DE1704109A1

DE1704109A1 - Steuerungsvorrichtung fuer einen Schweissspiegel und die Schweissgutstuecke einer Kunststoffschweissmaschine

Info

Publication number: DE1704109A1
Application number: DE19671704109
Authority: DE
Inventors: Ernst Huebers
Original assignee: HUEBERS ELEKTROMASCHINEN KG
Current assignee: HUEBERS ELEKTROMASCHINEN KG
Priority date: 1967-10-05
Filing date: 1967-10-05
Publication date: 1971-04-22

Description

Steuerungsvorrichtung für einen Schwei#spiegel und die Schwei#gutstücke einer Kunststoffschwei#maschine Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung des elektrisch beheizten Schwei#spiegels und der die zuvreschwei#enden Schwei#-gutstücke tragenden Schlitten in einer Kunststoffschwei#maschine, @obei die Schwei#gutstücke in einem der Stärke des Schwei#-spiegels entsprechenden Abstand auf den Schlitten verspannbar sind, sodann auf den Schwei#spiegel zur Erwärmung ihrer Stirnflächen von beiden eiten an den Schwei#spiegel anpreßbar sind, die Schwei#gutstücke von dem Schwei#spiegel lüftbar sind, der Schwei#spiegel in senkrechter Richtung herausziehbar ist und anschlie#end die Schwei#stücke zusammenstauchbar sind. bei bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die erforderlichen Bewegungen des Schwei#spiegels und der die Schwei#gutstücke tra@enden Schlitten durch je besondere aufeinander abgestimmte Antriebs- und @bertragungselemente bewirkt, die durch gegeneinzig aufeinander abgestimAnte. S-teuerungen in G@s@alt von pneumatischen oder hydraulischen Zylinderkolbeneinheiten in den er-@orderlichen Zeitpunkten bewegt werden mu#ten.
Dies bedingt eine komplizierte und aufwendigo mechanische zentrale Steuer- und Antriebsvorrichtung mit einem Kurvensatz und zahlreichen Verbindungsmitteln oder eine pneumatisch, hydrauliche oder elektromagnetische Folgeschaltung für die zu steuernden Teile. Dabei sind große Gewichte in kurzen Zeitspannen zu beschleunigen oder zu verzögern, wodurch solche Schweißmaschinen verhältnismäßig schwerfällig arbeiten und die ür einige der Operationen erforderlichen kurzen Zeitspannen nur schwierig eingehalten werden können, Die erfindung macht es sich zur Aufgabe, nicht nur die Steuerungen der einzelnen Bewegungen des Schweißspiegels und der Schwei#-gutstücke sowie die Sonstruktion der Schweißmaschine wesentlich zu vereinfachen und eine besondere zentrale Steuerungsvorrichtung der üblichen Brt mit den verschiedenen an der Schwei#@ung beteiligten Teilen überflüssig zu machen, sondern auch die erforderlichen Bewegungen der einzelnen Teile besonders schnell und sicher durchführen zu können, wozu die beteiligten Massen -wesentlich verringert wurden. Dieser erfolg wird durch die erfindungsgemä#e Ausführung der Schwei#maschine erreicht, bei welcher eine einfache auf und Niederbewegung eines einzige Antriebselementes für die Ingangsetzung und -haltung der schine genügt.
Dies geschieht gemäß der erfindung dadurch, das der senk@echt auf- und niederbewegbare Schwei#spiegel an seinem untej;en ilinde mit dem Gelenkstück eines Kniegelenkes verbunden iss, dessen Gelenkarme mit ihren Enden an die äußeren inden der Schlitten angeschlossen sind, derart, daß bei der Auf- und @iederbewegung des Schwei#spiegels eine Bewegung der Gelenkarme des Kniegelenkes um ihre Totpunktlage und eine gegenläufige Bewegung der Schlitten vor und zurück in Bezug auf den Schweißspiegel zur Folge hat, wobei alle erforderlichen gegenseitigen Bewegungen des Schweißspiegels gegenüber den Schweißgutstücken sich selbsbtätig aus der Auf- und Niederbewegung des Schwei#spiergels ergeben.
Der Schwei#spiegel ist zusammen mit dem Gelenkstück des Kniegelenkes in der senkrechten llittelebene der Vorrichtung geführt und auf das Gelenkstück wirkt über ein Antriebsstück eine senkrecht gerichtete @ntriebstraft ein, derart, da# in der TotpunktlaJe oqer Strecklage des Kniegelenkes die einander zugekehrten inden der Schwei#gutstücke ihren größten Abstand voneinander haben, sei welchem die freie Bewegung des Schwei#spiegels zwischen den Schwei#gutstücken ohne Berührung mit den erhitzten und erweichten Endfl chen der Schwei#gutstücke möglich ist.
Ferner ist oberhalb des Schwei#spiegels ein Anschlag angeordnet, welcher die Aufwärtsbewegung des Schwei#spiegels kurz vor Annäherung der Stirnflächen der Schwei#gutstücke an dem Schwei#spiegel begrenzt, um während der folgenden Wärmeübertragung von dem Schwei#spiegel auf die Stirnpartien der Schwei#gutstücke jede gegenseitige senkrechte Bewegung zwischen Schweißspiegel und Schwei#gutstücken zu verhindern, damit weder der Schweißspiegel noch das Schweißgut noch die Schweißung beeinträchtigt werden. Nach Anhalten des Schweißspiegels durch den Anschlag wird das Kniegelenk durch die Aufwärtsbewegung durch die Antriebskraft weiter von seiner Totpunktlage nach oben entfernt, um die ßtirnflächen der Schweißgutstücke an den Schweißspiegel zu drücken und diese zu erweichen, Zwischen dem Schweißspiegel und dem Antriebsstück ist eine Feder eingeschaltet, die beim Anhalten des Schwei#spiegels durch den Anschlag bei weiterer einwirkung der Antriebskraft auf das Kniegelenk unter wachsender Spannung der Feder an dem Anschlag angedrückt bleibt.
Bei der anschließenden Abwärtsbewegung des Antriebsstückes wird das Kniegelenk nach unten in Richtung auf seine Totpunkt-und über diese lage/hinweg unter Entspannung der Beder abwärtsbewegt, bei gleichzeitiger Lüftung der Schweißgutstücke von dem Schweißspiegel, wobei der Schweißspiegel bis zur Entspannung der Feder seine Lage beibehält. und dann zusammen mit dem antriebsstück nach unten mitgenommen wird, wobei der Stauchprozess durch weitere Zusammen zie hung der Schlitten erfolgt.
Das Antriebsstück ist an eine beliebige Antriebsvorrichtung angeschlossen, durch welche es auf und niederbewegt wird. Diese kann in einfachster weise die Gestalt eines an oder Fußhebels haben oder zweckmäßig auch in einem Kurbelantrieb bestehen, welcher eine Kurbelscheibe mit einem Kurbelzapfen umfaßt, an den eine Pleuelstange angelenkt ist, die an einem in dem Antriebsst@ck gelagerten Kreuzkopfzapfen angreift.
Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Schwei#vorrichtung beschrieben.
In der dazugehörigen zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung mit einem oberhalb der Totpunktlage befindlichen Kniegelenk, bei welcher sich die Schwei#gutstücke in der Erweichungslage befinden und der Antrieb durch einen Hand- oder Fußhebel erfolgt, Fig. 2 eine entsprechend schematische Darstellung bei welcher sich das Kniegelenk in seiner untersten, die Schwei#-gutstücke zusammenstauchenden Lage befindet, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit Eurbelantrieb und Fig. 4 eine der Figo 2 entsprechende Ansicht mit Kurbelantrieb, Der Schweißspiegel 1 (Fig.1) besteht aus einer rechteckförmigen Platte, welche auf ihren Seitenflächen glatt gehalten und verzugsweise mit einem Antikunststoffhaftmittel überzogen ist, welcher das anhaften von erweichtem oder flüssigem Kunststoff der Schweißgutstücke verhindern soll.
Der Schweißspiegel 1 ist federnd mit einem Gelenkstück 2 eines Kniegelenkes 3 verbunden, das durch zwei Gelenkarme 4 gebildet wird, die mit ihren inneren anoden dadurch Einzelgelenke an das Gelenkstück 2, mit ihren äußeren nkiden durch Gelenke 5 an Vorsprüngen 6 von Schlitten 7 angeschlossen sind. Die Schlitten 7 sind mittels Stangen 7' in Gehäusebohrungen 7" geführt. Auf oen beiden Schlitten 7 sind die miteinander zu verschweißenden @chwei#gutstücke 9 durch je eine Spannvorrichtung 9' befestigt.
Unterhalb des Gelenkstückes 2 befindet sich ein Antriebsstück 11, das durch eine Antriebskraft 8 auf und niederbewegbar und durch Gehäuseteile 17,18 geführt ist und dabei das Kniegelenk 3 um die Totpunktlage 3' bewegt. Dabei werden die beiden Schlitt@n 7 gegenläufig aufeinander zu und voneinander ab bewegt0 Bei der in der Fig. 1 dargestellten Totpunktlage 3 haben die Stirnflachen der beiden Schwei#gutstücke 9 den größten Abstand voneinander, bei elchem sie frei von den Seitenflächen des Schweißspiegels liegen und der Schwei#spiegel ohne Berührung mit den 3tirnflächen zwischen sie und aus ihnen heraus bewegt werden kann.
In der in Fig. 1 darges-tellten, nach oben geknickten Lage des Kniegelenkes 3 sind die Schweißgutstücke 9 an die Seitenflächen des Schwei#spiegels 1 angedrückt, so daß die Stirnpartien der Schwei#gutstücke 9 erwärmt und aufgeweicht werden. Wird das Kniegelenk 3 in Richtung auf die Totpunktlage 3' nach unten in die Stellung der Fig. 2 bewegt, so werden die Schweißgutstücke 9 von dem Schwei#spiegel 1 unter gleichzeitiger Sntspannung der Foder 10 gelüftet. Bei Überschreitung der otpunktlage 3' wird der Schwei#spiegel zwischen den Schwei#gutstücken nach unten herausgezogen und gleichzeitig werden die beiden Schlitten wieder zusammengezogen, was zur Folge hat, daß die Schweißgutstücke mit ihren erweichten und erhitzten Stirnpartien zusammengestaucht werden und dadurch die Schweißverbindung der beiden Schwei#gutstücke 9 zu Stande kommt. Es ist ersichtlich, daf der Abstand x des Gelenkstückes 2 von der in der WigJ 1 dargestellten oberen lüiicklage des Kniegelenkes bis zur Totpunktlage 3' kürzer ist als der abstand x' des Gelenkstückes 2 von seiner in der unteren Stellung (Fig .4) dargestellten Knicklage.
Der Antrieb der Ausführungsformen 1 und 2 erfolg dadurch einen Hand- oder Fußhebel 21, welcher durch einen Zapfen 22 mit dem Antriebsstück 11 verbunden ist und durch einen Lenker 23 an einen festen Gehäuseteil angeschlossen ist. Das Antriebsstück 25,26 11 ist oben und unten mit verstellbaren Schraubenanschlägen versehen, die mit ortsfesten Gegenanschlägen zusammenarbeiten, wodurch der Gesamtausschlag des Antriebsstückes 11 nach oben und unten einstellbar begrenzt wird.
Wird z.B. die untere Stellschraube 25 nach unten zurückgedreht, (Fig. 1) so wird das Maß x/vergrö#ert und dadurch der Anschmelz- bzw.
Erweichungsweg verlängert. Wird die obere Stellschraube 26 nach oben zurückgedreht, so wird das aß x1 vergrößert und damit der Stauchweg vergrö#ert.
Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 unterscheiden sich von denen der Fig. 1 und 2 nu dadurch, daß anstelle eines Hand- oder Fußhebels 21 ein Kurbelantrieb verwendet ist, welcher die Kurbelscheibe 13 mit den Kurbelzapfen 14 und eine diesen mit dem Antriebsglied 11 verbindende Pleuelstange 15 umfaßt.
Der Antrieb erfolgt. durch Drehung der Scheibe 13 über die Achse 19 und ein dieser vorgeschaltetes absetzendes Getriebe, welch letzteres dafür sorgt, daß der Antrieb in der in Fig 3 dargestellten Lage des Kniegelenkes 3 zur Herbeifürung einer ausreichend langen Erwärmung der Stirnpartien der Schweißgutstücke 9 kurzzeitig unterbrochen wird und daß gleiche auch in der in Fig.2 dargestellten Stellung des Kniegelenkes erfolgt, also nach 1800 Umdrehung der Kurbelscheibe 13. Für den Antrieb des antriebsstückes 11 kann jede beliebige andere geeignete Antriebsvorrichtung verwendet werden,welche diesen Voraussetzungen entspricht.
Die Dauer der Erweichungs- und Stauchzeit wird mittels Zeitrelais durch Anhalten des Nurbeltriebes geregelt.

Claims

Patentansprüche 10 Steuerung des elektrisch beheizten Schweißspiegels und der die Schweißgutstücke tragenden Schlitten, einer Kunststoffschwei#-maschine, auf denen die Schweißgutstücke in einem der Stärke des Schweißspiegels entsprechenden Abstand verspannbar sind, sodann von beiden Seiten auf den Schwei#spiegel zur Erwärmung ihrer Stirnflächen an den Schwei#spiegel andrückbar sind, dann die Stirnflächen der Schweißgutstücke von dem Spiegel lüftbar sind und dieser in senkrechter Richtung zwischen den Schweißgutstücken herausziehbar ist und anschließend die Schwei#gutstücke zusammenstauchbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht auf- und niederbewegbare Schweißspiegel (1) an seinem unteren sunde mit dem Gelenkstück (2) eines liniegelenkes (3) verbunden ist und dessen Gelenkarme (4) mit ihren Enden (5) and die äu#eihren Enden (6) der Schlitten (7) angeschlossen sind, derart, daß bei der Auf- und Niederbewegung des Schweißspiegels eine Bewegung der Gelenkarme des Kniegelenkes (3) um ihre Totpunktlage (3t) und eine gegenläufige Bewegung der Schlitten (7) zur Folge hat, wobei alle erforderlichen gegenseitigen Bewegungen des Schweißspiegels gegenüber den Schweißgutstücken sich selbsttätig aus der Auf- und Niederbewegung des Schweißspiegels ergeben
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# das Gelenkstück (2) des Kniegelenkes (3) in der senkrechten ittelebene der Vorrichtung getrennt und auf das Gelenkstück wirkt über ein Antriebsstück eine senkrecht gerichtete antriebskraft (8) ein, derart, daß in der Totpunktlage oder Strecklage des iLniegelenkes (3) die einander zugekehrten sonden der Schweißgutstücke -ihren größten Abstand voneinander haben, bei welchem die freie Bewegung des Schweißspiegels zwischen den Schweißgutstücken ohne Berührung mit den erhitzten und erweichten Endflächen der Schweißgutstücke möglich ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, da# ein Anschlag (12) die Bewegung des Schwei#spiegels (1) kurz rvor der Annäherung der Schwei#gutteile (9) an den Schwei#spiegel (1) begrenzt,
4. Vorrichtung nach einemder Ansprüch@ 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da uach Anhalten des Schwei#spiegels (1) durch den anschlag (12) die Kraft (8) das Kniegelenk (3) weiter von seiner Totpuntla-ge (5t) entfernt und zur Erwärmung und Erweichung der Stirnflächen der Schwei#gutteile (9) diese weiter aufeinanderziehbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da# zwischen dem Antriebsstück (11) und dem Schweißcpiegel (1) eine Feder (10) eingeschaltet ist, die beim Anhalten des Schwei#spiegels (1) durch den Anschlag (12) diesen bei weiterer Einwirkung der Antriebskraft (8) mit Spannung an dem Anschlagstück (12) hält und bei der anschließenden Abwärtsbewegung des Antriebsst@ckes (11) dis Kniegelenk (3) über seine Totpunktlage hinweg unter Entspannung der Feder bei gleichzeitiger iiLüftungder Schwei#gutstücke von dem Schwei#spiegel abwärtsbewegt urird, während nach durchgeführter Entspannung der Feder, wobei der Schweispiegel bis zur Entspannung der Feder seine Lage beibehält und dann zusammen mit dem Antriebsstück seinen Weg nach unten fortsetzt und der Stauchprozess durch weiteres Zusammenziehen der Schlitten durchgeführt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da# das Antriebsstück (11) mit einem Kurbelstangentrieb verbunden ist, welcher aus einer Kurbelscheibe (13) mit einem Kurbelzapfen (14) besteht, an den eine Pleuelstange (15) angelenkt ist, die an einem Kreuzkopfzapfen (16) angreift, der in dem in einer senkrechten Führung gehaltenen @ntriebsstrick (11) gelagert ist0
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch-ekennzeichnet, daß an dem Antriebsstück ('11) oben und unten verstellbare Schraubenanschlage (25,26) angebracht sind, durch welche der Abstand x der oben stehenden Gelenkarme (4) von der Strecklage (3'j und der Abstand x1 der unten s-tehenuen Gelenkarme (4) von der Totpunktlage (3') regelbar ist und damit die Länge der Erweichung der vorderen Partien der Schwei#gutstücke und die Stärke der Zusammenstauchung der Schwei#gutstücke regelbar ist0 L e e r s e i t e