-
Beim Ausscheiden von Werkstücken aus Folien oder Bahnen thermoplasti-
-
schen Materials durch Druck und Hitze mittels eines den Umriß bestimmenden
Werkzeugs wird oft keine vollständische Durchtrennung zwischen dem Werkstück und
dem den Abfall bildenden restlichen Teil der Folie oder des Bandes erzielt, sondern
das Werkstück hängt dann noch durch eine dünnere Materialschicht mit dem Abfall
mehr oder weniger fest zusammen. Dabei kann die Hitze entweder durch ein heißes
Werkzeug oder elektronisch im thermoplastischen Material selbst an Ort und Stelle
der Schweißnaht erzeugt werden. Ferner kann es sich um aus einer einzigen Lage des
thermoplastischen Materials ausgeschweißte oder aber um verschweißte Werkstücke
handeln, die aus zwei oder mehreren Lagen bestehen, die dabei gleichzeitig durch
die Schweißnaht miteinander verbunden werden. Jedenfalls ist es oft nötig, die Werkstücke
durch nachherige Kraftanwendung erst vollständig vom Abfall zu trennen.
-
Dies geschieht bisher in der Regel durch Handarbeit und erfordert
bei Schweißmaschinen, die viele Werkstücke gleichzeitig in einem Arbeitshub herstellen,
einen großen Aufwand an Arbeitskräften und damit an Kosten.
-
Es führt oft sogar dazu, daß die Schweißmaschine zeitweise angehalten
werden muß, wenn die Arbeitskräfte in ihrer Handarbeit mit ihr nicht schritthalten
können, weil sie einander gegenseitig im Wege stehen.
-
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen
von am Umfang geschweißten, d. h. verschweißten oder aus geschweißten, Werkstücken
aus thermoplastischem Material von der sie noch umgebenden, den Abfall bildenden
Materialbahn oder Folie.
-
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Abfall dicht außerhalb des Werkstücksumrisses und das Werkstück selbst dicht
innerhalb
seines Umrisses, dieses vorzugsweise auf seiner ganzen Fläche, federnd eingeklemmt
wird und die beiden durch Relativverschiebung der Klemmwerkzeuge gegeneinander quer
zur Werkstückfläche auseinander gerissen werden.
-
Dabei ist es oft vorteilhaft, die Querverschiebung nicht genau senkrecht
zur Materialebene vorzunehmen, wobei der ganze Werkstücksumfang gleichzeitig abgerissen
werden müßte, sondern an einer Seite oder Stelle des Umrisses vorauseilend gegenüber
dem restlichen Umriß, sodaß der Umfang allmählich fortschreitend abgetrennt wird.
Dadurch wird nicht nur der Kraftaufwand vermindert, sondern-auch das Werkstück geschont.
-
Sobald die Werkstücke gänzlich vom Abfall getrennt sind, können sie
leicht, z. Bg durch geeignete Führung der restlichen Materialbahn von dieser einfach
durch die Schwerkraft entfernt und gesammelt werden. Dadurch werden eigene Arbeitskräfte
zum Trennen der Werkstücke vom Abfall erspart und wird die Schweißmaschine nicht
aufgehalten.
-
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie für jedes der in einem vorangegangenen Schweißvorgang verschweißten oder ausgeschweißten
Werkstücke in der gleichen Anordnung, wie diese in der Materialbahn liegen, in einer
unteren Klemmplatte für die thermoplastische Materialbahn je eine das Werkstück
außerhalb seiner Schweißnaht dicht umgebenden Ausnehmung, in dieser Ausnehmung eine
von einer oder mehreren Federn getragene Unterlagsplatte für das Werkstück, die
bis dicht innerhalb der Schweißnaht reicht, über der Unterlagsplatte eine gleichgeformte
Gegenplatte, die an einem quer zur unteren Klemmplatte beweglichen Stempel senkrecht
zu diesem, vorzugsweise um einen spitzen Winkel schwenkbar, befestigt ist, und einen
Niederhalter aufweist, der den Werkstückumriß samt
Schweißnaht dicht
umschließt und mit der Gegenplatte, in H#ibrichtung geführt, durch Federn verbunden
ist, Der Niederhalter kann auch für mehrere, vorzugsweise für alle im vorangegangenen
Schweißvorgang gleichzeitig geschweißten Werkstücke aus einem einzigen Stück mit
einer dementsprechenden Anzahl von Öffnungen bestehen.
-
Eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß sie für jedes der in einem vorangegangenen Schweißvorgang
verschweißten oder ausgeschweißten Werkstücke in der gleichen Anordnung, wie diese
in der Materialbahn liegen, in einer unteren und einer oberen Klemmplatte für die
thermoplastische Materialbahn je eine das Werkstück dicht außerhalb seiner Schweißnaht
umschließende Ausnehmung und innerhalb dieser Ausnehmung eine Unterlagsplatte für
das Werkstück und eine Gegenplatte aufweist, die bis dicht innerhalb der Schweißnaht
reichen, wobei die Unterlagsplatte feststeht, die untere Klemmplatte von Federn
getragen ist und die obere Klemmplatte fest und die Gegenplatte durch Federn, in
Hubrichtung geführt, mit einem quer zur unteren Klemmplatte beweglichen Stempel,
vorzugsweise um einen spitzen Winkel schwenkbar, verbunden ist.
-
Die Unterlagsplatte und die Gegenplatte können an ihren einander zugewendeten
Flächen, die das Werkstück berühren, entsprechend der Materialdicke des Werkstückes
äquidistant ineinandergreifende Unebenheiten, wie Rippen und Rillen, aufweisen,
um das Werkstück beim Einklemmen zwischen ihnen gegen Verschieben zu sichern.
-
Die Unterlagsplatte und/oder die Gegenplatte können auch derartig
ausgehöhlt oder ganz durchbrochen sein, daß sie das Werkstück nur in einem
schmalen
Streifen längs seines Umrisses berühren.
-
Um das Voreilen einer Seite oder Stelle des Umrisses beim Trennen
des Werkstückes vom Abfall zu bewirken, können die Federn, welche die Unterlagsplatte
für das Werkstück bzw. die untere Klemmplatte für die Materialbahn tragen, auf einer
Seite dieser Platten stärker als auf der anderen Seite sein. Dadurch erfolgt das
Abreißen des Werkstückes vom umgebenden Abfall bei den stärkeren Federn später als
auf der anderen Seite, wobei sich die Unterlagsplatte, das Werkstück und die Gegenplatte
bzw.
-
die beiden Klemmplatten und die Materialbahn etwas schräg stellen.
Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erreicht unterstützt werden, daß der Stempel
nicht im Mittelpunkt des Werkstückes oder der Gegenplatte bzw.
-
der Klemmplatten, sondern exzentrisch an diesen gelenkig befestigt
ist, wobei die Platten im angehobenen Zustand durch entsprechende Gewichtsverteilung
derselben oder durch eine Ausgleichsfeder parallel zur Ausgangslage der Materialbahn
gehalten werden.
-
Zwei Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung werden
nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin ist Fig. 1 ein schematischer
Aufriß schnitt durch die eine Vorrichtung mit eingefahrenem Werkstück vor seiner
Trennung vom Abfall, Fig. 2 dasselbe nach der Trennung, Fig 3 ein schematischer
Teilschnitt durch profilierte Klemmplatten,
Fig. 4 ein schematischer
Aufrißschnitt, Fig. 5 ein schematischer Grundrißschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der Trennvorrichtung gemäß der Erfindung.
-
Eine zweilagige, den Abfall bildende, thermoplastische Materialbahn
ist mit 1, eine Schweißnaht mit 2 und ein Werkstück mit 3 bezeichnet, 4 ist eine
untere Klemmplatte, über welche die Materialbahn samt den Werkstücken von einer
nicht dargestellten, in der Zeichnung links zu denkenden Schweißvorrichtung in Richtung
des Pfeiles 5 zur erfindungsgemäßen Trennvorrichtung und von dieser weiter geführt
wird. In der unteren Klemmplatte 4 ist für jedes der Werkstücke 3, die beim vorangegangenen
Schweißvorgang gleichzeitig geschweißt wurden, in der gleichen Anordnung, wie sie
innerhalb der Bahn 1 liegen, je eine Ausnehmung 6 vorgesehen, deren äußere Begrenzung
die Schweißnaht 2 dicht umgibt. Innerhalb dieser Ausnehmung 6 befindet sich eine
Unterlagsplatte 7, deren äußerer Umriß dicht innerhalb des durch die Schweißnaht
2 gebildeten Umrisses des Werkstückes 3 verläuft. Die Unterlagsplatte 7 wird von
einer oder im dargestellten Beispiel von mehreren Federn 8 und 9 getragen, welche
sie im Ruhezustand mit ihrer Oberseite gleich hoch wie die Oberseite der unteren
Klemmplatte 4 halten. Gegebenenfalls kann diese Höhe durch feste Anschläge genau
fixiert sein. Im dargestellten Beispiel seien die Federn 9 stärker als die Federn
8.
-
Oberhalb der thermoplastischen Bahn 1 und des Werkstückes 3 ist ein
senkrecht zu diesen beweglicher Stempel 10 angeordnet, der durch ein Gelenk 11 mit
einer Gegenplatte 12 verbunden ist, sodaß sich diese um einen kleinen spitzen Winkel
verschwenken kann, der vorzugsweise durch einen
Anschlag begrenzt
ist. Die Schwenkrichtung der Gegenplatte 12 kann auch senkrecht zu der dargestellten
Richtung oder unter einem anderen Winkel liegen. Auch kann statt eines Gelenkes
mit einer Drehachse ein Kugelyelenk vorgesehen sein.
-
Die gegeneinander, also zum Werkstück 3 gerichteten Flächen der beiden
Platten 7 und 12 können nicht nur eben, sondern auch, beispielsweise so wie in Fig.
3 schematisch dargestellt, mit Rippen 13 und Rillen 14 versehen sein, die im zusammengedrückten
Zustand um die Materialdicke des Werkstückes äquidistant zueinander sind, um die
Klemmung des Werkstückes zu erhöhen, damit es sich nicht verschieben kann.
-
Auf der Gegenplatte 12 ist mittels Führungsbolzen 15 und Federn 16
in Hubrichtung verschiebbar, ein Niederhalter 17 angebracht, der mit seinem unteren
Rand im wesentlichen den gleichen freien Raum wie Ausnehmung 6 umschließt, sodaß
er beim Niedergehen des Stempels 10 die Abfallbahn 1 spätestens in jener Stellung
berührt, in der die Gegenplatte 12 auf das Werkstück 3 zu liegen kommt. Das Spiel
der Führungsbolzen 15 in entsprechenden Löchern 18 des Niederhalters 17 ist so bemessen,
daß die spätere kleine Schrägstellung der Gegenplatte 12 möglich bleibt.
-
Die Arbeitsweise dieser ersten erfindrngsgemäßen Trennvorrichtung
ist folgende: Im Takt der Arbeit der Schweißvorrichtung kommt die den Ab fall bildende
Materialbahn 1 samt den noch darin hängenden Werkstücken 3 in die in Fig. 1 dargestellte
Lage zwischen der Unterlagsplatte 7 und der Gegenplatte 12. Die Schweißnaht 2 liegt
dabei gerade innerhalb des Randes der Ausnehmung 6. Nun wird der Stempel 10 abwärts
bewegt. Dabei kommt zuerst der untere Rand des Niederhalters 17 dicht außerhalb
der Schweißnaht 2 auf die Bahn 1 zu liegen und klemmt diese bei weiterem
Niedergehen
unter der Wirkung der Federn 16 auf der unteren Klemmplatte 4 fest. Dabei wird die
Gegenplatte 12 auf das Werkstück 3 aufgesetzt und dieses sowie die Unterlagsplatte
7 weiter abwärts gedrückt.
-
Da die Federn 8 schwächer als die Federn 9 sind, senken sich die beiden
Platten 7 und 12 samt dem Werkstück 3 auf der Seite der Federn 8 früher als auf
der Seite der Federn 9, sodaß die in Fig. 2 dargestellte Schrägstellung eintritt.
Dadurch wird die Schweißnaht 2 zuerst auf der Seite der schwächeren Federn 8 und
allmählich auch bis auf die andere Seite vom Abfall abgerissen. Somit wird das Werkstück
in schonender Weise vom Abfall getrennt.
-
Dann geht der Stempel wieder hoch und alle Teile kommen wieder in
die in Fig. 1 dargestellte Lage zurück. Beim nächsten Vorschubtakt wird das Werkstück
3, das nunmehr lose zwischen den Rändern des Loches im Abfallband liegt, mitgezogen
und kann sehr leicht nach dem Austritt aus der Trennvorrichtung entfernt werden,
beispielsweise durch ein Vakuummundstück nach oben oder durch eine Durchlaßöffnung
in der unteren Klemmplatte 4 hindurch hinunterfallen, während das Abfallband 1 aufwärts
geführt wird.
-
Während bei dieser ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Materialbahn während des Trennvorganges in ihrer vorzugsweise waagrechten Lage
verbleibt und die Werkstücke die Trennbewegung ausführen, ist es bei der folgend
beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung umgekehrt.
-
Diese zweite Trennvorrichtung weist eine untere Klemmplatte 4 und
eine obere Klemmplatte 24 auf, deren Ausnehmungen 6 je ein Werkstück 3 samt seiner
Schweißnaht 2 dicht umschließen. Im Interesse einer leich-
teren
und billigeren Austauschbarkeit beim Wechseln zwischen verschieden gestalteten Werkstücken
sind hier die Klemmplatteen 4 und 24 auf je einer Führungsplatte 25 und 26 befestigt,
die an Säulen 27 geführt sind.
-
Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, sondern die Klemmplatten
können unter Wegfall der Führungsplatten 25 und 26 unmittelbar an den Säulen 27
geführt sein. Die untere Klemmplatte 4 und ihre Führungsplatte 25 werden durch Federn
28 getragen. Die obere Führungsplatte 26 ist durch einen Bügel 29 mit einem Stempel
10 fest oder, wie im ersten Beispiel, gelenkig verbunden.
-
Die Unterlagsplatten 7 für die Werkstücke 3 sind fest an einer gemeinsamen
Platte 30 angebracht, um sie gemeinsam beim Modellwechsel auszutauschen. Die Gegenplatten
12 sind analog an einer Platte 31 befestigt, die auf der oberen Führungsplatte 26
lose aufliegt. Mit dieser ist die Platte 31 beweglich durch Bolzen 15 und Federn
16 verbunden und in Hubrichtung geführt. Sie kann außerdem so, wie im Schnitt C
- D dargestellt, auch durch die Säulen 27 geführt sein; sie kann aber auch schmäler
sein, wie im Schnitt L - M dargestellt, sodaß sie mit den Säulen 27 keinen Kontakt
hat.
-
Die Wirkungsweise dieser zweiten Vorrichtung ist folgende: Die-Materialbahn
1 samt den Werkstücken 3, die beide längs der Schweißnähte 2 schwach miteinander
verbunden sind, werden von der Schweißmaschine her in die Öffnung zwischen den Klemmplatten
4 und 24 und zwischen den Unterlagsplatten 7 und den Gegenplatten 12 eingeführt,
wie in Fig. 4 ersichtlich. Durch Senken des Stempels 10 kommt die obere Klemmplatte
24 auf die den Abfall bildende Materialbahn 1 außerhalb der Schweißnähte 2 kommen
und die Gegenplatten 12 auf die Werkstücke 3 innerhalb der Schweißnähte zum Aufliegen.
Beim weiteren Niedergehen des Stempels 10
bleiben die Gegenplatten
12 unter dem Druck der Federn 16 auf den Werkstücken 3 in unveränderter Stellung
sitzen und halten diese fest, während die Klemmplatten 24 und 4 samt der von ihnen
erfaßten Materialbahn 1 weiter herunter gedrückt werden. Dabei wird der Zusammehang
zwischen den Werkstücken 3 und der Materialbahn 1 zerrissen. In Fig. 5 ist von der
Materialbahn und den Werkstücken nur jener Teil dargestellt, der im Schnitt I -
K durch die Ausnehmungen 6 der oberen Klemmplatte 24 hindurch sichtbar ist.
-
Leerseite