[发明专利]用于切割热塑性材料管的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于切割热塑性材料诸如聚乙烯或无规聚丙烯(半结晶热塑性材料)管的设备和方法。

本发明针对于涉及切割由热塑性材料诸如聚乙烯或无规聚丙烯制成的管的技术领域，并且特定而言，涉及大直径和很厚壁的管的切割。

背景技术

这种聚乙烯或无规聚丙烯管主要用于特别地在城市和工业设施中分配气体和饮用水。

聚乙烯或无规聚丙烯管在连续挤压线中制成。

在这种生产线中，由螺杆进给呈塑性状态的材料，螺杆在圆筒内侧旋转并且迫使材料通过合适形状和大小的模具，给予材料所希望的圆形形状。

管生产设施，也就是说，挤压线，通常包括机器序列，每个具有特定功能。

位于挤压线端部的这些机器之一是切割装置，切割装置被设计成将管切割为精确预定大小的段。

切割装置通常是自动机器工具，被称作“刀具”，其能在管以恒定速度直线移动时切割管。

刀具包括机械单元，被称作切割单元，其赋予切割工具加工运动。

切割单元安装于托架上，在切割操作期间，托架随着管同步地移动。

托架具有一对钳，这对钳被设计成将管夹持就位。

在切割操作期间，这些钳在挤压管段的分离平面(也被称作切割平面)的上游和下游夹持管。

在切割具有大直径和厚壁的聚乙烯或无规聚丙烯管的相关领域中，可以使用配备锯齿切割工具的刀具，其通过移除材料来执行切割。

如已知那样，移除材料产生削屑，必须提取削屑，因为其妨碍切割区，防止刀具适当操作。

此外，在切割期间产生的削屑污染加工环境并且可能会损坏构成切割单元的部分的其它装置并且可能使得难以或不能执行随后的操作诸如使管的端部密封到彼此或者密封到端部配件接头。

这种类型的刀具的另一缺点在于它们较吵并且产生振动，振动传输到刀具本身的加工零件和框架。

用于热塑性材料制成的管的另一类型的刀具包括圆盘刀，圆盘刀绕其轴线旋转。

盘被驱动绕管轴线旋转。

这种类型的刀具克服了上文提到的切屑的缺点，因为通过分离来完成切割。

然而，发现待切割的管直径越大并且壁越厚，驱动盘绕管轴线旋转所需的扭矩就越高。

因此，对于具有特别大直径和很厚壁的管，驱动盘绕管轴线旋转所需的扭矩极高。

还发现在切割期间在盘刀与管壁之间接触所产生的力特别高并且造成快速盘磨损。

在这个领域中的操作者特别强烈地感觉到需要一种切割机，其允许切割由热塑性材料特别是半结晶热塑性材料诸如聚乙烯或无规聚丙烯制成的管，并且其并不具有上文所提到的缺点。

发明内容

本发明的目的在于满足上文所提到的需要，也就是说，提供一种机器和方法，其允许切割由热塑性材料特别是半结晶热塑性材料(诸如聚乙烯或无规聚丙烯)制成的管，并且其并不具有上文所描述的缺点。

根据本发明，通过一种切割设备和切割方法而实现了这个目的，切割设备和切割方法包括在所附权利要求中一个或多个中提到的技术特征。

附图说明

参考上述目的，本发明的技术特征在下文的权利要求中更清楚地描述，并且参考附图，通过下文的详细描述，本发明的优点更加显然，附图说明了本发明的优选、非限制性示例，并且在附图中：

图1是本发明的切割设备的透视图；

图2是图1的切割设备的透视图，其中某些零件被剖视以更好地示出其它零件；

图3是图的切割设备的透视图，其中某些零件被剖视以更好地示出其它零件；

图4至图8是前面附图的切割设备的相应细节的透视图；

图9是切割设备的透视图，其中某些零件被剖视以更好地示出其它零件；

图10至图13示意性地示出了在相应操作配置的切割设备。

具体实施方式

参考附图，附图标记1表示用于切割由热塑性材料制成的管2的设备。

切割设备1可以有利地用于切割由热塑性材料制成的管2，优选地由半结晶热塑性材料制成的管2。

更优选地，切割设备1可以有利地用于切割由聚乙烯(PE)和无规聚丙烯(PP-R)制成的管2。

设备1也特别适合于切割具有很大直径(大于80cm)和很厚壁(大于9cm)的管2。

设备1包括切割机构T，切割机构T具有工具，工具配备盘3，盘3可绕轴线X1旋转并且切割机构T被配置成允许盘3的轴线X1绕管2的轴线X2旋转并且允许同一盘3在径向方向上沉入到管2内。

优选地，盘3能绕其自身轴线X1旋转，也就是是说其是空转盘(idle disk)。