DE2044576B2 - Vorrichtung zur ThermoverschweiBung einer Randeinfassung und einer Matte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Verschweißen einer U-förmigen Randeinfassung ■us Kunststoff mit einer aus oder unter Verwendung «on Kunststoff hergestellten Matte, Bahn od. dgl. durch •in zwischen Randeinfassung und Matte angeordnetes. elektrisch leitendes, verlorenes Heizelement, wobei das heizelement durch gegeneinander unter elektrischer Spannung stehende Anschlußelektroden aufheizbar ist ■ nc) üic Vorrichtung zwei relativ gegeneinander bc-Wcgbare Preßbacken zum Zusammenpressen der er-Weichten Kunststoffteile aufweist.

Aus der CH-PS 457 818 ist bereits eine Vorrichtung Zur Verbindung der Enden zweier thermoplastischer Kunststoffbänder bekannt. Hierbei wird ein Drahtgitter als elektrisch leitendes, verlorenes Heizelement verwendet, das bei Berührung mit AnschluDelektroden und Zuführung einer elektrischen Spannung über dieselben aufheizbar ist. Nach Außerberührungbringung der Elektrode mit dem Drahtgitter werden die miteinander zu verbindenden Enden unter Einschluß des erwärmten Drahtgitters mittels zweier relativ gegeneinander bewegbarer Preßbacken zusammengedrückt und somit verschweißt. Da es sich bei den mittels der bekannten Vorrichtung miteinander zu verschweißenden Bändern um solche für die Herstellung von Umreifungen handelt liegt der bekannten Vorrichtung eine Problematik zugrunde, die sich von derjenigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich unterscheidet. Insbesondere ist die bekannte Vorrichtung nicht nur wegen ihres komplizierten Aufbaus, sondern auch wegen der nicht ganz einfachen Handhabung für die Zwecke der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht geeignet. Hinzu tritt, daß die bekannte Vorrichtung offensichtlich nur für die Vereinigung von in jeder Richtung begrenzten Flächenbereichen, nicht aber für eine Vereinigung von über erhebliche Längen durchgehenden Streifen geeignet ist.

Im übrigen ist die Verwendung verlorener, elektrischer Heizleiter bei der Bewirkung einer Verbindung zweier Kunststoffteile auch anderweitig, beispielsweise aus dem DT-Gbtn 1 952 226. aus der ·'S PfJ 2 713 917 und aus der CH-PS 362 840. bekannt. Besondere Vorrichtungen zur Durchführung der gegenseitigen Schweißverbindung sind jedoch gleichzeitig nicht be kanntgeworden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung beschriebene Vorrichtung derart weiterzubilden und zu verbessern, daß mit ihr eine einwandfreie gegenseitige Verbindung einer Kunststoff-Randeinfassung mit einer mindestens teilweise aus Kunststoff bestehenden Matte ausführbar ist. Dabei soll sich die Vorrichtung durch einen einfachen Aufbau und auch eine einfache Arbeitsweise auszeichnen. Ferner soll grundsätzlich die Möglichkeit bestehen, von Arbeitsgang zu Arbeitsgang unterschiedlich lange Randeinfassungen mit entsprechend langen Malten zu verbinden, wobei auch verhältnismäßig sehr große Längen in Frage kommen.

Zum besseren Verständnis der vorstehend genannten Aufgabe und der weiter unten noch zu nennenden Er findung sollen zunächst die vorstehenden Angaben dienen. Bei den mit einer Randeinfassung auszustattenden Matten. Bahnen od. dgl. handelt es sich vor allem um gewebte bzw. geflochtene Matten bzw. Bahnen, bei denen ein Teil der Fäden, insbesondere die Kettfaden, aus Kunststoff, nämlich aus Kunststoffrahmen, bestehen. Derartige Matten werden in größeren Gebilden, insbesondere als Bahnen, hergestellt und dann auf die für die jeweiligen Bedürfnisse erforderlichen Größen zugeschnitten. Die Schnittränder müssen sodann durch eine Randeinfassung fixiert werden. Diese besteht üblicherweise aus einem U-förmig um den Rand der Matte herumgelegten Kunststoffstreifen, dessen Flansche durch thermische Schweißung mit den Kunststoffteilen der Matte verbunden werden. Diese Verbindung durch thermische Schweißung ist bisher für die Praxis ein Problem, da die thermische Schweißung so durchgeführt werden muß. daß die Außenseiten, also die von der Matte abgekehrten Seiten, der Randeinfassung nicht beeinträchtigt, insbesondere bei der thermischen Schweißung nicht plastifiziert, werden. Dies wird in der Praxis bisher durch Hochfrequenzschweißung gewährleistet, die eine Plastifizierung der Kunststoffe lediglich im Bereich der miteinander zu verbindenden Seiten ermöglicht. Der Nachteil der Hochfrequenzschweißung liegt jedoch darin, daß sie eine verhältnismäßig aufwendige Vorrichtung erfordert, die sich nicht jeder Kleinoder Mittelbetrieb aus wirtschaftlichen Gründen leisten kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Preßbacken in der der Randein-

fassung zugekehrten Oberfläche sich über die Lunge der Preßbacken erstreckende, elektrisch leitende, bündig und blank in der Oberfläche liegende Schienen als Anschlußelc-ktroden aufweisen, die gegenüber den Preßbacken elektrisch isoliert sind.

Die solchermaßen ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich einerseits durch ihre konstruktive Einfachheit aus. Andererseits wird zugleich aber auch eine sehr einfache Handhabung der Vorrichtung erreicht, da der Rand der einzufassenden Matte zusammen mit der umgelegten U-förmigen Randeinfassung lediglich zwischen die Preßleisten einzulegen ist. Diese erfüllen dabei mit den Preßflächen eine doppelte Aufgabe. Zum einen diesen sie mit den leitenden Schienen zur Aufheizung des elektrischen Widerstands. Und zum anderen werden dit dadurch plastifizierten Flächen de^r Matte einerseits und der Randeinfassung andererseits aneinander gedrückt, so daß hier die Plasti-(izierung und das Zusammendrücken zu gleicher Zeit erfolgen. Das Ergebnis ist eine praktisch unlösbare einwandfreie Einfassung des Gewebes der Matte.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfii.dungsgemäßen Vorrichtung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigt

F i g. 1 einen Abschnitt einer Randeinfassung in Perspektive.

F i g. 2 die Randeinfassung der F i g. 1 in zusammengeklapptem Zustand, ebenfalls in Perspektive.

F i g. 3 einen Querschnitt durch einen Randbereich einer Matte mit einer Randeinfassung in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrich- 3; tung im Längsschnitt durch die Randeinfassung und

F i g. 5 eine schematische Seitenansicht der erfindungsge,,laßen Vorrichtung in verkleinertem Maßstab.

In den Zeichnungen wird die Erfindung erläutert an Hand einer streifenförmigen Randeinfassung 10 aus Kunststoff, z. B. Weich-PVC, die um den Rand einer Matte 11 herumgelegt und mit dieser verbunden wird (F i g. 3). Die Matte 11 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß Schußfäden 12 mit einer weitgehend druckfesten Zusammensetzung vorgesehen sind, während die Kettfäden 13 aus Kunststoff, 7.. B. durch Kunststoffröhrchen gebildet werden. Die U förmige Randeinfassung 10 wird um den Randbereich der Matte 11 h^rumgelegt und die der Matte zugekehuen Seiten bzw. Flächen der Flansche 14 und 15 der Randeinfassung 10 werden durch thermische Schweißung mit den aus Kunststoff bestehenden Kettfäden verbunden. Zu diesem Zweck werden die der Matte 11 zugekehrten Oberflächen der Flansche 14 und 15 sowie die der Randeinfassung 10 zugekehrten Berei· ehe der Kettfaden 13 plastifiziert.

Die Plastifizierung der Kunststoffteile und damit die thermische Verschweißung der Randeinfassung 10 mit der Matte 11 erfolgt durch verlorene Wärmeträger, die nach der Plastifizierung und Verbindung der Kunststoffleile an diesen bzw. zwischen diesen verbleiben. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Wärmeträger aus elektrischen Widerständen in Gestalt von streifenförmigen Metallgeweben 16 und VJ. Diese streifenförmigen Metallge- &5 webe 16 und 17 werden zwischen die miteinander zu verbindenden Kunststoffteile, im vorliegenden Fall also zwischen die Flansche 14 und 15 einerseits sowie der Matte 11 andererseits eingebracht und zur Plastifi-/ierung der Kunststoffe impulsartig mit Strom beaufschlagt. Ein Stromstoß kann beispielsweise während einer Zeit von 2'/j bis 3 Sekunden ausgeübt werden, je nach den verwendeten Materialien. Die Dauer des Stromflusses kann dabei durch ein Zeit-Relais gesteuert werden.

Durch die elektrische Beaufschlagung werden die Metallgewebe 16 und 17 erwärmt, mit der Folge, daß die beidseits dieser Metallgewebe 16 und 17 liegenden Kunststoffteile plastifiziert werden. Zur Herstellung der Verbindung zwischen der Randeinfassung 10 und der Matte 11 wird gleichzeitig ein Druck auf die miteinander zu verbindenden Teile ausgeübt, so daß die Schweißverbindung zustande kommt.

Bei der dargestellten U-förmigen Randeinfassung 10 sind beide Flansche 14 und 15 mit einem Metallgewebe 16 bzw. 17 versehen. Diese sind bei cem dargestellten Ausführungsbeispiel durch thermische Schweißung an die Randeinfassung 10 angeheftet, z. B. durch eine in Längsrichtung verlaufende sire.'enformige Schweißstelle 18 bzw. 19, so daß für die Durchführung des Verfahrens fertig vorbereitete Randeinfassungen 10 zur Verfugung stehen.

Die Enden 20 und 21 der streifenförmigen Metallgewcbe 16 und 17 sind über die Enden der Randeinfassung 10 hinaus verlängert und auf die Oberseite der Flansche 14 und 15 umgeschlagen (Fi g. 4). Diese Enden 20 und 21 dienen zum Anschluß an eine Stromquelle bzw. an einen elektrischen Leiter.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung sind zwei gegeneinander bewegbare Preßleisten 22 und 23 vorgesehen. An den der Randeinfassung 10 zugekehrten Seiten der Preßleisten 22 und 23 sind elektrische Leiter in Gestalt von elektrisch leitenden Schienen 24 und 25 angeordnet, die gegenüber den Preßleisten 22 und 23 durch eine Isolierschicht 26 bzw. 27 abgesondert sind. An die elektrisch leitenden Schienen 24 und 25 sind elektrische Leitungen 28, 29 und 30 angeschlossen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die elektrisch leitenden Schienen 24 und 25 in Abschnitte 24a, 24b, 24c bzw. 25a, 25b, 25c unterteilt sind. Die Abschnitte 24a ... 24c· bzw. 25;)... 25c sind durch Isolierungen voneinander abgesondert. ]edem Abschnitt ist eine elektrische Leitung 28 bzw. 29 bzw. 30 zugeordnet, wobei die Leitungen 29 und 30 mit verschiedenen Spannungen, z. B. 224 bzw. 36 Volt, ausgestattet sind. Je nach der Länge der miteinander zu verbindenden Kunststoffteile, also je nach Länge der Randeinfassung 10 kommen, sofern die Randeinfassung IC mit der Matte 11 von der linken Seite (in bezug auf F i g. 5) eingeführt wird, die Leitung 29 mit der geringeren Spannung oder die Leitung 30 mit f.¹ er höheren Spannung in Betracht, so daß jeweils automatisch die der Länge der miteinander zu verbindenden Kunststoffteile gerecht werdende Spannung wirksam wird.

l>ie Vorrichtung wird zwcckmäßigerwcise an einen Transformator angeschlossen, der vom Netz gespeist wird und der die Spannung auf etwa 20 bis 45 Volt umwandelt bei einer Stromstärke von etwa 50 bis 150 Ampere.

Die in der Randeinfassung 10 verbleibenden Metallgewebe 16 und 17 gewährleisten eine höhere Reißfestigkeit. Die Metallgewebe 16 und 17 sind zweckmäßigerweise so an der Randeinfassung 10 angeordnet, daß sie geringfügig von den Außenrändern der Flansche 14 und 15 zurückgesetzt sind.

An Stelle der aufgelegten und gegebenenfalls angehefteten Metallgewebe 16 und 17 können auch in die Kunststoffteile, insbesondere also in die Randeinfassung 10 eingeformie elektrische Widerstände, insbesondere elektrische Drähte vorgesehen sein. Diese werden zweckmäßigerweise bei der Herstelking der Randeinfassung, insbesondere beim Extrudieren, mit eingeformt und liegen in einem der Matte 11 zugekehrten Bereich des Querschnitts der Randeinfassung 10.

In der Praxis wird zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß die Randeinfassung 10 länger ist als der einzufassende Rand der Matte 11, und zwar derart, daß die Randeinfassung 10 an beiden Enden über die Matte Il hinwegsteht. Der Überstand der Randeinfassung ist mindestens so bemessen, daB die umgebogenen Enden 20 und 21 der Metallgewebe 16 und 17 ausschießlich im Bereich dieses Überstands liegen, also außerhalb des Bereichs der einzufassenden Matte 11. Bei der fertig eingefaßten Matte werden dann die überstehenden Enden und damit die Bereiche einer doppellagigen Anordnung der Metallgewebe 16 und 17 abgetrennt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum thermischen Verschweißen einer U-förmigen Randeinfassung aus Kunststoff mit einer aus oder unter Verwendung von Kunststoff hergestellten Matte, 3ahn od. dgl. durch ein zwischen Randeinfassung und Matte angeordnetes, elektrisch leitendes, verlorenes Heizelement, wobei das Heizelement durch gegeneinander unter elektrischer Spannung stehende Anschlußelektroden aufheizbar ist und die Vorrichtung zwei relativ gegeneinander bewegbare Preßbacken zum Zusammenpressen der erweichten Kunststoffteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken (22, 23) in der der Randeinfassung zugekehrten Oberfläche sich über die Länge der Preßbacken erstreckende, elektrisch leitende, bündig und blank in der Oberfläche liegende Schienen (24, 25) als Anschluiielektroden aufweisen, die gegenüber den Preßbacken elektrisch isoliert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schienen (24, 25) in wenigstens drei gegeneinander isolierte Schienenabschnitte (24a. 246. 24c 25a. 25i>. 25c) unterteilt sind und die — jeweils vom selben Ende der Vorrichtung gesehen — dem ersten Abschnitt (24a: 25a) und einem men Abschnitt (z. B. 24c 25c) anliegende elektrische Spannung größer ist als die zwischen dem ersien Abschnitt (24a; 25a) und dem (n— l)ten Abschnitt (z. B. 24b: 25b) anliegende elektrische Spannung.

3. Vorrichtung nach Anspruc 2. insbesondere mit insgesamt drei Schiencnabschniiten je Schiene, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Schienenabschnitt (24a; 25a) und dem zweiten Schienenabschnitt (246; 256) eine elektrische Spannung von 24 V und zwischen dem ersten Schienenabschnitt (24a: 25a) und dem dritten Schienenabschnitt (24c; 25c) eine elektrische Spannung von 36 V anliegt.