DE102010036025A1 - Vorrichtung zum Verschweißen von Folie und damit hergestellter Beutel - Google Patents

Vorrichtung zum Verschweißen von Folie und damit hergestellter Beutel Download PDF

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Abstract

Zum Verschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), für eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen mit mindestens einem hin- und herbeweglichen Schweißbalken (1), der eine Schweißlippe (5) aufweist, ist erfindungsgemäß die Schweißlippe (5) lösbar am Schweißbalken (1) befestigt und erfindungsgemäß weist der Werkstoff der Schweißlippe (5) eine Wärmeleitfähigkeit größer als 60 W/mK auf. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen aus Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), die eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. Daneben betrifft die Erfindung einen Beutel aus Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), der mittels einer erfindungsgemäßen Maschine hergestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie, für eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen mit mindestens einem hin- und herbeweglichen Schweißbalken, der eine Schweißlippe aufweist, eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen aus Folie, insbesondere Kunststofffolie, und einen Beutel aus Folie, insbesondere Kunststofffolie.
  • Aus der DE 196 04 904 A1 ist eine Vorrichtung zum Trennschweißen einer Kunststofffolienbahn bei der Herstellung von Beuteln, Taschen oder dergleichen mit einem Schweißwerkzeug bekannt. Das Schweißwerkzeug weist einen ersten, hin- und herbewegbaren Schweißbalken mit einer in einen Radius auslaufenden Schweißbalkenspitze und einen damit zusammenwirkenden, als rotierende Schweißwalze ausgebildeten zweiten Schweißbalken auf. Die Schweißbalkenspitze des ersten Schweißbalkens weist dabei die Form eines zumindest angenäherten Rundprofils und eines damit verbundenen Rippenstegs auf. Die Schweißwalze besteht aus einem Walzenrohr und einer darauf befindlichen Gummibeschichtung.
  • Nachteilig bei den heutzutage aus dem Stand der Technik bekannten Schweißbalken ist, dass diese nur aus. einem Werkstoff, nämlich einem Stahlwerkstoff, hergestellt werden. Diese Stahlwerkstoffe haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit von 15 W/mK (Watt/(Meter Kelvin)) bis 40 W/mK bei Raumtemperatur (20°C (Grad Celsius)). Des Weiteren reagieren diese heutzutage verwendeten Stahlwerkstoffe bei bestimmten Folien mit einem Anfressen der Schweißlippe, so dass poröse Schweißnähte aufgrund des Anfressens an der Schweißlippe entstehen. Des Weiteren verschleißen heutzutage Schweißbalken aus einem Stahlwerkstoff schnell aufgrund des während des Schweißens verwendeten glasfaserverstärkten Teflonbandes, das gegen die Schweißlippe des Schweißbalkens wirkt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Abnutzung an der Schweißlippe zu reduzieren, ein einfaches Tauschen der Schweißlippe zu ermöglichen und eine bessere Wärmeverteilung in der Schweißlippe zu erzeugen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Schweißlippe lösbar an dem Schweißbalken befestigt ist und dass der Werkstoff der Schweißlippe eine Wärmeleitfähigkeit größer als 60 W/mK aufweist. Der Wert der Wärmeleitfähigkeit ist auf die Raumtemperatur bezogen.
  • Indem die Schweißlippe aus einem Werkstoff mit größerer Wärmeleitfähigkeit im Gegensatz zu dem übrigen Schweißbalken besteht, wobei der übrige Schweißbalken aus einem für Schweißbalken üblicherweise verwendeten Stahlwerkstoff besteht, wird eine bessere Wärmeverteilung in der Schweißlippe ermöglicht. Zu einer Reduzierung des Verschleißes an der Schweißlippe führt vorteilhaft ein Werkstoff der Schweißlippe, der eine größere Verschleißfestigkeit als für Schweißbalken üblicherweise verwendete Stahlwerkstoffe aufweist. Eine bessere Wärmeverteilung in der Schweißlippe und eine Reduzierung des Verschleißes an der Schweißlippe wirken sich vorteilhaft auf die Produktionszeit aus und führen zu einer Standzeitverlängerung. Des Weiteren ist ein einfaches und schnelles Tauschen der Schweißlippe in der Vorrichtung möglich, da die Schweißlippe lösbar an dem Schweißbalken befestigt ist. Dabei ist es möglich, dass die Schweißlippe aufgrund Verschleiß ausgetauscht wird. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Schweißlippe ausgetauscht wird, um eine Schweißlippe mit passendem Radius zum Verschweißen und gegebenenfalls zusätzlichen Trennen zu verwenden, die für die jeweilige Dicke der Lagen der Folie geeignet ist. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Schweißlippe ausgetauscht wird, um die Wärmeverteilung an der Kante der Schweißlippe zu variieren, indem nach dem Austauschen ein Werkstoff für die Schweißlippe mit anderer Wärmeleitfähigkeit verwendet wird. Vorteilhaft ist die Verwendung von Keramik für die Schweißlippe, da in der Regel Keramik deutlich härter als für Schweißbalken üblicherweise verwendete Stahlwerkstoffe ist und demzufolge nicht so schnell verschleißt. Des Weiteren ist Keramik in der Regel weniger wärmeempfindlich und weniger säureempfindlich im Vergleich zu den bei Schweißbalken üblicherweise verwendeten Stahlwerkstoffen, was sich auch positiv auf das Verschleißverhalten der Schweißlippe auswirkt. Des Weiteren weisen Keramiken in der Regel eine größere Wärmeleitfähigkeit gegenüber den bei Schweißbalken üblicherweise verwendeten Stahlwerkstoffen auf, so dass es bei einer Schweißlippe aus einem keramischen Werkstoff zu einer besseren Wärmeverteilung für das Verschweißen und gegebenenfalls zusätzlichen Trennen der Lagen aus Folie in der Schweißlippe kommt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schweißbalken zum Trennschweißen gestaltet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die mit der Folie in Berührung kommende Kante der Schweißlippe einen Radius zwischen 0,2 mm und 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 1,4 mm, auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Werkstoff der Schweißlippe eine größere Verschleißfestigkeit als Stahlwerkstoffe auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schweißlippe so gestaltet, dass die Schweißtemperatur an der Schweißlippe 350°C bis 550°C, insbesondere 400°C bis 500°C, beträgt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Schweißlippe aus einem keramischen Werkstoff.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der keramische Werkstoff modifiziertes SiC (Siliziumcarbid).
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der untere Teil einer Keramikleiste als Schweißlippe gestaltet, wobei die Keramikleiste lösbar an dem Schweißbalken befestigt ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Keramikleiste eine Dicke zwischen 2 mm und 12 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 7 mm, auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der keramische Werkstoff eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 90 W/mK und 150 W/mK, vorzugsweise 120 W/mK, auf. Die Werte der Wärmeleitfähigkeit sind auf die Raumtemperatur bezogen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der übrige Schweißbalken aus einem Stahlwerkstoff gefertigt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stahlwerkstoff eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 15 W/mK und 40 W/mK, vorzugsweise 40 W/mK, auf. Die Werte der Wärmeleitfähigkeit sind auf die Raumtemperatur bezogen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schweißbalken ein Heizelement, vorzugsweise einen Rohrheizkörper oder eine Heizpatrone, auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Schweißwalze, vorzugsweise eine Schweißwalze aus Silikongummi, auf, wobei die Schweißwalze als Gegenwalze zu dem Schweißbalken wirkt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schweißwalze eine Shore-Härte von 40 Shore A bis 70 Shore A, vorzugsweise 60 Shore A, auf. Die Werte der Shore-Härte sind auf die Raumtemperatur bezogen.
  • In den Ausführungsbeispielen sind bevorzugte Ausführungsformen gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen
  • 1: einen herkömmlichen Schweißbalken,
  • 2: einen Schweißbalken mit einer Keramikleiste und einem Rohrheizkörper und
  • 3: einen Schweißbalken mit einer Keramikleiste und einer Heizpatrone.
  • In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Schweißbalken 1 zum Verschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie 8, dargestellt (Kunststofffolie 8 in 1 nicht dargestellt). Der Schweißbalken 1 besteht aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3. Das Unterteil 3 weist eine Schweißlippe 5 auf. Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 bestehen im Ausführungsbeispiel gemäß 1 aus demselben Stahlwerkstoff. Zur Erwärmung des Oberteils 2 und des Unterteils 3 befindet sich zwischen dem Oberteil 2 und dem Unterteil 3 passend eingepasst ein Heizelement 4. Die Abmessungen des in 1 dargestellten Schweißbalkens 1 sind in der Breite b 30 mm und in der Höhe h 45 mm.
  • In 2 ist ein Ausschnitt aus einer Vorrichtung zum Verschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie 8, für eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen mit einem in Hubbewegung 10 hin- und herbeweglichen Schweißbalken 1 in einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen und neue Bauteile sind mit neuen Bezugsziffern versehen. Die Schweißvorrichtung gemäß 2 ist Teil einer Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen aus Folie, insbesondere Kunststofffolie 8 (Maschine nicht dargestellt).
  • Der Schweißbalken 1 weist im Ausführungsbeispiel gemäß 2 zumindest zwei Teile, im Beispiel fünf Hauptteile, nämlich ein Oberteil 2, ein Seitenteil 2a und ein Heizelement 4 auf. Zwischen dem Oberteil 2 und dem Seitenteil 2a befindet sich dabei gemäß 2 das Heizelement 4, wobei im Beispiel das Heizelement 4 ein Rohrheizkörper ist. Des Weiteren weist der Schweißbalken 1 eine Keramikleiste 7 und eine Klemmleiste 6 auf. Der untere Teil der Keramikleiste 7 ist gemäß 2 als Schweißlippe 5 gestaltet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Schweißbalken 1 zum Trennschweißen gestaltet.
  • Die Keramikleiste 7 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Keramikwerkstoff. Demzufolge besteht die Schweißlippe 5 auch aus dem keramischen Werkstoff, da die Schweißlippe 5 Teil der Keramikleiste 7 ist. Der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 ist im Ausführungsbeispiel modifiziertes SiC (Siliciumcarbid).
  • Das Oberteil 2, das Seitenteil 2a und die Klemmleiste 6 sind jeweils aus Stahlwerkstoff gefertigt und bilden zusammen den übrigen Schweißbalken 1.
  • Die im Ausführungsbeispiel verwendete Keramik für die Keramikleiste 7 ist härter, weniger wärmeempfindlich und weniger säureempfindlich gegenüber dem verwendeten Stahlwerkstoff des Oberteils 2, der Klemmleiste 6 und des Seitenteils 2a. Der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 weist eine Wärmeleitfähigkeit größer als 60 W/mK bei Raumtemperatur auf. Der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 weist im Ausführungsbeispiel gemäß 2 eine Wärmeleitfähigkeit von 120 W/mK bei Raumtemperatur auf. Der im Ausführungsbeispiel für das Oberteil 2, das Seitenteil 2a und die Klemmleiste 6 verwendete Stahlwerkstoff weist eine Wärmeleitfähigkeit von 40 W/mK bei Raumtemperatur auf. Demzufolge weist der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 im Beispiel eine größere Wärmeleitfähigkeit und eine größere Verschleißfestigkeit als der verwendete Stahlwerkstoff für das Oberteil 2, das Seitenteil 2a und die Klemmleiste 6 auf.
  • Der übrige Schweißbalken 1 bildet zusammen mit dem Rohrheizkörper eine Art Wärmequelle des Schweißbalkens 1, die die Keramikleiste 7 für das Trennschweißen erwärmt. Die Erwärmung des Schweißbalkens 1 erfolgt dabei mit Hilfe des Rohrheizkörpers.
  • Die sich zwischen dem Oberteil 2 und der Klemmleiste 6 befindende Keramikleiste 7 wird im Ausführungsbeispiel mittels einer reib- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen dem Oberteil 2 und der Klemmleiste 6 in dem Schweißbalken 1 fixiert. Die Keramikleiste 7 ist gemäß 2 passend in eine Aussparung des Oberteils 2 einsetzbar. Beispielsweise sind das Oberteil 2 und die Klemmleiste 6 mittels zumindest einer Schraubenverbindung miteinander verschraubt, so dass die Keramikleiste 7 zwischen beiden fest fixiert ist (Schraubenverbindung nicht dargestellt).
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind auch das Oberteil 2 und das Seitenteil 2a mittels einer reib- und/oder formschlüssigen Verbindung miteinander fixiert, so dass damit der Rohrheizkörper in einer Aussparung gemäß 2 in dem Oberteil 2 und dem Seitenteil 2a zwischen dem Oberteil 2 und dem Seitenteil 2a fixiert ist. Im Ausführungsbeispiel sind das Oberteil 2 und das Seitenteil 2a beispielsweise mittels zumindest einer Schraubenverbindung miteinander verschraubt (Schraubenverbindung nicht dargestellt).
  • Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Schweißwalze 9 auf. Im Beispiel ist die Schweißwalze 9 aus Silikongummi, die im Beispiel eine Shore-Härte von 60 Shore A bei Raumtemperatur aufweist. Zwischen der Schweißwalze 9 und der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 des Schweißbalkens 1 verläuft eine Kunststofffolie 8. Im Beispiel besteht die Kunststofffolie 8 aus mindestens zwei Lagen. Es ist möglich, dass die Lagen aus einer umgefalteten Kunststofffolie 8 gebildet werden oder dass die Lagen aus zwei einzelnen Lagen aus Kunststofffolie 8 gebildet werden. Ergänzend ist bei den einzelnen Lagen möglich, dass die einzelnen Lagen jeweils eine unterschiedliche Dicke aufweisen und/oder aus einem unterschiedlichen Kunststoff bestehen.
  • Die mit der Kunststofffolie 8 in Berührung kommende Kante der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 weist im Beispiel einen Radius zwischen 0,3 mm und 1,4 mm auf. Die Keramikleiste 7 weist im Ausführungsbeispiel eine Dicke d von 5 mm auf. Die Höhe hk der Keramikleiste 7 beträgt 16 mm. Die Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 ist so gestaltet, dass die Schweißtemperatur zum Trennschweißen an der Schweißlippe 5 400°C bis 500°C beträgt, wobei die Keramikleiste 7 mittels des Heizelementes 4 aufgeheizt wird. Die Abmessungen des Schweißbalkens 1 gemäß 2 betragen in der Höhe h des Schweißbalkens 1 45 mm und in der Breite b des Schweißbalkens 1 25 mm.
  • Je nach Dicke der Lagen der Kunststofffolie 8 wird ein bestimmter Radius an der Kante der Schweißlippe 5 zum Schweißen und gleichzeitigen Trennen der Lagen beim Trennschweißen mit Hilfe des Schweißbalkens 1 verwendet. Dünne Lagen werden mit einem kleinen Radius an der Kante der Schweißlippe 5, beispielsweise 0,3 mm, verschweißt und getrennt. Dicke Lagen aus Kunststofffolie 8 werden mit einem größeren Radius an der Kante der Schweißlippe 5 verschweißt und getrennt. Beispielsweise weist die Schweißlippe 5 für dicke Lagen an der Kante einen Radius von 1,4 mm auf. Bei einem großen Radius von 1,4 mm an der Kante der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 im Gegensatz zu einem Radius von 0,3 mm an der Kante der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 wird eine breitere Schweißnaht erzeugt und mehr Wärmeenergie aufgrund der größeren Fläche des Radius an der Schweißstelle eingebracht.
  • Auf die jeweilige Dicke der zu verschweißenden und zu trennenden Lagen der Kunststofffolie 8 mit Hilfe des Schweißbalkens 1 gemäß 2 wird die Keramikleiste 7 jeweils mittels Austauschen angepasst, da die Keramikleiste 7 lösbar an dem Schweißbalken 1 befestigt ist. Somit ist mittels des Austauschens der Keramikleiste 7 auch gleichzeitig die Schweißlippe 5 in dem Schweißbalken 1 austauschbar, da der untere Teil der Keramikleiste 7 als Schweißlippe 5 gestaltet ist. Für das Austauschen der Keramikleiste 7 wird die Klemmleiste 6 von dem Oberteil 2 demontiert und eine Keramikleiste 7 mit einem geeigneten Radius an der Kante der Schweißlippe 5 für das Verschweißen und Trennen der Lagen der Kunststofffolie 8, die eine bestimmte Dicke aufweisen, in die Aussparung des Oberteils 2 eingesetzt. Abschließend wird zur Fixierung der Keramikleiste 7 in dem Schweißbalken 1 die Klemmleiste 6 mit dem Oberteil 2 wieder mittels der Schraubenverbindung fest verbunden. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, eine verschlissene Schweißlippe 5 wie vorhergehend beschrieben auszustauschen, indem die Keramikleiste 7 durch eine andere Keramikleiste 7 ersetzt wird. Die Schweißlippe 5 der anderen Keramikleiste 7 ist nicht verschlissen. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Keramikleite 7 wie vorhergehend beschrieben ausgetauscht wird, um die Wärmeverteilung an der Kante der Schweißlippe 5 zu variieren, indem ein anderer modifizierter SiC Werkstoff mit anderer Wärmeleitfähigkeit für die Keramikleiste 7 verwendet wird.
  • Die Abmessungen des Schweißbalkens 1 gemäß 2 entsprechen in etwa denen des üblicherweise verwendeten Schweißbalkens 1 gemäß 1. Der Schweißbalken 1 gemäß 2 weist, wie vorhergehend beschrieben, die lösbar mit dem Schweißbalken 1 verbundene Keramikleiste 7 auf, so dass die Keramikleiste 7 austauschbar ist. Für die Keramikleiste 7 wird ein anderer, erfindungsgemäßer Werkstoff verwendet als für die Teile des übrigen Schweißbalkens 1 gemäß 2, so dass sich bei dem Schweißbalken 1 gemäß 2 ein größerer Wärmeleitwert gegenüber dem üblicherweise verwendeten Schweißbalken 1 gemäß 1 ergibt.
  • Im Folgenden wird die Herstellung eines Beutels mit zwei Seitenschweißnähten mit Hilfe des Schweißbalkens 1 gemäß 2 beispielhaft dargestellt.
  • Mit Hilfe der Hubbewegung 10 verschweißt und trennt der erwärmte Schweißbalken 1 taktweise die sich taktweise bewegende mehrlagige Kunststofffolie 8 im Stillstand der Bewegung der Kunststofffolie 8 jeweils mit einer Trennschweißnaht auf der Schweißwalze 9, wobei die Schweißwalze 9 als Gegenwalze zu dem Schweißbalken 1 wirkt.
  • Dazu bewegen sich die im Beispiel verwendeten zwei einzelnen Lagen aus Kunststofffolie 8 zuerst einmal zwischen dem Schweißbalken 1 und der Schweißwalze 9 in Produktionsrichtung P taktweise hindurch. Der Schweißbalken 1 senkt sich dann in Hubbewegung 10 in Richtung Schweißwalze 9 auf die Lagen ab, so dass die Kante der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 des Schweißbalkens 1 bei Stillstand der Bewegung der Lagen die Lagen berührt. Dieser Moment ist in 2 dargestellt. Die Schweißwalze 9 aus Silikongummi wirkt dabei gegen den Schweißbalken 1 als Auflage. Anschließend verschweißt und trennt der Schweißbalken 1 an der Kante der Schweißlippe 5 die beiden Lagen und hebt sich anschließend mittels der Hubbewegung 10 wieder von den verschweißten und getrennten Lagen ab. Während des Verschweißens trennt der Schweißbalken 1 die Lagen der Kunststofffolie 8 dabei gleichzeitig beim Trennschweißen mit durch. Nachdem der Schweißbalken 1 die Lagen nicht mehr berührt, werden die noch nicht verschweißten Lagen zwischen dem Schweißbalken 1 und der Schweißwalze 9 erneut taktweise in Produktionsrichtung P hindurchbewegt und der Vorgang wiederholt sich für eine weiteren Trennschweißvorgang erneut. Die verschweißten Lagen werden auch in Produktionsrichtung P für die weiteren Fertigungsschritte zur Herstellung des Beutels in der Maschine weggeführt.
  • Nach jeder Trennschweißnaht wird aus den beiden Lagen jeweils ein Beutel hergestellt, da die Trennschweißnaht jeweils eine Seitenschweißnaht des gerade hergestellten Beutels und eine Seitenschweißnaht des darauf folgend herzustellenden Beutels bildet.
  • Die jeweils an den beiden Seiten des Beutels verschweißten und getrennten beiden Lagen aus Kunststofffolie 8 werden in der Maschine im Beispiel dann weiter zu einem Beutel hergestellt, der beispielsweise zumindest zwei Seitenschweißnähte und eine Bodennaht aufweist und aus zwei Lagen aus Kunststofffolie 8 besteht.
  • In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schweißbalkens 1 in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen und neue Bauteile sind mit neuen Bezugsziffern versehen. Der Schweißbalken 1 ist gemäß 3 zum Trennschweißen gestaltet.
  • Der Schweißbalken 1 besteht aus einem Oberteil 2, einer Klemmleiste 6, einem Heizelement 4, im Beispiel einer Heizpatrone, und einer Keramikleiste 7. Der untere Teil der Keramikleiste 7 ist als Schweißlippe 5 gestaltet. Die Heizpatrone grenzt an das Oberteil 2 und an die Keramikleiste 7 direkt an, indem sowohl das Oberteil 2 als auch die Keramikleiste 7 für die Heizpatrone passend gemäß 3 ausgespart sind. Das Oberteil 2 ist auch mit einer Aussparung zur Aufnahme der Keramikleiste 7 gemäß 3 passend ausgespart. Das Oberteil 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 3 als ein Teil ausgebildet. Mittels einer reib- und/oder formschlüssigen Verbindung sind die Klemmleiste 6 und das Oberteil 2 im Ausführungsbeispiel miteinander fixiert. Beispielsweise sind die Klemmleiste 6 und das Oberteil 2 mittels zumindest einer Schraubenverbindung miteinander fest verbunden (Schraubenverbindung nicht dargestellt), so dass auch die Keramikleiste 7 aufgrund der Verbindung zwischen Klemmleiste 6 und Oberteil 2 gemäß 3 zwischen beiden fest fixiert ist.
  • Die Abmessungen des Schweißbalkens 1 aus 3 sind in der Höhe h 47 mm und in der Breite b 30 mm. Die Keramikleiste 7 weist eine Dicke d zwischen 2 mm und 12 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 7 mm, auf. Die Abmessung der Keramikleiste 7 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 3 in der Höhe hk 30 mm und in der Dicke d 7 mm. Die mit der Folie in Berührung kommende Kante der Schweißlippe 5 der Keramikleiste 7 weist einen Radius zwischen 0,2 mm und 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 1,4 mm, auf.
  • Die Keramikleiste 7 des Schweißbalkens 1 weist einen Werkstoff auf, der eine größere Wärmeleitfähigkeit als 60 W/mK bei Raumtemperatur aufweist. Im Ausführungsbeispiel besteht die Keramikleiste 7 aus einem keramischen Werkstoff. Der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 ist im Ausführungsbeispiel modifiziertes SiC (Siliziumcarbid). Der keramische Werkstoff der Keramikleiste 7 weist im Ausführungsbeispiel eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 90 W/mK und 150 W/mK, vorzugsweise 120 W/mK, bei Raumtemperatur auf.
  • Im Ausführungsbeispiel bestehen das Oberteil 2 und die Klemmleiste 6 jeweils aus einem Stahlwerkstoff. Das Oberteil 2 und die Klemmleiste 6 bilden zusammen den übrigen Schweißbalken 1. Der Stahlwerkstoff des Oberteils 2 und der Klemmleiste 6 weist im Ausführungsbeispiel eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 15 W/mK und 40 W/mK, vorzugsweise 40 W/mK, bei Raumtemperatur auf.
  • Die verwendete Keramik der Keramikleiste 7 weist somit im Ausführungsbeispiel eine größere Wärmeleitfähigkeit gegenüber dem verwendeten Stahlwerkstoff des Oberteils 2 und der Klemmleiste 6 auf. Ergänzend ist es im Ausführungsbeispiel gemäß 3 möglich, dass die verwendete Keramik der Keramikleiste 7 eine größere Verschleißfestigkeit gegenüber dem Stahlwerkstoff des Oberteils 2 und der Klemmleiste 6 aufweist.
  • Es ist möglich die Keramikleiste 7 in dem Schweißbalken 1 zu wechseln, indem die Keramikleiste 7 nach dem Lösen der Verbindung zwischen Klemmleiste 6 und Oberteil 2 ausgetauscht wird, da die Keramikleiste 7 lösbar am Schweißbalken 1 befestigt ist. Dabei ist es möglich, die Keramikleiste 7 aufgrund Verschleiß an der Schweißlippe 5 gegen eine andere Keramikleiste 7 auszutauschen. Der untere Teil der anderen Keramikleiste 7 weist eine nicht verschlissene Schweißlippe 5 auf. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, die Keramikleiste 7 austauschen, um eine Keramikleiste 7 mit geeignetem Radius an der Kante der Schweißlippe 5 zum Trennschweißen der Lagen aus Folie zu verwenden, wobei der Radius der Kante der Schweißlippe 5 jeweils auf die Dicke der zu verschweißenden und zu trennenden Lagen passend angepasst ist. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Keramikleite 7 ausgetauscht wird, um die Wärmeverteilung an der Kante der Schweißlippe 5 zu variieren, indem ein anderer modifizierter SiC Werkstoff mit anderer Wärmeleitfähigkeit für die Keramikleiste 7 verwendet wird.
  • Der Schweißbalken 1 ist Teil einer nicht in 3 dargestellten Vorrichtung zum Trennschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie, für eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen.
  • Die Vorrichtung ist Teil einer solchen, nicht in 3 dargestellten Maschine.
  • Mittels des Schweißbalkens 1 gemäß 3 ist es möglich, zumindest zwei Lagen aus Folie zu verschweißen und gleichzeitig zu trennen. Die Keramikleiste 7 und somit auch die Schweißlippe 5 werden dazu mittels der Heizpatrone erwärmt. Die Schweißlippe 5 ist so gestaltet, dass an der Schweißlippe 5 die Schweißtemperatur 350°C bis 550°C, insbesondere 400°C bis 500°C, nach der Erwärmung beträgt.
  • Zur Herstellung eines Beutels aus Folie mit Hilfe des Schweißbalkens 1 gemäß 3 in der Maschine wird der erwärmte Schweißbalken 1 in Richtung der zu verschweißenden Lagen aus Folie und einer Auflage, beispielsweise der Schweißwalze 9 aus Silikongummi mit einer Shore-Härte von 60 Shore A aus 2, mit Hilfe einer Hubbewegung taktweise gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 2 bewegt, so dass dadurch taktweise ein Beutel gemäß dem Beispiel aus 2 hergestellt wird (Folie und Schweißwalze 9 nicht in 3 dargestellt).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19604904 A1 [0002]

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum Verschweißen von Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), für eine Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen mit mindestens einem hin- und herbeweglichen Schweißbalken (1), der eine Schweißlippe (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißlippe (5) lösbar an dem Schweißbalken (1) befestigt ist und dass der Werkstoff der Schweißlippe (5) eine Wärmeleitfähigkeit größer als 60 W/mK aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißbalken (1) zum Trennschweißen gestaltet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Folie in Berührung kommende Kante der Schweißlippe (5) einen Radius zwischen 0,2 mm und 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 1,4 mm, aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Schweißlippe (5) eine größere Verschleißfestigkeit als Stahlwerkstoffe aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißlippe (5) so gestaltet ist, dass die Schweißtemperatur an der Schweißlippe (5) 350°C bis 550°C, insbesondere 400°C bis 500°C, beträgt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißlippe (5) aus einem keramischen Werkstoff besteht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff modifiziertes SiC (Siliziumcarbid) ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil einer Keramikleiste (7) als Schweißlippe (5) gestaltet ist, wobei die Keramikleiste (7) lösbar an dem Schweißbalken (1) befestigt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikleiste (7) eine Dicke (d) zwischen 2 mm und 12 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 7 mm, aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 90 W/mK und 150 W/mK, vorzugsweise 120 W/mK, aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Schweißbalken (1) aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlwerkstoff eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 15 W/mK und 40 W/mK, vorzugsweise 40 W/mK, aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißbalken (1) ein Heizelement (4), vorzugsweise einen Rohrheizkörper oder eine Heizpatrone, aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schweißwalze (9), vorzugsweise eine Schweißwalze (9) aus Silikongummi, aufweist, wobei die Schweißwalze (9) als Gegenwalze zu dem Schweißbalken (1) wirkt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißwalze (9) eine Shore-Härte von 40 Shore A bis 70 Shore A, vorzugsweise 60 Shore A, aufweist.
  16. Maschine zur Herstellung von Beuteln, Säcken oder dergleichen aus Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schweißvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist.
  17. Beutel aus Folie, insbesondere Kunststofffolie (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel mittels einer Maschine gemäß dem Anspruch 16 hergestellt ist.
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