DE2011481A1

DE2011481A1 - Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen

Info

Publication number: DE2011481A1
Application number: DE19702011481
Authority: DE
Inventors: William R Westfield N.J Heffernan, (V,St,A.)
Original assignee: Bondit Corp,, Newark, N.J. (V,St,A,)
Priority date: 1969-03-12
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1970-11-12
Also published as: FR2034852A1; US3607554A; GB1300117A

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD ■ Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage . Aktenzeichen

zur Eingabe vom 10. MärZ 1970 SCtl. Name d. Anm. BOndit Corporation

Vorrichtung; zum Verbinden von Material bahnen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen entlang einer sich in zwei Richtungen erstreckenden Kontur mit einem wärmewirksamen Klebstoff.

Der Stand der Technik kennt viele Möglichkeiten zum Auftragen eines Klebstoffes auf die Kanten von zu verbindendem Material und zum anschließenden Aktivieren oder Trocknen des Klebstoffs zum Bilden einer dauerhaften Verbindung. Gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin werden die zu verbindenden Materialbahnen von zwei getrennten Rollen abgewickelt und in eine Lage übereinander oder in Überlappung gebracht, so daß eine Bahn die andere Bahn mit einer Kante überdeckt. Während die beiden Bahnen in diese Lage gebracht werden, wird ein trockener. Faden aus einem wärmewirksamen Klebstoff aus -einer Vorratskammer zugeführt, zwischen die beiden Bahnen eingeleitet und zwar parallel zu den miteinander zu verbindenden Kanten. Der Klebstoff und die Kanten werden dann einer Einrichtung zugeführt, die die Kanten zusammendrückt und der Erwärmung durch ein Hochfrequenzfeld aussetzt. Dabei schmilzt der Klebstoff und fließt über die sich überlappenden Kanten. Beim Weiterlauf der Bahnen verlassen diese zusammen mit dem geschmolzenen Klebstoff das Hochfrequenzfeld, worauf der Klebstoff erhärtet und eine starke Bindung bildet.

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Zu diesem älteren Vorschlag gehört eine Einrichtung zum Verbinden der sich überlappenden oder übereinander liegenden Kanten der Bahnen durch Zwischenschieben von trocknem wärmewirksamen Klebstoff und zum anschließenden Erwärmen des Klebstoffs mit Hochfrequenz, während gleichzeitig Druckkräfte auf die Kanten und auf den Klebstoff ausgeübt werden, während dieser dem Hochfrequenzfeld ausgesetzt wird.

Bahnen mit geraden Kanten lassen sich auf dieser Vorrichtung ohne weiteres miteinander verbinden. Eine Verbindung entlang einer sich in zwei Richtungen erstreckenden Knntur in der Ebene der Bahn ist jedoch nicht möglich. Eine solche zwei-dimensionale Verbindung ist jedoch häufig erforderlich, zum Beispiel zum Verbinden der gekrümmten Nähte an Kleidungsstücken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Ausbildung einer Vorrichtung, um eine Materialbahn $K"einer vorgegebenen zwei-dimensionalen Kontur in der Ebene der Materialbahn vorzuschieben.

Die Erfindung betrifft weiter die Ausbildung einer Vorrichtung, um die Kantenabschnitte von Materialbahnen entlang einer zwei-dimensionalen Kontur in der Ebene des Materials mit einem Klebstoff zu verbinden, der zwischen die Materialbahnen eingebracht wurde.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen entlang einer zwei-dimensionalen Kontur in der Ebene des Materials mit einem zwischen die Materialbahnen eingebrachten trockenen wärmewirksamen Klebstoff mit Förderbändern, um das Material in Längsrichtung in einer vorbestimmten ersten Richtung vorzuschieben, mit Hochfrequenzeinrichtungen, um den Klebstoff zwecks Plastifizierung oder Verflüssigung aufzuheizen, mit ersten Einrichtungen, um einen Druck auf das Material und auf den Klebstoff im Verbindungsgebiet auszuüben, und mit verschwenkbaren stiftförmigen Mitteln, um an einer bestimmten Stelle des Materials einen konstanten Druck auszuüben, um bei plötzlichem Abnehmen des mit der ersten Einrichtung ausgeübten Druckes das Material um diesen Punkt schwenken zu lassen und um β3 entlang der Kontur zu verbinden.

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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbelsplels, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung ist: ^; ;.. - -_;; ■-_. ■

Fig. 1 eine schematlshe Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht von vorne auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 3- ein Teilschnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung.

In Verbindung mit Fig. 1 soll nun zuerst die Wirkungswelse beschrieben werden. Materialbahnen 1a und 1b werden von getrennten Vorratsrollen abgezogen. Sie werden nach links bewegt und zwischen Walzen 2a und 2b vorgeschoben, zwischen Elektroden 3 und 4, zwischen Walzen 5a und 5b und dann als miteinander vebundenes Band 1 auf eine Walze 6 aufgewickelt. Eine Klebstoff-Abgabevorrichtung 7 liefert einen trockenen Faden aus einem wärmewirksamen Klebstoff 8, der zwischen die Kanten der Bänder ta und 1b eingelegt wird. Mit einem Bandstück wird zum Beispiel das vorlaufende Ende des Klebstoffes 8 an der Kante einer Bahn 1a oder 1b befestigt, so daß der Klebstoff zwischen den miteinander zu verbindenden Kanten verbleibt und zwischen sie eingeführt wird, während sich die Bahnen nach links weiter bewegen. Die Walzen 2a und 2b drücken den Klebstoffaden 8 zwischen den Kanten der Bahnen 1a und 1b zusammen. Die Kanten der Bahnen und der Klebstoff laufen dann unter dem Einfluß der Förderbänder 13 und 14 zwischen die Elektroden 3 und 4, wo sie mit einer Kraft zusammengedrückt werden, die durch die Spaltsteuerung 9 bestimmt wird. Diese Kombination aus Spaltsteuerung und Elektroden wird allgemein mit 15 bezeichnet. Wie sich noch im folgenden ergibt, handelt es sich hierbei um den Gegenstand der Erfindung. Das Förderband 13 läuft zwischen den Elektroden durch und dann unAie Mantelflächen der Walzen 2a und 5a., Das Förderband 14 läuft unter dem Förderband 13 entlang, zwischen die Elektroden und dann um die Walzen 2b und 5b. Die Förderbänder können aus jedem geeigneten Material bestehen und sind mit B 116/3 -3-

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einer passenden Substanz wie z.B. Teflon beschichtet.

Die Elektrode 4 ist über ein Kabel 11 mit der ungeerdeten Ausgangklemme des Hochfrequenzgenerators 10 verbunden. Die Elektrode 3 ist über eine Leitung 12 geerdet. Das zwischen den Elektroden entstehende Hochfrequenzfeld schmilzt den Klebstoffaden und der durch die Elektroden ausgeübte Druck bewirkt, daß der geschmal· zene Klebstoff auseinanderfließt und sich über die miteinander zu verbindenden Kanten verbreitet. Der geschmolzene Klebstofffilm erhärtet dann und bildet eine Dauerbindung, wenn die Bahnen e± 1a und 1b ihre Bewegung fortsetzen und die Elektroden J5 und 4 verlassen. Die an den Kanten verbundene Bahn 1 läuft dann durch die Walzen 5a und 5b durch und wird auf die Walze 6 aufgewickelt.

W Die beiden Bahnen 1a und 1b können durch Verstellen ihrer Vorratswalzen nebeneinander gebracht werden, so daß sich nur ihre Ka nten überlappen. An der Aufwickelwalze erhält man dann eine Bahn, die etwa doppelt so breit wie eine einzelne Bahn 1a bzw. 1b ist.

Ebenso kann man die beiden Bahnen 1a und 1b auch übereinander legen und an derjenigen Kante miteinander verbinden, die durch die Elektroden durchläuft. Auch diese Bahnen laufen zwischen den Walzen 5a und 5bdurch und werden dann auf die Walze 6 aufgewickelt, wobei die dort aufgewickelte Bahn 1 nicht breiter als eine der Bahnen 1a oder 1b ist. In diesem Fall kann die fertige Bahn 1 anschließend nach Abwickln von der Malze 6 auseinandergefaltet wer- ^ den.

In Fig. 1 befindet.sich die Klebstoff-Abgabevorrichtung 7 in einem beträchtlichen Abstand von den Walzen 2a und 2b. In Wirklichkeit wird man die Abgabevorrichtung 7 aber dichter an die Walzen 2a und 2b heranrücken.

In den Figuren 2 und J5 wird die Vorrichtung gezeigt, mit der die Bahnen in der Ebene des Materials entlang einer zwei-dimensionalen Kontur miteinander verbunden werden. Zu der Vorrichtung gehört eine Plattform 100, auf der die miteinander zu verbindenden Mate*ialbahnen vorgeschoben und der (nicht dargestellte) Klebstoff zwischen die Bahnen eingebracht wird. Zusammen mit dem Klebstoff

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werden die Mater!albahnen dann durch die Förderbänder 101 und 102 in einer vorgegebenen ersten Richtung entlang der Platte 100 'zwischen die Elektroden 103 und 104 gebracht. Die Förderbänder und 102, die zwischen den Elektroden parallel liegen, werden durch Antriebsrollen 105, 106, 107 und 108 angetrieben und sind in Führungen 109, 110, 111, 112, 113 und 114 geführt.

Die untere Elektrode 104 ist vom Rahmen der Vorrichtung isoliert und an diesem befestigt. Gleichzeitig ist sie an die Hochspannungsklemme des Hochfrequenzgenerators 10 (Fig. 1) angeschlossen. Die obere Elektrode 103 ist dagegen elektrisch geerdet und mechanisch mit einem Hebel 115 verbunden, der um einen Zapfen 116 verschwenkbar ist. Der Zapfen 116 ist zusammen mit den Antriebsrollen 105 und 106 und den Führungen 109, 110 und 111 für das obere Förderband auf einer Platte 117 befestigt, die mit Biegsamen Elementen 118 und 119 (Fig. 3) am Rahmen befestigt ist, so daß sich ihre Bewegungen auf die Vertikalrichtung beschränken.

Die Verbindung der Materialbahnen erfolgt in der Abwärtsstellung der Platte 117* wobei diese an einen festen Anschlag am Maschinenrahmen anliegt. In der Abwärtsstellung der Platte II7 wird durch einen Stift 120 ein konstanter Druck an einer einzigen bestimmten Stelle zwischen den Bändern 101 und 102 und den zu verbindenden Materialbahnen aufrechterhalten. Der Stift steht mit einem Ende auf dem Material auf. Auf sein anderes Ende wirkt eine Feder 121 ein. Die auf die obere Feder I03 einwirkende Druckkraft läßt sich durch Verstellen der Feder 122 regulieren. Hierzu wird der Exzenter I23 gedreht, der in einer bestimmten Stellung zum Maschinenrahmen fixiert wird. Über eine Verbindungsstange 124 ist der Exzenter 123 mit der Feder 122 verbunden. Die Feder 122 greift ihrerseits am Hebel 115 an.

Im Betrieb wird die Verbindungastange 124 so eingestellt, daß der auf die Elektrode IO3 einwirkende Druck augenblicklich abgenommen werden kann, damit das zwischen den Förderbändern vorlaufende Material und die Elektroden gegenüber den Förderbändern seitlich verschöben werden können. Da der Stift 120 an einer einzigen Stelle -zwischen den Förderbändern einen konstanten Druck aufrechterhält, wird das zu verbindende Material kontinuierlich in Richtung der

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Förderbänder vorgeschoben« läßt sich aber um diesen Punkt verdrehen, wenn der Druck von der oberen Elektrode abgenommen wird. Auf diese Weise läßt sich das Material entlang jeder beliebigen zwei-dimensionalen Kontur verbinden, da sowohl eine Bewegung in Längsrichtung wie auch eine Bewegung in Seitenrichtung möglich ist.

Im folgenden werden.noch einige Zahlenwerte genannt, die jedoch nur als Beispiele dienen sollen. Die auf den Stift 121 ausgeübte Kraft beträgt z.B. 5,5 kg, während die auf die Elektrode 103 ausgeübte Kraft im Bereich von 0 bis 18 kg liegen kann. Bei einer Geschwindigkeit des Exzenters von 1,25 m/min beträgt der Zeitabschnitt, während dessen keine Kraft ausgeübt wird, etwa 20$.

Patentansprüche

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom-jo. März 1970 Sch. ^{Nome d}-^Anm· Bond it Corporation

Patent ansprüche

Vorrichtung zum Verbinden von Maaterialbahnen entang von zwei Richtungen mit einer Vorschubeinrichtung zum Vorschieben der Materialbahnen in einer vorgegebenen ersten Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Ausüben eines konstanten Druckes auf das Material an einem isolierten Punkt vorgesehen ist, so daß das Material um diesen Punkt geschwenkt und dann entlang der Kontur verschoben werden kann. - . :
2. Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen entlang einer zwei-dimensionalen Kontur unter Verwendung von Klebstoff/ dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um das Material in Längsrichtung in einer vorgegebenen ersten Richtung zu verschieben, in der das Material verbunden wird, eine erste Einrichtung vorgesehen ist, um auf das Material im Verbindungsgebiet einen Druck auszuüben, und eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, um auf das Material an dem bestimmten Punkt einenkonstanten Druck auszuüben, so daß das Material bei plötzlicher Abnahme des von der ersten Einrichtung ausgeübten Druckes um die erste Stelle geschwenkt werden kann und entlang der Kontur verbunden wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein trockener wärmewirksamer Klebstoff ist und eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Klebstoff durch Erhitzung zu. verflüssigen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch J>_t dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Hochfrequenzquelle enthält und eine Einrichtung, um die Hochfrequenzenergie dem Klebstoff gleichzeitig mit dem Druck durch die erste Einrichtung zuzuführen.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem festen Rahmen angeordnet ist, daß die Einrichtung zum Vorschieben des Materials ein oberes und ein unteres Förderband enthält, die in dem Bereich, in dem das Ma-terial verbunden wird, unter gegenseitigem Abstand parallel zueinander verlaufende Abschnitte aufweisen, eine Seitenplatte vorgesehen ist, die Seltenplatte eine obere und eine untere Stellung aufweist, Antriebswalzen für die Förderbänder vorgesehen sind, die Förderbänder mit dem Material im Verbindungsgebiet in Berührung stehen und die Antriebsrollen auf der Seitenplatte befestigt sind, die erste Einrichtung, die auf das Material im Verbindungsgebiet bei abgesenkter Seitenplatte einen konstanten Druck ausübt, ein unteres Glied mit einer im wesentlichen flachen Oberseite aufweist, ein oberes Glied vorhanden ist, das eine im wesentlichen flache horizontale Unterseite aufweist, die parallel zu und in einem Abstand von dem unteren Glied liegt, das obere Glied das obere Förderband gegen die Oberseite des Materials und das untere Glied das untere Förderband gegen die Unterseite des Materials drückt, ein Hebel auf dem oberen Glied angeordnet ist, an der Seitenplatte ein Schwenklager vorgesehen ist, um das der Hebel verdreh bar ist, eine Einrichtung mit dem Hebel an einer Stelle auf diesem verbunden ist, die von dem Glied durch das Schwenklager getrennt wird, um periodisch Druck auf den Hebel und damit auf das obere Glied und auf das Material auszuüben und von diesem abzunehmen, und die zvd.te Einrichtung zum Ausüben eines konstanten Druckes auf das Material an einer isolierten Stelle eine Feder aufweist, einen im wesentlichen vertikalen Stift, von dem ein En de mit dem Punkt des Materials in Berührung steht und das andere Ende gegen die Feder drückt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum periodischen Anlegen und Abnehmen des Druckes an den Hebel einen rotierenden Exzenter aufweist, der in einer bestimmten Stellung zum Rahmen der Vorrichtung gehalten B 116/5 -2-

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wird, eine Verbindungsstange an den Exzenter angeschlossen ist und eine Feder mit einem Ende an dieser Stange und mit ihrem an- * deren Ende mit dem Hebel verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Glied eine obere und eine untere Elektrode aufweisen, die obere Elektrode an Masse liegt und die untere Elektrode an die Hochfrequenzquelle angeschlossen ist.

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