DE741755C - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweissen von Bahnen aus warmformbarem Kunststoff - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verschweissen von Bahnen aus warmformbarem Kunststoff

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DE741755C DEC55958D DEC0055958D DE741755C DE 741755 C DE741755 C DE 741755C DE C55958 D DEC55958 D DE C55958D DE C0055958 D DEC0055958 D DE C0055958D DE 741755 C DE741755 C DE 741755C
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von Bahnen aus warmformbarem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf die Vierarbeitung von warmformbaren Kunststoffen, wie sie z. B. aus Mischpolymerisaten, in erster Linie Vinylesterharzen, hergestellt werden.
  • Bekannt war seit langem, daß derartige Kunststoffe schweißbar sind und daß man aus ihnen nicht nur technische Gegenstände aller Art, wie Stangen, Platten, Röhren, Gefäße lo. dgl.> sondern auch gummiähnliche Stoffbahnen herstellen kann, die sich zu Kleidungsstücken aller Art, aber auch sonstigen Gebilden eignen, die man aus solchen Stoffbahnen herzustellen pflegt.
  • So wurde u.a. vorgeschlagen, zwecks Auskleidung von Behältern mit mehr oder weniger biegsamen Kunststofftafeln aus/oder Polyisobutylen diese mit ihren mehr oder weniger abgeschrägten Kanten aneinanderzustoßen und nach Erhitzen der Stoßstellen gegeneinanderzudrücken.
  • Im Gegensatz hierzu dankt die Erfindung ihre Entstehung in erster Linie den Versuchen, der zahlreichen Schwierigkeiten Herr zu werden, die sich bei der an sich bekannten Naht- oder Saumhildung bei der Zusammenfügung von dünnen Stoffbahnen aus solchen warmformbaren Kunststoffen, z.B. zu Kleidungsstücken oder ähnlichen Gebrauchsgegenständen, ergaben. Es war zwar frühzeitig erkannt worden, daß diejenigen Nahtbildungsmittel, die z. B. für sog. Gummimäntel blekannt waren, nämlich einerseits das Zusammenkleben der überlappten Stoffränder und zum anderen das Zusammennähen, unznveckmäßig waren, denn die danach hergestellben Nähte und Säume entbehren der nötigen Haltbarkeit; die Klebstellen lösen sich sehr bald auf und lassen sich schwer ohne Schädigung der Ansehnlichkeit des betreffenden Gebaruchsstücks ausbessrn. Beim Zusammennähen reißen entweder die Nähfäden aus oder sie zerschneiden den Werkstoff.
  • Es lag daher an sich nahe, die Nahtbildung durch Randverschweißung zu bewirken; hiermit waren aber die obenerwähnten Schwierigkeiten, die sich aus der Wärmeempfindlichkeit solcher Kunststoffe cinerseits und ihrem schlechten Wärmeleitungsvermögen andererseits ergaben, noch nicht beseitigt, und es hat nicht an Versuchen hierzu gefehlt, die jedoch zu einem vollen Erfolg nicht führen konnten.
  • So ist bereits früher erkannt worden, daß es zweckmäßig sein kann, an den zu verbin denden Bahnen aus warmformbaren Kunststoffen nur die einander, zugekehrten zu verschweißenden Flächen zu erwärmen und hierdurch aufzuweichen, ohne dabei die ,empfindlichen Außenflächen mitzuerhitzen; ferner war erkannt worden, daß es der Ausübung eines Preßdrucks auf die erhitzten Stoffteile während oder nach der Erhitzung bedarf, um sie haltbar miteinander zu verbinden, und schließlich ist auch schon vorgeschlagen w3rden, die Stoffbahnen durch die Verschweißungstelle in fortlaufender Bewegung hindurchzuführen, wobei die von außen angrei fenden Erhitzungsorgane., z. B. elektrisch beheizte Zahnrädchen, zugleich als Vorschub-und Preßorgane' dienen sollten.
  • Neu dagegen ist die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis, daß es der Kombination dies er Maßnahmen mit einem weiteren Merkmal, nämlich dem Erwärmen der Bahnen von einer zwischen ihnen angeordneten ortsfesten Wärmequelle aus, bedarf, um derartige Verschweißungsvorgänge, insbe sondere die Bildung von Randnähten durch Verschweißen, in wirtschaftlichem Ausmaß und unter fabrikatorischen Bedingungen durchzuführen.
  • Demgemäß stellt sich der Erfindungsgegen stand dar als ein Verfahren zum Verschweißen von Bahnen aus warmformbarem Suinststoff miteinander durch Erweichen der einander zugekehrten oberflächigen Schichten der zu verbinden den Bahnen in fortlaufen dem Vorbeiführen beiderseits einer ortsfesten Wärmequelle und nachfolgendes Vereinigen durch Pressen.
  • Zunächst kam es darauf an, eine Vorrichtung zur maschinellen Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen. Zu diesem Zweck sollen nach der Erfindung zwei in bekannter Weise elastisch gegeneinandergepreßte Druckwalzen mit einem vorzugsweise keilförmi gen Heizkörper zusammenwirken, der an der Zuführungsseite der Druckwalzen in den zwischen diesen gebildeten keilförmigen Spalt vorsteht.
  • Es ist ferner mit Rücksicht auf die große Wärmeempfindlichkeit des Werkstoffs sehr zweckmäßig, die Druckwalzen in Richtung ihrer Drehachsen so gegeneinander versetzt anzuordnen, daß sie einander nur in Breite der die Stoffbahnen verbindenden Saumnaht übergreifen, wodurch die Erhitzung mit Sicherheit auf die Innenseiten der einander überlappenden Stoffränder b!eschränkt bleibt und die Gefahr einer Schädigung der sichtbar bleibenden Stoffoberfläche ausgeschlossen wird.
  • Zwecks Einstellung wechselnder Nahtbreiten kann man die sich teilweise übergreifenden Walzen in Achsrichtung gegeneinander verschiebbar anordnen. Eine sichere Stofführung bei rascher Nahtbildung wird erreicht, wenn man die Träger der Vorschubwalzen mit einstellbaren Anlschlaglleisten für die Kanten der zu verbindenden Stoffbahnen ausrüstet.
  • Mit Rücksicht auf die Empfindlichkeit des Werkstoffs soll der Heizkörper oder sein Träger in seiner Arbeitsstellung einstellbar sein.
  • Aus dem gleichen Grund und um Brandversetzungen des Arbeiters bei der Handhabung der Werkstücke zu vermeiden, werden Steuermittel vorgesehen, um den Heizkörper in seine Arbeitsstellung einzurücken oder aus ihr auszudrücken; sehr zweckmäßig ist es, die Steuermittel des Heizkörpers mit denen des Walzenantriebes zu gemeinsamem Ein- und Aus rücken zu kuppeln.
  • Auf der Zeichnung ist beispielsweise das Verbinden von Stoffbahnen aus warmformbaren Kunststoffen zur Herstellung von Kleidungsstücken oder ähnlichen Gebrauchsgegen -ständen sowie eine besondere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Es zeigen: Fig. I schematisch die Nahtbildung gemäß der Erfindung, Fig. 2 Ausführungsform der Vorrichtung im senkrechten Längsschnitt nach A-B der Fig. 3, Fig. 3 die gleiche Vorrichtung voll oben, Fig. 4 eine Einzelheit.
  • Nach Fig. I werden zwei Stoffbahnen 10, 1 1 über gegeneinanderalufende Druckwalzen 12, 13 mit den zu verbindenden Flächen ihrer Ränder beiderseits eines keilförmigen Heizkörpers 14 vorbeigeführt, der in den Spalt zwischen den Walzen vorsteht. Hierdurch werden die einander zugekehrten Randflächen der Stoffbahnen in fortlaufender Bewegung vorgeschoben, hierbei erhitzt und erweicht und unmittelbar danach von den Druckwalzen zusammengedrückt.
  • Fig. 2 bis 4 zeigen eine auf diesem Verfahren beruhende Vorrichtung als Ausführungsbeispiel. Die Druckwalzen 12, 13 sind an einer zweiteiligen Tischplatte 15, 16 drehbar gelagert, die von einem Gestell 17. 18, 19 getragen wird. Die Walzen 12, 13 sind in axialer Richtung so zueinander versetzt, daß sie im Bereich der nahtbildenden, sich überlappenden Stoffränder der durchlaufenden Stoffbahneu 20, 21 einander übergreifen. Die eine der Druckwalzen 12 ist freitragend an einem senkrechten Gestellarm 22 gelagert, der es ermöglicht, daß schlauchartige Waren hergestellt werden können, wie z. B. an Kleidungsstücken Ärmel, Hosenbeine u. dgl. die zum Zweck der Nahtbildung über den Arm 22 gestreift werden. Die andere Druckwalze 13 ist in einer waagerechten Ebene an leinem Schlitten 23 verschiebbar geführt und wird durch eine Feder 24 gegen die Walke 12 gedrückt.
  • Durch eine Stellschraube 25 kann der Abstand zwischen den Walzen 12, I3 leingestellt werden, um Stoffe verschiedener Dicke verarbeiten ZU können. Infolge der Federung Ider Walze 13 kann diese bei Unebenheiten der Naht und beim Durchgang von Quernähten ausweichen. Der Antrieb der Walzen 12, I3 er£olgt durch Kegelräder 26, 27, 28, 29 und 30 mit gleicher Geschwindigkeit, wobei durch die Umführung des Getriebes bis an die rechte Tischseite unterhalb der Tischplatte I6 ein großer, freier Raum 31 zur Aufnahme der fertig verarbeiteten Stoffteile geschaffen wird.
  • Als Anlage für die Kanten der Stoffbahnen 20, 21 u. dgl. sind Anschlagwinkel 32, 33 vorgesehen, deren einer verstellbar ist, um die Breite der Naht ändern zu können. Der keilförmige Hleiskörper 14 wird von einem Träger 34, 35 getragen, der leine waagerechte und senkrechte Verschiebung auf Stangen 36 zuläßt. Der Heizkörper kann sich also frei in die jeweilige Mitte der Naht bei verschieden starken Stoffen einstellen. Das Kegelrad 30 gleitet bei der Verschiebung der Walze 13 auf seiner genuteten Welle 37, um in jleder Stellung der Walze 13 ihren Antrieb zu sichern. Der Heizkörperträger 34, 35 ist mittels einen Gestänges 38 z. B. von einem Fußhebel lo. dgl. aus heb- und senkbar, damit er nach Bledarf nach oben ausgehoben werden kann. Ferner sind die Stangen 36 um Gelenke 39 klappbar, um den Träger 34, 35 auf die Tischplatte 16 umlegen zu können. Dler Antrieb der Walzen I2, 13 ist zweckmäßig ebenfalls durch einen Fußtritt o. dgl. ein- und ausrückbar eingerichtet, wodurch verhindert werden kann, daß die Stoffbahnen bei eingerücktem Heizkörper in schädlicher Weise zum Stillstand kommen. Zweckmäßig wird der Antrieb der Druckwalzen so mit dem Fußhebel zum Heben und Senken des Heizkörperträgers 34, 35 gekuppelt, daß er beim Senken des Heizkörpers 14 selbsttätig eingerückt und bei seinem Anheben wieder ausgerückt wird.
  • Mit der neuen Vorrichtung können gerade und gekrümmte Nähte hergestellt werden, wobei im letzten FalBe die betreffenden Stoffteile bogenförmig auf den Tischplatten I5, I6 vorgeschoben werden.

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verschweißen von Bahnen aus warmformbarem Kunststoff miteinander durch Erweichen der einander zugekehrten oberflächigen Schichten der zu verbindenden Bahnen in fortlaufendem Vorgeiführen beiderseits einer ortsfesten Wärmequelle und nachfolgendes Vereinigen durch Pressen.
  2. 2. Vorrichtung zur maschinellen Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei elastisch gegeneinandergepreßte Druckwalzen (I2, I3) und einen vorzugsweise keilförmigen Heizkörper (I4), der an der Zuführungsseite der Druckwalzen in den zwischen ihnen gebildeten keilförmigen Spalt vorsteht.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (12, 13) in Richtung ihrer Drehachsen so gegeneinander versetzt sind, daß sie einander nur in Breite der die Stoffbahnen (10, 12) verbindenden Saumnaht übergreifen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich teilweise übergreifenden Walzen (r 2, I3) zwecks Einstellung wechselnder Nahtbreiten in Achsrichtung gegeneinander verschiebbar sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (15, I6) der Vorschubwalzen (12, I3) mit einstellbaren Anschlagleisten (32, 33) für die Kanten der zu verbindenden Stoffbahnen (10, 11) ausgerüstet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeiclmet, daß der Heizkörper (14) lodler sein Träger (34) in seiner Arbeitsstellung einstellbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Steuermittel (38), um den Heizkörper in seine Arbeitsstellung einzurücken oder aus ihr auszurücken.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (38) des Heizkörpers mit denen des Walzenantriebs zu gemeinsamlem Ein- und Ausrücken gekuppelt sind.
    Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungserfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 650 338, 528 758, 563o57; schweizerische Patentschrift .. Nr. 161 620; britische - .. - 305 189; Aufsatz von Henning in Vierjahrespian I940, Bd. 4, S.273 bis 275.
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