DE845679C

DE845679C - Presse fuer die Zwecke der thermischen Bearbeitung von vorzugsweise thermoplastischen Stoffen auf dielektrischem Wege im hochfrequenten elektrischen Wechselfeld

Info

Publication number: DE845679C
Application number: DEL1900A
Authority: DE
Inventors: Winfried Kersten
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1950-04-30
Filing date: 1950-04-30
Publication date: 1952-08-04

Description

Presse für die Zwecke der thermischen Bearbeitung von vorzugsweise thermoplastischen Stoffen auf dielektrischem Wege im hochfrequenten elektrischen Wechselfeld Die Erfindung befaßt sich mit einer Presse für die Zwecke der thermischen Bearbeitung von vorzugsweise; thermoplastischen Stoffen auf dielektrischem Wege im hochfrequenten elektrischen Wechselfeld. ln erster linie ist an die NTerwendung dieser Presse für die \erschweißung thermoplastischer Folien gedacht.
I)ie Anforderungen, denen derartige, dem genannten Zweck dienende Pressen gerecht werden müssen oder sollten, weichen erhehlich ab von den Forderungen, die sonstige Pressen oder Preßvorrichtungen für andere Zwecke, beispielsweise für Blechprägung. zu erfüllen haben. Der wesentliche Unter schied der der dielektrischen thermischen 13earheitung dienenden Pressen gegenüber den genannten bekannten besteht darin, daß hierbei verhältnismäßig geringe Preßdrücke Verwendung finden. die sich jeweils sehr genau einstellen lassen müsse und je nach der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials in der Größenordnung von 10 his 100 kg liegen. I)ie weiterhin noch bestehenden Anforderungen werden später an Hand eines Ausführungsheispiels näher erläutert.
Die folgende Erfindung stellt nun eine sehr gün- stige Ausführung einer derartigen Presse zur thermischen Bearbeitung von tnermoplastischen Materialien dar. die alle Vorteile des Hochfrequenzerwärmungsverfahrens in vollem Maße auszunutzen gestattet und die ferner allen zu stellenden Anforderungen an Arbeitszuverlässigkeit und 13etriebssicherheit weitgehend gerecht wird.
Erfindungsgemäß wird die Hubstrecke des beweglichen Preßstempels in eine mit geringem Kraftaufwand zu überbrückende l,eerhul)strecke und eine Preßhubstrecke, in welcher dem Stempel die zur Aufbringung des zur Bearbeitung notwendigen Preßdruckes erforderliche Kraft mechanisch zugeführt wird, unterteilt, und erfolgt ferner während des Arbeitsvorganges der Übergang vom Leerhub zum Preßhub einerseits und die Auflringung der im Preßhub notwendigen Kraft andererseits nach Maßgabe von vor dem Arbeitsvorgang vorzunehmenden Einstellungen automatisch. Die erwähnten vor dem eigentlichen Arbeitsvorgang vorzullehmenden Einstellungen sind natiirlich in erster Linie abhängig von der Beschaffenheit, also der l)icke, der Art und der Anzahl der zu learleitenden thermoplastischen Folien.
Der Aufbau und die Funktion der der Erfindung entsprechenden Schweißpresse seien an Hand der Figur, die in schematischer Form ein Ausführungsheispiel darstellt, erläutert. Da die Hände der Bedienungsperson für.diese Presse heim Einlegen des Werkstückes und zur Betätigung der notwendigen Schalthebel benötigt werden, liegt es nahe, die Betätigung des beweglichen Stempels l durch einen mit dem Fuß zu bedienenden Hel>el 2 vorzunehmen, wenn man, wie es insl>esondere für große Preßmaschinen von Vorteil sein kann, von einem maschinellen Antrieb, beispielsweise durch einen Elektromotor, Abstand nehmen will. Die hier in beispielsweiser Ausführung dargestellte Presse arbeitet nach dem Hehelprinzip in Parallelogrammbauart, um auf diese Weise eine weitgehende planparallele Führung des Stempels 1 zu gewährleisten.
In der dargestellten Form befindet stich die Presse im Arleitszustand, also in der Stellung, in der die dielektrische Bearbeitung des Werkstückes stattfindet. Ist ein Arbeitsvorgang beendet, wird die l,astfedervorriclltung 3, die nach dem Teleskopprinzip gebaut ist, durch kurzes Andrücken des Fußhebels 2 etwas aus einer Nut 4 angeho,en. die sich in einer Sperrschiene 5 befindet, die nun von der Bedienungsperson mittels eines .Auslösehandgriffs 6 nach vorn gezogen wird. Danach wird der Fußhel>el 2 entlastet. Dadurch wird die Lastfedervorrichtung 3 ebenfalls entlastet, und die mit relativ kleiner Federkonstante versehene Rückzugfeder 7 hellt die Preßplatte 1 in ihre obere Endstellung und beläßt sie dort.
Nach Einlegen eines neuen Werkstückes wird nunmehr wieder der Fußhebel 2 betätigt, der zunächst während des Leerhubes nur die Federkraft der Rückzugfeder 7 zu überwinden hat. Nach Auflage der an die Preßplatte befestigten Arbeitselektrode auf das zu bearl>eitende Werkstück spürt der Full der Bedienungsperson einen Widerstand, der zum Zwecke des Spannens der Kraftfedervorrichtung überwunden werden muß. Auf Grurfd der günstigen Hebelverhältnisse ist jedoch aueh der hierfür vom Fuß zu leistende Kraftaufwand relativ gering. Ist nach Durchdrücken des Fußhebels der eingestelltePreßdruck erreicht, ist also die Lastfedervorrichtung 3 hinreichend zusammengedrückt, so fällt die ISperrschienerunter Einwirkung der Blockierungsfeder 8 ein, und der Fußhebel kann entlastet werden. Die Lastfedervorrichtung 3 liegt wieder in der Nut 4 der Sperrschiene 5, die dadurch nicht mehr zurückgezogen werden kann. Durch das Einfallen der Sperrschiene 5 wurde gleichzeitig ein Kontakt in einer Kontaktvorrichtung g geschlossen, dem die Aufgabe zukommt, die Möglichkeit der Zuführung der Hochfrequenzenergie zur Schweißpresse zu schaffen. Die Kontaktvorrichtung g stellt lediglich eine Sicherungsmaßnahme dar, die bewirkt, daß nur dann eine hochfrequente Spannung an die Preßvorrichtung angelegt werden kann, wenn sich diese in Arbeitsstellung befindet. Sie kann beispielsweise eine unmittelbare Anschaltung der Hochfrequenzenergie hewirken; in den meisten Fällen aber wird sie lediglich einleitende Funktionen haben und z. B. die Anodenspannungsspeiseleitung des Hochfrequenzgenerators schließen. In Erweiterung dieser Schutzmaßnahmen kann man auch ein Gitter vorsehen, welches sich automatisch im Augenblick der Gefährdung zwischen die Bedienungsperson und die Preßvorrichtung schiebt und es der Bedienungsperson unmöglich macht, die Preßvorrichtung zu berühren. Meist genügt es aber auch, wenigstens so viele (vorzugsweise zwei) von Hand bedienbare, möglicherweise voneinander abhängige, notwendige Schalteinrichtungen in gewissem Abstand voneinander derart vorzusehen, daß die Hände der Bedienungsperson im Augenblick der Gefährdung, in dem Augenblick also, in welchem hochfrequente Spannung an der Preßvorrichtung liegt, heschäftigt sind bzw. daß die hochfrequente Spannung automatisch abgeschaltet wird, sohald eine der Hände eine Schaltvorrichtung verläßt.
Die teleskopartig ausgebildete Lastfedervorrichtung 3 I>esteht aus einem Führungsschaft lo, einem hierin gefedert gelagerten Bolzen II und der Feder 12. Der mit Handgriff versehene Anschlag I3 für die Feder I2 kann verschraubt werden, um dadurch den Federdruck der Lastfedervorrichtung 3 hzw. die Krafthubstärke der Preßvorrichtung zu variieren. Ein Werkzeugausgleich läßt sich erzielen, indem man die Lastfedervorrichtung 3 auf irgendeine Weise in ihrer Länge veränderlich macht.
Schließlich sei noch erwähnt, daß man auch Vorrichtungen vorsehen kann, die eine Schiefstellung des Preßstempels I hzw. eine Korrektur der Geradestellung dieses Stempels hewirken. Diesem Zweck kann heispielsweise eine (nicht dargestellte) Schraubvorrichtung mit zwei gegenläufigen Gewinden dienen, die in einem der heiden Hebel, an welchen die Preßplatte befestigt ist, angehracht ist.
Ferner kann in an sich bekannter Weise noch eine Vorrichtung vorgesehen sein, die eine Ahschaltung der Zufuhr der hochfrequenten Energie bewirkt, sohald sich während des Arbeitsvorganges die Arbeitselektrode um einen bestimmten, vorher einstellbaren Betrag in den zu bearbeitenden Werkstoff eingepreßt hat.
Der Tisch, auf welchem die Presse aufgebaut ist, und/oder der Werkzeugträger I4 bieten hinreichend Platz zur Unterbringung wenigstens eines Teiles der elektrischen Einrichtung. Das gilt inshesondere für das Anpassungsgerät. Während der Werkzeugträger I4, der der Anl>ringung oder Auflegung der unteren Elektrode dient, an Erde bzw. Masse gelegt wird, sind Mittel dafür vorgesehen, die eine Befestigung der oberen Hochfrequenzspannung führenden Arheitselektrode unter Isolation an den beweglichen Preßstempel gestatten.
PATENTANSPROCHE 1. Presse für die Zwecke der thermischen Bearbeitung von vorzugsweise thermoplastischen Stoffen auf dielektrischem Wege im hochfrequenten elektrischen Wechselfeld, insbesondere zum Verschweißen derartiger Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstrecke des l>eweglichen Stempels in eine mit geringem Kraftaufwand zu überbrückende Leerhubstrecke und eine Preßhubstrecke, in welcher dem Stempel die zur Aufbringung des zur Bearbeitung notwendigen Preßdruckes erforderliche Kraft mechanisch zugeführt wird, u~nte-ilti und daß ferner während des Arbeitsvorganges der Übergang vom Leer- zum Preßhub einerseits und die Aufbringung der im Preßhuh notwendigen Kraft andererseits nach Maßgabe von vor dem Arbeitsvorgang vorzunehmenden Einstellungen automatisch erfolgt.

Claims

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem eigentlichen Arbeitsvorgang vorzunehmenden Einstellungen von der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials abhängig sind und derart erfolgen, daß der Übergang vom Leerhub zum Preßhuh in dem Augenblick vor sich geht, in welchem die an dem heweglichen Preßstempel hefestigte Arheitselektrode auf die Oberfläche des zu hearl'eitenden Werkstückes auftrifft.

3. Presse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des beweglichen Stempels durch einen mit dem Fuß zu hedienenden Hehel erfolgt.

4. Presse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des heweglichen Hebels durch einen maschinellen Antrieb, beispielsweise mittels eines Elektromotors, erfolgt.

5. Presse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Hebelprinzip in T'arallelogramml,auart arbeitet 6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des notwendigen Preßdruckes eine l,astfedervorrichtung vorgesehen ist. deren Fußpullkt wa.'hrend des Arbeitsvorganges in einer Nut lagert, die sich in einer Sperrschiene befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Teleskopprinzip derart gebaut ist, daß sich ihre Federkraft variieren läßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Länge veränderlich ist.

9. Presse nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschiene mittels Federeinwirkung hei hinreichender Spannung der Lastfedervorrichtung in die Arbeitsstellung gezogen wird, so daß der Fußpunkt der Lastfedervorrichtung nach Entlastung des Bedienungshebels (Fußhebel) in die in die Sperrschiene eingearheitete Nur zu lagern kommt.

Io. Presse nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des eigentlichen Arbeitsvorganges die Lastfedervorrichtung nach kurzer zusätzlicher Anspannung durch den Bedienungshebel und nach Vorziehen, heispielsweise durch Handbedienung, des Sperrgliedes entlastet wird, und der Preßstempel unter Einwirkung einer zusätzlichen, mit geringer Federkonstante versehenen Feder in seine obere Ausgangsstellung gehoben wird, 1 1, Presse nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfallen der Sperrschiene die Auslösung eines Kontaktes bewirkt, dem die Aufgahe zukommt, die Zuführung der Tlochfrequenzenergie zur Schweißpresse zu bewirken oder einzuleiten.

12. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung des Kontaktes die Anoden- oder Schirmgitterspannungsspeiseleitung des Hochfrequenzgenerators geschlossen wird.

13. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Zeitabschnittes. in welchem die Elektroden Hochfrequenzspannung führen, sich ein automatisch vorgeschobenes Gitter zwischen der Bedienungsperson und der Preßvorrichtung befindet.

14. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere, vorzugsweise zwei, von Hand bedienbare, möglicherweise voneinanker abhängige, notwendige Schalteinrichtungen in gewissem Abstand voneinander aufweist.

15. Presse nach Anspruch I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe sich eine Schiefstellung des Preßstempels hzw. eine Korrektur der Geradestellung dieses Stempels hewirkell läßt, heispielsweise in der Form, daß in einem der leiden Parallelogrammhebel, an welchen die Preßplatte hefestigt ist, eine Schraubvorrichtung mit zwei gegenläufigen Gewinden angebracht ist.

16. Presse nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Anbringug einer Vorrichtung. die eiiie Al>schaltung der Zufuhr der hochfrecluenten Energie bewirkt, sol>ald sich während des Arbeitsvorganges die Arl>eitselektrode urn einen bestimmten, vorher einstellbaren Betrag in den zu bearbeitenden Werkstoff eingepreßt hat.

17. Presse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tisch, auf welchem die Presse aufgebaut ist, und/oder in dem Werkzeugträger wenigstens ein Teil der elektrischen Einrichtung, vorzugsweise das Anpassungsgerät, untergebracht ist.

I8. Presse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierte Befestigung einer oder mehrerer Elektroden an dem beweglichen Preßstempel möglich ist.