DE19747480C1

DE19747480C1 - Maschine zum Schneiden und Schweißen von Kunststoffplatten

Info

Publication number: DE19747480C1
Application number: DE19747480A
Authority: DE
Inventors: Tien-Fu Yeh
Original assignee: YEH TIEN FU
Current assignee: YEH TIEN FU
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: US5853529A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden und Schweißen von Platten aus Kunststoff wie z. B. Polyethylen (PE) oder Ethylenvinylacetat (EVA), die insbesondere mit einem drehbaren Rundmesser ausge stattet ist, das eine Bewegung zum Trennen der Platten in Abschnitte ausführt, welche sich dann durch ein Heizmesser miteinander verschweißen lassen.

Eine dem letzten Stand der Technik entsprechende auto matische Maschine zum Schneiden, Schweißen und Auf wickeln von Rohmaterialplatten aus Kunststoff, die dem Anmelder bekannt ist, ist in der US 5,415,722 beschrieben. Dieses Patent sieht ein vorderes und hinteres Heizmesser vor, wobei das vordere Heizmesser nur dazu dient, das unregelmäßig geformte vordere Ende der Kunststoffplatte abzuschneiden, das hintere Ende der Kunststoffplatte dagegen von dem hinteren Heiz messer abgetrennt wird, das auch dazu dient, zwei Kunststoffplatten miteinander zu verschweißen. Dabei muß das Heizmesser jedoch zum Schneiden der Kunst stoffplatte auf 800-1000°C, zum Verschweißen von zwei Kunststoffplatten dagegen auf nur etwa 400°C erhitzt werden. Die Temperatur des hinteren Heiz messers muß demnach über eine Steuerung so veränder bar sein, daß sich damit zwei verschiedene Funktionen ausführen lassen. Dies nimmt jedoch zuviel Zeit in Anspruch. Zudem verringert sich mit zunehmender Temperatur des Heizmessers seine Steifigkeit, so daß der Schneidvorgang sehr langsam ausgeführt werden muß, wobei das Heizmesser aufgrund seiner geringen Steifig keit die Kunststoffplatte nicht mehr geradlinig ab schneiden kann, d. h. das Werkstück weist nach dem Schneiden eine rauhe Endkante auf. Eine solche rauhe Endkante der Kunststoffplatte läßt sich jedoch nicht mehr einwandfrei mit einer anderen Kunststoffplatte verbinden, so daß sich ein minderwertiges Produkt ergibt. Zudem besteht beim Schneiden der Kunststoff platte die Gefahr, daß das Material schmilzt und an dem Heizmesser haften bleibt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine optimierte Maschine zum Schneiden und Schweißen von Kunststoffplatten bereitzustellen, um somit die vorgenannten Probleme abzumildern bzw. völlig zu überwinden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Be schreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Die Abbildungen zeigen:

Abb. 1 ist ein Seitenaufriß einer erfindungsgemäßen Maschine zum Schneiden und Schweißen von Kunststoff platten.

Abb. 2 stellt eine perspektivische Ansicht eines Teils dieser Maschine dar, in der eine zweite Anpreßvorrich tung sowie eine Schneidvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung erkennbar sind.

Abb. 3 zeigt die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung im Seitenaufriß.

Abb. 4 stellt eine teilweise aufgeschnittene Explo sionsansicht der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung dar.

Abb. 5 stellt einen teilweise aufgeschnittenen Seiten aufriß der Schneidvorrichtung aus Abb. 3 und 4 dar.

Abb. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Schweiß vorrichtung der erfindungsgemäßen Maschine.

Abb. 7 zeigt einen Seitenaufriß der Schweißvorrichtung aus Abb. 6.

Abb. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils der Schweißvorrichtung, aus der die ortsfeste Montage eines Heizmessers am Befestigungselement eines Über tragungsriemens der Schweißvorrichtung ersichtlich ist.

Abb. 9 stellt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäßen Maschine dar, wobei die Schneidvorrichtung eine un regelmäßig geformte Vorderkante einer Kunststoff platte abschneidet.

Abb. 10 stellt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäs sen Maschine dar, wobei die Schneidvorrichtung eine unregelmäßig geformte Hinterkante einer ersten Kunst stoffplatte abschneidet.

Abb. 11 stellt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäs sen Maschine dar, wobei die zweite Anpreßvorrichtung abgesenkt ist und an dem hinteren Ende der ersten Kunststoffplatte anliegt.

Abb. 12 stellt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäs sen Maschine dar, wobei die Schneidvorrichtung eine unregelmäßig geformte Vorderkante einer zweiten Kunst stoffplatte abschneidet.

Abb. 13 stellt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäs sen Maschine dar, wobei die Vorderkante der zweiten Kunststoffplatte so bewegt wird, daß sie sich an die Hinterkante der ersten Kunststoffplatte anlegt, und zwar an der Stelle, an der sich ein Heizmesser der Schneidvorrichtung befindet.

Abb. 14 zeigt einen Seitenaufriß der erfindungsgemäs sen Maschine, wobei die zweite Anpreßvorrichtung die zweite Kunststoffplatte, die durch das Heizmesser mit der ersten Kunststoffplatte verschweißt wird, positio niert.

Abb. 15 zeigt in einem Seitenaufriß, wie sich die zweite Anpreßvorrichtung so bewegt, daß die Vorder kante der zweiten Kunststoffplatte beim Schweißvorgang flächig gegen die Hinterkante der ersten Kunststoff platte zur Anlage gebracht wird.

Die Zeichnungen zeigen - wobei zunächst auf Abb. 1 und 2 Bezug genommen werden soll - eine erfindungsgemäße Maschine zum Schneiden und Schweißen von Kunststoff platten, die allgemein einen Maschinenrahmen 70 mit Vorschubmitteln 10 zur Zufuhr von Kunststoffplatten 50, 60 (siehe Abb. 10) - z. B. aus Polyethylen (PE) oder Ethylenvinylacetat (EVA) - umfaßt, wobei dieses Vorschubmittel 10 mehrere Rollen 11 aufweist, um die ein Förderband 101 beweglich geführt ist. Im Anschluß an dieses Vorschubmittel 10 ist eine mittlere Über gaberollenbaugruppe 12 angeordnet, die die von dem Vorschubmittel 10 zugeführten Kunststoffplatten 50, 60 weiterbefördert.

Im Anschluß an die mittlere Übergaberollenbaugruppe 12 ist eine erste Anpreßvorrichtung 13 montiert, die eine mit dem Vorschubmittel 10 bündig abschließende Stütz platte 130 sowie mindestens eine erste Anpreßplatte 132 aufweist, welche von zwei ersten Zylindern 131 (von denen hier nur einer abgebildet ist) betätigt wird diese ersten Zylinder 131 sind neben der ersten Stützplatte 130 so angeordnet, daß bei ihrer Betäti gung die erste Stützplatte 132 abgesenkt wird und einen Druck auf die Kunststoffplatten 50, 60 ausübt.

Wie aus Abb. 3 ersichtlich, ist im Anschluß an die erste Anpreßvorrichtung 13 eine Schneidvorrichtung 20 mit einem Rahmen 21 angeordnet, der quer oberhalb der ersten Anpreßvorrichtung 13 verläuft. An einem von zwei Enden dieses Rahmens 21 ist ein erster Motor 221 montiert. Eine erste Riemenscheibe 222 wird von diesem ersten Motor 221 angetrieben und liegt oberhalb von zwei Zwischenriemenscheiben 223 bzw. 225. Am anderen Ende des Rahmens 21 ist eine zweite Riemenscheibe 224 so montiert, daß ein Riemen 226 beweglich um die erste Riemenscheibe 222, die beiden Zwischenriemenscheiben 223, 225 sowie die zweite Riemenscheibe 224 umläuft. In Abb. 4 und 5 ist erkennbar, daß an dem Riemen 226 ein fest mit ihm verbundener Grundkörper 23 angeordnet ist, der wiederum mit einem Übergangsteil 241 verbun den ist, von dem eine erste und zweite Kraftüber tragungswelle 243 bzw. 251 an zwei gegenüberliegenden Seiten herausgeführt sind. Die erste dieser Kraftüber tragungswellen 243 führt zu einem Getriebe 27, das mit einem zweiten Motor 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungswelle 251 ist fest mit einem Rund messer 25 verbunden, das somit von dem zweiten Motor 28 angetrieben wird. Bei einer Bewegung des Riemens 226 wird demnach das Rundmesser 25 mitgeführt.

In Abb. 1 und 2 war überdies eine zweite Anpreßvor richtung 30 erkennbar, die beweglich mit der ersten Stützplatte 130 verbunden ist und eine zweite Stütz platte 301 aufweist, welche mit der ersten Stützplatte 130 bündig abschließt. Diese zweite Stützplatte 301 ist mit einem beweglichen Zylinder 31 verbunden, des sen Zylinderstange 310 an der ersten Stützplatte 130 angelenkt ist. Eine zweite Anpreßplatte 33 ist mit zwei zweiten Zylindern 32 (von denen hier nur einer abgebildet ist) verbunden, die neben der zweiten Stützplatte 301 angeordnet sind, so daß bei Betätigung des beweglichen Zylinders 31 die gesamte zweite Anpreßvorrichtung 30 bewegt wird.

Die Abb. 6-8 zeigen eine Schweißvorrichtung 40, die im Anschluß an die zweite Anpreßvorrichtung 30 ange ordnet ist und über zwei Wellen 43 verfügt. Eine dieser Wellen 43 wird von einem dritten Motor 47 (sie he Abb. 9) angetrieben. Zwei Übertragungsriemen 44, 45 laufen um die Wellen 43 und tragen jeweils ein an ihnen fixiertes Befestigungselement 441/451, wie in Abb. 6 dargestellt. Zwischen diesen Befestigungs elementen 441, 451 ist ein Heizmesser 46 angeordnet. Abb. 9 zeigt eine dritte Anpreßvorrichtung 14, die im Anschluß an die Schweißvorrichtung 40 montiert ist und einen Zylinder 141 sowie eine mit diesem Zylinder 141 verbundene Anpreßplatte 142 umfaßt. Zudem ist die Maschine mit drei Vorschubbaugruppen 15, 16, 17 ausge stattet, die im Anschluß an die dritte Anpreßvorrich tung 14 hintereinander angeordnet sind.

Wie aus den Abb. 9 und 10 erkennbar, wird die erste Kunststoffplatte 50 von dem Vorschubmittel 10 und der mittleren Übergaberollenbaugruppe 12 zugeführt. Sobald die unregelmäßig geformte Vorderkante der ersten Kunststoffplatte 50 knapp über die Position des Rund messers 25 herausragt, wird die erste Anpreßplatte 132 abgesenkt, um die erste Kunststoffplatte 50 durch Druck zu fixieren. Danach wird der Riemen 226 zusammen mit der Schneidvorrichtung 20 in Bewegung und das Rundmesser 25 in eine Drehung versetzt, um die unregelmäßig geformte Vorderkante der Kunststoffplatte 50 abzutrennen. Anschließend wird die vordere Anpreß platte 132 angehoben und die erste Kunststoffplatte 50 bis zu der Schweißvorrichtung 40 vorgeschoben. Sobald sich eine unregelmäßig geformte Hinterkante der ersten Kunststoffplatte 50 vor dem Rundmesser 25 befindet, wird die zweite Anpreßvorrichtung 30 betätigt, um die erste Kunststoffplatte 50 zu fixieren, woraufhin die unregelmäßig geformte Hinterkante der ersten Kunst stoffplatte 50 dann mit dem Rundmesser 25 abgetrennt wird.

Nachdem die unregelmäßig geformte Hinterkante der ersten Kunststoffplatte 50 auf diese Weise geschnitten wurde, wird diese Kunststoffplatte 50 - wie in Abb. 11 dargestellt - von der dritten Anpreßvorrichtung 14 und den drei Vorschubbaugruppen 15, 16, 17 soweit bewegt, bis die Hinterkante der ersten Kunststoffplatte 50 mit einer vertikalen Ebene fluchtet, in der das Heizmesser 46 liegt. Daraufhin wird die zweite Anpreßplatte 33 abgesenkt und soweit bewegt, daß sie sich mit ihrem hinteren Ende 34 am hinteren Ende der ersten Kunst stoffplatte 50 anlegt, um diese erste Kunststoffplatte 50 in ihrer Position zu fixieren. Nun wird - wie in Abb. 12 gezeigt - von dem Vorschubmittel 10 und der mittleren Übergaberollenbaugruppe 12 eine zweite Kunststoffplatte 60 zugeführt und von der ersten Anpreßplatte 132 positioniert, bevor dann die unregelmäßig geformte Vorderkante der zweiten Kunst stoffplatte 60 von dem Rundmesser 25 auf dieselbe Weise geschnitten wird, wie zuvor die erste Kunst stoffplatte 50. Nachdem ihre unregelmäßig geformte Vorderkante abgeschnitten wurde, wird die zweite Kunststoffplatte 60 bis zu der Schweißvorrichtung 40 vorgeschoben, bis sie mit ihrer Vorderkante an der Hinterkante der ersten Kunststoffplatte 50 anliegt, wie in Abb. 13 gezeigt. In Abb. 14 ist die zweite Anpreßplatte 33 wiederum abgesenkt, um einen Druck auf die zweite Kunststoffplatte 60 auszuüben, woraufhin dann der bewegliche Zylinder 31 betätigt wird, um die zweite Kunststoffplatte 60 leicht gegen die erste Kunststoffplatte 50 zu bewegen, wie in Abb. 15 erkenn bar, bis die Vorderkante der zweiten Kunststoffplatte 60 flächig gegen die Hinterkante der ersten Kunst stoffplatte 50 anliegt. Dabei wird zugelassen, daß die Vorderkante der zweiten Kunststoffplatte 60 so kräftig gegen die Hinterkante der ersten Kunststoffplatte 50 gedrückt wird, daß sich das hintere Ende der zweiten Kunststoffplatte 60 leicht verformt. Danach wird das Heizmesser 46 in Bewegung versetzt, um die beiden Kanten der ersten bzw. zweiten Kunststoffplatte 50, 60 miteinander zu verschweißen.

Auf diese Weise lassen sich die Kunststoffplatten 50, 60 zu einer langen, durchgehenden Kunststoffplatte verbinden, die dann in nachfolgenden Schritten auf gewickelt wird; dies erfolgt jedoch nach einem konventionellen Verfahren und soll hier nicht beschrieben werden. Das Rundmesser 25 ist stark genug, um Kunststoffplatten verschiedener Zusammensetzung und unterschiedlicher Steifigkeit zu schneiden.

Claims

1. Maschine zum Schneiden und Schweißen von Kunst stoffplatten, ausgestattet mit

1. einem Vorschubmittel zum Zuführen der Kunststoff platten;
2. einer im Anschluß an dieses Vorschubmittel ange ordneten ersten Anpreßvorrichtung, die eine bündig mit dem Vorschubmittel abschließende erste Stützplatte sowie mindestens eine erste Anpreß platte aufweist, welche von mindestens einem ersten Zylinder, der neben der ersten Stützplatte montiert ist, betätigt wird;
3. einer im Anschluß an die erste Anpreßvorrichtung vorgesehenen Schneidvorrichtung, die einen quer oberhalb dieser ersten Anpreßvorrichtung ver laufenden Rahmen sowie einen an einem von zwei Enden dieses Rahmens angeordneten ersten Motor umfaßt, der eine erste Riemenscheibe antreibt, wogegen am anderen Ende des Rahmens eine zweite Riemenscheibe gelagert und über diese erste und zweite Riemenscheibe ein Riemen beweglich geführt ist, der einen daran fest montierten Grundkörper trägt, an dem wiederum ein von einem zweiten Motor angetriebenes Rundmesser montiert ist;
4. einer zweiten Anpreßvorrichtung, die beweglich mit der ersten Stützplatte verbunden ist und eine zweite Stützplatte, die bündig mit der ersten Stützplatte abschließt, sowie eine zweite Anpreß platte umfaßt, die mit mindestens einem zweiten Zylinder verbunden ist, welcher neben der zweiten Stützplatte angeordnet ist; sowie
5. einer im Anschluß an die zweite Anpreßvorrichtung montierte Schweißvorrichtung mit zwei Wellen, von denen eine von einem dritten Motor angetrieben wird, wobei um diese beiden Wellen zwei Übertra gungsriemen (d. h. je ein Übertragungsriemen pro Welle) laufen, an denen jeweils ein Befestigungs element angeordnet ist, und zwischen diesen bei den Befestigungselementen ein Heizmesser ver läuft.

2. Maschine gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Stütz platte an einem beweglichen Zylinder sitzt, dessen Zylinderstange an der ersten Stützplatte angelenkt ist.

3. Maschine gemäß Anspruch 1, mit einer dritten Anpreßvorrichtung, die in Vor schubrichtung nach der Schweißvorrichtung montiert ist.

4. Maschine gemäß Anspruch 3, mit einer Übertragungsvorrichtung, die in Vor schubrichtung nach der dritten Anpreßvorrichtung ange ordnet ist.