[发明专利]振动切割设备和用于振动切割的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动切割设备和一种用于振动切割的方法。

背景技术

在现有技术中已知各种不同的切割设备，例如来自厨房需要的自动刀具或具有切割工具的超声焊极(Ultraschallsonotroden)。

通过在千赫范围内的振动在一个切割工具在微米范围内的振幅下实施借助超声的切割。由于切割焊极(Schneidsonotroden)的上下运动，因此更容易与劈开相比而不与传统的切割相比。超声切割例如用于食品工业中。在超声切割中的缺点在于，切割工具在微米范围内的振幅使切割工具的一种有齿的结构失去作用，因为切割工具的齿尺寸大于其最大可实现的振幅。此外缺点是，切割工具的长度在超声切割时小于30cm，因为否则切割工具在其运行过程中将变得不稳定。但该切割工具的限定的长度不利地限制了超声切割的使用范围。此外利用超声，几乎只垂直和倾斜地切割是可能的。如果人们现在想借助超声切割焊极进行一种水平的切割，则上面的切割材料自动地处在切割焊极上，但这是不符合要求的。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种切割设备和一种用于切割的方法，它们可用在广泛的使用领域内并且可经济地利用。

通过一种按照独立权利要求1所述的振动切割设备和通过一种按照独立权利要求12所述的用于振动切割的方法达到上述目的。由以下的描述、附图和诸从属权利要求给出本发明的有利的实施形式和进一步构成。

按照本发明的振动切割设备具有以下特征：至少一个第一振动头、一个控制装置，利用它可针对性地电激发第一振动头，以便实施在低于千赫范围的频率范围内的振动，和一个设置在一个第一夹具与一个第二夹具之间的切割工具，同时至少第一夹具与第一振动头连接，这样第一振动头的机械振动可传递到切割工具上。

借助按照本发明的设备将以低于超声范围的频率的机械振动传递到一个切割工具上。这种针对性地选择的频率范围开辟的可能性是，可以组合使用不仅切割工具的进行振动的运动而且切割工具的特殊的几何形状例如锯齿。例如由塑料的振动焊接已知所使用的振动头并且其特征是高的寿命和微小的磨损。当切割工具固定在两个夹具上，至少一个振动头的振动只传入到一个或两个夹具中。在振动只传入到一个夹具的情况下，例如弹性地支承另一夹具或只切割工具的另一端，以便可以跟随一侧传入的振动。

按照本振动切割设备的一个实施形式，其振动头经由一个弹簧组与第一夹具连接。并且优选的是，使用一个与第一振动头组合的第二振动头，它与第二夹具连接，同时第一和第二振动头电和/或机械联接。

弹簧组与一个或多个振动头组合的应用支持在切割工具中为切割所需的振动的控制和维持。根据可供使用的结构空间和待切割的材料，可以组合地使用一个、两个或许多振动头，它们将切割运动传递到切割工具上。为了达到所述至少两个振动头的一种最好的振动产生，将它们由一个共同的控制电路来控制。基于所述至少两个振动头的这种电连接装置这样地控制它们，以致由它们产生的振动能量最好地互补。这样例如优选的是，在谐振范围内运行各振动头。除电联接装置外，也可以以组合或按选择地使用至少两个振动头的一个机械连接装置。一种此类的机械连接装置例如经由一种在至少两个振动头之间的刚性连接实现，它支持所述至少两个振动头的一种同步的控制。

优选的是，在50至500Hz优选50Hz至60Hz的频率范围内运行振动切割设备。在本振动切割设备的另一实施形式中，将切割工具以±5mm的振幅平行于切割工具的纵轴线偏移。并且使用长度在10至150cm优选30至100cm范围内的切割工具。为了实现这一点，使用例如包括一个光滑的刀片、一个有齿的刀片、一根金属丝或一根绳索的切割工具。

在本发明的另一实施形式中，振动切割设备包括一个用于待切割的产品的工作台，同时工作台至少垂直于切割工具的纵轴线优选沿全部三个空间方向可移动，或切割工具平行于工作台优选沿全部三个空间方向可移动。