DE833986C

DE833986C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nahtschweissverbindungen von Folien thermoplastischer Stoffe

Info

Publication number: DE833986C
Application number: DEL333A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Tankred Vo Hauteville
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1949-11-04
Filing date: 1949-11-04
Publication date: 1952-03-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nahtsdiweißverbindungen von Folien thermoplastischer Stoffe Es sin(l zwei im T'rinzip sich unterscheidende Verfahren hekannt, mit deren Hilfe es gelingt, Folie thermoplastischen Materials durch progressive .\'ahtverschweißung miteinander zu verhinden. Beide Verfahren arbeiten mitgegeneinanderlaufenden Rollen, von denen beide oder die schmalere von ihnen die Breite der zu erzielenden Schweißnaht hat. I)ie aneinanderzusc'hweißenden Folien werden in plastischem Zustand unter Druck zwischen die Rollen hindurchgeführt.
Unterschiedlich ist bei den erwähnten Verfahren tlic Art der Erwärmung des Materials bis zur Erreichung seines plastischen Zustandes, 13ei dem einen dieser Verfahren findet eine fortlaufende Erwärmung des Materials entlang der zu schweißenden Naht mit Hilfe eines beispielsweise elektrisch geheizten Kolbens statt, bevor es der Druckwirkung der Rollen ausgesetzt wird. Das Material wird also vor der Preßschweillung durch die Rollen erwärmt.
Das zweite Verfahren dagegen vereinigt den Vorgang des Erwärmens und den des Pressens zu einem Arbeitsgang. Das Material erfährt während des Durchlaufens der Rollen die notwendige Erwärmung auf dielektrischem Weg dadurch, daß man den Rollen eine hochfrequente elektrische Spannung zuführt.
Beide beschriebenen bekannten Verfahren weisen jedoch Nachteile auf. Während das erste relativ umständlich arbeitet und nur recht geringe Arl>eitsgeschwindigkeiten zuläßt, ist-die Anwendung des zeiten nur auf dünne Folien beschränkt. Die Vertcfrweißung dicker Folien mit dem zweiten Verfahren ist deswegen nicht möglich oder zumindest nicht ratsam, weil dabei die Nähte zu tief grabenartig eingeprägt werden. Das wirkt nicht nur unschön, sondern beeinflußt die Festigkeit des Materials durch die erhebliche Verdünnung des Materials in der Schweißnaht. Zudem ist auch hier dieArheitsgeschwindigkeit bei der Verschweißung dicker Folien sehr gering. Diese Verhältnisse werden l>esonders kritisch, wenn eine dicke und eine dünne Folie miteinander verschweißt werden sollen.
Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Nahtschweißverbindungen von Folien thermoplastischer Stoffe vermieden und gleichzeitig eine wesentliche In erhöhung der möglichen Arbeitsgeschwindigkeit erzielt. Das läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß das zu verschweißende Material eine Vorerwärmung erfährt, bevor es zwischen die beiden gleichzeitig als Hochfrequenzelektroden dienenden Schweißpreßrollen gelangt und dort durch dielektrische Erwärmung auf die zur Erzielung hinreichellder Plastizität notwendige Endtemperatur gelracht wird.
1 )ie X70rerwärmung darf zweckmäßig nur soweit erfolgen, daß das Material gerade noch nicht plastisch ist.
Die Mittel, mit denendieseVorerwärmullgdurchgeführt wird, können verschieden sein und sind den jeweiligen Umständen anzupassen. Beispielsweise ist es für jemand, der im Besitz einer Kolbenschweißmaschine ist, die nach dem ersten der beschriebenen Verfähren arbeitet, sehr leicht möglich, diese in eine Vorrichtung umzubauen, die unter Verwendung des Kolbens als Vorwärmeeinrichtung nach dem Prinzip der Erfindung arbeitet.
Meist wird es aber zweckmäßiger sein, auch die Vorerwärmung des Materials auf dielektrischem Wege mit Hilfe der von dem ohnehin vorhandenen Generator gelieferten Hochfrequenzenergie durchzuführen.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt das Prinzip einer heisl)ielsweisen Ausführung einer Vorrichtung, (lie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dielektrischer Vorerwärmung des Materials arl'eiwt. Die vom Hochfrequenzgenerator I gelieferte Energie wird nicht nur den eigentlichen Schweißelektrodenrollen 2 und 3 zugeführt, sondern auch den der Vorerwärmung dienenden Elektrodenrollenpaaren 4 und 5. Die beiden zusammenzuschweißenden Folien 6 und 7 bewegen sich in der Pfeilrichtung. Sie werden von den vorwärmenden Hochfrequenzströmen der Rollenpaare 4 und 5 jeweils quer durchflossen. Man spricht in diesem Fall von einer Quererwärmung des Materials. ln ähnlicher Weise kann die Vorerwärmung der Folien auch mit Hilfe von solchen Hochfrequenzstrnmen erzielt werden, die das Material in der Längsrichtung durchsetzen. Filze der Fig. I ent sprechende Vorrichtuiig mit l (inr,ser\ ärmung der Folien zeigt mit gleicher Ziffernkennzeichnung die Fig. 2. Die Rollenpaare, die der Vorerwärmung des Materials dienen, werden dal)t i jesveils paarweise an den Ausgang des Hochfrequenzgenerators I angeschlossen. Es können natürlich auch mehr als ein Paar von Rollenelektrodelll)aal-ell verwendet werden. In vielen Fällen genügt es bereits, wenn die Folien nicht zwischen Rollen hindurchlaufen, sondern über paarweise an die Hochfrequenzleitung angeschaltete Rollen- oder einfache Elektroden hinweggeführt werden. Die letzte Nnordnung ist insbesondere dann anwendbar, wenn eine dicke Folie mit einer dünnen Folie verschweißt werden soll.
In diesem Fall wird man nur die dicke Folie einer Vorerwärmung unterziehen, und zwar möglichst derart, daß die inneren zu schweißenden Stellen der dicken Folien stärker erwärmt werden als die anderen Materialschic'hten.
Soll die der Vorerwärmung der Elektrodenrollen zugeführte Energie gerillger sein, so empfiehlt es sich, diese jeweils huber einen \RTiderstand an den Ausgang des Hochfrequenzgenerators anzuschließen.
Um das Gerät ferner möglichst universell verwendbar zu machten, kann der Vorrichtungsteil, der der Vorervärmung des Materials dient, heispielsweise an einem abschwenkbaren Apparateteil anmontiert sein, so daß er nur im Bedarfsfall in die gewünschte Stellung gel>racht zu werden braucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Nahtschweißverbindungeil von Folien thermoplastischer Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verschweißende Material eine Vorerwärmung erfährt, bevor es zwischen die beidei' gleichzeitig als Hochfrequenzelektrode dienenden Schweißpreßrollen gelangt und dort durch dielektrische Erwärmung auf die zur Erzielung hinreichender Plastizität notwendige Endtemperatur gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung jeweils nur soweit erfolgt, daß das Material gerade noch nicht plastisch ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung mit Hilfe eines beispielsweise elektrisch geheizten Kolbens erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung auf dielektrischem Wege in Quer- oder Längserwärmung des Materials, beispielsweise mit Hilfe von paarweise an die Hochfrequenzenergie angeschlossenen Rollenelektroden erfolgt.
5. Verfahren nach .\nspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verschweißung von dicken Folien mit dünnen Folien nur die dicke Folie vorerwärmt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- fahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Vorerwärmung dienenden Elektroden huber einen Scheinwiderstand an den Hochfrequenzausgang des Generators angeschaltet sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung.des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die der Vorerwärmung dienende Teilvorrichtung entfernbar (abnehmbar, abschwenk-I)ar u. dgl.) ist.