DE1454999B2 - Vorrichtung zum Verschweißen von dünnen Lagen oder Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von zumindest zwei dünnen Lagen oder Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. in Form von Blasfolien oder Geweben.

Bei der Verarbeitung von dünnen Lagen oder Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Fertigprodukt, z. B. Säcke, Beutel od. dgl. Verpackungen, sind eine Vielzahl von Arbeitsgängen durchzuführen. In erster Linie kommen Schneid-, FaIt- und Schweißvorgänge zur Anwendung, die sich je nach Bedarf abwechseln. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Lagen oder Bahnen bestimmt sich dabei nach der maximalen Zeitdauer des längsten unter den Arbeitsgängen und ist durch dessen Taktzeit begrenzt. Die längste Taktzeit beanspruchen die Schweißvorgänge, bei denen dem zu verbindenden Bereich Wärme zur Plastifizierung des Kunststoffmaterials zugeführt wird. Als Wärmequelle dienen dabei üblicherweise Wärmezuführungsglieder in Form von Backen, Bändern od. dgl., welche die benötigte Wärme bei Aufsetzen auf einen jeweiligen Verbindungsbereich übertragen. Nach Ausführung des Schweißvorganges werden die Wärmezuführungsglieder außer Eingriff mit den Bahnen oder Lagen gefahren. Zur Verkürzung des Zeitaufwands für die Schweißvorgänge ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der auf ein und denselben Verbindungsbereich der mittels eines Transporteurs längs eines Transportweges vorbeweglichen, zu verschweißenden Lagen nacheinander gesonderte, entlang des Transportweges angeordnete Wärmequellen einwirken. Die erste Wärmequelle besteht dabei aus einem Wärmestrahler, der- von einer Seite her die Lagen bestrahlt und vorwärmt. Die Erwärmung erfaßt dabei die Lagen in ihrer Gesamtfläche, d. h. auch jene Flächenbereiche, welche außerhalb des üblicherweise begrenzten Verbindungsbereiches gelegen sind. Durch die ganzflächige Erwärmung der Lagen erfolgt eine entsprechend die gesamte Fläche erfassende, mit der Erwärmung einhergehende Herabsetzung der Festigkeit der Lagen. Da die Lagen bei ihrem transportmechanischen Beanspruchungen, insbesondere Zugkräften, ausgesetzt sind, neigen sie unter Einwirkung dieser Kräfte zu einem Verziehen, das sich unregelmäßig auswirken kann und sich jeder Steuerung entzieht. Bei einer derartigen Vorwärmung, die bei der Einseitigkeit der Bestrahlung im übrigen von Lage zu Lage ein erhebliches Wärmegefälle entstehen läßt, ist daher die für eine exakte Weiterverarbeitung der Lagen zu beispielsweise Verpackungen notwendige Formhaltigkeit nicht mehr gegeben. Verzugserscheinungen aus einer Flächenerwärmung treten schon bei verhältnismäßig geringen zugeführten Wärmemengen auf, so daß der von einem Strahler als erster Wärmequelle zugeführte Anteil der für einen Schweißvorgang benötigten Gesamtenergie nur sehr gering sein kann und keine wirksame Verkürzung der für eine Verschweißung insgesamt benötigten Zeit erbringt.

Wirken anschließend an eine Wärmebestrahlung der Lagen auf diese Wärmezuf ührungsgliedcr in Form von Schweißbacken ein, so lassen sich exakt begrenzte und haltbare Verschweißungen nur schwer herstellen, da die an den eigentlichen Vcrbindungsbereich angrenzenden Bereiche ebenfalls vorgewärmt sind und die Gefahr besteht, daß die von den Wärmezuführungsgliedern zugeführte Wärme nicht nur den Druckeingriffsbercich der Lagen mit den Wärmczuführungsglicdern erfaßt, sondern auch noch den unmittelbar angrenzenden Bereich. Dieser angrenzende Bereich neigt daher zu Verwerfungen und bleibenden Festigkeitsminderungen infolge einer bis in diesen Bereich hineinreichenden Erweichung des Kunststoff-S materials.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Folienschweißvorrichtung zu schaffen, bei der beim Verkürzen der Taktzeit durch Aufteilen der zum Schweißen erforderlichen Gesamtschweißzeit in

ίο einen Vorwärmtakt und einen Schweißtakt die Formstabilität der vorgewärmten Kunststoffbahnen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Wärmequelle Wärmezuführungsglieder vorgesehen sind, welche nacheinander, örtlich auf die Schweißzone begrenzt, zeitweilig mit den Bahnen in Wärmeübertragungseingriff beweglich sind.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung erfolgt jeweils eine Wärmezufuhr zu den Lagen ausschließlieh zum Verbindungsbereich selbst mit Hilfe von Wärmeübertragung von den in Berührungseingriff mit den Lagen bewegten Wärmezuführungsgliedern, so daß die übrigen Flächenbereiche von einer Wärme-. zufuhr unbeeinflußt bleiben. Diese behalten daher ihre Festigkeit und Formstabilität. Die ausschließlich auf den Verbindungsbereich konzentrierte Wärmezufuhr ermöglicht es, die jedem Arbeitstakt verhältnismäßig große Anteile der benötigten Gesamtwärme zuzuführen und die Schweißvorgänge in der Zeitdauer erheblich zu verkürzen. Dabei ist infolge der eng begrenzten, konzentrierten Wärmezufuhr der Energieaufwand gering. Die Vorrichtung ermöglicht es auf diese Weise, die Arbeitsgeschwindigkeit bei der Bearbeitung von Lagen aus thermoplastischen Kunststoffen wesentlich zu erhöhen, da diese nunmehr lediglich auf die außerordentlich kurzzeitigen mechanischen Arbeitsgänge abgestellt werden kann und nicht länger an verhältnismäßig lang andauernde Schweißvorgänge gebunden ist. Die Vorrichtung ist dabei besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Säcken, Beuteln u. dgl. mit kastenförmigen Böden anwendbar, bei denen im Gegensatz zu kissenförmigen Säcken oder Beuteln die Herstellung sich nicht in der Anbringung reiner Querschweißnähte erschöpft, sondem verschiedene mechanische FaIt- und Schneidvorgänge erfordert, die längs eines Transportweges in unterschiedlicher Aufeinanderfolge und Abstimmung mit Schweißvorgängen durchzuführen sind. Bei einem das Gut taktweise vorbewegenden Transporteur sind die Wärmezuführungsglieder vorzugsweise jeweils während der Stillstandsperiode mit dem Verbindungsbereich im Eingriff beweglich. Bei einer taktweisen oder auch kontinuierlichen Vorbewegung des Gutes entlang des Transportweges können entlang des Transportweges in und gegen Transportrichtung ein Wegstück beweglich geführte Wärmezuführungsglieder vorgesehen sein, die mit dem Verbindungsbereich während der Bewegungsperiode in und außer Eingriff beweglich sind und zumindest während eines Teils der Bewegungsperiode mit diesem im Eingriff stehen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Wärmezuführungsglieder während der gesamten Bewegungsperiode mit dem Verbindungsbereich im Eingriff ste- hen. Dies ermöglicht es, die Wärmczuführungsglieder zugleich als Antriebsglieder für den Transport des Gutes einzusetzen und dadurch erhebliche Vereinfachungen im Bau- und Betriebsaufwand herbeizu-

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führen. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung Traversen 19,20 verstellbar ist bzw. daß der Ab-

einer in zwei Arbeitstakte aufgeteilten Verschwei- stand der Längsholme 11,12 zu den Hubstangen 9,

ßung sieht die Erfindung vor, daß je zwei in Trans- 10 in Richtung quer zur Transportrichtung 2 ein-

portrichtung im Abstand fluchtend hintereinander stellbar ist. Die verschiedenen Verstellmöglichkeiten

angeordnete Wärmezuführungsglieder in einer ge- 5 sowohl der Längsholme 11,12 an ihren Traversen 19

meinsam mittels eines Trägers vertikal auf- und ab- bzw. 20 als auch der Verbindungsstücke 13 an den

bewegbaren sowie horizontal hin- und herbeweglichen Längsholmen sowie der Trägerstücke 14 gegenüber

Einheit zusammengefaßt sind. Vorteilhaft entspricht den Verbindungsstücken 13 erlaubt es, die Wärme-

dabei der mittlere gegenseitige Abstand von je zwei Zuführungsglieder 15,16,17 bzw. 18 beliebig ober-

in Transportrichtung aufeinanderfolgenden Träger- io halb der Tischplatte 1 anzuordnen und dementspre-

einheiten dem für die Einheiten untereinander glei- chend den auf der Tischplatte 1 in Richtung 2 vor-

chen Verschiebeweg, wobei bei den zusammenarbei- bewegten Schlauchabschnitten zuzuordnen,

tenden Einheiten jeweils die in Transportrichtung Unterhalb der Tischplatte 1 ist für den bzw. die

vorderen und rückwärtigen Wärmezuführungsglieder Schlitten 4 ein Zugmittel 21 vorgesehen, mit dem der

untereinander gleich sind. 15 Schlitten 4 über ein Verbindungsstück 22 fest ver-

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen bunden ist. Dieses Zugmittel 21 ist über einen Genäher erläutert. Es zeigt lenkzwischenhebel 23 mit einer Schwinge 24 verbun-

F i g. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Vor- den, an der eine Kurbelstange 25 gelenkig bei 26 anrichtung nach der Erfindung, im Aufriß, greift. Die Schwinge 24 ist bei 27 um eine feste Achse

Fig. 2 bis 12 aufeinanderfolgende Fertigungsstadien 20 schwenkbar gelagert. Der Abstand des Anlenkpunk-

eines mit einer Vorrichtung nach F i g. 1 beispiels- tes 26 für die Kurbelstange 25 zur Schwenkachse 27

weise hergestellten Ventilsackes. ist einstellbar, um den Schwenkwinkel der Schwinge

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht im 24 und damit den Schlittenhub in Richtung der Pfeile einzelnen aus einem eine Transportbahn bildenden 5, 6 einstellen zu können. Die Kurbelstange 25 greift Tisch 1, der im wesentlichen aus einer ebenen hori- 25 mit ihrem anderen Ende gelenkig an einer Kurbelzontalen Platte besteht. Auf dieser Tischplatte be- scheibe 28 an, die über einen nicht dargestellten Anwegt sich das zu bearbeitende Gut in der Transport- triebsmotor in Richtung des Pfeiles 29 in Umlauf richtung 2, das z. B. aus Schlauchabschnitten 3 be- versetzt wird. Es versteht sich, daß auch der radiale steht, aus denen Ventilsäcke hergestellt werden sol- Abstand des Anlenkpunktes 30 der Kurbelstange 25 len. Seitlich außerhalb der Bewegungsbahn für die 30 an der Kurbelscheibe 28 einstellbar ist.
Gutstücke, die im nachfolgenden der Einfachheit hai- Unterhalb der Enden der sich durch den Schlitten ber als Schlauchabschnitte bezeichnet werden, ist-ein hindurch nach unten erstreckenden Hubstangen 9,10 Schlitten 4 horizontal in Richtung der Pfeile 5, 6 be- ist eine Schiene 31 angeordnet, die sich parallel zur vveglich geführt, der zwei vertikale, mit dem Schlitten Transportrichtung 2 und damit parallel zur Schlittenhin- und herbewegliche Führungsbüchsen 7, 8 trägt, 35 bewegungsrichtung 5,6 erstreckt. Die unteren Hubdie in Transportrichtung 2 fluchtend hintereinander stangenenden tragen vorzugsweise je eine kleine angeordnet sind. Diese Führungsbüchsen bzw. Laufrolle 32 bzw. 33, über die die Hubstangen 9 bzw. -hülsen 7, 8 bilden eine Vertikalführung für eine Hub- 10 auf der Schiene 31 abgestützt sind. An der Schiene stange 9 bzw. 10, an der je ein Längsholm 11, 12 an- 31 greifen Parallellenker 34,35 an, die um ortsfeste geordnet ist, dessen Achse parallel zur Transport- 40 Achsen 36,37 in einem durch Anschläge 38,39 berichtung 2 gelegen ist. An den Längsholmen 11, 12 grenzten Schwenkwinkel schwenkbar sind. Im mittsind Verbindungsstücke 13 in Richtung der Längs- leren Bereich der Schiene 31 greift bei 40 gelenkig holme in ihrem Abstand zu den Hubstangen 9 bzw. eine Stoßstange 41 an, die mit ihrem anderen Ende 1© einstellbar befestigt, die ihrerseits zur in vertikaler gelenkig an einem Doppelhebel 42 angreift, der um Richtung einstellbaren Befestigung von vertikalen 45 eine feste Achse 43 schwenkbar ist. Das freie Ende Trägerstücken 14 dienen, an denen jeweils ein War- des Doppelhebels 42 trägt eine Nockenfolgerolle 44, mezuführungsglied 15, 16, 17 bzw. 18 angebracht ist. die mit einem rotierend angetriebenen Nocken 45 zu-Diese Wärmezuführungsglieder können die Wärme sammenwirkt. In der dargestellten Stellung weist der mit Hilfe von Ultraschall, Hochfrequenz, einer War- Nocken 45 eine zur Zeit mit der Nockenfolgerolle 44 meimpulsheizung oder auch einer Dauerbeheizung 50 im Eingriff befindliche Vorlauf-Nockenbahn 46 und liefern. Bei dem Ausführungsbeispiel ist an jeder eine Rücklauf-Nockenbahn 47 auf, die durch ÜberLängsseite des Tisches 1 außerhalb der Bewegungs- gangsbereiche 48 zu einer geschlossenen Nockenbahn bahn für die Schlauchabschnitte 3 jeweils ein Schiit- verbunden sind. Diese Übergangsbereiche 48 stellen ten 4 mit Führungshülsen 7, 8 und Hubstangen 9 bzw. die Hubbereiche für die Schiene 31 dar, in denen die 10 vorgesehen, wobei die Hubstangen 9, 10 an einer 55 Schiene angehoben bzw. abgesenkt wird. Die Drehsich quer über den Tisch 1 erstreckenden Traverse 19 richtung des Nockens 45 ist mit 51 bezeichnet,
bzw. 20 angreifen, die als Träger für die Längsholme Die dargestellte und oben beschriebene Vorrich-11, 12 dient. Beide Seitenschlitten 4 bilden dabei mit tung führt einen Schweißvorgang in zwei Arbeitsden an ihnen angeordneten und mit diesen bewegli- takten durch. Zur Aufteilung eines Schweißvorganges chen Bauteilen eine gemeinsam bewegliche Schlitten- 60 in drei (oder mehr) Arbeitstakte ist es lediglich ereinheit. Bei der Herstellung von Ventilsäcken mit forderlich, den bzw. die Schlitten mit drei Führungsoberem und unterem Boden sind an den Traversen hülsen samt Hubstangen und von diesen getragenen 19,20 je zwei Längsholmeil bzw. 12 mit den von Bauteilen zu versehen und die dritte Hubstange diesen getragenen Bauteilen angebracht, die bei Be- ebenfalls auf einer in diesem Falle etwas verlängerten trachtung der Zeichnung in Richtung senkrecht zur 65 Schiene 31 abzustützen.

Zeichenebene fluchtend hinter den dargestellten lic- In der Tischplatte 1 ist eine bündig mit dieser ab-

gen. Es versteht sich, daß der gegenseitige Abstand schließende und eine insgesamt ebene Transport-

dieser jeweils zwei Längsholme 11 bzw. 12 an den fläche bildende Gegenschiene 50 horizontal in und

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gegen Transportrichtung 2 verschieblich geführt, die 44 in den zweiten Übergangsbereich 48 am Nocken bewegungsmäßig mit dem Schlitten 4 gekuppelt ist 45, woraufhin sich die Wärmezuführungsglieder 15 und sich mit diesem in Richtung der Pfeile 5 und 6 bis 18 wiederum absenken. Bei diesem Absenken bewegt. Diese Gegenschiene 50 bildet bzw. enthält treffen die Schweißbacken 15 wiederum auf einen die Gegenstücke für die Wärmezuführungsglieder 15, 5 neuen Schlauchabschnitt 3 in einer F i g. 4 entspre-16,17 bzw. 18 beim Schweißvorgang. Es versteht chenden Zwischenform und führen erneut eine Vorsieh, daß die Wärmezuführungsglieder bzw. die wärmung von Verbindungsbereichen 56,57 und 58 Gegenschiene in geeigneter Weise an Energiequellen durch. Auf den in diesen Bereichen bereits vorangeschlossen sind. gewärmten Schlauchabschnitt 3, der in F i g. 1 in vor-Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll an Hand io geschobener Stellung 3' dargestellt ist, senken sich der Herstellung eines Ventilsackes als Beispiel er- nunmehr die Wärmezuführungsglieder 17 und 16 ab. läutert werden, wobei davon ausgegangen ist, daß Die Wärmezuführungsglieder 17, die den Wärmedie in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung Bestandteil Zuführungsgliedern 15 gleich sind, senken sich dabei einer Bodenlegermaschine ist, in der die Schlauch- auf die Verbindungsbereiche 56,57 und 58 ab und abschnitte quer zu ihrer Längsachse vorbewegt wer- 15 vollenden die Verschweißung in diesen Verbindungsden. Diese Bodenlegermaschine umfaßt die für die bereichen im zweiten Arbeitstakt, während die Anbringung von Einschnitten sowie Vornahme von Wärmezuführungsglieder 16 eine Vorwärmung und Faltvorgängen erforderlichen Werkzeuge, die für sich Fixierung in den Verbindungsbereichen 59, 60 der in nicht dargestellt sind und nicht Gegenstand der Er- Transportrichtung 2 rückwärtigen Bodendreiecke vorfindung bilden. Der Bodenlegermaschine werden 20 nehmen (F i g. 5). Nach dem Absenken der Wärme-Schlauchabschnitte 3 (Fig.2) zugeführt und in einer Zuführungsglieder 15 bis 18 setzt unmittelbar der ersten Station (F i g. 3) mit einem Einschnitt 52 ver- Schlittenhub in Richtung des Pfeiles 5 ein, während sehen. In derselben Station werden gleichzeitig die dessen Verlauf sich die Nockenfolgerolle 44 im Ein-Bodenmitten, gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, vor- griff mit der Bahnkurve 46 am Nocken 45 befindet, genutet. Die Vornutlinien sind mit 53 bezeichnet. In 25 Bei dieser Vorbewegung des Schlittens im Eingriff der sich anschließenden Station werden die Schlauch- der Schweißbacken mit dem bzw. den Schlauchenden zu Bodenquadraten aufgezogen, wie das in abschnitten erfolgt also in dem in F i g. 5 därgestell-F i g. 4 veranschaulicht ist. In dieser in F i g. 4 ver- ten Schlauchabschnitt in den Verbindungsbereichen anschaulichten Zwischenform befindet sich der 56 bis 58 die Fertigschweißung im zweiten Arbeits-Schlauchabschnitt 3 in der in F i g. 1 im linken Teil 30 takt und die Vorwärmung bzw. Fixierung in dem veranschaulichten Stellung, in der sich die in Trans- Verbindungsbereich 59,60 im ersten Arbeitstakt, portrichtung 2 vorn gelegene Ventilecke 54 und das Nach erneutem Erreichen der vorgeschobenen Totvordere Bodendreieck 55 unter den Wärmezufüh- punktstellung des Schlittens 4 wiederholen sich die rungsgliedern 15 befinden. Nach dem Aufziehen der vorbeschriebenen Vorgänge, wobei nach Abheben Böden in die in F i g. 4 veranschaulichte Form sen- 35 der Wärmezuführungsglieder 15 bis 18 und Zurückken sich die Wärmezuführungsglieder 15 auf den laufen in Ausgangsstellung im Leerhub bei der in Schlauchabschnitt 3 ab und wärmen die Verbin- Fig. 5 bzw. 6 dargestellten Zwischenform des dungsbereiche 56 einerseits und 57,58 andererseits Schlauchabschnitts 3 an diesem Faltlinien 61, 62 und vor. Diese Vorwärmung kann zugleich mit einem 63 an den Bodendreiecken 55, 64 und 65 vorgenutet leichten Vorschweißen bzw. Fixieren der auf ein- 40 werden. Während des Rücklaufes der Schweißbacken anderliegenden Schlauchwandungen in diesen Berei- in ihre in F i g. 1 dargestellte Ausgangsstellung bechen einhergehen. Sobald sich die Wärmezuführungs- finden sich die Schlauchabschnitte 3 auf der Tischglieder 15 auf den Schlauchabschnitt 3 aufgelegt platte 1 in fixierter Lage, wobei die Fixierung durch haben, bewegt sich der Schlitten 4 in Richtung des Saugluft vorgenommen werden kann, die über Saug-Pfeiles 5 so weit vor, daß die Schweißbacken 15 in 45 öffnungen in der Tischplatte 1 an die Schlauchdie Ausgangsstellung für die Wärmezuführungsglie- abschnitte 3 angelegt werden kann. Bei erneutem Abdcr 17 und die Wärmezuführungsglieder 16 in die senken der Wärmezuführungsglieder 15 bis 18 auf Ausgangsstellung für die Schweißbacken 18 gelangen. die unter ihnen befindlichen Schlauchabschnitte wie-In dieser Stellung ist der Schlauchabschnitt in F i g. 1 derholen sich die in Verbindung mit den F i g. 1 bis 5 gestrichelt dargestellt und mit 3' bezeichnet. Die Vor- 5° beschriebenen Vorgänge, während der in der Zwiwärmung und Fixierung erfolgt dabei während der schenform gemäß Fig. 6 dargestellte Schlauch-Vorbewegung des Schlauchabschnitts 3 in seiner Stel- abschnitt mit seinen in Bewegungsrichtung 2 rücklung 3', die durch Mitnahme des Schlauchabschnitts 3 wärtigen Bodendreiecken in Eingriff mit den Wärmedurch die Schweißbacken 15 herbeigeführt wird. In Zuführungsgliedern 18 gelangt, welche in den Verdieser Hubendstellung des Schlittens 4 läuft die Nok- 55 bindungsbereichen 59, 60 die Fertigschweißung im kenfolgerolle 44 auf einen Übergangsbereich 48 des zweiten Arbeitstakt vornehmen. Die Ventilecke 54 Nockens 45 auf, wodurch die Schiene 31 parallel zu gelangt dabei in den Eingriffsbereich einer in F i g. 1 sich selbst angehoben und damit die Schweißbacken nicht mehr dargestellten, sich rechts an die darvom Folienschlauch 3 abgehoben werden. Nach die- gestellte Vorrichtung anschließenden Schweißeinheit, sem Abheben der Schweißbacken in der vorderen 60 die auf der Ventilecke 54 nach zuvor erfolgtem Auf-Schlittenend- bzw. -totpunktstellung kehrt der Schiit- legen eines Ventilzettels 66 diesen in einem L-förmiten bei angehobenen Schweißbacken 15 bis 18 in gen Verbindiings bereich 67 mit der Vcntilecke durch seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurück, Vorwärmen und Vorfixieren verbindet. Diese sich an wobei die Hubstangen 9,10 mit ihren Rollen32 bzw. die in Fig. 1 dargestellten, zusammenwirkenden 33 auf der Schiene 31 laufen, die infolge des Ein- 65 Schweißeinheiten anschließenden, ebenfalls paarweise griffs der Nockenrollc 44 mit dem Hubkurvenbereich zusammenwirkenden und ihrerseits wieder paarig mil 47 in angehobener Stellung verbleibt. Bei Erreichen den jeweils vorhergehenden Schweißeinheiten zusamdicser Ausgangsstellung gelangt die Nockenfolgerolle menarbeitenden Schweißeinheiten sind analog aus-

gebildet und arbeiten prinzipiell in der vorbeschriebenen Weise. Im weiteren Verlauf der Vorbewegung in Transportrichtung 2 wird dann der Verbindungsbereich 67 an der Ventilecke 54 fertiggeschweißt, werden die inneren Bodenseitenklappen unter gleichzeitigem Auswärtsfalten der vorgenuteten Bodendreiecksbereiche zu einem rechteckigen Boden 68,69 auf- und in die Bodenebene umgefaltet, in Verbindungsbereichen 70,71 und 72,73 in zwei Arbeitstakten die benötigten Schweißnähte gelegt, die in Fig. 10 in fertigverschweißtem Zustand veranschaulicht sind. In einem weiteren Arbeitsgang werden daraufhin die überstehenden Bodenseitenklappen 74, 75 abgeschnitten, so daß die in Fig. 10 veranschaulichte Zwischenform in die in F i g. 11 veranschaulichte Zwischenform übergeht. Beim Übergang von Fig. 10 zu Fig. 11 ist gleichzeitig ein Übergang von einem taktweise durch die Schweißbacken vorgenommenen Transport zu einem kontinuierlichen Transport vorgesehen, in dessen Verlauf zur abschließenden Fertigstellung des Ventilsackes die Abschlußschweißnähte 76,77 bei kontinuierlichem Durchlauf durch Schweißrollen in herkömmlicher Weise gelegt werden. Diese Fertigform des Ventilsackes ist in Fig. 12 veranschaulicht.

Bei diesem vorbeschriebenen, die Schweißung in zwei Arbeitstakte aufteilenden Verfahren erfolgt theoretisch eine Halbierung der Arbeitstaktzeit für den Gesamtschweißvorgang. Diese Halbierung wird jedoch in der Praxis nicht erreicht, da in dem Zeitraum zwischen dem Verlassen der die Vorwärmung und Fixierung vornehmenden Backen und Eingreifen der die Fertigschweißung vornehmenden Backen eine gewisse Wärmeabstrahlung erfolgt, so daß in der Praxis die erreichbare Gesamtzeitverkürzung zwischen 40 und 45 % liegt. Vorzugsweise werden sowohl die den ersten Arbeitstakt durchführenden Schweißbacken ebenso wie die den zweiten Arbeitstakt vornehmenden Schweißbacken mit untereinander gleich großen Taktzeiten mit dem Schweißgut in Eingriff gebracht und führen während ihrer Arbeitstakte dem Verbindungsbereich Energie in gleicher Energiestromdichte zu. Es ist zwar denkbar, die Energiestromdichte beim zweiten Arbeitstakt gegenüber der des ersten Arbeitstaktes zu erhöhen, jedoch ist dies aus fertigungstechnischen Erwägungen einerseits und Gründen der maximalen Ausnutzung jeder Taktzeit weniger zweckmäßig, da die maximale Energiestromdichte, z. B. Schweißbackentemperatur, Frequenz u. dgl., durch die Materialeigenschaften bestimmt ist. Würde man daher im zweiten Arbeitstakt eine höhere Energiestromdichte vorsehen, die beispielsweise der maximalen Energiestromdichte entspricht, so würde eine nicht vollständige Ausnutzung des ersten Arbeitstaktes die Folge sein.

Das Vorstehende gilt in entsprechender Weise auch für die Taktzeiten, wie ohne weiteres verständlich ist.

An Stelle der vorstehend beschriebenen Vorrichtung, bei der der Transport vorteilhaft zugleich mit dem Arbeitstakt gekoppelt ist, kann auch ein gesonderter Transporteur vorgesehen sein, in welchem Falle die Schweißbacken ortsfest oberhalb desselben angeordnet sein können und lediglich in vertikaler Richtung auf- und abbeweglich sein müssen. In diesem Fall verringert sich zwar der Bauaufwand für die Schweißvorrichtung selbst, jedoch wird der Gesamtaufwand für eine die sonstigen erforderlichen Arbeitsgänge vornehmende Maschine beträchtlich größer. An Stelle der mechanischen Steuerung der Bewegungsvorgänge der Schweißvorrichtung kann auch eine hydraulische Steuerung vorgesehen sein, bei der über für die Bewegungsvorgänge vorgesehene einzelne hydraulische Kraftheber die beweglichen Bauteile betätigt werden.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen von zumindest zwei dünnen Lagen oder Bahnen aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. in Form von Blasfolien oder Geweben, bei der auf ein und denselben Verbindungsbereich der mittels eines Transporteurs längs eines Transportweges vorbeweglichen, zu verschweißenden Lagen nacheinander gesonderte, entlang des Transportweges angeordnete Wärmequellen einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmequellen Wärmezuführungsglieder vorgesehen sind, welche nacheinander, örtlich auf die Schweißzone begrenzt, zeitweilig mit den Bahnen im Wärmeübertragungseingriff beweglich sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem das zu verschweißende Gut taktweise vorbewegenden Transporteur, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuführungsglieder jeweils während der Stillstandsperiode mit dem Verbindungsbereich im Eingriff beweglich sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem das zu verschweißende Gut taktweise vorbewegenden Transporteur, gekennzeichnet durch entlang des Transportweges in und gegen Transportrichtung (2) ein Wegstück beweglich geführte Wärmezuführungsglieder, die mit dem Verbindungsbereich während der Bewegungsperiode im und außer Eingriff beweglich sind und zumindest während eines Teils der Bewegungsperiode mit diesem im Eingriff stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuführungsglieder während der gesamten Bewegungsperiode mit der Schweißzone im Eingriff stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, zur Durchführung einer in zwei Arbeitstakten erfolgenden Verschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei in Transportrichtung (2) im Abstand fluchtend hintereinander angeordnete Wärmezuführungsglieder (15,16 bzw. 17,18) zu einer gemeinsam mittels eines Trägers vertikal auf- und abbewegbaren sowie horizontal hin- und herbeweglichen Einheit zusammengefaßt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere gegenseitige Abstand von je zwei in Transportrichtung aufeinanderfolgenden Einheiten dem für die Einheiten untereinander gleichen horizontalen Verschiebeweg entspricht und daß bei den zusammenarbeitenden Einheiten jeweils die in Transportrichtung (2) vorderen (15,17) und rückwärtigen (16, 18) Wärmezuführungsglieder untereinander gleich sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei zusammenarbeitende Träger mit Wärmezuführungsgliedern (15, 16 bzw. 17, 18) an einem gemeinsamen

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Schlitten (4) angeordnet sind, für den als Bewegungsantrieb ein Kurbeltrieb vorgesehen ist, der mit einer Kurbelstange (25) über eine Schwinge (24) auf ein am Schlitten (4) angreifendes Zugglied (21) einwirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Kurbeltrieb (28,25, 24,23) betätigte Zugglied (21) sämtlichen entlang des Transportweges angeordneten Schlitten (4) gemeinsam ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger aus einer am Schlitten befestigten, vertikalen Führungshülse (7 bzw. 9) und einer in dieser auf- und abbeweglich geführten Hubstange (9 bzw. 10) besteht, die einen die Wärmezuführungsglieder (15,16 bzw. 17,18) tragenden Längsholm (11 bzw. 12) auf- und abbewegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsholm (11 bzw. 12) an einer von je zwei Hubstangen (9 bzw. 10) betätigten Traverse (19 bzw. 20) in Richtung quer zur Bewegungsrichtung (2) verstellbar befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuführungsglieder (15,16 bzw. 17,18) an vertikalen Trägerstücken (14) angeordnet sind, welche am Längsholm (11 bzw. 12) in vertikaler und horizontaler Richtung über Verbindungsstücke (13) befestigt sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Hubstangen (9, 10) über Rollen (32 bzw. 33) auf einer Schiene (31) abgestützt sind, die parallel zu sich selbst auf- und abbeweglich ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschiene (31) von Parallellenkern (34,35) getragen und ein Nokkenantrieb (44,45) vorgesehen ist, der über ein Übersetzungs-Hebelgestänge (42,41) die Hubschiene (31) betätigt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenantrieb (44,45) mit dem Kurbelantrieb (28,25,24,23,21) derart gekoppelt ist, daß ein Anheben und Absenken der Hub-Schiene (31) jeweils in den Totpunktstellungen des bzw. der Schlitten (4) erfolgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (45) im wesentlichen zwei Bahnbereiche (46,47) aufweist, die durch Übergangsbereiche (48) zu einer geschlossenen Nockenbahn verbunden sind, wobei der Bahnteil (47) mit der Nockenfolgerolle (44) während des Rückhubes des Schlittens, der Bahnteil (46) mit dieser während des Schlittenhubes in Richtung des Pfeiles 5 und die Ubergangsbereiche (48) mit der Nockenfolgerolle in den Totpunktstellungen des Schlittens im Eingriff stehen.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportbahn eine ebene, einen Tisch (1) bildende Platte vorgesehen und in der Platte eine Gegenschiene (50) hin- und herbeweglich geführt ist, die Gegenstücke für die Wärmezuführungsglieder (15 bis 18) trägt bzw. bildet und deren Bewegung mit der Bewegung des bzw. der Schlitten (4) synchron gekuppelt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen