-
Vorrichtung zum thermischen Schrumpfen oder Verschweißen einer Kunststoff-Folie.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Schrumpfen
oder Verschweißen von Nähten einer Kunststoff-Folie unter Verwendung von vorzugsweise
mittels Halogen-Quarzlampen aufgebrachter Wärmestrahlung.
-
Es ist bekannt, daß thermoplastische Kunststoffe einem Schrumpfungsprozeß
unterliegen, sobald sie einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt werden. Diese Tatsache
wird insbesondere in der Verpackungsindustrie ausgenutzt, um die zu verpackenden
Güter, wie Lebenbmittel, Gefügel, Obst o.dgl., mit einer luftdicht abschließenden
Folie zu überziehen, die anschließend schrumpft, so daß sie an den verpackten Gegenständen
fest anliegt, wodurch eine hermetisch abschließende raumsparende Verpackung erreicht
wird. Da Kunststoff-Folie
überdies gute Eigenschaften bezüglich
seiner elektrischen Isolierfähigkeit aufweist, ist man dazu übergegangen, sowohl
elektrische Anschlußdrähte und Kabel als auch einzelne elektrische Bauelementç,
wie z.B. Kondensatoren mit einer selbstklebenden Kunststoff-Folie zu überziehen
und diese anschließend durch Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen zu bringen. Die so behandelten
Elemente sind durch ihre neue Oberfläche, die in geeigneter Weise mit Kenndaten
und Firmenbezeichnungen bedruckt sein kann, gegen mechanische und elektrische äußere
Einwirkungen geschützt und darüber hinaus feuchtigkeitsisoliert.
-
Das Schrumpfen der Kunststoff-Folie wurde bisher mittels Warmluftgebläsen
durchgerührt, welche einen Strom erhitzter Luft an den zuvor lose mit Kunststoff-Folie
umwickelten zu schützenden Teilen entlang blasen. Der Einsatz von Warmluftgebläsen
zu dem beschriebenen Zweck hat sich in mancherlei Hinsicht als nachteilig erwiesen.
So ist die Geräuschentwicklung der Gebläse und damit die Belästigung der sich in
der Nähe einer solchen Vorrichtung aufhaltenden Menschen groß, und die Gebläse lassen
aloh aufgrund ihres großen Raumbedarfes nur dort anbringen, wo durch sie keine Behinderung
stattfindet, m, a. W. meistens in größerer Entfernung von dem zu behandelnden Objekt.
Hinzu kommt, daß aufgrund der breiten Streuung des Warmluftstrahles, insbesondere
bei der Behandlung kleiner zu schrumpfenden Folienteile ein beträchtlicher Teil
der Warmluft ungenutzt vorbeistreicht. Daraus geht hervor, daß bei dem beschriebenen
Verwendungszweck Warmluftgebläse nur mit geringem Wirkungsgrad verwendbar sind und
bei einer hohen Stromaufnahme eine vergleichsweise geringe Wärmemenge auf die Folie
übertragen.
-
Weiterhin ist es bekannt, Wärme auf WerkstUcke mit Hilfe von Wärmestrahlern
aufzubringen. So kann z. B. das Löten oder
Schweißen von Metallen
und sogar das Löten von Keramik mittels Halogen-Quarzlampen erfolgen, indem ein
an der Licht- oder Wärmequelle angebrachter Hohlspiegel die Strahlung bündelt und
konzentriert auf das Werkstück lenkt. Es sind auch bereits Versuche unternommen
worden, die von derartigen Wärmestrahlern aufgebrachte Leistung dazu zu benutzen,
thermoplastische Kunststoffe zu erwärmen und auf diese Weise einen Schweiß- oder
Schrumpfprozeß herbeizuführen. Das Verfahren scheitert jedoch zumeist daran, daß
es notwendig ist, eine der vorgesehenen Schweißnaht entsprechende Brennzone herzustellen,
wobei u.U. aufwendige Reflektoren verwendet werden müßten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schrumpfen oder
Verschweißen von Nähten einer Kunststoff-Folie zu schaffen, die mit einer einfachen
Wärmestrahlungsquelle auskommt und die sich insbesondere für die Bearbeitung von
Massenartikeln eignet, ohne daß ein größerer technischer Aufwand getrieben werden
müßte. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine die Folie entlang
niner Transportbahn bewegende Fördervorrichtung und wenigsteno etn eine linienförmige
Brennzone erzeugender Wärmestrahler vorgesehen ist, wobei der Wärmestrahler derart
angebracht ist, daß sich von der zu behandelnden Naht Jeweils nur eine punktförmige
Stelle im Bereich der linienförmigen Brennzone befindet.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird also in Verbindung mit einer
Fördervorrichtung benutzt und kann somit ohne Schwierigkeiten in den Fertigungsprozeß
von Bauteilen einbezogen werden. Von den zu behandelnden Nähten wird jeweils eine
punktförmige Stelle bestrahlte so daß eine länger andauernde Bestrahlung, die zur
Zerstörung der Folie führen könnte, vermieden wird. Durch die Verwendung einer Strahlungsquelle
mit
linienförmiger Brennzone wird erreicht, daß eine genaue Zentrierung
der zu bearbeitenden Folie, wie sie bei Verwendung eines punktförmigen Strahlers
erfolgen müßte, nicht notwendig ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß zum Schrumpfen der aus einer Kunststoff-Folie bestehenden Umhüllung zylinderförmiger
Körper, wie z.B. Kondensatoren oder Monozellen, an den Rändern eine die Körper während
des Transportes drehende Vorrichtung vorgesehen ist, und daß die Wärmestrahler derart
ausgerichtet sind, daß die linienförmige Brennzone die Stirnseiten der Körper tangiert.
-
Bei derartigen zylinderförmigen Körpern, wie sie insbesondere in der
Elektrotechnik Verwendung finden, sind die Stirnseiten zumeist anderweitig geschUtzt,
so daß lediglich die Mantelflächen der Zylinder mit Folie umwickelt werden müssen.
Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, daß die Übergänge von den Mantelflächen
zu den Stirnseiten abgedichtet sind, so daß der Schrumpfungsprozeß vornehmlich auf
die Kanten beschränkt ist. Die zylinderförmigen Körper werden während des Transportes
um ihre L1Sngsaohse gedreht, so daß sich die Kanten längs der linienförmigen Brennzone,
die den in horizontaler Richtung transportierten Zylinder z.B. an seiner Oberseite
oder an seiner Unterseite tangieren kann, abgewälzt, so daß bei gleichmäßiger Transportgeschwindigkeit
eine ebenfalls gleichmäßige Schrumpfung erzielt wird. Zweckmäßig werden die zylinderförmigen
Körper so umwickelt, daß die Folie über die Stirnseiten hinaus geringfügig über-roiteht,
so daß sich der überstehende Teil durch die Wärmebehandlung und die damit verbundene
Schrumpfung fest an die Stirnseiten anlegt.
-
Die die Körper drehende Vorrichtung kann zweckmäßig aus einer ortsfest
angebrachten Reibfläche beatehen, auf der die zylinderförmigen
Körper
während des Transportes abrollen. Damit wird erreicht, daß sich die Körper an der
linienförmigen Brennzone abwälzen, so daß Jeweils ein Punkt der Brennzone einen
zugehörigen Punkt auf dem Umfang des zylinderförmigen Körpers entspricht.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines AusfUhrungsbei spieles
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie
III-III der Fig. 2.
-
Die im folgenden beschriebene Vorrichtung dient dazu, zylinderförmige
Kondensatoren, die zuvor mit einer über den Zylinderumfang verteilten seitlich tiberstehenden
selbstklebenden Folie Xumwickelt wurden, zu behandeln. Die Fördeervorrich tung besteht
aus zwei synchron umlaufenden Förderktten 1, die mit Paaren von einander gegenUberstehenden
Halterungen 2 versehen sind. Die Halterungen 2 sind nach außenhin geschlitzt, und
in sie weruen von einer nicht gezeichneten Beschickungsvorrichtung die Kondensatoren
3 mit ihren aus den Stirnseiten herausragenden Anschlußdrähten 4 eingelegt. Die
Fördervorrichtung ist mit zwei Zahnradpaaren 5, 6 versehen, von denen eines 6 mit
einem Antrieb 7 gekuppelt ist. Infolge der durch den Antrieb 7 über die Antriebs
zahnräder 6 bewirkten Bewegung der Förderketten 1 werden die tondensatoren 3 in
Richtung der eingezeichneten Pfeile transportiert. Während des Transportes gelangen
sie mit ihrer Unterseite auf eine am Rahmen 9 montierte Reibfläohe 15 auf der sie
durch die Halterungen 2
angetrieben, abrollen.
-
Seitlich von der Fördervorrichtung sind Halogen-Quarzlampen 10 angebracht,
die als Wärmestrahler dienen und einen mit den gestrichelten Linien angedeuteten
Strahlenverlauf aufweisen. Die Wärmestrahler 10 erzeugen entlang der strichpunktiert
angedeuteten Linie 11 eine linienförmige Brennzone, welche so angeordnet ist, daß
sie die Stirnseiten der Kondensatoren 3 gerade noch berührt. An diesen Brennzonen
werden also die Kanten der Kondensabren abgewälzt und die Brennzone muß aus diesem
Grunde mindestens die Länge des Kondensatorumfanges haben.
-
In diesem Zusammenhang muß darauf hingewiesen werden, daß die gesamte
Vorrichtung hier nur zum besseren Verständnis schematisch dargestellt ist und daß
die Zeichnungen nicht maßstäblich sind. Die Wärmestrahler 10 sind so angebracht,
daß ihre Strahlen « die Kanten der Kondensatoren bzw. die Kunststoff-Folie/unter
einem schrägen Winkel von z.B. 45 ° trifft. Bei der beschriebenen Vorrichtung ergibt
sich der Vorteil, daß die Kondensatoren 3 während der Bearbeitung der Folie von
einer kontinuierlich umlaufenden Fördervorrichtung bewegt werden, so daß kein intermittierender
Betrieb der Fördervorrichtung notwendig ist. Es hat sich gezeigt, daß die Fördergeschwindigkeit
bei dieser Bearbeitungsform in weiten Grenzen variiert werden kann, ohne daß die
Gefahr der Zerstörung der Folie durch Verbrennen oder einer unzureichenden Schrumpfung
bestehen würde. Es ist somit möglich, die gesamte Vorrichtung im Rahmen eines umfangreichen
Herstellungsprozesses einzusetzen, wobei ihre Fördergeschwindigkeit gegebenenfalls
an die Taktgeschwindigkeit vorgeschalteter Bearbe i tungsstufen angepaßt werden
kann.
-
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Verwendung bei der Schrumpfung
von Kondensatorumhüllungen beschränkt, es können vielmehr auch Körper von andersartiger
Formgebung entlang der linienförmigen Brennzone eines Wärmestrahlers abgewickelt
werden, und es ist auch denkbar, in einer Ebene liegende Schrumpf- oder Schweißnähte
zu erzeugen, indem die Folie unter einem Winkel zur linienfbrmigen Brennzone transportiert
wird, so daß Jedem Punkt der herzustellenden Naht ein Punkt der Brennzone entspricht.