-
Die Erfindung betrifft einen Schweißstrang zum
Bilden von Querschweißnähten in
einer Folienlage, die mindestens eine Folienschicht umfasst, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
Solche Schweißstränge sind bekannt und werden
z. B. bei der Herstellung von Kunststoffbeuteln aus Folien verwendet,
wobei die Querschweißung
auf der Folie die Boden- und Griffteile der Beutel oder die Seiten
der Beutel bildet. Heutzutage werden sehr hohe Anforderungen an
Produktionsgeschwindigkeiten gestellt, und es ist der Schweißvorgang
selbst, der die wesentlichste Beschränkung zum Zustandebringen von
erhöhten
Produktionsgeschwindigkeiten bildet.
-
In den Stand-der-Technik-Produktionsanlagen
zur Herstellung von Beuteln, die mit Lagengeschwindigkeiten von
etwa 100 m pro Minute arbeiten, sind die Schweißstränge entweder mit montierten Widerstandsdrähten zum
Heizen oder mit Metallschienen, die mit Durchgangslöchern für Heizpatronen
versehen sind, konfiguriert.
-
Im Fall, dass Widerstandsdrähte verwendet werden,
sind sie typischerweise außenseitig
von einem biegsamen Kautschuk- oder Kunststoffstreifen angeordnet,
der sich entlang dem Schweißstrang
erstreckt, wobei ein Teflongewebe um die Widerstandsdrähte angebracht
ist, zum Teil, um zu verhindern, dass die erwärmte Folie an den Widerstandsdrähten oder
dem Kautschukstreifen klebt, und zum Teil, um zur Sicherung der
Widerstandsdrähte
beizutragen. Es ist ein Problem in Verbindung mit dieser Konstruktion,
dass im Fall von erhöhten
Foliengeschwindigkeiten und in Folge hoher Beschleunigungen für den Schweißstrang,
das Teflongewebe in Stücke
zerrissen werden kann oder der Draht hinter das Gewebe verschoben
werden kann. Das erstgenannte führt
direkt zu Produktionsstillständen
und zur anschließenden
Instandsetzung des Schweißstrangs,
und das letztgenannte führt
zu Schweißstellen
von schlechter Qualität
oder Schweißstellen,
die in Bezug zu einer anschließend
erzeugten Perforationslinie an eine falsche Stelle gesetzt sind.
-
Weitere Vorrichtungen zum Schweißen von Nähten in
einer Folienlage sind aus z. B. der DE-C-3 205 755 oder der DE-A-2
143 512 bekannt.
-
Wenn Metallschienen verwendet werden,
z. B. Aluminiumschienen, ist es bei großen Materialdicken notwendig,
dass sie, um einem Biegen aufgrund des Erwärmens entgegenzuwirken und
da diese Schienen im Gegensatz zu den biegsamen Kautschuk- oder
Kunststoffstreifen keine inhärente
Biegsamkeit aufweisen, mit einem hohen Grad an Genauigkeit verarbeitet
werden müssen,
um eine gleichmäßige Anschlagkraft über die
ganze Folie zu liefern. Es ist folglich notwendig gewesen, die Endbearbeitung im
erwärmten
und montierten Zustand durchzuführen,
um die erforderlichen Toleranzen zustande zu bringen. Montieren
und Einstellen von diesen Schienen sind sehr zeitaufwendige Vorgänge, was
bedeutet, dass z. B. Verlagerungen von einer Produktion zu einer
anderen zu langwierigen Betriebsstillständen führt.
-
Es ist das Ziel der Erfindung, einen
Schweißstrang
bereitzustellen, der die oben erwähnten Nachteile nicht beinhaltet
und Lagengeschwindigkeiten ermöglicht,
die beträchtlich
erhöht
sind, verglichen mit dem Stand der Technik.
-
Dies wird mit einem Schweißstrang
wie in Anspruch 1 definiert erhalten.
-
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind
der Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Die Verwendung eines dünnwandigen
Metallprofils für
den Schweißkörper bedeutet,
dass Verformungen aufgrund von Erwärmen des Profils auftreten,
und das Profil selbst ist nicht imstande, den sehr starken Beschleunigungen
standzuhalten, denen es zu Beginn und Ende zwischen jedem Schweißzyklus
ausgesetzt. ist. Jedoch, indem dieses Profil mit einer steifen Trägerschiene
getragen wird, wie angegeben, und die Bewegung von den Bewegungseinrichtungen über diese
Schiene zum Schweißkörper übertragen
wird, hat der Schweißkörper selbst
die sehr großen
Massenkräfte
nicht zu tragen. Ein Zustandebringen eines gleichmäßigen Anschlagdrucks
wird durch die spezielle Halterung des Schweißkörpers in Bezug zur Trägerschiene
ermöglicht,
wo die Federkraft der Federelemente die Körper in Richtung auf die Folie
drückt,
und die einstellbaren Sicherungselemente halten die Körper gegen
den Einfluss der Federkraft fest. Hierdurch werden die Körper selbsteinstellend,
da sie auf wechselseitigen Anschlag gegeneinander von jeder ihrer
Folienfläche elastisch
nachgeben. Es ist möglich,
das Heizelement so zu konfigurieren, dass es allein den Schweißkörper bildet,
wodurch Körper
und Heizelement ein kombiniertes Element bilden.
-
Durch diese Konstruktion ist es überraschenderweise
gefunden worden, dass es möglich
ist, den Schweißkörper als
ein Strangpressprofil von Leichtmetall, vorzugsweise ein Aluminiumprofil,
zu konfigurieren, wie in Anspruch 2 gekennzeichnet.
-
Die Trägerschiene und der Schweißkörper sind
bequemerweise wie in Anspruch 3 gekennzeichnet gebildet. Gemäß diesem
Anspruch umfasst die Trägerschiene
ein biegesteifes U-Profil mit einem Boden und zwei Schenkeln, und
der Schweißkörper umfasst
sowohl eine Anschlagfläche,
die von der Folie abgewandt ist, als auch seitliche Flächen, und
der Schweißkörper ist
zwischen den zwei Schenkeln des U-Profils angeordnet und auf eine
solche Weise, dass die Federelemente in Form von Druckfedern mit den
Befestigungselementen zusammenwirken, um zwischen der Anschlagoberfläche auf
dem Schweißkörper, die
von der Folie abgewandt ist, und dem U-Profil-Boden zu wirken. Diese
Konfiguration des Strangs ermöglicht
ein zuverlässiges
Befestigen des Schweißkörpers im
U-Profil. Jedoch kann das Profil der Trägerschiene auf andere Weisen
konfiguriert sein, solange wie es eine wohldefinierte Anschlagfläche parallel
zu der Folie und einen geeignet hohen Grad an Biegesteifigkeit in
der Ebene senkrecht zur Folienfläche
aufweist. Das U-Profil sollte so dimensioniert sein, dass die erforderliche
Steifigkeit zustande gebracht wird, und in diesem Fall kann es gefunden
werden, dass es zweckmäßig ist,
das U-Profil mit einem weiteren Profil zu verstärken, z. B. einem weiteren
U-Profil.
-
Es ist gefunden worden, dass es möglich ist, das
Teflongewebe zu beseitigen und folglich eine einfachere und zuverlässigere
Konstruktion zustande zu bringen, indem die Seite eines Körpers, die
in Richtung auf die Folie gewandt ist, mit einem Wulst mit einer
ebenen oberen Fläche
konfiguriert ist, wie in Anspruch 4 gekennzeichnet, wobei mindestens
auf der ebenen oberen Fläche
eine Teflonschicht erstellt worden ist. Natürlich schließt diese
Konstruktion die Verwendung eines Teflongewebes nicht aus.
-
Wie in Anspruch 5 gekennzeichnet,
ist der Schweißstrang
bequemerweise so konfiguriert, dass die Druckfedern einen Silikonblock,
der am Boden des U-Profils angeordnet ist, und einen Halterungsteil
umfassen, der gegen den Silikonblock gesichert ist und eine Anschlagfläche aufweist,
wobei die Anschlagfläche
des Schweißkörpers, die
von der Folie abgewandt ist, gegen die Anschlagfläche des
Halterungsteils anliegt, und die einstellbaren Befestigungselemente
Bolzen- und/oder
Schraubverbindungen an den Randteilen des U-Profils zwischen dem Boden
des U-Profils und den seitlichen Flächen des Schweißkörpers umfassen.
-
Diese Ausführungsform ermöglicht ein
Kippen des Schweißkörpers in
Bezug zum U-Profil durch Einstellung der Bolzen- und/oder Schraubverbindungen.
Diese Verbindungen dienen auch dazu, den Schweißkörper nach unten in Richtung
auf den Silikonblock zur elastischen Zusammenpressung desselben
festzuziehen. Es kann die Kippbewegung erleichtern, wenn die Anschlagfläche des
Halterungsteils eine Form aufweist, die in der Querrichtung des Schweißstrangs
konvex ist.
-
Gemäß Anspruch 6 können Sicherungsblöcke zwischen
den Schenkeln des U-Profils und den seitlichen Flächen des
Schweißkörpers angeordnet sein,
welche Sicherungsblöcke
gegen einen Flansch anliegen, der sich entlang der Anschlagfläche des Schweißkörpers erstreckt,
wobei die Sicherungsblöcke
Löcher
mit Innengewinde in Querrichtung des U-Profils aufweisen, entgegengesetzt
zu welchen Löchern
die Schenkel des U-Profils mit entsprechenden Löchern versehen sind, in denen
Schrauben zum Festziehen der Sicherungsblöcke in einer vorgegebenen Höhe in Bezug
zum U-Profil-Boden befestigt sind. Hierdurch ist es möglich, den
Schweißkörper in einer
gegebenen eingestellten Position in Bezug zum U-Profil zu befestigen.
Diese Option ist besonders wichtig, wenn ein Silikonblock als Federelement
verwendet wird und die Kippposition und das Festziehen des Schweißkörpers nach
unten in Richtung auf den Silikonblock bewerkstelligt worden ist.
Augenscheinlich müssen
die Löcher
im U-Profil etwas größer als die
Gewindeteile der Schrauben sein, jedoch nicht so groß, dass
verhindert wird, dass die Schraubenköpfe auf der Außenseite
des U-Profils anliegen, ohne dass sie durch die Löcher hindurchtreten.
Es ist nun möglich,
die für
die Kippeinstellung verwendeten Bolzen oder Schrauben, nachdem die
Sicherungsblöcke
an den Innenseiten der Schenkel des U-Profils befestigt worden sind,
zu entfernen, und folglich mittels des vorstehenden Flansches den
Schweißkörper in
elastischem Anschlag auf dem Silikonblock zu befestigen. Das Gewicht
des Schweißstrangs
wird hierdurch verringert, und es besteht keine Gefahr, dass sich
die Schrauben, die zur Einstellung verwendet worden sind, ihren
eigenen Weg nach außen
arbeiten.
-
In Anspruch 7 ist die Konfiguration
beschrieben, bei der die Druckfedern aus Schrauben- oder Tellerfedern
bestehen und bei der die einstellbaren Zugelemente Bolzen umfassen,
die an der Anschlagfläche
des Schweißkörpers, die
von der Folie abgewandt ist, fest verbunden sind und die durch das
Profil hindurchgeführt
sind, und bei der die Bolzen auf der Rückseite des Profils Einstellmuttern
aufweisen, die zum Einstellen der Höhe des Schweißkörpers in Bezug
zum Profil einen sehr leichten Zugriff ermöglichen.
-
In einer Schweißstation wird die in den 5 und 6 dargestellte
Ausführungsform
typischerweise an der einen Seite der Folienlagen verwendet und eine
Ausführungsform
gemäß Anspruch
7 an der anderen Seite derselben. Wie angegeben, ermöglicht die
Konfiguration gemäß Anspruch
7 einen äußerst einfachen
Zugriff zum Einstellen der Höhe,
und durch die in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsform werden beide Optionen
einer seitlichen Einstellung und Kippung des Schweißkörpers in
Bezug zur Trägerschiene
erhalten. Hierdurch ist es gewährleistet, dass
die Schweißkörper an
jeder Seite der Folie leicht eingestellt werden können, so
dass sie sich genau treffen und entlang der gesamten Schweißstelle dieselbe
Anschlagkraft aufeinander aufweisen.
-
Für
das Schweißen
von 'T-Shirt'-Beuteln wird der
Teil, der später
den Griffteil eines Beutels bilden soll, gleichzeitig mit dem Teil
geschweißt,
der der Bodenteil eines benachbarten Beutels werden soll, wodurch
bewirkt wird, dass ihre zwei zugehörigen Schweißnähte ziemlich
nahe beieinander positioniert sind. Desgleichen werden im Fall von
seitlich geschweißten
Beuteln zwei nahbenachbarte Schweißnähte gewöhnlich gleichzeitig geschweißt, wodurch die
erste Seite von einem Beutel gleichzeitig mit der Herstellung der
letzten Seite in dem vorhergehenden Beutel hergestellt wird. Für eine gleichzeitige
Bildung von zwei solchen Schweißnähten wird
der Schweißkörper bequemerweise
gemäß Anspruch
8 konfiguriert, wodurch der Schweißkörper zwei getrennte Hohlräume zur
Aufnahme von Heizelementen aufweist und wobei der Wulst über jedem
Hohlraum konfiguriert ist. Natürlich
kann der Schweißkörper nach Bedarf
mit einem, zwei oder mehreren Wülsten
hergestellt sein.
-
Eine bequeme Konstruktion zum Leiten
von Energie und Messsignalen zu dem/ von dem Heizelement des Schweißkörpers ist
aus Anspruch 9 ersichtlich, wobei eine elektrische Drahtverbindung zwischen
einer mittig angeordneten geschlossenen Zugringvorrichtung und den
Heizelementen des Schweißstrangs
durch ein Gelenk vorgesehen ist, umfassend einen ersten Gelenkteil,
der mit der Zugringvorrichtung verbunden ist, und einen zweiten
Gelenkteil, der mit dem ersten Gelenkteil bzw. der Trägerschiene
schwenkbar verbunden ist, an welchem Gelenk elektrische Drähte befestigt
sind. Im Fall von Stand-der-Technik-Schweißvorrichtungen ist die Energieversorgung über leitende
Platten bewerkstelligt worden, die an jeder Seite angeordnet sind,
von denen elektrisch leitende Zugbürsten, die am Schweißstrang
befestigt sind, die elektrische Leistung gewonnen haben. Wegen der
somit offenen und zugänglichen
leitenden Platten hat das Gesetz – aus Gründen des Personenschutzes – Maximalwerte
für die
zu verwendende Spannung vorgeschrieben. In der geschlossenen Zugringvorrichtung
ist es nicht möglich, leitende
Teile unbeabsichtigt zu berühren,
und folglich ist es möglich,
Spannungen zu verwenden, die zum Lösen der entsprechenden Aufgabe
bequem sind, ohne solche speziellen Rücksichten auf Personenschutz.
Da sich die Schweißstränge nicht
kreisförmig
bewegen, ist es notwendig, eine Stromverbindung zwischen der Zugringvorrichtung
und den Schweißsträngen zu
verwenden, die sich dem variierenden Abstand dazwischen anpassen
kann. Das im Anspruch erwähnte
Gelenk, an dem die elektrischen Drähte angeschlossen sind, ist
dafür besonders
wirkungsvoll, da es verhindert, dass die Drähte frei herabhängen und
folglich eine Kollision mit den übrigen bewegbaren
Teilen der Vorrichtung riskieren.
-
Wie in Anspruch 10 gekennzeichnet,
Erstellung der Verbindung zwischen der Trägerschiene und dem Bewegungselement
in einer Ebene, die sich im Wesentlichen durch den Massenschwerpunkt
des Schweißstrangs
erstreckt, werden die Drehmomente vermieden, die bewirken können, dass
sich der Schweißstrang
frei vom Bewegungselement reißt, und
die unbeabsichtigte Schwingungen im System hervorrufen können, und
zur weiteren Gewährleistung
eines stabilen und gleichförmigen
Schweißvorgangs,
werden – mindestens
entlang demjenigen Teil der Kurve, wo das Schweißen bewerkstelligt wird – auch,
wie in Anspruch 10 gekennzeichnet, Führungsflächen bereitgestellt, gegen
die ein Kurvenfolger, der mit dem Schweißstrang in dauernder Verbindung steht,
gleitet und/oder rollt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung mit
Bezug auf die Figuren in Einzelheit beschrieben.
-
1 ist
eine Schnittansicht durch eine Schweißstation, die einen Schweißstrang
umfasst, gemäß einem
Beispiel der Erfindung,
-
2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1,
-
3 ist
eine Querschnittsansicht durch einen Schweißstrang gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
-
4 ist
ein Querschnittsansicht durch einen Schweißstrang gemäß einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung,
-
5 ist
eine Längsschnittansicht
durch einen Schweißstrang
gemäß den in 3 dargestellten Ausführungsformen
und eine Längsschnittansicht
durch den Aufhängeteil
zwischen dem Schweißstrang
und dem Zahnriemen und die Zugringvorrichtung und Gelenk zwischen
dieser und dem Schweißstrang.
-
Die Schweißstation in den 1 und 2 umfasst eine Montageplatte 1a und 1b an
jeder Seite, die durch eine Anzahl von Streben 22 getrennt
sind, die die Platten 1a und 1b in Bezug zueinander
fixieren. Aus 1 ist
es ersichtlich, dass auf der Innenseite der Montageplatte 1a Riemenräder 6, 7, 8 angeordnet
sind, die ein Dreieck bilden, und Riemenräder 16, 17, 18,
die ein entsprechendes, aber in Bezug dazu umgekehrtes Dreieck bilden,
wobei die Dreiecke so angeordnet sind, dass eine von ihren Seiten der
anderen zugewandt ist. Zahnriemen 27 sind um jedes von
den drei Riemenrädern
herumgeführt,
wodurch der Zahnriemen, der um jedes der drei Riemenrädern 6, 7, 8 herumgeführt ist,
die Seiten des ersten Dreiecks bildet, und der Zahnriemen um die Riemenräder 16, 17 und 18 die
Seiten des anderen Dreiecks bildet. In diesem Fall erstrecken sich
Zahnriemenstrecken 27c parallel zu Zahnriemenstrecken 27d zwischen
den Rädern 17 und 18.
-
Auf der gegenüberliegenden Innenfläche der zweiten
Trägerplatte 1b sind
entsprechende Riemenräder
mit Zahnriemen eingebaut, die symmetrisch entgegengesetzt dazu gelegen
sind. Die Folienlagen F, die durch Schweißen zu verbinden sind, werden zwischen
den zwei Platten 1a und 1b in einer Ebene gefördert, die
zwischen den zwei parallel sich erstreckenden Zahnriemenstrecken 27c und 27d mittig verläuft. Die
Schweißstränge, die
jeweils insgesamt mit 28 bezeichnet sind, sind an jeder seitlichen
Platte 1a und 1b mit jeweils ihren Zahnriemen
versehen. Zur weiteren Steuerung der Vorwärtsbewegung der Schweißstränge insbesondere
an den parallelen Zahnriemenstrecken 27c und 27d sind
in den Montageplatten 1a, 1b Nuten S gebildet,
in denen Kurvenrollen 15 geführt werden. Die Kurvenrollen 15 sind mit
den Schweißsträngen 28 in
Verlängerung
von einem Verlängerungsteil 29 verbunden.
Jeder Schweißstrang 28 weist
zwei Kurvenrollen 15 an jeder Seite auf, und die Rollen 15 sind
um ihre eigene Achse drehbar, was bedeutet, dass sie in Anschlag auf
der einen oder der anderen Seite der Führung S rollen können.
-
Auf der Außenseite von jeder Montageplatte 1a und 1b gibt
es ein Antriebsrad 19, das über Wellenverbindungen durch
die Montageplatten hindurch die Zahnriemen auf jeder Seite der Folie
synchron antreiben kann. Hierdurch können die Schweißstränge 28 entlang
der Dreieckskurve herum bewegt werden, und während einer Hindurchbewegung
durch die Zahnriemenstrecken 27c und 27d bewegen sie sich
parallel zu den Folienlagen F an jeder Seite von denselben mit.
Bei Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit ist gewährleistet,
dass die Schweißstränge 28 dieselbe
Geschwindigkeit wie die Folienlagen F entlang den Zahnriemenstrecken 27c und 27d aufweisen.
Die Schweißstränge 28 sind
so auf den Zahnriemen angeordnet, dass sie gleichzeitig an jeder
ihrer Seite der Folienlagen F den zwei sich parallel erstreckenden
Zahnriemenstrecken 27c und 27d folgen. Indem man
die Temperatur der Anschlagflächen
dem Zeitpunkt anpasst, während
dem die Flächen
gegen die Folienlagen gepresst werden, wird ein Verbinden durch
Schweißen
der Folienlagen zwischen den Anschlagflächen zustande gebracht.
-
Während
des Betriebs werden die Folienlagen F kontinuierlich und mit hoher
Geschwindigkeit durch die Schweißeinheit gefördert, und
wenn eine Schweißstelle
zu bilden ist, werden die Riemenräder der Schweißeinheit
durch einen oder mehrere Servomotoren über die Antriebsräder in Drehung
versetzt, und die Zahnriemen 27 werden bewegt und fördern einen
Schweißstrang 28 auf
jeder Seite der Folie zum Anschlag auf jeder ihrer Folienseite und
pressen die Stränge 28 in
Richtung aufeinander zu. Im Fall von sehr langen Beuteln stehen
die Schweißstränge still, wenn
sie nicht im Eingriff stehen. Im Fall von Längen, die kürzer als die Synchronbeutellänge (die
Beutellänge,
die der Zahnriemenstrecke zwischen den zwei Schweißsträngen entspricht)
sind, wird der Schweißstrang
mit Geschwindigkeiten bewegt, die die Folienvorwärtsbewegungsgeschwindigkeit übersteigen, wenn
er nicht im Eingriff steht, und im Fall der Synchronbeutellänge wird
er mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, und im Fall von
längeren
Beuteln wird er mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bewegt, um
schließlich
im Fall der längsten
Beutel stillzustehen. Wenn zwei Riemenräder verwendet werden, müssen Änderungen
in den Geschwindigkeiten der Lage, falls vorhanden, von einer Position
zustande gebracht werden, wo sich der Schweißstrang am Scheitelpunkt des
Riemenrads befindet, die in die Folienlage und nach vorn zu zu dem
Punkt führt,
wo der Anschlag auf der Folie anfängt. Durch Verwendung von drei
Riemenrädern
können
die Geschwindigkeitsänderungen
schon entlang dem geraden Abschnitt vor dem letzten Riemenrad ausgelöst werden, vor
dem Eingriff, was zu einer wesentlichen Verringerung der Massenkräfte führt, denen
die Schweißstränge ausgesetzt
sind.
-
Zwei Beispiele der Schweißstränge 28 sind in
den 3 und 4 dargestellt, und sie haben
gemeinsam, dass die Schweißstränge durch
Verwendung von zwei U-Profilen 30, 31 konstruiert
sind, deren Schenkel alle in Richtung auf die Folie gewandt sind,
und wobei das erste U-Profil 30 den Schweißkörper 35 selbst
umschließt.
Das zweite U-Profil 31 ist an das erste U-Profil an dessen
Bodenfläche
angeschweißt
worden, und seine Schenkel sind auch in Richtung auf die Folie gewandt.
Die Schweißkörper 35 selbst
sind in den beiden Beispielen identisch konfiguriert, und hier sind
sie durch Strangpressaluminiumprofile gebildet. Die in den 3 und 4 dargestellten Beispiele sind zum Schweißen der
sogenannten "T-Shirt"-Beutel gedacht,
wobei zwei Schweißnähte verhältnismäßig nahe
beieinander zu bilden sind, und deshalb ist der Schweißkörper 35 mit
zwei Anschlagflächen
in der Form von Wülsten 36 konfiguriert,
die eine ebene Fläche
aufweisen, die sich entlang dem Profil zum Bilden der eigentlichen
Schweißnähte erstreckt.
Die ebene obere Fläche
der Wülste 36 ist
mit Teflon beschichtet, um zu gewährleisten, dass die erwärmte Folie
anschließend
an das Schweißen
nicht daran klebt, wo die Körper
von den Folienlagen wegbewegt werden, die nun durch Schweißen verbunden
sind.
-
An der Seite, die von den Folienlagen
abgewandt ist, weist der Schweißkörper 35 eine
ebene Anschlagfläche 37 und
zwei ebene Führungsflächen 38 auf,
die senkrecht zur Ebene der Folie sind. Im Innern unter den zwei
Wülsten 36 weist
das Profil zwei Hohlräume
auf, die zu den zwei Heizpatronen passen (in den Figuren nicht dargestellt),
die sich in der ganzen Längsausdehnung
des Profils befinden und die die Temperatur auf der Oberfläche der
Wülste
erstellen, die für
die Schweißprozedur
notwendig ist. Das verhältnismäßig dünnwandige
Profil ist ziemlich biegsam, und der notwendige Schweißdruck wird
mittels der U-Profile 30, 31 der Trägerschiene
erstellt. In den Bereichen zwischen den Wülsten 36 kann der Schweißkörper 35,
um Verformungen aufgrund von Erwärmung
entgegenzuwirken, mit einer Längsfräsung zwischen
den Wülsten
geschlitzt sein. Sie ist so konfiguriert, dass die zwei Körperteile
nur in ein paar, z. B. zwei oder drei Punkten, in der Längsrichtung des
Körpers
zusammenhängend
sind.
-
In dem in 3 dargestellten Beispiel ist der Schweißkörper am
U-Profil-Boden mit
Bolzen 10 gesichert. In 3 und
in 5 ist ein einziger
Bolzen dargestellt, der eine Anzahl von solchen Bolzen entlang dem
ganzen U-Profil der Trägerschiene
repräsentiert.
An seinem oberen Ende ist der Bolzen 10 an der ebenen Anschlagoberfläche 37 des
Schweißkörpers befestigt.
Folglich ist der Bolzen 10 durch ein Loch hindurchgeführt worden,
das darin vorgesehen ist, und auf der oberen Fläche der Anschlagfläche 37 ist
eine Mutter 40 aufgeschraubt, die die Anschlagfläche 37 nach
unten in Richtung auf einen Anschlagflansch 41 festzieht,
der mit dem Bolzen 10 zusammenhängt. Um zu gewährleisten,
dass keine Drehung des Bolzens 10 stattfindet, ist – in einem
Loch im Anschlagflansch 41 und einem entsprechenden Loch
in der Anschlagfläche 37 – ein Durchgangsstift 43 montiert.
Zwischen dem Anschlagflansch 41 und dem Boden des U-Profils 30 sind
Tellerfedern 42 um den Bolzen 10 angeordnet, die
durch Festziehen einer Mutter 44 aneinandergebracht werden,
wie in den 3 und 5 dargestellt. Die Mutter 44 befindet
sich auf der Außenseite
des Bodens des zweiten U-Profils 31 über einer Spannscheibe 45 im
Anschlag.
-
Diese Konstruktion ermöglicht,
dass der Schweißkörper 35 fest
gegen das U-Profil 30 auf eine Weise befestigt wird, die
ermöglicht,
dass der Schweißkörper 35 Druckkräften nachgibt,
die die Vorspannung der Tellerfedern 42 überschreiten. Auch
macht es eine Einstellung der Mutter 44 möglich, die
Höhe des
Schweißkörpers 35 in
Bezug zum U-Profil 30 zu ändern. Indem man solche Bolzenanordnungen
ausreichend nah angeordnet, kann die Einstellung gewährleisten,
dass die oberen Flächen der
Wülste 36 in
einer zur Folienebene senkrechten Ebene auf der einen Seite und
der anderen Seite der Folienlagen einander parallel folgen, auch
im Fall, dass das dünnwandige
Profil des Schweißkörpers 35 verformt
wird, wenn das Profil auf die Schweißtemperatur erwärmt wird.
Hierdurch wird ein gleichförmiger Anschlagdruck
gegen die Folienlagen quer über
die ganzen Anschlagflächen
der Schweißkörper gewährleistet.
-
Eine alternative Anbringung des Schweißkörpers 35 in
dem Profil 30 ist in 4 dargestellt, wobei
ein Block 50 eines kautschukelastischen Materials z. B.
Silikonkautschuk, die Tellerfedern ersetzt hat. Der Block 50 sitzt
als ein ununterbrochener Strang oder einzeln entlang der ganzen
Längsrichtung
des Schweißblocks 35 am
Boden des U-Profils 30. Zwischen dem Block 50 und
dem Schweißkörper 35 ist
ein Halterungsteil 51 vorgesehen. In der Querrichtung des
Schweißstrangs
weist der Halterungsteil 51 eine Oberfläche mit einer konvexen Form
auf, und darin ist er in Richtung auf die Anschlagfläche 37 des Schweißkörpers gewandt.
Also ist der Schweißkörper 35 imstande,
um auf der konvexen Oberfläche von
Seite zu Seite zu kippen, und zum Steuern dieser Kippbewegung und
zum Vorspannen des Silikonblocks mit einer gewissen Vorspannung
sind einstellbare Bolzenverbindungen 46 zwischen dem U-Profil 30 und
den seitlichen Flächen 38 des
Schweißkörpers vorgesehen
(in 4 dargestellt).
Diese Bolzen 46 sind an jeder Seite des U-Profils an Randteilen
angeordnet, und unterschiedliches Festziehen der Bolzen 46 an
jeder Seite führt
dazu, dass der Schweißkörper 35 über die
konvexe Fläche
des Halterungsteils 51 kippt. Die Kippbewegung kann ohne
die konvexe Fläche
des Halterungsteils zustande gebracht werden, z. B. als Folge der
Biegsamkeit des Blocks 50.
-
Die Bolzen 46 werden nicht
vollständig
angezogen, da sie Einstellbolzen sind, und infolgedessen besteht
keine Gefahr, dass sie während
der Bewegungen der Schweißstränge 28 herausfallen
oder die Position ändern.
Um dies zu vermeiden, sind Sicherungsblöcke 39 in einem Raum
zwischen den seitlichen Flächen 38 des
Schweißkörpers 35 und
den Schenkeln 30b des U-Profils 31 vorgesehen,
wobei die Blöcke
auf einem Flansch anliegen, der von einer Anschlagfläche 37 auf
dem Schweißkörper vorsteht. Hierbei
sind Sicherungsschrauben 47 – in Löchern, die Innengewinde aufweisen – durch
Löcher
durch die U-Profil-Schenkel 31 montiert.
-
Wenn die Höhe und Kippbewegung des Schweißkörpers 35 eingestellt
worden sind, werden die Sicherungsschrauben 47 von der
Außenseite
des U-Profils festgezogen, und nun, wenn der von der Anschlagfläche 37 nach
außen
vorstehende Flansch auf die Sicherungsblöcke anliegt, ist der Schweißkörper nicht
imstande, sich in Richtung auf die Folie zu bewegen, aber er ist
noch imstande, sich gegen die Federkraft des Silikonblocks in einer
Richtung auf den Boden 31a des U-Profils 31 zu
bewegen. Die Einstellschrauben können
anschließend
entfernt werden.
-
Vorteilhafterweise und wie in 4 dargestellt, kann ermöglicht werden,
dass die Einstellschrauben 46 durch Vertiefungen in dem
von der Anschlagfläche 37 des
Schweißkörpers nach
außen vorstehenden
Flansch hindurchtreten und in Löcher mit
Innengewinden in derjenigen Fläche
des Sicherungsblocks eintreten, die in Richtung auf den Flansch
gewandt ist, und in diesem Zusammenhang können z. B. die Löcher für die Einstellschrauben 46 und
die Löcher
für die
Sicherungsschrauben 47 in jeder von ihrer Ebene im Sicherungsblock
in der Längsrichtung
des Schweißstrangs
angeordnet sein. Die Löcher
in den Schenkeln 31b des U-Profils müssen etwas überdimensioniert sein, verglichen
mit den Sicherungsschrauben 47, insbesondere in der Richtung
senkrecht zur Folie, da die Sicherungsschrauben 47 imstande
sein müssen,
den Bewegungen der Einstellschrauben 46 zu folgen. Die
Länge der
Sicherungsblöcke 39 kann
variiert werden, ist aber typischerweise im Bereich von 2 cm–5 cm eingeschlossen,
und sie sind gleichmäßig über die
ganze Längsausdehnung
des Schweißstrangs
auf beiden Seiten des Schweißkörpers 35 verteilt.
-
In den hierin beschriebenen Beispielen
ist der Schweißkörper zum
Bilden von zwei Schweißstellen
konfiguriert, die in Querrichtung der Folienlagen nahe beieinander
angeordnet sind, aber es ist auch möglich, die Technik zum Bilden
von einzelnen Schweißstellen
zu verwenden. Normalerweise ist es nicht bei sämtlichen beschriebenen Einstelloptionen für jeden
Schweißstrang
notwendig; es genügt,
wenn z. B. die Option einer Einstellung der Höhe, wie in 3 dargestellt, an der einen Seite der
Folienlagen erstellt ist und die in 4 dargestellte
Kippeinstelloption an der anderen Seite erstellt ist.
-
Die Heizpatronen in den Schweißkörpern 35 erfordern
eine Zufuhr von elektrischer Energie, und da die Schweißkörper einem
nichtkreisförmigen
Bogen folgen und jähe
Bewegungen mit sehr großen Beschleunigungen
ausführen,
ist es notwendig, außergewöhnliche
Maßnahmen
bereitzustellen, um eine stabile Energieversorgung zu gewährleisten. Folglich
stellt 5 eine Zugringvorrichtung 13 dar, die
mittig auf der Innenseite von einer der Trägerplatten 1a oder 1b angeordnet
ist. Zwischen der Zugringvorrichtung 13 und dem Schweißstrang 28 liegt
sie in der Form eines Gelenks mit zwei Gelenkteilen 13a und 13b vor.
An seinem einen Ende ist der Gelenkteil 13a fest mit dem
Drehteil der Zugringvorrichtung 13 verbunden, und an seinem
anderen Ende ist er drehbar mit dem einen Ende des Gelenkteils 13b verbunden.
Das andere Ende des Gelenksteils 13b ist schwenkbar mit
dem Schweißstrang 28 verbunden. Die
Drähte,
die für
die Energieversorgung und die Temperatursteuerung notwendig sind
und die den bewegbaren Teil der Zugringvorrichtung mit dem Schweißstrang
verbinden sollen, sind fest auf dem Gelenkteil verankert und sind
folglich selbst im Fall von hohen Beschleunigungen sicher positioniert.
Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein gewöhnliches Lötleistenelement oder Klemmleistenelement
zum Erstellen der elektrischen – Drahtverbindungen.
-
Die Verbindung zwischen dem Schweißstrang 28 und
dem Zahnriemen 27 muss äußerst stark
sein, und wie in 5 dargestellt,
besteht sie aus einem Bügel 60,
der – mittels
zwei Schrauben 61, 62 – den Zahnriemen fest gegen
den Aufhängeteil 29 anzieht,
der eine direkte Verlängerung
des Schweißstrangs 28 ist,
und fest damit verbunden wird. Natürlich müssen Vertiefungen 63 in
den Zahnriemenrädern
erstellt sein, in denen die Bügel
ruhen können. Der
Bügel ist
vorzugsweise so dimensioniert, dass er um zwei Zähne im Zahnriemen in Eingriff
tritt. Die Verbindung zwischen dem Zahnriemen und dem Schweißstrang
muss in einer Ebene vorliegen, die zum höchstmöglichen Grad durch den Massenschwerpunkt
des Strangs hindurchtreten sollte, was verhindert, dass Geschwindigkeitsänderungen
ein Verdrehen des Strangs um die Längsachse des Schweißstrangs
aufgrund eines Ungleichgewichts hervorrufen. Außenseitig von dieser Verbindung
ist der Kurvenfolger auf einer weiteren Verlängerung des Aufhängeteils 29 erstellt.
In den Figuren ist der Kurvenfolger in der Form von Rollen dargestellt,
die in einer Nut S in den Montageplatten 1a, 1b rollen. Statt
Rollen können
Gleitblöcke
verwendet werden, oder es kann eine Schienenvorrichtung die Nut
ersetzen.