DE2832550C2

DE2832550C2 - Schweißzange

Info

Publication number: DE2832550C2
Application number: DE2832550A
Authority: DE
Inventors: Helmut 7031 Gäufelden Schmidtmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE2832550A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schweißzange zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen aus dem DE-GM 66 08 500 bekannten Schweißzange zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen sind zwei parallele in einem Kröpfungsbereich schwenkbar miteinander verbundene Arme vorgesehen, die an ihrem den Schweißflächen abgewandten Endbereich durch eine Druckfeder mit ihren Schweißflächen aufeinandergepreßt ■ gehalten werden. Die Druckfeder bewirkt unabhängig von der Dicke des zwischen den Schweißflächen eingelegten zu verschweißenden Materials einen konstanten Schließdruck, was bedeutet, daß der Schweißdruck nicht in jedem Falle gleich ist Die Konstruktion dieser bekannten Schweißzange ist außerdem für handbetätigte Schweißzangen, wie sie industriell verwendet werden, nicht geeignet, da die. wesentlich längere Zeitperiode

ίο der öffnung der Schweißzange von Hand gehalten werden muß. Wird außerdem beim Schließen dieser Schweißzange diese nicht vollständig losgelassen, so ergeben sich auch dadurch unterschiedliche Schweißdrücke.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Schweißzange zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen der eingangs genannten Art zu schaffen, die für HandDetätigung geeignet ist und bei der unabhängig von der von der Bedienungsperson ausgeübten Anpreßkraft stets der gleiche Schweißdruck vorhanden isL

Diese Aufgabe wird bei einer Schweißzange zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schweißzange, die für den kurzzeitigen Moment des Schweißvorganges von Hand geschlossen wird, ansonsten jedoch unter der Wirkung der Druckfeder geöffnet ist, wird also der Schweißdruck unabhängig von der aufgewendeten Handkraft auf einen bestimmten Wert begrenzt, da eine der beiden Schweißbacken derart federnd nachgiebig gelagert ist, daß sie bei einem zu hohen Druck ausweichen kann. Somit ist auch bei einer derartigen handbetätigbaren Schweißzange, deren Ruhestellung die Offenstellung ist, der betreffende Schweißdruck ausschließlich durch die Druckfeder bestimmt, und zwar auch dann, wenn unterschiedlich dicke Materialien verschweißt werden sollen. Außerdem verwendet die erfindungsgemäße Konstruktion sowohl für den Schließ- als auch für den Schweißdruck ein und dieselbe Druckfeder.

Aus '.,Plastverarbeiter« Heft 10* (1962), Seite 540 ist zwar eine Schweißvorrichtung bekannt, die einen

^v> federnd gelagerten Schweißbacken aufweist. Bei dieser bekannten Schweißvorrichtung ist jedoch die den Schweißbacken abstützende Druckfeder yon derjenigen Druckfeder verschieden, die den anderen Schweißbakken in Offenstellung hält.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist die Kraft der Druckfeder verstellbar, so daß in vorteilhafter Weise die gewünschte Schweißdruckkraft individuell und auf das jeweilige zu verschweißende Material eingestellt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Die einzige Figur zeigt in teilweise aufgebrochener schematischer Seitenansicht eine handbetätigbare Schweißzange gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Die in der Zeichnung dargestellte von Hand betätigbare Schweißzange 11 dient zum Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise in Form von Folien unterschiedlicher Dicke. Die Schweißzange 11 besitzt zwei sich kreuzende Arme 12 und 13, die im wesentlichen aus jeweils einem Schweißbacken

16 bzw. 17 und einem Handgriff 18 bzw. 119 zusammengesetzt sind Jeder Schweißbacken 16, 17 besitzt an seinem freien Ende eine quer zur Längserstreckung der Zange 11 verlaufende Schweißfläche 21 bzw. 22, die bei Betätigung der Schweißzange 11 aufeinanderzu bewegt werden und umtr Zwischenlegen der betreffenden Folie aneinander gepreßt werden.

Der eine Zangenarm 12 ist einstückig und im wesentlichen geradlinig ausgebildet, während der andere Zangenarm 13 gekröpft und zweiteilig ausgebildet ist Durch die Kröpfung dieses Zangenarms 13 ergibt sich ein dessen beide parallel zueinander verlaufenden Teile, nämlich den Schweißbacken 17 und den Handgriff 19 verbindendes Mittelteil 23, das beim Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand der Zange 11 etwa senkrecht zum anderen Arm 12 verläuft und das mit dem Handgriff ί9 einstückig ist Das Mittelteil 23 ist in Zangenlängsrichtung relativ breit ausgebildet und trägt an einem gemäß der Zeichnung oberen hinteren Bereich nahe dem Handgriff 19 die Drehachse 24, über die die beiden Zangenarme 12 und 13 drehbar miteinander verbunden sind, und an einem gemäß der Zeichnung unteren vorderen Bereich eine Schwenkachse 25 für eine begrenzt schwenkbare Lagerung des Schweißbakkens 17, der somit in sich ein zweiarmiger Hebel ist, an dessen vorderem längeren Ende die Schweißfläche 22 vorgesehen ist. Dieser Schweißfläche 22 abgewandt ist am hinteren kürzeren Hebel des Schweißbackens 17 eine durchgehende Gewindebohrung 26 vorgesehen, in die eine Verstellschraube 27 eingeschraubt ist Dem geradlinigen Zangenarm 12 abgewandt liegt an dieser Verstellschraube 27 innerhalb der Gewindebohrung 26 das eine untere Ende einer etwa rechtwinklig zum Schweißbacken 17 verlaufende Druckfeder 31 an. Das andere obere Ende der Druckfeder 31 greift in eine Sacklochausnehmung 32 des Armes 12 ein und liegt an deren Boden an. Die Ausnehmung 32 ist nahe der Drehachse 24 >m Schweißbacken 16 des Armes 12 vorgesehen und besitzt, um trotz der Schwenkbewegung des Schweißbackens 17 während der Betätigung eine gerade Bewegung der Feder 31 zuzulassen, eine Verbreitung 33. Zwischen der Bohrung zur Aufnahme der Schwenkachse 25 und der Gewindebohrung 26 zur Aufnahme und Führung des betreffenden Druckfederendes 2 am Schweißbacken 17 ist eine von unten offene Nut 34 vorgesehen, in die ein am Mittelteil 23 ortsfest gehaltener Anschlagbolzen 36 eingreift.

Wie der Zeichnung ferner zu entnehmen ist, besitzt der Handgriff 19 des abgekröpften Zangenarmes 13 einen elektrischen Schalter 37, der mit einem Betäti- ⁵" gungsknopf 38 versehen ist, dem ein Betätigungsnocken 39 am anderen Handgriff 18 gegenüberliegt Außerdem ist am hinteren freien Ende des Handgriffs 19 ein Anschlagbolzen 41 vorgesehen, an dem die entsprechende Gegenfläche 42 des Handgriffs 18 bei Betäti- " gung der Schweißzange 11 zur Anlage kommt.

Im folgenden sei nun die Funktion der Schweißzange 11 beschrieben. In der Figur ist die Schweißzange 11 in ihrer offenen Ruhestellung dargestellt, in welcher die beiden Zangenarme 12 und 13 durch die Druckfeder 31 gehalten sind. Die Druckfeder 31 stützt sich also unmittelbar an der Verstellschraube 27 des Schweißbakkens 17 und mittelbar über den Schweißbacken 17 am ortsfesten Anschlagbolzen 36 des Mittelteils 23 ab und drückt auf diese Weise den Schweißbacken 16 des geradlinigen Armes 12 in der gezeigten Weise nach oben, in welcher Stellung dieser sich mit seinem Rücken an einer Anschlagfläche 43 des Handgriffs 19, der dicker als das Mittelteil 23 ist, abstüizt Wird nun die Schweißzange 11 durch Zusammendrücken ihrer beiden Handgriffe 18, 19 von Hand betätigt, so bewegen sich die beiden Schweißbacken 16 und 17 aufeinanderzu. so daß die beiden an einer Querleiste 44 angeordneten Schweißflächen 21 und 22 unter Zwischenlegen der zu verschweißenden Kunststoff-Folien aneinandergedrückt werden. Die beiden Handgriffe 18 und 19 werden solange zusammengedrückt bis die beiden Anschläge 41 und 42 aneinander liegen. Erst in dieser Stellung wird auch der Schalter 37 betätigt, da dann der Knopf 38 durch den Nocken 39 gedruckt ist. Dem über die Handgriffe 18, 19 aufgebrachten Druck, der zu den Schweißbacken 16 und 17 weitergeleitet wird, kann der Schweißbacken 17 ausweichen, da er über die Schwenkachse 25 und die Druckfeder 31 federnd nachgiebig gelagert ist Der Schweißbacken 17 weicht jedoch nur dann aus, wenn der aufgewendete Druck größer ist als der von der Druckfeder 31 aufgebrachte Gegendruck. Dadurch ist gewährleistet daß die beiden Schweißbacken bzw. die Schweißflächen 2J und 22 unabhängig von dem von Hand aufgebrachten Druck mit einem konstanten Druck aneinander liegen, der von der Druckfeder 31 bestimmt ist. Dieser von der Druckfeder 31 aufgebrachte Schweißdruck ist durch Drehen der Verstellschraube 27 innerhalb der Bohrung 26 vergrößerbar oder verkleinerbar, d. h. stufenlos verstellbar. Damit ist es möglich, den gewünschten konstanten Schweißdruck individuell einzustellen und an Kunststoff-Folien unterschiedlicher Dicke anzupassen. Ist also der von Hand aufgebrachte Zangendruck zu groß, so weicht der Schweißbacken 17 aus und schafft den voreingestellten konstanten Schweißdruck; ist jedoch der von Hand aufgebrachte Druck zu klein, so erfolgt von vornherein keine Schweißung, da dann der Schalter 37 nicht betätigt ist. Die Druckfeder 31 dient also sowohl zum Offenhalten der Zange in Ruhestellung als auch zur federnd nachgiebigen Lagerung des Schweißbackens 17.

Die Schweißflächen 21 und 22 sind also gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel an an den Schweißbacken 16, 17 angebrachten Leisten 44 befestigt, deren Länge senkrecht zur Zeichnungsebene entsprechend ausgeführt werden kann, je nach der auf einmal zu verschweißenden Länge und dor konstruktiven Möglichkeit der Beibehaltung der Steifigkeit der Schweißfläche. Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Schweißfläche 21, 22 besteht bspw. aus einem auf der Schmalseite der Leiste 44 befestigten Streifen aus Polytetrafluoräthylen (PTFE), einem darauf angebrachten elektrischen Widerstandsdraht oder -band und aus einem diese Anordnung umgebenden Überzug aus einer mit Glasfaser verstärkten Folie aus PTFE. Der Widerstandsdraht kann an beiden oder auch nur an einer Schweißfläche vorgesehen sein. Der oder die Widerstandsdrähte sind über den Schalter 37 und ein Kabel 46 mit einem Steuergerät verbunden, das die Stromversorgung zum Erhitzen des oder der Widerstandsdrähte sicherstellt. Dabei ist das Steuergerät so ausgebildet, daß es im Anlauf einen Überstrom liefert, der ein Erhitzen der Widerstandsdrähte bis zu 900⁰C ermöglicht und im Dauerbetrieb einen Strom liefert, der eine Erhitzung der Widerstandsdrähte auf nicht über 320^uC bewirkt. Das Halten der Temperatur kann von zwei nicht dargestellten Sensoren überwacht werden, die nahe der Schweißflächen 21, 22 in den Leisten 44 angeordnet sind. Das Steuergerät ist ferner so ausgebildet, daß es den Überstrom nur kurzzeitig liefert

und daß der Strom für die konstante Schweißtemperatur voreingestellt werden kann. Ferner ist das Steuergerät derart ausgebildet, daß mit ihm mehrere Schweißzangen H parallel und gleichzeitig betrieben werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schweißzange zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen mit zwei Zangenarmen, die schwenkbar aneinander befestigt sind und je mit einem Handgriff und an der dem Handgriff abgewandten Seite mit einer Schweißbacke versehen sind, wobei mindestens an einer Schweißbacke an deren freiem Ende eine mit einem elektrischen Widerstandsdraht oder dgL versehene Schweißfläche vorhanden ist, mit einer Druckfeder, die den Anpreßdruck bestimmt, und einem dem Druck der Druckfeder entgegenwirkenden Anschlag und ferner mit einem elektrischen Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zangenarm (12) geradlinig und der andere Zangenarm im Mittelteil (23) gekröpft ist, daß am Mitteheil (*3) beide Schweißbacken (16, 17) über je eine Schwenkachse (24, 25) angelenkt sind und daß die Druckfeder (31) eine Offenstellung der Schweißzange bewirkt und vom jeweiligen freien Ende der Schweißbacken (16, 17) aus gesehen an der einen Schweißbacke (16) vor der Schwenkachse (24) und an der anderen Schweißbacke (17) hinter der Schwenkachse (25) anliegt.

2. Schweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Druckfeder (31) verstellbar ist.

3. Schweißzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Druckfeder (31) in einer Ausnehmung (32) der einen Schweißbacke (16) ortsfest und ihr anderes Ende in einer Gewindebohrung (26) an einer Einstellschraube (27) in der anderen Schweißbacke (17) verstellbar anliegt.

4. Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Anschlag (36) für die andere Schweißbacke (17) zwischen Schwenkachse (25) und Druckfederanlage (27) angeordnet ist.

5. Schweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Handgriffen (18,19) der beiden Zangenarme (12,13) Anschläge (41, 42) für die Bewegungsbegrenzung und Betätigungsnocken (38, 39) für den elektrischen Schalter (37) derart angeordnet sind, daß der elektrische Schalter nur bei Aneinanderliegen der Anschläge betätigt ist.

6. Schweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nahe den Schweißflächen (21, 22) der Schweißbacken (16, 17) Temperatursensoren angeordnet sind, die die Schweißtemperatur begrenzen.