DE1779405C - Vorrichtung zum Verschweißen der Seg mente von entlang einer Führungsbahn kon tinuierhch bewegten, vergrößerte vordere und hintere Abschnitte aufweisenden ther moplastischen Filmkassetten im Ultraschall schweißverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen der Segmente von entlang einer Führungsbahn kontinuierlich bewegten, vergrößerte vordere und hintere Abschnitte aufweisenden thermoplastischen Filmkassetten im Ultraschallschweißverfahren, mit einem im wesentlichen zylindrischen Amboß, der um eine quer zur Kassettenförderrichtung verlaufende waagerechte Achse drehbar ist, und einer stationär angeordneten Ultraschallsonotrode.

Bei einer (aus der deutschen Patentschrift 834 899) bekannten, zum Verschweißen von bogen- oder bahnförmigen Kunststoffen bestimmten Ultraschallschweißvorrichtung bildet ein ringförmiger Wulst des rollenförmigen, drehbaren Ambosses zusammen mit dem dem Amboß zugekehrten Ende der Sonotrode einen engen Spalt, durch den die Kunststnffbogen hindurchgezogen werden. Zum Ultraschallschweißen von Werkstücken mit sich veränderndem Querschnitt wurden dagegen Einrichtungen verwendet (franzö*:!- sche Patentschrift 1 396 665), bei denen das Werkstück während dem Verschweißen stillsteht. Derart^:5e Einrichtungen erfordern aber einen absatzweisen Betrieb. Das Einbringen der Werkstücke in die Arbeitsstellung und das Herausführen derselben aus dieser bedingen Totzeiten mindestens insofern, als entsprechende Fördereinrichtungen jeweils abgestoppt und dann erneut beschleunigt werden müssen. Außerdem muß die Sonotrode wechselweise zwischen einer Betriebsstellung und einer Außerbetriebsstellung verfahren werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ultraschallschweißvorrichtung für thermoplastische Filmkassetten zu schaffen, die es erlaubt, Filmkassettensegmente kontinuierlich, d. h. ohne Unterbrechung der Förderbewegung, miteinander zu verschweißen.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der zylindrischen Mantelfläche des während des Schweißvorganges rotierenden Ambosses zwei nacheinander mit den vergrößerten Kassettenabschnitten in Eingriff kommende Ausnehmungen ausgebildet sind, die derart gestaltet und bemessen sind, daß sie die vergrößerten Kassettenabschnitte bis zum Flächenkontakt nit der Sonotrode anheben und gleichzeitig die Kasseae in Förderrichtung weitertransportieren. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werden die Filmkassettensegmente mittels des Ambosses mit der Sonotrode in Flächenkontakt gebracht, während sie an der Sonotrode vorbeilaufen. Dadurch wird es möglich, die Segmente bei hohen, kontinuierlichen Fördergeschwindigkeiten zu verschweißen. Gegenüber einer Vorrichtung mit während des Verschweißens stationärem Werkstück wird ein wesentlich höherer Ausstoß erzielt.

Der Amboß ist vorzugsweise zwangsangetrieben und sorgt damit selbst für einen sicheren Transport der Filmkassetten während des Verschweißens.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine im wesentlichen parallel zur Führungsbahn angeordnete, einstellbare Druckschiene vorgesehen, die sich in Förderrichtung der Kassetten erstreckt und gegen die Oberseite der Kassetten anlegbar ist, um die zusammengehörigen Segmente während des Vorbeitransports an der Sonotrode zusammengedrückt zu halten. Damit die Segmente der einzelnen Kassetten sowohl unmittelbar vor als auch während des Verschweißens und eine gewisse Zeit danach zusammengepreßt gehalten werden, ist vorteilhafterweise die Sonotrode mit einem langgestreckten Schlitz versehen, der in Förderrichtung der Kassette durch den der Kassette zugekehrten Abschnitt der Sonotrode hindurchreicht, und ist die einstellbare Druckschiene durch diesen Schlitz hindurchgeführt. Ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau wird dabei erhalten, wenn die Sonotrode im wesentlichen umgekehrt U-förmig ausgebildet ist und die Enden der U-Schenkelteile die Schweißkentaktflächen für die Kassetten bilden.

Um die Kassetten dem Amboß und der Sonotrode derketten 22 erstreckt, die zu beiden Seiten der Kasim richtigen Takt zuzuführen, ist vorzugsweise eine sette verlaufen. Der Spalt zwischen der Auflagesynchron mit dem drehbaren Amboß angetriebene platte 2 und der Druckschiene 14 ist etwas größer als Fördereinrichtung vorhanden, die Schubelemente be- die Höhe der aufeinandergelegten Segmente sitzt, die gegen die Hinterkante der Kassetten anleg- 5 23,24.

bar sind und auf die Kassetten Vorschubkräfte aus- Wenn die Vorderkante der Kassette 3 den Am-

iiben. boß 5 erreicht, wird der vordere Abschnitt des unte-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Aus- ren Segments 24, der zur Aufnahme der Filmspule erführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnun- weitert ist und halbzylindrische Gestalt hat, von einer gen zeigt io komplementären Ausnehmung 26 gefaßt, die in dem

Fig. 1 einen Aufriß einer Ultraschallschweißvor- mittleren Rollenteil 8 des Ambosses 5 ausgebildet ist. richtung nach der Erfindung im Schnitt und Der Rollenteil8 hat eine Breite, die der Breite der

Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Kassette3 im wesentlichen entspricht oder genngfü-Fig. 1. gig größer als diese ist, so daß die Kassette zwischen

DieinFig. 1 veranschauüchteUltraschaUschweiß- 15 den Flanschscheiben 9 frei hindurchlaufen kann, vorrichtung I weist eine im wesentlichen flache, als Eine Drehung des Ambosses 5 in der Bewegungsnch-Führung dienende, waagerechte Auflageplatte 2 auf, tung der Kassette hat zur Folge, daß der vordere Teil entlang deren eine aus Kunststoff gefertigte Filmkas- der der Sonotrode 4 zugewandten Oberseite des obesette 3 transportiert weiden kann. Eine Ultraschallso- ren Segments 23 mit den S mflächen 20, 21 in Be notrode 4 ist Γη Abstand oberhalb der Auflageplatte 2 ao running kommt. Dies bewirKt, daß in den mit dci, im wesentlichen aufrecht stehend, federnd nachgiebig Stirnflächen 20, 21 in Kontakt befindlichen Berei montiert. Die Sonotrode 4 ist an eine nicht veran- chen der Kassette eine Aufheizung durch im Inneren schaulichte Stromquelle angeschlossen. Ein mit der betreffenden Werkstoffbereiche erzeugte Warme einem Hartauftrag versehener, trommeiförmiger Am- erfolgt und daß die Segmente 23, 24 in diesen BereiboßS sitzt auf einer Welle 6. Er kann mittels eines as chen miteinander verbunden oder verschmolzen wer Zahnrades 7 gedreht werden, das am Ende der den.

Welle 6 angebracht ist. Das Zahnrad 7 kann von Wenn die Kassette 3 ihre Bewegung fortsetzt, wird

einem beliebigen, zweckentsprechenden Antrieb aus der vordere Teil zwischen der Druckschiene 14 und angetrieben werden. einer dazu parallel und in Abstand angeordneten

Der Amboß 5 weist einen mittleren Rollenteil 8 30 Auflageplatte 28 zusammengedrück'., so daß die Vei auf, der zwischen zwei Flanschscheiben 9 sitzt, die bindung aufrechterhalten wird, bis die Kassette abgeüber Stellschrauben 10 mit der Welle 6 verbunden '<ühlt ist. Dies stellt sicher, daß zwischen den Seg sind. Die Welle 6 ist in Traglageni 11 gelagert, die in menten 23 und 24 eine einwandfreie Verbindung hergegenseitigem Abstand von Seitcmrahmen 12 und 13 gestellt wird.

der Vorrichtung 1 gehalten werden. 35 ^Bei weiterer Vorbewegung der Kassette 3 und Dre

Eine einstellbar angeordnete Druckschiene 14 ver- hung des Ambosses 5 kommt der vergrößerte hintere läuft oberhalb und in Abstand von der Auflage- Abschnitt des unteren Segments 24 der Kassette mit platte 2; sie ist parallel zu dieser angeordnet. Die einer zweiten Ausnehmung 27 des Rollenteils8 in Druckschiene 14 ist mit den Seitenrahmen 12, 13 Eingriff. Wenn die Ausnehmung 27 in Richtung auf über Stangen 15 verbunden, die durch öffnungen 16 40 die Oberseite des Ambosses 5 gedreht wird, wird der nahe den Enden der Druckschiene 14 hindurchrei- der Sonotrode 4 gegenüberliegende hintere Teil des chen. Die Druckschiene 14 kann mit Bezug auf die oberen Segments 23 mit den Stirnflachen 20, 21 der Stangen 15 durch Einstellen von einander paarweise Sonotrode in Berührung gebracht. Dadurch erfolgt gegenüberliegenden Stellschrauben 17, 18 in lotrech- eine Verschweißung zwischen den Segmenten 23, 24 ter Richtung verschoben werden. Die Stellschrauben 45 ^im hinteren Bereich der Kassette. 17, 18 verlaufen in lotrechter Richtung durch die Der Raum zwischen der Druckschiene 14 und der

Druckschiene hindurch und legen sich gegen die Auflageplatte 28 ist kleiner als der Raum zwischen Stangen 15 an. Die Stangen 15 befinden sich zu bei- der Druckichiene und der Auflageplatte 2. Diesei den Seiten der Sonotrode 4 in Förderrichtung vor Unterschied der Spaltabmessung ist vorgesehen, weil und nach dem Amboß 5, wobei die Druckschiene 14 50 die Kassette in Förderrichtung vor dem Amboß 5 frei durch einen Schlitz 19 der Sonotrode 4 hindurch- in Richtung auf die Sonotrode 4 transports ft werden reicht. Auf Grund des Schlitzes 19 hat die Sonotrode kann, während die Kassette 3 in Förderrichtung nach eine horn- oder umgekehrt U-förmige Gestalt, wobei dem Amboß einer Druckkraft ausgesetzt werden Stirnflächen 20 und 21 der Sonotrode zu beiden Sei- muß, um die Verbindung zwischen den Segmenten ten der Druckschiene 14 liegen. Eine endlose Förder- 55 23, 24 zu unterstützen. Vorzugsweise ist der Spalt kette 22, die in Richtung des Pfeüs A antreibbar ist, zwischen .!er Druckschiene 14 und der Auflageplatte kann zu beiden Seiten der Sonotrode 4 angeordnet 28 ungefähr gleich der gewünschten dicken Abmessein. Die Förderkette 22 bewegt sich parallel zu der sung der fertigen, verschweißten Kassette. Unterseite der Druckschiene 14 in dem Spalt zwi- Die Lineargeschwindigkeit der Förderketten 22 ist

sehen dieser und der Auflageplatte 2. 60 mit der Winkelgeschwindigkeit des Ambosses 5 der-

Wenn die Vorrichtung arbeitet, wird eine Kas- art synchronisiert, daß die Kassette 3 während des sette 3, die eine Filmrolle enthält und aus zwei über- Durchlaufens der Schweißvorrichtung ständig 2ine einandergelegten. zusammenpassenden Segmenten gleichförmige Bewegung erfährt. Um einen passenden 23, 24 besteht, in den Spalt zwischen der Auflage- Schweißkontakt zwischen den Stirnflächen 20, 21 der platte 2 und der Druckschiene 14 eingeführt. Eine 65 Sonotrode 4 und der Oberseite des Segments Förderbewegung kann der Kassette 3 mittels eines sicherzustellen, kann die Sonotrode 4 nachgiebig Schubelementes 25 vermittelt werden, das sich quer montiert sein, so daß sie einen gewissen Druck auf zur Förderrichtung der Kassette zwischen den For- die unter ihr durchlaufende Kassette ausübt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen der Segmente von entlang einer Führungsbahn kontinu- s ierlich bewegten, vergrößerte vordere und hintere Abschnitte aufweisenden thermoplastischen Filmkassetten im Ultraschallschweißverfahren, mit einem im wesentlichen zylindrischen Amboß, der um eine quer zur Kassettenförderrichtung verlaufende waagerechte Achse drehbar ist, und einer stationär angeordneten Ultraschallsonotrode, d adurchgekennzeichnet, daß in der zylindrischen Mantelfläche des während des Schweißvorganges rotierenden Ambosses (5) zwei nach- einander mit den vergrößerten Kassettenabschnitten in Eing-^:ff kommende Ausnehmungen (26, 27) ausgebildet sind, die derart gestaltet und bemessen sind, daß sie die vergrößerten Kassettenabschnitte bis zum Flächenkontakt mit der Sono- ao trode (4) anheben und gleichzeitig die Kassette (3) in Förderrichtung weitertransportieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (5) zwangsangetrieben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen parallel zur Führungsl'ihn (2, 28) angeordnete, einstellbare Druckschiene (14), die ^cich in Förderrichtung der Kassetten (3) erstreckt und gegen die Oberseite der Kassetten aniegb? ist, um die zusammengehörigen Segmente (23, 24) während des Vorbeitransports an der Sonotrode (4) zusammengedrückt zu halten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (4) mit einem langgestreckten Schlitz (19) versehen ist, der in Förderrichtung der Kassette (3) durch den der Kassette zugekehrten Abschnitt der Sonotrode hindurchreicht, und daß die einstellbare Druckschiene (14) durch diesen Schlitz hindurchgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (4) im wesentlichen umgekehrt U-förmig ausgebildet ist und die Enden der U-Schenkelteile die Schweißkontaktflächen für die Kassetten (3) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine synchron mit dem drehbaren Amboß (5) angetriebene Fordereinrichtung (22, 25), die Schubelemente (25) besiizt, die gegen die Hinterkante der Kassetten (3) anlegbar sind und auf die Kassetten Vorschubkräfte ausüben.

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