DE1807379B1

DE1807379B1 - Vorrichtung zum Herstellen einer ueberdeckten Schweissnaht an thermoplastischen Kunststoffteilen

Info

Publication number: DE1807379B1
Application number: DE19681807379
Authority: DE
Inventors: Herbert Thul
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1968-11-07
Filing date: 1968-11-07
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR2022746A1; GB1230267A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Her- Druckrollen gleichzeitig sowohl als Transport- als stellen einer mittels eines thermoplastischen Bandes auch als Andruckrolle für das Band arbeiten zu lasüberdeckten Schweißnaht an thermoplastischen sen. Da die Andruckrolle für das Band zur Erzielung Kunststoffteilen, deren miteinander zu verschwel- der Nahtsiegelung mit einer Prägung, beispielsweise ßende Oberfiächenschichten durch ein zwischen 5 einer Kordelprägung versehen sein muß, ergibt sich diesen angeordnetes Heizelement auf Schweißtempe- zwischen dem Band und der Andrückrolle ein verratur erhitzt und mittels eines dem Heizelement nach- gleichsweise hoher Reibwert. Dadurch wird sichergeordneten angetriebenen Druckrollenpaars zusam- gestellt, daß das Band bei entsprechend großem mengepreßt werden. Umschlingungswinkel praktisch zugspannungsfrei zur

Zum Verschweißen von Werkstücken aus thermo- ίο Schweißstelle kommt und gleichzeitig die Gefahr des plastischen Kunststoffen, beispielsweise von Folien Bandreißens in weitestgehendem Maße ausgeschaltet oder Planen, ist es bekannt, die miteinander zu ver- ist. Der dicht vor der Schweißstelle liegende Bereich schweißenden Randzonen mittels eines zwischen des Bandes, der auf Grund der Plastifizierung eine diesen angeordneten Heizelements auf Schweißtem- gegenüber dem kalten Band wesentlich geringere peratur zu erhitzen und zwischen zwei dem Heiz- 15 Zugfestigkeit aufweist, bleibt bei der erfindungselement nachgeordneten Druckrollen hindurchzufüh- gemäßen Vorrichtung unbelastet. Die Funktionsren. Die plastifizierten Randzonen der Kunststoff- sicherheit der Vorrichtung ist wesentlich erhöht, und teile werden von den rotierenden Rollen aufeinander- es ergibt sich durch die Anordnung des zweiten Heizgepreßt und verschweißen miteinander. elements sowohl eine gegenüber dem seitherigen

Bei solchen Arbeiten ist es vor allem zur Erzielung 20 Vorgehen wesentlich bessere Wärmeausnutzung als eines schönen Aussehens der gebildeten Naht viel- auch eine bessere Prägung des Bandes und der anfach erforderlich, die Naht mit einem Zier- oder grenzenden Bereiche der Planenteile. Beim seitheri-Deckband zu überdecken. Insbesondere bei der Her- gen nachträglichen Aufschweißen des Bandes mußte stellung und der Reparatur von Lastwagenplanen man das Heizelement zwischen dem Band und den muß auf Grund zollamtlicher Bestimmungen die Ver- 25 schon miteinander verbundenen Planenteilen anordbindungsnaht zwischen zwei Planenteilen mit einem nen. Dabei wurde die untenliegende Plane oft nur als Zollband zu kennzeichnenden Abdeckband über- unzureichend erwärmt und infolge des geringen deckt werden. Das Zollband muß hierbei während Plastifizierungsgrades eine nur ungenügende Nahtseiner Aufschweißung mit einer in die Planenteile siegelung erreicht. Bei der erfindungsgemäßen Anübergreifenden Siegelung versehen werden, die ein 30 Ordnung wird der beim Verschweißen der beiden unbefugtes nachträgliches Lösen und Wiederher- Planenteile erreichte Plastifizierungszustand beider stellen der Verbindungsnaht sichtbar werden läßt. Planenteile gleichzeitig zum Siegeln der Naht aus-

Zu diesem Zweck muß bislang das Zollband nach genutzt, d.h., die Druckrolle dringt mit ihrer Prägung der Herstellung der eigentlichen Verbindungsnaht in die plastifizierten Planenteile, wodurch die Herzwischen beiden Planenteilen in einem gesonderten 35 stellung einer einwandfreien Nahtsiegelung gewähr-Arbeitsgang aufgeschweißt werden. Diese Art der leistet ist.

Herstellung ist zeitaufwendig und erfordert prak- Eine in konstruktiver Hinsicht günstige Lösung

tisch zwei Schweißvorrichtungen, von denen eine die für die Anordnung der beiden Heizelemente ergibt Verbindungsnaht der Planenteile herstellt und die sich dann, wenn nach einem weiteren Vorschlag der andere das Band aufschweißt. 40 Erfindung beide Heizelemente an einem gemeinsamen

Man kennt allerdings Hochfrequenzschweißen!- Träger angeordnet werden.

richtungen, die das Zollband gleichzeitig mit dem In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

Herstellen der Verbindungsnaht aufschweißen. erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt Schweißvorrichtungen dieser Art erfordern zwar nur F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der Voreinen Arbeitsgang, sind jedoch mit den dieser 45 richtung,

Schweißmaschinengattung eigenen Nachteilen der F i g. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung,

taktweisen Arbeitsweise behaftet, die ihre Verwen- F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,

dung im vorliegenden Zusammenhang unwirtschaft- Fi g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2.

lieh machen. Die beiden aus thermoplastischem Kunststoff be-

Die Erfindung will eine Vorrichtung zum Herstel- 50 stehenden Planenteile sind mit 1 und 2 bezeichnet, len einer mittels eines Bandes überdeckten Schweiß- Sie sollen an ihren Randzonen 3, 4 miteinander vernäht schaffen, die eine kontinuierliche Arbeitsweise schweißt werden. Die dabei gebildete Schweißnaht gewährleistet, gleichwohl aber die Verbindungsnaht soll im gleichen Arbeitsgang mit einem als Zollband und auch das Band in einem einzigen Arbeitsgang zu bezeichnenden Band 5 gesiegelt werden,
aufschweißt. Um das zu erreichen, muß das Band 55 Zur Erhitzung der miteinander zu verschweißenden im wesentlichen spannungsfrei und synchron zum Randzonen 3, 4 dient ein zwischen diesen angeord-Vorschub der Planenteile in den Bereich der Schweiß- netes Heizelemente, das in bekannter Weise als stelle gebracht und dabei gleichzeitig mit den Planen- Heißgasdüse ausgebildet sein kann, die über einen teilen auf Schweißtemperatur erhitzt werden. hohlen Schaft 7 an ein Heißluftgebläse 8 angeschlos-

Ernndungsgemäß wird dies unter Einsatz einer mit 60 sen ist.

einem Druckrollenpaar versehenen Schweißvorrich- Der Heißgasdüse 6 sind zwei vorzugsweise feder-

tung dadurch erreicht, daß eine der Druckrollen auf belastete Druckrollen 9, 10 nachgeordnet, die in einem Teil ihres profilierten Umfangs vom Band bekannter Weise angetrieben werden und die miteinumschlungen und zwischen dem Band und dem ihm ander zu verschweißenden Randzonen 3, 4 der benachbarten Planenteil ein zusätzliches Heizelement 65 Planenteile 1,2 fest gegeneinanderpressen.
angeordnet ist. Zum Spreizen und lagerichtigen Zuführen der

Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, eine beiden Planenteile dient eine dem Heizelement 6 vorder die beiden Planenteile aufeinanderpressenden geschaltete Führungseinrichtung 11, deren Träger 12

am nicht dargestellten Gestell der Schweißmaschine befestigt ist und die einen in seiner Querschnittsform U-förmigen Steg 13 aufweist, in den ein ebenfalls U-förmig verlaufender Schlitz 14 zur Aufnahme des unteren Planenteils 1 eingearbeitet ist.

Wie insbesondere aus den F i g. 1 und 4 ersichtlich ist, nimmt das Planenteil 1 die Form eines U mit ungleich langen Schenkeln ein, wobei der lange Schenkel des U auf der unteren Druckrolle 10 aufliegt, während der kurze Schenkel unterhalb der oberen Druckrolle 9 zu liegen kommt. Das mit dem Planenteil 1 zu verschweißende Planenteil 2 ist in einem weiteren, in dem Steg 13 eingearbeiteten Schlitz 15 aufgenommen und liegt somit in aus F i g. 1 und 4 ersichtlicher Art zwischen dem eine U-förmige Lage einnehmenden Planenteil 1.

Damit das Überlappungsmaß der beiden Planenteile variiert werden kann, ist im Schlitz 15 ein mittels einer Klemmschraube 16 befestigtes Anschlagstück 17 vorgesehen, an dessen Seitenkante die seitliche Begrenzungsfläche der Randzone 4 des Planenteils 2 anliegt. Am Steg 13 ist ferner ein aus einem Blech gebogener Spreizkeil 18 befesigt, der dazu dient, zwischen den Druckrollen 9, 10 und dem Steg 13 einen vertikalen Abstand der Randzonen 3, 4 der Planenteile zu gewährleisten.

Zum gleichzeitigen Aufschweißen des die eigentliche Verbindungsnaht überdeckenden Zollbandes 5 ist oberhalb der Randzone 3 des Planenteils 1 ein zusätzliches Heizelement 19 angeordnet. Dieses ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Heißgasdüse ausgebildet, deren hohler Schaft 20 ebenfalls an das Heißluftgebläse 8 angeschlossen ist. Beide Heizelemente 6, 19 sind zusammen mit dem Heißluftgebläse 8 an einem gemeinsamen Träger 21 angeordnet, der auf nicht dargestellte Weise um eine vertikale Achse schwenkbar ist, so daß beim Schweißbeginn beide Heizelemente gleichzeitig in Schweißstellung gebracht werden können.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ist die obere Druckrolle 9 mit einer Kordelprägung 22 versehen. Die Breite der Kordelprägung ist um einen bestimmten Betrag größer als die Breite des Bandes 5, um sicherzustellen, daß die zur Nahtsiegelung dienende Kordelprägung beidseitig des Bandes in die Planenteile 1, 2 eingreift.

Die Druckrolle 9 dient mit ihrer Kordelprägung 22 als Transport- bzw. Zuführrolle für das Band 5, welches die Rolle auf etwa 180° ihres Umfanges umschlingt. Die Druckrolle 9 wirkt dadurch auf ihrem gesamten vom Band umschlungenen Teil gleichzeitig als Transportrolle, so daß das Band praktisch zugspannungsfrei in den Schweißbereich gebracht wird. Zur Erzielung des Umschlingungswinkels des Bandes ist oberhalb der Druckrolle 9 eine Umlenkrolle 23 angeordnet, deren Achse 24 auf nicht dargestellte Weise am Gestell der Maschine befestigt ist.

Durch die vorbeschriebene Anordnung wird der zum Verschweißen der beiden Randzonen 3, 4 der Planenteile erzielte Plastifizierungszustand gleichzeitig zum Siegeln der Naht ausgenutzt. Die mit dem zusätzlichen Heizelement 19 zuzuführende Wärmemenge kann, verglichen mit der seitherigen Herstellungsart, wesentlich geringer gehalten werden, denn sie dient jetzt nur noch zur Erwärmung des Bandes 5. Damit ist die Gefahr einer Überhitzung des Bandes 5 auf Grund nicht richtig verteilter Wärme eliminiert. Da das Band 5 auf Grund der Kordelprägung der Druckrolle 9 und seines großen Umschlingungswinkels, der im übrigen auch eine günstige schweißstellennahe Anordnung des zusätzlichen Heizelements ermöglicht, praktisch zugspannungsfrei der Schweißstelle zugeführt wird, ergibt sich eine Verringerung der insgesamt erforderlichen Schweißzeit. Die Verringerung der Schweißzeit ist dabei aber nicht nur auf die durch das gleichzeitige Ausführen von zwei Arbeitsvorgängen bedingte Zeitersparnis zurückzuführen, sondern wird zusätzlich begünstigt durch die wegen der gezielteren Wärmezufuhr, der besseren Wärmeausbeute infolge der Ausnützung des beim Nahtherstellen erreichten Plastifizierungsgrads der beiden Planenteile zum Siegeln der Naht möglich gewordene größere Bandvorschubgeschwindigkeit. Die Schweißzeit beträgt unter diesen Umständen nur die Hälfte des seither notwendigen Zeitaufwands für Schweißung und Siegelung.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer mittels eines thermoplastischen Bandes überdeckten Schweißnaht an thermoplastischen Kunststoffteilen, deren miteinander zu verschweißende Oberflächenschichten durch ein zwischen diesen angeordnetes Heizelement auf Schweißtemperatur erhitzt und mittels eines dem Heizelement nachgeordneten angetriebenen Druckrollenpaares zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Druckrollen (9,10) auf einem Teil ihres profilierten Umfanges vom Band (5) umschlungen ist und zwischen dem Band (5) und dem ihm benachbarten Kunststoffteil (3) ein zusätzliches Heizelement (19) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Heizelemente (16,19) an einem gemeinsamen Träger (21) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen