DE1935468A1

DE1935468A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen

Info

Publication number: DE1935468A1
Application number: DE19691935468
Authority: DE
Inventors: Milton Goldstein; Marchand Jacques J; Jack Kutzenco; Hair George R
Original assignee: Bondit Corp
Current assignee: Bondit Corp
Priority date: 1969-07-12
Filing date: 1969-07-12
Publication date: 1971-02-04

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen. Die Erfindung betrifft insbesondere die Verbindung von Materialien durch einen thermisch aktiven Klebstoff, der zwischen die zu verbindenden Materialien eingeführt, thermisch aktiviert und zusammengedrUckt wird, um eine permanente Verbindung zwischen den verbundenen Materialien zu bilden.
Viele Materialbahnen werden aus praktischen GrUnden in geringen Breiten hergestellt, wie z.B. 1,5 - 3 m, und später zu Bahnen von größerer Breite geformt, indem die schmalen Bahnen einem oder mehreren Verbindungsvorgängen ihrer Ränder unterworfen werden, bei welchen die schmalen Bahnen mit einer geringen Uberdeckung ihrer Ränder nebeneinander angeordnet und die s#ch überdeckenden Ränder dann durch einen entsprechenden Klebstoff verbunden werden. Die schmalen Bahnen können aber auch übereinander angeord net und am Rand verbunden werden, indem ein Klebstoff auf die Innenseiten-längs der zu verbindenden Randteile derselben aufgebracht wird.
Es sind bereits vers chiedo ne Verfahren vorgeschlagen worden, um Leim auf die zu verbindenden Materialränder aufzutragen und dann den Leim zu aktivieren oder zu trooknen, um eine permanente Verbindung zu bilden Es ist beispielsweise bekannt: 1. Die zu verbindenden Oberflächen mit einem trockenen Leim zu Uberziehen und dann den Leim während des Verbindungsvorganges zu aktivieren.
2. die Oberflächen unmittelbar vor dem Verbindungsvorgang mit einem flüssigen Leim zu überziehen und kurz nachher den Leim während des Verbindungsvorganges thermisch zu trocknen, 3. einen Faden oder Wulst heißen ausgepreßten Leims zwischen die Materialränder einzuführen und dann die Randbereiche während des Verbindungsvorganges zusammenzudrücken.
Obwohl die angegebenen Hilfsmittel für bestimmte Zwecke hinreichend wirksam sind, weist Jedes derselben einen oder mehrere Nachteile auf, so daß sie für viele Zwecke nicht verwendbar sind.
Es ist beispielsweise unerwünscht, bestimmte Materialien der Hitze zu unterwerfen, die zur thermischen Aktivierung des Klebstoffs erforderlich ist. Es ist in vielen Fällen schwierig, flüssige Klebstoffe auf bestimmte Materialien mit Genauigkeit aufzubringen, so daß kein Ablaufen erfolgt. Es ist häufig schwierig und unerwünscht, die für das Auspressen heißen Leims erforderliche Vorrichtung zu verwenden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Ausbildung eines neuen und verbesserten Verfahrens und einer Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, Materialbahnen am Rand zu verbinden, um daraus sich ergebende Bahnen von größerer Breite zu bilden.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die zu verbindenden Materialbahnen von getrennten Vorratsrollen abgewickelt und in übereinander liegender oder sich überdeckender Stellung zugeführt, wobei der Rand der einen Bahn einen entsprechenden Teil der Bahn überdeckt, mit der sie verbunden werden soll.
Wenn die beiden Bahnen so angeordnet sind, wird ein Faden eines trockenen, thermisch aktiven Leims aus einer Vorratskammer zwischen die beiden Bahnen eingeführt, parallel zu den und zwischen die zu verbindenden Ränder. Der Leim und die Ränder werden dann der Vorrichtung zugeführt, welche gleichzeitig die Ränder zusammenpreßt und dieselben dem Feld unterwirft, das von einer Hoohfrequenz-Heizeinrichtung erzeugt wird0 Dadurch wird der Leim geschmolzen und über die Breite der sich überdeckenden Ränder zum Fließen gebracht. Der Vorschub der Materialbahnen wird fortgesetzt und das mit dem geschmolzenen Leim versehene Material gelangt aus dem Einflußbereich des Hochfrequenzfeldes. Der Leim trocknet sofort und erhärtet, so daß eine starke einheitliche Verbindung indem durch die sich überdeckenden Ränder begrenzten Bereich gebildet wird.
Ein Merkmal der Erfindung bildet die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verbinden der sich überdeckenden oder übereinander liegenden Materialränder durch Einführung trockenen Leims zwischen dieselben und Erhitzung des Leims durch ein Hochfrequenzfeld, sowie die gleichzeitige Ausübung einer Druckkraft auf die Ränder und den Leim während des Zeitraumes, in dem dieselben dem Hochfrequenzfeld ausgesetzt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform derselben und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen zeigt: Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 in größerem Maßstab eine Vorderansicht der Vorrichtung, welche die baulichen Einzelheiten derselben veranschaulicht, und Fig. 3 eine Endansicht der Vorrichtung nach der Linie 3-3 der Fig. 2.
Wie Fig. 1 zeigt, werden gemäß der Erfindung getrennte und verhältnismäßig schmale Materialbahnen ia, 1b von einzelnen (nicht dargestellten) Vorratsrollen abgezogen, nach links zwischen den Walzen 2a, 2b, den Elektroden 3,4 und den Walzen 5a, 5b vorgeschoben und schließlich als vereinigte Bahn 1 auf der Rolle gewickelt. Ein Leimverteiler 7 liefert einen Faden trockenen Leims 8, der zwischen den Randteilen der Bahnen la, ib angeordnet wird, die verbunden werden sollen. Beispielsweise mittels eines Band-+ wieder stückes wird das vordere Ende des Leims 8 auf dem Randteil der Bahn la oder 1b befestigt, so daß der Leim zwischen den zu verbindenden Rändern bleibt und zwischen dieselben eingeführt wird, wenn die Bahnen in Fig. mach links vorrücken. Die im Abstand voneinander angeordneten Walzen 2a, 2b drücken den Leimfaden 8 zwischen den Rändern der Bahnen la, 1b zusammen. Die Materlalränder und der Leim gehen dann, unterstützt durch die Riemen 13 und 14, zwischen den Elektroden 3,4 hindurch, welche dieslben mit einer durch die Spaltsteuerung 9 bestimmten Kraft weiter zusammendrücken. Der Riemen 13 verläuft zwischen den Elektroden und rund um die Außenseiten der Walzen 2a und 5a. Der Riemen 14 verläuft unterhalb des Riemens 13 zwischen den Elektroden und rund um die Walzen 2b und 5b. Die Riemen können aus irgendeinem Material bestehen und mit einem Stoff, wie z.B. Teflon, überzogen sein.
Die Elektrode 4 ist durch die Leitung 11 mit dem ungeerdeten Ausgang des Hochfrequenzgenerators 10 verbunden. Die Elektrode 3 ist durch die Leitung 12 geerdet. Das zwischen den Elektroden erzeugte Hochfrequenzfeld schmilzt den Leimfaden und die von der Elektrode ausgeübte Druckkraft bsirktt daß der geschmolzene Leim fließt und die zu verbindenden Ränder bedeckt. Der geschmolzene Leimfilm g trocknet fast augenblicklich und bildet eine permanente Verbindung, wenn die Bahnen la, 1 b ihre Bewegung nach links fortsetzen und über die Elektroden 3, 4 hinaus gelangen. Die am Rand verbundene Bahn 1 geht dann zwischen den Walzen 5a, 5b hindurch und wird auf der Rolle 6 aufgewickelt.
Die Bahnen la, Ab können durch ihre Vorratsrollen so angeordnet werden, daß sich ihre nebeneinander liegenden Ränder überdecken und dann in der beschriebenen Weise verleimt werden, wenn gewünscht wird, daß die Breite der auf der Rolle 6 aufgewickelten verbundenen Bahn 1 gleich der Summe der Breiten der einzelnen Bahnen ta und 1b ist.
Die Bahnen 1a und 1 b können aber auch übereinander liegend angeordnet und an dem zwischen den Elektroden hindurchgehenden Rand verbunden werden, worauf dieselben zwischen den Walzen 5a, 5b hindurchgehen und auf der Rolle 6 aufgewickelt werden, so daß die Breite der fertigen Bahn 1 nicht größer ist als Jene Jeder der Bahnen 1a oder ib. In diesem Fall kann die fertige Bahn 1 später ausgebreitet werden, um bei der Abnahme von der Rolle 6 eine breitere Bahn zu bilden.
In Fig. 1 ist der Leim-verteiler 7 in beträchtlichem Abstand von den Walzen 2a, 2b dargestellt. In der Praxis kann der Verteiler 7 den Walzen 2a, 2b so nahe liegen als gewünscht wird.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 genauer dargestellt. Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Walzen, der Elektroden und der Elektrodenstützeinrichtung. Fig. 3 ist eine Endansicht nach der Linie 3-3 der Fig. 2. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, zeigt Fig. 2 die von (nicht dargestellten) Vorratsrollen abgezogenen Materialbahnen 1a, 1b, zwischen welche ein Leimfaden 8 eingeführt wird. Die Bahnen werden dann zwischen den Walzen 2a, 2b, den Elektroden 3 4 und den Walzen 5a, 5b hindurchgeführt, worauf die verbundene Bahn 1 auf der Rolle 6 aufgewickelt wird (die in Fig. 2nicht dargestellt ist).
Gemäß den Figuren 2~und 3 ist die Elektrode 4 an einem unteren Blockteil 21 durch Maschinenschrauben 24, 25 befestigt. Der Blockteil 21 ist seinerseits durch Schrauben 22, 23 und Muttern 22a, 23a an einer senkrechten Seitenplatte 34 (Fig. 3) befestigt. Die Elektrode 4 ist mit einer Klemme 4a versehen, die zur Befestigung der Leitung 11 des Hochfrequenzgenerators 10 dient.
Ein oberer Blockteil 29 ist an der Platte 34 durch Schrauben 30, 31 und Muttern 30a, 31a befestigt. Der Block 29 ist mit Bohrungen versehen, in welchen Schrauben 32, 33 beweglich angeordnet sind, welche einen oberen, nicht mit Gewinde versehenen Teil 32a, 33a und einen unteren Gewindeteil 32b, 33b aufweisen. Die Elektrode 3 ist mit Gewindebohrungen zur Aufnahme der Gewinde teile 32b und 33b versehen. Da die Schrauben 32, 33 mit dem Block 29 beweglich verbunden und an der Elektrode 3 befestigt sind, ist die Elektrode relativ zum Block 29 in senkrechter Richtung bewegsich, der - wie bereits erwähnt - an der Platte 34 befestigt ist.
Ein Blockteil 26 (Fig. 3) ist mittels der Schrauben 27 und 28 auf der Vorderseite der Elektrode 3 befestigt. Eine (gemäß den Figuren 2 und 3) nach unten gerichtete Kraft wird auf die obere Seite des Blocks 26 durch eine Mutter 39 ausgeübt, die am unteren Ende einer zylindrischen Stange 38 befestigt ist. Die Stange 38 erstreckt sich in das untere Ende eines Zylinders 36, der mit einem unteren Teil 37 versehen ist. Der Zylinder hält eine einstellbare, abwärts gerichtete Kraft auf die Stange 38 aufrecht, entweder mittels einer (nicht dargestellten) Feder innerhalb des Zylinders oder mittels einer auf den Zylinder einwirkenden (nicht dargestellten) Druckluftquelle.
Die auf den Block 26 einwirkende abwärts gerichtete Kraft drückt die Elektrode 3 nach unten. Die Abwärtsbewegung der Elektrode kann durch Einstellungen der Schrauben 32 und 33 geregelt werden. Eine Drehung der Schrauben im Uhrzeigersinn bewirkt, daß die Gewindeteile 32b und 33b tiefer in die Elektrode eindringen. Dadurch wird die Elektrode angehoben und der Weg verringert, um den dieselbe durch die Stange 38 und die Mutter 39 nach unten gedrückt werden kann. As Umgekehrt wird durch eine Drehung de#Schrauben 32, 33 im Gegenuhrzeigersinn der Weg der Abwärtsbewegung der Elektrode vergrößert.
Die Elektrode 3 ist mit einer Klemme da versehen, welche zur Befestigung der Erdungsleitung 12 dient.
Der mit Teflon überzogene Riemen 13 ist auf den Außenseiten der Walzen 2a, 5a angeordnet und sein unterer Teil liegt zwischen den Elektroden 3 und 4. Ebenso ist der Riemen 14 auf den Walzen 2b, 5b angeordnet und sein oberer Teil liegt zwischen den Elektroden und unterhalb des Riemens 13. Die Riemen 13 und 14 erleichtern den Durchgang der Bahnen la, Ib und des Leims 8 von den Walzen 2as 2b nach links, dann zwischen den Elektroden 3, 4 und den Walzen 5a, 5b sowie schließlich auf die Rolle 6.
Die Einstellschrauben 32, 33 und der Zylinder 36 bilden die Mittel zur Einstellung eines Spalts zwischen den Elektroden für verschiedene Materialien und zur Aufrechterhaltung des gewUnschten Drucks auf den erhitzten Leim und auf die zu verbindenden Bereiche, wenn dieselben zwischen den Elektroden hindurchgehen und der Heizwirkung des Hochfrequenzfeldes ausgesetzt sind.
Aus dem Vorstehenden ist daher ersiohtlich, daß die Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen ergibt. Die Erfindung stellt insbesondere eine Verbesserung gegenüber dem Bekannten dar, weil die Hochfrequenz-Heizeinrichtung ihre Heizwirkung auf den Leimfaden beschränkt und die Erhitzung der Materialbahnen la, lb auf ein Minimum herabgesetzt wird. Aus diesem Grunde ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in idealer Weise zum Verbinden hitzeempfindlichen Materials geeignet, das die Temperaturen nicht aushalten kann, welche die bekannte Vorrichtung zum thermischen Aktivieren von Klebstoff erfordert.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene beispielsweise Ausführungsform beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Patent ansprüche

Claims

Patent a n sp r ii o h e 1. Verfahren zum Verbinden von Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahnen längs eines vorherbestimmten Weges zugeführt werden, daß zwischen die Materialbahnen in die zu verbindenden Bereiche derselben ein fester Klebstoff eingeführt wird, daß dieser Klebstoff später erhitzt wird, um in den flüssigen Zustand zu gelangen, und daß auf die Materialbahnen und auf den Klebstoff in dem zu verbindenden Bereich ein Druck ausgeübt wird, damit der erhitzte flüssige Klebstoff fließt und den zu verbindenden Bereich bedeckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeführte trockene Klebstoff aus einem einzigen Faden besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff gleichzeitibg mit der Einwirkung des Drucks durch ein Hochfrequenzfeld erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahnen zu verbindende Randteile aufweisen, welche so angeordnet sind, daß sie sich überdecken, daß die Materialbahnen längs eines vorherbestimmten Weges zugeführt werden, wobei die zu verbindenden Randteile einander überdecken, daß zwischen die sich überdeckenden Randteile ein trockener Klebstoff eingeführt wird, daß dieser Klebstoff erhitzt wird, um in den flüssigen Zustand zu gelangen, und daß auf die sich überdeckenden Randteile und auf den erhitzten Klebstoff Druck ausgeübt wird, damit der Klebstoff fließt und die sich überdeckenden Randteile der Materialbahnen bedeckt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der trockene Klebstoff in Form eines einzigen Fadens eingeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff durch ein Hochfrequenzfeld erhitzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck und die Hochfrequenzerhitzung gleichzeitig zur Einwirkung kommen.
8. Vorrichtung zum Verbinden der Längsränder von Materialbahnen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die Materialbahnen (la,lb) in der Längsrichtung längs eines vorherbestimmten Weges bewegt, durch eine Eirnrichtung> welche zwischen die Materialbahnen in die zu verbindenden Bereiche einen festen Klebstoff (8) einführt, durch eine Einrichtung zum Erhitzen des Klebstoffs, damit derselbe in den flüssigen Zustand gelangt, und durch eine Einrichtung, welche auf die Materialbahnen und auf den erhitzten Klebstoff in dem zu verbindenden Bereich einen Druck ausübt, damit der Klebstoff fließt und den zu verbindenden Bereich bedeckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Längsränder der Materialbahnen (la,?b) so angeordnet sind, daß sie einander überdeöken, daß die Zuführungseinrichtung aus einer Einrichtung besteht, welche die Materialbahnen längs eines vorherbestimmten Weges zuführt, wobei die zu verbindenden Randteile derselben so angeordnet sind, +daß die Einführungse#nrichtung aus einer Einrichtung (7) besteht, welche trockenen Klebstoff (8) zwischen die sich überdeckenden Randteile einführt. + daß sie sich überdecken - und
10. Vorrichtung nach Anspruoh 9, daduroh gekennzeichnetJ daß die Druck austibende Einrichtung aus einem unteren Teil (4) besteht, der eine im wesentlichen ebene obere waagerechte Fläche aufweist, aus einem oberen Teil (5)> der eine im wesentlichen ebene unterekaagerechte Fläche aufweist, die zur oberen Fläche des unteren Teils parallel ist und im Abstand von derselben liegt, aus einer Seitenplatte (34), die in einer im wesentlichen senkrechten Ebene angeordnet ist, und aus einer Einrichtung (9) zur Regelung des Drucks, der auf die zwischen den ebenen Flächen dieser Teile hindurchgeführten Materialbahnen (1a,1b) ausgeübt wird, indem der Abstand zwischen den ebenen Flächen geregelt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichaet, daß die Regeleinrichtung (9) aus einem oberen Block (29) besteht, der an der Seitenplatte (34) oberhalb des oberen Teils (3) befestigt ist, aus einer Einstelleinrichtung (32>33) zur beweglichen Befestigung des oberen Teils (3) an dem Block (29), damit der obere Teil in einer senkrechten Ebene parallel zur Seitenplatte (34) gegen den unteren Teil (4) bewegt werden kann, so daß der Mindestabstand zwischen den ebenen Flächen der Teile (3,4) durch die Einstelleinrichtung geregelt wird und einen Spalt bildet, durch welchen die Mater-ialbahnen (1a,1b) und der Leim (8) hindurchgeführt werden, aus einer Stütze (26), die auf der Rückseite des oberen Teils (3) gegenüber der Seitenplatte (34) befestigt ist, aus einem senkrecht eingestellten Zylinder (36)> der oberhalb der Stütze (26) angeordnet ist, aus einer Stange (38), die aus dem unteren Ende des Zylinders (36) nach unten herausragt und deren unteres Ende mit der oberen Seite der Stütze (26) in Eingriff steht, sowie aus Binrichtungen innerhalb des Zylinders (36), welche die Stange (38) mit einer regelbaren Kraft nach unten dru~aken, um dadurch den oberen Teil (3) nach unten zu drücken und einen geregelten Druck auf die Materialbahnen auszuüben, die durch den Spalt zwischen den oberen und unteren Teilen (3,4) hindurchgeführt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung aus einer Elektrode besteht, die innerhalb Jedes der oberen und unteren Teile (3,4) angeordnet ist, und daß eine Einrichtung (10) Hoohfrequenzenergie auf die Elektroden zur Einwirkung bringt, um die zwischen den oberen und unteren Teilen hindurchgeführten Material bahnen zu erhitzen.

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