DD231543B1 - DEVICE FOR WELDING SOFT FOAM - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen von Weichschaumstoffteilen mit planparallelen Verbindungsflachen, insbesondere von derartigen Abfallen fur die Weiterverarbeitung.The invention relates to a device for welding soft foam parts with plane-parallel connecting surfaces, in particular of such waste for further processing.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Weichschaumstoffe durch Erwärmen der Oberflache an dieser in einen teigigen, klebrigen Zustand versetzt werden und durch Zusammendrucken zweier derartig erwärmter Oberflachen eine stoffschlussige Verbindung eingehen Die einfachste manuelle Möglichkeit, derartige Schweißverbindungen herzustellen, wird mit elektrisch beheizten Lotkolben praktiziert, wobei der erwärmte Lotkolben zwischen den Verbindungsflachen hindurchgezogen und die Verbindung durch manuelles Zusammenpressen erzielt wird. Diese Tätigkeit erfordert eine hohe Geschicklichkeit, ist zeitintensiv und gewährleistet keine gleichbleibende Qualität Dabei besteht bei dieser Methode die Schweißverbindung aus partiellen stoffschlussigen Verbindungen, die, unterbrochen von Hohlräumen, willkürlich in Abhängigkeit von der eingeleiteten Wärmemenge und dem Zusammendrucken durch den Ausfuhrenden über die Verbindungsflache verteilt sind Diesen Nachteil zu beseitigen, hat sich die Losung nach DO-WP 78645 zum Ziel gestellt Im Durchlaufverfahren sollen die zu verschweißenden Schaumstoffteile mit einer Bandfordereinrichtung an elektrisch betriebenen Keramik-Heizkörpern vorbeigefuhrt, erwärmt und anschließend durch Druckrollen beidseitig zusammengedruckt werden Bei dieser Losung ist jedoch der Transport der zu verschweißenden Teile am Heizelement vorbei von Nachteil, da ein Verschieben der Teile zueinander gegeben und somit ein nicht deckungsgleiches Verschweißen der Verbindungsflachen möglich ist Eine weitere technische Losung zum Verschweißen von Kunststoffteilen wird in der DE-OS 2 250130 beschrieben Dabei werden die zu verschweißenden Kunststoffteile mit zwei zueinander verschiebbaren Einspanneinrichtungen gegen einen Heizspiegel gedruckt und der Heizspiegel unter Beibehaltung des Anpreßdruckes aus den Kunststoffteilen herausgezogen, so daß die erwärmten und erweichten Verbindungsflachen unmittelbar nach dem Herausziehen des Heizspiegeis unter Druck kontaktierenIt is known that soft foams are added by heating the surface of this in a doughy, sticky state and form a material connection by Zusammendrucken two such heated surfaces The simplest manual way to produce such welds is practiced with electrically heated soldering pistons, the heated Lotkolben pulled between the bonding surfaces and the connection is achieved by manual compression. This activity requires a high level of skill, is time-consuming and does not guarantee consistent quality. In this method, the welded joint consists of partial cohesive compounds which, interrupted by cavities, are arbitrarily distributed over the bonding surface as a function of the amount of heat introduced and the sewn pressure This problem is solved by the solution according to DO-WP 78645. The continuous process involves passing the foam parts to be welded to a belt conveyor on electrically operated ceramic radiators, heating them and then compressing them on both sides by means of pressure rollers the parts to be welded on the heating past disadvantage, as a displacement of the parts given to each other and thus a non-congruent welding of the connecting surfaces is possible Another technical solution for welding plastic parts is described in DE-OS 2 250130. The plastic parts to be welded are printed with two mutually displaceable clamping devices against a heating mirror and the heating mirror pulled out while maintaining the contact pressure from the plastic parts, so that the heated and softened bonding surfaces directly after pulling out the heated mirror contact under pressure

Zum Verschweißen von Weichschaumstoffen haben sich dieses Verfahren und die Vorrichtung in der Praxis nicht als vorteilhaft erwiesen Zum einen werden die Verbindungsflachen durch den Heizspiegel fast gleichmaßig und gleichzeitig erwärmt, so daß wahrend des Herausziehens des Heizspiegeis über die Verbindungsflache in Bewegungsrichtung des Heizspiegeis ein unterschiedlicher Temperaturverlauf an den Verbindungsflachen auftritt Dadurch können Überhitzung oder ungenügende Erwärmungen auftreten, so daß der teigige, klebrige Zustand überschritten oder nicht erreicht und somit eine ungenügende Schweißverbindung erzielt wirdFor welding flexible foams, this method and the device have not proven to be advantageous in practice. First, the bonding surfaces are heated by the heating mirror almost gleichmaßig and simultaneously, so that during the withdrawal of the Heizspiegeis on the connection surface in the direction of movement of the Heizspiegeis a different temperature profile As a result, overheating or insufficient heating can occur, so that the pasty, sticky state is exceeded or not reached and thus an insufficient weld connection is achieved

Zum anderen ist zu beobachten, daß wahrend des Herausziehens des Heizspiegeis die Weichschaumstoffteile an deren Verbindungsflachen in Bewegungsrichtung des Heizspiegeis teilweise mitbewegt werden, so daß insbesondere an den Kanten der Verbindungsflachen unexakte Schweißverbindungen in Form von Einbuchtungen oder Wulsten entstehen Als weiterhin nachteilig muß bei der vorgenannten Losung das Herausziehen des Heizspiegeis nach oben angesehen werden, denn beim manuellen Entnehmen der verschweißten Teile aus der Vorrichtung besteht Verletzungsgefahr am heißen HeizspiegelOn the other hand, it should be observed that during the extraction of the Heizspiegeis the soft foam parts are partially moved along the connecting surfaces in the direction of movement of the Heizspiegeis, so that in particular at the edges of the connecting surfaces inexact welds in the form of indentations or bulges arise as further disadvantageous in the aforementioned solution pulling out the Heizspiegeis be considered upwards, because when manually removing the welded parts from the device is a risk of injury to the hot heat mirror

Die in der DE-AS 1704012 beschriebene Vorrichtung beinhaltet ein Heizelement, bestehend aus einem keilförmigen Schwert, dazu keilförmig vor und/oder nach dem Schwert angeordnete Rollenpaare sowie einem hinter diesem befestigten Heizdraht Zur Verbesserung der Reibverhaltnisse, insbesondere zwischen dem Heizelement und dem Schaumstoff wurde das Schwert geteilt und die beiden Schwerthalften mit Bander umspannt, wobei die außenhegenden, den Schaumstoff berührenden Bander festgehalten und zwischen diesem beweglich angeordnet sind In der Ausgangslage befinden sich dadurch im Schweißspalt vier Bandlagen nebeneinander, die durch den seitlichen Anpreßdruck zusammengepreßt werden Durch Ziehen der beiden mittleren Bandlagen wird das Schwert mit dem nachfolgenden Heizdraht durch den Heizspalt bewegt Dabei wird zwar infolge der Bandanordnung eine Reibung zwischen dem Schwert und dem Schaumstoff vermieden, jedoch zwischen den äußeren undThe device described in DE-AS 1704012 includes a heating element, consisting of a wedge-shaped sword, to wedge-shaped and / or arranged after the sword roller pairs and a behind this fixed heating wire To improve the Reibverhaltnisse, in particular between the heating element and the foam was Split sword and the two sword halves spanned with tape, the outside, the foam-contacting band are held and movably arranged between this In the starting position are thereby four band layers in the welding gap side by side, which are pressed together by the lateral contact pressure by pulling the two middle band layers the sword is moved with the subsequent heating wire through the heating gap Although, as a result of the band arrangement, friction between the sword and the foam is avoided, but between the outer and

inneren Bändern treten beim Hindurchziehen des Schwertes infolge der veränderlichen Reibflächen ständig veränderliche Reibkräfte auf. Diese wiederum haben entscheidenden Einfluß auf die Gleichförmigkeit der Schwertbewegung, wovon entscheidend die Qualität der Schweißverbindung abhängig ist. Insbesondere der zwischen Gleitflächen auftretenden Stick-Slip-Effekt kann eine Beeinträchtigung der Gleichförmigkeit hervorrufen, zumal die Reibfläche während des Hindurchziehens des Schwertes kontinuierlich verkleinert und damit die Rückkopplung auf den Antrieb ständig verändert wird.Inner bands occur when pulling the sword due to the variable friction surfaces constantly changing frictional forces. These in turn have a decisive influence on the uniformity of the sword movement, which is crucially dependent on the quality of the welded joint. In particular, the stick-slip effect occurring between sliding surfaces can cause a deterioration of the uniformity, especially as the friction surface during the pulling of the sword continuously reduced and thus the feedback to the drive is constantly changing.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, das Verschweißen von Weichschaumstoffteilen mit planparallelen Verbindungsflächen unter rationellen Bedingungen qualitätsgerecht bei Gewährleistung des Arbeitsschutzes zu ermöglichen.The aim of the invention is to allow the welding of flexible foam parts with plane-parallel connecting surfaces under rational conditions quality while ensuring occupational safety.

Darstellung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung so zu gestalten, daß die Verbindungsflächen der zu verschweißenden Weichschaumstoffteile lagegenau zueinander positioniert werden, die Schweißverbindung flächenhaft zwischen den Verbindungsflächen ohne Veränderung der Geometrie der Schaumstoffteile im Bereich der Verbindungsstelle erfolgt und eine Verletzungsgefahr des Bedienenden während des Schweißvorganges ausgeschlossen wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Tisch mittig mit einer durchgehenden, rechtwinklig zur Seitenkante verlaufenden Spalte versehen ist. In der Spalte ist ein mittels Arbeitszylinder vertikal bewegliches Heizelement angeordnet. Rechtwinklig zum Heizelement sind an den Seitenkanten des Tisches Anschlagleisten befestigt und parallel zum Heizelement sind an den beiden Stirnseiten Andrückbleche angeordnet, die beide in Richtung des Heizelementes verschiebbar sind.The object of the invention is to design a device so that the joining surfaces of the soft foam parts to be welded are positioned accurately to each other, the weld joint area between the connecting surfaces without changing the geometry of the foam parts in the region of the junction takes place and ruled out a risk of injury to the operator during the welding process becomes. According to the invention the object is achieved in that a table is provided centrally with a continuous, perpendicular to the side edge extending column. In the column by means of a working cylinder vertically movable heating element is arranged. At right angles to the heating element stop strips are attached to the side edges of the table and parallel to the heating element Andrückbleche are arranged on the two end faces, both of which are displaceable in the direction of the heating element.

Das Heizelement besteht aus einem Heizstab, der wie ein Bügel über einem Schwert angeordnet ist. Das Schwert wird von zwei parallel nebeneinander angeordneten Blechen gebildet, zwischen denen ein Spalt besteht. Die Verbindungselemente für die beiden Bleche sind in vertikalen Reihen angebracht. Zur Einhaltung des Spaltes zwischen den beiden Blechen befinden sich zwischen den Blechen an den Verbindungsstellen vorzugsweise Distanzscheiben. Auf dem Schwert verteilt sind mehrere solcher vertikalen Reihen mit Verbindungselementen angeordnet, durch die das Schwert in mehrere Segmente unterteilt wird. Zum besseren Gleiten des Schwertes entlang der beiden Weichschaumstoffteile sind die einzelnen Segmente jeweils mit Folien- oder Textilband umspannt. Die Enden des Bandes sind mittels Klemmleisten unterhalb des Tisches befestigt. Die beiden zusammengeschraubten Bleche des Schwertes sind gleich oder geringfügig dicker als der Durchmesser des Heizstabes und der Spalt zwischen den beiden Blechen ist geringfügig größer als die zweifache Stärke des Folien- oder Textilbandes. Um auch ein gleichmäßiges Rutschen des Folien- oder Textilbandes auf den einzelnen Segmenten des Schwertes zu erreichen, sind die Ober- und Unterkanten der Bleche abgerundet. Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung werden die Weichschaumstoffteile auf einen Tisch, mit den zu verbindenden Teilen rechtwinklig an die Anschlagleisten gelegt. Mit den beweglichen Andrückblechen werden sie gegen das aus dem Tisch herausragende Schwert gedrückt. Das Schwert mit dem aufgeheizten Heizstab wird dann mit gleicher Geschwindigkeit nach unten in den Tisch versenkt. Die zu verbindenden Flächen werden durch den vorbeiziehenden Heizstab erwärmt und mit den Andrückblechen zusammengedrückt, so daß die Flächen dann miteinander verschweißen. Danach werden die beweglichen Andrückbleche nach außen gefahren und das verschweißte Teil kann entnommen werden.The heating element consists of a heating rod, which is arranged like a bracket over a sword. The sword is formed by two parallel juxtaposed sheets, between which there is a gap. The fasteners for the two sheets are mounted in vertical rows. To maintain the gap between the two sheets are located between the sheets at the joints preferably spacers. Distributed on the sword are several such vertical rows of connecting elements, by which the sword is divided into several segments. For better sliding of the sword along the two soft foam parts, the individual segments are each covered with foil or textile tape. The ends of the band are fastened by means of terminal strips below the table. The two sheets of the sword bolted together are equal or slightly thicker than the diameter of the heating element and the gap between the two sheets is slightly larger than twice the thickness of the film or textile tape. In order to achieve even slippage of the film or textile tape on the individual segments of the sword, the top and bottom edges of the sheets are rounded. In this solution according to the invention, the soft foam parts are placed on a table, with the parts to be connected at right angles to the stop strips. With the movable pressure plates they are pressed against the protruding from the table sword. The sword with the heated heating element is then sunk down into the table at the same speed. The surfaces to be joined are heated by the passing heating rod and pressed together with the Andrückblechen so that the surfaces then weld together. Thereafter, the movable pressure plates are moved to the outside and the welded part can be removed.

Ausf ü h ru ngsbeispielEmbodiment

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Darin zeigen:The invention is illustrated in the accompanying drawings. Show:

Fig. 1: Gesamtvorrichtung zum VerschweißenFig. 1: Overall device for welding

Fig. 2: HeizelementFig. 2: heating element

Fig.3: Schnitt A-A nach Fig. 23: section A-A of FIG. 2

Fig.4: Schnitt B-B nach Fig.24: Section B-B of Figure 2

Fig. 5: Schematische Darstellung der einzelnen Arbeitsschritte beim Verschweißen von WeichschaumstoffteilenFig. 5: Schematic representation of the individual steps in the welding of flexible foam parts

Ein Tisch 12 ist mit einer durchgehenden, rechtwinklig zu den Seitenkanten verlaufenden Spalte 20 versehen, in der ein mittels Arbeitszylinder 17 bewegliches Heizelement angeordnet ist. Das Heizelement setzt sich zusammen aus einem Schwert 1 und einem Heizstab 2, der sich wie ein Bügel über dem Schwert 1 befindet. Das Schwert 1 besteht aus zwei Blechen 5; 6, die parallel zueinander stehen und zwischen denen ein Spalt 4 besteht. Die Verbindung der Bleche 5; 6 miteinander erfolgt durch Schrauben 8. Zur Bildung des Spaltes 4 zwischen den Blechen 5; 6 ist bei jeder Schraubverbindung zwischen den Blechen 5; 6 eine Distanzscheibe 3 eingesetzt. Die Verbindungselemente sind reihenweise in einem bestimmten Abstand zueinander angebracht, so daß das Schwert 1 durch die Reihen mit Verbindungselementen in mehrere Segmente 9 unterteilt wird. Die einzelnen Segmente 9 sind mit Folien- oder Textilband 10 umspannt, um ein besseres Gleiten des Schwertes 1 entlang der Weichschaumstoffteile 18 zu erreichen. Die Enden des Folien- oder Textilbandes 10 sind jeweils durch Klemmleisten 16 unterhalb am Tisch 12 befestigt. Um ein gutes Gleiten des Textilbandes 10 auf den Blechen 5; 6 zu erreichen, sind die Ober- und Unterkanten der Bleche 5; 6 mit Rundungen versehen.A table 12 is provided with a continuous, perpendicular to the side edges extending column 20 in which a means of working cylinder 17 movable heating element is arranged. The heating element is composed of a sword 1 and a heating element 2, which is like a bracket over the sword 1. The sword 1 consists of two sheets 5; 6, which are parallel to each other and between which a gap 4 exists. The connection of the sheets 5; 6 takes place by means of screws 8. To form the gap 4 between the sheets 5; 6 is at each screw connection between the sheets 5; 6 a spacer 3 used. The connecting elements are arranged in rows at a certain distance from each other, so that the sword 1 is divided by the rows of fasteners into several segments 9. The individual segments 9 are spanned with foil or textile tape 10 in order to achieve a better sliding of the sword 1 along the flexible foam parts 18. The ends of the film or textile tape 10 are each secured by terminal strips 16 below the table 12. To ensure good sliding of the textile tape 10 on the sheets 5; 6, the upper and lower edges of the sheets 5; 6 provided with curves.

Beim Herausziehen des Schwertes 1 aus dem Schweißspalt treten an den Rundungen 7 der Unterkanten der Bleche 5; 6 Reibungskräfte auf. Diese sind aufgrund der Flächengröße sehr gering und während der gesamten Bewegung des Schwertes 1 konstant. Zwischen den Schaumstoffteilen sowie den Folien- oder Textilbändern 10 existieren statische Kraftzustände ohne Gleitreibung, und zwischen den im Spalt 4 geführten Bändern 10 sowie den parallel angeordneten Blechen 5; 6 besteht ein reibungsfreier Zustand, da die seitlichen Anpreßkräfte durch die Bleche 5; 6 während der Senkbewegung des Schwertes 1 aufgenommen werden. Eine Reibung zwischen den Bändern 10 existiert nicht. Somit wird die Gleichförmigkeit der Schwertbewegung durch Minimierung und Konstanthaltung der Reibkräfte entscheidend verbessert.When pulling out the sword 1 from the welding gap occur at the curves 7 of the lower edges of the sheets 5; 6 friction forces on. These are very small due to the area size and constant throughout the movement of the sword 1. Between the foam parts and the foil or textile tapes 10 exist static states of force without sliding friction, and between the guided in the gap 4 bands 10 and the parallel plates 5; 6 is a frictionless state, since the lateral contact forces by the sheets 5; 6 are recorded during the lowering movement of the sword 1. A friction between the bands 10 does not exist. Thus, the uniformity of the sword movement is significantly improved by minimizing and keeping constant the friction forces.

Die zusammengeschraubten Bleche 5; 6 des Schwertes 1 sind gleich oder geringfügig dicker als der Durchmesser des Heizstabes 2 und der Spalt 4 zwischen den beiden Blechen 5; 6 ist geringfügig größer als die zweifache Stärke des Folien- oder Textilbandes 10.The bolted sheets 5; 6 of the sword 1 are the same or slightly thicker than the diameter of the heating element 2 and the gap 4 between the two sheets 5; 6 is slightly larger than twice the thickness of the film or textile tape 10th

Am Schwert 1 ist seitlich im Bereich der Anschlagleisten 13 ein Thermoelement 11 zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Temperatur angebracht.On the sword 1, a thermocouple 11 is attached laterally in the region of the stop bars 13 to ensure a uniform temperature.

Zum Verschweißen befinden sich auf dem Tisch 12 die beiden Weichschaumstoffteile 18. Seitlich liegen sie an den Anschlagleisten 13 an. Das Heizelement, bestehend aus dem Schwert 1 und dem Heizstab 2, befindet sich unterhalb des TischesFor welding, the two flexible foam parts 18 are located on the table 12. They lie against the stop strips 13 on the side. The heating element, consisting of the sword 1 and the heating element 2, is located below the table

12. Durch einen Arbeitszylinder 17, der am Heizelement befestigt ist, wird es nach oben geschoben.12. By a working cylinder 17 which is fixed to the heating element, it is pushed upwards.

Über Arbeitszylinder 19 werden die an den Stirnseiten des Tisches 12 angeordneten Andrückbleche 14 zum Heizelement zubewegt. An einer Seitenkante der Andrückbleche 14 befindet sich eine Aussparung 15 für die Anschlagleisten 13.About working cylinder 19 arranged on the end faces of the table 12 Andrückbleche 14 are moved to the heating element. On a side edge of the pressure plates 14 is a recess 15 for the stop bars 13th

Die Weichschaumstoffteile 18 werden von den Andrückblechen 14 gegen das Heizelement gedrückt. Von dem Arbeitszylinder 17 wird das Heizelement langsam und gleichmäßig nach unten gezogen. Dabei werden die Weichschaumstoffteile 18 an den Berührungsflächen mit dem Heizelement vom Heizstab 2 erwärmt und durch die unter Druck stehenden Andrückbleche 14 gleich zusammengedrückt. Nachdem das Heizelement unter den Tisch 12 versenkt wurde, werden die Andrückbleche 14 zurück gefahren und das verschweißte Weichschaumstoffteil 18 entnommen.The soft foam parts 18 are pressed by the pressure plates 14 against the heating element. From the working cylinder 17, the heating element is pulled slowly and evenly down. In this case, the soft foam parts 18 are heated at the contact surfaces with the heating element from the heating element 2 and compressed by the pressure plates 14 under pressure equal. After the heating element has been sunk under the table 12, the pressure plates 14 are moved back and removed the welded flexible foam part 18.

Claims (1)

Vorrichtung zum Verschweißen von Weichschaumstorfen, bestehend aus einem Tisch, in dem mittig ein, mittels Arbeitszylinder vertikal bewegliches Heizelement angeordnet ist, das aus einem Heizstab, der sich wie ein Bügel über dem Schwert befindet, besteht und beidseitig vom Heizelement in Richtung des Heizelementes sich fahrbare Andruckbleche befinden, gekennzeichnet dadurch, daß das Schwert (1) aus zwei parallel nebeneinander angeordneten Blechen (5; 6) besteht, die untereinander mit in vertikalen Reihen angebrachten Verbindungselementen, vorzugsweise Schrauben (8) verbunden sind, wobei an den Verbindungsstellen zwischen den Blechen (5; 6) vorzugsweise Distanzscheiben (3) angeordnet sind und die durch die vertikalen Reihen der Verbindungselemente gebildeten Segmente (9) des Schwertes (1) mit Folien- oderTextilband (10) umspannt sind und die Enden des Folien-oder Textilbandes (10) vorzugsweise mit Klemmleisten (16) unterhalb am Tisch (12) befestigt sind und der Spalt (4) zwischen den Blechen (5; 6) geringfügig großer ist, als die zweifache Starke des Folien- oder Textilbandes (10).Device for welding soft foam piles, consisting of a table in which a center, by means of working cylinder vertically movable heating element is arranged, consisting of a heating rod, which is like a bracket over the sword, and on both sides of the heating element in the direction of the heating element mobile Andruckbleche are, characterized in that the sword (1) consists of two parallel juxtaposed sheets (5; 6), which are interconnected with mounted in vertical rows connecting elements, preferably screws (8), wherein at the connection points between the sheets ( 5; 6), preferably spacers (3) are arranged and the segments (9) of the sword (1) formed by the vertical rows of connecting elements are covered with foil or textile tape (10) and preferably the ends of the film or textile tape (10) with clamping strips (16) are secured below the table (12) and the gap (4) between the Sheets (5; 6) is slightly larger than twice the strength of the film or textile tape (10). Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings