù)本發(fā)明，用于加工由熱塑性材料制成的管2的方法包括以下步驟:
[0039]-a)在預(yù)定操作溫度下局部地并且沿周向加熱管2的局部軸向部分3 ；
[0040]-b)使用工具4加工被加熱的軸向部分3。
[0041]應(yīng)當(dāng)指出的是，在附圖中以斜線示出了局部軸向部分3。
[0042]關(guān)于加熱步驟a)，管2的一部分3沿周向、即在管2的整個(gè)圓周上被加熱。
[0043]這種加熱基本上是局部加熱，因?yàn)檫@并不涉及整個(gè)管而涉及管的一部分。
[0044]更具體而言，應(yīng)當(dāng)指出的是表述“局部軸向部分”表示具有有限的軸向延伸量的一部分(優(yōu)選地小于管的直徑)。
[0045]更具體而言，僅加熱隨后使用工具4執(zhí)行加工的部分3。
[0046]應(yīng)當(dāng)指出的是被加熱的軸向部分3具有根據(jù)管2的(壁)厚度和/或直徑的軸向延伸量。
[0047]更具體而言，根據(jù)此方面，軸向部分3的軸向延伸量與管2的壁厚和/或直徑成比例。
[0048]然而，應(yīng)當(dāng)指出的是太長的切割部3的軸向延伸量會(huì)在隨后的操作中(特別在切割期間)造成管2的不可接受的永久變形。
[0049]參考預(yù)定操作溫度(即，加熱溫度)，注意下文。
[0050]對于非結(jié)晶結(jié)構(gòu)材料(PVC-U、PMMA、ABS)，預(yù)定的加熱溫度取決于材料的所謂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；更具體而言，在步驟a)期間，在高于正被加工的管2的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下執(zhí)行加熱。
[0051]已知熱塑性材料(PVC-U、PMMA, ABS)的特征在于溫度或更通常地在于溫度范圍，所謂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，在此溫度，材料具有復(fù)雜的粘塑性機(jī)械性能，即，其傾向于“軟化”。
[0052]舉例而言，具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的某些熱塑性材料的典型玻璃化轉(zhuǎn)變溫度如下示出:
[0053]-PVC-U Tg = 75 0C -80 °C ；
[0054]-PMMA Tg = 105°C -120°C ；
[0055]-ABS Tg = 95°C -105°C.
[0056]參照由半結(jié)晶熱塑性材料制成的管，預(yù)定的加熱溫度小于(通常接近)管2的材料的熔化溫度:這些材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度接近或甚至小于0°，并且在環(huán)境溫度下，這些材料已經(jīng)處于高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
[0057]舉例而言，PP的熔化溫度為160°并且對于這種材料可能的預(yù)定加熱溫度可以是140。。。
[0058]在切割帶中局部進(jìn)行的加熱過程必須在不損壞、不熔化或不燃燒材料的情況下發(fā)生。
[0059]優(yōu)選地，加熱步驟包括在管2的軸向部分3的方向上發(fā)射電磁波的步驟。
[0060]優(yōu)選地，電磁波沿周向、即沿管的整個(gè)圓周發(fā)射。
[0061]應(yīng)當(dāng)指出的是，表述“沿周向發(fā)射”表示波沿環(huán)形方向發(fā)射以截取管的部分3的外表面，并且從這里朝向管的部分3的內(nèi)層傳播。
[0062]因此，優(yōu)選地，管的部分3由入射于管的部分3的外表面上的電磁波加熱。
[0063]應(yīng)當(dāng)指出的是電磁波穿過管2的壁傳播，以在極短的時(shí)間加熱管2的整個(gè)部分3。
[0064]優(yōu)選地，以等距間隔開的方式沿著管的整個(gè)圓周發(fā)射電磁波。
[0065]發(fā)射主要在0.8至4微米范圍內(nèi)的電磁波。
[0066]應(yīng)當(dāng)指出的是，優(yōu)選地，加熱步驟包括沿管2的軸向部分3的方向反射所發(fā)射的電磁波的步驟。
[0067]換言之，由源發(fā)射的電磁波的一部分指向管2的部分3，而另一部分通過一次或多次反射而朝向管2的部分3改向。
[0068]這種反射由反射器件8實(shí)現(xiàn)，反射器件8在下文中更詳細(xì)描述。
[0069]根據(jù)另一方面，加熱步驟優(yōu)選地包括測量管2的部分3的溫度，以根據(jù)測量的溫度來控制加熱。
[0070]換言之，根據(jù)此方面，管2的部分3的溫度以將其變?yōu)轭A(yù)定(或操作)溫度的方式來進(jìn)行測量。
[0071]應(yīng)當(dāng)指出的是，優(yōu)選地，溫度測量由傳感器13執(zhí)行，更優(yōu)選地，測量由非接觸型傳感器13 (優(yōu)選地，光學(xué)高溫計(jì))執(zhí)行。
[0072]參照上述用于加工管2的熱部分3的步驟b)，應(yīng)當(dāng)指出的是，這種類型的加工過可以包括切割(操作bl)或?qū)?的末端進(jìn)行斜切(操作b2)。
[0073]應(yīng)當(dāng)指出的是下文說明也描述了用于單獨(dú)地執(zhí)行斜切操作b2的方法和相關(guān)設(shè)備:這種方法和設(shè)備屬于由本發(fā)明僅結(jié)合被設(shè)計(jì)用于操作bl的方法和相關(guān)切割設(shè)備而提供的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0074]參照切割操作bl，根據(jù)本方法，在以預(yù)定溫度加熱管2的部分3之后，使用工具4在加熱的部分3處執(zhí)行切割。
[0075]應(yīng)當(dāng)指出的是，對于切割操作而言，加熱的部分3優(yōu)選地具有小于管2的直徑(更優(yōu)選地，小于半徑)的軸向延伸量，而對于斜切管的末端的操作而言，加熱的部分3的軸向延伸量優(yōu)選地小于管2的直徑(更優(yōu)選地小于半徑)并且大于斜面(優(yōu)選地為斜面的軸向延伸量的至少二倍)的軸向延伸量。
[0076]應(yīng)當(dāng)指出的是切割工具4優(yōu)選地為刀具。
[0077]替代地,工具4的類型為鍘斷工具(guillotine tool)。
[0078]應(yīng)當(dāng)指出的是工具4具有刀片。
[0079]參考刀具的工作運(yùn)動(dòng)，設(shè)備I被配置成使得工具4以運(yùn)動(dòng)方向垂直于管2的軸線(為管2的軸線的徑向)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使得工具4相對于管2的軸線進(jìn)行圓形運(yùn)動(dòng)。
[0080]換言之，切割工具4具有在徑向方向上下沉(到管的厚度內(nèi)部)和繞管2的軸線X旋轉(zhuǎn)的組合運(yùn)動(dòng)。
[0081]經(jīng)受這種類型的組合運(yùn)動(dòng)的切割工具4在空間上描述了繞管2軸線的基本上螺旋形運(yùn)動(dòng)。
[0082]因此，更一般而言，工具4為切割工具，其被配置用于在加熱的部分3處切割管2 ( S卩，分離材料而不用去除切屑)。
[0083]應(yīng)當(dāng)指出的是根據(jù)本發(fā)明，(在高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下)預(yù)先加熱地在管2的部分3處切割允許以特別整潔并且精確的方式來切割管2，而不會(huì)生成切割缺點(diǎn)(變形、較大表面不規(guī)則性和缺陷等)并且不用去除材料。
[0084]這個(gè)切割過程的優(yōu)點(diǎn)在于避免了產(chǎn)生廢料或灰塵，因?yàn)橥ㄟ^分離材料而不用去除材料來進(jìn)行切割。
[0085]這種用于加工管的過程克服了與產(chǎn)生浪費(fèi)或灰塵有關(guān)的所有上文提到的缺點(diǎn)，這是因?yàn)樵诓蝗コ牧系那闆r下進(jìn)行切割。
[0086]這個(gè)過程有利地適用于具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的熱塑性材料以及半結(jié)晶的熱塑性材料。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容的管切割過程的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0088]-在其內(nèi)進(jìn)行切割的管的表面的優(yōu)良品質(zhì)(因?yàn)椴淮嬖诿黠@的表面缺陷)；
[0089]-為切割運(yùn)動(dòng)而提供的致動(dòng)器所需的低輸出，
[0090]-減小工具磨損率。
[0091]圖4A至圖4F示出了關(guān)于管2的部分3上的斜切(操作2)的操作順序。
[0092]應(yīng)當(dāng)指出的是，如果加工步驟是對管2的部分3進(jìn)行斜切操作(操作b2)，根據(jù)第一實(shí)施例的工具4包括沖頭14和外母環(huán)15，它們協(xié)同作用以對管的預(yù)先已加熱的部分3的末端進(jìn)行斜切(步驟a)。
[0093]在管的內(nèi)徑上校準(zhǔn)沖頭14，并且將沖頭配置成插入于管內(nèi)部。
[0094]另一方面，外母環(huán)14被成形為用于使管2的末端朝向管的軸線X(在徑向上)變形。
[0095]應(yīng)當(dāng)指出的是在此方面，外母環(huán)14包括圓錐形端部19，該圓錐形端部19被配置成如在下文中更詳細(xì)描述那樣使管2的末端(沿徑向)變平。
[0096]根據(jù)此實(shí)施例，該設(shè)備I優(yōu)選地還包括前凸緣16，前凸緣16被配置成在斜切管2末端的操作期間限定軸向止擋件。
[0097]用于斜切管2末端的操作包括在該末端處減小管2厚度，以在管2末端處形成斜面。
[0098]下文是設(shè)備I的斜切操作(操作b2)的優(yōu)選的、非限制性示例的描述。
[0099]應(yīng)當(dāng)指出的是，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，操作包括將沖頭14插入于管2內(nèi)部(圖4B至圖4C)。
[0100]在插入沖頭14之后，母環(huán)15被定位成在內(nèi)部容納管2的末端。
[0101]使前凸緣16靠近管2的末端(離該末端一預(yù)定距離)運(yùn)動(dòng)(圖4d)。
[0102]應(yīng)當(dāng)指出的是，隨后(圖4e)從管2取出沖頭14 ;在從管2取出沖頭14期間，管2末端的材料的一部分由環(huán)15和沖頭14的組合作用而擠壓于母環(huán)15與沖頭14之間，以此方式，在管2上形成斜面。
[0103]應(yīng)當(dāng)指出的是在用于形成斜面的操作期間，管2的末端伸長，這使管2延伸直到與前凸緣16接觸。
[0104]因此，在使用中前凸緣16可限制管2的伸長。
[0105]還應(yīng)當(dāng)指出的是在管2的外表面上形成斜面。
[0106]還應(yīng)當(dāng)指出的是設(shè)備I設(shè)有夾具20，夾具20被配置成在對末端進(jìn)行斜切的操作期間鎖定管2。
[0107]應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖示示例中，環(huán)15基本上為管狀的，根據(jù)圖6所示的替代實(shí)施例，環(huán)15被一個(gè)或或多個(gè)壓頭單元21替換，壓頭單元21被配置成作用于管2的圓周的一部分上。
[0108]優(yōu)選地，該設(shè)備I包括三個(gè)角度偏移的壓頭單元21。
[0109]為了斜切管2的末端，此替代實(shí)施例包括在插入沖頭14并且如上文所描述那樣定位了前凸緣之后相對于壓頭單元21轉(zhuǎn)動(dòng)該管2。
[0110]因此，該設(shè)備I被配置成允許壓頭單元21 (或更一般而言，多個(gè)壓頭單元21)相對于管2進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。
[0111]優(yōu)選地，壓頭單元21關(guān)于管2的軸線X旋轉(zhuǎn)，以在管2的末端部分3的整個(gè)圓周上形成斜面。
[0112]應(yīng)當(dāng)指出的是更一般而言，壓頭單元21或母環(huán)15與沖頭14組合地限定沿與管2的末端為徑向的方向變平的器件。
[0113]還應(yīng)當(dāng)指出的是，壓頭單元21或母環(huán)15更一般地限定接觸器件，接觸器件被配置成與沖頭14協(xié)同操作以使管的末端變平以形成斜面。
[0114]應(yīng)當(dāng)指出的是通過使加熱之后處于“軟化”狀態(tài)的材料塑性變形而實(shí)現(xiàn)斜切:因此，有利地，并不生成廢料和灰塵，并且克服了所有上文所提到的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
[0115]因此，上文所提到的斜切是在之前被加熱的管3的末端部分上執(zhí)行的塑性變形操作。
[0116]應(yīng)當(dāng)指出的是，根據(jù)本發(fā)明，塑性變形步驟包括用于將沖頭14插入管的末端部分3內(nèi)的步驟和在沖頭14與在外部接觸管2的末端部分3的接觸元件15、21之間使管2的末端部分變平的步驟。
[0117]在下文中參考圖1至圖3描述了設(shè)備I的第一實(shí)施例。
[0118]應(yīng)當(dāng)指出的是該設(shè)備配備用于切割管2的工具4以便執(zhí)行切割管2的操作bl ;然而，應(yīng)當(dāng)指出的是根據(jù)本發(fā)明，作為切割工具4的替代，該設(shè)備I可以包括用于執(zhí)行斜切操作b2的斜切工具4。
[0119]因此，參考用于加熱設(shè)備I的管2的部分3的器件5的描述也適用于具有切割工具4的設(shè)備I和具有斜切工具4的設(shè)備I。
[0120]設(shè)備I可以安裝于擠出線L中(此擠出線的示例在圖5中示出)，以切割或斜切管
Δι O
[0121]替代地，設(shè)備I可以安裝于擠出線L外，用于對管2段進(jìn)行操作。
[0122]用于加工由熱塑性材料制成的管2的設(shè)備I組合地包括:
[0123]-加熱器件5，其被設(shè)計(jì)在預(yù)定溫度下加熱管2的軸向部分3；
[0124]-工具4，其用于加工管2的被加熱的軸向部分3。
[0125]工具4和加熱器件5優(yōu)選地固定到相同的支承滑架18，將支承滑架配置成可沿管2的軸向延伸方向在軸向上移動(dòng)。
[0126]以此方式，滑架18可以遵循從擠出線出來的管2( S卩，以與其相同的速度移動(dòng))，以便對沿該線移動(dòng)的管進(jìn)行加工和加熱。
[0127]應(yīng)當(dāng)指出的是，在滑架18上能識別用于支承加熱器件的單元17，加熱平面R和兩個(gè)加工平面T和S (分別在這些平面執(zhí)行切割和斜切)。
[0128]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，加熱器件5包括用于發(fā)射電磁波的至少一個(gè)裝置6。
[0129]優(yōu)選地，該裝置6設(shè)計(jì)成發(fā)射主要在0.8至4微米范圍內(nèi)的電磁波(對應(yīng)于紅外范圍)。
[0130]應(yīng)當(dāng)指出的是，如圖1和圖3所示，發(fā)射裝置6被配置成在管2的軸向部分3的方向上沿周向發(fā)射電磁波:以此方式，以簡單的方式加熱管2的整個(gè)部分3，而無須運(yùn)動(dòng)器件(即，管的部分3在整個(gè)圓周上被加熱)。
[0131]裝置6包括至少一個(gè)鎢絲輻射裝置7a, 7b。
[0132]在附圖所示的實(shí)施例中，該裝置6包括一對熱絲輻射裝置，其單獨(dú)地被標(biāo)記為7a和7b ο
[0133]應(yīng)當(dāng)指出的是每個(gè)輻射裝置7a和7b分別包括纏繞成環(huán)的鎢絲，其具備第一端和
A-Ap ~.上山弟一觸。
[0134]優(yōu)選地，輻射裝置7a和7b角度偏移地定位，以補(bǔ)償每個(gè)輻射裝置的任何角度發(fā)射不規(guī)則性(例如，在設(shè)有電源連接器23的輻射裝置環(huán)的部分處可能存在不規(guī)則性)。
[0135]應(yīng)當(dāng)指出的是設(shè)備I包括用于反射電磁波的另一器件8，其被設(shè)計(jì)成反射由裝置6發(fā)射的電磁波并且將它們引向管2的部分3。
[0136]因此，反射器件8包括設(shè)計(jì)成反射(借助一次或多次相繼的反射)由裝置6發(fā)射的電磁波并且將它們引向管2的部分3的一個(gè)或多個(gè)表面。
[0137]以此方式，有利地，由該裝置6發(fā)射的大部分能量轉(zhuǎn)移到管2的部分3，以有助于對管的加熱。
[0138]優(yōu)選地，反射器件8包括環(huán)形屏，其與每個(gè)熱絲輻射裝置(7a，7b)相關(guān)聯(lián)，以將由裝置6發(fā)射的波遠(yuǎn)離管2朝向管2導(dǎo)向。
[0139]因此，應(yīng)當(dāng)指出的是，環(huán)形屏定位于每個(gè)絲7a、7b處。
[0140]優(yōu)選地，環(huán)形屏包括金屬材料；甚至更優(yōu)選地，其包括鍍金涂層。
[0141]根據(jù)圖示示例，反射器件8包括一對反射器9，這對反射器9定位在用于接納管2的內(nèi)部開口 31的相對兩側(cè)并且限定該開口 31。
[0142]反射器9被單獨(dú)地標(biāo)記為9a和9b。
[0143]優(yōu)選地，反射器9包括具有基本上平滑的規(guī)則表面的鏡面。
[0144]每個(gè)反射器9a和9b為環(huán)形。
[0145]用于接納管的開口 31為環(huán)的內(nèi)開口，使管穿過該內(nèi)開口。
[0146]更具體而言，應(yīng)當(dāng)指出的是在圖1和圖3所示的實(shí)施例中，反射器9a和9b相對于管2的軸線X定位成直角。
[0147]根據(jù)另一方面，該設(shè)備I包括用于屏篩所述電磁波的器件11，其設(shè)計(jì)成允許波在管2的軸向部分3的方向上傳送，并且防止傳送到管2的不同于軸向部分3的部分。
[0148]換言之，屏篩器件11限定了用于傳送輻射的區(qū)域(軸向)和用于停止傳送輻射的區(qū)域(軸向):這允許加熱管2的局部并且有限的部分，以使隨后執(zhí)行的操作(切割、斜切)獲得的最佳結(jié)果。
[0149]在圖1-3所示的實(shí)施例中，屏篩器件11包括沿軸向延伸、設(shè)計(jì)成定位于管2外的管狀篩12。
[0150]管狀篩12設(shè)有周向開口 10 (或加熱窗10)以允許朝向管2的軸向部分傳送電磁波。
[0151]應(yīng)當(dāng)指出的是，管狀篩12優(yōu)選地包括結(jié)合在一起以限定篩12的兩個(gè)部分12a和13b。
[0152]因此，應(yīng)當(dāng)指出的是電磁波僅通過周向開口 10傳送到部分3;電磁波被阻擋于管狀篩12的表面處。
[0153]應(yīng)當(dāng)指出的是，反射器9a和％、管狀篩和裝置6 —起限定加熱單元17，加熱單元17被配置成將大量能量轉(zhuǎn)移到管2的預(yù)定軸向部分3。
[0154]應(yīng)當(dāng)指出的是加熱窗10的寬度決定了被加熱的管的軸向延伸部3。
[0155]根據(jù)另一方面，該設(shè)備I還包括:傳感器13，傳感器13被設(shè)計(jì)成在管3的軸向部分3處測量管2表面的溫度；以及用于控制加熱器件5的器件，其設(shè)計(jì)成根據(jù)測量的溫度來控制加熱器件5。
[0156]優(yōu)選地，傳感器13為光學(xué)型，甚至更優(yōu)選地，其為光測高溫計(jì)。
[0157]應(yīng)當(dāng)指出的是，根據(jù)本發(fā)明，反射器9a、9b和管狀篩12的部分12a和12b在正被加工的管的尺寸變化時(shí)而變化。
[0158]參考設(shè)備I在擠出線L中切割(操作bl)期間操作，應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)其內(nèi)進(jìn)行切害I]的管2的截面靠近加熱窗10時(shí)，滑架18隨著管2移動(dòng)并且同步(即，以與管2相同的速度運(yùn)動(dòng))，以使得加熱窗10保持在所希望的切割截面上處于中心。
[0159]在此條件下，致動(dòng)輻射裝置7a和7b并且保持接通持續(xù)使管2的部分3到達(dá)預(yù)定加熱溫度所需的時(shí)間。
[0160]優(yōu)選地，管2保持在預(yù)定加熱溫度下持續(xù)一段預(yù)定時(shí)間(該預(yù)定時(shí)間可以根據(jù)管厚度、直徑和材料)。
[0161]隨后，滑架18的運(yùn)動(dòng)反向并且切割工具4被定位于加熱部分3上。
[0162]此時(shí)，滑架18再次與管2同步，并且致動(dòng)用于鎖定管2的器件。
[0163]用于鎖定管的器件與滑架18是一體的并且形成設(shè)備I的一部分。
[0164]在此時(shí)，切割工具4切割之前加熱的管2的部分3。
[0165]在完成了切割操作之后，工具4與管2脫開，用于鎖定管2的器件與管2分開，并且為新的切割循環(huán)設(shè)置設(shè)備I。
[0166]這種切割方法，所謂的“在運(yùn)作中(on the fly) ”技術(shù)，描述于專利文獻(xiàn)EP0129515 中。
[0167]應(yīng)當(dāng)指出的是，為了補(bǔ)償鎢絲的加熱瞬態(tài)(其必須達(dá)到大約2000°C的溫度)，輻射裝置7a和7b應(yīng)預(yù)先接通。
[0168]應(yīng)當(dāng)指出的是，如上文所描述，設(shè)備I包括命令和控制單元，命令和控制單元被配置成使滑架18的運(yùn)動(dòng)與管2的前進(jìn)同步。
[0169]本發(fā)明還限定用于加工由熱塑性材料制成的管的機(jī)械，該機(jī)械包括用于擠壓管5的線L(在圖5中示出)和定位于線L上以對擠出管2執(zhí)行切割和/或斜切操作的設(shè)備I。
[0170]應(yīng)當(dāng)指出的是根據(jù)本發(fā)明的加工方法是無須去除切屑的方法。
[0171]應(yīng)了解所描述的本發(fā)明易于具有工業(yè)應(yīng)用并且可以以多種方式修改和調(diào)適，而不偏離發(fā)明構(gòu)思的范圍。此外，由技術(shù)上等效的元件替代本發(fā)明的所有細(xì)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于切割由熱塑性材料制成的管(2)的方法，其特征在于，所述方法組合地包括以下步驟: -在預(yù)定的操作溫度下局部地且沿周向加熱所述管(2)的局部軸向部分(3)； -使用切割工具(4)、不去除切屑地切割加熱的軸向部分(3)，以獲得各管件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加熱步驟包括在所述管(2)的所述軸向部分⑶的方向上沿周向發(fā)射電磁波的步驟。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述電磁波主要在0.8-4微米的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述加熱步驟包括使所述電磁波的至少一部分反射以將所述電磁波的所述部分輸送到所述管(2)的軸向部分(3)的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述熱塑性材料為具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的材料，其特征在于，所述預(yù)定的操作溫度大于所述管(2)的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述熱塑性材料為半結(jié)晶材料，其特征在于，所述預(yù)定的操作溫度接近于并且小于所述管(2)的材料的熔化溫度。
7.一種用于切割由熱塑性材料制成的管的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備組合地包括: -加熱器件(5)，將所述加熱器件配置成在預(yù)定的操作溫度下沿周向加熱所述管(2)的局部軸向部分⑶； -至少一個(gè)工具(4)，用以切割所述管(2)的加熱的軸向部分(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述切割工具(4)具有刀片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述切割工具(4)為刀具，并且被配置成使得工具(4)具有繞所述管(2)的軸線(X)轉(zhuǎn)動(dòng)與相對于所述管(2)的軸線徑向移位的組合運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱器件(5)包括用于發(fā)射電磁波的至少一個(gè)裝置(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備(1)，其特征在于，所述裝置(6)被配置成發(fā)射主要在0.8至4微米范圍內(nèi)的電磁波。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述裝置(6)包括至少一個(gè)鎢絲輻射裝置(7a，7b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)，其特征在于還包括: -用于反射電磁波的反射器件(8)，將所述反射器件配置成在所述管(2)的環(huán)形部分(3)的方向上反射由所述裝置(6)發(fā)射的所述電磁波的至少一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述反射器件(8)包括一對具有環(huán)形延伸部的反射器(9a，9b)，將所述反射器定位成面向所述發(fā)射裝置￠)的相對兩側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)，其特征在于還包括: -屏篩器件(11)，以屏篩所述電磁波，將所述屏篩器件配置成允許所述波在所述管(2)的所述軸向部分(3)的方向上傳送，并且防止傳送到所述管(2)的不同于所述軸向部分(3)的部分。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述屏篩器件(11)包括軸向延伸的管狀篩(12)，將所述管狀篩配置成定位于所述管(2)外，并且設(shè)有周向開口(10)，以允許所述電磁波僅傳送到所述管(2)的所述軸向部分(3)。
17.根據(jù)權(quán)利要求7至16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)，其特征在于，所述設(shè)備(I)包括:傳感器(13)，將所述傳感器配置成在所述管(2)的所述軸向部分(3)處測量所述管(2)的表面的溫度；以及用于控制所述加熱器件的器件，將所述用于控制所述加熱器件的器件配置成根據(jù)所述測量的溫度來控制所述加熱器件(5)。
18.一種用于加工由熱塑性材料制成的管(2)的設(shè)施，所述設(shè)施包括用于擠出所述管(2)的線(L)和定位于所述線(L)處、用于對擠出的管(2)執(zhí)行切割操作的、根據(jù)權(quán)利要求7至17中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)。
【文檔編號】B26D7/10GK104203510SQ201280071692
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】G·塔巴內(nèi)里, M·古米內(nèi)里 申請人:?？ü煞莨?br>