DE29510931U1

DE29510931U1 - Folienschweißgerät

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Publication number: DE29510931U1
Application number: DE29510931U
Authority: DE
Original assignee: HAINSBERGER METALLWERK GmbH
Current assignee: HAINSBERGER METALLWERK GmbH
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-07-07

Description

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Folienschweißgerät

Die Erfindung befaßt sich mit einem Folienschweißgerät mit einer feststehenden und einer von einem Motor bewegten Schweißschiene.

Mit Hilfe von Folienschweißgeräten können zwei oder mehr Lagen von Kunststoffolien miteinander verschweißt werden, wobei die Kunststoffolien zwischen zwei Schweißschienen eingelegt werden, die elektrisch beheizte Heizbänder aufweisen. Die zum Erreichen der Schweißtemperatur erforderliche Beheizung der Heizbänder wird nach dem Schließen der Schweißschienen vorgenommen.

Um die Schließbewegung der Schweißschienen durchzuführen, verwendet man üblicherweise Elektromagnete, wobei ein erster Elektromagnet zur Überbrückung eines Großteils des Schließweges dient, während ein zweiter Elektromagnet, der erst bei weitgehend geschlossenen Schweißschienen tätig wird, für die notwendige Schließkraft sorgt.

Ein solcher Schließmechanismus bildet gleichzeitig eine Sicherheitseinrichtung, da der erste Magnet keine hohen Kräfte aufbringen kann. Ein versehentliches Einklemmen der Finger beim Schließen der Schweißvorrichtung bleibt daher folgenlos.

Nachteilig bei der Steuerung durch Elektromagneten ist, daß zur Überbrückung großer Öffnungswege große und dementsprechend schwere Magnete notwendig sind, da die magnetische Feldstärke mit zunehmendem Abstand vom Magneten sehr stark abfällt. Außerdem empfinden viele Bediener die von den Ma-

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gneten hervorgerufene schlagartige Bewegung der Schweißschienen und das damit verbundene Geräusch als unangenehm.

Es sind auch Folienschweißgeräte bekannt, bei denen die Schließbewegung der Schweißschienen mit Hilfe eines Elektromotors und eines Kurvengetriebes erfolgt. Neben der Gewichtsersparnis gegenüber einem Magneten besitzt die motorische Steuerung den Vorteil, daß sich eine harmonisch einsetzende Schließbewegung ergibt. Die bisher in manuellen Folienschweißgeräten eingesetzten motorischen Steuerungen weisen jedoch keine Sicherheitseinrichtungen auf. Bei unachtsamer Bedienung kann es daher leicht vorkommen, daß sich der Benutzer die Finger einklemmt und verletzt, zumal der Elektromotor zur Aufbringung der erforderlichen Schließkraft ausgelegt sein muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein manuelles Folienschweißgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das eine Sicherheitseinrichtung aufweist, die dafür sorgt, daß beim Schließen der Schweißschienen mittels Antriebsmotor keine Verletzungsgefahr besteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Motor die Schweißschiene über eine ab einer bestimmten Last ausklinkende Kupplung mitnimmt, wobei die Ausrücklast unterhalb eines bestimmten Schweißschienenabstandes erhöht ist.

Gegenüber einer magnetischen Steuerung der Schweißschienenbewegung besitzt das erfindungsgemäße Schweißgerät den Vorteil eines leichteren und kleineren Antriebs sowie einer angenehmeren Schließbewegung. Die bei einer bestimmten genügend klein zu wählenden Last ausklinkende Kupplung verhindert, daß sich der Bediener des Folienschweißgerätes

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beim Einklemmen der Finger verletzen kann. Gleichzeitig läßt sich jedoch durch die bei so geringem Abstand der Schweißschienen, daß Finger nicht mehr dazwischen passen, erhöhte Ausrücklast die erforderliche Schließkraft erzielen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kompensiert ein Gewichtsausgleich das Gewicht der beweglichen Schweißschiene. Damit werden die zum Schließen der Schweißschienen erforderlichen Kräfte gesenkt, und der Motor kann dementsprechend kleiner dimensioniert werden. Der Gewichtsausgleich kann aus einem Gegengewicht an einem die Schweißschiene tragenden Hebel bestehen, zweckmäßigerweise besteht er jedoch aus einer an dem Hebel angreifenden Feder, um das Gewicht des Schweißgerätes nicht unnötig zu erhöhen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Motor ein exzentrisch zu seiner Drehachse liegendes Element antreibt, welches eine Stange, die gelenkig an dem Hebel angreift, über Schrägflächen mitnimmt, die durch eine Vorbelastung mit dem exzentrische Elemente lösbar in Eingriff gehalten sind, wobei die Stange im Bereich eines bestimmten kleinen Schweißschienenabstandes von z. B. weniger als 5 bis 8 mm mit einer zusätzlichen Vorlasteinrichtung zusammenwirkt, welche die Anlagekraft der Schrägflächen an dem Exzenterelement erhöht.

Diese rein mechanische Zwei-Stufen-Lösung zeichnet sich durch ihre Robustheit aus und gewährleistet auch nach längerem Einsatz hohe Funktionssicherheit.

Die zusätzliche Vorlasteinrichtung besteht vorzugsweise aus einer Zugfeder mit einer Öse, in welche die Antriebsstange

unterhalb eines Schienenabstandes von z, B. ungefähr 5 bis 8 mm eingreift. Ähnlich wie bei dem Gewichtsausgleich besteht auch hier ein Vorteil der Zugfeder gegenüber einem Zusatzgewicht, das prinzipiell auch verwendet werden kann, in der Gewichtsersparnis.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das exzentrische Element eine auf einer exzentrisch, parallel zur Motordrehachse liegenden Achse drehbar gelagerte Rolle. Gegenüber einem starren exzentrischen Element ergibt sich der Vorteil, daß die Ausrücklast kleiner und geringeren Schwankungen unterworfen ist, insbesondere wenn sich nach längerem Betrieb Schmutz auf dem Element oder an den Schrägflächen angesammelt hat. Durch die Geometrie der Schrägflächen, die im Querschnitt zweckmäßigerweise als kreisbogenförmige Aussparung ausgebildet sind, läßt sich die Ausrücklast verändern, ebenso wie durch ein Variieren des Abstandes zwischen der Motordrehachse und der Lagerachse der Exzenterrolle.

Um die für die Schwenkbewegung der Schweißschiene oberhalb eines Schienenabstandes von 8 mm notwendigen Kräfte zu übertragen, genügt es, wenn die Antriebsstange mit der Aussparung mit einem Teil ihres Eigengewichts auf dem exzentrischen Element lastet. Je nach konstruktiver Ausführungsform des Folienschweißgerätes wäre es jedoch auch denkbar, diese Anlagekraft mit Hilfe eines Federelements zu erzeugen.

Nachstehend wird unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.

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Die Zeichnung zeigt den schematischen Aufbau eines Folienschweißgerätes 10 mit einem Gehäuse 12. Eine untere Schweißschiene 14 ist starr an einer Kante des Gehäuses 12 befestigt. Eine obere Schweißschiene ist an einem Hebel 18 befestigt, der um eine Drehachse 19 im Gehäuse 12 drehbar gelagert ist. Dadurch läßt sich die obere Schweißschiene in eine offene Stellung verschwenken {gestrichelt skizziert) , um die zu verschweißenden Folienlagen anlegen zu können.

Die beiden Schweißschienen 14, 16 besitzen jeweils ein Heizband 20, die beide mit Hilfe einer elektronischen Temperaturregelung auf eine dem jeweiligen Schweißvorgang angepaßte Temperatur beheizbar sind. Der Hebel 18 gliedert sich in seinem oberen Bereich in zwei im geschlossenen Zustand horizontale Abschnitte 22,. die an den seitlichen Enden der oberen Schweißschiene 16 angreifen. Dadurch bleibt zwischen ihnen Raum frei, um ggf. die Folien in einem grösseren Kantenabstand verschweißen zu können, indem man sie zwischen die beiden Hebelabschnitte 22 legt. Unterhalb der Drehachse 19 besitzt der Hebel 18 eine Verlängerung 24, an der eine Zugfeder 26 angreift. Diese Zugfeder 26 kompensiert das durch den horizontalen Abstand der oberen Schweißschiene von der Drehachse 19 entstehende Drehmoment, wodurch die für die Schwenkbewegung der oberen Schweißschiene erforderliche Antriebsleistung reduziert wird.

An der Verlängerung 24 greift weiterhin über ein Gelenk 28 eine Antriebsstange 3 0 an. Die Antriebsstange 3 0 weist an ihrer Unterseite eine halbkreisförmige Aussparung 32 auf, über welche sie mit einem Teil ihres Eigengewichts auf einer Exzenterrolle 34 aufliegt. Die drehbar gelagerte Exzenterrolle 34 ist von einem Elektromotor (nicht gezeigt) in bestimmtem Abstand um dessen Drehachse 35 schwenkbar. Da-

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durch ist die Antriebsstange 3 0 in einem Bereich entsprechend der doppelten Exzentrität im wesentlichen horizontal verschiebbar, wodurch die Schwenkbewegung des Hebels 18 und der oberen Schweißschiene 16 bewerkstelligt wird.

Um den Abstand der Schweißschienen 14, 16 in der Schweißposition exakt einstellen zu können, ist zwischen dem Gelenk 28 und der Aussparung 32 an der Antriebsstange 30 ein Gewindeabschnitt 36 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Abstand zwischen dem Gelenk 28 und der Aussparung 32 einstellbar ist. Die Exzenterrolle 34 kann auf die Aussparung 32 in horizontaler Richtung jedoch nur eine beschränkte Kraft übertragen, oberhalb derer sie aus der Aussparung 32 ausrückt, wodurch die Schließbewegung der Schweißschienen unterbrochen wird. Diese Sicherheitsabschaltung verhindert eine Verletzungsgefahr durch die sich schließenden Schweißschienen 14, 16 und beugt einer Beschädigung des Folienschweißgerät es vor, wenn sich während der Schließbewegung versehentlich Gegenstände zwischen den Schweißschienen befinden.

Im geschlossenen Zustand der beiden Schweißschienen 14, 16 wünscht man sich jedoch eine Schließkraft, die wesentlich höher liegt als die Kraft, bei welcher der Sicherheitsmechanismus wirksam wird, d. h. die Exzenterrolle 34 aus der Aussparung 32 gleitet. Es ist daher vorgesehen, daß unterhalb eines Abstandes von 5 bis 8 mm zwischen oberer und unterer Schweißschiene ein Haken 38, der an dem dem Gelenk 28 gegenüberliegenden Ende der Antriebsstange 3 0 vorgesehen ist, in eine Öse 40 einer Zusatzfeder 42 eingegreift. Dadurch erhöht sich der Anpreßdruck zwischen der Aussparung 32 und der Exzenterrolle 34, wodurch die von diesen beiden Elemente übertragbare Kraft erhöht wird. Da unterhalb eines Schweißschienenabstandes von 5 bis 8 mm keine Finger mehr zwischen die beiden Schweißschienen passen, ist mit dem Er-

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zeugen einer hohen Schließkraft kein Nachteil hinsichtlich der Sicherheit des Gerätes zu befürchten.

Statt der beiden Federn 26, 42 ist es auch möglich, durch
gezielte Anordnung von Gewichten das Gewicht der oberen
Schweißschiene 16 auszugleichen und den Haken 38 unterhalb eines Schweißschienenabstandes von 5 bis 8 mm zusätzlich zu belasten. Für einfache Ausführungen eines Folienschweißgerätes könnte statt der drehbar gelagerten Exzenterrolle 34 ein einfacher Exzenterbolzen Verwendung finden.

Claims

Ansprüche

1. Folienschweißgerät mit einer feststehenden {14) und einer von einem Motor bewegten Schweißschiene (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Motor die Schweißschiene

(16) über eine ab einer bestimmten Last ausklinkende Kupplung (32, 34) mitnimmt, wobei die Ausrücklast unterhalb eines bestimmten Schweißschienenabstandes erhöht ist.

2. Folienschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsausgleich (26) das Gewicht der beweglichen Schweißschiene (16) kompensiert.

3. Folienschweißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche obere Schweißschiene (16) an einem Hebel (18, 22) um eine Drehachse (19) schwenkbar ist und der Gewichtsausgleich aus einer an dem Hebel (18, 24) angreifenden Feder (26) besteht.

4. Folienschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein exzentrisch zu seiner Drehachse (35) liegendes Element (34) antreibt, welches eine Antriebsstange (30), die gelenkig an dem Hebel (18, 24) angreift, über Schrägflächen (32) mitnimmt, die durch eine Vorbelastung mit dem exzentrischen Element (34) lösbar in Eingriff gehalten sind, wobei die Antriebsstange (30, 38) im Bereich eines bestimmten kleinen Schweißschienenabstandes von z. B. weniger als ungefähr 5 bis 8 mm mit einer zusätzlichen Vorlasteinrichtung (40, 42) zusammenwirkt, welche die Anlagekraft der Schrägflächen (32) an dem Exzenterelement (34) erhöht.

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5. Folienschweißgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vorlasteinrichtung aus einer Zugfeder (42) mit einer Öse (40) besteht, in welche die Antriebsstange {30, 38) unterhalb eines bestimmten Schweißschienenabstandes eingreift.

6. Folienschweißgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das exzentrische Element eine auf einer exzentrisch, parallel zur>Motordrehachse liegenden Achse drehbar gelagerte Rolle (34) ist, welche in eine mit Schrägflächen ausgebildete Aussparung (32) in der Antriebsstange (30) eingreift.

7. Folienschweißgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (32) im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildete Schrägflächen aufweist.

8. Folienschweißgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem den Hebel (18, 24) und die Antriebsstange (30) verbindenden Gelenk (28) und der Aussparung (32) einstellbar ist.

9. Folienschweißgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstange (3 0) bei einem größeren als dem bestimmten kleinen Schweißschienenabstand mit nur einem Teil ihres Eigengewichts auf dem exzentrischen Element (34) lastet.