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Vorrichtung zum Anfertigen von geschlossenen Schlaufen in schweißbaren
Folien Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorricht.ung zum Anfertigen von geschlossenen
Schlaufen in schweißbaren Folien, z.B. Kunststoffolien oder mit thermoplastischen
Kunststoffen beschichteten Geweben, insbesondere zur Herstellung von Wagenhimmeln
für Kraftfahrzeuge, mit einem etwa quer zur Schlaufenrichtung verlaufenden, in Längsrichtung
der Folienbahn angeordneten Maschinenbett, auf das die Folie auflegbar ist, und
mit am Maschinenbett zwischen je zwei Endstellungen vor- und zurückbewegbaren Formstücken,
die in Abhangigkeit von ihrem gegenseitigen Abstand und von ihrer ersten Endstellung
die Größe und den Abstand der Schlaufe bestimmen, deren Schweißung nach Uberführung
der Formstücke in die zweite Endstellung erfolgt.
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Bei einer derartigen Vorrichtung gemäß einem früheren Vorschlag wird
die Folie über das Maschinenbett gezogen, woraufhin messerförmige vertikalverschiebliche
Formstücke nacheinander aus dem Maschinenbett aufsteigen und - jedesmal unter Nachziehen
einer gewissen Folienlänge von einer Vorratsrolle
her - jeweils
eine Schlaufe bilden, die dann entlang einer Linie verschweißt wird, nachdem die
Formstücke wieder zurückgezogen sind. Dadurch entstehen etwa rohrförmige Schlaufen,
die beispielsweise zum Hindurchziehen eines Spriegels für die Aufhängng der Folie
als Wagenhimmel geeignet sind.
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Wegen des notwendigen Nacheinanders der Schlaufenziehvorgänge ergibt
sich bei dieser Vorrichtung, vor allem, wenn Werkstücke mit sehr vielen Schlaufen
versehen werden sollen, ein etwas ungünstiges Verhältnis der eigentlichen Schweißdauer
-zur Faltungszeit'der Folie. Außerdem ist durch die vertikalverschiebs lich im Maschinenbett
sitzenden Formstücke eine Anpassung an unterschiedliche Arbeitsprogramme, beispielsweise
andere Schlaufenzahl oder -abstände, erschwert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der sich eine wesentlich höhere
Arbeitsgeschwindigkeit erzielen läßt, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus,
daß die Formstücke in ihrer ersten Endstellung, in der sie in Abständen voneinander
angeordnet sind, an der auf das Maschinenbett lose aufgezogenen Folie haftschlüssig
ansetzbar sind und aus dieser ersten in ihre zweite Endstellung in Längsrichtung
des Maschinenbetts bis zum Zusammenkommen ihrer den Verlauf der Schlaufen bestimmenden
Formt kanten unter Zwischenlage von aufgeworfener Folie aneinanderschiebbar sind.
Hierdurch kann die Folie von Anfang an in ihrer benötigten Gesamtlänge auf dem Maschinenbett
ausgelegt werden, woraufhin die Formstücke daran angreifen und bei ihrem Zusammenschieben
sämtliche Schlaufen gleichzeitig aufwerfen. Durch Wahl des Abstands und/oder der
Längsausdehnung der Formstücke kann der Schlaufenabstand bestimmt werden, so daß
sich beispielsweise
Wagenhimmel unterschiedlicher Ausbildung, etwa
für verschiedene Kraftfahrzeugmodelle, mit nur kurzer Umrüstzeit auf der gleichen
Vorrichtung schweißen lassen, indem nur andere Formstücke aufgesetzt werden oder
die deren erste Endstellung bestimmenden Steuerungsfaktoren geändert werden.
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Vortei#lhaft besteht das Maschinenbett im wesentlichen aus längsverlaufenden
Schienen, die beim Zusammenschieben der Formstücke ein Aufwölben der Folie in der
falschen Richtung verhindern.
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Die Formstücke bestehen vorzugsweise je aus zwei in ihrem- gegenseitigen
Abstand verstellbaren Teilen, von denen jeder auf einer Seite des Maschinenbetts
verläuft. Der der Folienauflage abgewandte Teil der Formstücke weist hierbei Vorsprünge
auf, die zwischen den Schienen hindurchragen und auf den anderen Teil des Formstücks
gerichtet sind. Beim Verringern des Abs#tandes zwischen diesen beiden Teilen, beispielsweise
durch elektromagnetisches Anziehen des einen Teiles, wird die Folie -zwischen den
beiden Teilen festgeklemmt, so daß sie bei der anschließenden Verschiebung der Formstücke
mit Sicherheit mitgenommen wird. Alternativ wären auch Friktionsbeläge, Saugnäpfe
oder ähnliche Haftmittel möglich.
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Vorteilhaft sind die Formstücke jeweils an ihren Seitenflächen, die
in der zweiten Endstellung - unter Zwischen= lage der dort doppelt liegenden Folie
- aneinanderliegen, komplementär ausgebildet. Diese Ausführung bietet den Vorteil,
daß die aufgewölbte Folie zwischen den Formstücken einen genau festgelegten Verlauf
hat, der die Präzision der Anordnung-der Schweißnähte sichert.
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Nach einer vorzugsweise#n-Ausführungsform hat jedes Formstück
eine
die Formkante und einen Teil der Oberseite des in der zweiten Endstellung benachbarten
Formstü#cks überdeckende, die Schlaufe auf diese Oberseite legende stegartige Umlenkzunge
und stellen die Formstücke jeweils die eine Elektrode für den Hochfrequenzschweißvorgang
dar. Diese Ausführung gewährleistet, daß die an dieser Stelle zweilagige Folie auch
im Bereich vor der Umlenkzunge auf dem Formstück sauber und fest aufliegt und von
der auf die Schlaufe niedersenkbaren Hochfrequenzelektrode sicher an der vorbestimmten
Stelle geschweißt wird. Dabei haben die niedersenkbaren Hochfrequenzelektroden zweckmäßig
einen verstellbaren gegenseitigen Abstand, so daß sie die auf die Oberseite der
Formstücke gelegte Schlaufe an einer wählbaren Stelle verschweißen können, die von
der erforderlichen Schlaufengröße und vom Schlaufenabstand, der durch den Abstand
der Formstücke in deren erster Endstellung bestimmt wird, abhängt. Die niedersenkbaren
Elektroden sind außerdem zweckmäßig auch gleich mit einer Stanzvorrichtung verbunden,
z.B.
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zum Abschneiden der Ecken der Schlaufe, so daß ohne zusätzlichen Arbeitsgang
Schlaufen angefertigt werden können, deren Erstreckung in Querrichtung kleiner ist
als die Breite der Folie, um gegebenenfalls die Aufhängung des Wagenhimmels zu erleichtern.
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Alternativ zur Ausführung mit niedersenkbaren Hochfrequenzelektroden
ist es auch möglich, daß die Formstücke in ihren aneinanderliegenden Seitenflächen
jeweils gegenpolig an schließbare Hochfrequenz-Schweißelektroden enthalten. Solche
in die Formstücke eingebetteten Elektroden treten in Funktion, wenn die Formstücke
zusammengeschoben sind. s bdarf dabei keines zusätzlichen Arbeitsgangs für weitere
Elektrodenbewegungen.
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Vorzugsweise sind die Formstücke am Maschinenbett auswechselbar angebracht,
so daß bei Wechsel des Arbeitsprogramms nur ein neuer Satz Formstücke aufgelegt
werden muß. Die hierbei in ihrer Länge, je nach Ausführung der Schweißelektroden
gegebenenfalls auch in ihrer Dicke unterschiedlichen Formstücke stimmen dabei jeweils
den Aufbau des zu schweißenden Wagenhimmels.
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Gemäß einer unter Umständen zweckmäßigen Ausführung ist die Ausdehnung
der Formstücke in' Richtung ihrer Verschiebbarkeit auf dem Maschinenbett verstellbar,
was beispielsweise durch eine verriegelbare Schraubeinrichtung verwirklicht sein
kann. Dadurch lassen sich mit einem bestimmten Satz von Formstücken verschiedene
Schweißprogramme durchführen. Diese Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn nur kleine Serien hergestellt werden sollen.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise
veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wagenhimmels, Fig.
2 das zur Herstellung des Wagenhimmels gemäß Fig. 1 benötigte Stück einer Folienbahn,
Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt in einer Ebene AB in Fig.
4 durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, an verschiedenen Stellen
in verschiedenen, an sich vorteilhaft jeweils für die ganze Vorrichtung gleichzeitig
stattfindenden Arbeitsphasen därgestellt, Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig.
3 dargestellten Teil der Vorrichtung, in gleichen Arbeitsstellungen,
jedoch
ohne eingelegte Folie, Fig. 5 eine Stirnansicht des Vorrichtungsteils nach Fig.
3 und 4.
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Ein zur Verkleidung eines Autodachs innen an diesem aufzuhängender
Wagenhimmel gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer die Fläche deckenden
Plastikfolie 1, an deren Oberseite quer zur Längsausdehnung der Plastikfolie schlauchförmige
Schlaufen 2 angebracht sind, durch die an der Karosserie des Wagens befestigbare
Spriegel hindurchgesteckt werden können, die den Wagenhimmel tragen. Je nach dem
Verlauf des Autodachs, also in Abhängigkeit von seinen Krümmungen, von einem Schiebedach
od. dgl. sitzen die Schlaufen in engerem oder weiterem Abstand voneinander auf der
Folie.
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Die Schlaufen 2 werden dadurch hergestellt, daß an der Plastikfolie
1 eine querverlaufende Falte aufgeworfen wird, deren beide Schenkel dann entlang
einer im allgemeinen dem Scheitel der Falte parallelen Linie durch Hochfrequenzeinwirkung
zusammengeschweißt werden. Hierbei entstehen Schweißnähte 3.
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In Fig. 2 ist die von einer Rolle abgezogene Länge einer Folienbahn,
die zur Herstellung des Wagenhimmels gemäß Fig 1 benötigt wird, dargestellt, wobei
die jeweils auf die späteren Schlaufen 2 entfallenden Längenanteile durch kleine
Striche ft kenntlich gemacht sind, die den Ort der späteren Schweiß naht 3 angeben.
Die benötigte Folienbahn ist um die Summe der Längen der Schlaufen länger als die
Länge des herzustellenden Wagenhimmels.
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Die zum Anfertigen der Schlaufen dienende Vorrichtung gemäß Fig.
3 bis 5 weist ein Maschinenbett auf, das je nach
Breite aus mehreren
parallelen, in Längsrichtung des Maschinenbetts verlaufenden Schienen 6 besteht,
die quer durch eine Schweißpresse verlaufen. Auf den Schienen 6 ist ein aus längsverschieblichen-Formstücken
7 bestehender Transportfaltgreifer angeordnet. Die Zahl der Formstücke 7 ist von
der Zahl der zu bildenden Schlaufen abhängig, Der Verschiebungsbereich der Formstücke
7 erstreckt sich von einer jeweiligen ersten Stellung, in der die Formstücke auseinandergezogen
sind und die jeweils durch eine nicht gezeigte Ortsbestimmungseinrichtung, beispielsweise
durch krerbenschienen, festgelegt ist, bis zu einer in Fig, 2 und 3 in der linken
Hälfte gezeigten Stellung, in der sie zusammengeschoben sind und an einer weiteren
Verschiebung durch die gegenseitige Anlage gehindert sind.
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Jedes Formteil 7 besteht aus einem oberen Teil 8 und einem unteren
Teil 9. Die Teile 8 und 9 sind durch nicht gezeigte Verbindungsmittel so miteinander
verbunden, daß der untere Teil 9 in begrenztem Bereich gehoben und gesenkt werden
kann und hierbei mit Vorsprüngen 10, die zwischen den Schienen 6 liegen, mit möglichst
großer Berührfläche an den oberen Teil 8 anlegbar bzw. von ihm lösbar ist. Die Bewegung
des Teils 9 zur Anlage an den Teil 8 ist in Fig. 5 durch einen Pfeil 11 angedeutet.
In Fig. 5 und beim rechten Formstück in Fig. 3 ist die gelöste Stellung des Formstücks
7 dargestellt.
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Jeder obere Teil 8 der Formstücke 7 weist eine abgeflacht geneigte
hintere Seitenfläche 12 und eine überhängend geneigte vordere Seitenfläche 13 auf,
die zueinander parallel sind und beim Zusammenschieben der Formstücke 7 aneinander
zur Anlage kommen. Im Bereich der vorderen Seitenfläche 13 erstreckt sich
noch
eine stegartig vorspringende, die ganze Breite des Formstücks in Anspruch nehmende
Umlenkzunge 14, die auf die Oberseite 15 des benachbarten Formstücks 7 aufschiebbar
ist und dabei zwischen sich und dieser Oberseite einen Zwiichenraum freiläßt, der
der doppelten Foliendicke entspricht.
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Über dem Maschinenbett ist bei einer Stellung, die die Formstücke
7 in ihrer zweiten Endstellung einnehmen können, eine Elektrodenanordnung vorgesehen,
die aus stegförmigen Elektroden 19 gegebenen Abstands besteht und die auf die durch
die Umlenkzungen 14 auf die Oberseite 15 der Formstücke 7 niedergehaltene gefaltete
Folie abgelassen wird, um dort im Hochfrequenzfeld die Schweißnähte 3 herzustellen,
wobei die Formstücke 7 ioder zumindest deren oberer Teil 8 den Gegenpol bilden.
Diese Schweißung geschieht im allgemeinen in einem in der Zeichnung nicht dargestellten
abschirmenden Gehäuse, in dem sich die Formstücke nebst Folie in ihrer zweiten Endstellung
befinden oder in das sie nach Erreichen der zweiten Endstellung als Ganzes hineingebracht
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: von der Vorratsrolle
wird die benötigte Folienlänge (Fig, 2) über einen Folienzugausgleich über die Schienen
6 gezogen, beispielsweise synchron und naha zusammenhängend mit dem zuletzt geschweißten
Wagenhimmel, der erst danach abgetrennt wird. Die frische Folie gelangt dadurch
von selbst in den Raum zwischen den Schienen 6 und den oberen Teilen 8 der Formstücke
7. Die die Schiene 6 mit der Folie 1 nunmehr umrahmenden Formstücke 7 klemmen sodann.
durch Anziehen des unteren Teils 9 an den oberen Teil 8 die im Bereich der jeweiligen
Formstücke 7 befindliche
Folie 1 ein und halten sie unverschieblich
fest. Gemäß der Steuerung werden nun beim Einfahren des gesamten Transportfaltgreifers
in die Schweißpresse die einzelnen Formstücke gleichzeitig oder nacheinander gegeneinander
verschoben, bis sie ihre zweite, aneinanderliegende Endstellung (links in Fig.
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3) eingenommen haben. Hierdurch wird die Folie 1 zwischen den Formstücken
/aufgefaltet-(2' in Fig. 3) und liegt schließlich unter Bildung der Schlaufen 2
in dem engen Spalt zwischen den Seitenflächen 12 und 13 bzw. zwischen der Umlenkzunge
14 und der Oberseite 15, auf der sie auch im Bereich vor der Umlenkzunge 14 noch
flach aufliegt. Nun wird die Folie mit Hilfe der Elektroden 19 verschweißt. Die
auf diese Art verarbeitete Folie wird sodann von einem nicht dargestellten Greifer
festgehalten, während die Formstücke 7 zwischen ihren Teilen 8 und 9 öffnen und
sodann in ihre Ausgangsposition gefahren werden, wo bereits eine neue Länge der
Folienbahn ausgebreitet ist Während des Schweißtaktes wird die Folie an einer dafür
bestimmten Stelle vor oder hinter dem Schweißgehäuse durch ein elektromotorisch
angetriebenes Messer quer zur Laufrichtung der Folie durchschnitten. Es können noch
weitere Verarbeitungsvorgänge angeschlossen werden, z.B. eine Stanze zum ,Ausstanzen
bestimmter Formen aus dem geschweißten Teil, weitere kleines re Hochfrequenz-Schweißanlagen
zum Ausschweißen von Folienteilen usw. Die Schneidvorrichtung ist dann am En#de
dieser zusätzlichen Arbeitsbereiche angeordnet.
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An der die Elektroden 19 tragenden Schweißpresse sind wahlweise Stanzeinsätze
anbringbar, die beim Abwärtshub der Schweißpresse Teile der Folien, beispielsweise
Ecken, ausstanzen. Die Stanzung erfolgt so, daß die ausgestanzten Stellen über
mindestens
zwei dünne Stege mit dem Wagenhimmei verbunden bleiben, damit der Abfall zusammen
mit dem Nutzprodukt aus der Vorrichtung hinaustransportiert wird.