DE1215904B - Vorrichtung zum Verschweissen von auf einer ebenen Bahn gefoerderten Werkstuecken aus Kunststoff mit flaechigen Zuschnitten aus Kunststoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 29 c

Deutsche KI.: 39 a2-19/02

Nummer: 1215 904

Aktenzeichen: W31922X/39a2

Anmeldetag: 26. März 1962

Auslegetag: 5. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorichtung zum Verschweißen von auf einer ebenen Bahn geförderten Werkstücken aus Kunststoff mit flächigen Zuschnitten aus Kunststoff oder aus kunststoffbeschichtetem Material, z. B. von Einlagen in offene Böden von Kunststoffsäcken od. dgl.

Man kennt Vorrichtungen zum Herstellen von Beuteln, bei denen die Werkstücke aus Kunststoff einem umlaufenden Arbeitszylinder zugeführt werden, in den Schweißzangen eingebaut sind, die die beiden zu verschweißenden Folienteile in ihren Enden erfassen und verschweißen. Bei einer anderen bekannten Bauart sind in die Mantelfläche des Arbeitszylinders Heizelemente eingebaut, gegen die Schlauchabschnitte durch ein darübergeführtes Förderband gedrückt und an ihren Enden zu Beuteln verschweißt werden. Abweichend von diesen Bauarten werden bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Werkstücke auf einer ebenen Bahn gefördert, auf die der Arbeitszylinder, der mit einer der Laufgeschwindigkeit der Werkstücke gleichen Umlaufgeschwindigkeit rotiert, die Zuschnitte .auflegt.

Man kennt durch Vorrichtungen, bei denen von einer Vorratsrolle zugeführte Zuschnitte durch eine Schneideinrichtung zunächst nur teilweise getrennt und dann unmittelbar vor ihrer Weiterverarbeitung abgerissen werden.

Mit Hilfe der oben beschriebenen Schweißvorrichtungen ist es nicht möglich, zwei Kunststoff lagen miteinander zu verschweißen, ohne daß weitere unter einer der zu verschweißenden Lagen liegende Kunststofflagen mit verschweißt werden, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Schweißvorrichtung zu schaffen, bei der der geschilderte Nachteil nicht auftritt. Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch Heizelemente auf der Mantelfläche des Arbeitszylinders, deren Anordnung und Form den zu verschweißenden Teilflächen des Zuschnittes entspricht, durch eine Abgabeeinrichtung im Arbeitszylinder für den Zuschnitt an der Berührungsstelle mit dem Werkstück, an der gegenüberliegend eine Druckwalze angeordnet ist, und durch eine Übernahmeeinrichtung im Arbeitszylinder für den aus dem Vorrat zugeführten Zuschnitt, die von der Abgabestelle einen solchen Abstand hat, daß der Zuschnitt während semer Berührung mit den Heizelementen in der gewünschten Weise erwärmt wird. Durch diese neue Gestaltung kann man das unerwünschte Mitverschweißen der unter den zu verschweißenden Lagen liegenden Werkstückteile sicher Vorrichtung zum Verschweißen von auf einer
ebenen Bahn geförderten Werkstücken aus
Kunststoff mit flächigen Zuschnitten aus
Kunststoff

Anmelder:

Windmöller &Hölscher, Lengerich (Westl)

Als Erfinder benannt:

Willy Niemeyer, Natrup-Hagen

vermeiden, weil man die zum Verschweißen erforderliche Wärme nur dem Zuschnitt zuführt und dadurch so begrenzen kann, daß die unter der zu verschweißenden Werkstücklage liegenden Materialschichten nicht bis zur Schweißtemperatur erwärmt werden.

a5 Die Vorrichtung nach der Erfindung kann insbesondere beim Herstellen von Beuteln oder Säcken aus thermoplastischem Material angewendet werden. Sie kann aber auch zu anderen Zwecken und auch dann wirtschaftlich eingesetzt werden, wenn unter der Schweißstelle keine Bahnen vorhanden sind, deren Verschweißen zu vermeiden wäre. Sie arbeitet kontinuierlich ohne zwischengeschaltete Stillstände und ermöglicht so eine sehr hohe Leistung.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Zuschnitte an allen oder an einigen der zu verschweißenden Teilflächen von beiden Seiten des Zuschnittes zu beheizen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bringt den Vorschlag, die Beheizung der zu verschweißenden Teilflächen von der Oberseite des Zuschnittes während seines Auflegens und Anpressens fortzusetzen. Dabei ist natürlich diese Beheizung so zu regeln, daß die Verschweißungstemperatur nicht auch in den weiter unten liegenden Bahnen erreicht wird, -die nicht verschweißt werden sollen.

Die weiteren Merkmale der Erfindung sollen an Hand einer Vorrichtung beschrieben werden, wie sie im Rahmen der Erfindung zum Einschweißen von als Einlagen benutzten Zuschnitten aus Kunststoff oder kunststoffbeschichtetem Material in offene Böden von Kreuzboden-Ventilsäcken aus Kunststoff vorgeschlagen wird. Es zeigt

609 567/497

3 4

Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung in Laufrich- Hebel 21 verbunden, der eine Rolle 22 trägt, die

tang der Kreuzboden-Ventilsäcke, ·. federnd gegen eine Kurvenscheibe 23 gezogen ist.

Fig. 2 einen Schnitt nach der LinieΠ-ΙΙ der Die Kurvenscheibe23 ist am Seitengestell der Ma-

F i g. 1 und schine festgelegt. Bei Drehung des Zylinders 1 wer-

Fi g. 3 die Abwicklung des Mantels eines Arbeite- 5 den durch die Kurvenscheibe 23 die Nadeln 15 wäh-

zylinders. · ' rend des Transportes einer Einlage in ihrer aus dem

Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht im Heizelement 2 herausragenden Stellung gehalten,

wesentlichen aus einem mit der Geschwindigkeit der Nach Erreichen der Abgabestellung des Zylinders 1

vorbeilaufenden Werkstücke umlaufenden Arbeite- ziehen sich die Nadeln 15 zurück, und die Einlage

zylinder 1, der auf seinem Umfang den zu verschwel- io wird unter Anwendung von Druck in einen offenen

ßenden Teilflächen der Einlagen entsprechende Heiz- Boden eines Kreuzboden-Ventilsackes aus Kunststoff

elemente2, 3, 4, 5 trägt (s. Fig. 3). Die Heizele- eingelegt. Zur Aufnahme des Druckes ist auf der

mente 2 bis 5 sind ihrerseits durch nicht dargestellte gegenüberliegenden Seite der Transportebene 40 der

Heizwiderstände aufheizbar, die im Zylindermantel Kreuzboden-Ventilsäcke eine Gegenwalze 24 ange-

des als Hohlzylinder ausgebildeten Arbeitszylinders 1 15 ordnet.

vorgesehen sind. Die Einlagen aus Kunststoff oder Während des Transportes der Einlagen von der kunststoffbeschichtetem Material werden von einer Übernahmestelle zu der etwa diametral gegenüber-Bahn 6 abgetrennt, die durch die Vorzugrollen- liegenden Abgabestelle werden die Einlagen, in ihren paare 7 bis 8, 9 bis 10 und 11 bis 12 von einer nicht zu verschweißenden Teilflächen aufgeheizt. Um insdargestellten Rolle abgewickelt wird. Zwischen den 20 besondere bei Verwendung von kunststoffbeschich-Vorzugrollenpaaren 7 bis 8 und 9 bis 10 befindet ·, tetem Material die zum Verschweißen erforderliche sich eine Quertrennstation 13, in der der Querschnitt Wärme der Kunststoffschicht in zweckmäßiger Weise der Bahn in den Längen der Einlagen entsprechen- mit Sicherheit zuzuführen, sind gegenüber den auf den Abständen, und zwar unvollständig unter Stehen- dem Zylinder 1 sich in Umfangsrichtung erstreckenlassen kleiner Stege, durchgeführt wird. Der Zeit- 25 den Heizelementen 3 und 4 im Bereich zwischen der punkt des unvollständigen Quertrennens der Bahn 6 - Übernahme- und der Abgabestelle der Einlagen zwei ist so gewählt, daß das freie Ende der Bahn dem Zy- weitere Heizelemente 25 und 26 vorgesehen. Diese linder zugeführt wird,' wenn dessen Heizelement 2 Heizelemente 25 und 26 sind je an einem schwenkdie in Fig. 2 gezeichnete Stellung einnimmt. Wäh- bar gelagerten Tragstück27 bzw. 28 gehaltert, die rend einer Umdrehung des Zylinders 1, dessen Um- 30 unter dem Einfluß eines Hubmagneten 29 aus ihrer fangsgeschwindigkeit größer ist als die Zulaufge- in Fig. 2 dargestellten Arbeitsstellung in Pfeilrichschwindigkeit der Bahn 6, wird die Bahn 6 um ein rung 30 in eine Ruhestellung schwenkbar sind. Diese der Länge einer Einlage entsprechendes Stück weiter Bewegung wird beim Abstellen des Maschinentransportiert, antriebes selbsttätig ausgelöst, um ein Verbrennen

Ein oberhalb des Zylinders 1 vorgesehener und 35 der zum Stillstand kommenden Einlage zu verhüten,

achsparallel zu diesem gelagerter Drehkörper 14 dient da die Temperatur- der im Abstand angeordneten

im Zusammenwirken mit dem vorderen Heizele* Heizelemente 25,26 wesentlich höher gewählt wird

ment 2 als Klemmeinrichtung zum Erfassen des vor- als die der Heizelemente 2 bis 5. Man kann auch

deren Endes der Bahn 6. Durch die größere Um- einen Schalter vorsehen, der diese Heizelemente beim

fangsgeschwindigkeit des Zylinders und des Dreh- 4° Abschwenken ausschaltet.

körpers gegenüber der Geschwindigkeit der Bahn 6 Das, in Drehrichtung des Zylinder 1 gesehen, am wird deren vorderes Ende an der nächsten unvoll- vorderen Ende liegende, die Bohrungen für die ständigen Quertrennlinie von der durch die Vorzug- Nadeln 15 aufweisende Heizelement 2 entspricht in walzen zurückgehaltenen Bahn vollständig abge- seiner Länge der Länge des Zylinders 1. Die Heizrissen. Dieser als Einlage vorgesehene abgerissene 45 elemente 3, 4, 5, 25, 26 sind quer zu ihrer Längs-Zuschnitt wird durch den Zylinder 1 auch nach dem erstreckung zwecks Anpassung an verschiedene Ein-Abheben des Drehkörpers 14 vom Zylinder 1 in der lagegrößen einstellbar. Das Heizelement 5 ist außernachfolgend erläuterten Weise mitgenommen und dem zur Erhaltung einer geschlossenen Rahmenform legt sich dabei vollständig auf die Heizelemente des der Schweißnaht bei verschieden großen Abständen Zylinders. 5° zwischen den Heizelementen 3 und 4 gegen andere,

Zur einwandfreien Mitnahme und Lagesicherung dem jeweiligen Abstand entsprechende Heizelemente

der Einlagen auf dem. Zylinder 1 ist dieser mit einer austauschbar.

Reihe von Nadeln 15 versehen, die im Augenblick Zur verstellbaren Befestigung der Heizelementes der Übergabe einer Einlage an den Zylinder 1 aus und 4 ist in den Mantelflächen 31 und 33 je eine dem vorderen Heizelement 2 in radialer Richtung 55 sich in axialer Richtung des Zylinders erstreckende, heraustreten. Durch den sich auf dem Heizelement 2 im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Längsnut abrollenden und zur Zusammenarbeit mit den Nadeln vorgesehen, die entsprechend geformte Muttern aufmit in Umfangsrichtung sich erstreckenden Schlitzen nehmen, in welche durch Bohrungen in den Heizversehenen Drehkörper 14 wird die Einlage an ihrem elementen 3, 4 gesteckte Senkschrauben einschraubyorderen Rand auf die Nadeln 15 aufgespießt. Die 60 bar sind. Durch diese Ausbildung läßt sich das Nadeln 15 sind an einem im Innern des Zylinders 1 Schweißformat in axialer Richtung des Zylinders radial beweglichen Nadelbalken 16 angeordnet, der stufenlos verstellen.

seinerseits über einem Hebel 17 fest mit einer Steuer- Eine stufenweise Verstellung der Heizelemente 3,4

welle 18 verbunden ist. Die Steuerwelle 18 ist einer- läßt sich auch durch Anordnung einer Reihe von

seits in einer Stirnwand des Zylinders 1 und anderer- 65 Gewindelöchern in den Mantelflächen 31 und 33 in

seits in einer auf der Zylinderwelle 19 festgelegten axialer Richtung des Zylinders ermöglichen, in die

Scheibe 20 gelagert. Auf ihrem aus der Scheibe 20 dann die durch die Heizelemente gesteckten Schrau-

herausragenden Ende ist die Welle 18 mit einem ben einschraubbar sind.

Diese Verstellmöglichkeit ist zweckmäßig auch für das Heizelement5 vorzusehen, das bei verschieden großen Abständen zwischen den Heizelementen 3 und 4 gegen ein anderes, dem Abstand entsprechendes Heizelement ausgetauscht werden muß.

Diese Heizelemente können nun unmittelbar durch elektrische Widerstände beheizt werden. In Ausgestaltung der Erfindung wird aber vorgeschlagen, die Heizelemente nicht unmittelbar zu beheizen, sondern die Heizkörper in der darunterliegenden Mantelfläche des Zylinders 1 anzuordnen, von der dann die Wärme an die Heizelemente durch Berührung übergeht. Dies hat zunächst den Vorteil, daß man in dem Raum für die Heizkörper nicht auf den Raum der Heizele- · mente begrenzt ist. Denn wenn nur schmale Streifen der Einlage beheizt werden sollen, sind die Heizelemente zu schmal, um wirksame Heizkörper unterbringen zu können. Die Unterbringung der Heizkörper im Mantel des Zylinders 1 erspart auch Änderungen in den Anschlußleitungen, wenn die Lage der Heizelemente verändert wird.

Ein besonderer Vorteil der Beheizung des Zylindermantels liegt aber darin, daß auch die neben den von den Heizelementen erwärmten Streifen liegenden Teile des Kunststoffes etwas durch Strahlung erwärmt werden. Denn der Kunststoff dehnt sich bei der Erwärmung aus und würde faltig werden, wenn zwischen benachbarten Flächen erhebliche Temperaturdifferenzen auftreten. Man braucht dann auch die zu verschweißenden Streifen nicht so hoch zu erwärmen, wie dies nötig wäre, wenn man nur die Streifen allein erwärmen würde, weil die Wärmeableitung von den Streifen in die benachbarten Zonen geringer ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird-der beheizte Mantelteil des Zylinders 1 in drei unabhängig voneinander beheizbare Segmente 31, 32, 33 unterteilt, so daß man die zuzuführende Wärme je nach Länge der Einlagen dosieren kann. Am freien Ende der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 19 sind vier Schleifringe 34 bis 37 angeordnet, von denen aus durch die Hohlwelle Stromleitungen zu den aufheizbaren Mantelsegmenten 31 bis 33 des Zylinders geführt sind. Die Anschlußklemmen der Heizwiderstände in den Mantelsegmenten sind durch eine Schutzhaube 38 abgedeckt (Fig. 1).

Seinen Antrieb erhält der Zylinder 1 vom Antrieb der Maschine aus über ein Zahnrad 39. Zur richtigen Einstellung des Zylinders 1 zu den in der Ebene 40 transportierten Kreuzboden-Ventilsäcken läßt sich das Zahnrad 39 durch Betätigen eines nicht dargestellten Zwischenräder tragenden Hebels 41 um einen gewissen Betrag vor- bzw. zurückschwenken.

An Stelle der beschriebenen Nadeleinrichtung zum Festhalten der Einlagen während des Transportes auf dem Zylinder 1 kann auch eine mit der vorderen Fläche des Heizelementes 2 zusammenwirkende kurvengesteuerte Klemmbacke vorgesehen sein, die den vorderen Rand einer Einlage, der von einem an die Stelle des Drehkörpers 15 tretenden Falzmesser um die Kante des Heizelements herumgelegt wird, festklemmt.

Zum gleichzeitigen Einlegen und Einschweißen von Einlagen in beide offenen Böden eines Kreuzboden-Ventilsackes sind zwei der beschriebenen Vorrichtungen in der Maschine nebeneinander angeordnet. Diejenige der Vorrichtungen, die eine Einlage in den offenen Kreuzboden einschweißen soll, dessen, in Transportrichtung gesehen, hinterer Eckeinschlag die Ventileinlage trägt, weist das Heizelement 5 nicht auf.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen von auf einer ebenen Bahn geförderten Werkstücken aus Kunststoff mit flächigen Zuschnitten aus Kunststoff oder aus kunststoffbeschichtetem Material, z. B. von Einlagen in offene Böden von Kunststoffsäcken, bei der der Zuschnitt aus einer Vorratsrolle über Schneid- und/oder Reißeinrichtungen einem mit Mitnahmeeinrichtungen versehenen Arbeitszylinder zugeführt wird, der mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umläuft, mit der das Werkstück an ihm vorbei gefördert wird, gekennzeichnet durch Heizelemente (2, 3, 4, 5) auf der Mantelfläche des Arbeitszylinders (1), deren Anordnung und Form den zu verschweißenden Teilflächen des Zuschnittes entspricht, durch eine Abgabeeinrichtung im Arbeitszylinder (1) für den Zuschnitt an der Berührungsstelle mit dem Werkstück, an der gegenüberliegend eine Druckwalze (24) angeordnet ist, und durch eine Übernahmeeinrichtung im Arbeitszylinder (1) für den aus dem Vorrat zugeführten Zuschnitt, die von der Abgabestelle einen solchen Abstand hat, daß der Zuschnitt während seiner Berührung mit den Heizelementen in der gewünschten Weise erwärmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (2, 3, 4, S) durch eingebaute elektrische Widerstände beheizbar sind, die im Mantel des als Hohlzylinder ausgebildeten Arbeitszylinders (1) angeordnet und in getrennt regelbare Teilsegmente (31, 32, 33) aufgeteilt sind, denen der Strom durch gesonderte Leitungen in der Hohlwelle (19) des Zylinders (1) über Schleifringe (34, 35, 36, 37) zugeführt' ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber einem oder mehreren auf dem Zylinder (1) in Umfangsrichtung sich erstreckenden Heizelementen (z. B. 3, 4) im Bereich zwischen der Übernahme- und der Abgabestelle der Einlagen zusätzliche Heizelemente (z. B. 25, 26) vorgesehen sind, durch die die Zuschnitte an allen oder einigen der zu verschweißenden Teilflächen auch von ihrer anderen Seite beheizt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (27, 28) der zusätzlichen Heizelemente (25, 26) in Arbeitsstellung oder in Ruhestellung durch einen Hubmagneten (29) schwenkbar sind, der beim Ausschalten der Maschine die Tragstücke (27, 28) abschwenkt und die Heizelemente (25,26) ausschaltet.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in Drehrichtung des Arbeitszylinders (1) vorn liegende Heizelement (2) der axialen Länge des Zylinders entspricht, die übrigen Heizelemente (3, 4, 5, 25, 26) quer zu ihrer Längserstreckung verstellbar sind und das parallel zum vorderen Heizelement (2) hinten liegende Heizelement (5) zur Anpassung an verschiedene Abstände zwischen den inUmfangsrichtung sich erstreckenden Heizelementen (3, 4) gegen andere Heizelemente austauschbar ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen des vorderen Endes eines Zuschnittes durch den Arbeitszylinder (1) ein mit dem vorderen Heizelement (2) zusammenwirkender Drehkörper (14) vorgesehen ist, der den Zuschnitt an seinem vorderen Rand auf Nadeln (15) aufdrückt, die aus dem vorderen Heizelement (2) herausragen und auf einem im Inneren des Zylinders (1) liegenden, radial beweglichen, kurvengesteuerten Nadelbaken (16) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen des vorderen Endes eines Zuschnittes durch den Arbeitszylinder (1) eine mit diesem umlaufende kurvengesteuerte Zange oder Klemmbacke vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1121749,
1096179, 1049218, 1007163;
schweizerische Patentschrift Nr. 161620.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 567/497 4.66 © Bundesdruckerei Berlin