Schweissmaschine zum Bearbeiten eines bahnförmigen Materials
Zweck der Erfindung ist es, eine Schweissmaschine zum Bearbeiten eines bahnförmigen Materials, welche einen über die ganze Breite der Materialbahn reichenden Amboss und einen ebenfalls über die ganze Breite der Materialbahn reichenden Bearbeitungskopf sowie eine Betätigungsvorrichtung zum periodischen Zusammen bringen des Ambosses und des Bearbeitungskopfes aufweist, wobei der Bearbeitungskopf mindestens eine über die ganze Breite der Materialbahn reichende Schweissschiene sowie eine Vorrichtung zum Zuführen einer Schutzfolie zur Schweissfläche der Schweissschiene, welche eine direkte Berührung der Schweissschiene mit der Materialbahn verhindert, besitzt, dahingehend zu verbessern, dass sie ein genaueres Arbeiten ermöglicht.
Dies wird bei der genannten Schweissmaschine dadurch erreicht, dass die Schutzfolienzufuhrvorrichtung auf einer Seite der Schweissschiene eine Vorratsvorrichtung mit einer über die ganze Länge der Schweissschiene und parallel zu dieser angeordneten Spule und auf der anderen Seite der Schweissschiene eine Spannvorrichtung aufweist, welche die von der Spule über die Schweissfläche zur Spannvorrichtung geführte Schutzfolie gleichmässig gespannt hält, wobei der Spule eine Stützvorrichtung zugeordnet ist, welche die Spule über ihre gesamte Länge mindestens abschnittsweise unterstützt, indem von unten her Stützflächen an der auf der Spule aufgewickelten Schutzfolie angreifen.
Die vorliegende Schweissmaschine ist vorzugsweise zum Bearbeiten von Kunststoffolien geeignet. Mit Hilfe der neuen Schweissmjaschme können hirisichtlich Festigkeit und Gleichmässigkeit von Schweissungen, geringer Abstand von Schweissungen zueinander, sowie hinsichtlich anderer Veränderungen der Materialbahn, wie Perforationen, höhere Genauigkeit von Perforationslöchern usw., verbesserte Erzeugnisse als Materialbahnen hergestellt werden.
Der Bearbeitungskopf der Schweissmaschine kann als Universalgerät aii & eNldet sein und neben dem Schweissen andere Bearbeitungen der Bahn, wie Perforieren oder Schneiden ermöglichen. Ferner können mit ihm einfache oder mehrfache Schweissungen über die ganze Breite einer Bahn durchgeführt werden.
Ferner ist es möglich, die Schweissmaschine so auszubilden, dass sie hinsichtlich Kompaktheit, Einfachheit, Dauerhaftigkeit, geringem Gewicht, niedriger Kosten und der Fähigkeit zur Herstellung verbesserter Produkte besser ist als bekannte Maschinen.
Bei der Schlutzfolienzufuhrvorrichtung kann die Schutzfolie besser zwischen Schweisselement und Bahn in Stellung gebracht werden, wodurch sich bessere Schweissungen erzielen lassen.
Zweckmässigerweise ist die Schutzfolienzufuhrvorrichtung so ausgebildet, dass die Schutzfolie sich an der Schweissfläche einfach kontinuierlich erneuern lässt.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schweissmaschine werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben; dabei zeigen:
Fig. 1 den Bearbeitungskopf mit Antrieb und Amboss einer Schweissmaschine in Seitenansicht und teilweise aufgebrochen,
Fig. 2 die Teile der SchwedSmlaschine nach Fig. 1 in Ansicht von vorne und teilweise geschnitten,
Fig. 3 den Bearbeitungskopf mit Amboss im Querschnitt 3-3 der Fig. 2 und
Fig. 4 die an der Spule auftretenden Kräfte.
Gemäss den Zeichnungen erstreckt sich ein Bearbeitungskopf 20 über die gesamte Breite einer Bahn 22, beispielsweise einer laufenden Bahn eines aus zwei Schichten bestehenden Kunststoffilms. Eine nicht eingezeichnete Verweileinrichtung, wie z. B. der in der USA-Patentschrift Nr. 3 322 604 beschriebene Pendelmechanismus bringt die Bahn periodisch zum Stillstand. Synchron mit diesem Mechanismus senkt ein Kopfantrieb den Bearbeitungskopf gegen einen Ambossmechanismus 26 und hebt ihn nach Bearbeitung der Bahn wieder in seine Ausgangsstellung an.
Wie aus den Zeichnungen zu ersehen, kann der Bearbeitungskopf auf Seitenwangen 30 um eine ortsfeste Achse 28 schwenken, wobei die Wangen 30 durch Stossstangen 32 und Antriebskurbeln 24 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 einem Winkelhebel (nicht eingezeichnet) in eine Schwingbewegung versetzt wird.
In einer in Längsrichtung der Bahn 22 etwas grö sseren Entfernung zur Achse 28 befindet sich ein Querträger 34, der mit den Wangen 30 verbunden ist 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, und zwar je eines an den unteren Ecken des U-Profiles.
In Abständen über die Länge des Querträgers 34 verteilt ist eine Anzahl von Hängeböcken 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 nebeneinanderliegen, und die Schienen weisen einander zugekehrte schräge Innenflächen 50 bzw. 52 auf, die von der zu bearbeitenden Bahn weg divergieren und die jeweils mit der Vertikalen einen Winkel A einschlie ssen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Schweissschienen gleich ausgebildet, wobei der Einfachheit halber in Anlehnung an Fig. 3 die eine als linke und die andere als rechte Schiene bezeichnet ist. Nachfolgend wird nur auf die rechte Schiene 44 Bezug genommen. Jede Schiene besteht aus zwei lang- gestreckten Leisten 54, 56. Die innere Leiste 56 ist (mittels Schrauben 55) vorzugsweise an die äussere Leiste 54 angeschraubt. Die Leiste 54 ist (mittels Schrauben 57) ihrerseits an den unteren Teil des Hängebockes 40 angeschraubt. Zwischen den beiden Leisten befindet sich in einer geeigneten Ausnehmung eine elektrische Heizröhre 58 aus gebräuchlichem Material.
Die beiden Leisten bestehen vorzugsweise aus Material mit dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, wobei zumindest jene Leiste, welche die Schweissfläche 46 bildet (bei dieser Ausführungsform die innere Leiste 56), aus einem wärmeleitenden 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 3 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 Scheibenfedern 66 (Belleville-Scheiben), deren äussere konische Flächen abwechselnd aufwärts und abwärts weisen. Auf diese Weise ist jeder Bock so am Träger befestigt, dass er sich in Längsrichtung der Schweissschiene verschieben kann, wenn sich letztere in ihrer Längsrichtung ausdehnt, so dass eine seitliche Verwerfung der Schiene vermieden wird. Diese Böcke, die längs der Schweissschiene in Abständen von beispielsweise 250 mm angeordnet sein können, bilden eine stabile vertikale Stütze für die Schweissschiene und stellen sicher, dass die Schweissfläche der Schweissschiene in einer horizontalen Ebene gehalten wird, wenn auch etwas federnd.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass die Innenseiten 68 der Böcke 40 von den schrägen Innenflächen 50,52 der Schweissschienen nach aussen abgesetzt sind und sich nach 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 bzw. imprägniert ist. Diese Schutzfolien verlaufen unter den entsprechenden Schweissflächen 46, 48 der Schweissschienen, und sodann längs den schrägen Innenflächen 50,52 zu inneren Spulen 72; die Folie kann im Betrieb von ihrer Spule jeweils allmählich abgezogen oder auf sie aufgewickelt werden, wie weiter unten erläutert wird.
Die beiden inneren Spulen 72 für die beiden Schweissschienen sind in dem von den Innenkanten 68 der Böcke freigelassenen Raum angeordnet.
Als Stütze für die innere Spule 72 ist eine abwärts und parallel zu den Schweissschienen 42, 44 verlaufende Mittelschiene 74 am Hauptträger 34 befestigt. Jede dieser Spulen 72 besteht 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-Volldraht 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 ihre ganze Länge durch Berührung mit der Oberfläche der Schutzfolie. Die Abstützung könnte zwar durch eine ortsfeste Leiste erfolgen, doch werden vorzugsweise eine Anzahl von Rollen 76 Stirnseite an Stirnseite unmittelbar unter jeder inneren Spule 72 angeordnet.
Diese Rollen laufen an ihren Enden in Stehlagern 78, die ihrerseits auf der herabhängenden Mittelschiene 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 Y zur Mittellinie 72'-76' der Spule 72 und der Stützrolle 76 geneigt. Wie dargestellt. ist der Durchmesser Dr der Stützrolle 76 vorzugsweise kleiner als der Durchmesser Db der Spule, und die Achse 76' der Rolle 76 ist mit Bezug auf eine durch die Achse 72' der Spule 72 gelegte Vertikale nach aussen versetzt. Die Spule 72 liegt daher an einer einwärts geneigten Stelle der Rolle 76 auf, wogegen die Tangente an die Rolle 76 und die Spule 72, die der Richtung des Zuges P entspricht, einwärts und abwärts verläuft.
Die Spule 72 ruht in der inneren Gabelung C, die von der Seite der Mittelschiene 74 und der Reihe von Rollen 76 gebildet wird: die Spule wird durch die Zugkraft P dorthin gedrückt. (Ausserdem tritt am Ende der Spule 72 eine Torsions-Kraft 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 Fig. 4 geht hervor, dass im Falle des Abziehens der Folie von der Spule 72 der Vektor P der Abziehkraft eine horizontale Kom ponente Ph besitzt, die die innere Spule 72 zur Gabelung C hin 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 Bremsmoment T mehr als ausgeschaltet werden.
Ausser der Auflagerkraft Sv und der seitlichen Reaktionskraft Sh durch die Stützrolle wirkt dem Überschuss der horizontalen Komponente der Abziehkraft P1, daher eine Reaktionskraft Rh entgegen, die von der Seitenfläche 74' der Mittelschiene 74 geliefert wird, gegen die die Spule gedrückt wird. Ausserdem erfährt die Spule durch die Seitenfläche der Mittelschiene 74 eine wenn auch geringe Reibungs-Bremskraft Rv.
Auf ihrem Weg von der Spule 72 zur Schweissfläche 48 der Schweissschiene berührt 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 herauszuführen, 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.
Man 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 Moment T ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn und reicht aus, um die Spule im Gegenuhrzeigersinn in die Gabelung C zu drehen, so dass 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 für jede Schweissschiene gleitet jenseits der entsprechenden Schweissfläche 46, 48 über die Aussenseite 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 und seitlichen Stützflächen 38' gestützt wird, wobei die Folie zwischen Spule und Rolle einen Weg nimmt, der zum entsprechenden Weg für die innere Spule parallel ist.
Im normalen Betrieb bleiben die Spulen zwar an Ort und Stelle, doch ist es manchmal wünschenswert, bei den äusseren Spulen 80 abnehmbare Halter 83 am Querträger zu montieren, deren abwärts verlaufender Abschnitt 84 auch im Falle starker Stösse ein Ausbrechen der Spulen 80 verhindert.
Für die inneren Spulen 72 erfüllen die Hängeböcke 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 vom Schaltmechanismus festgehalten. Am anderen Ende kann auf der entsprechenden Seitenwange ein Kniehebelmechanismus montiert werden, der eine Spule jedes Paares berührt und daher Axiallbewelgungen jedes Paares verhindert.
Die Spulen sind mit einem Transportmechanismus (Fig. 1 und 2) versehen, der sich als Ganzes zusammen mit den Spulen und den Schweissschienen hin und her bewegt, wenn die Bahn verschweisst werden soll.
Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist, wie schon weiter oben erwähnt, eine Einrichtung zum allmählichen automatischen Weiterschalten der Schutzfolie unter den Schweissschienen vorhanden. Die Spulen 80, 72 sind an einem Ende mit je einem Zahnrad 80g bzw. 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 können. 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, so dass 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 Zahnrad 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 Stützrollen praktisch nicht durch, so dass durch den von den Spulen 72 ausgeübten Zug und der Bremswirkung der Spulen 80 über die ganze Länge 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 keine Runzeln oder Knicke bilden können. Der Wärmeübergang von der Schweissschiene durch die Folie in die zu verschweissende Bahn ist daher über die ganze Länge der Schweissschiene gleichmässig. Ausserdem wird die Bahn von einer vollständig ebenen Fläche berührt (aufgrund der weiter oben beschriebenen Konstruktion biegen sich die Schweissschienen nicht durch).
Es wird daher eine sehr gleichmässige und gerade Schweissung ermöglicht sowie zwei solcher Schweissungen sehr nahe beieinander zu setzen, falls erforderlich.
Das Bremsmoment lässt sich am Ende der Vorratsspule zwar auf verschiedene Weise aufbringen, doch ist es vorteilhaft, das Bremsmoment durch den An triebsmechanismus selbst erzeugen 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 schalenförmigen Scheibenfedern 106, einer Kappe 108 und einer am Ende der Welle 100 aufgeschraubten Verstellmutter 110 gegen die Wange 30 gedrückt.
Zwischen dem rotierenden Zahnrad 80g und der relativ ídiazu still- stehenden Wange 30 befindet sich eine Messingscheibe 81, die Bremsflächen für 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 80g nicht angetrieben ist, dient der Mechanismus, auf welchem das Zahnrad 80g 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 bevorzugten 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 treibt 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 am Gehäuse 216 befestigt ist.
Es ist eine Einrichtung vorhanden, mit der sich die Schrittlänge der Schutzfolie 70 verändern lässt, um die sie bei jedem Arbeitsspiel des Kopfes bewegt wird, da sich die erforderliche Schrittlänge in Abhängigkeit von 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 Winkelhebels ist an das Ende einer Verstellstange 256 angelenkt, die sich von einer feststehenden Basis 258 weg erstreckt. Dreht man den Knopf 260, so hebt oder senkt sich der Arm 254, der seinerseits die radiale Stellung der Kulissenrolle 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 80g oben beschrieben 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 Bremsflächen auf die inneren Spulen 72 ein Bremsmoment auf. In der gestrichelt gezeichneten Stellung treibt das Ritzel 88 das Zahnrad 80g der linken ausseren Spule über 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 aufgewickelt. wobei gleichmässige Spannung und die anderen, oben beschriebenen Vorteile vorhanden sind.
Es sind natürlich zahlreiche Varianten der bevorzugten Ausführungsform möglich. Um nur einige zu envähnen: ist kein Transport in beiden Richtungen erforderlich, so braucht man nur für ein Spulenpaar einen Bremsmechanismus vorsehen und dann 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, z. B. an Stelle der Zahnräder 72g, mit Hand zu betätigende Aufwickelknöpfe montieren.
Durch die neuartige Schweissschiene an sich, den Mechanismus für die Schutzfolie an sich und die Kombination derselben in Form einer einzigen Schweisseinheit ergeben sich zahlreiche Vorteile, wie z. B. verbesserte Qualität der Schweissungen, Einfachheit, Dauerhaftigkeit, geringe Kosten und leichte Wartung.
Durch die Kombination zweier solcher oben beschriebener Schweisseinheiten zwecks Herstellung zweier voneinander verschiedener, aber eng nebeneinanderliegender Schweissungen ergeben sich wesentliche weitere Vorteile. Schliesslich ergibt die Kombination eines Paares solcher Schweisseinheiten mit einer dazwischenliegenden Vorrichtung zur Bearbeitung der Bahn weitere Vorteile, nicht zuletzt durch die Einfachheit und die günstige Form der Schweisseinheiten.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist am unteren Ende 74e der Mittelschiene 74 ein Messer 140 angebracht, das sich zusammen mit der ganzen Kopfkonstrukion bewegt. Die Schneide des Messers tritt in einen Schlitz 142 im Amboss 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 dazwischenliegenden Stück der Bahn die Abreiss-Perforation anzubringen, wobei dieses Stück sehr kurz sein kann. Im Falle 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 Ränder schlie ssen.
Der Bearbeitungskopf der bevorzugten Ausführungsform eignet sich auch zur Herstellung von Bodenverschweissungen, wobei entweder die Verschweissung vor der Perforation oder umgekehrt angeordnet ist, je nachdem, welche 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, z. 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 kommt.
Die zwischen den Schweissschienen angeordnete Bahnbearbeitungsvorrichtung kann von sehr verschiedener Art sein; sie kann z. B. ein Locher, eine Prägevorrichtung, ein Drucker usw. sein.
Der vorzugsweise vorgesehene Perforierungs- oder Schneidmechanismus ist einfach, billig und dauerhaft und ermöglicht ein rasches Arbeiten. 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, so dass sie über die ganze Breite der in der Maschine zu bearbeitenden Bahn reichen. Jedes Segment besteht einfach aus einer vertikal angeordneten Metallplatte von beispielsweise 13 mm Stärke. Das Material dieser Metallplatte ist ein solches, das sich schärfen lässt, z. B. härtbarer Werkzeugstahl 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 600 sein, wie gezeichnet. Im Gebiet der Sägezähne sowie etwas darüber ist die Stärke der Platte reduzert, beispielsweise auf 0,3 mm, z. B. durch Schleifen der Platte über ihre ganze Arbeitslänge auf einer Seite. Die Schneidkante kann sehr scharf sein, und zwar 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 vertikale 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 Abstreiferschienen 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 Perforio rungsmesser 140. Eine Schraube 254 erstreckt sich durch den Distanzblock 252 und spannt die beiden Abstreifersohienen 248 zusammen. Die untere Kante 260 jeder Kerbe im Perforierungsmesser 140 dient als Bodenanschlag für die Abstreiferschienen und bewirkt Aufwärtsbewelgsung derselben, wenn der Kopf gehoben wird. Die Abstreiferschienen werden federnd gegen die Kanten 260 abwärtsgedrückt.
Zu diesem Zweck sind im Perforierungsmesser 140 in Abständen angeordnete Schlitzpaare 262 ausgebildet; in jedem dieser Schlitzpaare ist eine Feder 264 eingeschlossen.
Der Flansch 242, an welchem das Perforierungsmesser 140 montiert ist, hat eine gestrichelt gezeichnete Vertiefung und nimmt daher eine Seite der Feder auf; die andere Seite ist offen. Das obere Ende der Feder liegt am Ende der Mittelschiene 74 an, das untere Ende am oberen Ende der Abstreifschienen.
Im Ruhezustand 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, drücken sie gegen die Oberseite 146 des verstellbaren Ambosses 148 und klemmen die Bahn zwischen diesen Teilen, wobei die Abstreiferschienen mit seitlichem Abstand vom Schlitz 142 angreifen, so dass sie nicht in den Schlitz eintreten, daher keine weitere Abwärtsbewegung ausführen können und somit die Federn 264 zusammendrücken. Die unteren Enden 249 der Abstreiferschienen bestehen vorteilhafterweise aus Gummi, wodurch die Bahn fest, aber ohne Beschädigung erfasst werden kann. Ist die Bahn in dieser Weise erfasst, so zieht sich die Abstreiferschiene bei weiterem 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 Grösse der Perforationslöcher 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 Stecknadelstärke 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 als 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 143 im Amboss als Anschläge 144 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, so dass der Kopf anhält. Als andere Möglichkeit kann man es so einrichten, dass der Kolben seinen vollen Hub 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 der Abreiss-Perforation wählen zu können, da manche Benutzer Säcke wünschen, die sich leicht von Idlor Rolle abreissen lassen, währelnd andere Benutzer Säcke möchten, die man nur mit grösserer Kraft abreissen kann. Hierzu ist vorzugsweise 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 Materials zwischen benachbarten Schlitzen bestimmt. Wie bereits erwähnt, treten die Zähne des Perforierungsmessers in einen Schlitz 142 des Ambosses ein. Zweckmässigerweise 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 eine Anzahl von Schrägfüluun.gen 150, deren Neigung zur Bewegung in Längsrichtung jeweils gleich ist. Eine Anzahl feststehender Anschläge 152 (in diesem Falle Schrauben zur Anfangseinstellung) ragen aus dem feststehenden Ambossrahmen 162 nach oben, so dass bei einer Bewegung der Schiene 148 in Längsrichtung nach rechts (Fig. 2) die Schrägführungen 150 an den Anschlägen 152 hinauflaufen 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 Druckschraube 164, die in einem fesstehenden Rahmen 168 der Maschine eingeschraubt ist, mittels eines Knopfes 170 drehen. Das 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 hinuntergleiten.
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 durch Schrägflächen ähnlich wie bei der Schiene 148 erfolgen.