CH699215B1 - Heizkeilschweissmaschine for welding webs, thermoplastic material, with a wedge and at least one pressure roller. - Google Patents
Heizkeilschweissmaschine for welding webs, thermoplastic material, with a wedge and at least one pressure roller. Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Heizkeilschweissmaschine zum Verschweissen von bahnenförmigem, thermoplastischem Material, mit einem Heizkeil (9) und mit zumindest einer Andruckrolle (7) und ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsstellung der Vorrichtung wenigstens die zumindest eine Andruckrolle (7) über ein federndes Element (4) in Abhängigkeit einer Stauchung desselben mit einem Druck beaufschlagbar ist. Vorzugsweise ist dabei das federnde Element in Form einer Schraubenfeder realisiert. Des Weiteren sind Stellmittel bereitgestellt, mittels welcher eine vorgegebene Betriebsstellung der jeweiligen Andruckrolle, bei Bedarf auch während des Betriebs, korrigiert werden kann. Erfindungsgemässe Vorrichtungen benötigen nur noch sehr geringe Voreinstellungen des Anpressdruckes und ermöglichen dessen Korrektur auch während der Probeschweissung.The invention relates to a hot wedge welding machine for welding sheet-like, thermoplastic material, with a hot wedge (9) and with at least one pressure roller (7) and is characterized in that in the operating position of the device at least the at least one pressure roller (7) via a resilient element (4) in response to a compression of the same is acted upon by a pressure. Preferably, the resilient element is realized in the form of a helical spring. Furthermore, adjusting means are provided, by means of which a predetermined operating position of the respective pressure roller, if necessary, during operation, can be corrected. Devices according to the invention only require very low presettings of the contact pressure and make it possible to correct it during the proof welding.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweissen von bahnenförmigem, thermoplastischem Material, mit einem Heizkeil und mit zumindest einer Andruckrolle. The invention relates to a device for welding sheet-like, thermoplastic material, with a hot wedge and at least one pressure roller.
[0002] Bei derartigen nach dem Stand der Technik bekannten Heizkeilschweissmaschinen zum Verschweissen von überlappenden Abschnitten zweier schweissbarer Materialbahnen, ist ein Heizkeil mit einer oberen und einer unteren Schweissfläche vorgesehen, zwei Bahnen eines thermoplastischen Materials zumindest teilweise an gegenüberliegenden Seiten aufzuschmelzen, um diese unmittelbar nach Verlassen der Heizkeilschweissflächen, in der Regel mittels zweier gegenüber angeordneter Andruckrollen, zu einer nach Erkaltung der Schweissnaht dichten und mechanisch belastbaren Einheit zu fügen. In such known in the prior art hot wedge welding machines for welding overlapping sections of two weldable webs, a hot wedge is provided with an upper and a lower welding surface, at least partially melt two sheets of a thermoplastic material on opposite sides to this immediately after leaving the Heizkeilschweissflächen, usually by means of two opposing pinch rollers to add a dense after cooling the weld and mechanically strong unit.
[0003] In einer Offenstellung eines derartigen Heizkeilschweissgerätes sind sowohl die gegenüber gelagerten Andruckrollen als auch die zur flächigen Kontaktierung des zu verschweissenden Bahnenmaterials mit dem Heizkeil vorgesehenen Führungsrollen zur Aufnahme der miteinander zu verschweissenden Folienbahnen voneinander getrennt. Häufig ist dazu ein manuell zu betätigender Hebel vorgesehen, welcher einen Bewegungsmechanismus antreibt, um insbesondere die obere und die untere Andruckrolle voneinander sowie die Führungsrollen vom Heizkeil zu entfernen. In an open position of such Heizkeilschweissgerätes both the opposing pinch rollers and the surface for contacting the web to be welded sheet provided with the hot wedge guide rollers for receiving the film webs to be welded together are separated. Frequently, a manually operated lever is provided, which drives a moving mechanism, in particular to remove the upper and lower pinch roller from each other and the guide rollers from the hot wedge.
[0004] Grundsätzlich muss der Anpressdruck, welcher im Zusammenwirken der oberen und unteren Andruckrolle auf die zu fügenden aufgeschmolzenen Bahnen des thermoplastischen Materials ausgeübt wird, an der Schweissmaschine je nach zu verschweissender Materialstärke individuell einjustiert werden. Dies muss bei allen bekannten Schweissmaschinen jedoch vor dem eigentlichen Schweissvorgang an der Maschine eingestellt werden. Basically, the contact pressure, which is exerted in the interaction of the upper and lower pressure roller on the melted sheets of the thermoplastic material to be joined, must be adjusted individually on the welding machine depending on the material thickness to be welded. However, this must be set in all known welding machines before the actual welding process on the machine.
[0005] Daraus ergibt sich für die Praxis die folgende Vorgehensweise. Zunächst wird ein zu verschweissendes Folienpaket bei einer Offenstellung in die Heizkeilschweissmaschine eingelegt, um dann in einer Schliessstellung der Schweissmaschine mittels einer Stellschraube meistens die obere Rolle so weit nachzujustieren, bis diese auf der Oberfläche der oberen zu verschweissenden Bahn aufliegt. Im Folgenden wird dann die Schweissmaschine wieder in eine Offenstellung versetzt, um danach die Stellschraube, und damit die obere Rolle, noch ein Stück weiter nach unten, also in Richtung der gegenüberliegenden unteren Andruckrolle zu verlagern. Dies muss jedoch in Abhängigkeit der Dicke des zu verschweissenden Materials erfolgen, wobei bezüglich der Ausgangslage der Andruckrollen vor der Nachjustage bei dickeren Materialien umso mehr nachjustiert werden muss. Ist die Nachjustage erfolgt, wird die Stellschraube, und damit die relative Position der oberen Andruckrolle zur unteren Andruckrolle, durch geeignete Mittel, wie z.B. eine Kontermutter, gesichert. This results in the practice of the following procedure. First, a foil package to be welded is placed in an open position in the hot wedge welding machine, in order to readjust in a closed position of the welding machine by means of a screw usually the upper roller until it rests on the surface of the upper web to be welded. In the following, the welding machine is then returned to an open position in order then to shift the adjusting screw, and thus the upper roller, even further downwards, ie in the direction of the opposing lower pressure roller. However, this must be done depending on the thickness of the material to be welded, with respect to the starting position of the pressure rollers before readjustment must be readjusted with thicker materials all the more. If the readjustment has taken place, the adjusting screw, and thus the relative position of the upper pressure roller to the lower pressure roller, by suitable means, such. a locknut, secured.
[0006] Wird nun eine nach dem Stand der Technik bekannte Heizkeilschweissmaschine in die Betriebsstellung gebracht, also geschlossen, wird, da die beiden Andruckrollen starr gelagert sind, der für die Fügung notwendige Anpressdruck durch ein Aufbiegen des Maschinenrahmens bereitgestellt. Folglich ergeben sich daraus auch starke Einschränkungen bei der Konstruktion derartiger Heizkeilschweissmaschinen, da dabei auch immer das konstruktionsbedingte Aufbiegen einer Bereitstellung des Anpressdrucks berücksichtigt werden muss. Now, if a hot wedge welding machine known in the art is brought into the operating position, ie closed, since the two pinch rollers are rigidly mounted, the contact pressure necessary for the joining is provided by bending the machine frame. Consequently, this also results in severe limitations in the construction of such hot wedge welding machines, since it must always be considered the construction-related bending a provision of the contact pressure.
[0007] Weil die Nachjustage über die Stellschraube, welche ja materialdickenabhängig erfolgen muss, in der Regel lediglich auf der Erfahrung des Maschinenbetreibers beruht, ist es vor dem eigentlichen Einsatz der Maschine notwendig, dass die vorgenommenen Voreinstellungen zunächst bei einer Probeschweissung überprüft werden. Liefert die Probeschweissung kein zufrieden stellendes Ergebnis, so muss die Maschine nachjustiert werden, wozu die Maschine selbst wieder in die Offenstellung versetzt werden muss. Im Folgenden kann auch die Nachjustage an der Stellschraube erst dann erfolgen, wenn die vorbenannte Sicherung der Stellschraube aufgehoben wird. Ein Verstellen der Anordnung der Andruckrollen zueinander ist somit während des Schweissvorgangs nicht mehr möglich und muss deshalb mit ausreichender Sorgfalt und Präzision bereits vorher erfolgen. Auch bei Heisskeilschweissgeräten, bei denen der Anpressdruck pneumatisch erzeugt wird, muss dieser voreingestellt und im Folgenden nach der Probeschweissung nachreguliert werden. Diese Vorrichtungen weisen weiterhin den Nachteil auf, dass eine zusätzliche Versorgungseinheit benötigt wird. Because the readjustment of the screw, which must indeed be material thickness dependent, usually based only on the experience of the machine operator, it is necessary before the actual use of the machine that the default settings are first checked in a Probefweissung. If the test weld does not provide a satisfactory result, the machine must be readjusted, for which the machine itself must be returned to the open position. In the following, the readjustment of the adjusting screw can only take place if the aforementioned securing of the adjusting screw is canceled. An adjustment of the arrangement of the pressure rollers to each other is thus no longer possible during the welding process and must therefore be done before with sufficient care and precision. Even with hot wedge welders, where the contact pressure is generated pneumatically, this must be preset and subsequently readjusted after Proweissweissung. These devices also have the disadvantage that an additional supply unit is needed.
[0008] Eine derartige Vorrichtung zum Verschweissen von bahnenförmigem, thermoplastischem Material ist auch in der Offenlegungsschrift DE 4 004 487 A1 beschrieben, auch diese ist dazu ausgelegt, überlappendes bahnenförmiges Material entlang der Ränder mit Hilfe eines Heizkeils miteinander zu verschweissen. Dabei ist vorgesehen, in Bewegungsrichtung hinter dem Heizkeil eine Andruckrolle anzuordnen, welche im Zusammenwirken mit einer ebenen Widerlagerfläche dazu vorgesehen ist, die aufgeschmolzenen Bahnen des thermoplastischen Materials zu einer Einheit zu fügen. Es ist vorgesehen, dass die Andruckrolle auf einer Welle angeordnet ist, die mit Hilfe einer Exzenterscheibe zur Einstellung der lichten Weite zwischen Andruckrolle und ebener Widerlagerfläche verstellbar ist. Man erkennt, dass eine Nachjustage der lichten Weite zwischen Andruckrolle und Widerlagerfläche wohl kaum und auch nicht gefahrlos für den Betreiber möglich ist. Such a device for welding of sheet-like, thermoplastic material is also described in the published patent application DE 4 004 487 A1, this is also designed to weld overlapping sheet material along the edges by means of a hot wedge with each other. It is provided to arrange in the direction of movement behind the hot wedge a pinch roller, which is provided in cooperation with a flat abutment surface to add the molten webs of the thermoplastic material to a unit. It is envisaged that the pressure roller is arranged on a shaft which is adjustable by means of an eccentric disc for adjusting the clear width between the pressure roller and the flat abutment surface. It can be seen that a readjustment of the clear width between pinch roller and abutment surface is hardly possible and not without danger for the operator.
[0009] Ein weiteres Heizkeilschweissgerät zum überlappenden Verschweissen von Kunststofffolien ist aus der DE 4 314 637 A1 bekannt. Another hot wedge welding apparatus for overlapping welding of plastic films is known from DE 4 314 637 A1.
[0010] Hierbei dienen zum Aneinanderrücken der sich überlappenden Folien umlaufende Andruckelemente, die flächenhaft an den Kunststofffolien anliegen und dazu bandförmig oder raupenkettenartig ausgebildet sind. Insbesondere bei einer derartigen Heizkeilschweissvorrichtung stellt sich die präzise Vorjustage des Anpressdrucks durch die bereitgestellte Vielzahl und Komplexität der Andruckelemente als verhältnismässig aufwändig dar und ist ebenfalls unmöglich, während des eigentlichen Schweissprozesses vorgenommen zu werden. Here are used for pressing against each other the overlapping films rotating pressure elements that lie flat against the plastic films and are formed band-shaped or crawler-like. In particular, in such a hot wedge welding device, the precise Vorjustage the contact pressure by the provided variety and complexity of the pressure elements is relatively complex and is also impossible to be made during the actual welding process.
[0011] Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Heizkeilschweissmaschine bereitzustellen, welche die Vorjustage des Anpressdrucks der Andruckrollen erleichtert oder gar überflüssig macht und darüber hinaus auch eine einfache Nachjustage des bereitgestellten Anpressdrucks, bei Bedarf auch während des Schweissvorgangs oder der Probeschweissung, ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide a hot wedge welding machine, which makes the Vorjustage the contact pressure of the pressure rollers easier or even superfluous and beyond a simple readjustment of the provided contact pressure, if necessary, during the welding process or Probefweissung possible.
[0012] Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Betriebsstellung der Vorrichtung wenigstens die zumindest eine Andruckrolle über zumindest ein federndes Element in Abhängigkeit einer Stauchung dieses mit einem Druck beaufschlagbar ist. This object is achieved in conjunction with the preamble of independent claim 1 according to the invention that in the operating position of the device at least the at least one pressure roller on at least one resilient element in response to a compression of this is acted upon with a pressure.
[0013] Bei einer für die Praxis besonders relevanten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine erste, über das federnde Element mit einem Anpresskopf verbundene Andruckrolle und darüber hinaus eine zweite Andruckrolle aufweist, wobei ein Bewegungsmechanismus vorgesehen ist, welcher zumindest mit dem Anpresskopf in mechanischer Anbindung steht und es ermöglicht, die Andruckrollen zum Einnehmen einer Betriebsstellung einander anzunähern. Häufig wird dabei der Bewegungsmechanismus über einen Betätigungshebel, welcher koaxial mit einem Nocken gelagert ist, dazu verwendet, den Bewegungsmechanismus manuell zu betätigen. Je nach Ausführungsform kann die über den Betätigungshebel mit dem Nocken auf den Bewegungsmechanismus ausgeübte Kraft über eine Druckpatrone zur selbsttätigen Krafterzeugung unterstützt werden. Zur Linearisierung der über den Bewegungsmechanismus auf die zumindest eine Andruckrolle auszuübende Anpresskraft ist eine Lineareinheit, im Wesentlichen bestehend aus einem Schlitten und einer Schiene, vorgesehen. Zur besseren Einschätzung der auf die Andruckrolle bzw. die zu verschweissenden, aufgeschmolzenen thermoplastischen Bahnen ausgeübten Kraft kann eine erfindungsgemässe Vorrichtung eine Kraftmessdose aufweisen. In a particularly relevant for practice embodiment of the invention, it is provided that the device comprises a first, connected via the resilient element with a contact pressure roller and beyond a second pressure roller, wherein a movement mechanism is provided, which at least with the contact pressure is in mechanical connection and makes it possible to approximate the pressure rollers for taking an operating position to each other. Often, the movement mechanism via an actuating lever, which is mounted coaxially with a cam, used to manually actuate the movement mechanism. Depending on the embodiment, the force exerted on the actuating mechanism via the actuating lever with the cam can be assisted via a pressure cartridge for the automatic generation of force. In order to linearize the contact force to be exerted on the at least one pressure roller via the movement mechanism, a linear unit, essentially consisting of a slide and a rail, is provided. For a better assessment of the force exerted on the pressure roller or the molten thermoplastic webs to be welded, a device according to the invention can have a load cell.
[0014] In einer Betriebsstellung der Vorrichtung, also Schliessstellung, stehen die beiden Andruckrollen der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung über die zwischengelagerten, miteinander zu verschweissenden Bahnen des zuvor durch den Heizkeil aufgeschmolzenen thermoplastischen Materials in Verbindung, wobei der vorbenannte Anpresskopf mit der ersten Andruckrolle in einem vorgegebenen Masse der zweiten Andruckrolle angenähert ist. Dabei ist der Anpressdruck im Wesentlichen proportional zur Stauchung des federnden Elements, und da diese materialstärkenabhängig ist, auch proportional zur (doppelten) Materialstärke. In an operating position of the device, ie closed position, the two pinch rollers of the above embodiment of the invention on the interposed, to be welded together webs of previously melted by the hot wedge thermoplastic material in connection, the aforementioned contact pressure with the first pinch roller in a predetermined mass of the second pressure roller is approximated. The contact pressure is essentially proportional to the compression of the resilient element, and since this material thickness is dependent, also proportional to the (double) material thickness.
[0015] Bei einer besonders vorteilhaften und komfortablen Ausführungsform der Erfindung rastet der Bewegungsmechanismus, welcher meistens manuell zu bedienen ist, aber auch ohne weiteres elektromechanisch angetrieben sein kann, mit Erreichen einer vorgegebenen Betriebsstellung des Anpresskopfs und damit der Andruckrollen zueinander, in dieser Stellung ein. Ein grundsätzlicher Vorteil der Vorrichtungen gemäss der vorliegenden Erfindung besteht ja darin, dass im Wesentlichen eine einzige Betriebsstellung materialstärkenunabhängig verwendet werden kann, so dass dem Bewegungsmechanismus auch materialstärkenunabhängig eine eindeutige Betriebsstellung zugeordnet werden kann, in welcher dieser einrastet. Dies wird jedoch erst dadurch möglich, dass die über die Andruckrollen auf die zu verschweissenden Materialbahnen ausgeübte Anpresskraft im Wesentlichen durch die explizite Ausführungsform des federnden Elements mitbestimmt bzw. nachreguliert wird, so dass materialstärkenabhängig, aber betriebsstellungsunabhängig, je nach Materialstärke der zu verschweissenden Bahnen, stets eine möglichst optimale Anpresskraft von der ersten Andruckrolle, bzw. durch das Zusammenwirken der Andruckrollen, bereitgestellt wird. In a particularly advantageous and comfortable embodiment of the invention, the movement mechanism, which is usually manual to use, but can also be driven electromechanically readily, with reaching a predetermined operating position of the contact pressure and thus the pressure rollers to each other, in this position. A fundamental advantage of the devices according to the present invention consists in the fact that essentially a single operating position can be used independently of material thickness, so that the movement mechanism and material strength independent a unique operating position can be assigned, in which this engages. However, this is only possible because the force exerted on the webs to be welded on the pressure rollers via the pressure rollers is determined or readjusted essentially by the explicit embodiment of the resilient element so that material thickness dependent, but operating position independent, depending on the material thickness of the webs to be welded, always the best possible contact pressure of the first pressure roller, or by the interaction of the pressure rollers, is provided.
[0016] Vorzugsweise ist weist das federnde Element eine Schraubenfeder auf, oder es ist in Form einer Schraubenfeder realisiert. Grundsätzlich sind jedoch auch vielerlei andere federnde Elemente denkbar, sofern diese ein geeignetes mechanisches Verhalten bei Verstauchung aufweisen. Es sind etwa auch Elemente aus elastischen Kunststoffen oder Elastomeren denkbar, mittels welcher durch geeignete Material- und Geometriewahl praktisch jegliches mechanisches Verhalten, insbesondere in Bezug auf das Stauchungsverhalten, realisiert werden kann. Weiterhin ist durch Kombination mehrerer und/oder verschiedenartiger Federelemente unter Berücksichtigung verschiedenster Federelementkennlinienverläufe eine Anpassung der erfindungsgemässen Anpressdruckkontrolle an unterschiedlichste zu verschweissende Materialien denkbar. So kann eine vorteilhafte Ausführungsform zumindest zwei federnde Elemente 4 aufweisen, von denen beispielsweise eines sich in seiner Ausführungsform und/oder bezüglich seines Kennlinienverlaufs von zumindest einem weiteren federnden Element 4 unterscheidet. Preferably, the resilient element has a coil spring, or it is realized in the form of a helical spring. In principle, however, many other resilient elements are conceivable, provided that they have a suitable mechanical behavior in sprain. For example, elements of elastic plastics or elastomers are also conceivable, by means of which, by suitable choice of material and geometry, virtually any mechanical behavior, in particular with respect to the compression behavior, can be realized. Furthermore, by combining several and / or different types of spring elements, taking into account a wide variety of spring element characteristic curves, an adaptation of the contact pressure control according to the invention to a wide variety of materials to be welded is conceivable. Thus, an advantageous embodiment may have at least two resilient elements 4, one of which, for example, differs from at least one further resilient element 4 in its embodiment and / or with respect to its characteristic curve.
[0017] Ist das federnde Element in Form einer Schraubenfeder realisiert, so ist diese bezüglich ihrer Kennlinie mit Hilfe der nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren auszuwählen, wobei insbesondere derjenige Kennlinienbereich zu berücksichtigen ist, welcher im Betrieb bei gängigen Materialstärken beansprucht wird. Ebenfalls zu berücksichtigen sind die erzielten Ausgangsstauchungen, welche sich ergeben, wenn sich ein Heizkeilschweissgerät in Schliessstellung befindet, jedoch kein zu verschweissendes Material eingelegt ist. Alternativ kann eine Anpassung des Kennlinienverlaufs bzw. des realisierten Anpressdrucks auch durch Wechseln der Druckpatrone erreicht werden. If the resilient element is realized in the form of a helical spring, then this is to be selected with respect to their characteristic with the aid of the known prior art method, in particular that characteristic area is taken into account, which is claimed in operation at common material thicknesses. Also to be considered are the initial compression achieved, which arise when a hot wedge welding machine is in the closed position, but no material to be welded is inserted. Alternatively, an adaptation of the characteristic curve or the applied contact pressure can also be achieved by changing the print cartridge.
[0018] Ist es dennoch einmal notwendig, die vorgegebene Betriebsstellung der Andruckrollen zueinander, bei Bedarf auch während des Betriebs, zu korrigieren, so kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Bewegungsmechanismus über entsprechende Stellmittel verfügen, wie zum Beispiel ein Stellrad, welches über einen Verstellhebel mit dem Anpresskopf bzw. dem federnden Element in Verbindung steht und eine Justage der Betriebsstellung zulässt. Sollte sich also bei einer Probeschweissung, welche auch weiterhin notwendig sein kann, herausstellen, dass der Anpressdruck der Andruckrollen nicht optimal ist, so lässt sich dieser über das bereitgestellte über den Verstellhebel mit dem Anpresskopf verbundene Stellrad auch ohne Unterbrechung der Probeschweissung korrigieren. Mit dieser Feineinstellung kann auch auf unterschiedliche Materialien reagiert werden. However, it is even necessary to correct the predetermined operating position of the pressure rollers to each other, if necessary, during operation, so in a preferred embodiment of the invention, the movement mechanism have appropriate adjusting means, such as a thumbwheel, which via a Adjustment lever with the contact pressure or the resilient element is in communication and allows adjustment of the operating position. If, therefore, in the case of a test weld, which may also be necessary, prove that the contact pressure of the pinch rollers is not optimal, then this can be corrected by means of the adjusting wheel connected to the contact pressure head without interruption of the test weld. With this fine adjustment can be responded to different materials.
[0019] Liegen die Andruckrollen im geschlossenen Zustand einer erfindungsgemässen Vorrichtung auf den zu fügenden, aufgeschmolzenen Materialbahnen auf, und hat dabei der Bewegungsmechanismus in der vorgegebenen Betriebsstellung eingerastet, so weist das zumindest teilweise gestauchte federnde Element eine gewisse Vorspannung auf. Es kann nun erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass über das Verstellen des Stellrads zur Korrektur der Betriebsstellung gleichzeitig, aber auch getrennt davon, eine Variation der Vorspannung des federnden Elements vorgenommen werden kann. Dabei ist zum Beispiel bei Umsetzung des federnden Elements in Form einer Schraubenfeder möglich, dass der für das Fügen der aufgeschmolzenen Materialbahnen wirksam werdende Kennlinienbereich der Schraubenfeder variiert wird, wodurch der Anpressdruck durch die Andruckrollen bei Bedarf noch vielseitiger steuerbar ist. In der Regel bedarf diese Variation des wirksam werdenden Kennlinienbereichs durch die damit einhergehende Veränderung der Ausgangsdimensionen der Schraubenfeder im unbelasteten Zustand auch einer Anpassung der Betriebsstellung, wozu die vorgenannten Stellmittel herangezogen werden können. If the pressure rollers in the closed state of a device according to the invention on the molten material webs to be joined, and has thereby engaged the movement mechanism in the predetermined operating position, the at least partially compressed resilient element has a certain bias. It can now be provided according to the invention that via the adjustment of the setting wheel for correcting the operating position simultaneously, but also separately, a variation of the bias of the resilient element can be made. In this case, for example, when implementing the resilient element in the form of a helical spring, it is possible that the characteristic range of the helical spring which becomes effective for joining the melted material webs is varied, as a result of which the contact pressure can be controlled even more versatile by the pressure rollers if required. As a rule, this variation of the characteristic area which becomes effective requires, due to the concomitant change in the initial dimensions of the helical spring in the unloaded state, an adaptation of the operating position, for which purpose the abovementioned actuating means can be used.
[0020] Zur Überprüfung des mit einer erfindungsgemässen Heizkeilschweissmaschine nicht mehr vorzubestimmenden Anpressdrucks sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, dass dieses über eine Anzeige verfügt, mittels welcher der im jeweiligen Fall zwischen den Andruckrollen realisierte Anpressdruck abgelesen oder zumindest eingeschätzt werden kann. Im einfachsten Fall kann dazu bereits das Messsignal einer Druckmessdose, eventuell in Verbindung mit einer Auswerteinheit, herangezogen werden. To check the no longer vorzubestimmenden with an inventive hot wedge welding contact pressure provides an advantageous embodiment of the invention that this has a display, by means of which the realized in each case between the pinch rollers contact pressure can be read or at least estimated. In the simplest case, the measurement signal of a pressure cell, possibly in conjunction with an evaluation unit, can already be used for this purpose.
[0021] Zur weiteren Vereinfachung des Schweissprozesses und zur Erhöhung der Schweissnahtqualität sieht eine weiterentwickelte Ausführungsform der Erfindung vor, dass eine erfindungsgemässe Heizkeilschweissmaschine über eine Datenverarbeitungseinheit verfügt, welche auch selbstlernend sein kann. Diese kann beispielsweise dazu genutzt werden, selbsttätig, beispielsweise einen materialbahnendickenabhängigen Anpressdruck, etwa über die vorbenannten Stellmittel, nachzuregulieren. Dazu kann die Datenverarbeitungseinheit auch über eine Datenbank verfügen, auf welcher bewährte Prozessparameter, wie zum Beispiel in Abhängigkeit der Materialbahnendicken, hinterlegt sind. To further simplify the welding process and to increase the weld seam quality provides a further developed embodiment of the invention that a hot wedge welding machine according to the invention has a data processing unit, which may also be self-learning. This can be used, for example, automatically, for example, a material web thickness-dependent contact pressure, for example via the aforementioned actuating means to readjust. For this purpose, the data processing unit can also have a database on which proven process parameters, such as, for example, depending on the material web thicknesses, are stored.
[0022] Insbesondere die beiden zuletzt genannten Ausführungsformen sind darauf ausgerichtet, den Betreiber einer erfindungsgemässen Heizkeilschweissmaschine möglichst unabhängig von über lange Zeit gewonnenen Erfahrungen zu machen und somit die Bedienung derartiger Vorrichtungen auch für erfahrene Benutzer zu erleichtern. In particular, the two latter embodiments are designed to make the operator of a hot wedge welding machine according to the invention as independent as possible of experience gained over a long time and thus to facilitate the operation of such devices for experienced users.
[0023] Um die Effektivität und Wartungsfreundlichkeit erfindungsgemässer Heizkeilschweissmaschinen noch weiter zu erhöhen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass derartige Vorrichtungen dazu ausgelegt sind, einen zweigeteilten Heizkeil zu verwenden, wobei der geteilte Heizkeil insbesondere dazu bestimmt ist, ein Flächenheizelement aufzunehmen. Alternativ sind jedoch auch zweigeteilte Heizkeile denkbar, welche die Aufnahme von üblichen zylinderförmigen Heizpatronen ermöglichen und darüber hinaus aufgrund ihrer zweigeteilten Form, auch im Versagensfall der Heizpatronen, ein einfaches Herauslösen dieser aus dem Heizkeil gewährleisten. In order to increase the effectiveness and ease of maintenance according to the invention hot wedge welding machines even further, it is preferably provided that such devices are designed to use a two-part hot wedge, the split hot wedge is particularly intended to receive a surface heating. Alternatively, however, two-part hot wedges are conceivable, which allow the inclusion of conventional cylindrical heating cartridges and beyond, due to their two-part shape, even in case of failure of the heating cartridges, ensure easy removal of these from the hot wedge.
[0024] Zur Herstellung von auf Dichtigkeit überprüfbarer Schweissnähte sieht eine besondere Ausführungsform der Erfindung vor, dass die gegenüberstehenden Schweissflächen des Heizkeils über eine in Schweissrichtung ausgerichtete Nut zur Ausbildung eines Schweissnahtprüfkanals zweigeteilt sind, wobei zusätzlich die spitzwinklige Heizkeilkante im Bereich der Nut über eine Nase verlängert ist. Mittels auf diese Weise geformter Schweissnähte ist durch eine Druckbeaufschlagung des erzeugten Hohlraums möglich, die Dichtigkeit der erzeugten Schweissnaht unmittelbar im Anschluss an deren Erzeugung zu überprüfen. For the production of verifiable for tightness welds, a particular embodiment of the invention provides that the opposing welding surfaces of the hot wedge are divided over a aligned in the direction of welding groove to form a Schweissnahtprüfkanals, wherein additionally extends the acute-angled Heizkeilkante in the groove over a nose is. By means of welding seams formed in this way, by pressurizing the cavity produced, it is possible to check the tightness of the welded seam produced immediately after its production.
[0025] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Further details of the invention are described in the drawing with reference to schematically illustrated embodiments.
[0026] Hierbei zeigt: <tb>Fig. 1<sep>eine erfindungsgemässe Heizkeilschweissmaschine, in einer Offenstellung, <tb>Fig. 2<sep>eine Ausschnittsvergrösserung aus Fig. 1, mit einem Stellrad, <tb>Fig. 3<sep>eine erfindungsgemässe Heizkeilschweissmaschine, in einer Schliessstellung.[0026] Hereby shows: <Tb> FIG. 1 <sep> an inventive hot wedge welding machine, in an open position, <Tb> FIG. 2 <sep> a detail enlargement from FIG. 1, with a setting wheel, <Tb> FIG. 3 <sep> an inventive hot wedge welding machine, in a closed position.
[0027] Fig. 1 zeigt eine Heizkeilschweissmaschine 1 in einer Offenstellung mit einer darin integrierten erfindungsgemässen Vorrichtung. Dabei weist die Heizkeilschweissmaschine 1 einen Betätigungshebel 2 auf, welcher sich eine Achse 3 mit einem anschliessenden Nocken teilt, wobei über den Nocken der Bewegungsmechanismus und schliesslich die obere Andruckrolle 7 angetrieben wird, wenn der Hebel 2 bewegt wird. Dabei wird die über den Hebel 2 und den Bewegungsmechanismus auf die Andruckrolle 7 ausgeübte Kraft auch über das federnde Element 4 geleitet. Eine Kraftmessdose 6 ist vorgesehen, die zwischen den Andruckrollen 7, 8 herrschende Anpresskraft zu messen. Der Bewegungsmechanismus weist schliesslich auch eine Lineareinheit 5 auf, bestehend aus einem Schlitten und einer Schiene, über welche die auf das federnde Element 4 über den Bewegungsmechanismus ausgeübte Kraft auf die obere Andruckrolle 7 weitergeleitet wird, so dass sich diese nach Betätigen des Betätigungshebels 2 in Richtung der unteren Andruckrolle 8 bewegt und, für den Fall dass Bahnen eines zu verschweissenden Materials in die Maschine eingelegt sind, diese im Zusammenwirken mit der unteren Andruckrolle 8 zusammenpresst. Darüber hinaus weist die Heizkeilschweissmaschine 1 einen geteilten Heizkeil 9 auf, welcher zur Aufnahme eines Flächenheizelements vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Stellrad 12 zu erkennen, welches zur Feineinstellung und Nachjustage des Bewegungsmechanismus und damit zur exakten Positionierung der oberen Andruckrolle 7 vorgesehen ist. Zusätzlich kann der Bewegungsmechanismus im Bereich des federnden Elementes, oder an einer anderen Stelle, zur Unterstützung eine Druckpatrone zur selbsttätigen Krafterzeugung aufweisen. Fig. 1 shows a hot wedge welding machine 1 in an open position with an inventive device integrated therein. Here, the hot wedge welding machine 1 on an actuating lever 2, which shares an axis 3 with a subsequent cam, wherein the cam mechanism of the movement mechanism and finally the upper pinch roller 7 is driven when the lever 2 is moved. In this case, the force exerted on the pressure roller 7 via the lever 2 and the movement mechanism is also conducted via the resilient element 4. A load cell 6 is provided to measure the pressure prevailing between the pinch rollers 7, 8. Finally, the movement mechanism also has a linear unit 5, consisting of a slide and a rail, via which the force exerted on the resilient element 4 via the movement mechanism is transmitted to the upper pressure roller 7, so that these, after actuation of the actuating lever 2 in the direction the lower pressure roller 8 is moved and, in the event that webs of a material to be welded are inserted into the machine, this compresses in cooperation with the lower pressure roller 8. In addition, the hot wedge welding machine 1 has a split heating wedge 9, which is provided for receiving a surface heating element. Furthermore, a thumbwheel 12 can be seen, which is provided for fine adjustment and readjustment of the movement mechanism and thus for exact positioning of the upper pressure roller 7. In addition, the movement mechanism in the region of the resilient element, or at another location, to support a print cartridge for self-generating force have.
[0028] Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsvergrösserung der Heizkeilschweissmaschine aus Fig. 1, wobei hier insbesondere noch einmal das Stellrad 12 zur Nachjustage der Betriebsstellung der oberen Andruckrolle 7 in einer Schliessstellung der Heizkeilschweissmaschine dargestellt ist. Es ist zu erkennen, dass das Stellrad 12 mit einem Verstellhebel 13 in Verbindung steht, wobei die Achse 14 in dem Verstellhebel 13 gelagert ist. Wird nun das Stellrad 12 gedreht, so wird dementsprechend der Verstellhebel 13 entsprechend nach unten oder nach oben bewegt, und damit bewegt sich auch die Achse 14 mit dem Verstellhebel 13 und spannt das federnde Element 4 bzw. die Druckpatrone mehr oder weniger stark. Fig. 2 shows an enlarged detail of the hot wedge welding machine of Fig. 1, in which case in particular again the setting wheel 12 is shown for readjustment of the operating position of the upper pinch roller 7 in a closed position of the hot wedge welding machine. It can be seen that the adjusting wheel 12 is connected to an adjusting lever 13 in connection, wherein the axis 14 is mounted in the adjusting lever 13. If now the thumbwheel 12 is rotated, so the adjusting lever 13 is accordingly moved downwards or upwards, and thus the axis 14 moves with the adjusting lever 13 and biases the resilient element 4 and the print cartridge more or less strong.
[0029] Fig. 3 zeigt eine Heizkeilschweissmaschine in einer Schliessstellung mit darin integrierter erfindungsgemässer Vorrichtung. Im Vergleich zu der Darstellung aus Fig. 1ist zu erkennen, dass in der Schliessstellung der Heizkeilschweissmaschine 1 der Nocken mit der Achse 3 des Betätigungshebels 2 im Wesentlichen um 90° gedreht ist, wodurch der Bewegungsmechanismus dazu veranlasst wird, die obere Andruckrolle 7 der unteren Andruckrolle 8 anzunähern und, wenn Bahnen eines zu verschweissenden Materials in die Maschine eingelegt worden sind, dass diese einen Anpressdruck im Bereich zwischen den Andruckrollen 7, 8 erfahren, welcher im Wesentlichen von den mechanischen Eigenschaften des federnden Elements 4 im Zusammenhang mit der tatsächlichen Folienausgangsdicke bestimmt ist. Enthält das federnde Element 4 eine Schraubenfeder, so geht der zwischen der oberen Andruckrolle 7 und der unteren Andruckrolle 8 herrschende Druck direkt auf die zusätzliche Verstauchung des federnden Elementes 4, also der Schraubenfeder, zurück. Sinnvollerweise ist dabei die Verstauchung der Schraubenfeder nicht allein durch die Materialstärke bedingt, so dass kein Anpressdruck herrschen würde, wären keine Materialbahnen in die Maschine eingelegt. Vielmehr ist die Schraubenfeder in dem federnden Element 4 bereits im Ausgangszustand vorgespannt. Die Folge ist, dass sich die Andruckrollen 7, 8 in Betriebsstellung bringen lassen, ohne eine nennenswerte Kraft aufeinander auszuüben. Das verhindert unnötigen Verschleiss. Erst wenn Materiallagen eingefügt werden, wird die Federlänge über den Vorspannweg weiter verkürzt und folglich eine entsprechende Kraft auf die zu verschweissenden Materiallagen ausgeübt. In der dargestellten Schliessstellung ist ebenfalls zu erkennen, wie die gefederten oberen und unteren Andruckrollen 10, 11 zur formschlüssigen Anlagerung der zu verschweissenden Materialbahnoberflächen an den Heizkeil 9 auf der Heizkeiloberfläche aufliegen. Fig. 3 shows a hot wedge welding machine in a closed position with integrated device according to the invention. Compared with the illustration of FIG. 1, it can be seen that, in the closed position of the hot wedge welding machine 1, the cam is rotated by 90 ° with the axis 3 of the actuating lever 2, whereby the movement mechanism is caused to the upper pressure roller 7 of the lower pressure roller 8 and, when webs of a material to be welded have been inserted into the machine, that they experience a contact pressure in the area between the pressure rollers 7, 8, which is essentially determined by the mechanical properties of the resilient element 4 in connection with the actual film exit thickness , If the resilient element 4 contains a helical spring, the pressure prevailing between the upper pressure roller 7 and the lower pressure roller 8 directly goes back to the additional sprain of the resilient element 4, that is to say the helical spring. It makes sense, the sprain of the coil spring is not solely due to the material thickness, so that no contact pressure would prevail, if no webs were inserted into the machine. Rather, the coil spring is already biased in the spring element 4 in the initial state. The result is that the pressure rollers 7, 8 can be brought into operating position without exerting a significant force on each other. This prevents unnecessary wear. Only when material layers are inserted, the spring length is further shortened via the Vorspannweg and consequently exerted a corresponding force on the material layers to be welded. In the illustrated closed position can also be seen how the spring-loaded upper and lower pinch rollers 10, 11 rest for the positive attachment of the material web to be welded surfaces of the hot wedge 9 on the Heizkeiloberfläche.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
[0030] <tb>1<sep>Heizkeilschweissmaschine <tb>2<sep>Betätigungshebel <tb>3<sep>Achse des Betätigungshebels mit Nocken <tb>4<sep>federndes Element <tb>5<sep>Lineareinheit <tb>6<sep>Kraftmessdose <tb>7<sep>Obere Andruckrolle <tb>8<sep>Untere Andruckrolle <tb>9<sep>geteilter Heizkeil mit Flächenheizer <tb>10<sep>gefederte obere Andruckrollen <tb>11<sep>gefederte untere Andruckrollen <tb>12<sep>Stellrad <tb>13<sep>Verstellhebel <tb>14<sep>Achse[0030] <Tb> 1 <sep> Heizkeilschweissmaschine <Tb> 2 <sep> Control lever <tb> 3 <sep> Actuator lever axis with cam <tb> 4 <sep> resilient element <Tb> 5 <sep> linear unit <Tb> 6 <sep> load cell <tb> 7 <sep> Upper pinch roller <tb> 8 <sep> Lower pinch roller <tb> 9 <sep> split hot wedge with surface heater <tb> 10 <sep> Spring-loaded upper pinch rollers <tb> 11 <sep> Spring-loaded bottom pinch rollers <Tb> 12 <sep> wheel <Tb> 13 <sep> lever <Tb> 14 <sep> axis
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