DE4018659A1

DE4018659A1 - Vorrichtung zur formung einer verbindung mit versatz in einem biegsamen, thermoplastischen umreifungsband

Info

Publication number: DE4018659A1
Application number: DE19904018659
Authority: DE
Inventors: Nelson Cheung; Robert J Nix
Original assignee: Signode Corp
Current assignee: Signode Corp
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1991-01-10
Anticipated expiration: 2010-06-12
Also published as: NO902810D0; NO902810L; FI903211A0; EP0405847B1; GB2233931B; FI98203B; NZ234194A; AU632334B2; ATE94122T1; GB2233931A; DE4018659C2; CA2016406C; KR910000324A; BE1004502A3; AU5769290A; FI98203C; GB9014013D0; CA2016406A1; NO180161B; US4952271A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterbaugruppe von Komponenten zur Bereitstellung einer verbesserten Gestaltung von überlappenden Längen eines biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes, welche Komponenten zwischen den Längen die zuvorige, gleichzeitige oder nachgeschaltete Herstellung einer verschlußlosen Verbindung ermög lichen werden.

Es sind eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen auf den Markt gebracht worden und/oder vorgeschlagen worden, um überlappende Teile des thermoplastischen Umreifungsbandes, insbes. thermoplas tischen Umreifungsbandes, das um einen Gegenstand oder um Gegen stände zu einer Schleife herumgelegt worden ist und das festgezogen worden ist, miteinander zu verbinden.

Für herkömmliches, thermoplastisches Umreifungsbandmaterial wird Nylon, Polypropylen und Polyester verwendet. Überlappende Umrei fungsbandteile, die aus solchem Material bestehen, können mit geeig neten verschlußlosen Techniken, auch mit Techniken, die Bindemittel verwenden (z. B. Kleber) oder die Schweißverfahren anwenden (z. B. herkömmliche Heißmesser- oder Reibungsschweißtechniken), miteinander verbunden sein.

Ungeachtet der Art und Weise, wie die verschlußlose Verbindung zwischen überlappenden Teilen thermoplastischen Umreifungsbandes her gestellt werden, ist die Festigkeit der Verbindung offensichtlich von großer Bedeutung. Solche Verbindungen mögen nicht so fest wie das Umreifungsband selbst sein. Die Verbindung muß eine ausreichende Zugfestigkeit haben, um den auf die Schweißstelle wirkenden Kräften in Richtung der Umreifungsbandlänge, oder kurz Bandlänge genannt, zu widerstehen. Die Verbindung muß also auch eine ausreichende Ab zieh- oder Abstreiffestigkeit haben, um den Kräften zu widerstehen, die so gerichtet sind, daß sie auf die Verbindung durch das Umrei fungsband im allgemeinen schräg oder senkrecht zur Länge des Um reifungsbandes wirken.

Unter Umständen ist eine verhältnismäßig geringe Abziehfestigkeit wünschenswert, z. B. kann eine Umreifungsbandschleife um einen Gegenstand leicht entfernt werden, wenn die Bandverbindung einfach abgezogen werden kann. Andererseits kann eine übertrieben geringe Abziehfestigkeit Probleme aufwerfen, nämlich dort, wo ein unbeabsich tigtes Öffnen der Verbindung nicht gewünscht wird. Wenn z. B. ein Ende des äußersten überlappenden Teils des Umreifungsbandes sich während des Transports des Umreifungsbandes oder eines Gegen standes, der damit umgeben ist, verheddert, kann die Verbindung auf reißen.

Bei geschweißten Verbindungen kann die Abziehfestigkeit beträchtlich geringer als die Zugfestigkeit der Verbindung sein. Außerdem ist das Problem des Verlustes der Ablösefestigkeit in der Verbindung bei dickerem Umreifungsband weiter verbreitet als bei dünnerem Umrei fungsband.

Es wäre wünschenswert eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer ver besserten Verbindung zwischen überlappenden, thermoplastischen Um reifungsbandteilen, oder kurz Bandteilen genannt, insbes. einer Ver bindung mit einem größeren Widerstand gegen Abzieh- bzw. Ablöse kräfte, anzugeben.

Außerdem wäre es vorteilhaft, eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Gestaltung von Längen eines biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes anzugeben, sowie für die Herstellung einer verbes serten Verbindung zu sorgen, die zuvor entstanden ist oder die gleich zeitig oder nachträglich mit Benutzung der Vorrichtung gebildet wird.

Es wäre besonders nützlich, wenn eine derartige Vorrichtung einfach mit, oder innerhalb bestehender oder neuer Umreifungswerkzeuge und -maschinen verwendet werden könnte, die nach dem Reibungsschweiß verfahren arbeiten, da eine Vielzahl von Reibungsschweißwerkzeugen und -maschinen für Umreifungsbänder über Jahre erfolgreich eingeführt worden sind und überall in der Welt weit verbreitet Anwendung finden.

Verbesserte Verbindungen zwischen überlappenden Längen biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes und Verfahren zur Herstellung der verbesserten Verbindungen sind in der mitanhängigen US-Patentan meldung Ser. No. 07/3 47 569 mit dem Titel "Improved Strapping Joint And Method For Forming Same", eingetragen am 5. Mai 1989 von Nelson Cheung, Robert J. Nix and Janusz P. Figiel und angemeldet auf den Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben. Fig. 5 in dieser mitanhängigen Patentanmeldung stellt eine geschweißte Ver bindung dar, wobei, bevor die Zugbelastung auf den Verbindungs bereich aufgebracht wird, die überlappenden Bandteile in eine z-förmige Gestalt verformt werden, indem die nichtverschweißten Teile des Umreifungsbandes seitlich zueinander verschoben werden, so daß sie an entgegengesetzten Seiten der dann winkelig angeordneten, ebenen Verbindungsschweiße liegen. Die Nachlaufteile des Umreifungsbandes sind vorzugsweise parallel zueinander. Die Beschreibung der in Fig. 5 der oben genannten US-Patentanmeldung dargestellten Verbindung und die Beschreibung des Verfahrens zu deren Herstellung sind in dieser Anmeldung durch Bezugnahme darauf bis zu dem Umfang eingeschlossen, wo solche Offenbarungen mit der vorliegenden Offenbarung nicht über einstimmen.

Es ist festgestellt worden, daß bei der Formgebung des Umreifungs bandes, derart, daß die verschweißten Teile des Umreifungsbandes an entgegengesetzten Seiten der winkelig verschobenen, ebenen Schweiße liegen, es eine Beseitigung oder Verminderung der Kraftkomponenten gibt, welche ein Abziehen bzw. Ablösen (d. h. eine Trennung) verur sachen, wenn die nichtverschweißten Bandteile auf Zug belastet werden.

Die Verbesserung ergibt sich, wenn die Schweißverbindung zwischen zwei überlappenden Bandteilen wie oben besprochen im wesentlichen gleichzeitig mit der Herstellung der Schweißverbindung geformt wird. Jedoch wird auch ins Auge gefaßt, daß die verbesserte Gestaltung auch erzeugt werden könnte, nachdem eine herkömmliche Verbindung hergestellt worden ist. Es wird auch beabsichtigt, daß die einzig artige Gestaltung in den überlappenden Bandteilen geformt werden kann, bevor die Schweiße per se erzeugt wird.

Es wäre wünschenswert eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Gestaltung oder einer funktionell gleichwertigen Gestaltung in über lappenden Umreifungsbandteilen in einer Verbindungszone bereitzustellen.

Außerdem wäre es nützlich, wenn andere Ausführungsformen einer solchen Vorrichtung andere verbesserte Gestaltungen der Bandteile bereitstellen könnten, um für die Herstellung einer Verbindung mit noch größerem Widerstand gegen Abzieh- bzw. Ablösekräfte zu sorgen und um auf ähnliche Weise für die Herstellung einer solchen Verbindung im Zusammenspiel mit herkömmlichen Reibungsschweißtechniken zu sor gen.

Eine bevorzugte Form der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sieht eine verbesserte Gestaltung von ersten und zweiten Längen eines biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes vor, um für die Her stellung einer verbesserten Verbindung zwischen diesen zu sorgen, wobei die Längen des Umreifungsbandes jeweils ein Verbindungsteil und ein angeschlossenes Nachlaufteil haben. Das Verbindungsteil jeder Umreifungsbandlänge oder Bandlänge ist der Teil der Bandlänge, welcher Teil eines direkten, flächenzugewandten Anschlusses oder einer Verbindung zwischen den überlappenden Bandlängen ist oder werden wird. Das Nachlaufteil jeder Bandlänge setzt sich von dem Verbindungs teil aus in eine Richtung weg von dem anderen Bandlängennachlaufteil fort.

Die Vorrichtung besitzt ein erstes und ein zweites gegeneinander wirkendes, konturbehaftetes Oberflächenmittel zum Greifen der Band längen. Das erste und das zweite konturbehaftete Oberflächenmittel sind vorzugsweise durch ein erstes bzw. ein zweites Bandangreifelement definiert. Die Bandlängenverbindungsteile werden zwischen den gegen einander wirkenden, konturbehafteten Oberflächenmitteln in einer über lappenden, flächenzugewandten Beziehung entlang einer Berührungszone positioniert.

In einer bevorzugten Ausführungsform definiert jedes konturbehaftete Oberflächenmittel eine konvexe Fläche und eine konkave Fläche. Die konturbehafteten Oberflächenmittel sind so angeordnet, daß die konkave Fläche des ersten konturbehafteten Oberflächenmittels im allgemeinen in Deckung mit der konvexen Fläche des zweiten konturbehafteten Ober flächenmittels ausgerichtet ist und die konvexe Flache des ersten kon turbehafteten Oberflächenmittels im allgemeinen in Deckung mit der konkaven Fläche des zweiten Oberflächenmittels ausgerichtet ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die konturbehafteten Ober flächenmittel außerdem dazu da, jedes Bandlängennachlaufteil so anzu ordnen, daß es sich in einer im allgemeinen zu einer Referenzebene parallelen Ebene erstreckt und wobei wenigstens ein Teil der Länge der Berührungszone zur Referenzebene nicht parallel ist.

Zu der Vorrichtung können außerdem Mittel- und Voreinrichtungen ge hören, die eine relative Bewegung zwischen den entgegenwirkenden, konturbehafteten Oberflächenmitteln bewirken, um die Bandverbindungs teile zusammenzupressen und um eine Verbindung zwischen den Ver bindungsteilen herzustellen, während die Bandlängen zusammengepreßt werden.

Es ist festgestellt worden, daß eine Verbindung, die zwischen über lappenden Bandteilen mit der verbesserten Gestaltung, die von der Vor richtung der vorliegenden Erfindung geliefert wird, erzeugt ist, einen größeren Widerstand gegenüber Ablösekräften aufweist. Man glaubt, daß die Gestaltung der Bandteile an der Verbindung so ist, daß die über lappenden Bandteile einem Abziehen oder einer Ablösung widerstehen, wenn die Bandnachlaufteile auf jeder Seite der Verbindung mit Spannung belastet werden, das die Ablösekraftkomponente vermindert wird oder entfällt.

Viele andere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der genauen Beschreibung der Erfindung, aus den Patent ansprüchen und aus den begleitenden Zeichnungen erkennbar.

In den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der genauen Be schreibung bilden, werden gleiche Kennzahlen verwendet um gleiche Teile in jeder Zeichnung zu kennzeichnen.

Fig. 1 ist eine vereinfachte, graphische Darstellung eines, einen Gegenstand umreifenden, thermoplastischen Umreifungsbandes, mit Teilen des Umreifungsbandes, die in einer Zone über lappend mit zugewandten Flächen angeordnet sind, in welcher Zone die Bandteile miteinander verbunden werden;

Fig. 2A ist eine stark vergrößerte, fragmentarische, perspektivische Ansicht einer Schweißverbindung zwischen überlappenden Längen eines thermoplastischen Umreifungsbandes (nicht not wendigerweise maßstabsgerecht dargestellt);

Fig. 2B ist eine zu Fig. 2A ähnliche Ansicht, zeigt aber eine modi fizierte Verbindung;

Fig. 3 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht einer Aus führungsform der Vorrichtung nach der Lehre der vorliegenden Erfindung in einem frühen Stadium bei der Herstellung einer verbesserten Umreifungsbandgestaltung dargestellt, in der Zone, wo die modifizierte Verbindung der Fig. 2B durch Reibungs schweißen erzeugt werden soll;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung der Vorrichtung, die in Fig. 3 dargestellt ist;

Fig. 5 ist eine fragmentarische Vorderansicht der Vorrichtung in einer vollständig geschlossenen Position um die überlappenden Band längen;

Fig. 6 ist eine stark vergrößerte fragmentarische Vorderansicht der Bandangreifelemente der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ist eine Ansicht, die allgemein entlang der Ebene 7-7 in Fig. 6 aufgenommen ist;

Fig. 8 ist eine Ansicht, die allgemein entlang der Ebene 8-8 in Fig. 6 aufgenommen ist und

Fig. 9 ist eine stark vergrößerte, fragmentarische Querschnittsansicht, die allgemein entlang der Ebene 9-9 in Fig. 6 aufgenommen ist.

Währenddessen diese Erfindung viele verschiedene Ausführungsformen zuläßt, offenbaren diese ausführliche Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen nur einige bestimmte Formen als Beispiele für den Ge brauch der Erfindung. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungen zu begrenzen. Die Reichweite der Erfindung wird in den beigefügten Patentansprüchen herausgestellt.

Die Größe der hier beschriebenen Komponenten ist für die Erfindung, bis auf anderweitige Hinweise, nicht wesentlich. Zur Erleichterung der Beschreibung wird die Vorrichtung der Erfindung in normaler (auf rechter) Arbeitsposition beschrieben. Ausdrücke wie ober-, unter-, horizontal- etc. werden in bezug auf diese Position gebraucht. Es ist jedoch verständlich, daß die Vorrichtung der Erfindung in einer anderen Lage als der beschriebenen Position hergestellt, gelagert, transportiert, benutzt und verkauft werden kann.

Die Vorrichtung dieser Erfindung kann bestimmte herkömmliche Kompo nenten benutzen oder kann solche besitzen, wobei Einzelheiten, obwohl diese nicht vollständig dargestellt oder beschrieben sind, dem Fach mann eröffnet und die notwendigen Funktionen solcher Komponenten ver ständlich werden.

Fig. 1 stellt in vereinfachter, schematischer Form das Umreifen eines Gegenstandes oder einer Verpackung P mit einer umringenden Schleife des Umreifungsbandes oder Bandes S dar. Zum Zwecke der Klarheit der Darstellung ist das Umreifungsband S mit räumlichem Abstand zur Verpackung P und mit räumlichem Abstand der überlappenden Band längen L₁ und L₂ zueinander gezeigt. Typischerweise wird ein Endstück E der überlappenden Länge L₂ durch herkömmliche Mittel, die nicht dargestellt sind, gegriffen und an dem Umreifungsband S wird gezogen, so daß die Bandschleife eng um den Gegenstand P angezogen wird.

Dann werden die überlappenden Bandlängen L₁ und L₂ in einer Ver bindungszone, wie in dem Bereich, der in Fig. 1 innerhalb der mit unterbrochener Linie gezeichneten Box J angedeutet ist, zusammengefügt oder miteinander verbunden. Der Abschnitt jeder Länge L₁ und L₂ in der Verbindungszone J kann als Verbindungsteil J₁ bzw. J₂ definiert werden. Diese Terminologie wird in dieser Beschreibung und in den anhängenden Patentansprüchen verwendet, um die Verbindungsteile J₁ und J₂ sowohl bevor als auch nachdem die Verbindung tatsächlich erzeugt worden ist zu beschreiben.

Der gespannte Schleifenteil des Umreifungsbandes S kann dadurch gekennzeichnet werden, daß der Schleifenteil ein Nachlaufteil T₁ hat, das sich von der Bandlänge L₁ an von dem Verbindungsteil J₁ aus fortsetzt, und ein Nachlaufteil T₂ hat, das sich von der Bandlänge L₂ an in entgegengesetzter Richtung von dem Verbindungsteil J₂ aus fortsetzt. Bei einer herkömmlichen Verbindung setzen die Nachlaufteile T₁ und T₂ sich typischerweise gewöhnlich in, im wesentlichen, parallelen Ebenen fort, jedenfalls wenigstens im direkten Anschluß an die Verbindungszone J, wenn die Bandlängen L₁ und L₂ von Anfang an in einem herkömmlichen Umreifungswerkzeug, das eine Spannung aufbringt und eine Verbindung zwischen den überlappenden Umrei fungsbandteilen erzeugt, positioniert werden. Während der Herstellung der Verbindung in einem herkömmlichen Umreifungswerkzeug oder in einer Umreifungsmaschine kann die Länge jedes parallelen Nachlauf teils T₁ und T₂, welches in dem Werkzeug positioniert ist, länger oder kürzer als die Länge der Verbindung per se sein. In einigem Abstand zur Verbindungszone blieben die Nachlaufteile T₂ und T₁ nicht mehr länger parallel und sind stattdessen in anderen Richtungen orientiert (infolge von Einflüssen des Umreifungswerkzeuges, der Bandspannung oder der Verpackungsgestaltung).

Bei einigen Anwendungen wird beabsichtigt, daß ein Teil des Nachlauf teils T₂ des Umreifungsbandes während des Aufbringens der Spannung auf die Bandschleife festgehalten wird, anstatt das Endstück E festzu halten.

Die Verbindung zwischen den überlappenden Teilen des thermoplasti schen Umreifungsbandes kann herkömmlicherweise eine flächenzuge wandte Verbindung der überlappenden Unreifungsbandteile aufweisen. Die Verbindung kann mit einem gebräuchlichen Haftmittel, wie einem Kleber oder dergleichen bewirkt werden.

Eine weit verbreitete kommerzielle Verbindung, die mit überlappenden thermoplastischen Bandteilen arbeitet, ist jedoch die geschweißte Ver bindung. Eine solche Verbindung wird typischerweise dadurch herge stellt, daß das Band erhitzt wird, so daß ein Teil der Dicke jedes Bandlängenverbindungsteils in der Berührungszone schmilzt oder ver schweißt. Die überlappenden Bandverbindungsteile werden entweder während oder sofort nach der Verschmelzung der Banddickenteile anein andergepreßt. Man läßt die Bandteile dann abkühlen, während die zugewandten Flächen in Kontakt bleiben. Der geschmolzene Abschnitt jedes Bandteils kühlt ab und bildet einen, im wesentlichen kontinuier lich wieder erstarrten Dickenteil, der mit dem im wesentlichen konti nuierlich wieder erstarrten Dickenteil des anderen Bandteiles ver schmolzen ist, wobei eine Schweißverbindung der überlappenden Band längen definiert wird. Das Verfahren kann angewandt werden, wenn beide überlappenden Bandteile unter Spannung sind, oder, wie üblich, wenn nur ein oder zwei Bandteile im ungespannten Zustand sind.

Die Abkühlung und die Wiedererstarrung der überlappenden Bandteile kann, in Abhängigkeit von der besonderen Schmelztechnik, unter Druck oder nahezu drucklos durchgeführt werden. Ebenso läßt man in Ab hängigkeit von der angewandten besonderen Schmelztechnik, die Band teile entweder abkühlen und ohne Spannung völlig wieder erstarren oder man läßt sie nur unvollständig abkühlen und unvollständig wieder erstarren, bis sie der anliegenden Spannungsbelastung unterworfen werden.

Herkömmliche Techniken zum Erhitzen thermoplastischer Bandteile während des Schweißverbindungsprozesses beinhalten, daß die über lappenden Verbindungsteile mit einem erhitzten Element kontaktieren, oder daß eine körperliche Gleitbewegung eines oder beider über lappender Bandteile bewirkt wird, so daß Hitze durch Reibung erzeugt wird. Andere Mittel zum Erhitzen der Bandteile, die vorgeschlagen worden sind, beinhalten, daß die thermische Energie auf die Bandteile erhöht wird, indem die Bandteile bestimmten Bestrahlungsarten unter worfen werden. ln Abhängigkeit von der angewandten Art der Be strahlung kann dies erfordern, das thermoplastische Umreifungsband mit Additiven für eine Absorption oder eine Reaktion mit der Bestrah lung zu versehen. Auf jeden Fall, da eine geklebte oder verschweißte Verbindung für eine Fehlerart empfänglich ist, bei der die über lappenden Teile sich ablösen, abstreifen oder abziehen, richtet sich die vorliegende Erfindung gegen diese Fehlerart. Sie sieht eine verbes serte Verbindungsgestaltung zwischen den überlappenden, thermo plastischen Umreifungsbandteilen vor, welche, in einem größeren Ausmaß als es herkömmliche Verbindungen tun, solchen Komponenten von Band kräften widerstehen, die in Richtungen verlaufen, die nicht, oder die nicht parallel zur Verbindung ausgerichtet sind und welche zu einer geringeren Abziehfestigkeit der Verbindung beitragen.

Die vorliegende Erfindung kann in einer einzigen Vorrichtung ange wandt werden, um die doppelte Funktion zu erfüllen, und zwar erstens eine Schweißverbindung zu erzeugen und zweitens die gewünschte ver besserte Gestaltung der überlappenden Bandteile an der Schweißver bindung zu liefern.

Es ist jedoch beabsichtigt, daß die Vorrichtung der vorliegenden Er findung auch angewandt werden kann, um eine verbesserte Gestaltung der überlappenden Bandteile an einer bereits geformten Verbindung, oder bevor die Verbindung erstellt wird, zu liefern.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist besonders gut für den Gebrauch mit reibungsverschweißenden Verbindungstechniken geeignet und kann leicht angewandt werden, um eine Reibungsschweißverbin dung zu erzeugen, ebenso gut wie um die verbesserte Bandgestaltung zu liefern, die eine erhöhte Abziehfestigkeit ergibt.

Es ist festgestellt worden, daß die Vorrichtung der vorliegenden Er findung besonders wirkungsvoll bei Polyester-Band ist, wie bei Polyäthylen-Terephthalaten, die eine Grenzviskosität im Bereich von ungefähr 0,62 bis 0,80 haben. Es ist festgestellt worden, daß das Band, das aus solchem Material hergestellt ist, eine gute Ver schweißung hervorbringt, besonders, wenn die Verschweißung mit einer reibungsverschweißenden Technik erzeugt wird. Es ist festgestellt wor den, daß die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung besonders gut mit einem solchen Bandmaterial funktioniert, in welchem die ver verbesserte Gestaltung der überlappenden Bandteile in der Verbin dungszone vorgesehen ist.

Eine verbesserte Gestaltung der überlappenden Längen des biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes in einer reibungsverschweißten Verbindungszone ist in Fig. 2A dargestellt. Die Verbindung ist zwischen einer ersten Länge L₁ eines thermoplastischen Umreifungsbandes und einer zweiten Länge L₂ eines thermoplastischen Umreifungsbandes ausge bildet. Die Länge L₁ besitzt wenigstens ein erstes Verbindungsteil J₁, und die Länge L₂ besitzt wenigstens ein zweites Verbindungsteil J₂.

Die Verbindungsteile J₁ und J₂ sind mit flächenzugewandten Seiten ent lang einer Berührungszone der Schweiße zusammengeschweißt. In der Gestalt der Verbindung, die in Fig. 2A dargestellt ist, ergibt sich die Schweiße (W) aus der Verschmelzung oder Erschmelzung eines Teils der Dicke jedes Bandlängenverbindungsteils J₁ und J₂ in der Berührungs zone. Bei der Abkühlung bildet jeder aufgeschmolzene Teil einen im wesentlichen kontinuierlich wieder erstarrten Dickenteil, der mit dem im wesentlichen kontinuierlich wieder erstarten Dickteil des anderen Bandlängenverbindungsteils verschmolzen ist, um die Schmelze W zu definieren.

Die Länge L₁ besitzt auch ein angeschlossenes Nachlaufteil T₁, das sich von dem ersten Verbindungsteil J₁ aus fortsetzt und die zweite Länge L₂ besitzt ein angeschlossenes Nachlaufteil T₂, das sich von dem zweiten Verbindungsteil J₂ aus fortsetzt. Jedes Nachlaufteil T₁ und T₂ setzt sich von dem angeschlossenen Verbindungsteil J₁ bzw. J₂ aus fort, und zwar im allgemeinen in eine Richtung weg von dem anderen Bandlängennachlaufteil. Die Nachlaufteile T₁ und T₂ werden während der beginnenden Formung der Verbindungsgestaltung definiert, wie jedes Nachlaufteil wenigstens einen Teil seiner Länge hat, der sich in einer, im allgemeinen zu einer Referenzebene R parallelen Ebene fortsetzt. Die Nachlaufteile T₁ und T₂ können länger oder beträchtlich kürzer als die Verbindungsteile J₁ und J₂ sein.

In Fig. 2A wurde die Referenzebene R willkürlich gewählt und sie ist unter einem Winkel M zur Horizontalen (Linie H) dargestellt. Die über lappenden Bandlängen L₁ und L₂ sind derart ausgerichtet, daß wenigstens ein Teil jeder Länge der anschließenden Nachlaufteile T₁ und T₂ überwiegend parallel zur Referenzebene R verläuft. Weiter hin ist in der besonderen Gestaltung, die in Fig. 2A dargestellt ist, wenigstens ein Teil der Länge des Nachlaufteils T₁ überwiegend in der gleichen Ebene wie zumindest ein Teil der Länge des Nachlaufteils T₂. Das ist durch eine Ebene C dargestellt, die parallel zur Referenzebene R verläuft und welche entlang der Mitte der Banddicke eines Teils der Länge des Nachlaufteils T₁ und in der Mitte eines Teils der Länge des Nachlaufteils T₂ liegt.

Man kann folglich sehen, daß, wenn eine Spannung an die Band nachlaufteile T₁ und T₂ der Verbindung in Fig. 2A angelegt wird, die Spannkraft in die Richtung der Spannungspfeile F₁ und F₂ im wesent lichen in der gemeinsamen Ebene C wirken würden.

Bei dieser Gestaltung sind die Nachlaufteile T₁ und T₂ nicht gegen einander versetzt. Deshalb bewirken die Spannkräfte F₁ und F₂ kein Moment in bezug auf eine Wirkungslinie in der gemeinsamen Ebene C.

Wie am besten in Fig. 2A dargestellt ist, hat die Schmelze W eine derartige Orientierung, so daß die Länge der Schmelze W Teile besitzt, die nicht parallel zur Referenzebene R verlaufen. Tatsächlich besitzt die Schmelze W in der dargestellten, bevorzugten Form wenigstens einen konvexen Abschnitt am linken Ende und einen konkaven Abschnitt am rechten Ende. Außerdem kreuzt die Schmelze W die gemeinsame Ebene C und kann dadurch gekennzeichnet sein, daß sie einen zentralen Bereich hat, der nach unten gekrümmt ist oder von links nach rechts, wie in Fig. 2A gezeigt ist, abfällt.

Es wird auch angemerkt, daß die erste Bandlänge L₁ ein Vorlaufende E₁ besitzen kann, das über das linke Ende der Schweiße W hinausragt und das mit der darunterliegenden Bandlänge L₂ nicht direkt ver bunden ist. Gleichermaßen hat am anderen Ende der Schmelze W die zweite Bandlänge L₂ ein Vorlaufende E₂, das über das Ende der Schweiße W hinausragt, und das mit der darüberliegenden Bandlänge L₁ nicht direkt verbunden ist. In Abhängigkeit von der Präzision, mit der die Verbindung ausgebildet wird, können die Vorlaufenden E₁ und E₂ ganz und gar entfallen, sie können im Verhältnis zur Schweiße W beträchtlich länger als gezeigt sein oder sie können unterschiedlich (ungleich) lang sein.

Die Gestaltung der in Fig. 2A dargestellten Verbindung würde unter Spannung (durch die ansetzenden Kräfte F₁, F₂) reagieren, so daß die Belastungskräfte auf die Schweiße W, die dazu führen würden, daß die zwei Bandlängen L₁ und L₂ sich ablösen oder abgezogen werden, reduziert werden. Folglich würde der Abziehwiderstand der Schweiß verbindung erhöht werden.

Es ist festgestellt worden, daß ein erhöhter Abziehwiderstand sogar er reicht wird, wenn die Enden der Schweiße W weiter versetzt sind, so daß das Nachlaufteil T₁ der Bandlänge L₁ unter einer zentralen Ebene C liegt, wie es bei einer bevorzugten, modifizierten Form der Verbindung in Fig. 2B dargestellt wird. In Fig. 2B ist das Nachlaufteil T₁ in einer Ebene C₁ und das Nachlaufteil T₂ in einer Ebene C₂ fortgesetzt. Die Ebenen C₁ und C₂ sind parallel zu einer Referenzebene R′ und zu der zentralen Ebene C′. In der Gestaltung nach Fig. 2B ist die Spannkraft F₁ versetzt zu, und nicht in einer Ebene mit, der Spann kraft F₂. Die äußeren Kräfte F₁ und F₂ sind jedoch parallel. Die resultierende Ausbreitung der inneren Kräfte in der Schmelze W ist nichtsdestoweniger in vorteilhafter Weise unterschiedlich zu der Aus breitung von, im wesentlichen, Scherkräften, die in einer herkömm lichen Verbindung auftreten, bei welcher die Schweiße W gewöhnlich in einer Ebene zwischen, und parallel zu, parallelen Bandverbindungs teilen liegt (z. B. die "parallelen" Verbindungsteile J₁, J₂ in Fig. 1).

Falls geplant ist, daß die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auch als das Mittel fungieren soll, welches die Schweißverbindung zusätzlich zur bloßen Formung der Gestalt der konturbehafteten Umreifungsband gestaltung erzeugt, dann kann die Vorrichtung vorzugsweise mit ge eigneten Bandangreifzähnen ausgerüstet werden, um die äußeren Flächen des Umreifungsbandes festzuhalten. Markierungen in der Ober fläche des Umreifungsbandes, die in den Fig. 2A und 2B auf den Ober flächen der Bandlängen L₁ und L₂ dargestellt sind, sind die Folge solcher Bandangreifzähne, wobei solche Markierungen durch die Referenzziffer 12 bezeichnet sind.

Die Fig. 3 bis 9 stellen eine Ausführung einer bevorzugten Form der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, um die verbesserte Ge staltung der Bandverbindung, die in Fig. 2B dargestellt ist, zu bilden. Die Vorrichtung besitzt ein erstes Bandangreifelement 21 und ein zweites Bandangreifelement 22. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Bandangreifelemente 21, 22 so eingerichtet, daß sie an fänglich in einer räumlich getrennten Position angeordnet sind, um die überlappenden Bandlängen L₁ und L₂ aufzunehmen. Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist das erste Bandangreifelement 21 eingerichtet, um relativ zum zweiten Bandangreifelement 22 bewegt zu werden, wobei das zweite Bandangreifelement 22 stationär sein kann und an einen gebräuchlichen Halter, wie an den Rahmen eines Um reifungswerkzeuges oder einer Umreifungsmaschine, befestigt sein kann.

Wie in der bevorzugten Ausführungsform dargestellt ist, ist das erste Bandangreifelement 21 mittels einer Achse 23 in einem Paar nach unten hängender Arme 25 schwenkbar gelagert, die an ihren oberen Enden an einem Hebelarm 27 über eine Achse 29 schwenkbar gelagert sind. Die Achsen 23 und 29 werden mit Sicherungsringen 31 in ihrer Position ge halten.

Die Achse 23 ist parallel zu den Bandlängen L₁ und L₂ angeordnet. Dies gestattet dem Element 21 soweit wie notwendig zu verschwenken, um sich genau an die Bandlänge L₁ anzuschmiegen. Es ist auch beab sichtigt, daß das zweite Bandangreifelement 22 schwenkbar in der Vorrichtung unterhalb des ersten Bandangreifelementes 21 gelagert wird. Diese Schwenkachse würde parallel zu der Bandlänge L₁ und L₂ angeordnet sein und es würde dem Bandangreifelement 22 gestatten, so weit wie notwendig zu verschwenken, um sich genau an die Bandlänge L₂ anzuschmiegen.

Der Hebelarm 27 des ersten Bandangreifelementes 21 besitzt ein Lager 33, um den Hebelarm 27 mit einer Achse (nicht dargestellt) schwenkbar zu verbinden, wodurch eine hin- und hergehende Bewegung des Hebel armes 27 ermöglicht wird, die eine vertikale hin- und hergehende Be wegung des ersten Bandangreifelementes 21 bewirkt.

Ein im allgemeinen horizontal angeordneter Arm 41 ist an einem Ende des ersten Bandangreifelementes 21 über die Achse 23 angekoppelt und besitzt zur Montage an eine exzentrische Antriebswelle (nicht darge stellt) am anderen Ende einen Lagerring 43, um eine allgemein hori zontale hin- und hergehende Bewegung des ersten Bandangreifelementes 21 zu erzeugen.

Falls es gewünscht wird, die Bandlängen automatisch von einer Band quelle abzutrennen, kann ein oberes Messerelement 47 mittels der Achse 23 an einem Ende des ersten Bandangreifelementes 21 befestigt werden. Das obere Messerelement 47 besitzt eine nach unten gerichtete Schneide 49 (Fig. 4 und 5).

An dem zweiten Bandangreifelement 22 angrenzend ist ein unteres Messerelement 51 vorgesehen (Fig. 4 und 5). Das untere Messerelement 51 besitzt eine nach hinten vorstehende Platte 53, die eine Lagerstelle 55 für eine angepaßte schwenkbare Verbindung des unteren Messer elementes 51 um eine Achse (nicht dargestellt) des Werkzeuges definiert, um dem unteren Messerelement 51 zu ermöglichen, nach oben gehoben zu werden, um das Einsetzen oder das Entfernen der Bandteile zu erleichtern.

Das untere Messerelement 51 besitzt auch ein Paar parallele Halter 59, die mit dem unteren Ende der Messerelementplatte 53 verbunden sind und welche auf einer Seite der Platte 53 außen mit einem Abstand zur Platte 53 angeordnet sind, so daß das obere Messerelement 57 zwischen den Haltern 59 und der Platte 53 (Fig. 3) des unteren Messer elementes 51 aufgenommen werden kann.

Das vordere Ende des unteren Messerelementes 51 besitzt eine nach oben gerichtete Schneidkante 61 (Fig. 4), die so positioniert ist, daß sie mit der Schneidkante 49 des oberen Messerelementes zusammenwirkt, um die obere Bandlänge L₁ abzutrennen, wenn das obere Messerelement 47 mit dem ersten Bandangreifelement 21 nach unten getrieben wird.

Mit Bezug auf Fig. 5 ist zu sehen, daß das erste Bandangreifelement 21 zu dem zweiten Bandangreifelement 22 hin nach unten bewegt werden kann, um die Bandlänge L₁ und L₂ zusammenzupressen. Anfangs, wenn die Bandangreifelemente 21 und 22 getrennt voneinander sind, werden die überlappenden Bandlängen L₁, L₂ im allgemeinen in vertikaler Deckung positioniert, wobei die zweite Bandlänge L₂ so gelegt wird, daß sie unter dem unteren Messerelement 51 hindurchführt, und wobei die erste Bandlänge L₁ über dem unteren Messerelement 51 positioniert ist. Dann kann, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, das erste Band angreifelement 21 nach unten bewegt werden, um die Bandlänge L₁ und L₂ gegen das zweite Bandangreifelement 22 zusammenzupressen. Da das obere Bandangreifelement 21 nach unten bewegt wird, zwingt das obere Messerelement 47 die obere Bandlänge L₁ gegen das untere Messer element 51 nach unten, um den Teil der oberen Bandlänge L₂, der über die Verbindungszone hinausragt, abzutrennen.

Es wird verständlich, daß die Bandlängen L₁ und L₂ unter Spannung sein können (z. B. sind sie Teil eines gespannten Umreifungsbandes, das einen Gegenstand umschließt). Andererseits können die Bandlängen L₁ und L₂ völlig ungespannt sein. Sogar wenn die Bandlängen L₁ und L₂ Teil einer Bandschleife sind, welche um einen Gegenstand gespannt ist, kann die Spannung an einer oder an beiden überlappenden Band verbindungsteilen J₁ und J₂ im Bereich Verbindung gelockert werden. Zu diesem Zweck können herkömmliche Elemente oder Mechanismen (nicht dargestellt) zum Festhalten des Bandes auf jeder Seite der Bandangreif elemente 21, 22 vorgesehen sein, um die Bandlängen L₁ und L₂ dicht anliegend festzuhalten und die Spannung in der restlichen Bandschleife aufrechtzuerhalten, während die überlappenden Teile der Bandlängen L₁ und L₂ in einem im wesentlichen, ungespannten Zustand beibehalten werden. Die Elemente zum Festhalten des Bandes, zur Erhaltung der Spannung in der Schleife, können von herkömmlicher Bauweise und Form sein und sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Im allgemeinen benötigt das Formen einer Verbindung in gespannten Bandteilen eine erhöhte Energie, um die überlappenden Teile in einer flächenzugewandten Lage zu halten, und falls reibungsverschmelzende Schweißtechniken angewendet werden, um eine relative Vibrationsbe wegung zwischen den überlappenden Bandteilen zu bewirken. Die größere Energie, die für eine geeignete Verbindung der überlappenden Bandteile, welche unter Spannung sind, benötigt wird, wird in einer großen Umreifungsmaschine leichter bewältigt. In einem kleineren Um reifungswerkzeug, wo der Motor und die Größe der Komponenten typischerweise kleiner sind, kann es empfehlenswert sein, wenigstens ein, wenn nicht beide überlappenden Bandteile im, im wesentlichen, ungespannten Zustand zu halten, solange wie der Prozeß dauert die verbesserte Verbindungsgestaltung mit einer Vorrichtung der vor liegenden Erfindung zu erzeugen.

Die Bandangreifelemente 21 und 22 haben ein neuartig geformtes Ober flächenmittel und eine Anordnung, die zur verbesserten Gestaltung der Bandlängen führt, welche für den Aufbau der verbesserten Verbindung sorgt. Die neuartig geformten Oberflächenmittel der Bandangreifelemente sind am besten in den Fig. 6 bis 9 zu sehen. Fig. 6 stellt am besten das einzigartige Profil des Bandangreifelementes dar.

Das erste Bandangreifelement 21 besitzt ein erstes geformtes Ober flächenmittel oder eine Oberfläche 81, um mit einer Fläche der ersten Bandlänge L₁ in Kontakt zu treten. Gleichermaßen hat das zweite Bandangreifelement 22 ein zweites geformtes Oberflächenmittel oder eine Oberfläche 82 um mit einer Fläche der zweiten Bandlänge L₂ in Kontakt zu treten. Jede Oberfläche 81 und 82 kann als eine Oberfläche charakterisiert werden, die von einem gradlinigen Abschnitt erzeugt wird, den man senkrecht zu einer Ebene hält (z. B. der Zeichnungs ebene von Fig. 6) und auf einer Bahn auf dieser Ebene bewegt. Insbes., wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen ist, besitzt jede Ober fläche 81 und 82 eine konkave Fläche, welche in der bevorzugten Aus führung, die in Fig. 6 dargestellt ist, eine teilweise zylindrische Fläche ist, die einen Radius A hat. Jedes Oberflächenmittel oder An greiffläche 81 und 82 hat auch eine größere konvexe Fläche, welche in der bevorzugten Ausführung, die in Fig. 6 dargestellt ist, eine teilweise zylindrische Fläche ist, die einen Radius B hat. Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt jede Angreiffläche 81 und 82 weiterhin zwischen, und in diese übergehend, der konkaven Fläche und der konvexen Fläche eine ebene Fläche 90.

Es ist festgestellt worden, daß, wenn die Bandangreifelemente 21 und 22 in einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Reibungsschweißverbindung eingesetzt werden, die Bandverbindungsteile dazu neigen, zuerst an dem ebenen Bereich 90 der Bandangreifelemente 21 und 22 aufzuschmelzen, und daß der aufgeschmolzene Bereich dann zu den Enden der Band angreifelemente 21, 22 hin fortschreitet. Es hat sich gezeigt, daß dieses eine beständigere Herstellung von Schweißverbindungen mit höherer Abziehfestigkeit ergibt.

Bei einer bevorzugten Form der Bandangreifelemente 21 und 22 für den Gebrauch mit Polyäthylen-Terephthalaten, wobei das Umreifungsband eine Dicke zwischen ungefähr 0,81 mm und ungefähr 0,96 mm hat, be trägt der Radius A der konkaven Fläche ungefähr 17 mm, und der Radius B der konvexen Fläche ungefähr 14 mm. Die Differenz der Radien paßt zu der "inneren" und "äußeren" Krümmung der Bandlängen in Übereinstimmung mit der Krümmung der Oberflächen 81 und 82. Aus praktischen Gründen, einschl. von Gründen, die sich aus Herstellungs toleranzen, Ungenauigkeiten, der Anordnung der Teile, und der Band dickenunterschiede, ergeben, wurde die 3-mm-Differenz zwischen den Radien A und B der Krümmung so gewählt, daß sie ungefähr das Vier fache der Banddicke beträgt.

An jedem Bandangreifelement 21 und 22 hat die ebene Fläche 90 zwischen der konkaven Fläche und der größeren konvexen Fläche eine Länge von ungefähr 8,8 mm. Außerdem, mit Bezug auf Fig. 6, ist zu sehen, daß das Zentrum der Krümmung von Radius A der konkaven Fläche des ersten Bandangreifelementes 21 mit einem Abstand Z links vom Zentrum der Krümmung von Radius B der konvexen Fläche des zweiten Bandangreifelementes 22 versetzt ist. Es hat sich gezeigt, daß dies für die Kontrolle des Reibungsschweißprozesses hilfreich ist, so daß das Bandmaterial zuerst an den flachen Bereichen 90 aufge schmolzen wird.

Außerdem ist an dem rechten Ende des Bandangreifelementes 21, wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, die konvexe Fläche mit einem sehr kleinen Radius D begrenzt. Gleichermaßen ist an dem linken Ende des zweiten Bandangreifelementes 22, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, die konvexe Fläche mit einem sehr kleinen Radius D begrenzt. Bei einer bevorzugten Form der Bandangreifelemente für den Gebrauch mit Poly äthylen-Terephthalaten, wobei das Band eine Dicke zwischen 0,81 mm und 0,96 mm hat, beträgt der Radius D ungefähr 1 mm. Es hat sich gezeigt, daß die Radien D einigermaßen dahin wirksam sind, einen differgierenden Mündungseffekt zu erzeugen, der den Fluß des ge schmolzenen Materials während des Reibungsschweißprozesses unter stützt.

Mit Bezug auf Fig. 6 wird man gewahr, daß die konvexe Fläche des ersten Bandangreifelementes 21 in eine Richtung hin zu dem zweiten Bandangreifelement 22 weiter vorsteht, als die konkave Fläche des Bandangreifelementes 21. Gleichermaßen steht die konvexe Fläche des zweiten Bandangreifelementes 22 hin zu dem ersten Bandangreifelement 21 weiter vor, als die konkave Fläche des zweiten Bandangreifelemen tes 22.

Bei einer bevorzugten Form der Bandangreifelemente beträgt die maxi male Amplitude der konkaven Fläche und der konvexen Fläche jedes Elementes ungefähr 1,8 mm, und zwar für den Gebrauch mit einem Band, das eine Dicke von ca. 0,81 mm bis ca. 0,96 mm hat.

Die erste Angreiffläche 81 des ersten Bandangreifelementes 21 kann außerdem dadurch gekennzeichnet sein, daß sie ein erstes Ende 101 (Fig. 5) hat, das so eingerichtet ist, daß es die erste Bandlänge L₁ außerhalb eines ersten Endes der Berührungsverbindungszone W be rührt und ein zweites Ende 102 (Fig. 5) hat, das so eingerichtet ist, daß es die erste Bandlänge L₁ anschließend an einem zweiten Ende der Berührungsverbindungszone W berührt.

Gleichermaßen hat die zweite Angreiffläche 82 des zweiten Bandangreif elementes 22 eine erstes Ende 121 (Fig. 5), das so eingerichtet ist, daß es die zweite Bandlänge L₂ im Anschluß an das erste Ende der Berührungsverbindungszone W berührt und ein zweites Ende 122 (Fig. 5) hat, das so eingerichtet ist, daß es die zweite Bandlänge L₂ jenseits des zweiten Endes der Berührungsverbindungszone W berührt.

Wie aus den Fig. 5 und 6 klar hervorgeht, stehen die ersten und zweiten Bandangreifelemente 21 und 22 seitlich versetzt miteinander in Beziehung, wobei das zweite Ende 102 der ersten Angreiffläche 81 zwischen dem ersten Ende 121 und dem zweiten Ende 122 der zweiten Angreiffläche 82 angeordnet ist. Gleichermaßen liegt das erste Ende 121 der zweiten Angreiffläche 82 zwischen dem ersten Ende 101 und dem zweiten Ende 102 der ersten Angreiffläche 81.

Es wird auch erkennbar, mit Bezug auf Fig. 5 und 6, daß der Teil der ersten Angreiffläche 81, der sich über das erste Ende 121 der zweiten Angreiffläche 82 hinaus erstreckt, zu dem zweiten Band angreifelement 22 hin gekrümmt ist. Gleichermaßen ist der Teil der zweiten Angreiffläche 82, der sich über das zweite Ende 102 der ersten Angreiffläche 81 hinaus erstreckt, zum ersten Bandangreifelement 21 hin gekrümmt.

Wenn die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem Reibungs schweißwerkzeug mit den Schneidelementen 47 und 51 verwendet wird, hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, eine konvexe Krümmung an dem linken Ende des ersten Bandangreifelementes 21 vorzusehen, wobei sich die Krümmung außerhalb des ersten Endes 101 der ersten An greiffläche 81 fortsetzt. Diese Krümmung ist in Fig. 6 durch den Radius G bezeichnet und diese Krümmung bewirkt, daß die Bean spruchung der Bandlänge L₁ vermindert wird, wenn das erste Band angreifelement 21 die Bandlänge L₁ gegen das untere Schneidelement 51 drückt. Bei der bevorzugten Form der Bandangreifelemente für den Gebrauch mit Polyäthylen-Terephthalaten, wobei das Band eine Dicke zwischen 0,81 mm und 0,96 mm hat, beträgt der Radius G ungefähr 4 mm.

Zusätzlich wird mit Bezug auf Fig. 5 erkennbar, daß, wenn die Bandangreifelemente 21 und 22 der dargestellten bevorzugten Aus führung in der geschlossenen oder festklemmenden Position um die Bandlängen L₁ und L₂ herum sind, der Abstand zwischen den An greifflächen 81 und 82 im allgemeinen über die Länge der Bandangreif elemente zwischen dem ersten Ende 121 der zweiten Angreiffläche 82 und dem zweiten Ende 102 der ersten Angreiffläche 81 einheitlich groß ist. In der bevorzugten Ausführung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird der einheitlich große Abstand zueinander auch auf rechterhalten, wenn die Bandangreifelemente 21 und 22 weiter aus einander in eine Entnahmeposition für das Umreifungsband bewegt werden.

Die Bandangreifelemente 21 und 22 der vorliegenden Erfindung können für eine Benutzung in einem Umreifungswerkzeug eingerichtet sein und können dazu eingerichtet sein, im wesentlichen gleichzeitig zwei ver schiedene Funktionen zu erfüllen, nämlich erstens eine verbesserte Gestaltung der ersten und zweiten überlappenden Bandlängen L₁ und L₂ hervorzubringen, und zweitens eine Reibungsschweißverbindung zwischen den überlappenden Bandteilen zu erzeugen. Zu diesem Zweck muß eine relative, körperliche Gleitbewegung zwischen den über lappenden Bandteilen mit den Bandangreifelementen 21 und 22 bewirkt werden. Um dies zu fördern, sind die Bandangreifelemente 21 und 22 vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bandangreifzähnen 150 ausge rüstet.

Wie am besten aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich, sind die Zähne 150 auf dem ersten Bandangreifelement 21 in Deckung zu den Zähnen 150 auf dem zweiten Bandangreifelement 22. Die Zähne sind in Reihen auf jedem Bandangreifelement angeordnet. Jedes Element hat fünf Reihen von Zähnen und jede Reihe besitzt elf Zähne. Die Zähne 150 haben in jeder Reihe über die Breite der Angreiffläche jedes Angreifelementes einen einheitlichen Abstand voneinander.

Die Reihen der Zähne sind vorzugsweise mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet und der Mittenabstand zwischen angrenzenden Zahnreihen beträgt ungefähr 4 mm, wobei das Umreifungsband eine Dicke zwischen 0,81 mm und 0,96 mm hat. Bei einem solchen Umrei fungsband haben die Zähne 150 auch in jeder Reihe vorzugsweise einen gleichmäßigen Abstand voneinander, wobei der Mittenabstand zwischen angrenzenden Zähnen in jeder Reihe etwa 2 mm beträgt.

Jeder Zahn hat allgemein die Gestalt eines länglichen, dreiseitigen Prismas, das durch zwei längliche, schräg verlaufende Seitenwände 155 (Fig. 9) und durch zwei schräg verlaufende Begrenzungswände 157 (Fig. 6) definiert wird.

Die Gestaltung, die Größe, die Orientierung, der Abstand und die Anzahl der Zähne 150 kann u. a. in Abhängigkeit von der Art des Umreifungsbandes, der Breite und der Dicke des Umreifungsbandes, von den Bearbeitungskräften, die dem Umreifungsband von den Bandan greifelementen auferlegt wird, variieren. Unter Umständen ist es beab sichtigt, daß die Zähne ganz und gar entfernt werden, insbes. wenn die Bandangreifelemente nur dazu eingesetzt werden, um die ver besserte Bandgestaltung hervorzubringen, vielmehr als um auch ein Mittel zur Erzeugung einer Reibungsschweißverbindung zwischen den überlappenden Bandteilen zu erhalten.

Es wird erkennbar, daß die Bandangreifelemente 21 und 22 der vor liegenden Erfindung wirkungsvoll und bequem in einem reibungsver schweißenden Umreifungsbandwerkzeug zur Formung einer Reibungs schweißverbindung eingesetzt werden können, genauso gut wie um die verbesserte Bandgestaltung an der Verbindung hervorzubringen, wobei die Gestaltung den Abziehwiderstand der Verbindung erhöhen wird. Wenn die Bandangreifelemente 21, 22 in der vorliegenden Erfindung in dieser Weise eingesetzt werden, können passende, herkömmliche Be arbeitungsmittel verwendet werden, um die relative, vertikale Bewegung zwischen den Bandangreifelementen 21, 22, zwischen erstens der offenen Position (die das Einsetzen der überlappenden Bandlängen L₁ und L₂ zwischen den Bandangreifelementen 21, 22 ermöglicht) und zweitens einer geschlossenen Position zu bewirken, wobei die Bandangreifelemen te 21, 22 die überlappenden Bandlängen L₁ und L₂ gegeneinander pres sen. Zu diesem Zwecke können die Verknüpfungskomponenten 25 und 27 des vertikalen Antriebs, die in Fig. 3 dargestellt sind, mit einem herkömmlichen Mechanismus betätigt werden. Verschiedene geeignete, herkömmliche Mechanismen werden in dem US-Patent Ser. No. 47 76 907, Ser. No. 43 13 779 und Ser. No. 34 42 732 beschrieben. Die Einzelheiten solcher Mechanismen sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Gleichermaßen können geeignete herkömmliche Mechanismen vorgesehen werden, um das erste Bandangreifelement 21 seitlich hin- und herzu bewegen, wenn das Bandangreifelement 21 an den überlappenden Band teilen angreift, um so die Reibung für die Herstellung der Schweiß verbindung zu erzeugen. Ein solcher herkömmlicher Vibrationsmechanis mus kann wirksam mit dem ersten Bandangreifelement 21 z. B. über den Arm 41 (Fig. 3) verbunden werden. Verschiedene herkömmliche Vibrationsmechanismen für Bandangreifelemente sind in den US-Patenten Ser. No. 47 76 905, 43 13 779 und 34 42 732 offenbart. Die Einzelheiten solcher Mechanismen sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Nachdem genügend Wärme erzeugt worden ist, um die Berührungszone der überlappenden Bandteile aufzuschmelzen, wird die Vibrations bewegung des Bandangreifelementes 21 beendet. Unter Umständen kann es wünschenswert sein, zuzulassen, daß die Vibrationsbewegung des Bandangreifelementes und daß der Vibrationsantriebsmechanismus durch die Reibungskräfte, die in der Vorrichtung vorherrschen, und durch den Widerstand der aufgeschmolzenen Bandteile auf Null gedämpft werden. Andererseits hat sich herausgestellt, daß es unter Umständen und bei einigen Bandarten vorzuziehen ist, die Vibrationsbewegung des Bandangreifelementes 21 im wesentlichen augenblicklich zu beenden, indem der massigere Vibrationsantriebsmechanismus sofort von dem weniger massiven Bandangreifelement getrennt wird. Zu diesem Zweck kann ein geeigneter, herkömmlicher Entkopplungsmechanismus und ein dazugehöriges Kontrollsystem vorgesehen werden. Die Einzelheiten eines solchen Mechanismus sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Bei einigen Anwendungen und bei einigen Bandmaterialien kann es wünschenswert sein, den Druck auf die überlappenden Bandteile zu lösen, sobald eine genügende Dicke jedes Bandteils an der Berührungs zone aufgeschmolzen worden ist. Wenn der Druck gelöst wird, während die Bandteile noch geschmolzen sind, müssen selbstverständlich die Bandverbindungsteile gegenüber jeglicher Spannung, die auf andere Teile des Umreifungsbandes einwirken können, isoliert sein. Bei anderen Anwendungen kann der Druck auf die überlappenden Bandteile eine Zeit lang aufrechterhalten werden, um die geschmolzenen Bandteile abkühlen zu lassen und um diese wenigstens teilweise unter Druck festwerden zu lassen.

In der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung, wobei die Band angreifelemente 21 und 22 dazu verwendet werden, eine Reibungs schweißverbindung mit Polyäthylen-Terephthalaten zu erzeugen, wobei das Band eine Grenzviskosität von 0,8, eine Dicke zwischen 0,81 mm und 0,96 mm und eine Breite von 16 mm hat, hat sich gezeigt, daß eine Verbindung, die einen verbesserten Abziehwiderstand hat, herge stellt wird, wenn das obere Bandangreifelement 21 bei 320 Hz, bei einer maximalen Amplitude von 1,8 mm unter einem Druck von 1.334 N über einen Zeitraum von 0,5 Sek. vibriert wird. Die Bandteile sind während der Reibungsverschweißung und während eines Abkühlungs zeitraumes von ungefähr 4 Sek., welcher unter Druck passiert, unge spannt. Das Bandangreifelement 21 war von dem Vibrationsantriebsmittel am Ende des 0,5 Sek. langen Vibrationszeitraums abgekoppelt worden, so daß die Vibration des Bandes im wesentlichen augenblicklich beendet war. Die sich ergebende Schweiße der Verbindung war 22 mm lang und hatte um ca. 5 mm versetzte im wesentlichen parallel verlaufende Nachlaufteile. Die Verbindung hatte eine dauerhaft verformte Gestalt, wie es in Fig. 2B gezeigt ist (nicht maßstabsgerecht).

Die Werte dieser Herstellungsparameter können in Abhängigkeit von den gewünschten genauen Verbindungsmerkmalen geändert werden. Zusätzlich kann die Änderung eines Parameters, z. B. des Druckes, die Änderung eines oder mehrerer Parameter (z. B. Vibrationsfrequenz oder -dauer) erfordern. Diese Parameter können sich außerdem in Abhängigkeit von, u. a. der Bandbreite, der Banddicke und den Merkmalen des Band materials ändern.

Mit Bezug auf Fig. 5 wird man gewahr, daß die Bandangreifflächen 81 und 82 so eingerichtet sind, daß den Teilen der überlappenden Bandlängen L₁ und L₂, die sich über das linke (erste) Ende 121 des zweiten Bandangreifelementes 22 hinaus fortsetzen, eine im allgemeinen schräge Orientierung, von links nach rechts betrachtet aufwärts ge richtet, gegeben wird. Auch den Teilen der überlappenden Bandlängen L₁, L₂, die sich über das rechte (zweite) Ende 102 des ersten Band angreifelementes 21 fortsetzen, wird im allgemeinen eine schräge Orientierung von links nach rechts betrachtet aufwärts gerichtet, ge geben. Dies führt zu den Bandlängennachlaufteilen T₁ und T₂ an jedem Ende der Verbindungszone, die in einer Ebene parallel zu der Referenzebene R′ liegen, wie es in Fig. 2B dargestellt ist. Diese Orientierung, gekoppelt mit der nicht parallelen Ausrichtung zu der Verbindungszone W der Verbindung, trägt, so glaubt man, zur ver besserten Verbindungsfestigkeit bei. Zusätzlich minimiert die oben beschriebene Orientierung die Höhe der Bandschleifenspannung, die aufgrund der Positionierung des zweiten Bandangreifelementes 22 auf der Innenseite der Umreifungsbandschleife zwischen dem Umreifungsband und der Verpackung oder dem Gegenstand, welcher mit der Umreifungs bandschleife zusammengebunden wird, verlorengeht.

Die bevorzugte Form der Bandangreifelemente 21 und 22, wie sie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt sind, sind für einen Gebrauch mit einem Umreifungsband, das eine Dicke hat, die zwischen ungefähr 0,81 mm und ungefähr 0,96 mm liegt, ausgelegt, so daß die Nachlaufteile des Bandes im ungespannten Zustand zueinander parallel aber mit einem Versatz zueinander von ungefähr 4,8 mm angeordnet sind, d. h., mit Bezug auf Fig. 2B, daß die Ebene C₁ des Nachlaufteils T₁ zu der Ebene C₂ des Nachlaufteils T₂ ungefähr 4,8 mm versetzt ist. Im allgemeinen wird bei der Formgebung der Umreifungsbandgestaltung eine Überkompensation verlangt, wenn die Verbindung der Umreifungs bandschleifenspannung unterworfen wird noch bevor die Schweiße der Verbindung vollständig auf Raumtemperatur abgekühlt ist.

Es ist festgestellt worden, daß der oben beschriebene Versatz der Verbindungsgestaltung einen Versatz von ungefähr zwei Banddicken ergibt, nachdem die Verbindung einer wiederholten Belastung und Ent lastung von einer ungedampften Spannkraft von 800 Pfund unterworfen worden ist.

Es ist auch ersichtlich, daß die Gestaltung der Oberfläche der Band angreifelemente 21 und 22 von der besonderen Gestaltung, die in den Fig. 5 bis 9 dargestellt ist, abweichen kann. Beispielsweise können die Bandangreifflächen 81, 82 weniger gekrümmt (oder im wesentlichen eben) sein und unter einem Winkel angeordnet sein, um die Gestaltung mit der erhöhten Verbindungsfestigkeit herzustellen, die in Fig. 5 der obengenannten mitanhängigen US-Patentanmeldung Ser. No. 07/3 47 569 dargestellt ist.

Man wird gewahr, daß die neuen Bandangreifelemente der vorliegenden Erfindung bei einer bereits ausgebildeten Bandverbindung eingesetzt werden können, um die verbesserte Gestaltung der überlappenden Band teile in dem Verbindungsbereich zu erhalten. In diesem Fall kann eine bleibende Biegung in den überlappenden Bandteilen in Übereinstimmung mit den Oberflächen der Bandangreifelemente 21 und 22 erreicht werden, indem die Bandangreifelemente über die Bandlängen mit ausreichender Kraft und unter Bedingungen gegeneinander gepreßt werden, die in Abhängigkeit von der Art des Bandmaterials, von der Dicke und in Abhängigkeit von anderen Faktoren eine bleibende Verformung oder Biegung in den überlappenden Bandteilen erzeugen würden.

Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, den Verbindungsteilen genügend Energie zu verpassen, um wenigstens teilweise eine nichtelastische Ver formung der Verbindungsteile zu bewirken, sowie um eine genügend große bleibende Verformung überall in den überlappenden Bandteilen zu erhalten. Öffnet man die Bandangreifelemente 21 und 22, werden die überlappenden Bandteile dann die gewünschte Gestaltung im wesent lichen in Übereinstimmung mit der Oberflächengestaltung der Band angreifelemente beibehalten.

Die Verformung kann vorteilhafterweise bei erhöhter Temperatur erzeugt werden. Die überlappenden Bandteile können durch eine Mannigfaltig keit von Mitteln erhitzt werden, z. B. kann die Wärme in den Band angreifelementen zugeführt werden, welche mit den überlappenden Band teilen in Kontakt sind.

Alternativ dazu können die überlappenden Bandteile von den Band angreifelementen in einer Atmosphäre zusammengespannt werden, welche Atmosphäre eine geeignete erhöhte Temperatur hat (z. B. in einem Ofen).

Es kann auch die Temperatur der Bandteile erhöht werden, indem die Bandteile einer bestimmten Art von Bestrahlung unterzogen werden. Das Umreifungsband kann sogar mit Additiven versehen werden, die die Bestrahlung schneller absorbieren oder mit der Bestrahlung schneller reagieren.

Bei einem ersten Verfahren zur Herstellung der nachgeschalteten Ver bindungsverformung kann eine herkömmliche Schweißverbindung auf herkömmliche Weise mit flachen überlappenden Bandlängen gebildet werden. Während die verbundenen Bandlängen noch heiß sind, können dann die verbundenen Bandlängen in die neuartigen Bandangreif elemente der vorliegenden Erfindung zur Verformung der verbundenen Bandlängen verlegt werden.

Bei einem anderen Verfahren könnte die verbindungsbildende Vor richtung ein Paar einstellbarer Angreifelemente besitzen, die ihre Form von einem flachen Profil, zur ursprünglichen Ausbildung einer herkömmlichen, flachen Schweißverbindung, zu einem nicht flachen Profil, zur nachträglichen Verformung der Verbindung entsprechend der vorliegenden Erfindung, verändern.

Man wird gewahr, daß die oben beschriebenen Bandangreifelemente der vorliegenden Erfindung so wirken werden, daß die überlappenden Band längen in Übereinstimmung mit den Oberflächen der Bandangreifelemente in die gewünschte Gestaltung gezwungen werden. Die Verformung könnte erzeugt werden, bevor die überlappenden Bandteile dauerhaft mitein ander verbunden werden. Die Temperatur der überlappenden Bandteile kann erhöht werden, um für eine bleibende Biegung oder Verformung der Bandteile in Übereinstimmung mit den Bandangreifelementen zu sorgen. Die unverbundenen, aber verformten, überlappenden Bandteile können dann aus den Bandangreifelementen entnommen werden. Im Anschluß daran könnten die verformten Teile der überlappenden Band längen durch gebräuchliche Mittel, z. B. Kleben oder Schweißen, mit einander verbunden werden, und zwar in einer Art und Weise, so daß die Gestaltung der Bandteile nicht bedeutsam gestört werden würde.

Aus der vorangegangenen, ausführlichen Beschreibung der Erfindung und den beschriebenen Ausführungsformen bemerkt man schnell, daß zahlreiche Variationen und Modifikationen bewirkt werden können, ohne von der wahren Bedeutung und dem wahren tatsächlichen Umfang des neuartigen Konzepts oder Prinzips dieser Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Gestaltung von ersten (L₁) und zweiten Längen (L₂) eines biegsamen, thermoplas tischen Umreifungsbandes (S), um für die Herstellung einer ver besserten Verbindung zwischen diesen zu sorgen, wobei die Vorrich tung besteht aus;
einem ersten (21) und einem zweiten (22) gegeneinander wirkenden Bandangreifelement, die so eingerichtet sind, daß sie zwischen sich die Bandlängen (L₁, L₂), die sich gegenseitig überlappend angeord net sind, aufnehmen und die Längen (L₁, L₂) zusammenpressen;
jedes Bandangreifelement (21, 22) definiert eine konturbehaftete Ober fläche (81, 82), die an einer der Bandlängen (L₁, L₂) angreift;
jede konturbehaftete Oberfläche (81, 82) besitzt eine im allgemeinen konvexe Fläche und eine im allgemeinen konkave Fläche;
die Bandangreifelemente (21, 22) sind so angeordnet, daß die konkave Fläche des ersten Elementes (21) im allgemeinen in Deckung mit der konvexen Fläche des zweiten Elementes (22) ausgerichtet ist und die konvexe Fläche des ersten Elementes (21) im allgemeinen in Deckung mit der konkaven Fläche des zweiten Elementes (22) ausgerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine ebene Fläche (90) zwi schen, und in diese übergehend, der konvexen und der konkaven Fläche jedes Bandangreifelementes (21, 22) definiert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung außerdem ein Mittel zur Erhitzung der Bandlängen (L₁, L₂) besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung außerdem ein Mittel zur Bewegung eines der Bandangreifelemente (21) hinzu und weg von dem anderen Bandangreifelement (22) besitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Bandangreifelement (21) um eine Achse (23), die im allgemeinen parallel zu den Band längen (L₁, L₂) angeordnet ist, schwenkbar gelagert ist.

6. Vorrichtung zur Bereitung einer verbesserten Gestaltung von ersten (L₁) und zweiten Längen (L₂) eines biegsamen, thermoplastischen Um reifungsbandes (S), um für die Herstellung einer verbesserten Verbin dung zwischen diesen zu sorgen, wobei die Längen (L₁, L₂) jeweils ein Verbindungsteil (J₁, J₂) und ein angeschlossenes Nachlaufteil (T₁, T₂) haben, welches Nachlaufteil (T₁, T₂) sich von dem Verbin dungsteil (J₁, J₂) aus in eine Richtung weg von dem anderen Nach laufteil (T₁, T₂) fortsetzt, wobei die Vorrichtung besteht aus:
einem ersten (21) und einem zweiten (22) Bandangreifelement, welche ein erstes (81) bzw. ein zweites (82) konturbehaftetes Oberflächen mittel zum Greifen der ersten (L₁) bzw. der zweiten Bandlänge (L₂) definiert, um die Verbindungsteile (J₁, J₂) zwischen den Bandangreif elementen (21, 22) überlappend entlang einer Berührungszone (W) zu positionieren und um wenigstens einen Teil der Länge des Nachlauf- Teils (T₁, T₂) jeder Bandlänge (L₁, L₂) so zu positionieren, daß er sich einer, im allgemeinen zu einer Referenzebene (R) parallelen Ebene (C, C₁, C₂) erstreckt und wobei wenigstens ein Teil der Länge der Berührungszone (W) zur Referenzebene (R) nicht parallel ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung eine Preßvor richtung besitzt, die eine relative Bewegung zwischen den Bandan greifelementen (21, 22) bewirkt, um die Verbindungsteile (J₁, J₂) des Umreifungsbandes (S) zusammenzupressen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Bandangreifelemente (21, 22) eingerichtet sind, die Bandlängen (L₁, L₂) in einem anfänglich unverbundenen Zustand zu greifen;
und wobei die Vorrichtung außerdem eine Verbindung formende Vor richtung besitzt, welche an der Preßvorrichtung und an den Bandan greifelementen zur Formung einer Verbindung zwischen den Verbin dungsteilen (J₁, J₂) wirksam angeschlossen ist, während die Band längen (L₁, L₂) durch die Bandangreifelemente (21, 22) zusammenge preßt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung außerdem ein Erhitzungsmittel zur Erhöhung der thermischen Energie der Verbin dungsteile (J₁, J₂) der Bandlängen (L₁, L₂) besitzt, wenn die Ver bindungsteile (J₁, J₂) zwischen den Bandangreifelementen (21, 22) zusammengepreßt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei zu dem Erhitzungsmittel außerdem eine reibungsverschweißende Vorrichtung gehört, die ein Auf schmelzen eines Teils der Dicke jedes Verbindungsteils (J₁, J₂) der Bandlängen (L₁, L₂) in der Berührungszone (W) bewirkt, wobei jeder Teil der Dicke während der Abkühlung einen im wesentlichen gleich mäßig wiedererstarrten Dickenteil bildet, der in dem im wesentlichen gleichmäßig wiedererstarrten Dickenteil des anderen Bandlängenverbin dungsteils (J₁ oder J₂) übergeht, um eine Schweißverbindung der Band längen (L₁, L₂) zu definieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Erhitzungsmittel aus einer Vorrichtung zur Vibration eines der Bandangreifelemente (21) besteht, während das Bandangreifelement (21) eines der Bandlängen verbindungsteile (J₁) greift, um eine relative, körperliche Gleitbe wegung zwischen den Bandlängenverbindungsteilen (J₁, J₂) zu bewir ken, wobei durch Reibung genügend Wärme erzeugt wird, um die thermische Energie jedes Bandlängenverbindungsteils (J₁, J₂) zu er höhen, um erstens jedes Bandlängenverbindungsteil (J₁, J₂) unter dem auferlegten Druck in einen ausreichend plastischen Zustand zu überführen, so daß eine bleibende Biegeverformung auch nach dem Entfernen von Wärme und Druck erhalten bleibt, und zweitens das Auf schmelzen des genannten Teils der Dicke jedes Verbindungsteils (J₁, J₂) zu bewirken.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die konturbehafteten Ober flächenmittel (81, 82) der Bandangreifelemente (21, 22) eine erste (81) bzw. eine zweite (82) Angreiffläche besitzen, wobei die erste Angreif fläche (81) so eingerichtet ist, daß sie eine Fläche der ersten Band länge (L₁) berührt und wobei die zweite Angreiffläche (82) so einge richtet ist, daß sie eine Fläche der zweiten Bandlänge (L₂) berührt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die erste Angreiffläche (81) ein erstes Ende (101) hat, das so eingerichtet ist, daß es die erste Bandlänge (L₁) außerhalb eines ersten Endes (E₁) der Berührungszone (W) berührt, und ein zweites Ende hat (102), das so eingerichtet ist, daß es das erste Bandlängenverbindungsteil (J₁) anschließend an einem zweiten Ende (E₂) der Berührungszone (W) berührt;
wobei die zweite Angreiffläche (82) ein erstes Ende (121) hat, das so eingerichet ist, daß es das zweite Bandlängenverbindungsteil (J₂) anschließend an dem ersten Ende (E₁) der Berührungszone (W) berührt, und ein zweites Ende (122) hat, das so eingerichtet ist, daß es die zweite Bandlänge (L₂) jenseits des zweiten Endes (E₂) der Be rührungszone (W) berührt;
wobei das erste und zweite Bandangreifelement (21, 22) seitlich ver setzt miteinander in Beziehung stehen, wobei das zweite Ende (102) der ersten Angreiffläche (81) zwischen dem ersten (121) und dem zweiten (122) Ende der zweiten Angreiffläche (82) angeordnet ist;
und wobei das erste Ende (121) der zweiten Angreiffläche (82) zwischen dem ersten (101) und dem zweiten (102) Ende der ersten An greiffläche (81) liegt;
wobei der Teil der ersten Angreiffläche (81), der sich über das erste Ende (121) der zweiten Angreiffläche (82) hinaus erstreckt, zu dem zweiten Bandangreifelement (22) hin gekrümmt ist; und
wobei der Teil der zweiten Angreiffläche (82), der sich über das zweite (102) Ende der ersten Angreiffläche (81) hinaus erstreckt, zu dem ersten Bandangreifelement (21) hin gekrümmt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei jede Bandangreiffläche (81, 82) als eine Oberfläche definiert ist, die durch einen gradlinigen Ab schnitt erzeugt wird, wenn der Abschnitt senkrecht zu einer Ebene gehalten und auf einer Bahn auf dieser Ebene bewegt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei jede Angreiffläche (81, 82) eine konkave Fläche und eine konvexe Fläche besitzt, welche durch eine ebene Fläche, die in die konvexen und konkaven Flächen über geht, verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei jede konvexe und konkave Fläche eine teilweise zylindrische Fläche ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die konvexe Fläche der ersten Angreiffläche (81) in eine Richtung hin zu dem zweiten Bandan greifelement (22) weiter vorsteht, als die konkave Fläche des ersten Bandangreifelementes (21).

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die konvexe Fläche der zweiten Angreiffläche (82) hin zu dem ersten Bandangreifelement (21) weiter vorsteht, als die konkave Fläche des zweiten Bandangreif elementes (22).

19. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Abstand zwischen den Angreifflächen (81, 82) des ersten und zweiten Bandangreifelementes (21, 22) über die Länge der Bandangreifelemente (21, 22) zwischen dem ersten Ende (121) der zweiten Angreiffläche (82) und dem zweiten Ende (102) der ersten Angreiffläche (81) einheitlich groß ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die maximale Amplitude zwischen der konkaven Fläche der ersten Angreiffläche (81) und der konvexen Fläche der ersten Angreiffläche (81) ungefähr 1,8 mm be trägt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die maximale Amplitude zwischen der konkaven Fläche der zweiten Angreiffläche (82) und der konvexen Fläche der zweiten Angreiffläche (82) ungefähr 1,8 mm be trägt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei jedes Bandangreifelement (21, 22) eine Mehrzahl von Zähnen (150) besitzt, die aus der zuge ordneten Angreiffläche (81, 82) vorstehen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Zähne (150) auf dem ersten Bandangreifelement (21) in Deckung zu den Zähnen (150) auf dem zweiten Bandangreifelement (22) sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei jeder Zahn (150) allgemein eine Gestalt eines länglichen, dreiseitigen Prismas hat, das durch zwei längliche, schräg verlaufende Seitenwände (155) und durch zwei schräg verlaufende Begrenzungswände (157) definiert wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Zähne (150) auf der zu geordneten Angreiffläche (81, 82) ungefähr 0,3 mm vorstehen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Zähne (150) in Reihen auf jeder ersten und zweiten Angreiffläche (81, 82) angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei jede Angreiffläche (81, 82) fünf Reihen von Zähnen (150) hat.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei jede Reihe von Zähnen (150) elf Zähne (150) besitzt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Zähne (150) in jeder Reihe über die Breite jeder Angreiffläche (81, 82) einen einheitli chen Abstand voneinander haben.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Reihen von Zähnen (150) mit gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind; und der Mittenabstand zwischen den angrenzenden Reihen von Zähnen (150) ungefähr 4 mm beträgt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Zähne (150) in jeder Reihe einen einheitlichen Abstand voneinander haben; und der Mitten abstand zwischen den angrenzenden Zähnen (150) in jeder Reihe un gefähr 2 mm beträgt.

32. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung außerdem Mittel zur schwenkbaren Lagerung des ersten Bandangreifelementes (21) besitzt, um für eine Schwenkbewegung relativ zum zweiten Bandan greifelement (22) vorzusorgen.

33. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste Bandangreifelement (21) relativ zum zweiten Bandangreifelement (22) bewegbar ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei eines der Bandangreifelemen te (21, 22) hinzu und weg von dem anderen Bandangreifelement (21, 22) bewegbar ist, um die zwei Bandlängenverbindungsteile (J₁, J₂) in einem von zwei Zuständen aufzunehmen: erstens einem zuvor ver bundenen Zustand und zweitens einem anfänglich unverbundenen Zu stand.

35. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste Bandangreifelement (21) für eine Schwenkbewegung um eine Achse (23) gelagert ist, die im allgemeinen parallel zu den Bandlängen (L₁, L₂) angeordnet ist.

36. Vorrichtung zur Formung einer Baugruppe von ersten und zweiten verbundenen Längen (L₁, L₂) eines biegsamen, thermoplastischen Um reifungsbandes (S), wobei jede Länge (L₁, L₂) ein Verbindungsteil (J₁, J₂) und ein angeschlossenes Nachlaufteil (T₁, T₂) hat, welches Nachlaufteil (T₁,T₂) sich von dem Verbindungsteil (J₁, J₂) aus in einer Richtung weg von dem anderen Bandlängennachlaufteil (T₁, T₂) fortsetzt, wobei die Vorrichtung besteht aus:
einem ersten und einem zweiten gegeneinander wirkenden, konturbe hafteten Oberflächenmittel (81, 82), die an den Bandlängen (L₁, L₂) angreifen, um die Verbindungsteile (J₁, J₂) zwischen den gegenein ander wirkenden, konturbehafteten Oberflächenmitteln (81, 82) in einer überlappenden, flächenzugewandten Beziehung entlang einer Berüh rungszone (W) zu positionieren und um wenigstens einen Teil der Länge jedes Bandlängenverbindungsteiles (J₁, J₂) so anzuordnen, daß er sich in einer allgemein zu einer Referenzebene (R) parallelen Ebene (C, C₁, C₂) erstreckt und wobei wenigstens ein Teil der Länge der Berührungszone (W) zur Referenzebene (R) nicht parallel ist; und
einer Verformungs- und einer Verbindungseinrichtung, um eine relative Bewegung zwischen den gegeneinander wirkenden, konturbehafteten Oberflächenmitteln (81, 82) zu bewirken, um die Bandverbindungsteile (J₁, J₂) zusammenzupressen und die Verbindungsteile (J₁, J₂) zu ver binden, während genügend Energie zur Verfügung gestellt wird, um eine bleibende Verformung der Bandverbindungsteile (J₁, J₂) in Über einstimmung mit den gegeneinander wirkenden, konturbehafteten Ober flächenmitteln (81, 82) zu bewirken.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei die Vorrichtung erste und zweite Bandangreifelemente (21, 22) hat, die die ersten bzw. die zwei ten gegeneinander wirkenden, konturbehafteten Oberflächenmittel (81, 82) definieren; und wobei die Verformungseinrichtung und die Verbindungseinrichtung

a) eine Preßeinrichtung besitzt, die eine relative Bewegung zwischen den Bandangreifelementen (21, 22) bewirkt, um die Bandlängen verbindungsteile (J₁, J₂) zusammenzupressen und
b) eine Vibrationseinrichtung zur Vibration eines der Bandangreif elemente (21, 22) besitzt, um eine relative, körperliche Gleitbe wegung zwischen den Bandlängenverbindungsteilen (J₁, J₂) zu be wirken, während das Bandangreifelement (21) eines der Band längenverbindungsteile (J₁, J₂) greift, wobei durch Reibung ge nügend Wärme erzeugt wird, um die thermische Energie des Band längenverbindungsteils (J₁, J₂) zu erhöhen: erstens, um jedes Bandlängenverbindungsteil (J₁, J₂) unter dem auferlegten Druck in einen ausreichend plastischen Zustand zu überführen, so daß eine bleibende Biegeverformung auch nach dem Entfernen von Wär me und Druck erhalten bleibt, zweitens, um das Aufschmelzen eines Teils der Dicke jedes Bandlängenverbindungsteils (J₁, J₂) an der Berührungszone (W) zu bewirken, wobei jeder Teil der Dicke während der Abkühlung einen im wesentlichen gleichmäßig wiedererstarrten Dickenteil bildet, der in dem im wesentlichen gleichmäßig wiedererstarrten Dickenteil des anderen Bandlängen verbindungsteils (J₁, J₂) übergeht, um eine Schweißverbindung (W) der Bandlängen (L₁, L₂) zu definieren.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei die Vibrationseinrichtung eine Kontrolleinrichtung besitzt, die die Vibrationsbewegung des Band angreifelementes (21) im wesentlichen augenblicklich beendet.

39. Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei zu der Preßeinrichtung eine Preßkontrolleinrichtung gehört, die auf die Preßeinrichtung so ein wirkt, daß diese die Bandlängenverbindungsteile (J₁, J₂) unter einem Druck von ungefähr 1.334 N über einen Zeitraum von ungefähr 4,5 Sek. zusammendrückt; und
wobei zu der Vibrationseinrichtung eine Vibrationskontrolleinrichtung gehört, die auf die Vibrationseinrichtung so einwirkt, daß diese ein Bandangreifelement (21) bei ungefähr 320 Hz mit einer maximalen Am plitude von ungefähr 1,8 mm über einen Zeitraum von ungefähr 0,5 Sek. in Vibrationsbewegung versetzt.

40. Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei das erste Bandangreifelement (21) für eine Schwenkbewegung um eine Achse (23) gelagert ist, die im allgemeinen parallel zu den Bandlängen (L₁, L₂) angeordnet ist.

41. Vorrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Gestaltung von überlappenden ersten und zweiten verbundenen Längen (L₁, L₂) eines biegsamen, thermoplastischen Umreifungsbandes (S), um für die Her stellung einer verbesserten Verbindung dazwischen zu sorgen, wobei die Längen (L₁, L₂) jeweils ein Verbindungsteil (J₁, J₂) und ein an geschlossenes Nachlaufteil (T₁, T₂ ) haben, welches Nachlaufteil (T₁, T₂) sich von dem angeschlossenen Verbindungsteil (J₁, J₂) aus in eine Richtung weg von dem anderen Bandlängennachlaufteil (T₁, T₂) fortsetzt, und wobei das Verbindungsteil (J₁, J₂) einer Bandlänge (L₁, L₂) mit der anderen Bandlänge (L₁, L₂) entlang einer Berührungszone (W) verbunden wird, wobei die Vorrichtung besteht aus;
einem ersten und einem zweiten Bandangreifelement (21, 22) welche ein erstes bzw. ein zweites konturbehaftetes Oberflächenmittel (81, 82) zum Greifen der ersten bzw. der zweiten Bandlänge (L₁, L₂) definie ren,
um erstens die Verbindungsteile (J₁, J₂) zwischen den Bandangreif elementen (21, 22) zu positionieren, wobei eines der Verbindungsteile (J₁, J₂) zwischen der Berührungszone (W) und einem der Bandangreif elemente (21, 22) angeordnet wird und das andere Verbindungsteil (J₁, J₂) zwischen der Berührungszone (W) und dem anderen Bandan greifelement (21, 22) angeordnet wird, und
um zweitens wenigstens einen Teil der Länge des Nachlaufteils (T₁, T₂) jeder Bandlänge (L₁, L₂) so zu positionieren, daß er sich in einer, im allgemeinen zu einer Referenzebene (R) parallelen Ebene (C, C₁, C₂) erstreckt, und wobei wenigstens ein Teil der Länge der Berührungszone (W) zur Referenzebene (R) nicht parallel ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei das erste Bandangreifelement (21) für eine Schwenkbewegung um eine Achse (23), die im allge meinen parallel zu den Bandlängen (L₁, L₂) angeordnet ist, schwenk bar gelagert ist.