DE1479927C - Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus nicht thermoplastischem Werkstoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Der zweite Lösungsweg besteht, ausgehend von Verbinden von Folien aus nichtthermoplastischem einer Vorrichtung der eingangs genannten Art darin, Werkstoff, bei¹ der von einer Vorratsrolle eine Folie daß die Heizleiste an ihrer Druckfläche im Abstand aus thermoplastischem Kunststoff durch eine Trans- angeordnete Spitzen, welche Durchgangsbohrungen portvorrichtung über einen Folientisch gezogen wird, 5 im obersten Blatt hervorrufen, in denen sich das an den sich ein schwenkbarer und höhenverstellbarer schmelzende Kunststoffmaterial verankert und eine Ablagetisch für die zu verbindenden Folien an- Schneide aufweist. Hierbei wird also innerhalb der schließt, zwischen die die Folie aus thermoplasti- Blätter geschweißt. Der nach dem Schweißvorgang schem Kunststoff eingeschoben wird, und bei der hart werdende Kunststoff, der unter Kapillarwirkung eine Heizleiste auf den Rand der übereinander- io auch in die Blätter eintritt, bildet also gewissergeschichteten Folien gedrückt wird und die Folie aus maßen ein Gerüst, da die Durchgangsbohrungen eines thermoplastischem Kunststoff neben der Verbin- jeden Blattes den thermoplastischen Werkstoff mit dungsnaht abgetrennt wirdi der nächsten Schicht verbinden.

Es ist eine derartige Vorrichtung bereits vorge- Mit Vorteil wird die Heizleiste von zwei den schlagen worden, bei welcher während des Ab- 15 Heizkörper seitlich einschließenden und pressenden schweißvorganges eine Transportleiste die Folie aus Metallstücken gebildet, wobei die Druckflächp eines thermoplastischem Kunststoff auf den Folientisch der Metallstücke eine Folienabdeckung aus Poly tetrazieht, so daß ein Trennschnitt entsteht. Hiermit ist fluoräthylen besitzt. Durch eine derartige Ausbildung jedoch der Nachteil verbunden, daß während dieses der Heizleiste wird die Wärmewirkung des Heiz-Vorganges weiterhin Folie von der Vorratsrolle ab- ao körpers zur Druckfläche hin gelenkt. Eine Foliengezogen wird. Außerdem kann wegen der sich be- abdeckung der Druckfläche verhindert, daß die flüswegenden Folie der Trennschnitt nicht sehr exakt sig werdende thermoplastische Folie an der Druckdurchgeführt werden. fläche anhaftet und diese verschmutzt.

Zum Verbinden von Packstoff-Folien ist es be- Wichtig für «inen einwandfreien Schweißvorgang reits bekannt, die Folien im Bereich der späteren as ist, daß auf der der Druckfläche entgegengesetzt He-Siegelnaht zu perforieren, so daß bei der Heißsiege- genden Seite der Heizleiste ein thermostatischer lung ein Teil des plastifizierten Siegelungsmaterials Temperaturregler, z. B. ein Bimetall-Regler angeord^ in die Perforierung eindringt und sich dort ver- net ist. Die Metallstücke, welche den Heizkörper umankert, geben, bewirken eine Wärmespeicherung, so daß

Ausgehend von der Vorrichtung der eingangs ge- 30 auch bei rasch aufeinander folgenden Schweißvornannten Art liegt ,der Erfindung die Aufgabe zu- gangen keine zu große Abkühlung stattfindet. Die gründe, diese Vorrichtung so weiterzubilden, daß Regelung der Schweißtemperatur erfolgt nun an der die Trennung der Kunststoffolie sehr exakt durchge- der Schweißstelle abgewandten Seite, damit die Temführt werden kann, wobei möglichst wenig Abfall an peraturschwankungen, die zwischen den einzelnen dieser Kunststoffolie anfallen soll, und daß auch 35 Schweißpausen eintreten, sich nur geringfügig beBlätter verschiedener Stärke zuverlässig verbunden merkbar machen können,
werden können. Für eine gleichmäßige Schweißung und besonders

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung für das einwandfreie Abreißen der Folie ist es ebenzwei Wege vor. Einer dieser Wege ist bei einer Vor- falls wichtig, daß die Heizleiste schwenkbar in Lagern richtung der eingangs genannten Art dadurch ge- 40 befestigt ist und daß das Widerlager der Drückfläche kennzeichnet, daß der vor dem Ablagetisch liegende der Heizleiste Silikon-Kautschuk ist. Durch diese Teil des Folientisches von einer gegen die Folie aus Maßnahme erreicht man, daß die von oben auf die thermoplastischem Kunststoff bewegbaren Abschlag- . Schweißstelle gedrückte Heizleiste sich so einstellen leiste gebildet wird. Die Abschlagleiste wird hierbei kann, daß das Abreißen längs der Messerkante der also während oder nach der Schweißzeit gegen die 45 Heizleiste störungsfrei erfolgt. Das Widerlager beFolie bewegt und spannt diese an, so daß die Folie sitzt eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, so daß hier an ihrer schwächsten Stelle, d. h. an der Schweißnaht, mit Vorteil Silikon-Kautschuk verwendet wird. An getrennt wird. Hierzu wird die Folie während dieses Stelle dieses Werkstoffes können auch alle anderen Trennschrittes durch ihren Vorschubmechanismus Materialien mit schlechter Wärmeleitfähigkeit verfestgehalten, so daß die hereinschwenkende Ab- 30 wendet werden.

schlagleiste nicht etwa ein weiteres Folienstück von Die Schweißung selbst kann dadurch beeinflußt

der Vorratsrolle abzieht. werden, daß im Stromkreis der Heizleiste ein zeit-

Mit Vorteil ist der Abstand zwischen den Abriß- abhängig schaltender Kontakt, z.B. ein Zeitschalter,

kanten der heißen Heizleiste und der kalten Ab- angeordnet ist. Mit der Einstellung der Schweißzeit

schlagleiste mindestens gleich der Folienstärke. 55 kann man extreme Unterschiede in den Blattstärken

Konstruktiv einfach wird die Vorrichtung nach der bzw. in der Wärmeleitfähigkeit der verschiedenen

Erfindung dadurch, daß die Abschlagleiste in der Foliensorten berücksichtigen. Die Schweißtemperatur

Ebene des Folientisches über ein Gelenk schwenkbar wird dabei jedoch konstant gehalten, da sie für das

angeordnet ist. störungsfreie Abtrennen der Folie nach dem Schweiß-

Um zu gewährleisten, daß die zu verschweißenden 60 Vorgang wichtig ist.

Kanten der aus nichtthermoplastischem Werkstoff Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Gebestehenden Folien genau übereinander liegen und genstandes der Erfindung ist der Ablagetisch für die nach der Schweißung nicht schuppenförmig angeord- zu verbindenden Folien in seinem Abstand vom net sind, ist es wichtig, daß oberhalb der Abschlag- Folientisch selbsttätig einstellbar,
leiste eine Anschlagleiste zur Anlage der zu ver- 65 Die Erfindung wird im folgenden an Hand von schweißenden Folienkanten vorhanden ist. Die Fo- Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
lien aus nichtthermoplastischem Werkstoff bestehen F i g. 1 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung dabei beispielsweise aus Papier od. dgl. nach der Erfindung,

F i g. 2 schematisch den Folientransport von der Vorratsrolle,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 bei abgenommener Abdeckhaube, wodurch die Heizleiste und die Folientransportvorrichtung ersichtlich sind,

F i g. 4 die Vorrichtung von vorn bei herausgezogener Folie,

F i g. 5 zeigt die Heizleiste mit Blickrichtung auf ihre Druckfläche; Fig. 6 ist die Draufsicht auf die Fig. 5;

F i g. 7 ist ein Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 6;

F i g. 8 zeigt vergrößert und schematisch das Erzeugnis bei Verwendung der Verfahrensschritte Lochen und Heraufschweißen an den Rückkanten;

F i g. 9 zeigt schematisch den Vorgang beim Heraufschweißen längs der Rückkanten der zu verschweißenden Blätter;

Fig. 10 bis 14 zeigen die einzelnen Verfahrensschritte bei Verwendung der Abschlagleiste unterhalb der Folie und der Anschlagleiste oberhalb der Folie.

In der F i g. 1 bezeichnet 1 das Gehäuse für eine Vorrichtung zur Einzelblattschweißung. Der Papier-Anlegetisch 2 besitzt seitlich eine verstellbare Anlage 3, so daß durch die Kordelschrauben 4, 5 der Abstand 6 zwischen der weiteren Anlage 7 einstellbar ist. Man kann dadurch das Ausrichten des zu verschweißenden Papierstapels bei verschieden breiten Blättern erreichen. Eine Papierhalteschiene 8 verhindert, daß beim Verschweißen verschieden formatiger Blätter diese verrutschen können. Durch einen Auslöseknopf 9 kann die selbsttätige Bewegung mit dem Papieranlegetisch 2 der Papierhalteschiene 9 verhindert werden. Eine Kontrollampe 10 erlischt, wenn die am Thermostaten eingestellte Temperatur erreicht ist. Die Betriebslampe 11 leuchtet auf, wenn der Schalter 12 von der »Aus«- in die »Ein«-Stellung bewegt wird. Mit dem Schaltgriff 13 eines Zeitschalters lassen sich auf der Skala 14 angegebene verschieden lange Schweißzeiten einstellen. Ein Auslöseknopf 15 läßt Bewegungen der Heizleiste 16 und des Papier-Anlegetisches 2 unwirksam werden, wenn er gedrückt wird. Der Schaltgriff 17 dient dazu, um beim Drücken der Taste 18 immer das folgende Manöver vom nochmaligen Drücken der Taste 18 abhängig zu machen. Wird der Schaltgriff 17 in die Stellung 19 gebracht, dann erfolgt zum Teil eine selbsttätige Umstellung auf die einzelnen Verfahrensschritte, die noch später beschrieben werden. In den Fi g. 3 und 4 ist die obere Abdeckung weggenommen. Man erkennt von oben die Heizleiste 16 und den Einstellknopf 20 für den Thermostaten. Folientransportrollen 21 bewegen bei jedem Druck der Taste 18 die Folie 22 in Pfeilrichtung 23. Die Gegenrollen 24 befinden sich unterhalb der Folie 22. Die Folie wird von der Vorratsrolle 25 in Pfeilrichtung 26 abgerollt. Eine Klemmwalze 27 sorgt zusammen mit dem Absatz 28 des Führungsbleches 29, daß beim Abreißen der Folie 22 durch die Abschlagleiste die Folie 22 nicht in Pfeilrichtung 23 abgezogen wird. Nach den Folientransport-Rollen 21 und Gegenrollen 24 ist der Folientisch 30 angeordnet. An dem Folientisch schließt sich dann, wie aus Fig. 10 bis 14 zu erkennen ist, die Abschlagleiste 31 an, die am Ende des Folientisches 30 angeordnet um das Lager 32 schwenken kann. Oberhalb der Folie 22 ist die Anschlagleiste 33 für die einzelnen Papierblätter vorhanden. Der Papieranlegetisch 2 wird längs der gehäusefesten Führungsleiste 34 senkrecht zu dieser Führungsleiste in Pfeilrichtung 35 je nach dem entsprechenden Verfahrensschritt auf und ab geführt. In den F i g. 11 bis 13 ist zur Vereinfachuig der Darstellung der Papier-Anlegetisch 2 weggelassen, ebenso ist den Papierblättern eine in der Ebene der Folie liegende Lage zugeordnet und nicht die eigentliche Lage, wie sie in Fig. 10 bis 14 angegeben ist. Im Papier-Anlegetisch 2 ist ein aus wärmeisolierendem Werkstoff hergestelltes Widerlager 36 vorhanden. Dieses Widerlager ist im Papier-Anlegtisch 2 befestigt.

Zur Vorrichtung selbst ist noch auszuführen, daß die Druckfläche 37 der Heizleiste 16 (F i g. 5 bis 7) eine Folien-Abdeckung 38 besitzt, die ein Kleben der schmelzenden Kunststoffolie an der Druckfläche 16 verhindert. Als Werkstoff dieser Folienabdeckung hat sich als zweckmäßig Polytetrafluoräthylen erwiesen. Werden Durchgangsbohrungen im Papier..erzeugt dann sind in der Druckfläche 37 noch Spitzen 39 vorgesehen, welche die Folienabdeckung 38 durchragen. Diese Folienabdeckung kann durch Federn 40 über die Druckfläche 37 gespannt werden, sie kann aber auch um die Druckfläche 37 gespannt und durch Halteleisten festgeklemmt werden. Am entgegengesetzten Ende der Druckfläche 37 ist der thermostatische Regler 41 angeordnet, der z. B. mit einem Bimetallstreifen arbeitet. Die Heizleiste 16 wird von zwei Metallstücken 43, 44 gebildet, die durch Schrauben 45 und Gegenmuttern 46 miteinander verspannt zwischen sich den Heizkörper 47 einschließen, dessen Anschlüsse 48 zum thermostatischen Regler 41 führen. Durch entsprechende Aussparungen 49 und Abschrägungen 50 bei den Metallstücken 43, 44 wird dafür gesorgt, daß die Wärme des Heizkörpers nach der Druckfläche 37 geleitet wird. Seitliche Lagerbohrungen 51 gestatten zusammen mit Stiften, die am Bewegungsmechanismus befestigt sind, das selbsttätige Einstellen . der Heizleiste in der Schweißstellung. In den F i g. 8 und 9 sind verschiedene Möglichkeiten bei der Führung des Verfahrens gezeigt. In der F i g. 8 hat sich^ die thermoplastische.Folie 22 durch das Vorhandensein von Bohrungen 52 auf Grund der Spitzen 39 um die zu verschweißenden Papierblätter 53, 54, 55, 56 verteilt. Je nachdem wie die Abschlagleiste eingestellt ist, können auch noch die zu verschweißenden Kanten 57 von der Kunststoffmasse bzw. der Folie 22 umgeben sein.

Vergrößert zeigt die F i g. 9, daß die thermoplastische Folie 22 während des Abschmelzens durch die Abschlagleiste 31 in Pfeilrichtung 58 nach oben gezogen wurde.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende; es wird dabei auf F i g. 10 bis 14 Bezug genommen. Nach FIg. 10 wird auf den Papier-Anlegetisch ein Papierblatt 55 gelegt. Durch Druck auf die Taste 18 werden die Folien-Transportrollen 21 bewegt; sie schieben die Folie, wie die Fig. 11 zeigt, ein Stück, d.h. etwa 3 bis 5mm über die Führungsleiste hinaus. Das zu verschweißende Stück 59 ragt so weit über das Ende der Abschlagleiste 31, daß die nach F i g. 11 abgesenkte Papierleiste 33 dieses Stück abdeckt. Der Papier-Ablagetisch 2 ist inzwischen in Pfeilrichtung 60 nach oben gefahren worden und liegt an der unteren Fläche der Anschlagleiste 33 an. Die Heizleiste 16 befindet sich noch im Abstand von der Anschladeiste 33. Es wird

jetzt bei der Stellung nach Fig. 11 auf das Blatt 55 das nächste zu verschweißende Blatt 54 aufgelegt. Die Anschlagleiste 33 sorgt dafür, daß die Enden, d. h. die zu verschweißenden Teile der Blätter 54, 55 senkrecht übereinanderliegen unter Zwischenschaltung des Folienstückes 59.

Durch einen weiteren Druck auf die Taste 18 wird erreicht, daß die Anschlagleiste 33 die in F i g. 10 gezeichnete Ruhestellung wieder einnimmt und die Heizleiste 16 in Pfeilrichtung 61 nach unten bewegt wird. Sie drückt jetzt gegen das elastische Widerlager unter Zwischenschaltung der Blätter 54, des Folienstückes 59 und des Blattes 55. Nach der durch den Schaltgriff 13 erfolgten Einstellung der Schweißzeit läuft jetzt diese Zeit ab, d. h., während dieser Zeit drückt die erhitzte Heizleiste auf die Schweißstelle. Nach Beendigung der Schweißzeit schwenkt die Abschlagleiste 31 um ihr Lager 32 in Pfeilrichtung 62, wie F i g. 13 zeigt. Sie schwenkt dicht an der Messerkante 63 der Heizleiste 16 vorbei und bezieht dabei die Folie22 in Pfeilrichtung58, wie Fig. 9 zeigt, nach oben.

Nach F i g. 14 befinden sich dann Anschlagleiste 33, Abschlagleiste 31, Heizleiste 16 und Papier-Anlegetisch 2 wieder in ihren Ruhestellungen. Es wiederholt sich dann derselbe Vorgang, wie er bei F i g. 10 beginnt, nämlich es wird ein weiteres Blatt 53 oder 56 aufgelegt, um dann wieder den Vorgang zu beginnen. Wird der Schaltgriff 17 in die Stellung 19, d. h. auf »Automatik« gebracht, dann entfällt die Stellung Fig. 14, d.h., nach dem Schweißvorgang nach F i g. 13 nehmen die beteiligten Teile sofort die Stellung nach Fig. 11 wieder ein. Dadurch ergibt sich eine Verkürzung der erforderlichen Arbeitszeit.

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus nichtthermoplastischem Werkstoff, bei der von einer Vorratsrolle eine Folie aus thermoplastischein Kunststoff durch eine Transportvorrichtung über einen Folientisch gezogen wird, an den sich ein schwenkbarer und höhenverstellbarer Ablagetisch für die zu verbindenden Folien anschließt, zwischen die die Folie aus thermoplastischem Kunststoff eingeschoben wird, und bei der eine Heizleiste auf den Rand der übereinandergeschichteten Folien gedrückt wird und die Folie aus thermoplastischem Kunststoff neben der Verbindungsnaht abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vor dem Ablage- '"-tisch (2) liegende Teil des Folientisches (30) von einer gegen die Folie aus thermoplastischem Kunststoff bewegbaren Abschlagleiste (31) gebildet wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Abrißkanten der heißen Heizleiste (16) und der kalten Abschlagleiste (31) mindestens gleich der Folienstärke ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlagleiste (31) in der Ebene des Folientisches (30) über ein Gelenk schwenkbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Abschlagleiste (31) eine Anschlagleiste (33) zur Anlage der zu verschweißenden Papierkanten vorhanden ist.

5. Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus nichtthermoplastischem Werkstoff, bei der von einer Vorratsrolle eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff durch eine Transportvorrichtung über einen Folientisch gezogen wird, an den sich ein schwenkbarer und höhenverstellbarer Ablagetisch für die zu verbindenden Folien anschließt, zwischen die die Folie aus thermoplastischem Kunststoff eingeschoben wird, und bei der eine Heizleiste auf den Rand der über^ einandergeschichteten Folien gedrückt wird und die Folie aus thermoplastischem Kunststoff neben der Verbindungsnaht abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (16) an ihrer Druckfläche (37) im Abstand angeordnete Spitzen (39), welche Durchgangsbohrungen im obersten Blatt hervorrufen, in denen sich das schmelzende Kunststoffmaterial verankert und eine Schneide aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (16) von zwei den Heizkörper seitlich einschließenden und pressenden Metallstücken (43, 44) gebildet wird, wobei die Druckfläche eines der Metallstücke (43, 44) eine Folienabdeckung oder Beschichtung aus Polytetrafluoräthylen besitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Druckfläche (37) entgegengesetzt liegenden Seite der Heizleiste (16) ein thermostatischer Temperaturregler, z.B. ein Bimetall-Regler angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch . gekennzeichnet, daß die Heizleiste (16) schwenkbar in Lagern befestigt ist und das Widerlager

- der Druckfläche (37) der Heizleiste (16) Silikonkautschuk ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch . gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Heizleiste

(16) ein zeitabhängig schaltender Kontakt, z. B. ein Zeitschalter, angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, d'a-.... durch gekennzeichnet, daß der Ablagetisch (2) für die zu verbindenden Folien in seinem Abstand vom Folientisch (30) selbsttätig einstellbar ist.. ,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen