Verfahren zur Herstellung von etuiartigen Hohlkörpern aus einer schweissbaren Kunststoff-Folie und Anordnung zu seiner Ausübung.
Thermoplastische Kunststoffe, die sich durch Hochfrequenzschweissung miteinander verbinden lassen, werden neuerdings für zahlreiche Zwecke verwendet. In der Mehrzahl der Fälle handelt es sich dabei um flache Gebilde, z. B. um Ausweishüllen, Überzüge oder dergleichen, während eigentliche Hohlkörper, wenigstens solche kleinerer Abmessungen, aus dem erwähnten Kunststoff seltener gefertigt werden. Es gibt keine befriedigenden Verfahren und Anordnungen, mit denen sich solche Raum gebilde in einfacher und wirtschaftlicher Weise schnell herstellen liessen. Die üblichen Schweissapparate für Kunststoff-Folien sind darauf eingestellt, Schweissnähte an dünnen Stoffbahnen zu erzeugen, die in der gleichen Ebene liegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von etuiartigen lTohlkörpem aus einer schweissbaren Kunststoff-Folie und ist dadurch gekennzeichnet, dass aus der Folie zunächst eine Abwicklung wenigstens eines Teils der Hohikörperwände einschliesslich der erforderlichen tSberlap- pungsfalze mittels einer Elektrode ausgestanzt wird, die zugleich die gewünschten Prägungen des Stanzstückes vornimmt, dass letzteres dann in einem weiteren Elektrodensatz zur Hohlform gefaltet und an den Vertikalkanten verschweisst wird, und dass schliesslich die Horizontalnähte des Hohlkörpers durch Absenken einer dritten Elektrode auf das Werkstück verschlossen werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass eine erste Stanzelektrode zur Ausstanzung einer Abwicklung wenigstens eines Teils der Hohlkörperwände einschliesslich erforderlicher tber- lappungsfalze und zugleich zur Vornahme der gewünschten Prägungen des Stanzstückes vorgesehen ist, dass ein zweiter Elektrodensatz vorhanden ist, in welchem das Stanzstück zur Hohlform gefaltet und an den Vertikalkanten verschweisst werden kann, und dass eine dritte Elektrode vorgesehen ist, die auf das Arbeitsstück zur Schliessung der Horizontalnähte zu senken ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt schaubildlich ein Etui.
Fig. 2 ist die Draufsicht auf eine Kunst- stoff-Folie, auf welcher die Abwicklung des Etuis gemäss Fig. 1 eingeprägt ist.
Fig. 3 veranschaulicht die Draufsicht auf die Stanz- und Prägeelektrode.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 3.
Fig. 5 ist die Draufsicht auf die Falt- und Schweisselektrode.
Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D und
Fig. 7 ein Längsschnitt nach der Linie der der Fig. 5, wobei in Fig. 6 und 7 eine in Fig. 5 nicht enthaltene Gegenelektrode mitdargestellt ist.
Das aus schweissbarer Kunstfolie bestehende Etui gemäss Fig. 1, dessen Art und Gre spaltung keiner weiteren Erläuterung bedarf, wird in der Weise hergestellt, dass man zunächst aus der Folie 10 gemäss Fig. 2 eine Abwicklung der Etuiwände ausstanzt bzw. ab schweisst. Diese Abwicklung besteht aus der Vorderwand 11, der Rückwand 12, der Klappc 13, den Seitenstirnänden 14 und 15 sowie der obern Stirnwand 16 und der untern Stirnwand 17. Nachdem das Etui entsprechend zu sainmengefaltet ist, wird es einerseits an den Vertikalkanten 18. 19, anderseits an den Horizontalkanten 20, 21 durch Schweissnähte geschlossen.
Zu diesem Zweck sind an die Seitenstirnwände 14 und 15 besondere Falze 22, 23 angesetzt, die im geschlossenen Etui unter die Vorderwand 11 greifen. Anderseits hängen an den seitlichen Stirlrwänden 14 und 15 kleine Lappen 24 und 25, die im gefalteten Etui unterhalb der untern Stirnwand 17 liegen.
Teils aus Gründen der Verzierung, teils, um die Faltung der in Fig.2 dargestellten Abwicklung zu erleichtern, laufen entlang den einzelnen Flächen besondere Falze 26.
Um aus der Folie 10 die Abwicklung des Etuis herausziistanzen, wird eine Elektrode benützt, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Elektrode entspricht in ihrer äussern Kontur selbstverständlicir dem auszustanzenden Ar beitsstück. Sie weist auf einer Unterlage 30, wie man auch aus dem Schnitt der Fig. 4 ersieht, einen ringsumlaufenden Vertikalsteg 31 auf, dessen Oberkante 32 messerartig zugeschärft ist.
Wenn die Elektrode auf die Folie 10 gesenkt und in bekannter Weise erhitzt wird, schneiden, oder genauer gesagt, schmelzen die Messerkanten 32 die Abwicklung des Arbeitsstüekes aus der Kunststoff-Folie in der Weise, wie dies Fig. 2 veransehaulieht. Innerhalb des die Kontur des Werkstückes darstellenden Abschweisssteges 31 befinden sieh weitere Elektrodenteile 33, 34, die nicht ganz so hoch wie die Elektrodenteile 31 sind und deren Oberkante 35 etwas abgeplattet ist. Diese weiteren Elektrodenteile stellen Prägestempel dar, mit deren Hilfe im gleichen Arbeitsgang, in welchem das Absehweissen (Aussehneiden) des WNrerkstüekes erfolgt, auch die in Fig. 2 angedeuteten Falze 26 geprägt werden.
Sobald das Arbeitsstück mittels der in Fig. 3 und 4 dargestellten Elektrode ausgestanzt und geprägt ist, wird es in einen zwei- ten Elektrodensatz übergeführt, in welchem es zur Raumform gefaltet und zugeschweissi wird.
In den Fig. 5 bis 7 ist mit 40 eine beliebige, isolierende Unterlage bezeichnet, auf welcher ein U-förmiger Rahmen 41 befestigt ist, der aus den beiden Seitensehenkeln 42 und 43 und ans dem Quersteg 44 besteht. Dieser aus isolierendem Material bestehende Rahmen 41 ist so bemessen, dass seine lichte Weite den Aussenmassen des in Fig. 1 dargestellten Etuis entspricht.
Im Zusammenhang mit dem erwähnten Rahmen sind drei Elektroden vorgesehen, die in der Zeichnung mit 45, 46 und 47 bezeichnet sind. Die Elektrode 45 stellt ein Kernstück dar, dessen Höhe und Breite der lichten Weite des Etuis gemäss Fig. 1 entspricht. Legt man demgemäss das aus der Folie 10 ausgestanzte Arbeitsstüek in den Rahmen 41 ein und führt in den letzteren aneh die Elektrode 45 ein, so wird das Stanzstüek gefaltet, und zwar zunächst so, dass die Vorderwand 11 mit der untern Stirnwand 17 sowie die seitlichen Stirnwände 14, 15 reehtwinklig zur Rückwand 12 nach oben abgewinkelt werden.
Tn Fig. 5 ist der besseren Deutlichkeit wegen das Arbeitsstüek weggelassen. Dagegen kann man es aus Fig. 6 und 7 ersehen.
Die als Kernstück dienende Elektrode 45, die durch eine Schiene 50 und Anschläge 51, 52 in der Arbeitslage gehalten werden kann, stellt einen metallischen Körper dar, der, wie in Fig. 6 und 7 angedeutet, an der obern Seite und an der vordere Stirnkante mit einer Iso lierschicht 5. v bzw. 54 versehen ist.
Um nun die vertikalen Schweissnähte an den Kanten 18 und 19 (Fig. 1) herzustellen, arbeitet mit der Elektrode 45 die Elektrode 46 zusammen, die ein U-förmiges Gebilde mit seitliegen Sehenkeln 55 und 56 darstellt. Die Teile 55, 56 greifen durch Einsehnitte 57, 58 des Rahmenquersteges 44 hindurch, wobei dieser letztere oben durch eine Leiste 59 abgedeckt ist. Die U-förmige Elektrode 46 ist durch eine Schraube 60 in ihrer Arbeitslage regulierbar.
Sobald das Arbeitsstück sich im Rahmen 41 befindet und von innen die Elektrode 45 sowie von aussen die Elektrode 46 angelegt ist, kann die Zuschweissung an den Kanten 18, 19 erfolgen, wobei naturgemäss die Lappen 24 und 25 (Fig. 2) hinter die Stirnwand 17 gefaltet sein müssen.
Schliesslich werden die Horizontalkanten 20 und 21 zugeschweisst, indem man die Falze 22, 23 auf die Kernelektrode 45 faltet, die Vorderwand 11 darüberlegt und von oben die Elektrode 47 auf das Werkstück senkt.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, kann man je nach dem gegebenen Fall entweder die Abwicklung sämtlicher Hohlkörperteile als ein einheitliches, zusammenhängendes Stück ausstanzen oder wenigstens mehrere Wände als gemeinsames Teil ausschneiden, wobei dann jeweils an den später zu verbindenden Kanten Üb erlappungsfalze entsprechender Breite stehengelassen werden. Im gleichen Ar- beitsgang mit dem Stanzen kann das Folie stück durch einen Prägestempel bearbeitet werden, welcher auf der Folie beispielsweise gewisse Aufdrucke, wie Figuren, Zahlen, Texte, Oberflächenverzierungen und dergleichen anbringt.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, aus fortlaufenden Bahnen schweissbarer Kunststoff-Folien in kontinuierlichem Arbeitsgang Hohlkörper der beschriebenen Art herzustellen, indem man unmittelbar hintereinander die Wandabwicklungen ausstanzt und fertigprägt, sie zusammenfaltet und mittels ein und desselben Werkzeuges in senkrecht zueinander liegenden Ebenen ver schweisst.
Process for the production of case-like hollow bodies from a weldable plastic film and arrangement for its exercise.
Thermoplastic plastics, which can be joined together by high frequency welding, have recently been used for numerous purposes. In the majority of cases, these are flat structures, e.g. B. to ID cards, covers or the like, while actual hollow bodies, at least those of smaller dimensions, are made of the plastic mentioned less often. There are no satisfactory methods and arrangements with which such space structures can be produced quickly and easily in a simple and economical manner. The usual welding devices for plastic foils are set up to produce weld seams on thin strips of material that lie in the same plane.
The present invention relates to a method for producing case-like hollow bodies from a weldable plastic film and is characterized in that a development of at least part of the hollow body walls including the required overlapping folds is punched out of the film by means of an electrode, which at the same time the desired Embossing of the punched piece ensures that the latter is then folded into a hollow shape in a further set of electrodes and welded to the vertical edges, and that finally the horizontal seams of the hollow body are closed by lowering a third electrode onto the workpiece.
The invention also relates to an arrangement for carrying out the method, which is characterized in that a first punching electrode is provided for punching out a development of at least a part of the hollow body walls including the required overlapping folds and at the same time for making the desired embossing of the punching piece, that a second set of electrodes is present, in which the punched piece can be folded into a hollow shape and welded to the vertical edges, and that a third electrode is provided, which is to be lowered onto the work piece to close the horizontal seams.
The invention is illustrated by way of example in the drawing.
1 shows a case in perspective.
FIG. 2 is a plan view of a plastic film on which the development of the case according to FIG. 1 is embossed.
3 illustrates the top view of the punching and embossing electrode.
FIG. 4 is a section on line A-B of FIG. 3.
Fig. 5 is the top view of the folding and welding electrode.
Fig. 6 is a cross section on the line C-D and
7 shows a longitudinal section along the line of FIG. 5, with a counter-electrode not included in FIG. 5 also being shown in FIGS. 6 and 7.
The case according to FIG. 1, consisting of weldable synthetic film, the type and size of which requires no further explanation, is manufactured in such a way that a development of the case walls is first punched or welded from the film 10 according to FIG. This development consists of the front wall 11, the rear wall 12, the Klappc 13, the side end faces 14 and 15 as well as the upper end wall 16 and the lower end wall 17. After the case is folded accordingly, it is on the one hand on the vertical edges 18. 19, on the other hand, closed at the horizontal edges 20, 21 by weld seams.
For this purpose, special folds 22, 23 are attached to the side end walls 14 and 15, which engage under the front wall 11 in the closed case. On the other hand, small tabs 24 and 25, which are located below the lower end wall 17 in the folded case, hang on the side walls 14 and 15.
Partly for reasons of decoration, partly to facilitate the folding of the development shown in FIG. 2, special folds 26 run along the individual surfaces.
In order to punch out the development of the case from the film 10, an electrode as shown in FIG. 3 is used. In terms of its outer contour, this electrode naturally corresponds to the workpiece to be punched out. On a base 30, as can also be seen from the section in FIG. 4, it has a circumferential vertical web 31, the upper edge 32 of which is sharpened like a knife.
When the electrode is lowered onto the foil 10 and heated in a known manner, cut, or more precisely, the knife edges 32 melt the development of the work piece from the plastic foil in the manner shown in FIG. 2. Further electrode parts 33, 34, which are not quite as high as the electrode parts 31 and whose upper edge 35 is somewhat flattened, are located within the weld-off web 31, which represents the contour of the workpiece. These further electrode parts represent embossing dies, with the aid of which the folds 26 indicated in FIG. 2 are also embossed in the same operation in which the welding (cutting out) of the workpiece takes place.
As soon as the workpiece is punched out and embossed by means of the electrode shown in FIGS. 3 and 4, it is transferred to a second set of electrodes, in which it is folded into a three-dimensional shape and welded shut.
In FIGS. 5 to 7, 40 designates any insulating base on which a U-shaped frame 41 is attached, which consists of the two side straps 42 and 43 and the crosspiece 44. This frame 41, which is made of insulating material, is dimensioned so that its clear width corresponds to the external dimensions of the case shown in FIG.
In connection with the frame mentioned, three electrodes are provided, which are denoted by 45, 46 and 47 in the drawing. The electrode 45 represents a core piece, the height and width of which correspond to the clear width of the case according to FIG. Accordingly, if the work piece punched out of the film 10 is inserted into the frame 41 and the electrode 45 is inserted into the latter, the punch piece is folded, initially so that the front wall 11 with the lower end wall 17 and the side end walls 14, 15 are angled upwards at right angles to the rear wall 12.
In Fig. 5, the work piece is omitted for better clarity. In contrast, it can be seen from FIGS. 6 and 7.
The electrode 45 serving as the core piece, which can be held in the working position by a rail 50 and stops 51, 52, represents a metallic body which, as indicated in FIGS. 6 and 7, on the upper side and on the front edge with an insulating layer 5. v or 54 is provided.
In order to now produce the vertical weld seams at the edges 18 and 19 (FIG. 1), the electrode 46 works together with the electrode 45, which represents a U-shaped structure with side strands 55 and 56. The parts 55, 56 reach through recess 57, 58 of the frame crossbar 44, the latter being covered at the top by a strip 59. The U-shaped electrode 46 can be regulated in its working position by a screw 60.
As soon as the work piece is in the frame 41 and the electrode 45 is applied from the inside and the electrode 46 from the outside, the edges 18, 19 can be welded, with the tabs 24 and 25 (FIG. 2) behind the end wall 17 of course must be folded.
Finally, the horizontal edges 20 and 21 are welded shut by folding the folds 22, 23 onto the core electrode 45, placing the front wall 11 over it and lowering the electrode 47 onto the workpiece from above.
As can be seen from the above description, depending on the case, you can either punch out all the hollow body parts as a uniform, coherent piece or at least cut out several walls as a common part, with overlapping folds of the appropriate width then being left on the edges to be connected later. In the same work step with the punching, the piece of film can be processed by an embossing stamp which applies, for example, certain imprints, such as figures, numbers, texts, surface decorations and the like, to the film.
The arrangement described makes it possible to produce hollow bodies of the type described from continuous webs of weldable plastic films in a continuous operation by punching out the wall developments and finishing embossing them, folding them together and welding them in mutually perpendicular planes using one and the same tool.