DE1952752A1

DE1952752A1 - Schweisseinheit fuer das Bearbeiten von endlosen Bahnen

Info

Publication number: DE1952752A1
Application number: DE19691952752
Authority: DE
Inventors: Schott Jun Charles M
Original assignee: Gloucester Engineering Co Inc
Current assignee: Gloucester Engineering Co Inc
Priority date: 1969-10-20
Filing date: 1969-10-20
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1952752B2; DE1952752C3

Description

Schweißenheit für das Bearbeiten von endlosen Bahnen Die Erfindung betrifft das Bearbeiten von Kunststoffilm oder anderen derartigen Bahnen, insbesondere einen solchen Bearbeitungsmechanismus, der sich über die ganze Breite laufender Längen solcher Bahnen erstreckt.
Ein Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kopfkonstruktion zur Bearbeitung der Bahn, mit deren Hilfe sich mit Bezug auf s.B. Festigkeit und Gleichmäßigkeit von Schweißungen, geringer Abstand von Sohweißungen zueinander, sowie mit Bezug auf andere Veränderungen der Bahn, wie Perforationen, bessere Genauigkeit von Perforationslöchern usw. verbesserte bahnförmige Produkte herstellen lassen.
Außerdem stellt sich die Erfindung die Schaffung eines Universalkopfes zur Aufgabe, der es gestattet, in enger Zuordnung zu anderen Bearbeitungen der Bahn, wie æ.B. Perforationen oder Schnitten beliebige einfache oder mehrfache Schweißungen über die ganze Breite einer Bahn durchzuführen Ein anderes wiohtiges Erfindungsziel ist die Schaffung neuer bahnbearbeitender Elemente - sich, die hinsichtlich Kompaktheit, Einfachheit, Dauerhaftigkeit, geringem Gewicht, niedriger. Kosten und der Päbigkeit zur Rerstellung verbesserter Produkte besser als Bekanntes sind.
Ein weiteres Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen Kombination eines Schweißelementes mit einem Schutzfolienmechanismus, durch welchen die Schutzfolie besser zwischen Schweißelement und Bahn in Stellung gabracht und die Bildung besserer Schweißungen ermöglicht wird.
Ein weiteres Erfindungsziel besteht in der Schaffung einer neuen Einrichtung für allmähliches Erneuern der Schutzfolie ftlr eine Schweißschiene.
Ein weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung einer neuen Ausbildung der Schweißsohiene und einer Halterung, welche eine bessere Stützung bewirkt und die Arbeitsfläche der Sobweißsohiene geradehält.
Ein anderes Erfindungsziel ist die Schaffung eines Schneidmessers zusammen mit einem Abstreifmechanismus und einem damit kombiniertem Amboßmechanismus.
Ein weiteres Erfindungsziel besteht in der Schaffung einer einfachen Einstellvorrichtung zur Regulierung der Kenngrößen von Perforationen und Schnitten, die von einer hin- und bergehenden Kcpfkonstruktion angebracht werden.
Schließlich stellt sich te Erfindung die Aufgabe, die obigen Ziele in Form von Maschinen zu realisieren, die Bahnen großer Bre@@ von @@@ können.
Diese und mehrere andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung erhellen aus der folgenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In den Zeichnungen ist @@@@ ein Kreuzriß der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kopfmechanismus; Fig. 2 ist ein Aufriß desselben quer über die Breite der in bearbeitenden Bahn; Pig.3 ist ein geschnittener Ireusriß nach der Linie 3-3 von Fig. 2, und Fig. 4 ist ein Kraftdiagramm £r eine innere Spule der bevorzugten Ausführungsform.
Gemäß den Zeichnungen erstreckt sich ein Kopfmecbanismus 20 über die gesamte Breite einer Bahn 22, beispielsweise einer laufenden Länge eines aus zwei Schichten bestehenden Kunststoffilms. Eine nicht eingezeichnete Verweileinrichtung, wie s.B. der in der USA-Patentschrift Nr. 3,322,604 beschriebene Pendelmechanismus bringt die Bahn periodisch zum Stillstand. Synchron mit diesem Mechanismus läßt ein Kopfantrieb den Kopfmechanismus gegen einen Amboßmechanismus 26 sinken, die Bahn bearbeiten und dann den Kopfmechanismus wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehren.
Wie aus den Zeichnungen zu ersehen, kann der Kopfmechanismus auf Seitenwangen 30 um eine ortsfeste Achse 28 schwenken, wobei die Wangen 30 durch Stoßstangen 32 und Antriebskurbeln 34 gehoben und gesenkt werden.
Die Antriebskurbeln 24 an den beiden Seiten der Maschine können durch eine nicht eingezeichnete Kippwelle verbunden werden, die von einem Hydraulikzylinder und eine. Winkelhebel (nicht eingezeichnet) in eine Schwingbewegung versetzt wird.
In einer in Längsrichtung der Bahn 22 etwas größeren Entfernung zur Achse 28 befindet sich ein Querträger 34, der auf den Wangen 30 ruht und auf welchem die verschiedenen Elemente des Kopfes montiert sind.
Wie insbesondere aus Fig.3 hervorgeht, besteht der Querträger 34 aus einem U-Profil 36, an dessen Unterseite beispielsweise durch Schweißung ein Paar zusammenstehender L-Profile 38 befestigt ist, u.zw. je eines an den unteren Ecken des U-Profiles.
In Abständen über die Länge des Querträgers 34 verteilt ist eine nzahl von Hangeböcken 40 an die L-Profile 38 angeschraubt. Die Böcke 40 erstrecken sich abwärts und tragen an ihren unteren Enden zwei Schweißschienen 42 und 44, die an den Böcken angeschraubt sind.
Jede Schweißschiene besitzt eine untere Schweißfläche 46 bzw. 48, wobei diese Flächen knapp nebeneinander liegen, und jede Schiene weist eine schräge Innenfläche 50 bzw.
52 auf, die in Richtung zur anderen Schweißschiene weist, jedoch mit der Vertikalen einen Winkel A in Richtung aufwärts von der anderen Schweißschiene weg einschließt.
Bei der bevorzugten Ansführungsform sinb die beiden Schweißschienen gleich ausgebildet, nur ist eine die "linke" und die andere die "rechte" Schiene, wie aus Pig.3 hervorgeht. Aus diesen Grunde wird im folgenden nur auf die rechte Schiene 44 besug genommen.
Jede Schiene besteht aus zwei langestreckten Leisten 54,56.
Die innere Leiste 56 ist (mittels Schrauben 55) vorzugsweise an die Mußere Leiste 54 angeschraubt. Die Leiste 54 ist (mittels Schrauben 57) ihrerseits an den unteren Teil des Hängeboockes 40 angeschraubt. Zwischen den beiden Leisten befindet sich in einer geeigneten Ausnehmung eine elektrische Heizröhre 58 aus gebränchlichem Material. Die beiden Leisten bestehen vorzugsweise aus Material mit dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, wobei zumindest Zeine Leiste, welche die Schweißläche 46 bildet (bei dieser Ausführungsform die innere Leiste 56), aus einem wärieleitenden Material besteht; vorzugsweise bestehen beide Leisten aus Aluminium.
Die in Abständen angeordneten Hängeböcke 40, die beispielsweise aus Gußeisen bestehen können, sind mit der Schweißschiene starr verbunden und erfahren daher bei Ausdehnung oder Zusammenziehung der Schweißschiene in Längsrichtung eine Verschiebung.
Gemäß Fig.2 und 5 ist der obere Teil Jedes Bockes 40 mittels in den Träger geschraubter Ansatzschrauben 60 am Hauptträger 34 befestigt. Jede Schraube erstreckt sich von ihrem Gewindeanschluß im Träger durch einen Schlitz 62 im oberen Flansch 64 des Bockes 40 abwärts, wobei dieser Schlitz ein Langschlitz in Längsrichtung der Schweißschiene 44 ist. Jede Schraube 60 endet in einem Schulterkopf 60a. Zwischen dem Kopf 60a der Schraube 60 und dem Flansch 64 des Bockes befinden sich Federelemente, beispielsweise eine Anzahl von schalförmigen Scheiben 66 (Belleville-Scheiben), deren äußere konische Flächen abwechselnd aufwärts und abwärts weisen. Auf diese Weise ist jeder Bock so an Träger befestigt, daß er sich in Längsrichtung der Schweißschiene verschieben kann, wenn sich letztere in ihrer Längsrichtung ausdehnt, sodaß eine seitliche Verwerfung der Schiene vermieden wird.
Diese Bocks, die längs der Schweißschiene in Abständen on beispielsweise 250 mm angeordenet sein können, bilden eine stabil. vertikale Stütze fUr die Schweißschiene und stellen sicher, daß die Schweißfläche der Schweißschiene in einer horiiontalen Ebene gehalten wird, wenn auch etwas federnd.
Aus Fig.3 geht hervor, daß dt. Innenkanten 68 der Böcke 40 von den schrägen Innenflächen 50,52 der Schweißschienen nach außen abgesetzt sind und sich Mob außen und oben erweitern, wodurch Platz für zwei Schutzfolien 70 geschaffen wird, die z.B. aus einem Glasfaserstoff bestehen, welcher mit einem Fluorkohlenstoff-Kunststoff, wie z.B. "Teflon" von Dupont beschichtet baw, imprägniert ist. Diese Sobutsiotlon verlaufen unter den entsprechenden Schweißflächen 46,48 der Schweißschienen, und sodann längs den schrägen Innenflächen 50,52 zu inneren Spulen 72, die Folie im Betrieb von ihrer Spule jeweils allmählich abgezogen oder auf die aufgewickelt werden, wie weiter unten erläutert wird.
Die beiden inneren Spulen 72 für die beiden Schweißschienen mint in dem von den Innenkanten 68 der Böcke freigelassenen Raum angeordent.
Als Stütze ftir die innere Spule 72 ist eine abwärts und parallel zu den Scweißschienen 42,44 verlaufende Mittelschiene 74 am Hauptträger 34 befestigt.
Jede dieser Spulen 72 besteht erfindungsgemäß vorteilhafterweise aus einem dünnen Stab (Fig.2 und 3), der sich in Längsrichtung über die gesamte Breite der Bahn erstreckt.
Beispielsweise läßt sich eine Stange aus Aluminium-Voldraht von 15,9 mm Durchmesser und mehr als 1800 mm Länge verwenden. Jede Stange ist zumindest in Abständen an einer Vielzahl von Stellen unterstützt, vorzugsweise im wesentlichen kontinuierlich über seine ganze Länge durch B.r(ibrung mit der kontinuierlichen Oberfläche der Schutzfolie. Die Absttitzung könnte zwar durch eine ortsfeste Leiste erfolgen, doch werden erfindungsgemäß vorzugsweise eine Anzahl von Rollen 76 Stirneeite an Stirnseite unmittelbar unter jeder inneren Spule 72 angeordnet. Diese Rollen laufen an ihren Enden in Stehlagern 78, die ihrerseits auf der herabhängenden Nittelsohiene 74 montiert sind. Bei der rechten Spule beispielsweise ist die Richtung der Zugspannung P (Fig.4) der Schutzfolie 70 von der Spule weg vorzugsweise unter einem Winkel lt zur Nittellinie 72'-76' der Spule 72 und der Stützrolle 76 geneigt. Wie dargestellt, ist der Durchmesser D der Stützrolle 76 vorzugsweise kleiner als der Durchmesser Db der Spule, und das Mittel 76' der Rolle 76 ist mit Bezug auf eine durch das Mittel 722 der Spule 72 gelegt. Vertikale X nach außen versetzt. Die Spule 72 liegt daher er einer einwärts geneigten Stelle der Rolle 76 auf, wogegen die Tangente an die Rolle 76 und die Spule 72, die der Richtung des Zuge. P entspricht, einwärts und abwärts verläuft.
Die Spule 72 ruht in der inneren Gabelung C, die von der Seite der Mittelschiene 74 und der Reibe von Rollen 76 gebildet wird; die Spule wird durch die Zugkraft P dorthin gedrückt. (Außerdem tritt am Ende der Spule 72 eine Torsionswirkung auf, ob nun die Folie auf-oder abgewickelt wird.) Obgleich die Spule lose in der Gabelung liegen kann, bleibt die Spule sowohl beim Abwickeln als auch beim Aufwickeln an Ort und Stelle.
Aus dem Kraftdiagramm Pig.4 geht hervor, daß im Falle des Abziehens der Folie von der Spule 72 der Vektor P der Abziehkraft eine horizontale Komponente Ph besitzt, die die innere Spule 72 zur Gabelung C bin drückt.
Wegen des geringen Reibungsbeiwertes der Schutzfolie hat letztere nur eine geringe Tendenz, auf ihrer Unterlage (in. diesem Falle auf der Rolle 76) zu haften und aus der Gabelung hinauszurollen. Diese Tendenz kann durch die entgegenwirkende $Abzieh-Kraftkomponente Ph in Zusammenhang mit dem auf das Ende der Spule aufgebrachten, im Gegenuhrzeigersinn wirkenden Brememoment T mehr als ausgeschaltet werden. Außer der Auflagerkraft Sv und der seitlichen Reaktionskraft Sh durch die Stützrolle wirkt der Übersobuß der horizontalen Komponente der Abziehkraft Ph daher eine Reaktionskraft Rh entgegen, die von der Seitenfläche 74' der Mittelschiene 74 geliefert wird, gegen dio die Spule gedrückt wird. Außerdem erfährt die Spule durch die Seitenfläche der Mittelschiene 74 eine wenn auch geringe Reibungs-Bremskraft 4 Auf ihrem Weg von der Spule 72 zur Schweißfläche 48 der Schweißschiene bertihrt die Schutzfolie bei E die Stützrollen 76. Diese Berührung erteilt zwar den Rollen 76 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn, das die Tendenz hätte, die Spule 72 aus der Gabelung heraus zuflibren, doch ist dieses Moment wegen der kleinen Radialkomponente der Zugspannung P mit Bezug auf die Rolle gering und wird daher auf Grund der Richtung des Zuges P, der die Spule 72 in der Gabelung C zu halten bestrebt ist, mehr als ausgeglichen.
Nan erkennt daher, daß die Spule beim Abwickeln an Ort und Stelle bleibt, obwohl sie nur in einer Gabelung ruht.
Im Falle des Aufwickelns wirkt das am Ende der Spule aufgebrachte Momengt T ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn und reicht aus, um die Spule im Gegenuhrzeigersinn in die Gabelung a zu drehen, sodaß die Spule auch in diesem Fall an Ort und Stelle bleibt.
Bis jetzt wurden nur der innere Abschnitt der Schutzfolie und dessen Mechanismus beschrieben.
Der äußere Abschnitt der Schutzfolie 70 fur jede Schweiß schiene gleitet jenseits der entsprechenden Schweißfläcbe 46, 48 über die Aufenseite der Schweißschiene und sodann auswärts und aufwärts zur äußeren Spule 80, die so wie die innere Spule 72 aufgebaut sein kann und in gleicher Weise von Rollen 82 gestützt wird, wobei'die Polig zwischen Spule.und Rolle an Weg nimit, der zum entsprechen Weg ftir die innere Spule parallel ist.
Im normalen Betrieb bleiben die Spulen zwar an Ort und Stelle, doch ist es manchmal wilnschenswert, bei den äußeren Spulen 80 abnehmbare Halter 83 am Querträger zu montieren, deren abwärts verlaufender Abschnitt 84 auch im Falle starker St8ße ein Ausbrechen der Spulen 80 verhindert.
PEr die inneren Spulen 72 erfüllen die Hängebacke 40 die gleiche Aufgabe, wobei sich die Spulen 72 durch Längsbewegung durch den zwischen den Böcken 40 und der Mittelschiene 74 gebildeten Spalt s einsetzen und herausnehmen lassen.
An einem Ende werden die Spulen vorn Schaltmechanlemus festgehalten. Am anderen Ende kann auf der entsprechenden Seitenwange ein Kniehebelmechanismus montiert werden, der eine Spule Jedes Paares berührt und daher Axial bewegungen jedes Paares verhindert.
Die Spulen sind mit einer Tranportmechanismus (Fig.1 und 2) versehen, der sich als Ganzes zusammen mit den Spulen und den Schweißschienen hin- und herbewegt, wenn die Bahn verschweißt werden soll Bei der dargestellten, bevorzugten Ausftlhrungsform ist, wie schon weiter oben erwähnt, eine Einrichtung zum allmählichen automatischen Vetesohalten der Schutzfolie unter den Schweißschienen vorhanden. Die Spulen 80,72 sind an einem Ende mit Je einem Zahnrad 80g brw. 72g versehen, das sich an der Außenseite der Seitenwange 30 befindet und Jeweils mittels einer Kuppelstange 84 an die Spulen angeschlossen ist. Die Kuppelstangen lassen sich abnehmen, wenn die Spulen und die darauf befindliche Schutzfolie 70 ausgetauscht werden sollen.
Die Zahnräder 80g und 72g sind so auf einer der Seitenwangen 30 gelagert, daß sie mit Antriebszahnrädern in Eingriff treten kennen. Auf einem Arm 90, der zwei Stellungen einnehmen kann, ist ein Hauptritzel 88 montiert. In der in vollen Linien gezeichneten Stellung greift das Ritzel 88 in das linke Zahnrad 72g ein, und ein ebenfalls am Arm 90 gelagertes, mit einem Ritzel 88 dauernd in Eingriff stehendes Zwischenrad 92 greift in das rechte Zahnrad 72g ein, sodaß beide inneren Spulen 72 vom Ritzel 88 angetrieben werden. Letzteres wird durch einen Schaltriemen 94, eine Riemenscheibe 96 und einen Schaltmechanismus in Drehung versetzt.
Wenn das Zabnrad 72g die innere Spule 72 antreibt und dadurch die Schutzfolie 70 aufgewickelt wird, so entsteht an der äußeren Spule 80 durch die an der Auflagerfläche der Spule auftretende Schleppwirkung ein Bremsmoment; ein solches entsteht auch am Ende der Spule.
Trotz der geringen Größe der Spulen und dem kleinen Raum, den die ganze Innenkonstruktion einnimmt, biegen sich die Spulen oder die Stfitzrollen praktisch nicht durch, sodaß durch den von den Spulen 72 ausgetibten Zug und der Bremewirkung der Spulen 80 ueber die ganze Lange der Schweißschiene ein gleichmäßiger Zug aufrechterhalten wird. Die Schutzfolie wird daher unter einer nicht unbeträchtlichen Zugspannung gehalten und schmiegt sich eng um die Schweißfläche 46 bzw. 48 in deren ganzer Länge, wodurch sich in der Folie kesne Runzeln oder Knicke bilden können. Der WärmeUbergang von der Schweißschiene durch die Folie in die zu verschweißende Bahn ist daher ueber die ganze Länge der Schweißschiene gleichmäig.
Außerdem wird die Bahn von einer vollständig ebenen Fläche berUhrt (auf Grund der weiter oben beschriebenen Konstruktion biegen sich die Schweißschienen nicht durch).
Die Erfindung ermöglicht daher sehr gleichmäßige und gerade Schweißungen und gestattet auch, zwei solcher Schweißungen sehr nahe beieinander zu setzen, falls gewünscht.
Das Bremsmoment läßt sich am Ende der Vorrats spule zwar auf verschiedene Weise aufbringen* doch ist es vorteilhaft, das Bremsmoment vom Antriebsmechanismus selbst liefern zu lassen. In Fig.2 ist dargestellt, daß das Zahnrad 80g mittels. eines Keiles oder einer ähnlichen axial verschiebbaren Verbindung auf einer Welle 100 montiert ist. Letztere erstreckt sich durch eine Lageröffnung 102 in der Wange 30 zu einer Schulter an der gegenüberliegenden Seite der Wange 30. Das Zahnrad 80g wird durch eine Anzahl von abwechselnd orientierten schalen förmigen Federscheiben 06, einer Kappe 108 und einer am Ende der Welle 100 aufgeschraubten Verstellmutter 110 gegen die Waage 50 gedrUckt. Zwischen am rotierenden Zahnrad 80g und der relativ dazu stillstehenden Wange 30 befindet sich eine Messingscheibe 81, die Bremsflächen fUr die Seite des Zahnrades und die andere Seite der Wange 30 bildet. Zieht man die Mutter 110 an, so erhöht sich die von den Federn 106 auf die Bremsflächen aufgebrachte axialkraft und das Bremsmoment wird größer. Wenn das Zahnrad 80 nicht angetrieben ist, dient der Nechanismus, auf welchem das Zahnrad 80 g montiert ist, während des Abziehens von Schutzfolie von der äußeren Spule 80 daher als Bremse.
Zwecks Weiterschaltung wird die Riemenscheibe 96 die den Schaltriemen 94 und dadurch die Zahnräder der Spulen antreibt, ihrerseits von einer Gabel 202, die als Kulisse wirkt, einer Kulissenrolle 204, die auf einer feststehenden Achse montiert und von der Gabel umfaßt wird, und einem Gesperrmechanismus angetrieben. Bei der bevor zugten Ausführungsform besitzt letzterer eine linke bzw.
eine rechte Richtungskupplung 210, 212, wie z.B. von der Formsprag Company in Warren, Michigan, USA, hergestellt.
Gemäß Fig. 1 und 2 dient die Welle 206, auf welcher die Riemenscheibe 96 montiert ist, als innere Laufbahn und erstreckt sich durch die äußere Laufbahn beider Kupplungen 210,212 hindurch. Die Gabel ist an der äußeren Laufbahn der linken Kupplung 210 befestigt; bewegt sich daher der Kopfmechanismus in einer Richtung, so wird die Gabel von der Rolle 204 gedreht und triebt die Riemenscheibe 96 an; in der anderen. Richtung rutscht die linke Kupplung und die rechte Kupplung 212 stellt die Welle 206 fest, da die äußere Laufbahn der Kupplung 212 ei Gehäuse 216 befestigt ist.
Es ist eine Einrichtung vorhanden, mit der sich die Schrittlänge der Schutzfolie 70 verändern läßt, um die sie bei jedem libeitespiel des Kopfes bewegt wird, da sich die erforderliche Schrittlänge in Abhängigkeit vom Faktoren, wie z.B. Schweißdruck und -temperatur, ändert.
Zu diesem Zweck ist die Kulissenrolle 204 auf einem Winkelhebel 250 montiert. der um eine feststehende Achse 252 schwenken kann. Der zweite Arm 254 des Winkelbebeis ist an das Ende einer Verstellstange 256 angelenkt, die sich von einer feststehenden Basis 258 weg erstreckt. Dreht man den opf 260, so hebt oder senkt sich der Arm 254, der seinerseits die radiale Stellung der Knlissenrolle 204 innerhalb der Gabel 202 verändert, wodurch sich die Länge des Hubes einstellen läßt.
Die Zahnräder 72g für die inneren Spulen 72 werden an den Wangen 30 vorzugsweise in der gleichen Weise montiert, wie für die Zahnräder 80 0g oben besobrieben wurde.
Wird daher der Arm 90 (Fig.1) in die gestrichelt gezeichnete Stellung gerückt, wodurch die Zahnräder 92 und 72g außer Eingriff kommen, so bringen die entsprechenden Breusfläohen auf die inneren Spulen 72 ein Bremsmoment auf.
In der gestrichelt gezeichneten stellung treibt da.
Ritzel 88 das Zahnrad 80g der linken äußeren Spule silber Zwischenräder 89 und, 91 an. Das Zahnrad der rechten Spule wird vom Zahnrad 92 auf gleiche Weise angetrieben.
In diesem Zustand wird die Schutzfolie von den inneren Spulen 72 abgezogen und auf die äußeren Spulen 80 au£-gewickelt, wobei gleichmäßige Spannung und die anderen, oben beschriebenen Vorteile vorhanden sind.
Es sind natürlich zahlreiche Varianten der bevorzugten Ausführungsform möglich. Um nur einige zu erwähnen: ist kein transport in beiden Richtungen erfordersich, eo braucht man nur ftir ein Spulenpaar einen Bremsmechanismus vorsehen und kann das Ritzel in dauerndem Eingriff mit der äußeren Spule des Paares belassen.
Bei einer anderen Anordnung kann man alle Zahnräder weglassen und an den Enden der entsprechenden Wellen, s.B.
an Stelle der Zahnräder 72g, mit Hand zu betätigende Aufwickelknöpfe montieren.
Durch die neuartige Schweißschiene an sich, den Mechanismus far die Schutzfolie an sich und die Kombination derselben in Porm einer einzigen Schweißeinheit ergeben sich zahlreiche Vorteile, wie z.B. verbesserte Qualität der Schweißungen, Einfachheit, Dauerhafttigkeit, geringe Kosten und leichte Wartung.
Erfindungsgemäß ergeben sich durch Kombination zweier solcher oben beschriebener Schweißeinheiten zwecks Herstellung zweier voneinander verschiedener, aber eng nebeneinanderliegender Sohweißungen wesentliche weitere Vorteile. Schließlich ergibt die Kombination eines Paares solcher Schweiß einheiten mit einer dazwischenliegenden Vorrichtung zur Bearbeitung der Bahn weitere Vorteile, nicht zuletzt durch die Einfachheit und die günstige Form der Schweißeinheiten.
Bei dieser bevorzugten lusfuhrungsform ist am unteren Ende 74 der Mittelschine 74 ein Messer 140 angebracht, das sich zusammen mit der ganzen Kopfkonstruktion bewegt. Die Schneide des Messers tritt in einen, Schlitz 142 im luboB 26 ein und bildet in der Bahn gleichzeitig mit dem Anpressen derselben an den Amboß (obere Flächen 144 der Puffer 143 bei dieser Ausführungsform) durch die Schweißflächen in Abständen auftretende Perforationslöcher.
Es wird daher möglich, die Seitennähte zweier Säcke bzw. Beutel mittels der zwei schweißflächen 44, 48 zu bilden und gleichzeitig im dazwischliegenden Stück der Bahn die Abreiß-Perforation anzubringen, wobei dieses Stück sehr kurz sein kann. Im halle von Seitennähten muß natürlich eine der Längsränder der laufenden Länge einer Bahn doppelter Stärke einen Faltrand bilden und der andere Rand muß offen sein. Für andere Produkte könnte man beide Runder schließen.
Der Kopfmechanismus der bevorzugten Ausführungsform eignet sich zur Herstellung von Bodenverschweißungen, wobei entweder die Verschweißung vor der Perforation oder umgekehrt angeordnet ist, je nachdem, welcher der beiden Schweißschienen 42 und 44 verwendet und welche entfernt wird. Manche Benutzer benötigen Säcke, die als Kontinuierliches Band zusammenhängen und deren offene Enden beim Abreißen von der Rolle zuerst erscheinen, i.B. für eine Rolle von Säcken, die man von oben nach unten über Christbäume ziehen kann. Anderseits wird bei durch Schwerkraft bewirkten Füllvorgängen oft gewünscht, daß zuerst das geschlossene Ende des Sackes konnt.
Die zwischen den Schweißschienen angeordnete Bahnbearbeitungsvorrichtung kann, von sehr verschiedener Art sein; sie kann z.B. ein Locher, eine Prägevorrichtung, ein Drucker usw. sein.
Ein weiterer Aspakt der Erfindung betrifft jedoch den konkreten Perforierungs- oder Scheidmechanismus selbst, der einfach, billig und dauerhaft ist und rasches Arbeiten ermöglicht. Das Messer 140 ist vorzugsweise in Form relativ kurzer Segmente von beispielsweise 30 cm Länge vorgesehen; eine Anzahl dieser Segmente ist mit ihren Enden aneinanderstoßend montiert, sodaß sie über die ganze Breite der in der Maschine zu bearbeitenden Bahn reichen. Jedes Segment besteht einfach aus einer vertikal.
angeordneten Metallplatte von beispielsweise 1,3 mm Stärke.
Das Material dieser Metallplatte ist ein solches, du sich schärfen läßt, z.B. härtbarer Werkseugstabl oder ein relativ weicher Stahl, der sich verchromen läßt.
Die untere Arbeitskante der Platte ist in Form von "Sägezähnen" 240 ausgebildet, deren Spitzen abwärts weisen.
Die Spitzen können beispielsweise einen Abstand von 9,5 mm zueinander aufweisen und der zwischen den Seiten benachbarter Sägezähne eingeschlossene Winkel kann 60° sein, wie gezeichnet. Im Gebiet der Sägezähne sowie etwas darüber ist di. Stärke der Platte reduziert, beispielsweise auf 0,3 mm, z.B. durch Schleifen der Platte über ihre ganze Irbeitelänge auf einer Seite. Die Schneidkante kann sehr scharf sein, u.zw. durch Abschrägung auf Jeder Seite.
Das Messer ist starr auf einem Flansch 242 montiert, der sich von der Mittelschiene 74 abwärts erstreckt. Dieser Flansch bildet eine vertikal. Fläche 244, gegen welche das Messer durch eine Anzahl von in Abständen angeordneten Schrauben 246 gehalten wird. Auf Jeder Seite des Messers befindet sich ein Abstreifer 248, der auch die Aufgabe hat, die Bahn während des Perforierens zu erfassen. Um die Abstreiforschienen zusammenzuspannen, ist auf Jeder Seite Jedes Perforations-Messersegmentes eine Stirnkerbe 250 vorhanden. Innerhalb dieser Kerbe befindet sich ein Distanzblock 252 von etwas größerer Dicke als das Perforierungsmesser 140. Eine Schraube 254 erstreckt sich durch den Distanzblock 252 und spannt die beiden Abstreiferschienen 248 zusammen. Die untere Kante 260 jeder Kerbe im Perforierungsmesser 140 dient als Bodenanschlag für die Abstreiferschienen und bewirkt Aufwärtsbewegung derselben, wenn der Kopf gehoben wird.
Die Abstreiferschienen werden federnd gegen die. Kanten 260 abwärtagedrückt. Zu diesem Zweck sind im Perforierunusmesser 140 in Abständen angeordnete Schlitipaare 262 ausgebildet; in Jedem dieser Schlitzpaare ist eine Feder 2,64 eingeschlossen. Der Flansch 242, an welchem das Perforierungsmesser 140. montiert ixt, hat eine gestrichelt gezeichnete Vertiefung und nimmt daher eine Seite der Feder auf,; die andere Seite ist offen. Das obere Ende der Feder liegt au Ende der Mittelschiene 74 an, das untere Ende am oberen Ende der Abstreifschienen.
Im Betrieb ragen die unteren Enden der Abstreifschienen hinunter über die Spitzen der Sägezähne 240 des Perforierungsmessers 140 hinaus. Bewegt sich der Kopf hinunter, so erfassen die Abstreiferschienen die Bahn, drucken sie gegen die Oberseite 146 des verstellbaren Ambosses 148 und Klemmen die Bahn zwischen diesen Teilen, wobei sich die Abstreiferschienen bedeutend über die Grenzen des Schlitzes 142 hinaus auswärts erstrecken, sodaß sie nicht in den Schlitz eintreten, daher keine weitere Abwärtsbewegung ausführen kannen und somit die Federn 264 zusammendrücken. Die, unteren Enden 249 der Abstreiferschienen besteht vorteilhafterweise aus Gummi, wodurch die Bahn streng, aber ohne Beschädigung erfaßt werden kann. Ist die Bahn in dieser Weise erfaßt, so zicht sich die Abstreiferschiene bei weiteren Niedersinken des Kopfes relativ zum Messer 140 zurück. Die Sägezähne des Messers treten daher zwischen den Abstreiferschienen nach unten heraus und in den Schlitz 142 ein, der weiter als die Zähne des Messers ist. Das Maß des Eindringens der Messer in den Spalt und somit die große der Perforrationslöcher wird von der Höhe der Oberseite 146 der einstellbaren Schiene 148 relativ zur Anschlagstellung des Kopfes bestimmt.
Durch einfache Einstellung dieser Höhe kann die Größe der Perforationslöcher von fast nur Steeknsdelstärke bis zu beträchtlichen Schlitzen gewählt werden.
Wegen der Sägezahnform des Perforierungsmessers kann die Bahn durch vollständiges Eintreten des Messers in den Schlitz sogar ganz durchschnitten werden, falls gewünscht. Aus diesem Grunde ist diese Perforierungskonstruktion auch in anderem Zusammenhang al in der hier geoffenbarten speziellen bevorzugten Kombination mit anderen Elementen sehr brauchbar.
Die Abwärtsbewegung des Kopfes läßt sich Je nach der Art der gewünschten Schweißung in verschiedener Weise begrenzen. Wird eine Verschweißung unter hohem Druck gewünscht, so können beispielsweise die Puffer 144 als Anschläge dienen. Erfahren die Schweißschienen daher einen bestimmten Widerstand, so steigt im Falle des bevorzugten Antriebes des Kopfes durch einen Hydraulikzylinder der Hydraulikdruck an. Mittels eines Überdruckventils kann dann die Flüssigkeit abgeleitet werden sodaß der, Kopf anhält. Als andere Möglichkeit kann man es so einrichten1 daß der Kolben s seinen vollen Rub, beendet,, bevor die Schweißschienen die Puffer auch nur erreichen, falls ein bestimmter Abstand gewünscht wird.
Im Falle des sägeartigen Perforierungsmessers 140 und ähnlicher Vorrichtungen ist es wünschenswert, die Größe der Löcher Abreiß-Perforation wählen zu können, da manche Benutzer Säcke wünschen, die sich leicht von der Rolle abreißen lassen, während andere Benutzer Säcke möchten, die man nur mit größerer kraft abreißen kann.
Erfindungsgemäß wird eine spezielle Steuerung der Tiefe der Bewegung der Perforiervorrichtung durch die Bahn vorgesehen, die z.B. wegen der nach oben auseinanderlaufenden Kanten jedes Zahnes die Länge des vom Zahn gebildeten Schlitzes und daher die Breite des unverletzten Naterials zwischen benachbarten Schlitzen bestimmt. Wie bereits erwähnt, treten die Zähne des Perforierungsmessers in einen Schlitz 142 des Ambosses ein. Erfindungsgemäß ist dieser Schlitz in einer vertikal verstellbaren Schiene 148 vorhanden, deren Oberseite 146 von der Bahn berührt wird.
Die Größe der Perforationslöcher wird daher in erster Linie durch die Höhe der Oberseite 146 relativ zur Anschlagstellung der Schweißschienen bestimmt.
Zwecks Vertikaleinstellung der Schiene 148 ist diese in Längsrichtung verschieblich angeordnet und besitzt an ihrer Unterseite etee Anzahl von Schrägflächen 150, deren Neigung zur Bewegung in Längsrichtung Jeweils gleich ist. Eine Anzahl feststehender Elements 152 (in diesem Falle Schrauben zur Anfangsseinstellung) ragen aus dem feststehenden Amboßrahmen 162 nach oben,.
sodaß bei einer.Bewegung der Schiene 148 in Längsrichtung nach rechts (Fig.2) die Schrägflächen 150 an den Elementen 952 binauflaufen und daher die mit der Bahn in Berührung kommenden Flächen 146 der Schiene relativ zu den Puffern 140 oder einem anderen Anschlag für, den Kopf heben, um die Eindringtiefe der Perforierungszähne in die Bahn zu vergrößern.
Bei dieser konkreten Ausführungsform läßt sich eine iruckschraube 164, die in einem feststehenden Rahmen 168 der Maschine eingeschraubt ist, mittels eines Knopfes 170 drehen. thas Ende der Schraube 164 berührt die Schiene 148 und drückt sie nach rechts. Will man die Schiene nach links bewegen und senken, so kann man die Schraube 164 zurückdrehen; das Gewicht der Schiene 148 oder die Wirkung des Kopfes läßt dann die Schiene nach links die Schrägflächen 150 hinunter gleiten.
Stellt man die Schiene 148 genügend hoch ein, so bringen die gezahnten Perforierungsmesser 140 durchlaufende Schnitte an und durchtrennen die Bahn vollständig, falls dies gewünscht wird.
Die Einstellung der Größe der Perforationslöcher kann auch durch die Puffer 143 des Ambosses oder durch die Halterung der Perforierungsmesser am Kopf relativ zu den anderen Kopfelementen erfolgen, da auch auf diese Weise die Eindringtiefe relativ zur Anschlagstellung eingestellt werden kann. Außerdem könnte eine solche Einstellung duroh-Schrägflichen ähnlich wie bei der Schiene 148 erfolgen.
Für Fachleute versteht es sich, daß innerhalb des Erfindungsgedankens und des Geltungsbereiches der Erfindung zahlreiche Äbänderungen und Varianten der verschiedenen Teile der Erfindung möglich sind.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h e

0 Schweißeinheit, bestehend aus der Kombination eines Ambosses, der sich über die ganze Breite eines Weges für eine endlose Bahn erstreckt, eines Kopfmechanismus, der ebenfalls quer über dem ganzen Weg angeordnet ist, und einer Betätigungsvorrichtung die den Amboß und den Kopfmechanismus periodisch zusammenbringt, um in der Bahn eine Schweißung zu bewerkstelligen, wobei der Kopfmechanimus eine Schweißschiene aufweist, die sich über die ganze Breite der Bahn erstreckt und eine Schweißfläche bsestst, sowie eine Vorratseinrichtung zur Zuführung einer Schutzfolie zur Schweißfläche, welche die Bahn berührt und direkte Bertilirung ar Bahn durch die Sohweißschiene verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratseinriohtung mindestens eine ian"gliche Spule (72 bzw. 80) von kleinem Durchmesser besitzt, die sich über die ganze Länge der Schweißschiene und parallel dazu erstreckt und auf einer Seite der Schweiß schiene angeordnet ist, ferner eine auf der gegenüberliegenden Seite der Schweißschiene angeordnete Spannvorrichtung (z.B.

die Spule 80 bzw. 72), die die Schutzfolie (70) gleichmäßig gespannt hält, so daß sich die Schutzfolie von der erwähnten Spule unter der Schweißfläche und zur Spannvorrichtung hin erstreckt, und ferner eine Stützvorrichtung für die Spule (74, 76 bzw. 38, 82), zu welchen eine Stützfläche (76, 82) gehört, die unterhalb der Spule an zumindest einer Vielzahl von in Abständen zueinander liegenden Stellen der Länge der Spule entlang angeordnet ist (oder vorzugsweise kontinuierlich der Länge der Spule entlang) und die die Breitseite der auf der Spule aufgewickelten Schutzfolie (70) bertthrt und die Spule gegen Durohbiegung abstützt, wodurch es möglich ist, die Schutzfolie unter eine im wesentlichen gleichmäßige Zugspannung zu setzen und die Schutzfolie gleichmäßig fest gegen die Schweißfläche zu spannen.
2. Schweißeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratseinrichtung aus einer ersten Vorrichtung (72 bzw. 80 ) besteht die einer Spule des g g erwähnten Spulen paares und der Spannvorrichtung zugeordnet ist und der Schutzfolie eine Aufwickel-Zugspannung erteilt, sowie aus einer zweiten, dem anderen Paar zugeordneten Vorrichtung (80 bzw. 72g), die der Schutzfolie eine Brems g g Zugspannung erteilt, wodurch die erwähnte Zugspannung in der Schutzfolie entsteht.
3. Sohweißeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratseinrichtung aus einem Paar der erwähnten unterstützten, länglichen Spulen von kleinem Durchmesser besteht, die sich über die ganze Länge der Sohweißschiene und parallel dazu erstrecken, wobei jeweils eine Spule so auf jeder Seite der Schweißschiene angeordnet ist, daß sich die Schutzfolde le dazwischen und unter der Schweißfläche erstrecken kann, ferner aus einer Aufwickelvorrichtung, die einer der Spulen zugeordnet ist und auf letztere ein Aufwickelmoment aufbringt, sowie aus einer Bremsvorrichtung, die der anderen Spule zugeordnet ist und auf letztere ein Bremsmoment aufbringt.
4. Schweißeinheit nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung für die Spule (72 bzw. 80) Flächen besitzt, die eine Gabelung mit einer Bodenfläche und einer Seitenfläche bilden, wobei die Spule in der Gabelung liegt und der Zugweg der Schutzfolie von der Spule weg von der der erwähnten Seitenfläche gegenüberliegenden Seite der Spule verläuft, Jedoch eine Richtungskomponente (PhS Fig. 4) besitzt, welche die Spule in die Gabelung drückt.
5. Schweißeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorriohtung für die Spule aus einer Anzahl von Rollen (72, 80) besteht, wobei jede Rolle kürzer als die Spule ist, die Rollen an ihren Enden drehbar gelagert und unterhalb der Spule parallel dazu angeordnet sind, eine feststehende Seitenfläohe (74e, 38) einer Seite der Spule entlang aufwärts verläuft, die Spule in der zwischen der erwähnten Seitenfläche und der Rolle gebildeten Gabelung liegt, und der Zugweg der Schutzfolie von der Spule weg von der der Seitenfläche gegenüberliegenden Seite der Spule verläuft, jedoch eine Richtungekomponente besitzt, welche die Spule in die Gabelung drückt.
6. Schweißeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Rollen kleiner als jener der Spule ist und die Rollen unter der Spule liegen, wobei die Achse (76') der Rollen zumindet geringfügig von einer durch die Achse (72e) der Spule gezogenen Vertikalen nach außen 'versett ist und die Rolle (72 bzw. 82) frei liegt und von der Schutzfolie (70) berührt wird, wenn diese sich direkt von der Spule weg bewegt und wobei der Bertihrungepunkt der Folie auf der Rolle zumindest etwas näher bei der vom Mittel der Spule abwärts gezogenen Vertikalen ale jener Punkt liegt, an welchem die Folie die Spule verläßt.
7. Schweißeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Weg der ßchutzflie von der Rolle weg eine Komponente in Richtung auf die erwähnte Vertikale hin besitzt.
8. Schweißeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißschiene (42. 44) einen Abschnitt (55) der Seitenfläche besitzt, der mit der Vertikalen, der entlang die Schutzfolie gleitet, einen Winkel einschließt.
9. Schweißeinheit nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißschiene (42, 44) und die Vorratseinrichtung für die Schutzfolie auf einer Kopfkonstruktion (34) montiert sind, mit der gemeinsam sie sich gegen den Amboß (26) bewegen, wobei auch eine sich ebenfalls mit der Kopfkonstruktion gemeinsam bewegende Bahnbearbeitungsvorrichtung (140, 44 bzw. 42.) auf der Kopfkonstruktion montiert ist und einen mit der Bahn in Berührung tretenden Abschnitt hat, der sich sehr nahe bei der Sohweißfläohe befindet.
10. Schweißeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfkonstruktion einen Konstruktionsteil (74) besitzt, an dessen unterem Ende die Bahnbearbeitungsvorrichtung (140) montiert ist, wobei die Stützvorrichtung für die Spule aus einer Anzahl von Rollen besteht, die in Lagern laufen, welche auf einer Seite des vertikalen Teiles (74) befestigt sind.
11. Schweißeinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Anspruch 1 erwähnte zweite Schweißschiene und Vorratseinrichtung auf der anderen Seite der oRhnbearbeitungevorr$ohtung angeordnet sind, wobei die Vorratseinriohtung eine Spule von kleinem Durchmesser aufweist, die von auf der Kopfkonstruktion montierten Rollen geettitzt wird, und daß die Schweißfläohe der zweiten Schweißschiene sehr nahe bei dem mit der Bahn in Berührung tretenden Abschnitt der Bahnbearbeitungsvorrichtung angeordnet ist.
12. Sohweißeinheit nach den Ansprüchen 9, 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bahnbearbeitungsvorrichtung ein vertikal angeordnetes Nester (140) aufweist, das sich mit der Kopfkonstruktion vertikal bewegt und eine mit der Bahn in Berührung tretende Seite von Sägezahnfcri (240) hat, deren Spitzen vertikal zur Bahn hin weisen, sowie eine Einstellvorrichtung (148) für Einstellung mit Bezug auf die Aneohlag- bzw.

Schweißstellung der Kopfkonstruktion zwecks Einstellung der Eindringtiefe der vertikal beweglichen Sägezähne in die Bahn und damit der Länge der von den Zähnen bewirkten Schnitte.
13. Kopfmechanismus nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein Paar zusammenlaufender Schweißschienen, die an der Stelle ihrer im wesentlichen geringsten Entfernung voneinander ein Paar Schweißflächen (46, 48) bilden, im Gebiet abseits der Schweißflächen Jedoch einen wesentlich weiteren Raum einschließen, ferner durch einen zentralen, sich in dieses Gebiet erstreckenden Konstruktionsteil (74), Spulen (72) von kleinem Durchmesser, die auf Jeder Seite des Zentralteiles (74) montiert sind, wobei die Länge jeder Spule im wesentlichen der Länge der Schweißfläohe entspricht, eine Einrichtung, die Jede Spule an zumindest sahlreichen Stellen ihrer Länge entlang unterstützt, für Jede Spule eine Folie (70) aus Schutzmaterial, die auf der Spule aufgewickelt ist, wobei die Folie von der Spule zur entsprechenden Schweißfläche und kann zu einer zweiten Spule (80) läuft, und für jedes Spulenpaar einen Antrieb für die eine Spule und eine Bremsvorrichtung für die wander. Spule.
14. Kopfmeohanismus nach Anspruch 13 in Kombination mit einer Bahnbearbeitungaeinrichtuag, dadurob gekennzeichnet, daß diese so zwischen den Schweißschienen montiert ist, daß sie sich gemeinsam mit letzteren bewegt, wobei sich der mit der Bahn in Beruhrung tretende Abschnitt der Bearbeitungseinrichtung zwischen den Schweißfläohen befindet.