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DE10197184T5 - Folienschweißvorrichtung und Schweißverfahren dafür - Google Patents

Folienschweißvorrichtung und Schweißverfahren dafür Download PDF

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DE10197184T5
DE10197184T5 DE10197184T DE10197184T DE10197184T5 DE 10197184 T5 DE10197184 T5 DE 10197184T5 DE 10197184 T DE10197184 T DE 10197184T DE 10197184 T DE10197184 T DE 10197184T DE 10197184 T5 DE10197184 T5 DE 10197184T5
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DE
Germany
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compressed air
welding
welded
areas
supply tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10197184T
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English (en)
Inventor
Kanji Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIHON KANKO CO
Nihon Kanko Co Ltd Kawaguchi
Original Assignee
NIHON KANKO CO
Nihon Kanko Co Ltd Kawaguchi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIHON KANKO CO, Nihon Kanko Co Ltd Kawaguchi filed Critical NIHON KANKO CO
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Abstract

Folienschweißvorrichtung (1) zum fortlaufenden Schweißen der Ränder (A1, A2) zweier Folien (W1, W2) unter Verwendung einer keilförmigen Heizvorrichtung (15) und Andrückrollen (11, 12) und zum Ausbilden eines Kanals (C) zwischen doppelreihig geschweißten Bereichen (B1, B2), wobei der Kanal (C) zur Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte im geschweißten Bereich mit einem Fluid befüllbar ist, umfassend:
die keilförmige Heizvorrichtung (15), die so eingerichtet ist, daß sie mit den Randbereichen (A1, A2) einer oberen und einer unteren Folie (W1, W2) in wärmeübertragendem Kontakt steht, um die Randbereiche durch Wärme zu schmelzen, wobei eine obere und eine untere Andruckrolle (11, 12) paarweise in der Nähe eines zulaufenden Teils (19) der Heizvorrichtung (15) angeordnet sind, und wobei eine Druckluftzufuhrröhre (20), die von dem zulaufenden Teil (19) in einem mittleren Bereich der Heizvorrichtung (15) in einer Transportrichtung der Folien auskragt, wobei ein vorderseitiger Endbereich (25) der Heizvorrichtung (15) sich in einen Walzenspalt N) der Andrückollen...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folienschweißvorrichtung, genauer gesagt eine Vorrichtung zum fortlaufenden Verschweißen der Randbereiche zweier Folien unter Verwendung einer keilförmigen Heizvorrichtung und Andruckrollen.
  • Durch Hitze verschweißbare Folien eines thermoplastischen Harzes, wie etwa Polyvinylchlortdharz-Folien sind praktisch für den Einsatz bei Hochbauarbeiten oder allgemein im Bauwesen, wobei die Folien als wasserdichte Folien oder Membranmaterialien verwendet werden, wie etwa für wasserdichte Folien zur Bodenverbesserung oder zur Versiegelung gegenüber Bodenwasser, für die Drainage oder Abschirmung von Tragwerken im Tunnelbau oder für Membranmaterialien in Kuppel- oder Zeltbauten. Im allgemeinen werden dort, wo die wasserdichten Folien großflächig eingesetzt werden, eine Vielzahl von wasserdichten Folien in ihren Randbereichen überlappend angeordnet und die Randbereiche miteinander thermisch verschweißt, so daß eine fortlaufende wasserdichte Bahn großflächig ausgebildet wird.
  • Eine Art von Heißschweißvorrichtungen zum Verschweißen von Folien ist im Stand der Technik bekannt, der beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift 10-128850 (japanische Patentanmeldung 8-289666) und der japanischen Offenlegungsschrift 7-314558 (japanische Patentanmeldung 6133717) beschrieben ist. Eine solche Folienschweißvorrichtung ist mit paarweisen oberen und unteren Andruckrollen und einer Heizvorrichtung zum Erhitzen der Randbereiche der Folien versehen. Die durch die Hitze geschmolzenen Randbereiche der Folien werden zwischen den Andruckrollen gepreßt, so daß die Randbereiche integral zusammengefügt werden. Ein Nachteil dieser Art von Folienschweißvorrichtungen ist, daß das Auftreten einer unvollständigen oder fehlerhaften Schweißnaht in einem geschweißten Bereich nicht leicht überprüft werden kann, da die Vorrichtungen das Zusammenfügen der Randbereiche der beiden Folien lediglich mittels einem einreihigen geschweißten Bereich gestattet.
  • Als eine andere Art von Folienschweißvorrichtungen sind Schweißvorrichtungen vom doppelreihigen Typ im Stand der Technik bekannt, wobei diese Art von Schweißvorrichtungen so eingerichtet sind, daß sie die Randbereiche der Folien mit parallel geschweißten Bereichen in zwei Reihen zusammenfügen. Der doppelreihige Typ der Folienschweißvorrichtungen bildet einen fortlaufende ungeschweißten Abschnitt zwischen dem rechten und dem linken geschweißten Bereich aus, und der ungeschweißte Abschnitt bildet einen fortlaufenden Kanal, in den im versiegelten Zustand eine bestimmte Menge Luft eingebracht werden kann. Eine Überprüfung zum Erfassen von unvollständigen Schweißnähten in den geschweißten Bereichen wird dadurch ausgeführt, daß nach Beendigung des Schweißvor geblasen wird. Falls eine unvollständige oder fehlerhafte Schweißnacht in den geschweißten Bereichen vorliegt, entströmt die Druckluft daraus und daher kann dann die unvollständig geschweißte Stelle repariert oder noch einmal geschweißt werden.
  • Die 5A, 5B und 6A zeigen perspektivische Darstellungen und Schnittansichten des doppelreihigen Typs von Folienschweißvorrichtungen. 6B ist eine Draufsicht , die einen möglichen Weg der Überprüfung der geschweißten Folien zeigt.
  • Wie in den 5A und 5B gezeigt ist, ist eine Schweißeinrichtung 50 der Folienschweißvorrichtung mit einer keilförmigen Heizvorrichtung 55, die einen elektrischen Heizdraht (nicht gezeigt) aufweist, und mit oberen und unteren Andruckrollen 51R, 52R; 51L, 52L, die eng benachbart zu einer Spitze der Heizvorrichtung 55 angeordnet sind, versehen. Die rechten und linken Rollen 51R, 51L; 52R, 52L sind miteinander durch Wellen 53 mit kleinem Durchmesser verbunden. Eine zungenähnliche Platte 54 verläuft vorderseitig von einem zulaufenden Bereich 59 der Heizvorrichtung 55 und kragt von dem Bereich zwischen der oberen und der unteren Welle vorwärts aus.
  • Die Andruckrollen 51, 52 werden durch das Antriebsmoment eines Elektromotrs 56 in die durch die Pfeile angezeigten Richtungen gedreht. Die Randbereiche A1, A2 der oberen und der unteren Bahn W1, W2 sind in Berührung mit der oberen und der unteren Oberfläche der Heizvorrichtung 55, die sich auf einer hohen Temperatur befinden, so daß die Ränder von der Hitze geschmolzen werden. Die geschmolzenen Randbereiche werden zwischen den oberen und den unteren Andruckrollen 51, 52 gepreßt, so daß sie preßgeklebt sind. Wie in 5B gezeigt, trennt die zungenähnliche Platte 54 die Folien W1, W2 in einem mittleren Teil der Schweißeinrichtung 50, so daß ein ungeschweißter Abschnitt C zwischen dem linken und dem rechten geschweißten Bereich B1, B2 ausgebildet wird. Der Abschnitt C stellt einen fortlaufenden Kanal bereit, der versiegelt zur Überprüfung mit einer gewissen Menge an Druckluft gefüllt werden kann.
  • Eine Überprüfung wird nach dem Abschluß des Schweißvorgangs ausgeführt, wobei ein Endbereich E des Kanals C, wie in 6B gezeigt, luftdicht versiegelt und eine Nadel 60 zur Überprüfung in den der Kanal C eindringt, wobei die Nadel 60 mit einem Druckluftdurchlass 61 versehen ist. Durch eine Luftauslaßöffnung 62 des Durchlasses 61 strömt die Druckluft CA in den Kanal C, so daß der Kanal C mit Druckluft gefüllt ist. Falls im geschweißten Bereich B eine fehlerhafte Schweißnaht besteht, strömt die Druckluft in die Umgebungsatmosphäre, und somit kann das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer fehlerhaften Schweißnaht erkannt werden.
  • Jedoch muß ein solches Überprüfungsverfahren ausgeführt werden, nachdem alle Schweißvorgänge (Schweißschritte) beendet sind, wodurch es schwierig ist, die fehlerhafte Stelle der Schweißnaht zu finden, selbst wenn ihr Vorhandensein festgestellt werden kann. Daher muß eine erneute Überprüfung zum Lokalisieren der fehlerhaften Stelle der Schweißnaht ausgeführt werden, oder es müssen erneute Schweißarbeiten in einem ausgedehnten Bereich des zusammengefügten Bereichs vorgenommen werden, wobei dieser dann auch einen bereits geschweißten Bereich umfaßt, der aufgrund der Unsicherheit als fehlerhafte Schweißnaht eingestuft wird.
  • Weiterhin erfordert die oben beschriebene Anordnung der Schweißeinrichtung, daß eine relativ breite Nahtweite X in den Randbereichen der Folien erforderlich ist, welche die Gesamtbreite der Schweißeinrichtung einschließlich der doppelreihigen Andruckrollen und der dazwischenliegenden Wellen überschreitet. Daher wird aufgrund der großen Überlappbreite X der Folien das nutzlose Material der Folien vergrößert.
  • Zusätzlich beinhaltet die vorhergehend beschriebene Anordnung der Schweißeinrichtung die Andruckrollen in zwei Reihen, die voneinander um eine Strecke beabstandet sind. Falls der geschweißte Bereich in seiner Richtung geändert oder gemäß dem Profil oder der Gestaltung der Folien gekrümmt werden soll, wird eine unterschiedliche Bewegung zwischen der Drehung der rechten Rolle und der der linken Rolle bewirkt, wenn die Schweißvorrichtung ihre Ausrichtung ändert. Daher können Änderungen in der Ausrichtung der Schweißvorrichtung blockiert werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Folienschweißvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, gleichzeitig mit dem Schweißvorgang eine Überprüfung einer fehlerhaften Schweißnaht auszuführen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Folienschweißvorrichtung bereitzustellen, die eine Verminderung der Nahtbreite der Folien zur effizienten Nutzung des Folienmaterials ermöglicht.
  • Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Folienschweißvorrichtung bereitzustellen, die ihre Ausrichtung in Übereinstimmung mit Krümmungen der geschweißten Bereiche oder Änderungen in ihrer Richtung glatt ändern kann.
  • Diese Aufgaben werden von einer Folienschweißvorrichtung nach Anspruch 1 und einem Schweißverfahren nach Anspruch 7 gelöst. Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Folienschweißvorrichtung bereit, die die Ränder zweier Folien mittels einer keilförmigen Heizvorrichtung und Andruckrollen fortlaufend verschweißt, und die einen Kanal zwischen den in zwei Reihen angeordneten geschweißten Bereichen ausbildet, wobei der Kanal zur Überprüfung einer fehlerhaften Schweißnaht mit einem Fluid befüllbar ist, wobei die Folienschweißvorrichtung die keilförmige Heizvorrichtung 15, die eingerichtet ist, um in wärmeübertragenden Kontakt mit den Randbereichen A1, A2 der oberen und der unteren Bahn W1, W2 zu treten, um so die Randbereiche mittels der Hitze zu schmelzen; wobei die obere und die untere Andruckrolle 11, 12 paarweise in der Nähe eines zusammenlaufenden Teils 19 der Heizvorrichtung angeordnet sind; und wobei eine Druckluftzufuhrröhre 20 von dem zusammenlaufenden Teil in einem mittleren Bereich der Heizvorrichtung in einer Transportrichtung der Folien auskragt, wobei sich ein vorderseitiger Endbereich 25 der Röhre in einen Walzenspalt N der Rollen erstreckt und dort hindurch verläuft, und wobei der vorderseitige Endbereich Druckluft CA in Transportrichtung der Folien vorwärts einleitet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Randbereiche der Folien gepreßt und durch die Andruckrollen sofort, nachdem die Randbereiche durch die Heizvorrichtung geschmolzen werden, miteinander druckverklebt. Die Druckluftzufuhrröhre trennt die damit in Berührung stehende obere und untere Bahn und bildet mittels durch den vorderseitigen Endbereich der Röhre eingeleiteter Druckluft einen fortlaufend ungeschweißten Bereich aus. Der ungeschweißte Bereich bildet den fortlaufenden Kanal C, der die durch die Rollen hergestellten geschweißten Bereiche in einen linken und einen rechten geschweißten Bereich B1, B2 unterteilt, und der Kanal ist mit der Druckluft luftdicht gefüllt. Wenn während des Verbindens der beiden Folien mittels der Folienschweißvorrichtung eine fehlerhafte Schweißnaht auftritt, so wird die Druckluft im Kanal an die Umgebungsatmosphäre abgegeben, so daß der Kanal seine Luftpolsterungsfähigkeit verliert, und daher das Auftreten der fehlerhaften Schweißnaht sofort entdeckt werden kann.
  • Da die zweireihigen geschweißten Bereiche durch einreihig angeordnete Andruckrollen ausgebildet werden können, kann weiterhin die Breite der überlappenden Randbereiche der Folien (Nahtweite X) so weit vermindert werden, daß ihre Abmessungen nur noch etwas größer ist als die Breite einer einzelnen Andruckrolle. Weiterhin kann die Folienschweißvorrichtung mit den einreihig angeordneten Rollen die von der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeit der linken und der rechten Rollen herstammenden Schwierigkeiten bei Richtungsänderungen überwinden. Daher kann die Folienschweißvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ihre Ausrichtung in Übereinstimmung mit Krümmungen der geschweißten Bereiche oder Änderungen ihrer Richtung glatt ändern.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Metall rolle in Zylinderform als Andruckrolle verwendet. Alternativ kann die Andruckrolle auch eine aus einem hitzebeständigen Harz, Gummi oder Elastomer gefertigte zylindrische Rolle sein. Wenn es erwünscht ist, kann die Andruckrolle mit einer Umfangsrille 40 in einem Bereich der Rolle in Ubereinstimmung mit der Druckluftzuführungsröhre ausgebildet werden. Die Umfangsrille entlastet lokal den Bereich der Folien von der Preßkraft, in den die Druckluftzuführungsröhre eingeführt ist, so daß die Ausbildung des Kanals mit teilweiser elastischer Deformation der Folien erleichtert wird.
  • Vorzugsweise ist die Druckluftzufuhrröhre eine Metallröhre mit rundem Querschnitt und auch der vorderseitige Endbereich der Zufuhrröhre bildet eine runde Öffnung. Der vorderseitige Endbereich der Zufuhrröhre kann abgeplattet und seitlich vergrößert sein, so daß der vorderseitige Endbereich der Zufuhrröhre eine elliptische oder ovale Öffnung bildet.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verschweißen von Folien bereitgestellt, bei dem Randbereiche zweier Folien unter Verwendung einer keilförmigen Heizvorrichtung und von Andrückrollen fortlaufend geschweißt werden, so daß geschweißte Bereiche in zwei Reihen ausgebildet werden, ein mit einem Fluid befüllbarer Kanal zwischen den geschweißten Bereichen ausgebildet wird und eine Überprüfung fehlerhafter Schweißnähte in den geschweißten Bereichen durch Einleiten von Druckluft in den Kanal ausgeführt wird, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: Schmelzen der Randbereiche der Folien mittels Hitze durch die Heizvorrichtung und pressen der Randbereiche durch die Andruckrollen, während Druckluft aus einer in einem mittleren Bereich der Heizvorrichtung angeordneten Druckluftzuführröhre eingeleitet wird; und Schweißen der überlappenden Randbereiche der Folien durch Ausbilden fortlaufender zweireihiger geschmolzener Bereiche in den Randbereichen und gleichzeitiges Ausbilden eines mit der Druckluft befüllten Kanals zwischen den geschmolzenen Bereichen, so daß die Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte während des Schweißvorgangs durch das Entdecken des Auströmens von Luft aus dem Kanal ausgeführt wird.
  • 1A ist eine perspektivische Darstellung, die eine Folienschweißvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 1B ist eine perspektivische Ansicht, die die Schweißeinrichtung der Folienschweißmaschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2A zeigt einen vorderseitigen Aufriß der Schweißeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2B zeigt eine Draufsicht der Schweißeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3A zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie I-I wie in 2A gezeigt.
  • 3B zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II-II wie in 2A gezeigt.
  • 4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus des vorderseitigen Endbereichs einer Druckluftzuführungsröhre gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4B zeigt eine perspektivische Ansicht eines alternativen Aufbaus des vorderseitigen Endbereichs einer Druckluftzuführungsröhre gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4C zeigt eine perspektivische Ansicht eines alternativen Aufbaus der Andruckrollen der Schweißeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5A zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Schweißeinrichtung.
  • 5B zeigt einen Aufriß einer herkömmlichen Schweißeinrichtung.
  • 6A zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie III-III wie in 5B gezeigt.
  • 6B zeigt eine Draufsicht, die ein Prüfverfahren für Folien, die mit der herkömmlichen Schweißeinrichtung verschweißt wurden, zeigt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Folienschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 1 bis 3 gezeigt.
  • Die Folienschweißvorrichtung 1 ist mit einem Handgriff 2, der mit einer Hand gehalten werden kann, einem mit dem Handgriff 2 integral verbundenen Gehäuse 3 und einem auf dem Gehäuse 3 angebrachten Elektromotor 4 versehen. Ein Stromkabel 5 ist mit einem distalen Ende des Handgriffs 2 verbunden. Seitenabdeckungen 6 des Gehäuses 3 sind an den Seiten des Gehäuses 3 angebracht und eine Schweißeinrichtung 10 ist innerhalb der Seitenabdeckung 6 eingerichtet. Die Schweißeinrichtung beinhaltet ein Paar einer obere und einer untere Andruckrolle 11, 12, eine keilförmige Heizvorrichtung 15 und eine Druckluftzufuhrrohr oder -röhrchen 20.
  • Das Kabel 5 ist mit einer Batterie, einer externen Stromquelle oder einem Netztrafo verbunden, und das Gehäuse 3 ist mit einem darin enthaltenen Stromkreis 30 (siehe 3) bestückt, der mit Strom versorgt wird. Der Stromkreis 30 beinhaltet von Hand bedienbare Schalter 7 zum manuellen Betreiben des Elektromotrs 4 und der Heizvorrichtung 15, ein Geschwindigkeitssteuerungsmittel zum Steuern der Drehzahl des Motors 4 oder einer Regeleinrichtung des Motors 4, Temperatursteuermittel zum Steuern der Oberflächentemperatur der Heizvorrichtung 15 und ein Lufteinlaßsteuermittel zum Steuern der Lufteinlaßrate der Druckluftzufuhrröhre 20. Der Stromkreis 30 ist eingerichtet, den Betrieb des Motors 4 und der Heizvorrichtung 15 zu steuern.
  • Eine Antriebskraftübertragungseinrichtung 9 ist innerhalb der Seitenabdeckung 6 vorgesehen, und die Einrichtung 9 überträgt die Drehbewegung des Motors 4 auf die Mittelachsen 13, 14 der Andruckrollen 11, 12. Die Einrichtung 9 gestattet, daß das Antriebsmoment des Motors 4 in eine Drehbewegung der Rollen 11, 12 in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen umgewandelt wird.
  • Die die Schweißeinrichtung darstellende Heizvorrichtung 10 ist aus einer Anordnung eines Keils gebildet, der, wie in 3 gezeigt, in einem Walzenspalt der Rollen 11, 12 zusammenläuft. Die Druckluftzuführungsröhre 20 verläuft durch die Heizvorrichtung 15 in einem Mittelteil ihrer Breite und kragt von einem zusammenlaufenden Teil 19 vorwärts aus. Die Heizvorrichtung 15 weist einen in ihr angordneten Heizdraht 16 auf, der mit dem Stromkreis 30 verbunden ist. Eine obere Oberfläche 17 und eine untere Oberfläche 18 der Heizvorrichtung 15 werden durch Beschicken des Heizdrahts 16 mit Strom erhitzt.
  • Die Andrückrollen 11, 12 sind in eng benachbart zum zusammenlaufenden Teil 19 und vertikal symmetrisch bezüglich der Mittelebene der Heizvorrichtung 15 angeordnet. Die Rollen 11, 12 sind an ihren äußeren Oberflächen gerändelt. Der zusammenlaufende Teil 19 verläuft in den Walzenspalt der Rollen 11, 12 und läuft darin zusammen. Die Abmessung N des Walzenspalts der Rollen 11, 12 ist so vorbestimmt, daß die Folien W1, W2 auf eine geeignete Dicke gepreßt werden. Der rückwärtige Endbereich der Röhre 20 ist mit einem Kompressor 22 mittels einer Druckluftversorgungsröhre 21 verbunden, wohingegen der vorderseitige Endbereich 25 der Röhre 20 durch den Walzenspalt der Rollen 11, 12 hindurch verläuft und in einem Bereich kurz hinter dem Walzenspalt endet. Der Kompressor 22, der die Druckluftquelle darstellt, kann in einen Teil des Gehäuses 3 eingebaut sein oder andernfalls außerhalb der Vorrichtung angeordnet und durch einen Druckluftschlauch oder -röhre mit einem Steuerventil im Gehäuse 3 verbunden sein.
  • Ein Aufbau des vorderseitigen Enbereichs 25 der Druckluftzufuhrröhre 20 ist in 4A gezeigt. Der Endbereich 25 ist mit einem runden Querschnitt ausgebildet, so daß die Röhre 20 vertikal abgeschnitten ist und die Druckluft aus der Röhre vorwärts ausgeblasen wird. Wie in 4B gezeigt, kann der Endbereich 25 abgeplattet sein, so daß er einen elliptischen oder ovalen quer verlängerten Querschnitt aufweist, so daß die Höhe P des Endbereichs verringert ist.
  • Der Durchmesser der Röhre 20 ist typischerweise im Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm, z.B. 2,0 mm, festgelegt, und der Druck der Druckluft wird im Bereich von 1,5 bis 3,0 kg/cm2 (G), z.B. 2,0 kg/cm2(G), festgesetzt. Im allgemeinen hat die Folie W1, W2 eine Dicke im Bereich von 1,0 mm bis 5,0 mm und gewöhnlich werden Folien mit einer Dicke von 2,0 mm bis 3,0 mm auf den meisten Baustellen verwendet. Die Abmessung N des Walzenspalts der Rollen 11, 12 wird ungefähr auf 1,5 mm bis 7,0 mm festgesetzt, vorzugsweise auf 3,0 mm bis 5,0 mm. Die Breite der Rollen 11, 12 wird auf ungefähr 10 mm bis 40 mm, vorzugsweise auf eine Breite von 15 mm oder weniger, festgesetzt. Wenn erwünscht, kann die Breite der Rollen 11, 12 auf ungefähr 10 mm festgesetzt werden.
  • Für die Andruckrollen 11, 12 kann eine metallische zylindrische Form oder eine zylindrische, aus einem hitzebeständigen Harz, Gummi oder Elastomer hergestellte Form verwendet werden. Bei Verwendung einer Rolle aus einem hitzebeständigem Harz, Gummi oder Elastomer kann eine Ausdehnung um die Röhre 20 herum durch elastische Deformation der Rollenoberfläche zu einem gewissen Teil vorteilhafterweise ausgeglichen werden. Das Harz, der Gummi oder das Elastomer, die eine Hitzebeständigkeit gegenüber Temperaturen über 300°C, vorzugsweise über 500°C, aufweisen, kommen als Materialien für die Herstellung der Rollen 11, 12 in Betracht.
  • Im folgenden wird nun der Betrieb der Folienschweißenvorrichtung 1 beschrieben.
  • Die Folienschweißvorrichtung 1 wird an einen Stoßbereich A1, A2 zweier Folien angesetzt. Die obere Folie A1 wird in den Walzenspalt N der Rollen 11, 12 entlang der oberen Oberfläche der Heizvorrichtung 15 eingeführt, wohingegen die untere Folie A2 in den Walzenspalt N entlang der unteren Oberfläche der Heizvorrichtung 15 eingeführt wird. Die Schalter 7 auf dem Handgriff 2 werden in eine Heizstellung gelegt, wobei der Heizdraht 16 der Heizvorrichtung 15 unter Strom gesetzt wird, so daß er die untere und die obere Oberfläche der Heizvorrichtung 15 bis auf eine Schmelztemperatur der Folien W1, W2 erhitzt. Die Schalter 7 werden dann weiter in eine Stellung für den Motorantrieb gebracht, so daß der Motor 4 zu einer Drehbewegung angetrieben wird. Die Rollen 11, 12 werden in die Pfeilrichtungen gedreht, so daß die Folien W1, W2 in den Walzenspalt N gezogen werden und zwischen den Rollen 11, 12 gepreßt werden. Die gegenüberliegenden Oberflächen der Folien W1, W2 werden thermisch geschmolzen und miteinander unter dem Druck der Rollen 11, 12 verpreßt, um sich zu verbinden. Die Folienschweißvorrichtung 1 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang der Randbereiche A1, A2 der Folien W1, W2 bewegt, wobei die überlappenden Randbereiche A1, A2 der Folien W1, W2 fortlaufend miteinander verschweißt werden können.
  • Während eines solchen Schweißvorgangs blast die Druckluftzufuhrröhre 20 nacheinander eine bestimmte Menge Druckluft ein. Die wärmeverschweißten Folien W1, W2 werden durch die aus dem vorderseitigen Endbereich 25 der Druckluftzufuhrröhre 20 eingeblasene Druckluft lokal abgekühlt und die Druckluftströmung verhindert lokal, daß die geschmolzenen Folien W1, W2 miteinander verkleben. Als Ergebnis bildet sich ein Kanal C mit einer vorbestimmten Breite Y, der um die Achse der Röhre 20 herum zentriert ist, und geschweißte Bereiche B1, B2 bilden sich in zwei Reihen auf beiden Seiten des Kanals C.
  • Gemäß der oben beschriebenen Folienschweißvorrichtung 1 wird der Schweißvorgang unter der Voraussetzung ausgeführt, daß der vorderseitige Endbereich E des Kanals C luftdicht versiegelt ist, wodurch eine möglicherweise während des Schweißvorgangs erzeugte fehlerhafte Schweißnaht sofort entdeckt und aufgefunden werden kann. Mit anderen Worten, da der Luftdruck im Kanal beim Auftreten einer fehlerhaften Schweißnaht sich rasch verringert, verliert ein Teil der Folien W1, W2 im Kanal C sofort die Luftpolster- oder Rückstoßwirkung. Daher kann der Benutzer die Schweißarbeit unterbrechen und die fehlerhafte Stelle der Schweißnaht schnell reparieren.
  • Weiterhin ist es hinreichend bei dem vorhergehend beschriebenen Aufbau der Folienschweißvorrichtung 1 eine Nahtbreite X (Überlappbreite) der Folien W1, W2 sicherzustellen, die nur leicht größer ist als die Breite einer einzelnen Rolle 11, 12. Daher kann die Nahtbreite der Folien W1, W2 verringert und das Folienmaterial effektiv genutzt werden.
  • Zusätzlich ist die Folienschweißvorrichtung 1 gemäß dem vorher beschriebenen Aufbau eingerichtet, den Schweißvorgang unter Verwendung der oberen und der unteren Rolle 11, 12 in einer einzelnen Reihe auszuführen, wodurch die Folienschweißvorrichtung 1 ihre Ausrichtung dort, wo der Stoßbereich gekrümmt ist oder die Richtung ändert, glatt ändern kann. Auf diese Weise ist es möglich, einen fortlaufenden Schweißvorgang in Übereinstimmung mit den Krümmungen des Stoßbereichs oder seinen Richtungsänderungen relativ einfach auszuführen.
  • 4C zeigt eine perspektivische Ansicht eines alternativen Aufbaus der Andruckrollen der Schweißeinrichtung 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Andruckrollen 11, 12 in einem bezüglich ihrer Breite mittleren Teil teilweise verringert, so daß eine entlang ihres Umfangs um die Rollen 11, 12 herum verlaufende bogenförmige Rille 40 an einer mit der Druckluftzufuhrröhre 20 übereinstimmenden Stelle ausgebildet ist. Die obere und die untere Umfangsrille 40 gestattet es den Folien W1, W2 elastisch deformiert zu werden, so daß der Kanal C mittels der Röhre 20 leicht ausgebildet werden kann. Die Umfangsrille 40 kann mit einem Querschnitt einer (rechteckigen) Aussparung ausgebildet werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand besonderer Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie doch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt sonder kann verändert werden, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
  • Weiterhin kann die Ausführung der Tragestruktur der Druckluftzufuhrröhre entsprechend so geändert werden, daß die Abmessung des Teils der Röhre, der vom zusammenlaufenden Teil auskragt, oder die Position des vorderseitigen Endbereichs der Röhre variabel steuerbar oder einstellbar sind. Beispielsweise kann der Aufbau der Heizvorrichtung und der Röhre so verändert werden, daß die Röhre von der Heizvorrichtung so getragen ist, daß sie bezüglich der Heizvorrichtung versetzbar oder zu entfernen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Folienschweißvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, während des Schweißvorgangs eine Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte auszuführen. Die Folienschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Verringerung der Nahtbreite der Folien für die effiziente Nutzung der Folien und ermöglicht darüber hinaus glatte Änderungen in ihrer Ausrichtung in Übereinstimmung mit den Krümmungen oder Richtungsänderungen der geschweißten Bereiche.
  • Zusammenfassung
  • Eine Folienschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine keilförmige Heizvorrichtung (15), die eingerichtet ist, um in einem wärmeübertragenden Kontakt mit Randbereichen (A1, A2) einer oberen und einer unteren Folie (W1, W2) zum Schmelzen der Randbereiche durch Hitze zu stehen, und ein Paar obere und untere Andruckrollen (11, 12), die in der Nähe eines zusammenlaufenden Bereichs (19) der Heizvorrichtung (15) angeordnet sind, wobei die Randbereiche (A1, A2) der beiden Folien (W1, W2) durch die Heizvorrichtung (15) und die Andrückrollen (11, 12) fortlaufend verschweißt werden. Die Folienschweißvorrichtung weist eine mit einer Druckluftquelle verbundene Druckluftzufuhrröhre (20) , wobei die Druckluftzufuhrröhre (20) von dem zusammenlaufenden Bereich (19) in einem mittleren Teil der Heizvorrichtung (15) in die Transportrichtung der Folien (W1, W2) auskragt. Ein vorderseitiger Endbereich (25) der Zufuhrröhre (20) verläuft durch einen Walzenspalt (N) zwischen den Andrückrollen (11, 12) und blast die Druckluft vorwärts in die Transportrichtung der Folien ein. Die einander überlappenden Randbereiche (A1, A2) der Folien werden mit fortlaufend geschweißten Bereichen (B1, B2) in zwei Reihen ausgebildet und die Randbereiche werden miteinander verschweißt. Gleichzeitig wird ein mit der Druckluft gefüllter Kanal (C) zwischen dem rechten und dem linken geschweißten Bereich ausgebildet. Da der Schweißvorgang ausgeführt werden kann während eine Undichtigkeit des Kanals überprüft wird, ermöglicht die Folienschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, eine fehlerhafte Stelle der Schweißnaht sofort nach ihrem Auftreten zu lokalisieren und zu reparieren.
  • 1A

Claims (11)

  1. Folienschweißvorrichtung (1) zum fortlaufenden Schweißen der Ränder (A1, A2) zweier Folien (W1, W2) unter Verwendung einer keilförmigen Heizvorrichtung (15) und Andrückrollen (11, 12) und zum Ausbilden eines Kanals (C) zwischen doppelreihig geschweißten Bereichen (B1, B2), wobei der Kanal (C) zur Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte im geschweißten Bereich mit einem Fluid befüllbar ist, umfassend: die keilförmige Heizvorrichtung (15), die so eingerichtet ist, daß sie mit den Randbereichen (A1, A2) einer oberen und einer unteren Folie (W1, W2) in wärmeübertragendem Kontakt steht, um die Randbereiche durch Wärme zu schmelzen, wobei eine obere und eine untere Andruckrolle (11, 12) paarweise in der Nähe eines zulaufenden Teils (19) der Heizvorrichtung (15) angeordnet sind, und wobei eine Druckluftzufuhrröhre (20), die von dem zulaufenden Teil (19) in einem mittleren Bereich der Heizvorrichtung (15) in einer Transportrichtung der Folien auskragt, wobei ein vorderseitiger Endbereich (25) der Heizvorrichtung (15) sich in einen Walzenspalt N) der Andrückollen (11, 12) und durch ihn hindurch erstreckt, wobei der vorderseitige Endbereich im Betrieb Druckluft in der Transportrichtung der Folien vorwärts ausbläst.
  2. Folienschweißvorrichtung (1) mit einer keilförmigen Heizvorrichtung (15), einer oberen und einer unteren Andruckrolle (11, 12), die in der Nähe eines zusammenlaufenden Teils (19) der Heizvorrichtung angeordnet sind, und einer Druckluftzufuhrröhre (20), die von der Mitte des zulaufenden Teils (19) der Heizvorrichtung durch einen Walzenspalt (N) zwischen der oberen und der unteren Andrückrolle (11, 12) hindurch bis kurz hinter die Andrückwalzen (11, 12) verläuft.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eine Andruckrolle (11, 12) eine metallische zylindrische Form mit gerändelter Oberfläche ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eine Andruckrolle (11, 12) eine zylindrische Form aus einem hitzebeständigen Harz, Gummi oder Elastomer ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Andrückrolle (11, 12) mit eine Umfangsrille (40), die in einem mit der Druckluftzufuhrröhre (20) übereinstimmenden mittleren Bereich der Andrückrolle (11, 12) um die Andrückrolle herum verläuft.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckluftzufuhrröhre (20) einen runden Querschnitt aufweist und wobei eine vorderseitige Endseite (25) der Druckluftzufuhrröhre (20) eine runde Öffnung bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der vorderseitige Endbereich (25) der Druckluftzufuhrröhre abgeplattet und in der Breite vergrößert ist, und wobei eine vorderseitige Endseite der Druckluftzufuhrröhre eine elliptische oder ovale Öffnung bildet.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Breite der Andruckrollen kleiner oder gleich 15 mm ist, und wobei die Gesamtbreite (X) der doppelreihig geschweißten Bereiche kleiner oder gleich 15 mm ist.
  9. Verfahren zum Folienschweißen bei dem Randbereiche zweier Folien fortlaufend unter Verwendung einer keilförmigen Heizvorrichtung und Andruckrollen verschweißt werden, so daß geschweißte Bereiche in zwei Reihen ausgebildet werden und daß ein mit einem Fluid befüllbarer Kanal zwischen den geschweißten Bereichen ausgebildet wird, und wobei eine Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte in den geschweißten Bereichen durch Befüllen des Kanals mit Druckluft ausgeführt wird, umfassend die Schritte: Schmelzen der Randbereiche der Folien durch Wärme von der Heizvorrichtung und Pressen der Randbereiche durch die Andruckrollen, während Druckluft aus einer in einem mittleren Bereich der Heizvorrichtung angeordneten Druckluftzufuhrröhre ausgeblasen wird; und Verschweißen der überlappenden Randbereiche der Folien durch Ausbilden fortlaufend geschmolzener Bereiche in zwei Reihen in den Randbereichen, und gleichzeitiges Ausbilden eines mit Druckluft befüllten Kanals zwischen den geschmolzenen Bereichen, so daß die Überprüfung auf fehlerhafte Schweißnähte während des Schweißvorgangs durch das Aufspüren von Luftundichtigkeiten in den Randbereichen ausgeführt wird.
  10. Verfahren zum Folienschweißen mit den Schritten – eine obere Folie wird über eine obere Oberfläche einer keilförmigen Heizvorrichtung geführt – eine untere Folie wird über eine untere Oberfläche der keilförmigen Heizvorrichtung geführt – die obere und die untere Folie werden durch die Heizvorrichtung angeschmolzen – die obere und die untere Folie werden mittels einer oberen und einer unteren Andrückrolle zusammengepreßt – durch eine ungefähr in der Mitte des angeschmolzenen Bereichs zwischen der oberen und der unteren Folie angeordnete Druckluftzufuhrröhre wird Druckluft in der Transportrichtung der Folien ausgeblasen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Folienschweißvorgang zur Reperatur fehlerhafter Schweißnähte unterbrochen wird, wenn in einem geschweißten Bereich eine fehlerhafte Schweißnaht entdeckt wird, und wobei der Schweißvorgang fortgesetzt wird, nachdem die fehlerhafte Schweißnaht repariert wurde.
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