CH275530A - Maschine zum Nahtverbinden von dielektrischen, thermoplastischen Materialien im hochfrequenten Kondensatorfeld. - Google Patents

Description

  
 



  Maschine zum Nahtverbinden von dielektrischen, thermoplastischen Materialien im hochfrequenten Kondensatorfeld.



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Nahtverbinden von dielektrischen, thermoplastischen Materialien   durch    Erwärmen im hochfrequenten Kondensatorfeld.



   Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der Maschine dar, welche in der schweizerischen Patentschrift Nr. 262618 be  schrieben    wurde und bezweckt eine Verbesserung der Verbindung von Materialien, bei denen   die(l*esamtdicke    während des Nahtbildungsvorganges variiert.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zum Nahtverbinden von dielektrischen,   thermoplastisehen      Materialien      veränderlieher    Dicke im hochfrequenten Kondensatorfeld, welches zwischen zwei übereinander angeordneten Elektroden erzeugt wird, von denen die eine periodisch auf und ab bewegt wird, derart, dass sie   zeit. weise    etwas in das zu verbindende Material eindringt.



  Diese Maschine ist gekennzeichnet durch ein Anschlagglied, das in der Bahn eines sich an der beweglichen Elektrode   befestigter Nocken-    armes   liegt,    wobei das Anschlagglied durch eine auf die Materialdicke ansprechende Vorrichtung in verschiedene Lagen gebracht wird, derart, dass der Betrag, um den die bewegliche   Elektrode    in das Material eindringt, in Abhängigkeit von der Materialdicke verändert wird.



   Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht die beiliegende Zeichnung.



   Fig. 1 ist ein vertikaler Längsschnitt durch die Maschine.



   Fig. 2 ist ein Aufriss der linken Seite der in Fig. 1 gezeigten Maschine, und zwar teilweise im Schnitt, wobei die Abdeckplatte der Maschine entfernt ist.



   Fig. 3, 4 und 5 sind Querschnitte nach den Linien 3-3,   44    resp. 5-5 von Fig. 2.



   Die gezeichnete Maschine besitzt ein Gehäuse mit einer Grundplatte 10, welche einen überhängenden Arm 11 trägt, der in einem hohlen Kopf 12 endigt. In Lagern 13 und 14 des Armes 11 ist eine Hauptwelle 15 drehbar gelagert, an deren Aussenende eine mit einem Handrad kombinierte Riemenscheibe 16 befestigt ist. Die Riemenscheibe 16 kann mit irgendeiner geeigneten   I(raftquelle    zum Zwecke der Drehung der Welle 15 verbunden werden. Unterhalb der Grundplatte 10 ist in den Lagern 17 und 18 eine zweite Welle 19 parallel zur Hauptwelle 15 gelagert, auf der ein Vorschubrad 20 befestigt ist, dessen Umfang sich durch einen Schlitz in einer auf der Grundplatte 10 abgestützten Platte 21 erstreckt.



   Die Welle 15 überträgt eine intermittierende, schrittweise Drehbewegung auf die Welle 19 mittels eines Mechanismus, welcher  eine auf der Hauptwelle 15 befestigte Exzenterscheibe 22, einen die Exzenterscheibe umgebenden Block 23 und eine Verbindungsstange 24 aufweist, deren oberes, gegabeltes Ende 25 an den Seiten des Blockes 23 anliegt und deren unteres Ende bei 26 mit einem Arm einer Einwegkupplung 28, welche auf der Welle 19 befestigt ist, drehbar verbunden ist.



   In der Nähe des obern Endes der Verbin  dungsstange    24 ist bei 29 das eine Ende eines Verankerungsgliedes 30 schwenkbar befestigt, dessen anderes Ende bei 31 mit einem normalerweise feststehenden Kurbelarm 32 drehbar verbunden ist, der auf einer mittels eines Gewindes in einem am Arm 11 gebildeten Lager ansatz 34 eingeschraubten, eine Schulter aufweisenden Schraube 33 abgestützt ist. Der Kurbelarm   32    kann um seinen Drehzapfen 33 mittels eines bei 36 am Arm 11 befestigten Winkelhebels 35 geschwenkt werden.

   Dieser Mechanismus für die   Übertragung    einer schrittweisen Bewegung auf das Vorschubrad 20 ist in der bereits erwähnten schweizerischen Patentschrift Nr. 262618 erläutert, auf welche für eine vollständigere und detailliertere Be  schreibung    des Vorschubmechanismus Bezug genommen werden kann.



   In einem vom hohlen Kopf 12 getragenen Lager 40 ist eine vertikal bewegliche Stange 41 (Fig. 2) gelagert, an deren unterem Ende ein   Stützarm    42 befestigt ist, an welchem ein oberes Vorschubrad 43 drehbar gelagert ist. Dieses obere Vorschubrad 43 ist in einem Winkel zur Vertikalen geneigt angeordnet, und sein Umfang ist so   a. usgebildet,    dass es auf dem untern Vorschubrad 20 aufliegt und mit letzterem zusammenwirkt, um das Mate   rial M zip vorzuschieben. Die vertikal bewegliche    Stange 41 wird dauernd durch eine flache Feder 44 nach abwärts gedrückt, deren linkes Ende auf dem obersten Teil der Stange 41 und deren rechtes Ende auf einem Zapfen 45 aufliegt. Eine Einstellschraube 46 ist zwischen den Enden der Feder zum Zwecke der Veränderung der Spannung angeordnet.

   Die Feder 44 bewirkt, dass das obere   Vorschub-    rad 43 vermittels der Stange 41 federnd gegen das untere Vorschubrad 20 gedrückt wird, so dass das   Material    zwischen den beiden Rädern eingeklemmt wird. Aus vorstehendem ergibt sich, dass die Vorschubräder 20 und 43 dem Material   ,II    eine schrittweise Vorwärtsbewegung mitteilen.



   Der hohle Kopf 12 ist mit den vertikal ausgerichteten Lagern 47 versehen, in welchen eine in der Längsachse auf und ab gehende Elektrodenstange 48 gelagert ist. Die Stange 48 wird durch eine Schraubendruckfeder 49, welche die Stange 48 umgibt, nach abwärts gedrückt. Die Feder 49 ist zwischen dem obern Lager 47 und einem einstellbar an der Stange 48 angeklemmten geteilten Stellring 50 angeordnet. Der geteilte Stellring 50 trägt einen sich seitwärts erstreckenden Zapfen 51, welcher an seinem freien Ende eine Rolle 52 trägt, die in einer im hohlen Kopf der Maschine vorgesehenen Führungsbahn 53 (Fig. 1) beweglich ist, wodurch verhindert wird, dass sich die Stange 48 um ihre Längsachse dreht.



   Auf ein Gewinde am obern Ende 48' (Fig. 3) der Elektrodenstange 48 ist eine Einstellmutter 55   aufgeschraubt,    welche einen verjüngten Teil 56 hat, auf dem eine Buchse 57 mit einem sich seitwärts erstreckenden Zapfen 58 gelagert ist. Auf diesem Zapfen 58 sitzt drehbar eine Rolle 59, die durch einen   Stellung    60 gegen seitliche Verschiebung auf dem Zapfen gesichert ist. Um zu verhindern, dass sich die Buchse 57 dreht und um sie geradlinig   Zll    führen, ist sie mit Führungsrippen 61 (Fig. 5) versehen, welche eine vom hohlen Kopf 12 getragene Führungsrippe 62 umfassen. Die Einstellmutter kann sich also relativ zur Buchse 57 drehen, und die Stellung dieser Buchse kann durch Verstellung der Mutter 55 relativ zur Elektrodenstange 48 verändert werden.

   Die   Mutter    55 wird mittels eines Sicherungsbolzens 64 in ihrer eingestellten Lage dadurch festgehalten, dass der Sicherungsbolzen auf einer in der Einstellmutter ausgebildeten Schulter 65 (Fig. 3) aufliegt.



   Die Rolle 59 ist über einer am freien Ende der Hauptwelle 15 befestigten Exzenterscheibe 77 angeordnet und wirkt mit derselben   zusammen ;    wenn die Welle 15 gedreht  wird, kommt die Exzenterscheibe 77 mit der Rolle 59 in Berührung und die Stange 48 wird entgegen der Wirkung der Feder 49 während eines Teils jeder Umdrehung der Welle gehoben, und dann drückt die Feder 49 die Stange 48 während des verbleibenden Teils der   Umdrehung    der Exzenterscheibe wieder nach unten.



   Die Stange 48 trägt an ihrem untern Ende eine obere Elektrode 80, welche mit einer unterhalb der Grundplatte 10 der Maschine angeordneten untern Elektrode 81 zusammenwirkt. Die untere Elektrode 81 ist im Querschnitt L-förmig und ist auf einem Block aus Isoliermaterial 82 befestigt, der von einem an der Unterseite der Grundplatte 10 mittels der Schrauben 84 befestigten U-förmigen Träger 83 getragen wird.

   Aus obigem ergibt sich, dass die Vorsehubrollen 20 und 43 den übereinanderliegenden Lagen von dielektri  schem      Material    eine   Vorwärts ; VolEehubbewe-    gung mitteilen und sie dann wieder zum Stillstand bringen, und dass die obere Elektrode 80 in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zum Vorschubmechanismus bewegt wird, so dass das Material zwischen den beiden Elektroden eingeklemmt und durch das hochfrequente Feld die   Erwärmung    und Verbindung der Lagen erfolgt.

   Die Elektroden 80 und 81 werden über ein koaxiales Kabel 85 mit einem elektrischen   Tlochfrequenzstrom    gespeist, wo   bei die elektrischen Verbindungen % wischen    der Quelle des   Ilochfrequenzstromes    und den Elektroden in der genannten schweizerischen Patentschrift, auf welche Bezug genommen wird,   ausführiich    dargestellt und beschrieben sind.



   Um die Eindringtiefe der Elektrode 80 im Werkstück während des ganzen Nahterzeugungsvorganges und entsprechend den Änderungen in der Dicke des Materials zwischen den Elektroden   zn    steuern, ist die   Pressstange    41 mit einer nach aufwärts gerichteten Ver  längerung    86 versehen, auf deren oberes Ende sich ein Arm 87 eines Winkelhebels 88 abstützt, der bei 89 an den aufwärtsgerichteten Lappen 90 eines Klotzes 91 gelagert ist, welcher mittels einer Schraube 92 und einer Nut 93 verstellbar im Kopf der   Maschine    befestigt ist. Der andere Arm 94 des Winkelhebels 88   ]iegt    unter einer abwärts geneigten Nase oder einem Nockenarm 95, welcher an der Buchse 57 angeordnet ist.



   Vor der Ingangsetzung des beschriebenen Mechanismus für die Begrenzung und die automatische Steuerung der Eindringtiefe der Elektroden im Material wird die Stellung der Elektrodenstange 48 durch Einstellung der   Mutter    55 so reguliert, dass die gewünschte Eindringtiefe noch erzielt wird, wenn das unter der Elektrode befindliche Material die minimal vorkommende Dicke besitzt. Diese Einstellung wird dadurch erzielt, dass die Welle 15 gedreht wird, bis die Exzenterseheibe 77 an ihrem tiefsten Punkt angelangt ist und die Elektrodenstange 48 von der Feder 49 nach abwärts gedrückt wird.

   Während sich die Teile in dieser Stellung befinden, wird die Mutter 55 relativ zum Ende der Stange 48 eingestellt, und der Klotz 91 wird mittels der Schraube 92 und der Nut 93 eingestellt, bis der vorbestimmte Minimalabstand zwischen den Elektroden und die maximale Zeit, während welcher die Elektrode in ihrer untersten Lage verweilt, erzielt worden ist. Nachdem die einstellbaren Teile in ihrer richtigen Lage eingestellt worden sind, wird das Material beim Ingangsetzen der Maschine zwischen den Elektroden vorgeschoben und irgendwelche Veränderung in der Dicke des Materials bewirkt, dass sich das obere Vorschubrad 43 in   Übereinstimmung    mit der Dicke des Materials   auf und    abwärts bewegt.

   Diese   Auf-    und   Abwä. rtsbewegung    wird durch die vertikal bewegliche Pressstange 41 und die nach oben gerichtete Verlängerungsstange 86 auf den drehbar gelagerten Winkelhebel 88 übertragen. Die Bewegung des Winkelhebels 88 um seinen Drehpunkt 89 verändert die Stellung des nach aufwärts vorstehenden Hebelarmes 94 relativ zur Nase 95, und die Stellung des Hebelarmes 94 bestimmt die unterste Lage, in welche sich die Elektrodenstange 48 und die Elektrode 80 absenken können.

   Aus obigem ist ersichtlich, dass die unterste Stellung, in welche die Elektrode 80 sinken kann,  durch die Dicke des Materials zwischen den Vorschubrädern 20 und 43 bestimmt ist, und dass bei irgendwelcher Veränderung in der Dicke des Materials die tiefste Stellung, in welche die Elektrode für irgendwelche gegebene   Hin-    und Herbewegung sinken kann, automatisch bestimmt ist, so dass die Eindringtiefe der Elektroden in das Material für jede Materialdicke eindeutig bestimmt ist.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Maschine zum Nahtverbinden von dielektrischen, thermoplastischen Materialien ver änderlicher Dicke im hochfrequenten Kondensatorfeld, welches zwischen zwei übereinander angeordneten Elektroden erzeugt wird, von denen die eine periodisch auf und ab bewegt wird, derart, dass sie zeitweise etwas in das zu verbindende Material eindringt, gekennzeichnet durch ein Anschlagglied, das in der Bahn eines an der beweglichen Elektrode befestigten Nockenarmes liegt, wobei das Anschlagglied durch eine auf die Materialdicke ansprechende Vorrichtung in verschiedene Lagen gebracht wird, derart, dass der Betrag, um den die bewegliche Elektrode in das Material eindringt, in Abhängigkeit von der Materialdicke verändert wird.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeiehnet, dass das durch die auf die Materialdicke ansprechende Vorrichtung (43, 86) beeinflusste Anschlagglied (88) in einem verstellbaren Teil (91) montiert ist und dass der Nockenarm (95) in bezug auf die bewegliche Elektrode (80) verstellbar ist.

   2. Maschine nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, mit einer die bewegliche Elektrode tragenden Elekt. rodenstange, dadurch gekenuzelehnet, dass das am Maschinenrahmen gelagerte Anschlagglied (88) durch das auf Dickenänderungen des Materials ansprechende Vorschubrad (43) über eine senkrecht bewegbare Stange (41) und eine Verlängerungsstange (86) verschwenkbar ist, wodurch die Abwärtsbewegung des Nockenarmes und damit diejenige der Elektrodenstange (48) in Abhängigkeit von der Materialdicke begrenzt wird.