DE3936218A1 - Verfahren und vorrichtung zum schweissen und/oder trennschweissen thermoplastischer kunststoffolien - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum schweissen und/oder trennschweissen thermoplastischer kunststoffolienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schweißen und/oder
Trennschweißen thermoplastischer Kunststoffolien, bei dem die
Kunststoffolien von einer Konturelektrode auf einen
streifenförmigen, metallischen Heizkörper aufgedrückt werden,
der in einer Heizphase auf eine Temperatur erwärmbar ist, die
mindestens gleich der Schmelztemperatur der zu verschweißenden
thermoplastischen Kunststoffolie ist, sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist unter dem Fachbegriff
"Wärmeimpulsverschweißen" bekannt. Der metallische Heizkörper
steht während der Heizphase mit einer Stromquelle in
Verbindung. Die am Eigenwiderstand des Heizkörpers abfallende
elektrische Verlustleistung wird in thermische Energie
umgesetzt, wodurch sich der Heizkörper auf eine Temperatur
erwärmt, die mindestens gleich der Schmelztemperatur des zu
verschweißenden thermoplastischen Kunststoffmaterials ist.
Nach dem Erreichen dieser Temperatur wird die elektrische
Heizung abgeschaltet. Auf der thermoplastischen Kunststoffolie
entsteht in bekannter Weise eine Schweißnaht. Nachteilig an
dem bekannten Verfahren ist, daß die Kunststoffolie nicht
unmittelbar nach dem Ende des Schweißvorganges von dem
Heizkörper abgehoben werden kann. Das durch den Wärmeeintrag
vom Heizkörper auf Schmelztemperatur erwärmte thermoplastische
Material der Kunststoffolien weist in diesem Temperaturbereich
adhäsive Eigenschaften auf und neigt dazu, mit dem Heizkörper
zu verkleben. Wird die thermoplastische Kunststoffolie dennoch
von den Schweißwerkzeugen - der Konturelektrode und dem
Heizkörper - getrennt, so ist es möglich, daß Teile der
Kunststoffolie und/oder der Schweißnaht haften bleiben. Die
Schweißqualität der Schweißnaht wird dadurch empfindlich
beeinträchtigt. Deshalb ist bei den bekannten, auf dem
Wärmeimpulsverschweißen basierenden Verfahren vorgesehen, daß
ein Trennmittel - z. B. Teflon - eingesetzt wird, bei dem die
oben beschriebene Adhäsion nicht mehr auftritt.
Zur Durchführung dieser Verfahren werden Vorrichtungen
eingesetzt, die einen streifenförmigen Heizkörper aus
Edelstahl aufweisen. Nachteilig an diesen bekannten
Vorrichtungen ist, daß sich der Heizkörper bei seiner
Erwärmung auf die Schmelztemperatur stark ausdehnt. Deshalb
ist vorgesehen, daß er während der Heizphase durch eine
federnde Vorspannung gestreckt gehalten wird. Dies bringt mit
sich, daß diese Vorrichtungen nur dazu eingesetzt werden
können, geradlinig verlaufende Schweißnähte herzustellen. Es
ist mit den bekannten Vorrichtungen nicht möglich, Schweißnähte
mit einer komplizierteren als einer geradlinigen Geometrie zu
schweißen.
Ferner sind noch Verfahren bekannt (vgl. dazu DE-PS 28 01 201,
DE-OS 22 60 707, DE-OS 37 03 394, DE-OS 19 36 611), bei denen
Konturelektroden eingesetzt werden, deren Temperatur andauernd
auf der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs
gehalten wird. Diese sog. dauerbeheizten Schweißwerkzeuge sind
mit einem adhäsionshemmenden Trennmittel beschichtet, welches
ein Mitreißen von Teilen der Kunststoffolie und/oder der
Schweißnaht beim Abheben der Konturelektrode verhindern soll.
Nachteilig an diesen bekannten Verfahren ist, daß die
Schweißqualität im Hinblick auf die Verschweißung und die
Ausprägung der gewünschten Schweißnaht gleichermaßen
unbefriedigend ist wie das Wärmeimpulsverfahren ist. Außerdem
sind die zu verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien
einer starken thermischen Belastung ausgesetzt, da der
Hitzeeintrag der dauerbeheizten Schweißwerkzeuge infolge deren
Wärmebestrahlung nicht auf den Bereich der Schweißnaht
beschränkt bleibt. Ferner verbrauchen diese Verfahren sehr
viel elektrische Energie, da die dauerbeheizten
Schweißwerkzeuge immer mit einer entsprechenden elektrischen
Leistung versorgt werden müssen, um konstant die erforderliche
Schmelztemperatur aufrechtzuerhalten. Außerdem benötigen die
dauerbeheizten Schweißwerkzeuge eine lange Aufheizzeit (ca.
5-15 Minuten), um die erforderliche Temperatur zu erreichen.
Dies vermindert ihre Produktions-Effizienz beträchtlich.
Zur Vermeidung dieser Nachteile stellt sich die Erfindung die
Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art derart auszubilden, daß eine dauerhafte,
qualitativ hochwertige und exakte Verschweißung
thermoplastischer Kunststoffolien bei gleichzeitiger guter
Profilierung der Schweißnaht und sicherem Abheben der
Schweißwerkzeuge von der thermoplastischen Kunststoffolie ohne
Adhäsion an der Schweißnaht ermöglicht wird. Außerdem soll
erreicht werden, daß beliebig geformte Schweißnähte
herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Wärmekapazität des Heizkörpers derart bestimmt ist, daß dieser
zum Zeitpunkt des Anpressens der miteinander zu
verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien durch die
Konturelektrode auf den Heizkörper in einer Schmelzphase die
zum Schmelzen der thermoplastischen Kunststoffolien
erforderliche Schmelzwärme abgibt, und daß die Wärmekapazität
des Heizkörpers derart begrenzt ist, daß in einer der
Schmelzphase folgenden Kühl- und Profilierphase infolge einer
Wärmeabgabe vom Heizkörper an die thermoplastischen
Kunststoffolien eine spontane Senkung der Temperatur des
Heizkörpers deutlich unter den Schmelzpunkt der
thermoplastischen Kunststoffolien und somit eine spontane
Abkühlung derselben erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß durch
die auf die zu verschweißende thermoplastische Kunststoffolie
abgestimmte Wärmekapazität des Heizkörpers dieser nur genau
die Wärmemenge aufnimmt, die erforderlich ist, um die von der
Konturelektrode an den Heizkörper angepreßte Kunststoffolie
auf Schmelztemperatur zu erwärmen. Dadurch wird erreicht, daß
direkt nach dem Wärmeeintrag in die Kunststoffolie eine Kühl-
oder Profilierphase eintritt, die - durch das Erkalten der
Schweißnaht auf eine Temperatur deutlich unter dem
Schmelzpunkt - eine exakte Profilierung ermöglicht und eine
Adhäsion zwischen dem thermoplastischen Kunststoff, dem
Heizkörper und der Konturelektrode verhindert. Die
erfindungsgemäßen Maßnahmen erhöhen die Produktionsrate
erheblich, da die Kunststoffolie unmittelbar nach dem
Schweißvorgang von den Schweißwerkzeugen abgelöst werden kann,
ohne daß die Gefahr besteht, daß ein Teil der Kunststoffolie
und/oder der Schweißnaht an diesen haften bleibt. Die
thermische Belastung der nicht zu verschweißenden Teile der
Kunststoffolie wird durch die exakte Dosierung der vom
Heizkörper abgegebenen Wärmemenge auf ein Minimum reduziert.
Die zur Herstellung einer Schweißnaht benötigte, äußerst kurze
Zeitspanne ermöglicht eine hohe Taktzahl beim Verschweißen,
wodurch die Produktionsrate entscheidend erhöht wird. Außerdem
ist keine lange Aufheizzeit nötig, um den Heizkörper auf die
erforderliche Temperatur zu bringen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß
der Heizkörper aus einem Material ist, daß sich durch seine
Längeninvarianz unter Temperaturerhöhung auszeichnet. In
besonderem Maße ist hierzu Invarstahl geeignet, der bis zum
Schmelzpunkt der thermoplastischen Kunststoffolien (ca. 200°C)
eine Längenausdehnung von weniger als 0,5 mm/m aufweist. Diese
Maßnahme bewirkt in besonders einfacher Art und Weise, daß es
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich wird, beliebig
gekrümmte Schweißnähte herzustellen. Die Längeninvarianz des
Heizkörpers unter einer Temperaturerhöhung bewirkt, daß keine
federnden Vorspanneinrichtungen mehr nötig sind, um eine
exakte Positionierung der Schweißnaht auf der
thermoplastischen Kunststoffolie zu gewährleisten.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, daß die Einspeisung von Heizstrom in den Heizkörper über
an diesen angesetzte Stromeinspeisungen erfolgt, die in
Abständen längs des Heizkörpers angeordnet sind und die
abwechselnd mit entgegengesetzter Polarität geschaltet sind.
Diese Maßnahmen ermöglichen es, in sich geschlossene
Schweißnähte herzustellen, wodurch der Anwendungsbereich des
erfindungsgemäßen Verfahrens beträchtlich ausgeweitet wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, daß der Querschnitt der Einspeisungen im wesentlichen
gleich dem doppelten Querschnitt des Heizkörpers ist. Eine
derartige Ausbildung der Stromeinspeisungen bewirkt einen
gleichmäßigen Verlauf der elektrischen Feldlinien und damit
eine gleichmäßige Stromdichte im Heizkörper. Dadurch wird eine
Vergleichmäßigung der Temperatur, insbesondere auch an den
Übergangsstellen, zwischen zwei, durch aufeinanderfolgende
Stromeinspeisungen festgelegten Abschnitten des Heizkörpers
erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren und eine zur Ausführung des
Verfahrens besonders vorteilhafte Vorrichtung wird im
folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein
Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II
der Fig. 1.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung weist einen
Heizkörper 3 auf, dessen Breite 3′ etwas größer als die Breite
der herzustellenden Schweißnaht ist (etwa maximal 1 mm
breiter). Die Dicke 3′′ des quaderförmigen Heizkörpers 3 wird
in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu verschweißenden
thermoplastischen Kunststoffolie 4 und 4′ festgelegt, wie
weiter unten noch eingehend erläutert wird. Der Heizkörper 3
ist in einem Isolator 1 aufgenommen, um ihn gegenüber einer
ersten Aufbauplatte 5 elektrisch und thermisch zu isolieren.
Die erste Aufbauplatte 5 wird durch einen Zwischenisolator 8
von einer zweiten Aufbauplatte 6 getrennt. Die erste und die
zweite Aufbauplatte 5 und 6 sind - in den Fig. 1 und 2
nicht gezeigt - mit den Ausgängen einer an sich bekannten
elektrischen Heizeinrichtung verbunden und dienen dazu, den
von der elektrischen Heizeinrichtung gelieferten Heizstrom zu
Stromeinspeisungen 7, 7′, 7′′ zu leiten, die mit dem Heizkörper
3 elektrisch leitend verbunden sind. Die Stromeinspeisungen 7,
7′, 7′′ werden durch die erste bzw. zweite Aufbauplatte 5 bzw.
6 geführt, derart, daß die erste und die dritte
Stromeinspeisung 7 und 7′′ mit der zweiten Aufbauplatte 6 in
elektrisch leitendem Kontakt stehen und durch eine sie
umgebende Isolatorschicht 8′ gegenüber der ersten Aufbauplatte
5 isoliert sind. Die Stromeinspeisung 7′ steht in elektrischem
Kontakt mit der ersten Aufbauplatte 5. Die am elektrischen
Eigenwiderstand des Heizkörpers 3 abfallende elektrische
Verlustleistung wird in thermische Energie umgesetzt, wodurch
der Heizkörper 3 sich auf eine vorwählbare Temperatur erwärmt.
Den durch den Heizkörper 3 und die Aufbauplatten 5 und 6
gebildeten Unterwerkzeug ist eine Konturelektrode 2
gegengelagert. Diese weist an einer den Kunststoffolien 4 und
4′ zugewandten Platte 22 eine Profilierung auf, die beim
Anpressen der Kunststoffolien 4 und 4′ an den Heizkörper 3 das
gewünschte Profil/Muster der Schweißnaht erzeugt. Ein
Trennschweißmesser 2′ sorgt für eine Abtrennung der
thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′ beim
Trennschweißen. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die
Konturelektrode nur eine nicht-profilierte Anpreßplatte
aufweist. In diesem Sinne werden unter dem Begriff
"Konturelektrode" alle geeigneten Oberwerkzeuge verstanden,
mit denen die Kunststoffolien 4, 4′ auf den Heizkörper 3
aufpreßbar sind.
Das Verfahren zum Schweißen und/oder Trennschweißen der
thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′ verläuft nun wie
folgt: Die thermoplastischen Kunststoffolien 4, 4′ werden
zwischen den Heizkörper 3 und die Konturelektrode 2 gebracht.
Die elektrische Heizeinrichtung heizt während einer Heizphase
den Heizkörper 3 bis auf die Schmelztemperatur der
thermoplastischen Kunststoffolien 4, 4′ auf. Zur Kontrolle der
Temperatur des Heizkörpers 3 ist vorgesehen, daß diese über
die temperaturabhängige Änderung des elektrischen
Eigenwiderstandes des Heizkörpers 3 gemessen wird. Ist die
Schmelztemperatur erreicht, so wird von der elektrischen
Heizeinrichtung der Heizstrom abgeschaltet. Die
Konturelektrode 2 preßt nun die thermoplastischen
Kunststoffolien 4 und 4′ gegen den Heizkörper 3.
Besonders wichtig ist nun die Ausbildung des Heizkörpers 3:
Die Wärmekapazität des Heizkörpers 3 muß derart bemessen sein,
daß in ihm genau diejenige Wärmemenge speicherbar ist, die
nötig ist, um in einer Schmelzphase die thermoplastischen
Kunststoffolien 4 und 4′ im Bereich der Schweißnaht zum
Schmelzen zu bringen. Die Abstimmung der Wärmekapazität des
Heizkörpers 3 und damit der in ihm gespeicherten Wärmemenge
auf die exakt zur Verschweißung der thermoplastischen
Kunststoffolien 4 und 4′ erforderliche Wärmemenge
(Schmelzwärme) bewirkt, daß sich der Heizkörper nach der
Wärmeabgabe an die thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′
spontan abkühlt. Zwischen dem Heizkörper 3 und der
Konturelektrode 2 entsteht durch das Schmelzen der
thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′ unter
gleichzeitiger Druckeinwirkung durch die Konturelektrode 2
eine profilierte Schweißnaht. Die spontane Abkühlung des
Heizkörpers 3 in dieser, durch den Übertrag der Schmelzwärme
vom Heizkörper 3 an die thermoplastischen Kunststoffolien 4,
4′ eingeleiteten Kühl- und Profilierungsphase resultiert in
einer entsprechenden spontanen Abkühlung der mit dem
Heizkörper 3 in thermischem Kontakt stehenden
thermoplastischen Kunststoffolien. Diese Absenkung der
Temperatur der Kunststoffolien 4, 4′ auf eine Temperatur unter
den Schmelzpunkt, bei der keine nennenswerte Adhäsion mehr
auftritt, bewirkt, daß das Trennen der verschweißten
thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′ von den
Schweißwerkzeugen (Heizkörper 3, Konturelektrode 2)
unmittelbar nach dem eigentlichen Schweißvorgang möglich ist.
Es findet keine Adhäsion zwischen den Kunststoffolien 4 und 4′
und dem Heizkörper 3 und/oder der Konturelektrode statt. Dies
bewirkt in besonders vorteilhafter Art und Weise eine
entscheidende Verbesserung der Schweißqualität der
Schweißnaht. Die kurze Zeitspanne, die zur Herstellung einer
qualitativ hochwertigen Schweißnaht erforderlich ist,
ermöglicht eine hohe Taktfrequenz und bringt eine hohe
Produktionsrate mit sich.
Die gewünschte Abstimmung der Wärmekapazität des Heizkörpers 3
auf die entsprechenden Materialeigenschaften der
thermoplastischen Kunststoffolien 4 und 4′ erfolgt in
besonders einfacher Art und Weise dadurch, daß das Volumen des
Heizkörpers verändert wird. Da die Breite 3′ des Heizkörpers 3
durch die Breite der herzustellenden Schweißnaht vorgegeben
ist, wird die Dicke 3′′ des quaderförmigen Heizkörpers 3 in
Abhängigkeit von der Beschaffenheit der zu verschweißenden
Materialien verändert. Diese Änderung im Volumen des
Heizkörpers 3 führt direkt zu einer entsprechenden Änderung
der Wärmekapazität, da diese durch das Produkt aus Volumen und
der spezifischen Wärmekapazität - die eine invariante
Materialkonstante des Heizkörper-Materials ist - bestimmt
wird.
Der Heizkörper 3 ist aus einem Material gefertigt, das sich
durch seine Längeninvarianz unter Temperaturerhöhung
auszeichnet. In besonderem Maße ist hierzu Invarstahl
geeignet, der typischerweise aus 64% Eisen und 36% Nickel
besteht. Dieser Stahl zeichnet sich dadurch aus, daß er bis
zum Schweißpunkt der thermoplastischen Kunststoffolien, der
bei ca. 200°C liegt, eine Längsausdehnung von weniger als
0,5 mm/m aufweist. Ein derartig ausgebildeter Heizkörper 3
erlaubt es in besonders vorteilhafter Art und Weise, das
Verfahren sowie die Vorrichtung zur Herstellung von beliebig
kompliziert geformten Schweißnähten zu verwenden. Der in den
Fig. 1 und 2 dargestellte geradlinige Verlauf des
Heizkörpers 3 wurde nur der einfacheren Darstellungsweise
halber gewählt.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Kunststoffolien 4, 4′
auf einem wärmebeständigen und wärmeleitfähigen Transportband
- z. B. aus Polyimid - gelagert sind, welches diese
Kunststoffolien nach einem Schweißvorgang weiterbewegt. Dies
ermöglicht eine rasche und automatisierte Herstellung einer
Vielzahl von Schweißnähten in kurzer Zeit.
Eine weitere Besonderheit des hier beschriebenen Verfahrens
bzw. der hier erläuterten Vorrichtung besteht darin, daß zwei
aufeinanderfolgende Stromeinspeisungen - z. B. 7 und 7′ - an
entgegengesetzt gepolten Anschlüssen der elektrischen
Heizeinrichtung angeschlossen sind (siehe dazu Fig. 2). Zur
Erläuterung des Stromverlaufs im Heizkörper 3 wird angenommen,
daß der Spannungsverlauf der mit Wechselstrom betriebenen
elektrischen Heizeinrichtung zu dem betrachteten Zeitpunkt
derart ist, daß die erste Aufbauplatte 5 am positiven Pol und
die zweite Aufbauplatte 6 am negativen Pol der elektrischen
Heizeinrichtung anliegt. Dadurch ergibt sich der in Fig. 2
durch Strompfeile 10, 10′, 10′′ und 10′′′ schematisch
angedeutete Stromfluß. Der Orientierung der Strompfeile wurde
dabei die Konvention über die sog. "technische Stromrichtung"
zugrundegelegt. Wesentlich am Stromverlauf ist, daß durch die
entgegengesetzte Polarität benachbarter Stromeinspeisungen 7,
7′ und 7′′ der Heizkörper 3 näherungsweise in eine Vielzahl von
voneinander unabhängigen, durch benachbart liegende
Stromeinspeisungen - z. B. 7 und 7′ oder 7′ und 7′′ - getrennte
Abschnitte zergliedert wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist,
findet zwischen zwei benachbart liegenden Abschnitten 7-7′ und
7′-7′′ in erster Näherung keine elektrische Kopplung statt.
Sieht man nun eine geradzahlige Anzahl von Stromeinspeisungen
7, 7′, 7′′ etc. vor, so ist es möglich, den Heizkörper 3 als
eine in sich geschlossene Form auszubilden (ihn also
"kurzzuschließen"). Dadurch wird es in besonders vorteilhafter
Art und Weise möglich, in einem Arbeitsgang eine in sich
geschlossene Schweißnaht auszubilden. Diese Maßnahme erweitert
den Einsatzbereich des Verfahrens und der Vorrichtung
entscheidend.
Außerdem ist vorgesehen, daß der Querschnitt der
Stromeinspeisungen 7, 7′ und 7′′ im wesentlichen gleich dem
doppelten Querschnitt des Heizkörpers 3 ist und daß die
Stromeinspeisung 7, 7′ und 7′′ an ihrem unteren Ende im Bereich
der ersten und der zweiten Aufbauplatte 5 und 6 einen
Querschnitt aufweisen, der etwas dicker als der o. g. doppelte
Querschnitt des Heizkörpers 3 ist. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, daß im Heizkörper 3 und insbesondere an den
Übergangsstellen zwischen benachbarten Abschnitten 7-7′ und
7′-7′′ des Heizkörpers 3 ein gleichmäßiger Verlauf der
elektrischen Feldlinien herrscht und damit eine gleichmäßige
Stromdichte im Heizkörper 3 bewirkt wird. Dadurch wird eine
gleichmäßige Erwärmung des Heizkörpers 3 über seine ganze
Länge hinweg, insbesondere auch an den vorher erwähnten
Übergangsstellen zwischen zwei benachbarten Abschnitten 7-7′
und 7′-7′′ erreicht.
Claims (17)
1. Verfahren zum Schweißen und/oder Trennschweißen
thermoplastischer Kunststoffolien (4, 4′), bei dem die
Kunststoffolien (4, 4′) von einer Konturelektrode (2) auf
einen streifenförmigen, metallischen Heizkörper (3)
aufgedrückt werden, der in einer Heizphase auf eine
Temperatur erwärmbar ist, die mindestens gleich der
Schmelztemperatur der zu verschweißenden thermoplastischen
Kunststoffe ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmekapazität des Heizkörpers (3) derart bestimmt ist,
daß dieser zum Zeitpunkt des Anpressens der miteinander zu
verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′)
durch die Konturelektrode (2) auf den Heizkörper (3) in
einer Schmelzphase die zum Schmelzen der thermoplastischen
Kunststoffolien (4, 4′) erforderliche Schmelzwärme abgibt,
und daß die Wärmekapazität des Heizkörpers derart begrenzt
ist, daß in einer der Schmelzphase folgenden Kühl- und
Profilierphase infolge einer Wärmeabgabe vom Heizkörper
(3) an die thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′) eine
spontane Senkung der Temperatur des Heizkörpers (3)
deutlich unter den Schmelzpunkt der thermoplastischen
Kunststoffolien (4, 4′) und somit eine spontane Abkühlung
derselben erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Heizkörper (3) ein Material, vorzugsweise Invarstahl, zum
Einsatz gelangt, das bis zum Schmelzpunkt der
thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′), der bei ca.
200°C liegt, eine Längenausdehnung von weniger als
0,5 mm/m aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einspeisung eines von einer elektrischen Heizeinrichtung
gelieferten Heizstromes in den Heizkörper (3) über an
diesen angesetzte Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) erfolgt,
die in Abständen längs des Heizkörpers (3) angeordnet sind
und die abwechselnd mit entgegengesetzter Polarität
geschaltet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Querschnitt der Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) im
wesentlichen gleich dem doppelten Querschnitt des
Heizkörpers (3) ist, und daß der Querschnitt der
Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) im Bereich einer ersten (5)
und einer zweiten Aufbauplatte (6) etwas größer als der
doppelte Querschnitt des Heizkörpers (3) ist, wodurch eine
Vergleichmäßigung der Temperatur im Heizkörper (3) und
insbesondere an Übergangsstellen zwischen benachbarten
Abschnitten (7-7′, 7′-7′′) des Heizkörpers (3) erreichbar
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (3′) des
Heizkörpers (3) mindestens gleich der Breite der
angestrebten Schweißnaht zwischen den miteinander zu
verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′)
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmessung des
Heizkörpers (3) durch eine Messung der
temperaturabhängigen Änderung des Eigenwiderstands des
Heizkörpers (3) erfolgt.
7. Vorrichtung zum Schweißen und/oder Trennschweißen
thermoplastischer Kunststoffolien, die einen
streifenförmigen, metallischen Heizkörper (3) aufweist,
der von einer elektrischen Heizeinrichtung auf eine
Temperatur erwärmbar ist, die mindestens gleich der
Schmelztemperatur der zu verschweißenden Kunststoffolien
(4, 4′) ist, und bei der dem Heizkörper (3) eine
Konturelektrode (2) gegengelagert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke (3′′) des Heizkörpers (3)
derart bestimmt ist, daß beim Anpressen der miteinander zu
verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′)
durch die Konturelektrode (2) auf den Heizkörper (3)
infolge der dadurch bewirkten Wärmeabgabe vom Heizkörper
(3) an die thermoplastischen Kunststoffolien (4, 4′) eine
spontane Senkung der Temperatur des Heizkörpers (3)
deutlich unter den Schmelzpunkt der thermoplastischen
Kunststoffolien (4, 4′) erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Heizkörper (3) zur Isolierung seiner nicht auf die
miteinander zu verschweißenden thermoplastischen
Kunststoffolien (4, 4′) gerichteten Seitenflächen und
Kantenflächen in einem Isolator (1) eingebettet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Konturelektrode (2) eine profilierte Platte (22) und
ein Trennschweißmesser (2′) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Konturelektrode (2) eine nicht-profilierte
Antriebsplatte aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
unter dem Isolator (1) eine erste (5) und eine zweite
Aufbauplatte (6) angeordnet sind, die mit der elektrischen
Heizeinrichtung leitend verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (5) und die
zweite Aufbauplatte (6) durch einen Zwischenisolator (8)
getrennt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Heizkörper (3)
Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) angesetzt sind, die
abwechselnd mit der ersten (5) und der zweiten
Aufbauplatte (6) elektrisch leitend verbunden sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der
Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) im wesentlichen gleich dem
doppelten Querschnitt des Heizkörpers (3) ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Querschnitt der Stromeinspeisungen (7, 7′, 7′′) im
Bereich der ersten (5) und der zweiten Aufbauplatte (6)
etwas dicker als der doppelte Querschnitt des Heizkörpers
(3) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Heizkörper (3)
und der Konturelektrode (2) ein wärmebeständiges und
wärmeleitfähiges Transportband vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das Transportband aus Polyimid besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893936218 DE3936218C2 (de) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen und/oder Trennschweißen thermoplastischer Kunststoffolien |
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DE19893936218 DE3936218C2 (de) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen und/oder Trennschweißen thermoplastischer Kunststoffolien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3936218A1 true DE3936218A1 (de) | 1991-05-02 |
DE3936218C2 DE3936218C2 (de) | 1994-06-23 |
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DE19893936218 Expired - Fee Related DE3936218C2 (de) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen und/oder Trennschweißen thermoplastischer Kunststoffolien |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3936218C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19653245A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-06-25 | Smr Stiegler Maschinenfabrik G | Schweißmaschine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1044308B (de) * | 1956-06-04 | 1958-11-20 | Herfurth Gmbh | Vorrichtung zum Waermeimpulsschweissen thermoplastischer Kunststoffe |
DE1134195B (de) * | 1957-02-06 | 1962-08-02 | Ernst Fiedler | Vorrichtung zum Schweissen von Kunststoffen, insbesondere von Kunststoffolien |
CH411320A (de) * | 1963-11-12 | 1966-04-15 | Sig Schweiz Industrieges | Durch Impulsströme beheizter Heizkörper |
DE2356373A1 (de) * | 1972-12-19 | 1974-06-20 | Nagema Veb K | Verfahren und schaltungsanordnung zum schweissen und trennen von thermoplastischen folien |
-
1989
- 1989-10-31 DE DE19893936218 patent/DE3936218C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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DE3936218C2 (de) | 1994-06-23 |
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