DE19700978A1

DE19700978A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Wabenmaterialblocks

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Publication number: DE19700978A1
Application number: DE19700978A
Authority: DE
Inventors: Willi Jacobs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1998-07-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Wabenmaterialblocks aus zwei Bahnen thermoplastischer Kunststoff-Folie. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung dieses Wabenmaterialblocks.

Aus US 5,139,596 ist ein Verfahren zur Herstellung von Wabenmaterial bekannt, bei dem separate Einzelbahnen auf zwei übereinanderliegende Sechskantstabreihen aufgelegt und dann halbwabenförmig verformt werden. Der Block wird daher halbwabenweise aufgebaut. Die Blockbildungsgeschwindigkeit ist verhältnismäßig gering.

Aus DE-195 35 602 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Wabenmaterial aus Bahnen eines prägefähigen Materials, wie z. B. Kunststoff bekannt. Bei diesem Verfahren werden in zwei Materialbahnen Halbwaben eingeprägt, beide Halbwabenbahnen werden zusammengeführt und mit Klebstoff verbunden. Anschließend werden Wabenbahnabschnitte gebildet, die fortlaufend an den vorgebildeten Wabenblock angeklebt werden.

Aus DE-195 25 357.4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wabenmaterial bekannt. Hierbei werden in Zwei Materialbahnen beiderseits einer linearen Reihe auf Abstand gehaltener Formstangen Zwischen den Formstangen und mit diesen in Eingriff befindlichen Formwalzen Halbwaben eingeprägt, und gleichzeitig werden die so gebildeten Halbwabenbahnen streifenweise durch Klebstoff und Druckeinwirkung zu einer Wabenbahn verbunden. Zur Bildung des Wabenmaterials müssen Abschnitte der Wabenbahn gebildet und durch Klebung miteinander verbunden werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Wabenmaterial aus thermoplastischen Kunststoff-Folienbahnen mit erhöhter Fertigungsgeschwindigkeit zu schaffen. Dabei soll die zur Wabenbildung erforderliche Verbindung zwischen den Folienbahnen durch Verschweißung erfolgen. Das Verfahren und die Vorrichtung soll sich zur Herstellung von Wabenmaterial verschiedener Höhe (Wabenlänge) eignen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man a) durch Querschneiden von den beiden Bahnen paarweise Bahnabschnitte ablängt, b) die Bahnabschnitte jedes Abschnittspaares in Parallellage zueinander bringt und ihre einander zugewandten Innenseiten auf eine zur gegenseitigen Verschweißung ausreichende Temperatur erwärmt, c) in beide Bahnabschnitte jedes Abschnittspaares Halbwaben eingeformt und die beiden Halbwabenbahnabschnitte unter Bildung eines Wabenbahnabschnitts verschweißt, d) die vorstehenden Flächen des Wabenbahnabschnitts und/oder eines zuvor gebildeten Wabenblocks auf eine zur Verschweißung ausreichende Temperatur erwärmt und die vorstehenden Flächen des Wabenbahnabschnitts mit denen des Wabenblocks verschweißt und die Stufen a) bis d) vielfach wiederholt. Anders als bei den bekannten Verfahren werden erfindungsgemäß zunächst paarweise Bahnabschnitte gebildet, deren Länge gleich der Höhe des zu bildenden Wabenblocks ist. In die gebildeten Bahnabschnitte eines Abschnittpaares werden in einem Arbeitsgang gleichzeitig symmetrisch zueinander liegende Halbwaben eingeprägt und die beiden Halbwabenbahnabschnitte werden durch Verschweißung zu einem Wabenbahnabschnitt verbunden. Die gebildeten Wabenbahnabschnitte werden dann nacheinander an einen Wabenblock angeschweißt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens längt man in einer ersten Station die Bahnabschnitte ab und bildet man in einer zweiten Station aus den Wabenbahnabschnitten den Wabenblock. Beide Stationen liegen nebeneinander; die in der ersten Station gebildeten Wabenbahnabschnitte werden um wenigstens die Abschnittsbreite weiter in die zweite Station transportiert.

Vorzugsweise führt man in Stufe c) die beiden Bahnabschnitte eines Abschnittpaares mit einer zwischen ihnen angeordneten Reihe von auf gegenseitigem Abstand gehaltenen Formstäben zwischen einem Formwalzenpaar hindurch, wobei die Einformung der Halbwaben und die Verschweißung der Bahnabschnitte erfolgt. Dabei wird das Kunststoff-Folienmaterial um die Formstäbe herum wabenförmig verformt. Der gebildete Wabenbahnabschnitt wird mit der Geschwindigkeit, mit der er gebildet wird, zusammen mit den in seinen Waben befindlichen Formstäben zur Wabenblockbildung in die zweite Station befördert.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man zur Erwärmung in Stufe b) Warmluftströme in Zwischenräume zwischen die beiden Bahnabschnitte in zu ihren Schnittkanten senkrechter Richtung ein. Die beiden Bahnabschnitte liegen zweckmäßigerweise den Formstäben auf beiden Seiten der Formstabreihe an, so daß zwischen zwei benachbarten Formstäben und den diesen Formstäben beiderseits anliegenden Bahnabschnitten Kammern gebildet sind, in die die Warmluft eingeführt wird. Durch diese Warmluftströme, die vorzugsweise parallel zu den Längsachsen der Formstäbe in diese Kammern eingeführt werden, werden die betreffenden Bahnabschnittsbereiche auf die Verformungs- und Verschweißungstemperatur erwärmt, so daß die Bahnabschnitte durch den Eingriff der beiden Formwalzen in den mit Warmluft beaufschlagten Zwischenraum zwischen den Formstäben verformt und verschweißt werden können.

In analoger Weise werden zweckmäßigerweise zur Erwärmung in Stufe d) die vorstehenden Flächen durch Infrarotstrahlung erwärmt. Die vorstehenden, einander gegenüberstehenden Flächen von Wabenblock und Wabenbahnabschnitt werden soweit erwärmt, daß sie unter Druck verschweißt werden können. Da die Waben in der zweiten Station bereits fertig ausgebildet sind, ist eine Erwärmung zwecks Formgebung hier nicht mehr erforderlich.

Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten Vorrichtung mit einer linearen Reihe auf Abstand gehaltener Formstangen und einem mit den Formstangen in Eingriff bringbaren Formwalzenpaar, wobei die Formstangenreihe relativ zu dem Formwalzenpaar verfahrbar ist, erfindungsgemäß gelöst durch a) zwei Einzugswalzenpaare für die Zuführung der beiden Bahnen, b) eine Querschneideinrichtung hinter jedem Einzugswalzenpaar, c) eine oder mehrere erste Reihen Formstangen, die zwischen einer Bahnabschnittsstation und einer Blockbildungsstation verfahrbar sind, d) eine erste Wärmezuführungseinrichtung zwischen den einzelnen Formstangen der ersten Formstangenreihe, e) eine in der Blockbildungstation angeordnete zweite Reihe auf Abstand gehaltener Formstangen, die in Größe, Form und gegenseitigem Abstand den Formstangen der ersten Formstangenreihe(n) gleich sind und senkrecht zur ersten Formstangenreihe und in Richtung ihrer Stangenlängsrichtung zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung verfahrbar sind, und f) eine Zweite Wärmezuführungseinrichtung neben der Zweiten Formstangenreihe zur Erwärmung der vorstehenden Flächen des Wabenbahnabschnitts und/oder des Wabenblocks. Die erste Formstangenreihe dient im Zusammenwirken mit dem Formwalzenpaar zur Bildung des Wabenbahnabschnitts aus den beiden Bahnabschnitten, ferner zum Transport des Wabenbahnabschnitts aus der Bahnabschnittsstation in die Blockbildungsstation und schließlich in der Blockbildungsstation im Zusammenwirken mit der zweiten Formstangenreihe zur Vereinigung des Wabenbahnabschnitts mit dem zuvor gebildeten Wabenmaterialblock.

Vorzugsweise ist die erste Formstangenreihe auf einem in ihrer Längsrichtung zwischen einer Bahnabschnittsstation und einer Blockbildungsstation verschiebbaren ersten Schlitten angebracht und das Formwalzenpaar am Ausgang der Bahnabschnittsstation stationär angeordnet. Die erste Formstangenreihe fährt somit zwischen beiden Stationen hin und her. Auf dem Wege von der Bahnabschnittsstation zur Blockbildungsstation wird beim Passieren des Formwalzenpaares aus den beiden Bahnabschnitten durch Verformen und Verschweißen der Wabenbahnabschnitt gebildet. Nach erfolgtem Transport des Wabenbahnabschnitts in die Blockbildungsstation wird der Wabenbahnabschnitt mit dem Wabenblock verschweißt. Die erste Formstangenreihe kehrt dann leer in die Bahnabschnittsstation zurück.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei erste Formstangenreihen vorgesehen, ist jede erste Formstangenreihe auf je einem ersten Schlitten angeordnet und sind die beiden ersten Schlitten wechselweise zwischen der Bahnabschnittsstation und der Blockbildungsstation verfahrbar. Die Vorrichtung mit zwei ersten Formstangenreihen erlaubt eine wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeit als eine Vorrichtung mit einer ersten Formstangenreihe. Während die eine Formstangenreihe sich mit einem Wabenbahnabschnitt in der Blockbildungsstation befindet und die Erwärmung und die Verschweißung des Wabenbahnabschnitts mit dem Wabenblock erfolgt, wird die andere erste Formstangenreihe in der Bahnabschnittsstation bereits mit dem nächsten Bahnabschnittspaar beladen. Sobald das Anschweißen des Wabenbahnabschnitts in der Blockbildungsstation beendet ist und die Formstangenreihe diese Station freigibt, kann die nächste Formstangenreihe im Zusammenwirken mit dem Formwalzenpaar den nächsten Wabenbahnabschnitt bilden und in die Blockbildungsstation transportieren.

Vorzugsweise ist die zweite Formstangenreihe auf einem Schlitten angebracht. Dieser mit der zweiten Formstangenreihe bestückte zweite Schlitten führt die zur Verbindung des Wabenbahnabschnitts mit dem Wabenblock erforderlichen Bewegungen aus sowie auch die Bewegungen, die für den Austausch der ersten Formstangenreihe in der zuletzt gebildeten Wabenreihe des Blocks gegen die zweite Formstangenreihe erforderlich sind.

Zweckmäßigerweise ist die erste Warmluftzuführungseinrichtung durch in dem ersten Schlitten ausgebildete, in die Zwischenräume zwischen den ersten Formstangen mündende Warmluftkanäle gebildet. Die Warmluftzufuhr zwecks Verformung und Verschweißung der Bahnabschnitte erfolgt in einem Teil der Zeitspanne zwischen der Anlage der Bahnabschnitte an die ersten Formstangen und dem Eintritt der Bahnabschnitte zusammen mit der ersten Formstangenreihe in das Formwalzenpaar.

Die erste Warmluftzuführungseinrichtung kann einen Warmluftverteiler für die nacheinander erfolgende Warmluftbeaufschlagung der Warmluftkanäle umfassen. Bei der Schlittenbewegung fahren die Warmluftkanäle der Reihe nach den Warmluftverteiler ab, der so jeweils nur einen Teil der Warmluftkanäle mit Warmluft beaufschlagt. So wird sichergestellt, daß die Bahnabschnitte nicht zu stark erwärmt werden.

Vorzugsweise umfaßt die zweite Wärmezuführungseinrichtung in dem zweiten Schlitten ausgebildete, in den Raum vor der zweiten Formstangenreihe mündende Warmluftkanäle. Die zweite Warmluft wird zugeführt, wenn die erste Formstangenreihe mit dem Wabenbahnabschnitt in die Blockbildungsstation gefahren ist und in Position vor dem Wabenblock steht. Nachdem die zur Verschweißung vorgesehenen, vorstehenden Flächen durch die zweite Warmluft genügend erwärmt sind, wird die zweite Formstangenreihe mit dem Wabenblock an die erste Formstangenreihe mit dem Wabenbahnabschnitt herangefahren, so daß sich die vorstehenden Flächen berühren und durch Andruck verschweißt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt die zweite Wärmezuführungseinrichtung einen Infrarotstrahler, der in der Blockbildungsstation zwischen einer Strahlungsstellung zwischen der ersten und zweiten Formstangenreihe und einer zurückgezogenen Stellung außerhalb des Zwischenraums zwischen beiden Formstangenreihen verfahrbar ist. Der Infrarotstrahler ist insbesondere ein Flächenstrahler, der die ihm nahen, vorspringenden, zu verschweißenden Flächen der Wabenform auf die Schweißtemperatur erwärmt.

Um einen ausreichenden gegenseitigen Andruck der zu verschweißenden Flächen zu erreichen, sind zweckmäßigerweise in den Formstangen der zweiten Formstangenreihe Bohrungen ausgebildet, die mit der ersten Formstangenreihe zugewandten Austrittsschlitzen versehen sind und an eine Druckluftquelle anschließbar sind. Die Druckluftzufuhr erfolgt, sobald die beiden Formstangenreihen zusammengefahren sind und die zu verschweißenden Flächen Kontakt haben. Durch die Druckluftzufuhr zu den Austrittsschlitzen werden die zu verschweißenden Flächen des Wabenblocks etwas nach außen gewölbt, wodurch die zu verschweißenden Flächen zusätzlich aufeinandergedrückt werden.

Zweckmäßigerweise ist in der Blockbildungsstation der erste Schlitten unter dem zweiten Schlitten angeordnet und sind die Formstangen der ersten Formstangenreihe aufwärts und die der zweiten Formstangenreihe abwärts gerichtet. Die Formstangenreihen können somit dicht zusammengefahren werden, ohne daß diese Bewegungen durch ihre Schlitten behindert werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Querschneideinrichtungen durch in Querrichtung zur Bahn linear verfahrbare Drehmesser gebildet, deren Dreh- und Linearbewegungen gekoppelt sind. Das rotierende Messer schneidet die Bahn quer ab, während diese in Ruhe ist. Die Bewegungskopplung kann so erfolgen, daß die Welle des Drehmessers ein Zahnrad trägt oder mit diesem antriebsmäßig gekuppelt ist, das bei der linearen Schneidbewegung mit einer an dem Gestell befestigten Zahnstange kämmt. Rotation und Linearbewegung des Drehmessers können so durch den Vorschub einer Lineareinheit erzeugt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform umfassen die Querschneideinrichtungen zwei Messer mit wellenförmiger Schnittkante und gegenläufig gekoppelten Bewegungen. Da Folienbahnen in einer Breite von bis zu 2 m zu schneiden sind, kann der Schnitthub des Messers verkürzt werden, wenn die Schnittkante jedes Messers wellenförmig bzw. zickzackförmig ausgebildet ist. Der Schnitthub entspricht dann im wesentlichen nur der Wellenamplitude des Schneidmessers. Das Messer schneidet die Bahn gleichzeitig an einer der Wellenzahl entsprechenden Anzahl von Schnittstellen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform ist in der Bahnabschnittsstation beiderseits der ersten Formstangenreihe eine Bahnabschnittshalteeinrichtung angeordnet. Durch sie werden die beiden Bahnabschnitte an die Seiten der Formstangenreihe angelegt und gehalten. Dadurch werden zwischen den Formstangen und den beiden Bahnabschnitten die Kammern gebildet, in die die Warmluft eingeführt wird. Zweckmäßigerweise ist die Bahnabschnittshalteeinrichtung durch wenigstens eine Klappe auf jeder Seite der ersten Formstangenreihe gebildet und ist jede Klappe zwischen einer die Bahn freigebenden Stellung und einer den Bahnabschnitt an die erste Formstangenreihe andrückenden Stellung schwenkbar. Die Schwenkbewegungen der Klappen sind mit dem Schnittvorgang der Querschneideinrichtung derart synchronisiert, daß die Klappen in Andruckstellung sind, wenn der Schnitt erfolgt ist.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Formwalzen des Formwalzenpaares senkrecht zur Verschiebungsrichtung des ersten Schlittens auseinander- und zusammenfahrbar. Bei zusammengefahrenem Formwalzenpaar erfolgt beim Passieren der Formstangenreihe mit den beiden Bahnabschnitten deren Prägung und Verschweißung. Bei auseinandergefahrenem Formwalzenpaar kann der erste Schlitten mit der ersten Formstangenreihe aus der Blockbildungsstation schnell in die Bahnabschnittsstation zurückfahren. Dies gilt nur bei Vorrichtungen mit einem ersten Schlitten. Bei Maschinen mit zwei ersten Schlitten erfolgt die Rückfahrt eines Schlittens aus der Blockbildungsstation in die Bahnabschnittsstation nach seiner Absenkung auf ein solches Niveau, daß die Vorfahrt des anderen Schlittens von der Bahnabschnittsstation in die Blockbildungsstation nicht behindert wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jede Formwalze aus einem Paket aufeinandergelegter Scheiben gebildet. Hierdurch kann die Höhe der Formwalzen verschiedenen Bahnabschnittslängen bzw. Wabenblockhöhen angepaßt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bahnabschnittsstation teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bahnabschnittsstation mit gegenüber Fig. 1 geänderter Messerausbildung, teilweise im Schnitt;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht der Schneideinrichtung der in Fig. 2 gezeigten Bahnabschnittsstation;

Fig. 4 den Querschnitt der in gegenseitigem Eingriff befindlichen Formwerkzeuge zur Bildung eines Wabenbahnabschnitts;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Verfahreinrichtung mit einem ersten Schlitten;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des zusammen- und auseinanderfahrbaren Formwalzenpaares;

Fig. 7 die Verfahreinrichtung bei einer Vorrichtung mit zwei ersten Schlitten mit übereinander angeordneter Vor- und Rückfahrt der Schlitten;

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Blockbildungsstation mit den beiden Formstangenreihen vor der Verschweißung des Wabenbahnabschnitts mit dem Wabenblock;

Fig. 9 eine Darstellung entsprechend Fig. 8, jedoch nach Übernahme des an den Wabenblock (nicht dargestellt) angeschweißten Wabenbahnabschnitts durch die zweite Formstangenreihe;

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 8 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 11 eine Darstellung wie Fig. 10, jedoch mit geänderter Ausführung der ersten Formstangen; und

Fig. 12 eine Darstellung wie Fig. 10, jedoch mit geänderter Ausführung der zweiten Wärmezuführungseinrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Bahnabschnittsstation hat zwei Einzugswalzenpaare 1, 1', durch die zwei Kunststoff-Fo lienbahnen 2 von Rollen (nicht dargestellt) abgezogen werden. Durch geeignete Führungsbleche werden beide Bahnen keilförmig nach oben geführt. Oberhalb jedes Einzugswalzenpaares 1, 1' ist je ein quer zur Bahn 2 (senkrecht zur Zeichenebene) verfahrbares Drehmesser 3 angeordnet. Diese Linearbewegung der Drehmesser 3 erfolgt durch Lineareinheiten 4, wobei ein auf der Welle des Drehmessers 3 sitzendes Zahnrad 5 mit einer an dem Gestell fest angebrachten Zahnstange 6 kämmt. Zwischen den beiden Drehmessern 3 ist eine Reihe sechskantiger Formstangen 7 angeordnet, von denen in Fig. 1 eine Stange sichtbar ist. Die Formstangen 7 sind Sechskantstangen, die auf einem Schlitten in Richtung der Reihe (senkrecht zur Zeichenebene) verfahrbar sind. Beiderseits der Reihe der Stangen 7 sind mehrere Klappen 8, 8' gelagert, von denen in Fig. 1 nur je eine sichtbar ist. Sie können durch einen zugehörigen Schwenkantrieb 9 bzw. 9' zwischen der in Fig. 1 gezeigten, zurückgezogenen Position und einer der Reihe der Formstangen 7 anliegenden Position verschwenkt werden. Durch die Drehmesser 3 können von den beiden Bahnen zwei Bahnabschnitte 2' abgeschnitten werden, die dann durch die eingeschwenkten Klappen 8, 8' in Anlage an der Reihe der Formstäbe 7 gehalten werden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Bahnabschnittsstation sind die Drehmesser 3 durch hin- und hergehende Messer 35 mit wellenförmiger Schnittkante ersetzt. Die Messer 35 sind in Messerbalken 36 angebracht und wirken mit dem Gegenmesser 37 zusammen. Jeder Messerbalken 36 wird von einem Joch 38 geführt und ist in diesem mittels Schrauben 39 befestigt. Die hin- und hergehende Bewegung der Messerbalken 36 erfolgt durch einen Schwenkantrieb gemäß Pfeil 40, der nicht dargestellt ist. Die Kopplung der Antriebe für beide Messerbalken 36 erfolgt durch die Koppelstange 41. Aus der schematischen Darstellung der Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Messer 35 eine wellenförmige Schnittkante 35a haben, wodurch der Schnitthub größenordnungsmäßig auf die Amplitude der wellenförmigen Schnittkante begrenzt ist. Die hin- und hergehende Bewegung der Messer 35 wird durch Exzenter auf den Wellen 42 erreicht.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der Prägestation, in der aus zwei Bahnabschnitten 2' ein Wabenbahnabschnitt 2'' hergestellt wird. Die Prägestation besteht aus einer ersten drehbar gelagerten Formwalze 15 und einer zweiten, zu dieser achsparallelen, drehbar gelagerten Formwalze 15', die von einer geradlinigen Reihe von Sechskant-Form stangen 7 passiert werden, von denen nur vier gezeigt sind. Auf den Mantelflächen der Formwalzen 15, 15' sind in Umfangsrichtung abwechselnd vorspringende Druckflächen und zurückspringende Prägeflächen ausgebildet, die die Prägematrizen für die in die Bahnabschnitte 2' in Querrichtung einzuprägenden Halbwaben bilden, die zusammen mit den in den anderen Bahnabschnitt 2' eingeprägten Halbwaben nach Vereinigung der Bahnabschnitte die Sechseck-Waben bilden. Wie ersichtlich, besteht jede Prägefläche 30 aus vier in Umfangsrichtung sich wiederholenden Teilflächen, die parallel zur Walzenachse (d. h. senkrecht zur Zeichenebene) verlaufen und von denen bei der dargestellten Ausführungsform drei nach außen gewölbt sind-und eine eben ist. In analoger Weise sind bei der dargestellten Ausführungsform die Flächen 7a der Sechskant-Formstangen 7 nach innen gewölbt, so daß sich Formstangen 7 mit sechseckig-sternförmigem Querschnitt ergeben, deren Kantenwinkel kleiner als 120°C ist, im dargestellten Beispiel übertrieben mit etwa 60°C dargestellt. Die gewölbte Ausbildung der Prägeflächen bewirkt, daß die Bahnabschnitte 2' bei der Ausprägung der Halbwaben zunächst winkelmäßig überknickt werden, um dem Formerholungsvermögen des verarbeiteten Folienbahnmaterials Rechnung zu tragen. Die die Verschweißung bewirkenden Druckflächen der Formwalzen 15, 15' sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eben.

Die Formwalzen 15, 15' sind antriebslos. Die Reihe der Formstangen 7 wird durch einen Linearantrieb in Richtung des Pfeils 31 in der Mittelebene des Formwalzenpaares durch die Prägestation bewegt. Die Linearbewegung der Formstangen 7 im Zuge des Form- und Verschweißvorgangs bewirkt durch den vorhandenen Eingriff die Drehung der Formwalzen 15, 15'.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, verlaufen längs der nach innen springenden Kanten der Formwalzen zwischen den Prägeteilflächen Bohrungen 32, von denen in Fig. 4 nur vier dargestellt sind. Diese zu den Prägeflächen offenen Bohrungen 32 sind mit einer durch die Formwalze 15 bzw. 15' geführten Leitung 33 verbunden, die an eine Preßluftquelle (nicht dargestellt) anschließbar ist. Durch diese Einrichtung können Ablagerungen aus den Ecken der Prägeflächen weggeblasen werden, wenn sie sich mit der Zeit bilden. Die Formwalzen 15, 15' bestehen zur Anpassung an verschiedene Prägehöhen aus mehreren übereinandergelegten Scheiben 15 ^a, 15 ^b, 15 ^c, 15 ^d (vergl. Fig. 6).

Fig. 5 zeigt das Gestell der Vorrichtung mit einem ersten Schlitten 10 mit nach oben ragenden Formstiften 7 in schematischer Darstellung. Der erste Schlitten 10 kann entsprechend dem Pfeil 11 horizontal und entsprechend dem Pfeil 12 vertikal verfahren werden. Auf der linken Seite des Gestells ist ein zweiter Schlitten 13 mit einer zweiten Reihe von Formstäben 14 angeordnet, wobei die Formstäbe 14 den Formstäben 7 in Größe, Form und Abstand gleich sind. Der Schlitten 13 mit den Formstäben 14 ist entsprechend dem Pfeil 14 ^a vertikal verfahrbar sowie auch horizontal senkrecht zu der Formstabreihe 14 (senkrecht zur Zeichenebene). Etwa in der Mitte zwischen den beiden Schlitten 10, 13 befindet sich ein stationäres Formwalzenpaar 15, das in Fig. 5 nur schematisch dargestellt ist und mit den Formstäben 7 und den ihnen anliegenden Bahnabschnitten 2' (in Fig. 5 nicht dargestellt) in Eingriff kommt, wenn der Schlitten 10 aus der in Fig. 5 gezeigten Lage entsprechend Pfeil 11 nach links fährt, wobei die Verformung und Verschweißung der den Stäben 7 anliegenden Bahnabschnitte erfolgt.

Fig. 6 zeigt das Formwalzenpaar 15, 15' in vergrößertem Maßstab. Jede Formwalze 15, 15' ist auf einer Tragplatte 16 gelagert, die durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 17 verfahren werden kann. Fig. 6 zeigt die Formwalzen in zusammengefahrener Position im Eingriff mit den Formstäben 7 und dem Wabenbahnabschnitt 2''. Der erste Schlitten 10 enthält die Warmluftzuführungsbohrungen 10', die bei dieser Ausführungsform zwischen den Formstäben 7 auf der Oberseite des Schlittens münden.

Fig. 7 dient zur Erläuterung der Vorrichtung mit zwei ersten Schlitten 10, die zwischen der Bahnabschnittsstation und der Wabenblockbildungsstation hin- und herfahren. Im Oberteil der Figur ist der in ausgezogenen Linien eingezeichnete Schlitten 10 in der Bahnabschnittsstation gezeigt, wie aus den dort eingezeichneten Einzugswalzenpaaren 1, 1' ersichtlich ist. Dieser Schlitten 10 fährt auf diesem Niveau in einer Rollenbahn, die weiter unten näher beschrieben wird, aus der Bahnabschnittsstation in die Blockbildungsstation. Im unteren Teil der Fig. 7 ist ein zweiter Schlitten 10 dargestellt. Dieser Schlitten fährt ebenfalls auf einer Rollenbahn, die weiter unten näher erläutert wird. Dabei ist der untere Schlitten 10 soweit abgesenkt, daß sich die Schlitten nicht behindern, wenn sie sich auf ihrer Vor- bzw. Rückfahrt begegnen. Die Schlitten 10 tragen einen Motor 50 mit Winkelgetriebe und einer Hohlwelle 51, die an den Enden abgelagert ist. Auf der Welle 51 sitzt ein Zahnrad 52, das mit der oberen stationären Zahnstange 53 kämmt. An dem Schlitten 50 sind ferner beidseitig Führungsleisten 54 angebracht. Jede Führungsleiste 54, 54' läuft mit ihrer Außenseite in einer Rollenbahn 55 bzw. 55'. Die Rollenbahnen 55 bzw. 55' sind auf Schlitten 56 bzw. 56' angebracht, die gegenläufig synchron bewegt werden können, um die Rollenbahnen 55, 55' in und außer Eingriff mit den Führungsleisten zu bringen. Die Synchronbewegung der Schlitten 56, 56' erfolgt durch einen Pneumatikzylinder 57 mit Hilfe einer Koppelstange 58. Diese Synchronmechanik wird weiter unten näher beschrieben.

Der im Unterteil der Fig. 7 strichpunktiert dargestellte Schlitten 10 ist im Aufbau identisch mit dem oben beschriebenen Schlitten 10. Auf einem Pressenträger 59 sind vier in Querrichtung gegenläufig, verfahrbare Schlitten 60, 60' angeordnet, von denen in Fig. 7 zwei sichtbar sind. Diese Schlitten 60, 60' tragen ebenfalls Rollenbahnen 61, 61', die jedoch an den Führungsleisten 54, 54' innenseitig angreifen entsprechend der Darstellung in ausgezogenen Linien. Durch synchrones Zusammenfahren der Schlitten 60, 60' können die Rollenbahnen 61, 61' von den Führungsleisten 54, 54' zurückgezogen werden entsprechend der strickpunktierten Darstellung. Auf dem unteren Verfahrweg kämmt das Zahnrad 52 mit einer unteren stationären Zahnstange 62. Der gegenläufige Synchronantrieb der Schlitten 60, 60' ist unter dem unteren Pressenträger 59 angeordnet. Ein Pneumatikzylinder 63 schwenkt zwei durch eine Stange 64 gekoppelte Rundrohrwellen 65, 65'. Durch geeignete Kulissenführungen werden die Schwenkungen der Rundrohrwellen 65, 65' in eine geradlinige Verschiebungsbewegung der Schlitten 60, 60' transformiert. Während der Schlittenantrieb 63-65 für die unteren Schlitten 60, 60' in dem Pressenträger 59 unter Flur angeordnet ist, ist der entsprechende Antrieb 57, 58 oben seitlich angeordnet.

Mit der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung können zwei Schlitten 10 mit ihren Formstabreihen 7 zwischen der Bahnabschnittsstation und der Wabenblockbildungsstation in Kreislauf gefahren werden. Der unbeladene Schlitten 10 wird aus der unteren Position bei in Eingriff befindlichen Rollenbahnen 61, 61' mit der Einrichtung 59-65 in die in Fig. 7 gezeigte obere Position gehoben. Die Rollenbahnen 61, 61' fahren außer Eingriff und die Rollenbahnen 55, 55' fahren an den Führungsleisten 54, 54' in Eingriff. Nach dieser Übernahme des Schlittens 10 fährt das Aggregat 59-65 mit dem Bett abwärts wieder in die untere Position, dann horizontal unter die Wabenblockbildungsstation und dann aufwärts in die Wabenblockbildungsstation, um dort den anderen, inzwischen von dem Wabenbahnabschnitt entladenen Schlitten zu übernehmen. Der Schlitten 10 in der Bahnabschnittsstation wird inzwischen mit Bahnabschnitten beladen. Anschließend fährt dieser Schlitten unter Erwärmung der Bahnabschnitte in den äußeren Rollenbahnen 55, 55, durch die Formwalzen 15, 15' in die Blockbildungsstation. Dort wird der Schlitten nach Entladung von dem hochgefahrenen Aggregat 59-65 übernommen. Es ist ersichtlich, daß die Produktionsgeschwindigkeit durch die beiden zirkulierenden Schlitten wesentlich gesteigert werden kann.

Fig. 8 zeigt den Schlitten 10 mit den Formstangen 7 in der Blockbildungsstation vor den Formstangen 14 des zweiten Schlittens 13 im Schnitt durch ein Formstangenpaar 7, 14. Die Formstangen 7 sind von der Wabenbahn 2'' umhüllt, die auf einem Abstreifer 18 aufstehen. Der Abstreifer 18 ist von dem Schlitten 10 getrennt und kann durch Klemmbacken 19 in der gezeigten Position gehalten werden. Der zweite Schlitten 13 besteht aus zwei U-Schienen 20, 22, die einen in Längsrichtung verlaufenden Verteilungskanal 21 bzw. 23 enthalten, die durch Deckel 24 bzw. 25 verschlossen sind. Zwischen den Schienen 20 und 22 sind die Formstangen 14 der zweiten Formstangenreihe durch Klemmung gehalten. Die Formstangen 14 sind von den zuletzt gebildeten Waben 26' des Wabenblocks 26 umgeben, der zwischen den Platten 27 geführt wird.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, haben die vorstehenden, einander gegenüberliegenden Außenseiten der Wabenbahn 2'' und der Wabenreihe 26' einen geringen Abstand voneinander. Eine Bohrung 28 führt von dem Kanal 23 zur Unterseite der U-Schiene 22 und dient zur Warmluftzuführung aus dem Kanal 23 in den Zwischenraum zwischen der Wabenbahn 2'' und der Wabenreihe 26'. Die Formstangen 14 enthalten eine Axialbohrung 14' mit einem zu den Formstangen 7 gerichteten Längsschlitz 14'', die mit dem Kanal 21 der U-Schiene 20 verbunden ist und zur Druckluftzufuhr zwecks Ausübung zusätzlichen Drucks auf die vorspringenden Flächen der Wabenreihe 26' bei der Verschweißung mit der Wabenbahn 2'' dient. Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform enthalten die Formstangen 7 der ersten Formstangenreihe ebenfalls Axialbohrungen 7' mit seitlichem Schlitz (nicht dargestellt), durch die in der Bahnabschnittsstation Warmluft in die zwischen den Formstangen 7 und den Bahnabschnitten 2' gebildeten Kammern eingeblasen werden kann.

Fig. 9 stellt ein im Vergleich zu Fig. 8 späteres Stadium der Wabenblockbildung dar. Nachdem mit Hilfe der Warmluftzufuhr durch die Kanäle 28 und Druckluftzufuhr durch die Kanäle 14' und Schlitze 14'' sowie durch Horizontalverschiebung des Schlittens 13 nach rechts die Vereinigung der Wabenbahn 2'' mit der letzten Wabenreihe 26' des Wabenblocks 26' erfolgt ist, wird die Warmluft- und Druckluftzufuhr zu dem zweiten Schlitten 13 unterbrochen. Der Schlitten 13 fährt vertikal aufwärts, wobei die Formstangen 14 die vorderste Wabenreihe 26' vollständig verlassen. Der Schlitten 13 fährt nun um genau eine Wabenbreite nach rechts und setzt mit den Formstangen 14 exakt auf den Formstangen 7 der ersten Formstangenreihe auf. Nun fahren beide Schlitten 13 und 10 gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit abwärts, wobei die Formstangen 7 die angeschweißte Wabenreihe 2'' (nicht dargestellt) verlassen und die Formstangen 14 in diese Wabenreihe einfahren. Der Abstreifer 18 ist dabei durch die Klemmbacken 19 geklemmt, so daß die Wabenreihe 2'' auf ihm aufsteht und von den Formstangen 14 übernommen wird.

Fig. 9 zeigt den Zustand, nachdem diese Übernahme erfolgt ist. Anschließend fährt der zweite Schlitten 13 um eine Wabenbreite nach links, wobei durch die Formstangen 14 der gesamte Wabenblock 26 (nicht dargestellt) um diese Strecke nach links verschoben wird. Anschließend fährt der erste Schlitten 10 mit den Formstangen 7 wieder aufwärts in die in Fig. 8 gezeigte Position. Dann- fahren die Klemmbacken 19 auseinander, so daß der Abstreifer 18 freigegeben wird. Anschließend wird der erste Schlitten 10 mit Abstreifer 18 und der Reihe der Formstangen 7 von dem Aggregat 59-61 übernommen und fährt aus der Blockbildungsstation zurück in die Bahnabschnittsstation. Dort wird dann ein neuer Wabenbahnabschnitt 2'' erzeugt und durch das Aggregat 7, 10, 18 wieder in die Blockbildungsstation überführt.

Fig. 10 zeigt die beiden sich in der Blockbildungsstation gegenüberstehenden Formstangenreihen der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform. Es ist ersichtlich, daß die Formstangen 7 axiale Bohrungen 7' mit seitlichen Austrittschlitzen 7'' aufweisen, durch die vor der Verformung der Bahnabschnitte 2' Warmluft in die Zwischenräume zwischen die Formstangen 7 eingeblasen wird. Die Warmluftzuführung in der Blockbildungsstation erfolgt durch die Bohrungen 28 im Oberschlitten 13. Die Bohrungen 28 befinden sich in der Nähe der vorspringenden, zu verschweißenden Flächen der Wabenreihe 26' und der Wabenbahn 2''.

Die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 10 nur dadurch, daß die Warmluftzufuhr für die Bildung der Wabenbahn 2'' nicht durch die Formstangen 7 erfolgt, sondern durch Bohrungen 10', die auf dem Schlitten 10 direkt in den Raum zwischen den Formstangen 7 münden. Auf Seiten der zweiten Formstangenreihe 14 ist die Ausbildung wie in Fig. 10 gezeigt, jedoch sind in Fig. 11 die zu den Verschweißflächen gerichteten Druckluftschlitze 14'' nicht dargestellt.

Die Fig. 12 zeigt eine andere Ausführungsform der Wärmezuführungseinrichtung in der Wabenblockbildungsstation. Ein Infrarotstrahler 43 kann in den Zwischenraum zwischen dem Wabenblock 26 und die Wabenbahn 2'' gefahren werden, der dann die Erwärmung der vorspringenden Flächen auf die Schweißtemperatur übernimmt.

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Wabenmaterialblocks aus zwei Bahnen aus thermoplastischer Kunststoff-Folie, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) durch Querschneiden von den beiden Bahnen paarweise Bahnabschnitte ablängt,
b) die Bahnabschnitte jedes Abschnittspaares in Parallellage zueinander bringt und ihre einander zugewandten Innenseiten auf eine zur gegenseitigen Verschweißung ausreichende Temperatur erwärmt,
c) in beide Bahnabschnitte jedes Abschnittspaares Halbwaben eingeformt und die beiden Halbwabenabschnitte unter Bildung eines Wabenbahnabschnitts verschweißt,
d) die vorstehenden Flächen des Wabenbahnabschnitts und/oder eines zuvor gebildeten Wabenblocks auf eine zur Verschweißung ausreichende Temperatur erwärmt und die vorstehenden Flächen des Wabenbahnabschnitts mit denen des Wabenblocks verschweißt und die Stufen a) bis d) vielfach wiederholt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Station die Bahnabschnitte ablängt und in einer zweiten Station aus den Wabenbahnabschnitten den Wabenblock bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe c) die beiden Bahnabschnitte mit einer zwischen ihnen angeordneten Reihe von auf gegenseitigen Abstand gehaltenen Formstäben zwischen einem Formwalzenpaar hindurchführt und dabei Halbwaben einformt und verschweißt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erwärmung in Stufe b) Warmluftströme in Zwischenräume zwischen die beiden Bahnabschnitte in zu ihren Schnittkanten senkrechter Richtung einführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erwärmung in Stufe d) die vorstehenden Flächen durch Infrarotstrahlung erwärmt.

6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Wabenmaterialblocks aus zwei Bahnen aus thermoplastischer Kunststoff-Folie, mit einer linearen Reihe auf Abstand gehaltener Formstangen (7) und einem mit den Formstangen in Eingriff bringbaren Formwalzenpaar (15,15'), wobei die Formstangenreihe relativ zu dem Formwalzenpaar verfahrbar ist, gekennzeichnet durch

a) zwei Einzugswalzenpaare (1,1') für die Zuführung der beiden Bahnen (2),
b) eine Querschneideinrichtung (3) hinter jedem Einzugswalzenpaar,
c) eine oder mehrere erste Reihen Formstangen (7), die zwischen einer Bahnabschnittsstation und einer Blockbildungsstation verfahrbar sind,
d) eine erste Wärmezuführungseinrichtung zwischen den Formstangen (7) der ersten Formstangenreihe,
e) eine in der Blockbildungsstation angeordnete zweite Reihe auf Abstand gehaltener Formstangen (14), die senkrecht zur ersten Formstangenreihe und in ihrer Stangenlängsrichtung zwischen einer Eingriffsstellung und einer Freigabestellung verfahrbar sind, und
f) eine zweite Wärmezuführungseinrichtung (28; 43) neben der zweiten Formstangenreihe zur Erwärmung der vorstehenden Flächen des Wabenabschnitts und/oder des Wabenblocks.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Formstangenreihe auf einem in ihrer Längsrichtung zwischen der Bahnabschnittsstation und der Blockbildungsstation verschiebbaren ersten Schlitten (10) angebracht ist und das Formwalzenpaar (15, 15') am Ausgang der Bahnabschnittsstation stationär angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste Formstangenreihen vorgesehen sind, jede erste Formstangenreihe auf je einem ersten Schlitten angeordnet ist und die beiden ersten Schlitten wechselweise zwischen der Bahnabschnittsstation und der Blockbildungsstation verfahrbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formstangenreihe auf einem zweiten Schlitten (13) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Warmluftzuführungseinrichtung in dem ersten Schlitten (10) ausgebildete, in die Zwischenräume zwischen den Formstangen (7) mündende Warmluftkanäle (10) sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Warmluftzuführungseinrichtung einen Warmluftverteiler (50) für die nacheinander erfolgende Warmluftbeaufschlagung der Warmluftkanäle (10') umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wärmezuführungseinrichtung in dem zweiten Schlitten (13) ausgebildete, in den Raum vor der zweiten Formstangenreihe mündende Warmluftkanäle (28) umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wärmezuführungseinrichtung einen Infrarotstrahler (43) umfaßt, der in der Blockbildungsstation zwischen einer Strahlungsstellung zwischen der ersten und zweiten Formstangenreihe (7, 14) und einer zurückgezogenen Stellung außerhalb des Zwischenraums zwischen beiden Formstangenreihen verfahrbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formstangen (14) der zweiten Formstangenreihe mit der ersten Formstangenreihe zugewandten Austrittsschlitzen (14'') versehene Bohrungen (14') ausgebildet sind, die an eine Druckluftquelle anschließbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Blockbildungsstation der erste Schlitten (10) unter dem zweiten Schlitten (13) angeordnet ist und die Formstangen (7) der ersten Formstangenreihe aufwärts und die der zweiten Formstangenreihe (14) abwärts gerichtet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschneideinrichtungen (3) durch in Querrichtung zur Bahn linear verfahrbare Drehmesser gebildet sind, deren Dreh- und Linearbewegungen gekoppelt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschneideinrichtungen zwei Messer mit wellenförmiger Schnittkante und gegenläufig gekoppelten Schneidbewegungen umfassen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bahnabschnittsstation beiderseits der ersten Formstangenreihe eine Bahnabschnittshalteeinrichtung angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnabschnittshalteeinrichtung durch wenigstens eine Klappe (8,8') auf jeder Seite der ersten Formstangenreihe gebildet ist und jede Klappe zwischen einer die Bahn (2) freigebenden Stellung und einer den Bahnabschnitt (2') an die erste Formstangenreihe andrückenden Stellung schwenkbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (15, 15') des Formwalzenpaares senkrecht zur Verschiebungsrichtung des ersten Schlittens (10) auseinander- und zusammenfahrbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formwalze (15, 15') aus einem Paket aufeinandergelegter Scheiben (15 ^a, 15 ^b, 15 ^c, . . .) besteht.