DE2543067C3

DE2543067C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von sich überlappenden Teilen eines Bandes aus thermoplastischem Material

Info

Publication number: DE2543067C3
Application number: DE2543067A
Authority: DE
Inventors: Robert J. Park Ridge Ill. Nix (V.St.A.)
Original assignee: Signode Corp
Current assignee: Signode Corp
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE2543067B2; BR7506816A; AU8582675A; GB1488290A; JPS5855044B2; JPS5166092A; ES442166A1; NL165101C; DE2543067A1; FR2288592A1; US4001064A; CA1027841A; NL7512335A; FR2288592B1; NL165101B; CH613899A5; IT1043115B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 19 12 048 bekannt; bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird die Schweißenergie mittels eines Federsystems in Form eines Torsionsstabes gespeichert Der Torsionsstab ist am einen Ende befestigt und am anderen Ende drehbar gelagert. Die Bandteile werden bei dieser Vorrichtung zwischen zwei gekrümmten Bandgreifflächen gehalten, so daß die Verbindungsstelle

nicht ausreichend dicht an einem mit dem Band umschlungenen Gegenstand zur Anlage kommt, so daß ein zufälliges Aufreißen der Verbindung möglich ist

Per Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die es ermöglichen, die Verbindungsstelle möglichst nahe an dem mit dem Band zu umschlingenden Gegenstand anzuordnen und dadurch eine aufreißsichere Verbindung zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. im Anspruch 3 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Speicherung der Schweißenergie erfolgt in der frei schwebenden Stabfeder, die nur an einem Ende befestigt ist, durch Auslenkung des Schwingendes der Feder. Die zu verschweißenden Bandteile werden zwischen im wesentlichen ebenen Bandggreiflächen gehalten, so daß die Verbindungsstelle dicht an dem mit dem Rand umschlungenden Gegenstand anliegt und ein zufälliges Aufreißen der Verbindung erschwert wird

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 20 beispielsweise erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht der Vorrichtung,

F i g. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung längs der Ebene 2-2 in F ig. 1,

Fig.3 eine Seitenansicht längs der Ebene 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 1,

Fig.6 bis 8 aufeinanderfolgende Stellungen der Vorrichtung während eines Arbeitszyklus,

Fig.9 und 10 perspektivische Darstellungen der Vorrichtung während eines Arbeitszyklus,

F i g. 11 eine Aufsicht eines Teils des Betätigungsgriffs einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung,

F i g. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in F i g. 11, F i g. 13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in F i g. 12,

F i g. 14 eine Seitenansicht einer der an dem Betätigungsgriff angreifenden Klinken,

Fig. 15 eine Seitenansicht eines Teils des Betätigungsgriffs in der Ausgangsstellung,

Fig. 16 eine Endansicht eines Teils des Betätigungsgriffs in der Ausgangsstellung,

Fig. 17 eine Seitenansicht eines Teils des Betätigungsgriffs in der Bandschweißstellung,

F i g. 18 einen Schnitt längs der Linie 18-18 in F i g. 17,

Fig. 19 eine Seitenansicht eines Teils eines Betätigungsgriffs während der Rückkehr in die Ausgangsstellung, und

F i g. 70 eine Endansicht eines Teils des Betätigungsgriffs während der Rückkehr in die Ausgangsstellung.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen eine Aufsicht, eine Vorderansicht und eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Verschweißen von sich überlappenden Teilen eines Bandes aus thermoplastischem Material, wobei der obere Deckel der Vorrichtung entfernt ist Die Vorrichtung besteht aus einem Unterteil 1 mit wenigstens einem flachen Boden 2, der oben einen mit dem Band zu versehenden Gegenstand aufnehmen kann. Von oben gesehen (F i g. 1) ist die Vorderseite der Vorrichtung mit 3 bezeichnet Ein Handgriff 4 erstreckt sich von der linken Seite des Unterteils 1 nach außen und dient dazu, die Vorrichtung im Betrieb festzuhalten, wie später näher erläutert wird. Von der linken Seite des Unterteils 1 aus erstreckt sich eine U-förmige Stabfeder 5 nach außen. Die Stabfeder 5 ist am einen Arm 6 mit ihrem festen Ende 7 am Unterteil 1 befestigt, ist zum Unterteil 1 umgebogen und endet mit dem Schwingende 8, Am Schwingende: 8 ist ein oberer beweglicher Klemmbacken 10 befestigt Wie Fig.3 zeigt, ist der Klemmbacken 10 mit einer nach unten gerichteten ebenen Bandgriffläche 11 versehen, an derem hinteren Ende eine Bandschneidklinge 12 angeordnet ist Ein unterer fester Klemmbacken 13 ist an dem Unterteil unter dem oberen Backen 10 befestigt und hat eine nach oben gerichtete ebene Bandgrif fläche 14, die direkt gegenüber der nach unten gerichteten Bandgreiffläche 11 liegt Die nach oben gerichtete Greiffläche 14 verläuft längs der Oberfläche einer Bandführung 15, im Unterteil 1. Die Bandführung 15 verläuft längs einer Seite des Unterteils 1 über einen sich seitlich erstreckenden Abschnitt 9 hiervon. Die Bandführung 15 dient dazu, das Band zwischen den gegenüberliegenden Greifflächen 11 und 1.4 der Backen 10 und 13 zu führen. Eine Seite des Unterteils 1 ist wie bei 30 in Fig.2 geschlitzt, um den Zugriff zu der Bandführung 15 zum Einsetzen und Entfernen des Ba'i'Jes zu ermöglichen. Längs der Bandführung 15 befindet 'ich ein hinterer Klemmechanismus 16 (Fig.3), der während des Betriebs dazu dient ein Ende des Bandes festzuklem men, wie später näher erläutert wird Der Klemmecha- nismus 16 hat einen Betätigungshebel 17, der an einem Stift 18 an dem Unterteil 1 schwenkbar gelagert ist Der Hebel 17 ist mit einem unteren Arm 19 verbunden, der eine Greiffläche 20 aufweist Eine Vorspannfeder 21, die in eine Bohrung 22 des Unterteils 1 eingesetzt ist, drückt gegen den Arm 19, der den Hebel 17 nach oben und die

Greiffläche 20 nach unten gegen eine Fläche 23 längs

der Führung 15 schwenkt

Das feste Ende 7 der Stabfeder 5 ist bezüglich der

Horizontalen etwas nach unten geneigt so daß sich das Schwingende 8 nach unten in den seitlich gerichteten Abschnitt 9 des Unterteils 1 erstreckt Der Arm 6 verläuft von dem Unierteil 1 aus in einer horizontalen Ebene nach außen, die über der nach oban gerichteten Greiffläche 14 des Backens 13 liegt Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist der Arm 6 mit zwei Öffnungen 50 und 51 versehen. Die öffnung 50, die dem Unterteil 1 am nächsten liegt, liegt weiter unten und ist geschlitzt Das feste Ende 7 ist an dem Arm 6 durch Bolzen 52 und 54 befestigt, die durch die öffnungen 50 und 51 verlaufen. Wegen der ungleichen Anordnung der öffnungen 50 und 51 erstrecken sich das feste Ende 7 und das Schwingende 8 unter einem spitzen Winkel gegen den seitlich verlaufenden Abschnitt 9 des Unterteils 1. Der

so Winkel reicht aus, um die Greiffläche 11 des Backens 10, der an dem Schwingende 8 befestigt ist mit der Greiffläche 14 in Eingriff oder nahezu in Eingriff zu bringen und eine senkrechte Kraft darauf auszuüben, we'vn das Band zwischen den Greifflächen 11 und 14 angeordnet wird. Die Größe der Kraft senkrecht auf die Greiffläche 14 kann durch Verstellen des Bolzens 52 in der geschlitzten öffnung 50 nach unten oder oben mittels einer Einstellschraube 49 geändert werden, wodurch der nach unten vorstehende Teil das

Schwingendes & vergrößert oder verkleinert wird.

Die Bewegung des Backens 10 bezüglich des Backens 13 wird durch einen Betätigungsgriff 60 gesteuert. An einem Joch 68, das von dem Unterteil 1 vorsteht, durch einen Zapfen 61 schwenkbar befestigt ist der Betäti gungsgriff 60 in verschiedene Stellungen schwenkbar, um eine unterschiedliche Bewegung des Schwingendes 8 zu bewirken, das den oberen Backen 10 trägt. Der Zapfen 61 verläuft durch eine öffnung 62 in dem

Betätigungsgriff 60. Die Enden des Zapfens 6t sind in Schlitzöffnungen 63 und 64 in getrennten, nach oben verlaufenden Wandteilen 65 und 66 des Jochs 68 gelagert Eine Feder 67 (Fig.3) ist zwischen dem Zapfen 61 und dem Unterteil 1 unter Spannung angeordnet, um den Zapfen 61 am unteren Teil der Schlitzöffnung 63 und 64 zu halten. Nahe dem Schwenkpunkt des Betätigungsgriffes 60 befindet sich eine Kurvenscheibe 70 auf der einen Seite des Zapfens 61. Auf der anderen Seite des Zapfens 61 befindet sich eine weitere Kurvenscheibe 71, die die Endfläche des Betäligungsgriffs 60 bildet. Der Betätigungsgriff 60 liegt an dem Unterteil 1 über und auf einer Linie mit der Bandführung 15.

Der Betätigungsgriff 60 ist um den Zapfen 61 aus einer Ausgangsstellung (Fig.4 und 5) über eine Bandklemmstellung (F i g. 6) in die Bandschweißstellung (Fig.? und 8* schwenkbar, !n den Fig.4 iinH 5 ist der Betätigungsgriff 60 in einer Stellung gezeigt, ^:n der zwischen den getrennten Backen 10 und 13 überlappende Teile 40 und 41 des Bandes, das um einen Gegenstand gespannt ist, aufgenommen werden können. Wie zuvor erläutert wurde, sind die Greifflächen 11 und 14 der Backen 10 und 13 normalerweise durch eine senkrechte Kraft, die von dem Schwingende 8 der Stabfeder 5 ausgeübt wird, in Eingriff. In der Ausgangsstellung des Betätigungsgriffs 60 jedoch wirkt die Kurvenscheibe 70 gegen einen Hebearm 75 und veranlaßt ihn, das Schwingende 8 anzuheben, so daß dadurch in der Stabfeder 5 Energie gespeichert wird. Gleichzeitig wird dadurch der Backen 10 gehoben und die Greiffläche 11 von der Greiffläche 14 getrennt. Wie die Fig.4 und 5 zeigen, ist der Hebearm 15 im wesentlichen L-förmig ausgebildet und durch einen Zapfen 76 an dem Unterteil 1 schwenkbar gelagert. Das obere Ende 77 des Hebearms 75 hat eine Schrägfläche

78 mit einem Anschlag bzw. einer Ausnehmung 79, die mit der Kurvenscheibe 70 des Betätigungsgriffs 60 zusammenwirkt, wenn dieser in der Ausgangsstellung ist. Die Kurvenscheibe 70 drückt auf den Hebearm 75, um ihn in den F i g. 4 und 5 im Gegenuhrzeigersinn um den Zapfen 76 zu schwenken, so daß das untere Ende 80 des Hebearms 75 gehoben wird und an dem Schwingende 8 längs einer flachen oberen Fläche 81 angreift Einstellschrauben 82 im Unterteil 1 bilden eine Einrichtung zur Einstellung der Höhe des unteren Endes 80, wenn die Kurvenscheibe 70 nicht in die Ausnehmung

79 eingreift, so daß die Greifflächen 11 und 14 einander nicht berühren können, wenn kein Band zwischen diesen lieg· Wenn die Kurvenscheibe 70 in die Ausnehmung 79 eingreift, ist der Hebearm 75 in der gezeigten Stellung verriegelt und hält den Schwingarm 8 gehoben und die Greifflächen 11 und 14 getrennt Die überlappenden Teile 40 und 41 des Bandes können nun zwischen den Backen 10 und 13 angeordnet werden.

Wie Fig.6 zeigt, bewirkt das Verschwenken des Betäligungsgr.ifs 60 aus der Ausgangsstellung um den Zapfen 61 nach oben, daß die überlappenden Bandteile 40 und 41 gegeneinander gedrückt werden und die Kurvenscheibe 70 aus der Ausnehmung 79 gelöst wird. Dadurch wird aufgrund der in der Stabfeder 5 gespeicherten Energie das Schwingende 8 nach unten bewegt und drückt auf das untere Ende 80 des Hebearms 75, so daß das obere Ende 77 des Hebearms 75 im Gegeiiührzeigersinn um den Zapfen 75 geschwenkt wird

Der bewegliche Backen 10 am Schwingende 8 bewegt sich nach unten und übt eine senkrechte Kraft auf die sich überlappenden Bandteile 40 und 41 aus, die zwischen den gegenüberliegenden Greifflächen 11 und 14 liegen und sie festgeklemmt halten.

Die Schwenkbewegung des Betätigungsgriffs 60 ·> bringt diesen in die Bandschweißstellung, in der die Kurvenscheibe 71 an der oberen rechten Ecke 90 des Schwingendes 8 (F i g. 7) angreift. Die äußere Fläche der Kurvenscheibe /i verläuft vorzugsweise unter einem Winkel bezüglich der Längsachse des Betätigungsgriffs

in 60, um eine im wesentlichen Linienberührung zwischen der Kurvenscheibe 71 und dem Schwingende 8 zu schaffen, wenn das Schwingende 8 durch die Kurvenscheibe 71 nach hinten gebogen wird, wie Fig.) zeigt. Diese Anordnung schafft eine Linienberührung zwi-

r> sehen der Kurvenscheibe 71 und der oberen rechten Ecke 90 des Schwingendes 8 während der Verformung und hält die Abnützung der Berührungsflächen auf einem Minimum. Es ist auch möglich, die Kurvenscheibe 71 im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Betätigungsgriffs 60 verlaufen zu lassen, wobei die obere rechte Ecke 90 des Schwingendes 8 so geneigt sein kann, daß zwischen den beiden eine Linienberührung geschaffen wird. Durch die fortgesetzte Bewegung des Betätigungs-

r, griffs 60 wird das Schwingende 8 etwa parallel zu den Bandgreifflächen 11 und 14 gebogen. Die Oberflächenkrümiryng der Kurvenscheibe 71 kann geändert werden, um das Schwingende 8 um eine bestimmte Strecke zu verstellen und die erforderliche Schweiß-

jo energie in der Stabfeder 5 zu speichern. Wenn die Greifflächen 10 und 11 die benachbarten überlappenden Bandteile 40 und 41 während der Verformung des Schwingendes 8 erfassen, gleiten das obere Bandteil 41 über das darunter liegende Bandteil 40, jedoch mit einer

<5 solch geringen Geschwindigkeit, daß keine Schweißung der Zwischenschicht infolge Reibung auftritt.

Wenn die Hinterkante 72 der Kurvenscheibe 71 über die obere rechte Ecke 90 läuft, wird das Schwingende 8 freigegeben. Die in der Stabfeder 5 während der Verformung gespeicherte Energie bewirkt, daß der obere Backen 10 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit über den unteren Backen 13 vor- und zurückschwingt Die Vor- und Rückwärtsbewegung ist im wesentlichen linear, kann jedoch manchmal ein etwa achterförmiges Muster erreichen. Die Greifflächen 11 und 14 halten die Bandteile 40 und 41 an den Backen 10 und 13 fest, so daß die relative Schwingbewegung der Backen unter der Druckwirkung eine Gleitreibung zwischen diesen hervorruft Die in der Stabfeder 5 gespeicherte Energie versetzt den oberen Backen 10 in Schwingungen abnehmender Amplitude, so daß die Zwischenschichtbereiche der zusammengedrückten, überlappenden Bandteile 40 und 41 schmelzen. Nach der Beendigung der Bewegung des oberen Backens 10

verfestigen sich die geschmolzenen Zwischenschichtteile rasch, üblicherweise in weniger als einer Sekunde, und bilden eine feste Schweißverbindung zwischen den Bandteilen 40 und 41. Verwendet man z. B. ein Band aus Polyproylen mit einer Dicke von etwa 63 mm, drückt die überlappenden Bandteile 40 und 41 mit einer senkrechten Kraft von etwa 90 bis 114 kg zusammen und lenkt die Stabfeder 5 um eine Strecke von etwa 8 mm aus, so wird eine ausreichende Energie gespeichert, um den oberen Backen Ϊ0 zu mehreren schnellen Schwingungen abnehmender Amplitude zu veranlassen, die ausreichen, um die Zwischenschicht zwischen den Bandteilen 40 und 41 zum Schmelzen zu bringen.

Das hintere Ende 25 des oberen Backens 10 ist vorzugsweise mit einer Schneidklinge 12 versehen, die von der Greifflfcche 11 nach außen vorsteht. Wenn die obere Greiffläche 11 nach unten bewegt wird, erzeugt die Schneidklinge 12 in der Oberfläche des Bandteils 41 ■-> einen Einschnitt, trennt das Band jedoch nicht durch. Während des Schweißvorganges, wenn die Backen 10 und 13 relativ zueinander schwingen, bewirkt das Schmelzen der Zwischenschicht des Bandteils nahe dem Einschnitt manchmal, daß die Schneidklinge 12 den in Bandteil 41 durchtrennt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das Band dadurch durchgetrennt werden, daß man das verbleibende Ende des Bandes erfaßt und mit einer geringen Drehbewegung gegen die Schneidklinge 12 nach oben zieht. r>

Nach Herstellung der Schweißverbindung wird der Betätigungsgriff 60 in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Wenn die Kurvenscheibe 71 mit dem Betätigungsgriff 60 einstückig ausgebildet ist, wird der Griff 60 nach hinten und oben gezogen, so daß der Zapfen 61 in das obere Ende der Schlitzöffnungen 63 und 64 gleitet. Auf diese Weise wird die Kurvenscheibe 71 am Ende des Griffs 60 bezüglich des Schwingendes 8 gehoben, so daß, wenn der Griff 60 in der entgegengesetzten Richtung um den Zapfen 61 geschwenkt wird, die Kurvenscheibe 71 den oberen Teil des Schwingendes 8 nicht erfaßt, wenn es über dieses läuft. Die Feder 67 zieht den Zapfen 61 automatisch zum unteren Ende der Schlitzöffnungen 63 und 64 zurück. Wenn der Griff 60 in die Ausgangsstellung zurückge- κι kehrt ist (F i g. 4 und 5), greift die Kurvenscheibe 70 am Griff 60 wieder in die Ausnehmung 79 an Hebearm 75 ein. Dadurch wird der Hebearm 75 wieder im Gegenuhrzeigersinn gegen den Zapfen 76 geschwenkt, so daß das untere Ende 80 mit dem Schwingende 8 in η Eingriff gebracht wird. Der obere Backen 10 wird dadurch gehoben, so daß die Greifflächen 11 und 14 auseinander bewegt werden. Die Vorrichtung wird nun von der gebildeten Bandschleife durch Drehen entfernt, um das Band aus der Bandführung 15 durch den Schlitz 30 an der Seite des Unterteils 1 zu entfernen.

Es wird nun die Betätigung der Vorrichtung während eines vollständigen Spann- und Schweißzyklus beschrieben. Die F i g. 8 und 9 zeigen die Vorrichtung, die einen ebenen Boden 2 hat, auf dem ein Gegenstand P aufsitzt, der noch nicht von einem Band umringt ist. Der Umringungsvorgang wird mit dem Betätigungsgriff 60 in der Ausgangsstellung begonnen, wobei die Kurvenscheibe 70 des Griffs 60 an dem Hebearm 75 angreift, der das Schwingende 8 hebt, so daß die normalerweise v> in Eingriff stehenden Greifflächen 11 und 14 der Backen 10 und 13 getrennt werden.

Es wird nun das Ende des Bandteils 40 in die Bandführung 15 durch den Schlitz 30 eingesetzt und von dem hinteren Klemmechanismus 16 erfaßt. Die Bedie- « nungsperson hebt nun durch Drücken des Betätigungshebels 17 des Klemmechanismus 16 die Greiffläche 20 von der Fläche 23 der Bandführung 15 ab. Das Bandteil 40 kann dann in der Führung unter der gehobenen Greiffläche 20 zwischen den getrennten Greifflächen 11 w> und 14 der Backen 10 und 13 angeordnet und eine kurze Strecke dahinter angehalten werden. Der Betätigungshebel 17 wird dann freigegeben, so daß die Greiffläche 20 sich unter dem Druck nach unten bewegen kann, der von der Feder 2! ausgeübt wird, um das Bandtei! 40 zu μ erfassen und es fest gegen die Räche 23 zu halten. Das Band wird dann um den Gegenstand P gewickelt und von der Vorderseite des Werkzeugs über die Oberseite des darunter liegenden Bandtcils 40 in der Bndführung 15 angeordnet. Das obere Bandteil 41 wird direkt über dem darunter liegenden Bandteil 40 zwischen die getrennten Greifflächen 11 und 14, über die Oberseite der hinteren Greiffläche 20 und den unteren Arm 19 und aus dem hinteren Ende des Werkzeugs direkt unter den Betätigungsgriff 60 geführt.

Die Bedienungsperson spannt von Hand das Band um den Gegenstand P, indem sie den Handgriff 4 erfaßt und festhält und das Bandteil 41 parallel zu dem flachen Boden zieht, bis die gewünschte Spannung erreicht ist. Dann hebt die Bedienungsperson unter Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung das obere Bandteil 41 nach oben, so daß es am Ende 73 des Betätigungsgriffs 60 anliegt, wobei sie den Griff 60 nach oben bewegt, bis die Kurvenscheibe 70 die Ausnehmung 79 des Hebearms 75 freigibt. Dadurch wird das gehobene Schwingende 8 freigegeben, das dann den oberen Backen 10 nach unten bewegt, wobei die überlappenden Bandteile 40 und 41 zwischen den Greifflächen 11 und 14 zusammengedrückt werden. Die nach unten wirkende Kraft, die von dem Schwingende 8 ausgeübt wird, reicht aus, um das obere Band 41 unter der Zugspannung zu halten.

Die Bedienungsperson kann dann das obere Bandteil 41 loslassen und den Betätigungsgriff um den Zapfen 61 nach vorne in die Bandschweißstellung bewegen. Wenn der Betätigungsgriff 60 um den Zapfen 61 geschwenkt ist, greift die Kurvenscheibe 71 am Ende des Griffs 60 an der oberen rechten Ecke 90 des Schwingendes 8 an und verformt es allmählich parallel zu den Bandgreifflächen 11 und 14. Die Kurvenscheibe 71 ist so ausgebildet, daß sie das Schwingende 8 freigibt, nachdem es um eine Strecke verformt worden ist, die ausreicht, um eine bestimmte Energie in der Stabfeder 5 zu speichern. Bei der Freigabe schwingt der obere Backen 10, der mit dem Schwingende 8 verbunden ist, über den unteren Backen 13 vor und zurück. Die Greifflächen 11 und 14 halten die überlappenden Bandteile 40 und 41 an den Backen 10 und 13 derart fest, daß die Schwingbewegung einf relative Gleitbewegung zwischen diesen hervorruft. Die in der Stabfeder 5 gespeicherte Energie veranlaßt den oberen Backen 10 zu einer ausreichenden Anzahl von Hin- und Herbewegungen abnehmender Amplitude, damit die Zwischenschichtbereiche der zusammengedrückten, überlappenden Bandteile 30 und 41 schmelzen. Nachdem die Bewegung des oberen Backens 10 beendet ist, verfestigen sich die geschmolzenen Zwischenschichtbereiche und bilden eine Schweißverbindung zwischen den Bandteilen 40 und 41. Die Schneidklinge 12, die sich von der Greiffläche 11 des oberen Backens 10 nach unten erstreckt, dient dazu, das obere Band 41 am Ende der Verbindung durchzutrennen. Der Trennvorgang wird dadurch erleichtert, daß die Bedienungsperson das freie Ende des oberen Bandteils 41 mit einer Drehbewegung gegen die Schneidklinge 12 nach oben zieht. Durch Anordnung der Schneidklinge 12 an der Greiffläche 11 kann das geschnittene Ende des Bandteils 41 sicher mit dem darunter liegenden Bandteil 40 verbunden werden. Dadurch wird vermieden, daß ein nach außen frei liegendes, loses Ende von der Verbindung vorsteht, das hängen bleiben könnte, so daß die Verbindung unabsichtlich aufgerissen werden würde. Dadurch, daß das untere Bandteil 40 aus den Backen 10 und 13 vorsteht, wird ein inneres, loses Ende zur Verwendung beim öffnen der Schweißverbindung geschaffen. Dieses lose Ende ist durch den Gegenstand an der einen Seite

und das obere Bandteil 41 an der anderen Seite geschützt, so daß es nicht hängenbleiben kann. Die Verbindung kann von dem losen Ende her dadurch geöffnet werden, daß die Verbindung von Hand gedreht wird, bis das lose Ende frei liegt, daß das lose Ende erfaßt und die Ve. bindung auseinandergezogen wird.

Nach Herstellung der Schweißverbindung wird der Betätigungsgrit? 60 dadurch in die Ausgangsstellung zurückgebracht, daß er nach hinten und oben gezogen wird, so daß der Zapfen 61 in den Schlitzöffnungen 63 und 64 nach oben gleitet. Dadurch gibt die Kurvenscheibe 71 die Oberseite der rechten Ecke 90 des Schwingendes 8 frei, während der Betätigungsgriff 60 über die Schweiß- und Klemmstellungen in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt wird. In der Ausgangsstellung greift die Kurvenscheibe 70 in die Ausnehmung 79 des Hebelarms 50 ein und bewirkt, daß er um den Zapfen 76 schwenkt und an dem Schwingarm S angreift Dadurch wird der Backen iO gehoben und trennt die Greifflächen 11 und 14. Der Betätigungshebel 17 wird gedrückt, so daß die Greiffläche 20 von dem Bandteil 40 gehoben wird, und die Vorrichtung wird gedreht, um das Band durch den Schlitz 30 zu entfernen.

Die F i g. 11 bis 20 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit einer drehbaren Kurvenscheibe anstelle der mit dem Betätigungsgriff 60 einstückig ausgebildeten Kurvenscheibe 71.

Wie die F i g. 11 bis 13 zeigen, ist der Betätigungsgriff

95 mit einem Gabelende 96 versehen, in dem eine Kurvenscheibe 97 drehbar gelagert ist. Der Griff 95 ist an dem Unterteil der Vorrichtung mittels eines Zapfens 98 schwenkbar befestigt, der gleichzeitig die Kurvenscheibe 97 trägt.

Die Kurvenscheibe 97 hat eine längliche Form und ist mit zwei im wesentlichen gleichen Steuerflächen 99 und 100 versehen, die um etwa 180° gegeneinander versetzt sind (Fig. 12). Die Kurvenscheibe 97 hat auch zwei in gleicher Weise angeordnete Anschlagflächen 101 und 102, die nahe den Steuerflächen 99 und 100 liegen. Gegenüberliegende seitliche Flächen 103 und 104 verlaufen etwa parallel zueinander und sind entsprechend den inneren Flächert 105 und 106 des Gabelendes

96 des Betätigungsgriffs 95 zugewandt. Quer verlaufende Durchgangsöffnungen 107 und 108 sind in der Kurvenscheibe 97 etwa senkrecht zu den seitlichen Flächen 103 und 104 vorgesehen und an gegenüberliegenden Seiten des Zapfens 98 und etwa abstandsgleich von der Drehachse der Kurvenscheibe 97 angeordnet Ähnliche Durchgangsöffnungen 109 und 110 sind an den gegenüberliegenden Schenkeln 111 und 112 des Gabelendes 96 innerhalb des Zapfens 98 vorgesehen. Die Kurvenscheibe 97 ist zwischen den Schenkeln 111 und 112 so angeordnet, daß die innere quer verlaufende Durchgangsöffnung mit den Durchgangsöffnungen 109 und 110 am Ende 96 des Betätigungsgriffs 95 übereinstimmt, wenn der Griff 95 in der Ausgangsstellung ist Dies bedeutet, daß, wenn der Griff 95 in der in F i g. 12 gezeigten Stellung ist, die Durchgangsöffnung 107 der Kurvenscheibe 97 mit den Durchgangsöffnungen 109 und 110 übereinstimmt

Paarweise, nach außen vorgespannte Klinken 113 und 114 sind in den Durchgangsöffnungen 107 verschiebbar angeordnet und greifen an den Schenkeln 111 und 112 dadurch an, daß sie sich in die jeweiligen öffnungen 109 und 110 erstrecken, wie Fig. 13 zeigt Die nach außen gerichtete Vorspannung der Klinken 113 und 114 wird durch eine Schraubenfeder 115 erzeugt Ein weiterer Satz von nach außen vorgespannten Klinken 116 und 117 ist in der Durchgangsöffnung 108 vorgesehen. Die Klinken haben die Form der in F i g. 14 gezeigten Klinke 113, die mit einer äußeren, schrägen Steuerfläche 118 versehen ist, die mit der Durchgangsöffnung 109 zusammenwirkt, so daß, wenn der Griff 95 aus der Bandschweißstellung in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt wird, die Innenwand der öffnung 109 längs der Steuerfläche 118 gleitet und die Klinke 113 in der

ίο Durchgangsöffnung 107 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 115 drückt. Wenn dagegen der Griff 95 aus der Ausgangsstellung in die Bandschweißstellung geschwenkt wird, kommt die Innenwand der öffnung 109 an der unteren Fläche 119 der Klinke 113 und die Innenwand der öffnung 110 an einer ähnlichen unteren Fläche der Klinke 114 zur Anlage, wie F i g. 13 zeigt, und dreht somit die Kurvenscheibe 97 um den Zapfen 98. Die Klinke 113 ist auch mit einer zentralen Ausnehmung «ία ..... «..!»»Um« eines Endes der Feder 215 versehen

Die Klinke 114 ist in ähnlicher Weise ausgebildet.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ergibt sich aus den Fig. 15 bis 20.

In den Fig. 15 und 16 ist der Betätigungsgriff 95 in der Ausgangsstellung und die Klinken 113 und 114

erstrecken sich durch die öffnungen 109 und 110 in Abhängigkeit vom Druck der Feder 115. Die Klinken 116 und 117 dagegen werden durch die Wirkung der gegenüberliegenden Schenkel 111 und 112 in die Öffnung 108 gedruckt Die Steuerfläche 100 ist von dem

jo Schwingende 121 einer der Feder 5 in den F i g. 1 bis 10 ähnlichen Feder getrennt. Die Anschlagfläche 101 ist nahe dem und unmittelbar über dem Schwingende 121 angeordnet. Wenn der Griff 95 während eines Arbeitshubs in Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird,

J5 dreht sich die Kurvenscheibe 97 zusammen mit dem Griff 95, da die Klinken 113 und 114 den Griff 95 und die Kurvenscheibe 97 miteinander verriegeln. Während der Drehung in die Schweißstellung der Fig. 17 und 19 nähert sich die Steuerfläche 100 dem Schwingende 121, verformt es und gibt es danach frei, so daß durch dessen Schwingungen in der zuvor beschriebenen Weise eine Schweißverbindung hergestellt werden kann.

Wenn der Griff 95 die Bandschweißstellung erreicht, ist die Steuerfläche 100 um 180° um den Zapfen 98 gedreht, und die Steuerfläche 99 nimmt nun die Stellung ein, die von der Steuerfläche 100 zum Zeitpunkt des Schweißzyklus beim Verschwenken des Griffs 95 in Uhrzeigerrichtung eingenommen wurde. Auch ist nun die Anschlagfläche 102 unmittelbar über dem Schwing ende 121 angeordnet.

Während des Rückhubs des Griffs 95 kommt die Anschlagfläche 102 an dem Schwingende 121 zur Anlage, so daß die Gegenuhrzeigerdrehung der Kurvenscheibe 97 verhindert wird und die Klinken 113 und 114 von den jeweiligen Durchgangsöffnungen 109 und 110 freigegeben und so beide Paare gegenüberliegender Klinken gelöst werden, wie F i g. 20 zeigt Wenn jedoch der Rückhub des Griffs 95 beendet ist, stimmen die Durchgangsöffnungen 109 und 110 mit den jeweiligen Klinken 116 und 117 überein, die in die öffnungen 109 und 110 in Abhängigkeit von dem Druck der Feder eingreifen, die zwischen diesen angeordnet ist, so daß die Vorrichtung für den nächsten Schweißzyklus vorbereitet wird. Während jedes aufeinanderfol- jenden Schweißzyklus wird die Kurvenscheibe 97 um 180° gedreht und die Steuerflächen 99 und 100 geben das Schwingende 121 abwechselnd frei.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Verschweißen von sich überlappenden Teilen eines Bandes aus thermoplastischem Material durch eine oszillierende relative Reibbewegung der Bandteile, wobei die durch Spannen eines Federsystems gespeicherte Schweißenergie durch Freigabe des Federsystems in die Schweißzone zwischen den zusammengepreßten Teilen übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schweißenergie durch Auslenken einer freischwebenden Stabfeder, die an einem Ende an einem mit einem festen Klemmbacken versehenen Unterteil befestigt ist und an deren Schwingende ein weiterer beweglicher Klemmbacken befestigt ist, wobei die Bandteile durch die mit im wesentlichen ebenen Bandgreifflächen versehenen Klemmbacken erfaßt werden, speichert und durch Freigeben des Schwingendes der Stabfeder in die Schweißzone überführt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schwingende um eine bestimmte Strecke parallel zu den Bandgreifflächen auslenkt

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit die Bandteile zwischen sich einklemmenden, quer zur Kiemmrichtung zueinander bewegbaren Klemmbacken, von denen einer mit einem zur Speicherung der Schweißenergie spannbaren Federsystem verbunden ist, gekennzeichnet durch eine freischwebende Stabfeder (5), deren Schwingende (8) einen beweglichen Klemmbacken (10) trägt und die mit ihrem bsten Ende (7) an einem Unterteil (1) befestigt ist, an welchem ein fester Klemmbacken (13), eine Einrichtung zum Auslenken und Freigeben des Schwingendes (8) und eine Klemmbackenfreigabeeinrichtung zum Spreizen der Klemmbacken (10, 13) angebracht sind, wobei die Klemmbacken im wesentlichen ebene Bandgreifflächen aufweisen und wobei die Stabfeder (5) bei der Freigabe nach der Auslenkung eine Gleit- und Schwingreibungsbewegung eines Bandteils relativ zum anderen bewirkt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schwingende (8) auslenkende und freigebende Einrichtung ein am Unterteil. (1) schwenkbar befestigter Betätigungsgriff (60) mit einer einstückig ausgebildeten Kurvenscheibe (71) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- so zeichnet, daß die das Schwingende (121) auslenkende und freigebende Einrichtung ein am Unterteil schwenkbar angeordneter Betätigungsgriff (95) ist dem eine drehbare, mit dem Betätigungsgriff verklinkbare, klinkenbetätigte Kurvenscheibe (97) zugeordnet ist, die zwei im wesentlichen gleiche, etwa 180° von einander entfernte Steuerflächen (98, 100) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbackenfreigabeeinrichtung einen am Unterteil (1) schwenkbar befestigten Hebearm mit einer Anschlageinrichtung (79) aufweist, die mit der Kurvenscheibe (70) des Betätigungsgriffes (60) in Einriff bringbar ist, und daß der Betätigungsgriff (60) in eine Stellung schwenkbar ist, in der die Kurvenscheibe (70) an der Anschlageinrichtung (79) angreift und den Hebearm (75) schwenkt und zum Spreizen der Klemmbacken (10,13) mit dem Schwingende (8) in Eingriff bringt

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet daß der bewegliche obere Backen (10) eine über die Bandgreiffläche (11) vorstehende Bandschneidklinge (12) hat

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß das feste Ende (7) der Stabfeder (5) unter einem spitzen Winkel bezüglich der nach oben gerichteten Bandgreif fläch¹; (14) am Unterteil (1) angeordnet ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine am Unterteil (1) angebrachte Einrichtung (52) zur Einstellung des Winkels an dem festen Ende bezüglich der nach oben gerichteten Greiffläche (14).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 6—9. dadurch gekennzeichnet daß der Betätigungsgriff (60) einen Zapfen (61) aufweist der in einem über das Unterteil (1) vorstehenden Joch (68) gelagert ist wobei das Lager (63,64) für den Zapfen (61) aus zwei einander gegenüberliegenden Schlitzen besteht die zu einer versetzt liegenden kreiszylindrischen Öffnung führen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, gekennzeichnet durch eine am Unterteil (1) angeordnete Einrichtung (19) zum Festhalten eines Bandendes.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß der Betätigungsgriff (95) mit einem Gabelende mit zwei Schenkeln (111, 112) mittels eines Zapfens (98) am Joch (68) schwenkbar befestigt ist wobei der Zapfen (98) sich quer durch die gegenüberliegenden Schenkel erstreckt das zwischen den Schenkeln (111,112) auf dem Zapfen (98) eine drehbare Kurvenscheibe vorgesehen ist die zwei im wesentlichen gleiche, jedoch um etwa 180° versetzte Steuerflächen (99, 100) sowie zwei gegenüberliegende ebene seitliche Flächen (103, 104) mit zwei quer verlaufenden Durchgangsöffnungen (107, 108) senkrecht zu deii seitlichen Flächen und abstandsgleich zu der Drehachse der Kurvenscheibe hat wobei in jeder Durchgangsöffnung paarweise gegenüberliegende, nach außen vorgespannte, verschiebbar angeordnete Klinken (113, 114) vorgesehen sind, wobei die gegenüberliegenden Schenkel des Gabelendes mit zueinander fluchtenden Öffnungen (109, 110) zur Aufnahme eines Klinkenpaares während eines Arbeitshubs des Betätigungsgrifes (95) versehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Kurvenscheiben mit zwei versetzten Anschlagflächen (101,102) versehen sind, die um etwa 180° getrennt sind und nahe den Steuerflächen (99,100) liegen.