DE829034C

DE829034C - Verfahren und Vorrichtung zur Waermebehandlung, vorzugsweise zum Verschweissen, von Folien aus thermoplastischem Material auf dielektrischem Wege

Info

Publication number: DE829034C
Application number: DEL1639A
Authority: DE
Inventors: Tankred Von Hauteville
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1950-04-07
Filing date: 1950-04-07
Publication date: 1952-01-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung, vorzugsweise zum Verschweißen, von Folien aus thermoplastischem Material auf dielektrischem Wege I)ie Irtindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Wärmebehandlung, vorzugsweise zum Verschweißen, von Folien aus thermoplastischem Ätaterial, wie es l>eispielsveise bei der Herstellung von N'erpackungskästen. -schachteln, Taschen, Schuhen u. dgl. anwendbar ist.
Bei diesen genannten Gegenständen wird es oft notwendig, daß zwei oder mehrere Folien miteinander verschweißt werden müssen, die gegeneinander einen bestimmten Winkel bilden. Die Herstellung dieser Kantennähte bereitet keine Schwierigkeiten, solange es sich um gerade Nähte handelt.
Sollen jedoch geschwungene Kantennähte hergestellt werden, so ist dieses mit den tim allgemeinen im Gebrauch befindlichen einander gegenüberstehen(len Flächenelektroden nicht mehr möglich, da ein Umlegen einer Folie beispielsweise um go° keinen glatten Übergang und demzufolge auch keine glatte Naht ergeben kann.
Das hier beschriebene Verfahren dagegen läßt die Herstellung derartiger gebogener oder eckiger Kantennähte ohne weiteres zu. Dabei werden erfindungsgemäß die zu behandelnden Folien in einem beliebigen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, aneinander- oder aufeinandergelegt und sodann miindestens eine von ihnen an der zu behandelnden Stelle von einem hochfrequenten elektrischen Wechselfeld derart durchsetzt, daß das Material sich erweicht, wobei die Folien gleichzeitig unter Druckwirkung stehen.
Eine beispielsweise Ausfahrung einer Vorriichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 in schematischer Weise dargestellt. Sie soll dazu dienen, die Bodenfläche einer runden Schachtel aus thermoplastischem Folienmaterial allseitig an der Seitenwand festzuschweißen. Die Seritenwand I der Schachtel wird hierbei auf einen als Unterelektrode dienenden, aus leitendem NIaterial bestelhenZden runden Träger 2 aufgeschoben und außerdem durch eit vorzugsweise aus einem Material mit guten dieletktrischen Eigenschaften bestehenden Haltekörper 3 mit einer runden Aussparung an den inneren Träger 2 gepreßt. Nach Auflegen der entsprechend zugeschnittenen Bodenfolie 4 wird die hochfrequenzführende Ringelektrode 5 mit einem gewissen Druck aufgepreßt. Die sich berührenden Teile der Seitenwand I elinerseits und der Bodenfolie 4 anderersèits werden nunmehr durch Einwirkung des hochfrequenten elektrischen Wechselfeldes erweicht und derart zusammengepreßt und miteinander verschweißt, daß sich an der Schweißstelle ein nach innen fließender flacher Rand ausbildet. Der äußere Haltekörper 3 ist zweckmäßig, wie gereiche net, etwas höher ausgebildet, um ein Abfließen des Materials während des Schweißvorganges nach außen zu vermeiden.
Dieser Rand des äußeren Haltekörpers 3 kann auch, wie es in Fig. 2 mit entsprechender Kennz ifferbezeichnung gezeigt ist, beispielsweise durch Federung verschiebbar ausgebildet sein. Die Elektrode 5 hat dann einen oder mehrere seitliche Ansätze 6, die dafür Sorge tragen, daß der hochstehende bewegliche Rand 7 des äußeren Haltekörpers 3 während des Schweißvorganges entsprechend der Bewegung der Elektrode 5 nach unten gedrückt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß man den Boden der Schachtel an der Seite überstehen lassen kann. Das ist bezüglich der Wirtschaftlich'keit insofern vorteilhaft, als bei dem Ausprägeprozeß der Bodenfolie 4 keine engen Toleranzen eingehalten zu werden brauchen.
In ähnlicher Weise lassen sich auch Paspellierungen der Schweißnathttherstellen, wie sie beispielsweise zur Versteifung oder zur Veriierung von Taschen Anwendung finden. Zu diesem Zweck wird der verschiebbare obere Rand 7 des äußeren Haltekörpers 3 so ausgeführt, wie er in Fig. 3 im Sohnitt dargestellt ist. Dieser beispielsweise ringförmige Körper ist mit einer Nut 8 versehen, in welche vor dem Zusammenschweißen die der Paspelierung dienende vorbereitete Folie 9 derart eingelegt wird, daß sie mit festgeschweißt wird. Die Folie 9 stellt meist im Querschnitt eine Schlaufe dar, die zur Erzielung der gewünschten Steifigkeit des herzustellenden Körpers auch mit einem eingehegten Draht versehen sein kann.
Entsprechend Fig. 4 läßt sich auch der Rand I, bezogen auf den Boden 4, nach außen aufschweißen, wenn man den Boden 4 nach innen einlegt, also derart, daß, wie dargestellt, der Rand nach oben übersteht.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, läßt sich auch die Mittelelektrode 2 ganz oder teilweise in ähnlicher Weise verschiebbar (beispielsweise durch Federung) gestalten, wie es in Fig. 2 für den Rand der Fall war. Durch diese NIaßnahme wird eine sichere Auflage der Bodenfolie gewährleistet.
Diese beschriebenen und dargestellten Ausfü'hrungsbeispiele stellen natürlich nur einen Spezialfall dar und dienen im wesentlichen zur Herstellung runder topfähnlicher Gebilde. Es ist selbstverständlich, daß entsprechende Anordntungen für beliebige Formen und nicht geschlossene Nähte in gleicher Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.
Ferner bietet sich die Niöglichkeit. diese Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in mannigfacher Weise zu variieren, um sie dadurch den jeweils gegebenen Anforderungen der Praxis am hesten anzupassen.
Beispielsweise ist es nicht nötig, die Elektrode 2 völlig aus Metall herzustellen. Es genügt, wenn diese Elektrode aus irgendeinem vorzugsweise elektrisch nicht leitenden Stoff besteht. der an geeigneten Stellen eine oder mehrere als Elektroden dienende Metalleinlagen aufweist. die mit dem Ausgang des I Tochfre(lt1ellzgelaerators bzw. mit Erde leitend verl)unden sind.
Man kann schließlich auch daran denken, diesen Vorgang des Verschweißens mit irgendeinem Prägevorgang zu verbinden. der ebenfalls durch Erweichung des Materials auf dielektrischem Wege mittels des 'hochirequenten elektrischen Wechselfeldes erfolgen kann. Derartige gleichzeitig mit der Verschweißung erfolgende Prägungen sind gerade bei der Herstellung von Verpackungsgegenständen sinnfällig, weil sich hierdurch die Möglichkeit bietet, beispielsweise .\ufprägungen vorzunehmen, die sich auf den Iiihalt der Schachtel oder des Gefäßes und/octer auf deii Hersteller heziehen.
Ebenso können an Stelle von l'rägungen auch Verformungen vorgenommen werden, die dem Zwecke der Verzierung oder sogar der Erhöhung der Steifigkeit dienen.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zur Wärmeliehandlung, vorzugsweise zum Verschwei ßen von Folien aus thermoplastischem Material auf dielektrischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Folien in irgendeinem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, aneinander- oder aufeinandergelegt und sodann mindestens eine von i'hnen an der zu behandelnden Stelle von einem hochfrequenten elektrischen Wechselfeld derart durchsetzt wird, daß das Material sich erweicht, wobei die Folien gleichzeitig unter Druckwirkung stehen.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfa'hrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Folien (I) zwischen zwei Haltekörpern (2, 3) gehalten wird, von denen einer (2) als Elektrode dient und der andere (3) aus einem Material mit guten dielektrischen Eigenschaften besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingespannte Folie (X) den als Elektrode dienenden Haltekörper (2) etwas überragt, während sie von dem anderen Haltekörper (3) überragt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beispielsweise anzuschweißende Folie (4) auf die Kante der eingespannteil Folie (i) aufgelegt und sodann durch eine zweite, Hochfrequenzspannung fü'hrende Elektrode (5) aufgepreßt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anzuschweißende Folie (4) auf den als Elektrode dienenden Haltekörper (2) der anderen Folie (l) wenigstens zum Teil derart aufgelegt wird, daß sie mit ihrer entsprechend zugeschnittenen Stirnseite an den zu verschweißenden Stellen die eingespannte Folie (i) berührt, daß ferner die andere, Hochfrequenzspannung führende Elektrode (5) geeigneter Form derart auf den überstehenden Rand der eingespannten Folie (i) aufgepreßt wird, daß dieser sich erweicht und mit der aufgelegten Folie unter Druck verschweißt (Fig. 4).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet. daß der überstehende Teil des nicht als Elektrode dienenden Haltekörpers (3) beispielsweise durch Federung derart verschliebbar ausgebildet ist, daß er durch einen oder mehrere seitliche Ansätze der beweglichen Ärlieitselektrode (5) während des Schueißvorganges entsprechend der Elektrodenbewegung heraligedrückt wird (Fig. 2).
7. Vorriclatullg nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise schlaufenförmige Paspelierungs- oder Verstärkungsleisten oder -schläuche wenigstens zum Teil mit eingeschweißt werden und der vorzugsweise bewegliche Rand (7) des nicht als Elektrode dienenden Haltekörpers (3) entsprechende Aussparufngen (8) aufweist (Fig. 3).
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des als Elektrode dienenden Haltekörpers (2) beispielsweise durch Federung verschiebbar ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. der Elektrodenkörper aus einem vorzugsweise elektrisch nicht leitenden Stoff besteht, der an geeigneten Stellen eine oder mehrere als Elektroden dienende Einlagen aus leitendem Material, vorzugsweise Metall, aufweist, die mit dem Ausgang des Hochfrequenzgenerators oder mit Erde leitend verbunden sind.

IO. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Vorgang des Verschweißens ein Vorgang des Einprägens von Rillen, Zeichen u. dgl. bn eine der zu verschweißenden Folien oder der Verformung derselben verbunden wird, der beispielsweise durch entsprechende Formgebung (als Prägestempel) der Elektrode(n) ermöglicht wird.

I I. Verfahren nach Anspruch I und IO, gekennzeichnet durch dessen Verwendung zur Herstellung in sich geschlossener, beispielsweise runder Kantennähte.

I2. Verfahren nach Anspruch I und IO, gekennzeichnet durch dessen Anwendung zur Herstellung von B#hältern, Schachteln u. dgl.