DE4004487A1

DE4004487A1 - Vorrichtung zum schweissen von bahnfoermigem material

Info

Publication number: DE4004487A1
Application number: DE4004487A
Authority: DE
Inventors: Frank Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1991-08-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen von bahnförmigem Material und insbesondere eine Vorrichtung zum überlappenden Verschweißen zweier schweißbarer Mate rialbahnen längs ihrer Ränder mit Hilfe eines Heizkeiles.

Schweißvorrichtungen der genannten Art sind bekannt und erfüllen ihren Zweck grundsätzlich auch in zufriedenstel lender Weise. Problematisch ist allerdings beim überlap penden Verschweißen der Ränder zweier Materialbahnen, daß es hierbei nicht möglich ist, absolut ebene Kontaktflä chen zu erhalten. Die Bahnen wölben sich etwa sim Bereich der Schweißnaht, was wiederum bei einzelnen Anwendungs fällen als nachteilig empfunden wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zum überlappenden Verschweißen der Ränder zweier Materialbahnen zu schaffen, wobei die Bahnen auch nach der Herstellung der Schweißnaht absolut plan sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß hinter dem Heizkeil eine Andruckrolle angeordnet ist und daß eine Gleitfläche der Andruckrolle als Widerlager für die Bahnen zugeordnet ist.

Die Andruckrolle arbeitet somit nicht mit einer zweiten Andruckrolle zusammen, sondern mit einer ebenen Gleit fläche. Dadurch wird vermieden, daß sich die vom Heizkeil erwärmten Materialbahnen verformen. Sie werden von der Andruckrolle lediglich auf die ebene Gleitfläche gedrückt und verbinden sich dabei längs der Schweißnaht. Irgend welchen zusätzlichen Belastungen oder Spannungen wird das Material der Bahnen nicht unterworfen und bleibt daher auch im randnahen Bereich eben und unverformt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient Edelstahl zur Bildung der Gleitfläche. Vorzugsweise ist diese Edelstahl-Gleitfläche ferner poliert. Hiermit verbunden ist ein geringer Reibungswiderstand beim Trans port der unteren Bahn über die Gleitfläche und beim Durchtritt beider Bahnen durch den zwischen Andruckrolle und Gleitfläche gebildeten Spalt. Die Belastung des Ma terials durch von außen einwirkende Kräfte ist daher während der Herstellung der Schweißnaht gering.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenan sicht von wesentlichen Teilen der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht;

Fig. 3 eine Ansicht des Antriebes;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV/IV in Fig. 1 und

Fig. 5 eine Prinzipskizze wie in Fig. 1 mit weiteren Merkma len.

Eine Vorrichtung 1 zum überlappenden Verschweißen der Ränder 2 bzw. 3 zweier aus schweißfähigem Werkstoff be stehender Materialbahnen 4, 5 umfaßt einen Heizkeil 6 und eine Andruckrolle 7. Die Andruckrolle 7 bildet zusammen mit einer Gleitfläche 8 einen Schweißspalt 9, in welchem die beiden von verschiedenen Seiten 10 bzw. 11 des Heiz keiles 6 zum Schweißspalt 9 geführten Materialbahnen 4 und 5 unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden. Aus dem Schweißspalt 9 treten die beiden Materialbahnen 4 und 5 längs ihrer überlappenden Ränder verschweißt her aus und verlassen die Vorrichtung 1 in völlig ebenem und unverformtem Zustand.

Die Gleitfläche 8 dient als Widerlager für die beiden Bahnen 4 und 5, wenn die Andruckrolle 7 die beiden vom Heizkeil 6 erwärmten Materialbahnen 4 und 5 bzw. deren Ränder 2 und 3 aufeinanderdrückt. Die Gleitfläche 8 be steht vorzugsweise aus poliertem Edelstahl. Sie wird zweckmäßigerweise von einer aus Edelstahl bestehenden Bodenplatte 12 gebildet, die sich über die gesamte Länge der Vorrichtung 1 erstreckt und zugleich die untere Be grenzung einer Führung 13 für die eine Materialbahn 5 bildet. Der Heizkeil 6 ragt mit seiner bodenseitigen Kon tur derart in die Führung 13, daß er die von der ange triebenen Andruckrolle 7 an ihm vorbeigezogene Material bahn 5 in ausreichendem Maße zum Verschweißen erwärmt.

Als obere Begrenzung der Führung 13 dient eine weitere Platte 14, die sich vom Heizkeil 6 bis zum eintrittssei tigen Ende 15 der Führung 13 erstreckt. Diese Platte 14 besteht vorzugsweise ebenfalls aus Edelstahl und ist auf ihrer der Führung 13 zugewandten Seite poliert.

Nahe bei dem eintrittsseitigen Ende 15 weist die Platte 14 eine Aussparung 16 auf. Oberhalb von dieser Aussparung 16 befindet sich eine Transportrolle 17 und greift mit ihrer Kontur durch die Aussparung 16 bis in die Führung 13. Die Transportrolle 17 dient zum Einziehen der Mate rialbahn 5 und übergreift dabei deren Rand 3, wie auch aus einem Vergleich der Fig. 2 und 4 hervorgeht.

Die andere Materialbahn 4 wird von zwei Transportrollen 18 und 19 eingezogen. Sie bilden zusammen einen Zugspalt 20, dessen lichte Weite einstellbar ist. Hierzu sind die beiden Transportrollen 18 und 19 auf Wellen 21 angeord net, die mit Hilfe von Exzenterscheiben 22 verstellbar sind. Grundsätzlich Gleiches gilt für die Lagerung der Transportrolle 17 auf einer Welle 21 mit Hilfe einer Exzenterscheibe 22, so daß der Einzugsspalt 23 zwischen dem Umfang der Transportrolle 17 und der Oberfläche bzw. Gleitfläche 8 der Bodenplatte 12 exakt einstellbar ist.

Auf dieselbe Art und Weise ist schließlich auch die An druckrolle 7 mit einer Welle 21 und einer Exzenterscheibe 22 gelagert, so daß der Schweißspalt 9 genau einstellbar ist.

Zur Führung der Materialbahn 4 bzw. ihres Randes 2 dienen zwei über der Transportrolle 17 im Abstand voneinander sowie im Abstand vor dem Zugspalt der beiden Transport rollen 18 und 19 angeordnete Führungsbleche 24 und 25. Ein weiteres Führungsblech 26 befindet sich in Laufrich tung hinter den beiden Transportrollen 18 und 19 und endet erst vor der Andruckrolle 7.

Sowohl die Andruckrolle 7 als auch die Andruckrollen 17, 18 und 19 sind frei auskragend auf der einen Seite einer Stütze 27 angeordnet. Sie befinden sich ferner in ein- und derselben Ebene (Vertikalebene V) (Fig. 4), in der ferner auch der Heizkeil 6 liegt.

Die Lagerung der Wellen 21 in den Exzenterscheiben 22 erfolgt z. B. mit Hilfe von Nadellagern 28 (Fig. 4). Der Antrieb der Wellen 21 von sämtlichen Transportrollen 17, 18 und 19 sowie der Andruckrolle 7 erfolgt zweckmäßiger weise über einen oder mehrere Zahnriemen 29 und einen Elektromotor 30 sowie gegebenenfalls unter Zwischenschal tung eines Getriebes 31 (Fig. 2). Bei Verwendung eines einzigen Zahnriemens 29 weist dieser doppelseitig Zähne auf und ist dann, wie aus Fig. 3 ersichtlich, über Zahn riemenscheiben 32 auf jeder Welle 21 geführt. Ferner ist mindestens eine Spannrolle 33 vorgesehen, damit die er forderliche Riemenspannung hergestellt werden kann.

Die Befestigung des Elektromotors 30 und des Getriebes 31 an der Stütze 27 erfolgt mit Hilfe eines Distanz stückes 34, wie aus Fig. 4 hervorgeht.

Ferner ist aus Fig. 4 ersichtlich, daß die beiden zur Bildung des Führungskanales bzw. der Führung 13 dienenden Teile, nämlich gemäß Ausführungsbeispiel die Bodenplatte 12 und die Platte 14 längs ihres in Bahnrichtung verlau fenden Randes 35 (Fig. 2, Fig. 4) derart miteinander ver bunden sind, daß die Bodenplatte 12 und die Platte 14 eine maßgenaue Führung 13 bilden. Die Platte 14 trägt da bei ferner die Stütze 27. Vorzugsweise sind die Boden platte 12 und die Platte 14 im Bereich ihres Randes 35 unter Zwischenschaltung eines streifenförmigen Distanz stückes 36 miteinander verschraubt. Das Distanzstück 36 bildet dabei den seitlichen Rand 37 der Führung 13 im Be reich des Randes 3 der Materialbahn 5 (Fig. 4).

Es versteht sich, daß die Bodenplatte 12 und die Platte 14 auch auf andere Weise miteinander verbunden sein können, wobei lediglich erforderlich ist, daß sie sich in einem exakten Abstand voneinander befinden und längs ihres gemeinsamen Randes 35 miteinander verbunden sind. Dieser Rand 35 steht dabei ferner auch seitlich über die Andruckrolle und die Transportrollen 16-19 vor, wie Fig. 4 zeigt.

Aus Fig. 5 geht ergänzend noch hervor, daß die Exzenter scheibe 22 mit der Welle 21 für die Andruckrolle 7 in Richtung einer Verkleinerung des Schweißspaltes 9 von einer Feder 38 beaufschlagt ist, die an einem mit der Exzenterscheibe 22 verbundenen Arm 39 angreift. Eine Justierschraube 40 dient zur Feineinstellung der Vor spannung der Feder 38.

Auch das Führungsblech 26 wird vorzugsweise von Federn 41 abgestützt.

Ferner geht aus Fig. 5 noch ein modifizierter Antrieb für die Andruck- und Transportrollen 7 sowie 17-19 mit Hilfe von zwei Zahnriemen 41 und 42 hervor. In diesem Fall sind dann auch zwei Spannrollen 43 und 44 erforder lich.

Der Heizkeil 6 arbeitet elektrisch und wird mit Hilfe eines Reglers 45 in grundsätzlich bekannter Weise ge steuert.

Die Platte 14 endet am Heizkeil 6 gem. Fig. 1 oder weist gemäß Fig. 5 im Bereich des Heizkeiles 6 und der Andruck rolle 7 eine Ausnehmung 46 für diese auf. Die Stütze 27 ist daher vom Heizkeil 6 an in Laufrichtung der Material bahnen frei auskragend über der Bodenplatte 12 angeord net und weist keinen seitlichen Kontakt im Bereich der Ränder 35 mit der Bodenplatte 12 auf. Die Materialstärke der Bodenplatte 12 und der Platte 14 sind an die jeweils auftretenden Belastungen angepaßt. Die Darstellungen in den Figuren sind nicht maßstäblich.

Die Bodenplatte 12 besitzt im Betrieb ferner die Funktion einer Gleitkufe und gleitet mit ihrer Unterseite auf dem Boden entlang. Die Vorrichtung 1 zieht sich beim über lappenden Verschweißen der Ränder 2 und 3 zugleich an diesen entlang, wobei die verschweißten Folienteile an dem die Andruckrolle 7 enthaltenden Ende der Vorrichtung austreten.

Die Exzenterscheiben 22 weisen einen kreisförmigen Umfang auf und tragen außermittig jeweils die Welle 21. Die Wellen 21 sind daher durch Drehung der Exzenterscheiben 22 verstellbar. Die Fixierung der Exzenterscheiben 22 er folgt mit Hilfe von Andruckschrauben 47, wie aus Fig. 5 hervorgeht.

Claims

1. Vorrichtung zum Schweißen von bahnförmigem Material mit einem Heizkeil, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung hinter dem Heizkeil (6) eine An druckrolle (7) angeordnet ist und daß eine Gleitflä che (8) der Andruckrolle (7) als Widerlager für die Materialbahnen (4, 5) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Einzugs- und Transportrolle (17) für eine erste Materialbahn (5) und zwei ange triebene Einzugs- und Transportrollen (18, 19) für eine zweite Materialbahn (4) vorgesehen sind, daß bodenseitig eine Führung (13) für die erste Material bahn (5) vorgesehen ist und daß die Andruckrolle (7) die beiden Materialbahnen (4 und 5) in die Führung (13) der ersten Materialbahn (5) drückt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die bodenseitige Gleitfläche (8) der Führung (13) der ersten Materialbahn (5) aus einem polierten Edelstahlblech besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (13) für die erste Materialbahn (5) aus einer Bodenplatte (12) und einer im Abstand darüber befindlichen Platte (14) be steht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (12) und die Platte (14) längs ihres gemeinsamen, seitlichen Randes (35) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrolle (7) und die Einzugs- und Transportrollen (17-19) auf einer Seite einer Stütze (27) angeordnet sind, die wiederum auf der die Oberseite der die Führung (13) bildenden Platte (14) angeordnet ist.