DE2824285A1

DE2824285A1 - Hochfrequenz-schweisswerkzeug fuer thermoplastische kunststoffe oder thermoplastbeschichtetes papier

Info

Publication number: DE2824285A1
Application number: DE19782824285
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Holle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1979-12-06

Description

Hochfrequena-Schweißwerkzeug für thermoplastische
Kunststoffe oder thermoplastbeschichtetes Papier (Zusatz zu VPA 74/1166, DSP 24 46 246) Die Er#1nflZg betrifft ein Hochfrequenz-Schweißwerkzeu für thermoplastische Kunststoffe oder thermoplastbeschichtetes Papier, gespeist von einer Hochfrequenzgenerator-Anordnung nach DBP 24 46 246, wonach eine Hochfrequenzleitung zwischen einem Generator und dem Schweißwerkzeug eine Brückenschaltung enthält, welche die eingespeiste Leistung im Anpassungsfall hälftig auf zwei gleiche Verbraucher aufteilt, während der verbleibende vierte Ausgang der Brückenschaltung mit einem Absorber abgeschlossen ist.
Die Punktion einer solchen Hochfrequenzgenerator-Anordnung verlangt zur Wahrung der Frequenzkonstanz des Generators das Vorhandensein zweier Verbraucher, deren Leistungsbedarf und deren den Leistungsbedarf beeinflussende Bedingungen gleich sein müssen. Das heißt, daß irgendwelche Lastschwankungen bei beiden Verbrauchern streng gleichlaufen müssen. Bei der Anwendung auf Hochfrequenz-Schweißwerkzeuge bedeutet dies also immer den gleichzeitigen und gleichlastigen Einsatz zweier gleicher Werkzeuge.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die nach dem Hauptpatent geforderten gleichen Verbraucher geschickt zu realisieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Hochfrequenz-Schweißwerkzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden gleichen Verbraucher zwei Hochfrequenzresonatoren sind, die durch eine Zwischenwand voneinander getrennt zu einem einzigen Schweißwerkzeug vereint sind.
Dabei sind solche Resonatoren und ihre Ausbildung als Hochfrequenz-Schweißwerkzeuge an sich bekannt und beispielsweise in der DE-PS 23 24 810 beschrieben.
Insbesondere ist dort in einer Ausführung nach Fig. 4 beschrieben, wie durch Verbreiterung der Innenplatte d.h. des aktiven kapazitiven Endes der Innenelektrode eines einseitig offenen koaxialen quaderförmigen Resonators und durch Anbringen zweier vorspringender Teile auf der Innenplatte eine Doppelschweißnaht erzeugt werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Schweißwerkzeug erzeugt durch das Vereinigen zweier Resonatoren nebeneinander bei einfacher Ausführung der Innenplatten ebenfalls zwei parallele Schweißnähte. Diese können vorteilhaft für das nachfolgende rennen der zwei Nähte voneinander in größerer Entfernung voneinander gelegt werden.
Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen die Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schweißwerkzeugs und die Fig. 2 eine schematische Schaltung für die Hochfrequenz-Einspeisung.
In Fig. 1 ist mit 1 und 2 jeweils ein einseitig offener quaderförmiger elektromagnetischer Hohlraum-Resonator bezeichnet, die beide eine als Trennplatte 3 fungierende gemeinsame Seitenfläche haben. Parallel zu der Psnnplatte 3 haben beide Resonatoren 1 und 2 jeweils eine Innenelektrode in Form einer Innenplatte 4 bzw. 5. Die offenen Seiten liegen nebeneinander und werden kapazitiv abgeschlossen durch eine Gegenelektrode 6. Zwischen die Gegenelektrode 5 und die Resonatoren 1 und 2 werden zwei zu verschweißende Folienlagen 7 und 8 aus beispielsweise thermoplastbeschichtetem Papier gelegt und durch mechanischen Druck gegeneinander gedrückt.
Die Zeichnung ist diesbezüglich nach Art eines Explosionsbildes ausgeführt. Das zwischen den Innenplatten 4 und 5 und der Gegenelektrode 6 bestehende Hochfrequenzfeld läßt durch dielektrische Verlustwärme das Thermoplastmaterial schmelzen, so daß die beiden Folienlagen an diesen Stellen entlang der Kanten der Innenplatten 4 und 5 miteinander verschweißt werden. Die Hochfrequenz-Einspeisung erfolgt jeweils an einer Seitenwand der Resonatoren 1 und 2 über ein Koaxialkabel 9 bzw. 10.
Die Frequenz ist beispielsweise 434 PEz.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Einspeiseanordnung mit einem sog. 3dB-Eoppler 11, wie er in dem Hauptpatent beschrieben ist. Dieser besteht aus einem Außenleiter und zwei parallelen Innenleitern, die über eine Länge von 2/4 parallel geführt sind. Der erste Innenleiter ist an einem Anschluß 12 mit einem Generator 13 für eine Hochfrequenzspannung U bei der Frequenz 434 NHz angeschlossen. Der Abschluß erfolgt jeweils mit dem Wellenwiderstand der verwendeten Leitung Z0 von beispielsweise 501t . Zwischen den beiden Innenleitern besteht ebenfalls der Wellenwiderstand Z0; jeweils zwischen den Innenleitern und dem Außenleiter besteht der Wellenwiderstand 6 Z0. Ein dem Anschluß 12 0 benachbarter Anschluß 14 des zweiten Innenleiters ist mit dem Einspeisepunkt des Resonators 1 über eine Leitung mit dem Wellenwiderstand Z0 verbunden. Der andere Anschluß 15 des ersten Innenleiters ist mit dem Einspeisepunkt des Resonators 2 ebenfalls über eine Leitung mit dem Wellenwiderstand Z0 verbunden.
Der andere Anschluß 16 des zweiten Innenleiters ist abgeschlossen mit einem Absorberwiderstand 17 mit R=Zo.
Unter diesen Bedingungen liefern der Anschluß 1a eine U Spannung - und der Anschluß 15 eine dagegen um - 900 phasenverschobene Spannung - år. Die vom Generator 13 gelieferte Leistung wird dabei halbiert und jeweils in die beiden Resonatoren 1 und 2 eingespeist.
Trotz Lastschwankungen an den beiden Einspeisepunkten, die durch den Schweißvorgang bedingt sind, erscheint die Verbindungsleitung zwischen dem 3d3-Eoppler 11 und dem Generator 13 in einem großen Frequenzbereich immer mit dem Wellenwiderstand Z0 abgeschlossen, so daß der Generator 13 von solchen Schwankungen unbeeinflußt arbeiten kann. Dabei wird der Gleichlauf der Schwankungen durch das erfindungsgemäß ausgeführte Schweißwerkzeug garantiert.
1 Patentanspruch 2 Figuren

Claims

PatentansDruch Hochfrequenz-Schweißwerkzeug für thermoplastische Kunststoffe oder thermoplastbeschichtetes Papier, gespeist von einer Hochirequenzgenerator-Anordnung nach DBP 24 46 246, wonach eine Hochfrequensleitung zwischen einem Generator und dem Schweißwerkzeug eine Brückenschaltung enthält, welche die eingespeiste Leistung im Anpassungsfall hälftig auf zwei gleiche Verbraucher aufteilt, während der verbleibende vierte Ausgang der Brückenschaltung mit einem Absorber abgeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden gleichen Verbraucher zwei Hochfrequenzresonatoren (1,2) sind, die durch eine Zwischenwand (3) voneinander getrennt zu einem einzigen Schweißwerkzeug vereint sind.