DE19831665A1

DE19831665A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE19831665A1
Application number: DE19831665A
Authority: DE
Inventors: Hubert Wehr
Original assignee: Cyklop GmbH
Current assignee: Cyklop GmbH
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-20
Also published as: JP2002520203A; EP1097038A1; ATE212286T1; ZA200007482B; DE59900782D1; AU5147899A; CA2337416A1; WO2000003864A1; AU745708B2; BR9912082A; EP1097038B1; US6470941B1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem die zum Verschweißen erforderliche Wärmezufuhr in Abhängigkeit von der Dicke der miteinander zu verschweißenden Bänder an der Schweißstelle geregelt und erst dann abgeschaltet wird, wenn ein vorgegebener Sollwert unterschritten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern aus thermoplastischem Kunststoff, ins besondere von Verpackungsbändern aus Polypropylen oder derglei chen, die auf einander zugewandten Flächen in einem begrenzten Schweißbereich erwärmt und unter Wirkung von Druck aufeinander gepresst werden.

Beim Verschweißen von Kunststoffbändern ist es üblich, die Schweißwärme während einer vorherbestimmtem Zeitdauer zuzuführen oder zu erzeugen, die nach der Erfahrung ausreicht, um die Bän der im Schweißbereich genügend zu erweichen und bei Anwendung von Druck innig miteinander zu verschmelzen. Hierbei hat sich jedoch gezeigt, daß die Festigkeit der Schweißstelle nicht immer ausreichend ist oder daß keine richtige Verschweißung stattge funden hat. Der Grund hierfür liegt in Umwelteinflüssen und in Unregelmäßigkeiten bei der Wärmezufuhr, die beispielsweise dann auftreten, wenn die Spannung einer elektrischen Heizquelle und damit auch die Temperatur absinkt. Insbesondere bei Reibschweiß geräten, die netzunabhängig mit einem Akkumulator betrieben wer den, wird mit absinkender Spannung auch die Drehzahl geringer, so daß die Bewegungen des Schwingers langsamer werden, der die aufeinanderliegenden Bänder zum Erzeugen von Reibungswärme ge geneinander bewegt. Die eingestellte Schweißzeit reicht dann zum Erzeugen der erforderlichen Schweißwärme nicht mehr aus, und es findet keine innige Verschmelzung der Bänder im Schweißbereich mehr statt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen Kunst stoffbänder einfach und zuverlässig auch bei sich ändernden Um welteinflüssen miteinander verschweißt werden können. Diese Auf gabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Feststellen einer richtigen Verschweißung die Änderung der Gesamtdicke der miteinander verschweißten Bänder beim Schweißvorgang ermittelt und mit einem vorherbestimmten Sollwert verglichen wird.

Ein solches Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil, daß jede Schweißstelle auf ihre Festigkeit hin untersucht wird, da ja die Gesamtdicke der miteinander verschweißten Bänder an der Schweißstelle von der Erweichung des Kunststoffmaterials und ih rer innigen Verschmelzung abhängig und damit zugleich ein Maß für die Festigkeit der Schweißverbindung ist. Hierbei wird in Abhängigkeit von einer vorherbestimmtem Gesamtdicke der mitein ander verschweißten Bänder die Schweißwärmezufuhr erst dann un terbrochen, wenn eine genügende Verschmelzung der Bänder im Schweißbereich erreicht ist.

Da die Zeitdauer der Schweißwärmezufuhr keine Rolle mehr spielt, können mit Akkugeräten auch dann einwandfreie Verschweißungen durchgeführt werden, wenn die Spannung des Akkus bereits abge sunken ist, da die geringere Temperatur durch eine längere Ein wirkzeit kompensiert wird.

Eine Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern aus thermoplasti schem Kunststoff, insbesondere von Verpackungsbändern aus Poly propylen oder dergleichen, die mit einer Heizeinrichtung zum Er wärmen von einander zugewandten Schweißflächen der miteinander zu verbindenden Bänder und mit einem an der Schweißstelle etwa senkrecht zu den Schweißflächen bewegbaren Druckelement zum Zu sammenpressen der auf einer Stützfläche übereinander angeordne ten Bänder versehen ist, ist nach der Erfindung dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Ausschaltvorrichtung auf weist, die mittelbar oder unmittelbar von dem Druckelement betä tigt wird, sobald die Dicke der Schweißstelle und damit der Ab stand zwischen Druckelement und Stützfläche einen vorherbe stimmten Sollwert unterschreitet.

Eine derartig ausgebildete Schweißvorrichtung schaltet die Schweißwärmezufuhr automatisch erst dann ab, wenn eine ausrei chende Erwärmung und Verschmelzung der Bänder an der Schweiß stelle erreicht ist, was sich durch eine Verringerung der Ge samtdicke der übereinanderliegenden Bänder an der Schweißstelle manifestiert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dem Druckelement ein Sensor mit Signalgeber zugeordnet sein, der die Änderungen des Abstandes zwischen dem Druckelement und der Stützfläche erfasst und entsprechende Signale einer Auswerte-Elektronik zuführt, die ein Ausschaltsignal zum Ausschalten der Heizeinrichtung erzeugt, wenn der Abstand zwischen Druckelement und Stützfläche einen vorherbestimmten Sollwert erreicht. Hierbei können Sensoren ver wendet werden, die die Abstandsänderungen berührungslos, z. B. auf optischem Wege, elektromagnetisch oder durch Ultraschall er fühlen.

Bei einer mechanisch arbeitenden Schweißvorrichtung kann das Druckelement mit einem Fühlelement verbunden sein, welches die Oberfläche der aufeinanderliegenden, unverschweißten Bänder ab tastet und ein Betätigungselement zum Ausschalten der Heizein richtung aufweist. Hierbei ist das Druckelement gegenüber dem Fühlelement in Richtung auf die Stützfläche begrenzt axial ver schiebbar und wirkt bei seiner Verschiebung auf das Betätigungs element ein, welches die Heizeinrichtung ausschaltet, sobald die Schweißstelle die vorgegebene Dicke erreicht hat.

Das Betätigungselement kann ein am Fühlelement schwenkbar gela gerter Hebel sein, der von einem am Druckelement angeordnetem Mitnehmer beaufschlagt wird und an einem freien Ende einen ver stellbaren Schaltfinger aufweist, der einen ersten Schalter be tätigt, wenn die Verschiebung des Druckelementes gegenüber dem Fühlelement einen vorherbestimmten Wert erreicht.

Durch Verstellen des Schaltfingers kann der Sollwert für die Ge samtdicke der miteinander zu verschweißenden Bänder an der Schweißstelle eingestellt werden.

Es ist zweckmäßig, wenn der erste Schalter einen Ruhekontakt aufweist und mit einem zweiten Schalter in Reihe geschaltet ist, der die Heizeinrichtung einschaltet, wenn er bei der Druckbeauf schlagung des Druckelementes betätigt wird.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn das Fühl element einen Mitnehmerzapfen aufweist, dessen freies Ende in eine sich in Axialrichtung erstreckende, längliche Ausnehmung des Druckelementes eingreift, in der es von einem Federelement gegen die der Stützfläche zugewandte Stirnseite der Ausnehmung gedrückt gehalten wird und in der es sich entgegen der Wirkung der Feder verschieben kann, wenn sich das Druckelement beim Ver schweißen gegenüber dem Fühlelement in Richtung auf die Stütz fläche verschiebt.

Die Schweißwärme kann an der Schweißstelle auf verschiedene Weise erzeugt werden. Die Heizeinrichtung kann bei einer bevor zugten Ausführungsform der Erfindung eine Reibschweißvorrichtung sein, deren Schwinghebel ein das obere Band erfassendes Druck stück bewegt, welches Teil des Druckelementes ist und zusammen mit diesem in Richtung auf die Stützfläche gedrückt und von dem Schwinghebel quer zur Bandebene bewegt wird und zwischen den Bändern an der Schweißstelle Reibungswärme erzeugt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Heizeinrichtung einen Heizwiderstandsdraht aufweisen, der zwischen den miteinander zu verschweißenden Bändern an der Schweißstelle angeordnet ist, die Bänder an der Schweißstelle erwärmt und beim Zusammendrücken mit dem Druckelement in den Bändern eingebettet wird und dort ver bleibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden durch die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verschweißen und Abschneiden von thermoplastischen Umreifungsbändern aus Kunststoff in einer Seitenansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einem senkrechten Schnitt nach Linie III-III mit den eingelegten Kunststoffbändern vor Beginn des Schweißvorganges in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine der Fig. 3 analoge Darstellung der Schweißvorrich tung bei Beendigung des Schweißvorganges,

Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 in einem senkrechten Teil schnitt nach Linie V-V,

Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 in einem Horizontalschnitt nach Linie VI-VI und

Fig. 7 und 8 eine andere Ausführungsform der Erfindung in ei ner der Fig. 5 entsprechenden Darstellung vor und nach Beendi gung des Schweißvorganges.

In den Zeichnungen ist mit 10 eine Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern 11 aus Kunststoff bezeichnet, die als Handgerät aus gebildet ist und ein Gehäuse 12, einen Handgriff 13, einen Klemmhebel 14 und einen Einschalthebel 15 aufweist. An der Un terseite des Gehäuses 12 befindet sich eine seitlich auskragende Stützplatte 16, mit der die Vorrichtung 10 auf ein Packstück 17 aufgesetzt werden kann, das mit einem Band 11 aus Kunststoff um reift werden soll.

Die Stützplatte 16 bildet mit ihrer oberen Stützfläche 18 und der im Gehäuse 12 untergebrachten Schweißvorrichtung 19 einen Bandkanal 20, in den die Bandenden 11a und 11b des um das Pack stück 17 herumgelegten Bandes 11 so eingeschoben werden, daß sie auf der Stützfläche 18, die einen Schweißbereich oder die Schweißstelle 21 begrenzt, übereinanderliegen. Hierbei wird das untere Bandende 11a mit Hilfe einer schwenkbaren Klemme 22 auf der Stützplatte 16 festgeklemmt und das obere Bandende 11b durch eine Öffnung 23 in der Klemme 22 hindurchgezogen und in Richtung des Pfeiles 24 mit einer nicht näher dargestellten Spannvorrich tung oder von Hand gespannt gehalten. (Fig. 3).

Beim Einlegen der Bandenenden 11a und 11b in den Bandkanal 20 wird die Klemme 22 durch Anheben der an der Klemme 22 angelenk ten, federbelasteten Druckstange 25 mit dem Klemmhebel 14 gelüf tet.

Die Schweißvorrichtung 19, mit der die auf der Stützfläche 18 der Stützplatte 16 übereinanderliegenden und gespannten Banden den 11a und 11b in einem begrenzten Bereich miteinander ver schweißt werden, ist eine Reibschweißvorrichtung, mit der die Wärme zum Verschweißen der übereinanderliegenden Bandenden 11a und 11b dadurch erzeugt wird, daß die fest aufeinander gedrück ten Bandenden 11a und 11b gegeneinander hin- und herbewegt wer den. Derartige Reibschweißvorrichtungen sind bekannt und bei spielsweise in den deutschen Patenten Nr. 31 18 710, Nr. 28 02 034 und Nr. 29 33 302 beschrieben und dargestellt. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Reibschweißvorrichtung, welche die Heizeinrichtung zum Erzeugen der für die Verschweißung not wendigen Wärme darstellt, wird deshalb hier nicht mehr im ein zelnen beschrieben, sondern es wird Bezug genommen auf die ge nannten Patentschriften, wobei hier nur diejenigen Teile der Reibschweißvorrichtung erwähnt werden, die mit anderen, für die vorliegende Erfindung wesentlichen Teilen zusammenwirken.

Von der Schweißvorrichtung, welche die Reibungswärme erzeugt und damit die Heizeinrichtung 19 im Sinne der Erfindung darstellt, ist in den Fig. 3 bis 6 ein Druckstück 26 erkennbar, das auf dem oberen Bandende 11b aufliegt und mit seiner geriffelten Unter seite Formschluß mit dem oberen Bandende 11b hat. Ein auf der Oberseite des Druckstückes 26 befestigter Zapfen 28 durchgreift einen Schwinghebel 29, der von einem nicht näher dargestellten Exzentertrieb in Richtung des Pfeiles 30 quer zur Längsrichtung des Bandes 11 in rascher Folge hin- und herbewegt wird. Die ge riffelte Unterseite 27 des Druckstückes 26 nimmt hierbei das obere Bandende 11b mit und reibt es auf dem unteren Bandende 11a hin- und her, wodurch an dieser Schweißstelle 21 Reibungswärme erzeugt wird, welche die Bandenden 11a und 11b in einem begrenz ten Schweißbereich soweit erwärmt, daß das Kunststoffmaterial der Bandenden auf den einander zugewandten Flächen schmilzt und sich miteinander vermischt, wodurch unter Einwirkung von Druck die Bandenden miteinander verschweißt werden.

Der zum Erzeugen der Reibungswärme und zum Herstellen der Ver schweißung erforderliche Druck wird von einem Druckelement 31 erzeugt, das von einem Druckstempel gebildet wird, der oberhalb des Druckstückes 26 in einer Gleitführung 32 vertikal verschieb bar ist. Das Druckelement 31 steht unter der Wirkung einer kräf tigen Druckfeder 33, die sich einerseits auf einem oberen Bund 34 des Druckelementes 31 und andererseits in einer Ausnehmung 35 des oben erwähnten Einschalthebels abstützt. An seinem unteren Ende 31a hat das Druckelement 31 eine randoffene Ausnehmung 36, in der eine Druckrolle 37 untergebracht ist, über welche das Druckelement 31 auf die obere Stirnfläche 38 des Zapfens 28 wirkt, während dieser unter der Druckrolle 37 von dem Schwinghe bel 29 hin- und herbewegt wird.

Man erkennt, daß die Druckfeder 33 zusammengedrückt wird und be strebt ist, das Druckelement 31 nach unten zu drücken, wenn der Einschalthebel 15 im Uhrzeigersinne in Richtung des Pfeiles 39 verschwenkt wird. Wird der Einschalthebel 15 losgelassen, wird kein Druck mehr auf das Druckstück 26 ausgeübt, es bleibt jedoch infolge seines Eigengewichtes auf dem oberen Bandende 11b lie gen. Damit es sich abheben kann und das Druckelement 31 in eine obere Ruhelage zurückkehrt, in der der oben erwähnte Bandkanal 20 zum Einlegen und Herausnehmen der Bänder frei wird, sind zwei Hubfedern 40 und 41 vorgesehen, von denen die obere Hubfeder 40 sich einerseits auf einem über der Gleitführung 32 angeordneten Ring 42 und andererseits gegen die Unterseite des oberen Bundes 34 abstützt und von denen die untere Hubfeder 41 auf dem Schwinghebel 49 aufliegt und von unten her gegen einen Zapfen bund 43 drückt. Hierdurch halten Druckelement 31, Druckrolle 37 und der Zapfen 28 mit seinem Druckstück 26 auch in angehobenem Zustand Formschluß.

Man erkennt aus den Fig. 3 und 4, daß seitlich neben der ersten Gleitführung 32 für das Druckelement eine zweite Gleitführung 44 vorgesehen ist, in der ein Fühlelement 45 parallel zum Druckele ment 31 gleiten kann. Auf der dem Druckelement 31 zugewandten Seite hat das Fühlelement 45 einen Mitnehmerzapfen 46, der ein in der Wand 47 zwischen den Gleitführungen 32 und 44 angeordne tes Langloch 48 durchgreift und dessen freies Ende 46a in eine längliche Ausnehmung 49 eingreift, die in dem Druckelement 31 angeordnet ist und sich in dessen Axialrichtung 50 erstreckt. Hierbei steht das freie Ende 46a des Mitnehmerzapfens 46 unter der Wirkung eines kleinen Federelementes 51, welches den Mitneh merzapfen 46 gegen die der Stützfläche 18 zugewandte Stirnseite 52 der länglichen Ausnehmung 49 gedrückt hält.

Hinter dem Fühlelement 45 befindet sich ein Betätigungselement 53 in Form eines Winkelhebels, der am unteren Ende 45a des Fühl elementes schwenkbar gelagert ist und an seinem oberen, freien Ende 53b einen Schaltfinger 54 trägt. Der Schaltfinger 54 ist als Madenschraube ausgebildet und in einer Gewindebohrung 55 derart verstellbar, daß sein Fußende 54a mehr oder weniger weit über das Betätigungselement 53 vorsteht.

An seinem unteren Ende 53a hat das Betätigungselement 53 einen seitlich abstehenden Schenkel 56, der von einem am Druckelement 31 angeordneten Mitnehmer 57 derart beaufschlagt wird, daß das Betätigungselement im Uhrzeigersinne um seinen Schwenkzapfen 58 schwenkt, wenn sich das Druckelement 31 relativ zum Fühlelement 45 nach unten verschiebt.

Zum Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung 19, das heißt im vorliegenden Fall der Reibschweißvorrichtung, sind ein erster Schalter 59 und ein zweiter Schalter 60 vorgesehen, die in Reihe geschaltet sind. Der erste Schalter 59 hat einen Ruhekontakt, der ihn normalerweise in seiner geschlossenen Stellung hält. Der zweite Schalter 60 dagegen ist normalerweise offen und wird ge schlossen, wenn der Einschalthebel 15 auf ihn niedergedrückt wird. Sind beide Schalter 59 und 60 geschlossen, wird die Heiz einrichtung 19, das heißt die Reibschweißvorrichtung, mit Strom versorgt und hierdurch in Tätigkeit gesetzt.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung hat außerdem noch eine Abschneidevorrichtung 61, mit der das obere Bandende 11b während des Schweißvorganges abgeschnitten wird. Die Ab schneidevorrichtung 61 besteht aus einem Messer 62, das am unte ren Ende einer Messerstange 63 befestigt ist, die in einer drit ten Gleitführung 64 parallel zu dem Druckelement geführt ist. Sie wird beim Lüften der Klemme 22 durch den Klemmhebel 14 mit angehoben, der unter den Hubzapfen 65 greift. Beim Niederschwen ken des Einschalthebels 15 wird er von einem Druckstift 66 nie dergedrückt, der in dem Einschalthebel 15 angeordnet ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Nachdem das Band 11 um das Packstück 17 herumgelegt und die Bandenden 11a und 11b bei gelüfteter Klemme 22 in den Bandkanal 20 eingelegt wurden und das untere Bandende 11a durch Loslassen des Klemmhebels 14 festgeklemmt wurde, wird das obere Bandende 11b durch Zug in Richtung des Pfeiles 24 gespannt. Die Vorrich tung 10 befindet sich dann in der in Fig. 3 dargestellten Lage, in der das Druckstück 26 und das Fühlelement 45 sich oberhalb der an der Schweißstelle 21 übereinanderliegenden Bandenden 11a und 11b befinden. Der erste Schalter 59 der Ausschaltvorrichtung ist geschlossen und der zweite Schalter 60 der Ausschaltvorrich tung für die Heizeinrichtung 19 ist geöffnet.

Um die Bandenden 11a und 11b miteinander zu verschweißen, wird der Einschalthebel 15 niedergedrückt. Er schwenkt hierbei im Uhrzeigersinne und erzeugt folgende Wirkungen:

a) Er drückt die Druckfeder 33 zusammen, die hierdurch den Druck der Hubfedern 40 und 41 überwindet und das Druckelement 31 und mit ihm das Füllelement 45, die Druckrolle 37, den Zap fen 28 und das Druckstück 26 gegen die Oberfläche 67 der auf einanderliegenden Bandenden 11a und 11b drückt;
b) er drückt mit dem Druckstift 66 über die Messerfeder 68 die Messerstange 63 nach unten, so daß die Schneide des Messers 62 unter Federdruck auf dem oberen Bandende aufliegt;
c) er drückt auf den Schaltstift 69 des zweiten Schalters 60 und schließt hierdurch den Stromkreis, über den der Heizein richtung 19, das heißt der Reibschweißvorrichtung, Energie zuge führt wird. Der hierdurch in Bewegung gesetzte, nicht näher dargestellte Antrieb bewegt nun den Schwinghebel 29 in Rich tung des Pfeiles 30 hin und her, der hierbei das obere Band ende 11b gegenüber dem festgehaltenen unteren Bandende 11a im Schweißbereich an der Schweißstelle 21 so lange reibt, bis un ter dem Druck des Druckelementes 31 ausreichend Reibungswärme erzeugt wird, die das Bandmaterial an den einander zugewandten Oberflächen schmelzen und ineinander übergehen läßt.

Bei diesem Schmelzvorgang wird das mit dem Druckelement 31 ver bundene Druckstück 26 tiefer gedrückt, während das Fühlelement 45, welches neben der Schweißstelle 21 auf den Bändern im nicht verschweißten Bereich aufliegt, seine Höhenlage beibehält.

Beim Niedergehen des Druckelementes 31 gleitet das freie Ende 46a des Mitnehmerszapfens 46 entgegen der Wirkung des Federele mentes 45 in der länglichen Ausnehmung 49 nach oben, während der am Druckelement 31 befestigte Mitnehmer 57 auf das untere Ende 53a des Betätigungselementes 53 drückt. Dieses wird hierdurch im Uhrzeigersinne um den Schwenkzapfen 58 geschwenkt und drückt mit dem an seinem freien, oberen Ende 53b angeordneten Schaltfinger 54 gegen den Schaltstift 70 des ersten Schalters 59.

Sobald der Abstand d zwischen dem Druckstück 26, welches die tiefste Stelle des Druckelementes 31 darstellt, und der Stütz fläche 18 und damit die Gesamtdicke der miteinander verschweiß ten Bänder an der Schweißstelle 21 einen vorherbestimmten Soll wert unterschreitet, wird der Schaltstift 70 von dem Betäti gungshebel 53 soweit niedergedrückt, daß sich der Ruhekontakt des ersten Schalters 59 öffnet. Hierdurch wird der Antrieb der Reibschweißvorrichtung unterbrochen, der Schwinghebel 29 und das Druckstück 26 bleiben stehen und es wird keine Reibungswärme mehr erzeugt, das heißt die Wärmezufuhr zur Schweißeinrichtung wird unterbrochen.

Man erkennt, daß der optimale Sollwert für die Gesamtdicke der aufeinanderliegenden, verschweißten Bänder an der Schweißstelle durch Hineinschrauben oder Herausschrauben des Schaltfingers 54 im Betätigungselement 53 eingestellt werden kann.

In den Fig. 7 und 8 ist eine andere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei der mit der vorhergehenden Ausführungsform gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen verse hen sind. Man erkennt das Druckelement 31, die Druckrolle 37, den Zapfen 28 mit seiner Hubfeder 41 und das Druckstück 26, das von dem Schwinghebel 29 hin- und herbewegt wird und zwischen den übereinanderliegenden Bandenden 11a und 11b Reibungswärme er zeugt, während das Druckelement 31 über die Teile 37, 28 und 26 den erforderlichen Reibungsdruck liefert.

Ebenso wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel werden auch hier die übereinanderliegenden Bandenden 11a und 11b bei ihrer Erwärmung und Verschmelzung zusammengedrückt, so daß die Dicke d der übereinanderliegenden Bänder an der Schweißstelle 21 nach dem Verschweißen kleiner ist als vor dem Verschweißen. Die Ände rungen des Abstandes zwischen dem Druckelement 31 bzw. zwischen dem mit ihm verbundenen Druckstück 26 und der Stützfläche 18 werden von einem Sensor 71 mit Signalgeber erfasst, der entspre chende Signale einer Auswerteelektronik 72 zuführt. Die Ist- Werte werden dort mit einem vorherbestimmten Sollwert verglichen und bei Übereinstimmung wird von der Auswerteelektronik ein Ab schaltsignal erzeugt, welches die Stromzufuhr für den Antrieb des Schwinghebels 29 unterbricht, so daß das Druckstück 26 stillgesetzt wird und keine Schweißwärme mehr erzeugt wird.

Der Sensor 71 mit dem Signalgeber ist in den Fig. 7 und 8 nur schematisch oberhalb des Druckelementes dargestellt. Er kann selbstverständlich auch die Abwärtsbewegung des Druckstückes selbst erfassen oder die Bewegung eines anderen Teiles abtasten, das mit dem Druckelement oder einem der zu ihm gehörenden und sich mit ihm abwärtsbewegenden Teile verbunden ist.

Man erkennt, daß es mit den beschriebenen Vorrichtungen möglich ist, durch Ermittlung der Änderung der Gesamtdicke der miteinan der zu verschweißenden Bänder festzustellen, ob eine richtige Verschweißung zustandegekommen ist. Erst nach dem Erreichen ei ner vorherbestimmten Gesamtdicke der miteinander verschweißten Bänder an der Schweißstelle wird die Schweißwärmezufuhr unter brochen, indem ein Steuersignal zum Beendigen der Schweißwärme zufuhr erzeugt oder ein Ausschalter betätigt wird.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu ver lassen.

Wie bereits oben angedeutet, kann die Schweißwärme auch auf an dere Weise, beispielsweise durch elektrische Wider standsheizdrähte erzeugt werden, die zwischen die miteinander zu verschweißenden Bänder eingeführt werden und nach Beendigung des Schweißvorganges an der Schweißstelle verbleiben und mit dem oberen Bandende abgeschnitten werden. Es ist auch möglich, zwi schen die Bänder ein Drahtgitter einzulegen und dieses induktiv zu erwärmen und den Induktionsstrom abzuschalten, sobald die Schweißstelle die gewünschte Dicke erreicht hat, bei der die Bandoberflächen innig miteinander verschmolzen sind.

Claims

1. Verfahren zum Verschweißen von Bändern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von Verpackungsbändern aus Polypropylen od. dgl., die auf einander zugewandten Flächen in einem begrenz ten Schweißbereich erwärmt und unter Einwirkung von Druck auf einandergepresst werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen einer richtigen Verschweißung die Änderung der Gesamtdicke der miteinander verschweißten Bänder beim Schweiß vorgang ermittelt und mit einem vorherbestimmten Sollwert ver glichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einer vorherbestimmten Gesamtdicke der miteinander verschweißten Bänder die Schweißwärmezufuhr unter brochen bzw. ein Steuersignal zum Beendigen der Schweißwärmezu fuhr erzeugt wird.

3. Vorrichtung zum Verschweißen von Bändern aus thermoplasti schem Kunststoff, insbesondere von Verpackungsbändern aus Poly propylen od. dgl., mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen von einander zugewandten Schweißflächen der miteinander zu verbin denden Bänder und mit einem an der Schweißstelle etwa senkrecht zu den Schweißflächen bewegbaren Druckelement zum Zusammenpres sen der auf einer Stützfläche übereinander angeordneten Bänder, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (19) eine Ausschaltvorrichtung (59) aufweist, die mittelbar oder un mittelbar von dem Druckelement (31) betätigt wird, sobald die Dicke (d) der Schweißstelle (21) und damit der Abstand zwischen Druckelement (31) und Stützfläche (18) einen vorherbestimmten Sollwert unterschreitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckelement (31) ein Sensor (71) mit Signalgeber zuge ordnet ist, der die Änderungen (Δ h) des Abstandes zwischen dem Druckelement (31) und der Stützfläche (18) erfasst und entspre chende Signale einer Auswerte-Elektronik (72) zuführt, die ein Ausschaltsignal zum Ausschalten der Heizeinrichtung (19) er zeugt, wenn der Abstand (d) zwischen Druckelement (31) und Stützfläche (18) einen vorherbestimmten Sollwert erreicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (31) mit einem Fühlelement (45) verbunden ist, welches die Oberfläche (67) der aufeinanderliegenden unver schweißten Bänder (11) abtastet und ein Betätigungselement (53) zum Ausschalten der Heizeinrichtung (19) aufweist und daß das Druckelement (31) gegenüber dem Fühlelement (45) in Richtung auf die Stützfläche (18) begrenzt axial verschiebbar ist und bei seiner Verschiebung auf das Betätigungselement (53) einwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (53) ein am Fühlelement (45) schwenkbar gelagerter Hebel ist, der von einem am Druckelement (31) angeordneten Mitnehmer (57) beaufschlagt wird und an einem freien Ende (53b) einen verstellbaren Schaltfinger (54) auf weist, der einen ersten Schalter (59) betätigt, wenn die Ver schiebung des Druckelementes (31) gegenüber dem Fühlelement (45) einen vorherbestimmten Wert erreicht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Schalter (59) einen Ruhekon takt aufweist und mit einem zweiten Schalter (60) in Reihe ge schaltet ist, der die Heizeinrichtung (19) einschaltet, wenn er bei der Druckbeaufschlagung des Druckelementes (31) betätigt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Fühlelement (45) einen Mitnehmer zapfen (46) aufweist, dessen freies Ende (46a) in eine sich in Axialrichtung (50) erstreckende, längliche Ausnehmung (49) des Druckelementes (31) eingreift, in der es von einem Federelement (51) gegen die der Stützfläche (18) zugewandte Stirnseite (52) der Ausnehmung (49) gedrückt gehalten wird und in der es sich entgegen der Wirkung des Federelementes (51) verschieben kann, wenn sich das Druckelement (31) beim Verschweißen gegenüber dem Fühlelement (45) in Richtung auf die Stützfläche (18) ver schiebt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (19) eine Reib schweißvorrichtung ist, deren Schwinghebel (29) ein das obere Band (11b) erfassendes Druckstück (26) bewegt, welches Teil des Druckelementes (31) ist und zusammen mit diesem in Richtung auf die Stützfläche (18) gedrückt wird und von dem Schwinghebel (29) quer zur Bandebene bewegt wird und zwischen den Bändern (11a, 11b) an der Schweißstelle (21) Reibungswärme erzeugt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen Heizwider standsdraht aufweist, der zwischen den miteinander zu verschwei ßenden Bändern an der Schweißstelle angeordnet ist, die Bänder an der Schweißstelle erwärmt und beim Zusammendrücken mit dem Druckelement in den Bändern eingebettet wird und dort verbleibt.