DE102009032653A1 - Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von Kunststoffbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von Kunststoffbahnen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, die zwischen einem Schneidrad und einem achsparallelen zylindrischen Gegenrad insbesondere einem Ultraschall-Sonotrodenrad hindurchlaufen, wobei das Schneidrad mit seiner kreisförmigen Schneide auf den Zylindermantel des Gegenrades drückt, wobei das Schneidrad und das Gegenrad relativ zueinander axial beweglich angeordnet, insbesondere axial verstellbar, sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, die zwischen einem Schneidrad und einem achsparallelen zylindrischen Gegenrad insbesondere einem Ultraschall-Sonotrodenrad hindurch laufen, wobei das Schneidrad mit seiner kreisförmigen Schneide auf den Zylindermantel des Gegenrades drückt.
  • Es ist bekannt, thermoplastische Kunststoffbahnen zwischen einem Transportrad und einem Gegenrad zu transportieren und gleichachsig zum Transportrad ein Schneidrad zu lagern, das auf der zylindrischen Mantelfläche des Gegenrades die Kunststoffbahnen schneidet und insbesondere hierbei verschweißt. Zum Verschweißen ist das Gegenrad ein Ultraschall-Sonotrodenrad. Darüber hinaus ist es bekannt, dass das Transportrad gleichzeitig als Ambossrad ausgebildet ist, um Ultraschall-Schweißnähte mit unterschiedlichen Prägungen zu erzeugen.
  • Die kreisförmige Schneide des Schneidrades ist äußerst scharf und besteht aus gehärtetem Stahl, damit über eine lange Zeit die Schärfe erhalten bleibt. Es hat sich aber gezeigt, dass an der Stelle, an der die Schneide des Schneidrades auf die zylindrische Mantelfläche des Gegenrades insbesondere des Ultraschall-Sonotrodenrades drückt, das Mantelflächenmaterial schon nach kurzer Zeit nachgibt, so dass das Gegenrad/Sonotrodenrad oft gewechselt werden muss.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Gegenrad bzw. das Ultraschall-Sonotrodenrad eine hohe Lebensdauer und Standzeit erhält.
  • Diese Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schneidrad und das Gegenrad relativ zueinander axial beweglich angeordnet insbesondere axial verstellbar sind.
  • Hierdurch ist erreichbar, dass die kreisförmige Schneide des Schneidrades sich über die zylindrische Mantelfläche des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades axial bzw. parallel zu den Drehachsen beider Räder vorzugsweise äußerst langsam bewegt, so dass die Schneide des Schneidrades nicht ständig auf demselben Kreis des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades läuft, sondern die Position wechselt und damit die gesamte Mantelfläche des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades nutzt. Dies schont das Material des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades.
  • Vorzugsweise wird hierbei vorgeschlagen, dass das Gegenrad gegenüber dem Schneidrad und/oder das Schneidrad gegenüber dem Gegenrad axial bewegt wird. Auch ist von Vorteil, wenn während der Drehung von Schneidrad und Gegenrad und des Durchlaufens der Kunststoffbahn(en) eine relative Bewegung von Schneidrad und Gegenrad zueinander in axialer Richtung stetig oder in Schüben derart erfolgt, dass die kreisförmige Schneide stets auf dem Zylindermantel des Gegenrades verbleibt. Alternativ wird vorgeschlagen, dass während des Stillstandes oder bei abgehobener Schneide das Schneidrad und das Gegenrad relativ zueinander axial beweglich angeordnet insbesondere axial verstellbar sind.
  • Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die axiale Bewegung maximal der Breite des Zylindermantels des Gegenrades entspricht. Auch kann die Bewegung abwechselnd in beiden axialen Richtungen erfolgen. Ferner wird vorgeschlagen, dass die axiale Bewegung 0,05 bis 0,3 mm vorzugsweise ca. 0,1 mm pro Umdrehung des Gegenrades beträgt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Eine thermoplastische Kunststoffbahn (insbesondere in zwei aufeinander liegenden Lagen) wird zwischen einem unteren zylindrischen Gegenrad und einem darüber angeordneten zylindrischen Transport- und/oder Ambossrad geführt und transportiert. Das Gegenrad ist vorzugsweise ein Ultraschall-Sonotrodenrad und bei Anordnung eines Ambossrades wird eine Ultraschall-Schweißnaht in die Kunststoffbahn eingeprägt. Form und Struktur der Schweißnaht hängt hierbei von der Form und den Konturen der zylindrischen Oberfläche des Ambossrades ab.
  • Neben dem Transport- und/oder Ambossrad ist ein Schneidrad angeordnet, dessen kreisförmige Schneide auf der zylindrischen Mantelfläche des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades aufliegt. Während des Schneidens der Bahn/Bahnen bewegt sich das Schneidrad gegenüber dem Gegenrad bzw. dem Sonotrodenrad und/oder das Gegenrad bzw. das Sonotrodenrad gegenüber dem Schneidrad äußerst langsam in axialer Richtung, so dass die Schneide nach und nach über die gesamte Mantelfläche läuft und damit die gesamte Mantelfläche nutzt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten dadurch, dass es sich um eine reine Schneidvorrichtung handelt, so dass das Transport- und/oder Ambossrad fehlt. Aber auch hier bewegt sich das Schneidrad axial zumindest über einen Teil der Mantelfläche des Gegenrades.
  • Bei beiden Ausführungen beträgt die axiale Bewegung 0,05 bis 0,3 mm vorzugsweise 0,1 mm pro Umdrehung des Gegenrades. Ferner kann bei beiden Ausführungen dafür gesorgt werden, dass nach Erreichen des Endpunktes des maximal zulässigen oder eingestellten Weges axialer Bewegung die Bewegung umgekehrt wird und das Schneidrad in entgegengesetzter Richtung über die Mantelfläche des Gegenrades bzw. des Ultraschall-Sonotrodenrades läuft.
  • Ferner können beide Ausführungen so gehandhabt werden, dass die axiale Bewegung insbesondere Verstellung des Schneidrades gegenüber dem Gegenrad bzw. dem Sonotrodenrad oder die Bewegung insbesondere Verstellung des Gegenrades bzw. Sonotrodenrades gegenüber dem Schneidrad nicht während des Schneidens, sondern dann erfolgt, wenn die Schneide abgehoben ist und insbesondere während des Stillstandes der Vorrichtung/Maschine.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, die zwischen einem Schneidrad und einem achsparallelen zylindrischen Gegenrad insbesondere einem Ultraschall-Sonotrodenrad hindurch laufen, wobei das Schneidrad mit seiner kreisförmigen Schneide auf den Zylindermantel des Gegenrades drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad und das Gegenrad relativ zueinander axial beweglich angeordnet insbesondere axial verstellbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenrad gegenüber dem Schneidrad und/oder das Schneidrad gegenüber dem Gegenrad axial bewegt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Drehung von Schneidrad und Gegenrad und des Durchlaufens der Kunststoffbahn(en) eine relative Bewegung von Schneidrad und Gegenrad zueinander in axialer Richtung stetig oder in Schüben derart erfolgt, dass die kreisförmige Schneide stets auf dem Zylindermantel des Gegenrades verbleibt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Stillstandes oder bei abgehobener Schneide das Schneidrad und das Gegenrad relativ zueinander axial beweglich angeordnet insbesondere axial verstellbar sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung maximal der Breite des Zylindermantels des Gegenrades entspricht.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung abwechselnd in beiden axialen Richtungen erfolgt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung 0,03 bis 0,3 mm pro Umdrehung des Gegenrades beträgt.
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