DE102009032654A1 - Vorrichtung zum Trennen insbesondere Trennschweißen von Kunststoffbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum Trennen insbesondere 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 dem Zylindermantel des Gegenrades unter Druck anliegt und von dem axial daneben liegenden schweißenden Ambossrad oder Transportrad drehend mitgenommen wird, wobei das Schneidrad derart radial beweglich gelagert ist, dass es stets mit seiner Schneide an dem Zylindermantel des Gegenrades anliegt und seine Achse in abweichender Höhe zur Achse des Ambossrades oder des Transportrades liegt, und dass auf das Schneidrad Druck in Richtung des Gegenrades ausgeübt wird.

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 dem Zylindermantel des Gegenrades unter Druck anliegt und von dem axial daneben liegenden schweißenden Ambossrad oder Transportrad drehend mitgenommen wird.
  • 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. Hierbei werden Schneidrad und Transportrad bzw. Ambossrad mit dem gleichen Druck auf das Gegenrad und damit auf die thermoplastische Kunststoffbahn gedrückt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Schneidrad und Transportrad bzw. Ambossrad mit unterschiedlichen Drücken gefahren werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schneidrad derart radial beweglich gelagert ist, dass es stets mit seiner Schneide an dem Zylindermantel des Gegenrades anliegt und seine Achse nicht in Höhe der Achse des Ambossrades oder des Transportrades liegt, und dass auf das Schneidrad Druck in Richtung des Gegenrades ausgeübt wird.
  • Hierdurch wird ermöglicht, dass Schneidrad und Transportrad bzw. Ambossrad mit einem solch exakten optimalen Druck auf die Kunststoffbahnen und das Gegenrad eingestellt und gefahren werden können, dass optimale Arbeitsergebnisse erreichbar sind. So ist es zum Beispiel möglich, mit dem Schneidrad einen anderen Druck auszuüben als mit dem Transport- oder Ambossrad, das in der Regel einen höheren Druck ausüben sollte als das Schneidrad.
  • Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn auf das Schneidrad und/oder auf das Ambossrad oder Transportrad auf der dem Gegenrad gegenüberliegenden Seite insbesondere auf seiner Oberseite Druck durch mindestens ein Druckrad ausgeübt wird. Eine einfache Mitnahme des Schneidrades durch das Ambossrad oder Transportrad wird dadurch erreicht, wenn an der Seitenfläche des Ambossrades oder Transportrades mindestens zwei Mitnehmer insbesondere in Stiftform vorstehen, die in Ausnehmungen insbesondere Bohrungen des Schneidrades hineinreichen, wobei der Durchmesser der Ausnehmungen größer ist als der Durchmesser der Mitnehmer.
  • Eine alternative Lösung besteht darin, dass das Transportrad derart radial beweglich gelagert ist, dass es stets mit seinem Umfang an dem Zylindermantel des Gegenrades anliegt und seine Achse nicht in Höhe der Achse des Schneidrades liegt, und dass auf das Transportrad Druck in Druckrichtung des Gegenrades ausgeübt wird. Hierbei werden dieselben obengenannten Vorteile erreicht.
  • Auch ist von Vorteil, wenn auf das Transportrad und/oder auf das Schneidrad auf der dem Gegenrad gegenüberliegenden Seite insbesondere auf seiner Oberseite Druck durch mindestens ein Druckrad ausgeübt wird. Eine einfache Mitnahme des Transportrades durch das Schneidrad wird erreicht, wenn an der Seitenfläche des Schneidrades mindestens zwei Mitnehmer insbesondere in Stiftform vorstehen, die in Ausnehmungen insbesondere Bohrungen des Transportrades hineinreichen, wobei der Durchmesser der Ausnehmungen größer ist als der Durchmesser der Mitnehmer.
  • Um die Oberfläche des Gegenrades insbesondere eines Ultraschall-Sonotrodenrades zu schonen und damit seine Lebensdauer erheblich zu verlängern, wird vorgeschlagen, dass das Schneidrad insbesondere während des Schneidens axial beweglich ist.
  • Eine solche Bewegung des Schneidrades in axialer Richtung erfolgt äußerst langsam und ist über mehrere laufende Meter der Kunststoffbahn kaum messbar.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch in axialen Schnitten dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Ambossrad, das ein Schneidrad mitnimmt und
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Schneidrad, das ein Transportrad mitnimmt.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel nach 1 wird eine thermoplastische Kunststoffbahn (insbesondere in zwei aufeinander liegenden Lagen) zwischen einem unteren zylindrischen Gegenrad 2 und einem darüber angeordneten zylindrischen Transport- und/oder Ambossrad 3 und einem darüber angeordneten zylindrischen Transport- und/oder Ambossrad 3 geführt und transportiert. Das Gegenrad 2 ist vorzugsweise ein Ultraschall-Sonotrodenrad und bei Anordnung eines Ambossrades 3 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 3 ab.
  • Neben dem Transportrad bzw. Ambossrad 3 ist ein Schneidrad 1 angeordnet, das eine mittige Öffnung 9 aufweist, das von der angetriebenen Welle 10 des Transport- oder Ambossrades 3 durchdrungen ist. Hierbei ist der Durchmesser der Öffnung 9 größer als der Durchmesser der Welle 10, so dass das Schneidrad 1 radial und insbesondere senkrecht begrenzt beweglich ist. Aufgrund dieser Beweglichkeit und des Freiheitsgrades des Schneidrades kann es mit einem Druck gegen das Gegenrad 2 gedrückt werden, der von dem Druck abweicht, mit dem das Transport- bzw. Ambossrad 3 gegen das Gegenrad 3 gedrückt wird. Zum Ausüben des Druckes von oben auf das Schneidrad 1 sind an seiner Oberseite ein oder zwei Druckräder 4 angeordnet, deren Druck einstellbar insbesondere regelbar ist.
  • Das Schneidrad 1 wird von dem Transport- oder Ambossrad 3 angetrieben durch am Transport- oder Ambossrad seitlich vorstehende Stifte 5, die in Öffnungen bzw. Bohrungen 6 des Schneidrades einliegen, wobei der Durchmesser der Öffnungen/Bohrungen 6 größer ist als der der Stifte 5, um eine Beweglichkeit des Schneidrades zuzulassen.
  • Während des Schneidens liegt die Achse 1a des Schneidrades 1 stets etwas tiefer als die Achse 3a des Transport- oder Ambossrades.
  • Das Ausführungsbeispiel nach 2 unterscheidet sich von dem ersten dadurch, dass das treibende Rad das Schneidrad 1 ist, das über Stifte 5 das Transport- oder Ambossrad 8 drehend mitnimmt. Hierzu weist das Transport- oder Ambossrad Ausnehmungen bzw. Bohrungen 6 auf, in denen die Stifte einliegen und deren Durchmesser größer ist als der der Stifte.
  • Das Transport- oder Ambossrad wird an seiner Oberseite durch ein oder zwei Druckräder belastet und seine Achse 8a liegt stets tiefer als die Achse 1a des Schneidrades.
  • In beiden Ausführungen sind die Achsen aller Räder 1, 2, 3 und 4 zueinander parallel und insbesondere waagerecht angeordnet.
  • Durch die Konstruktionen wird ermöglicht, dass die Räder 1, 8 unterschiedliche Drücke auf die Bahnenware und das Gegenrad 2 ausüben.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, die zwischen einem Schneidrad (1) und einem achsparallelen zylindrischen Gegenrad (2) insbesondere einem Ultraschall-Sonotrodenrad (2) hindurch laufen, wobei das Schneidrad (1) mit seiner kreisförmigen Schneide auf dem Zylindermantel des Gegenrades (2) unter Druck anliegt und von dem axial daneben liegenden schweißenden Ambossrad (3) oder Transportrad drehend mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (1) derart radial beweglich gelagert ist, dass es stets mit seiner Schneide an dem Zylindermantel des Gegenrades (2) anliegt und seine Achse (1a) in abweichender Höhe zur Achse (3a) des Ambossrades (3) oder des Transportrades liegt, und dass auf das Schneidrad (1) Druck in Richtung des Gegenrades (2) ausgeübt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Schneidrad (1) und/oder auf das Ambossrad (3) oder Transportrad auf der dem Gegenrad (2) gegenüberliegenden Seite insbesondere auf seiner Oberseite Druck durch mindestens ein Druckrad (4) ausgeübt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenfläche des Ambossrades (3) oder Transportrades mindestens zwei Mitnehmer (5) insbesondere in Stiftform vorstehen, die in Ausnehmungen (6) insbesondere Bohrungen des Schneidrades (1) hineinreichen, wobei der Durchmesser der Ausnehmungen (6) größer ist als der Durchmesser der Mitnehmer (5).
  4. Vorrichtung zum Trennen insbesondere zum Trennschweißen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, die zwischen einem Schneidrad (1) und einem achsparallelen zylindrischen Gegenrad (2) insbesondere einem Ultraschall-Sonotrodenrad (2) hindurch laufen, wobei das Schneidrad (1) mit seiner kreisförmigen Schneide auf dem Zylindermantel des Gegenrades (2) unter Druck anliegt und ein axial daneben liegendes Transport- oder Ambossrad (8) drehend mitnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Transport- oder Ambossrad (8) derart radial beweglich gelagert ist, dass es stets mit seinem Umfang an dem Zylindermantel des Gegenrades (2) anliegt und seine Achse (8a) in abweichender Höhe zur Achse (1a) des Schneidrades (1) liegt, und dass auf das Transport- oder Ambossrad (8) Druck in Richtung des Gegenrades (2) ausgeübt wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Transportrad (8) und/oder auf das Schneidrad (1) auf der dem Gegenrad (2) gegenüberliegenden Seite insbesondere auf seiner Oberseite Druck durch mindestens ein Druckrad (4) ausgeübt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenfläche des Schneidrades (1) mindestens zwei Mitnehmer (5) insbesondere in Stiftform vorstehen, die in Ausnehmungen (6) insbesondere Bohrungen des Transportrades (8) hineinreichen, wobei der Durchmesser der Ausnehmungen (6) größer ist als der Durchmesser der Mitnehmer (5).
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (1) insbesondere während des Schneidens axial beweglich ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5665196A (en) * 1994-05-24 1997-09-09 Cera France Compagnie D'equipement Robotique Appliquee Weld/cut counter-head for machine for joining and cutting sheeted materials
WO2009122251A1 (en) * 2008-04-01 2009-10-08 Jaked S.R.L. Apparatus and method for welding membranes

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