DE3115662A1

DE3115662A1 - Folienschweissgeraet

Info

Publication number: DE3115662A1
Application number: DE19813115662
Authority: DE
Inventors: Dieter 4530 Ibbenbüren Hoffmeier; Eckard 4446 Hörstel Schultz; Friedrich Wübker
Original assignee: OASE PUMPEN
Current assignee: OASE PUMPEN
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1983-01-05
Also published as: CH661003A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Quell-
verschweißen von Kunststoff-Folien, wie z. B. Dachfolien oder Wasserbeckenfolif>.
Die bisher bekannten und üblichen Vorrichtungen für das Quellverschweißen von Kunststoff-Folien sind Handgeräte und umfassen im wesentlichen einen Schweiß- bzw. Verteilerkopf und einen das flüssige Schweißmittel enthaltenden Behälter, das über eine Zuleitung dem Schweiß bzw. Verteilerkopf kontinuierlich zugeführt wird. Der Schweiß- bzw. Verteilerkopf besteht dabei üblicherweise aus einem flachen, an einem Gleitstück befestigten Pinsel, der die zu verschweißenden Folienränder beim Vorbewegen der Vorrichtung beidseitig benetzt. Unmittelbar nach dieser Benetzung bedarf es eines verhältnismäßig starken Flächendrucks auf die verschweißten Folienrände um eine einwandfrei abdichtende Schweißnaht zu erhalten In der Praxis wird dieses Andrücken üblicherweise mittels kleinerer länglicher Sandsäckchen erreicht, die hinter der vorbewegten Schweißvorrichtung jeweils zeitweilig auf die frische Schweißnaht aufgelegt werden. Zum Quellverschweißen von textilverstärkten Kunststoff-Folien bedarf es eines weiteren Geräts, mit welchem Flüssigfolie auf die Folienstirnseite aufgebracht und diese somit von außen versiegelt wird Das Durchführen von Quellverschweißungen von Kunststof Folien ist somit verhältnismäßig umständlich und arbeitsintensiv. Es erfordert zumindest zwei Leute, nämlich einen zum Halten und gleichmäßigen Vorbewegen der Schweißvorrichtung und einen anderen zum Nachführen der Andrückmittel. Beim Erfordernis des Versiegelns ist schließlich noch eine dritte Person mit einem weiteren Gerät erforderlich. An diesem personellen Aufwand ändert sich auch dann nichts, wenn die den Schweißmittel behälter und den Schweiß- bzw. Verteilerkopf umfassende Schweißvorrichtung an einem auf Stützrollen verfahrbare Trägerteil angebracht ist und das Schweißgerät von der Bedienungsperson nur noch rollend vorbewegt, nicht aber mehr getragen zu werden braucht.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung für das Quellverschweißen von Kunststoff-Folien zu schaffen, die vor allem den Personal- bzw. Arbeitsaufwand für die Durchführung des Quellverschweißens wesentlich verringert und es ermöglicht, den gesamten Vorgang, einschließlich eines etwa erforderlichen Versiegelns der erzeugten Schweißnaht, von lediglich einer Person ausführen zu lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Erfindung in erster Linie aus durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Die Erfindung schafft damit eine zuverlässig arbeitende und leicht zu handhabende Vorrichtung, mit der sich das Quellverschweißen von Kuritstoff-Folien einschließlich eines etwaigen Versiegelns der Schweißnaht in einem Arbeitsgang mit einem Gerät und von nur einer Bedienungsperson durchführen läßt, so daß sich insbesondere auch lange Schweißnähte, wie sie z. B. bei grovorkommen, zügig und kostengünstig erstellen lassen.
Von besonderer Bedeutung für die erfindungsgemäße Vorrichtung, allerdings nicht nur für diese, sondern auch ganz allgemein für alle Vorrichtungen zum Quellverschwei-Ben, kommt der Ausbildung des Schweiß- bzw. Verteilerkopfes zu. Der Schweiß- bzw. Verteilerkopf muß oberseitig und unterseitig eine einwandfreie, gleichmäßige Benetzung der zu verschweißenden Folienränder gewährleiten, und zwar in einer der Breite der Schweißnaht entsprechenden Auftragsb-reite. Die bisher üblichen Flachpinsel erfüllen diese Forderungen nur unvollkommen# Der nach der Erfindung vorgesehene Schweiß- bzw. Verteilerkopf zeichnet sich demgegenüber durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale aus und ist vorzugsweise in der im Anspruch 11 angegebenen Weise angeordnet, so daß er gegenüber Bodenunebenheiten unempfindlic ist bzw. diese ausgleichen kann. Gemäß Anspruch 12 ist im Falle eines etwa vorgesehenen Heizgebläses zum Vorwärmen der Schweißnaht vorteilhaft auch der Verteilerkopf für die Heißluft in gleicher Weise wie der Schweißkopf ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schweißrorrichtung; Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig. ; Fig. 3 eine perspekztivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schweiß- bzw. VerteilerkopFes; Fig. 4 einen Mittelschnitt durch den Schweißkopf nach Fig. 3 und einen Teil seiner als Tragarm ausgebildeten Zuleitung in der Betriebsstellung zwischen zwei zu ver schweißenden Folienrändern; Fig. 5 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils X in Fig. 4.
Bei dem in Fig. 1 u. 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäß als Selbstfahrgerät mit als Andrückorgan ausgebildeter bodenseitiger Antriebsübertragung ausgeführte Vorrichtung zum Quellverschweißen von Kunststoff-Folien nach Art eines Raupen- bzw. Kettenfahrzeugs ausgebildet. Die beiden Rau-J pen bzw. Ketten werden dabei von zwei breiten, das Gewicht des Geräts großflächig izertragenden Laufbändern 1 aus Silikongummi od. dgl. gebildet, die jeweils über vordere und hintere Umlenkrollen oder -walzen 2,3 geführt sind. Die vorderen Umlenkrollen bzw. -walzen 2 sind zum Antrieb der Laufbänder 1 vorgesehen. Zwischen den vorderen Antriebsrollen bzw. -walzen 2 und den hinteren Umlenkrollen bzw. -walzen 3 sind zweckmäßig noch mehrere Druckrollen bzw. -walzen 4 angeordnet, die unter Federbelastung pendelnd auf- und abbeweglich angebracht sein können, um so, wie in Fig. 1 dargestellt, auch Bodenunebenheiten auszugleichen#.
Das von den beiden Laufbändern 1 und den verschiedenen Rollen bzw. Walzen 2,3,4 gebildete Fahrwerk ist mittels einer geeigneten, hier nicht näher interessierenden Rahmen- bzw. Karosseriekonstruktion als Tragteil für all zur Funktion des Geräts wesentlichen Aggregate vorgesehen. So umfaßt das Tragteil zunächst einen Antriebsmotor 5 für das Fahrwerk. Als Antriebsmotor 5 kann eine Verbrennungskraftmaschine mit stufenlos verstellbarem Getriebe vorgesehen sein, wobei die Übertragung der Antriebskraft unmittelbar auf die Welle der beiden vordere Antriebsrollen bzw. -walzen 2 oder auch unter Zwischenschaltung eines Ketten- oder Riementriebs 6, wie in Fig. 1 dargestellt, erfolgen kann. Zum Antrieb des Geräts kann aber auch ein mit seiner Drehzahl regelbarer Elektromotor, z. B. ein Gleichstrommotor, mit gJeichbleibendem Drehmoment vorgesehen sein. Sofern der Elek motor nicht von in das Tragteil eingebauten Batterien gespeist wird, kann das Tragteil mit einer Kabelrolle zur Stromzuführung versehen sein.
Das Tragteil umfaßt ferner einen Behälter 7 für das leichtflüssige Schweißmittel, z. B. Tetrahvdroteron.
Ferner umfaßt das Tragteil einen Drucktank 8 für schwe flüssige bzw. pastöse Flüssigfolie und einen diesen beaufsch#genden Membrankompressor 9. Der Schweißmittel-Behälter 7 ist zweckmäßig in dem in Fahrtrichtung vorderen Teil des Geräts und der Drucktank 8 für Flüssigfolie im hinteren Teil des Geräts angeordnet.
Das Tragteil umfaßt ferner zweckmäßig auch noch ein Heizgebläse 10 zum Erzeugen von Warmluft für ein etwa ges Vorwärmen der zu verschweißenden Folienränder.
Schließlich weist das Gerät eine mit dem Tragteil starr verbundene Führungsstange 11 auf, die sich von der Vorderseite des Geräts schräg nach oben und hinten erstreckt und in einem Handgriff 12 etwa in Handhöhe der Bedienungsperson endet. Zweckmäßig trägt die Führungsstange 11 in Handgriffnähe ein Schaltpult 13 zur Betätigung bzw. Verstellung der wesentlichen Gerätefunktionen (insbes. für den Antriebsmotor 5). Am Heck des Geräts kann ein weiteres Schaltpult 14 für andere Gerätefunktionen (z. B. für d 3 etwaige Versiegelung) angebracht sein. Das Heizgebläse 10 ist zweckmäßig, wie dargestellt, an der Führungsstange 11 befestigt, um es je nach Bedarf schnell an- oder abmontieren zu können, kann aber selbstverständlich auch in das Tragteil als fester Bestandteil integriert sein.
Das Fahrwerk mit dem Tragteil ist vorteilhaft, wie aus Fig. 1 u. 2 der Zeichnung erkennbar, zu einem im ganzen nach Art eines Panzerfahrzeugs ähnlichen Gerät ausgeführt, womit alle wesentlichen Bestandteile innerhalb eines Gehäuses 15 kompakt und geschützt angeordnet sind Zum Auftragen des Schweißmittels auf die überlappend miteinander zu verschweißenden Folienränder ist der in Fig. 3 bis 5 veranschaulichte Schweiß- bzw. Verteilerkopf 16 vorgesehen. Dieser besteht aus einem keilförmigen, z. B. bikonvexen Hohlkissen 17 aus Edelstahl-Draht gewebe, z. B. Tela-Gewebe, das an beiden Seiten 18,19 geschlossen ist. Das vom Edelstahl-Drahtgewebe gebildete Hohlkissen 17 wird über eine durch eine der geschlos senen Seiten 18 in das Innere geführte Zuleitung 20 mit dem Schweißmittel versorgt und läßt das Schweißmittel über seine Breite zur Ober- und Unterseite hin in gleichmäßiger Verteilung austreten. Der so ausgebildete Schweißkopf 16,17 läßt sich zwischen den zu verschweißenden Folienrändern mit geringer Reibung xArschieben und verhinert somit eine Faltenbildung an den Folienrändern.
Die Zuleitung zum Schweißkopf 16,17 besteht im gezeichneten Ausführungsbeispiel aus miteinander verbundenen und entsprechend gebogenen Röhrchen 20,21,22 die insgesamt einen in sich starren Tragarm 23 bilden, der an der Vorderseite des Geräts, z. B. bei 24, derart schwenkbeweglich gelagert ist, daß der Schweißkopf 16,17 in Richtung des Doppelpfeils a in Fig. 3 u. 5 eine ungehinderte Auf- und Abbeweghng ausführen kann, um Bodenunebenheiten auszugleichen. Statt dessen kann der in sich starre Tragarm auch von einem gesonderten Teil gebildet sein, das der Abstützung der Zuleitung dient.
Entscheidend ist, daß der Schweißkopf 16,17 mittels des in sich starren Tragarms 23 die Vorschubkraft bei seitlich einwandfrei fixierter Ausrichtung in bezug auf das Gerät erhält, andererseits aber eine Auf- und Abbeweglichkeit zum Ausgleich von Bodenunebenheiten besitzt.
In die vom Schweißmittel-Behälter 7 kommende, in der vorbeschriebenen Weise ausgebildete und zum Schweißkopf 16,17 führende Zuleitung 20,21,22 ist zweckmäßig ein Regulierventil 25 zur Feinregulierung der zugeführten Menge des Schweißmittels eingeschaltet Zweckmäßig ist das Feinregulierventil als vom Schaltpult 13 aus steuerbares Magnetventil aus führt und nahe dem Schweiß kopf im letzten, vertikalen Teil 21 der Zuleitung angeordnet, so daß eine unmittelbare Beeinflussung des nichtflüssigen und allein unter Schwerkrafteinfluß dem Schweißkopf zulaufenden Schweißmittels ermöglicht ist.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, erstreckt sich die Zuleitung 20,21,22 mit ihrem horizontal abgewinkelten Endteil 20 im Innern des Schweißkopfes 16 quer über dessen Breite und stützt damit zugleich das vom Edelstahl-Drahtgewebe gebildete Hohlkissen 17 in seiner Form im Innern ab. Das innerhalb des Schweißkopfes befindliche Ende 20 der Zuleitung ist über seine Länge am Umfang mit Austrittsbohrungen 26 für das Schweißmittel zum Benetzen des Kissens versehen. Eine besonders zweck mäßige Ausgestaltung sieht vor, daß der Schweißkopf auf dem in sein Inneres geführten Teil 20 des Zuleitungsröhrchens drehbeweglich und axial abziehbar gehaltert ist, so daß der Schweißkopf 16,17 neben seiner Auf- und Abbewegbar-keit in Richtung des Doppelpfeils a auch noch eine Schwenkbeweglichkeit um die Achse des Zuleitungsröhrchens 20 in Richtung des Doppelpfeils d in Fig. 3 besitzt und außerdem ein schnelles und leichtes Auswechseln des Schweißkopfes ermöglicht ist.
Um zu verhindern, daß ben Vorbewegen des Schweißkopfes 16,17 zwischen den beiden miteinander zu verschweißenden Folienrändern-die obere Folie von der Oberseite des Schweißkopfes unkontrolliert abhebt und sich damit möglicherweise Benetzungslücken an der Unterseite dieser oberen Folie ergeben, ist ein von oben her die Folie gegen den Schweißkopf drückender Folienniederhalter 27 vorgesehen, dessen eines Ende am Gerät festgelegt ist und dessen anderes Ende mit einer sich etwa über die Breite des Schweißkopfes erstreckenden Auflage 28 die Folie an einem Abheben vom Schweißkopf nach oben hin hindert. Der Folienniederhalter 27,28 ist zweckmäßig in sich federelastisch ausgeführt.
Der Schweißkopf 16,17 ist mittelsdesinsichstarren Tragarms 23 mit Abstand vor dem Gerät und in seitlich fixier ter Stellung derart seitlich versetzt zu diesem angeordnet, daß der vom Schweißkopf erzeugte Benetzungsstrei fen zwischen den Rändern zweier sich überlappender Folien beim Vorbewegen des Geräts anschließend von dem einen Laufband 1 überfahren und damit großflächig über eine gewisse Zeit angedrückt wird. Die zweckmäßig vorgesehenen, federbelasteten Druckrollen bzw. -walzen 4 ermöglichen dabei eine auch Bodenunebenheiten folgende Andrückkraft. Bei richtig einregulierter Benetzungsmenge des Schweißmittels und abgestimmter Vorschubgeschwindigkeit des Geräts ergibt sich hinter dem Gerät eine einwandfreie Quellschweiß-Verbindung zwischen den beiden Rändern der Folien. Die erzeugte Schweißnaht bedarf keiner weiteren Bearbeitung me½r.
Handelt es sich bei den zu verschweißenden Folien um solche mit Textilverstärkung, so erfolgt die hierbei notwendige Versiegelung der Schweißnaht mittels Flüssig folie über ein am Heck des Geräts austretendes, vertika nach unten gerichtetes Rohr 29 mit zur Folienstirnseite schräg angeschnittener Austrittsmündung 30, aus dem die Flüssigfolie aus dem Drucktank 8 mittels des vom Membrankompressor 9 erzeugten Drucks ausgetragen und au die offene Folienstirnseiite aufgebracht wird. Mittels eines in der Zuleitung 29 vorgesehenen Regulierventils 31, das zweckmäßig ebenfalls als Magnetventil ausgebildet ist, läßt sich eine Feinabstimmung der Menge der zum Auftrag kommenden Flüssigfolie erreichen.
Bei niedrigen Temperaturen werden die Ränder der zu ver schweißenden Folien mittels des Heizgebläses 10 durch Warmluft erwärmt, bevor die Benetzung durch den Schweiß kopf 16,17 erfolgt. Zu diesem Zweck ist das Heizgebläse 10 über eine Zuleitung 32 mit einem Verteilerkopf 33 verbunden, der sich in kurzem Abstand vor dem Schweiß kopf 16,17 befindet und aus dem die Warmluft auf die Folienränder verteilt wird. Vorteilhaft ist dabei der Verteilerkopf 33 in gleicher Weise wie der Schweißkopf 16,17 ausgebildet, d.h. der Verteilerkopf 33 besteht ebenfalls aus einem keilförmigen, z.B. bikonvexen Hohlkissen aus Edelstahl-Drahtgewebe, von dem aus die Warmluft zwischen die anschließend zur Benetzung und Verschweißung kommenden Ränder der Folien ausströmt. Um den Verteilerkopf 33 in gleicher Ausrichtung und Flucht wie den nachgeordneten Schweißkopf 16,17 zu führen, ist die Zuleitung 32 zweckmäßig als sog. halbstarres Rohr ausgeführt, so daß es in die für den Verteilerkopf richtige Lage gebogen werden kann, in dieser Stellung dann aber hinreichend starr ist, um die Vorschubkraft ohne Verformung vom Gerät auf dzn Verteilerkopf 33 zu übertragen und diesen zwischen den Folienrändern vor dem Schweißkopf 16,17 vorzubewegen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Patentansprüche auch andere Ausführungsformen und Modifikationen ohne weiteres denkbar und möglich. So könnte beispielsweise die als Andrückorgan ausgebildete bodenseitige Antriebsübertragung des Geräts auch nur von einem einzigen, sehr breiten, mittig angeordneten Laufbahn erfolgen, wobei dann der Schweißkopf ebenfalls mittig vor diesem Laufband anzuordnen wäre. Auch könnten zur bodenseitigen Antriebsübertragung entsprechend dimensionierte Rollen oder Walzen vorgesehen sein, welche das Gewicht des Geräts großflächig übertragen und damit ebenfalls als Andrückorgan wirken. - Auc-- in Bezug auf die Ausbildung und Anordnung der Einzelaggregate des Geräts sind Abänderungen ohne weiteres denkbar und möglich. So kann insbesondere auch der Schweißkopf 16,17 eine anderweitige Ausbildung und Anordnung aufweisen, wenngleich die beschriebene und dargestellte Ausführung für das erfindungsgemäße Gerät besonders vorteilhaft ist. Andererseits ist aber die Ausbildung des Schweißkopfes mit Vorteil auch in Verbindung mit anderen Schweißgeräten für das Quellverschweißen von Folien anwendbar, so z. B. auch bei den bekannten Handgeräten.
Selbstverständlich läßt sich das erfindungsgemäße Gerät auch in solchen Fällen einsetzten, wo es darum geht, zwei Folien an den Rändern nicht überlappend, sondern stumpf zu verschweißen, und zwar mit Hilfe eines überdeckenden Folienbandes. Es bedarf in diesem Fall nur eines am forderen Rand des Geräts befestigten Kragarms für eine sich selbst abwickelnde Folienrolle und eines weiteren Schweißkopfes in Anordnung vor z. B. dem anderen Laufband, um auch das den Folienstoß überdeckende Folienband aufzuschweißen.
Leerseite

Claims

Folienschweißgerät Patentansprüche: Vorrichtung für das Quellverschweißen von Kunststoff-Folien, mit zumindest einem Schweiß- bzw. Verteilerkopf für von einem Behälter zuqeführtes Schweißmittel und mit einem fahrbar ausgebildeten Trägerteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil als Selbstfahrqerät ausgeführt ist, dessen bodenseitige Antriebsübertragung ein Andrückorgan für die geschweißte Foliennaht bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur bodenseitigen Antriebsübertragung das Gewicht des Geräts großflächig übertragende Rollen oder Bänder vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät nach Art eines Raupen- bzw. Kettenfahrzeugs ausgebildet ist (Fig. 1 u. 2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Raupen bzw. Ketten von breiten Bändern (1) aus Silikongummi od. dgl. gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebs motor des Geräts eine Verbrennungskraftmaschine mit verstellbarem Getriebe vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor (5) des Geräts ein mit seiner Drehzahl regel barer Elektromotor, z. B. ein Gleichstroinmotor, mit gleichbleibendem Drehmomentvorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät einen von einem Kompressor (9) mit Druck beaufschlagten Behälter (8) für Flüssigfolie aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Mengenregulierventils (31) mit einer hinter dem Gerät ausmündenden Leitung (29,30) zum Versiegeln der geschweißten Naht versehen ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit einem Heizaebläse (10) versehen ist, das über eine Leitung (32) mit einem vor dem Schweiß- bzw. Verteilerkopf (16,17) geführten Warmluftverteiler (33)veb~ bunden ist.
9. Vorrichtung nach eine oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Führungsstange (11) mit einem Schaltpult(13 für Gerätefunktionen am oberen Ende aufweist.
10. Vorrichtung für das Quellverschweißen von Kunst stoff-Folien, mit zumindest einem Schweiß- bzw. Verteilerkopf für von einem Behälter zugeführtes Schweißmittel, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweiß bzw. Verteilerkopf (16) aus einem keilförmigen, z.B.

bikonvexen Hohlkissen (17) aus Edelstahl-Drahtgewebe besteht, in dem die vom Schweißmittelbehälter (7) kommende Zuleitung(20,21,22) ausmündet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (20,21,22) zum Schweiß-bzw.

Verteilerkopf (16,17) unter Zwischenschaltung von zumin dest einem Regulierventil (25) von einem in sich starren Tragarm (23) gebildet oder abgestützt ist, der an der Vorderseite des Geräts auf- und abbeweglich gelagert ist und an seinem freien Ende den Schweißkopf (16,17) trägt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmluftverteiler (33) aus einem keilförmigen, z. B. bikonvexen Hohlkissen aus Edelstahl-Drahtgewebe besteht.