DE1130351B - Vorrichtung zum Verschweissen der Verschlussfaltungen thermoplastischer Verpackungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Verschweißen der Verschlußfaltungen thermoplastischer Verpackungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschweißen der aus thermoplastischen Filmen oder Folien, insbesondere Polyäthylen, bestehenden mehrlagigen Verschlußfaltungen mit einer über den Querschnitt hin unterschiedlichen Lagenzahl von Verpackungen.
• Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen paarweise angeordnete Heiz- und Kühlelemente vorgesehen sind, vor deren Heiz- bzw. Kühlflächen endlose, wärmebeständige Bänder umlaufen. Die zu verschließenden Verpackungen werden derart zwischen diese beiden Bänder verbracht, daß ihre Verschlußseiten unmittelbar gegen die Bänder anliegen und mit diesen zusammen in den Bereich der Heizelemente gelangen. Dadurch erfolgt zunächst ein Plastifizieren der den Verschluß bildenden Faltzipfel oder -lappen.
• Nachdem diese Faltteile dann miteinander verschweißt worden sind, gelangen die Verpackungen zwischen die Kühlelemente, wo die Schweißstellen verfestigen.
• Bei diesen Vorrichtungen haben die genannten beiden Bänder den Zweck, die unmittelbare Berührung der Heizelemente mit den Verschlußlappen der Pakkungshüllen zu vermeiden, da letztere leicht an den Heizelementen kleben bleiben. Die Verschlußlappen verkleben zwar beim Erwärmen mit den Bändern, lösen sich jedoch beim Abkühlen wieder gut ab.
• Bei den bekannten Vorrichtungen hat sich jedoch der Nachteil gezeigt, daß sich zwar bei Anwendung mäßiger Heiztemperaturen zweilagige Schichten miteinander verschweißen, mehrlagige jedoch nicht.
• Durch eine Erhöhung der Heiztemperatur verschweißen sich dann zwar auch dickere Querschnitte aus mehreren Schichtlagen; dünnere Querschnitte können dann aber infolge der nun an der Folie steigenden Temperaturen warzenartige - Ausformungen erhalten oder sogar durchschmelzen, so daß Löcher im Einwickler entstehen.
• Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich dann, wenn eine mehrlagige Verschlußfaltung von Verpackungen verschweißt werden soll, so daß als Verpackungsmaterial innerhalb nur geringer Temperaturgrenzen schweißbare thermoplastische Folien oder Filme und insbesondere Polyäthylen zur Anwendung kommen, und wenn für erhöhte Ausstoßleistungen zu sorgen ist.
• Wenn man die Folie langsam und vorsichtig erwärmt, so läßt sich ohne Schwierigkeiten eine einwandfreie Schweißnaht erreichen; will man aber die Schweißzeit verkürzen, dann müssen die Schweißbacken stark erhitzt werden, und zwar über die Temperatur hinaus, welche die Folie selbst zum Schweißen benötigt, weil genügend Temperaturgefälle vorhanden sein muß, um die Folien dort, wo sie aufeinanderliegen, in kürzester Zeit zum Schmelzen zu bringen. Je kürzer die zur Verfügung stehende Zeit und je dicker das zu verschweißende Folienpaket ist, desto höher muß das erforderliche Temperaturgefälle sein. Aus dieser Forderung ergibt sich, daß dann, wenn die Schweißnaht Stellen verschiedener Dicke aufweist, für die Stellen geringerer Dicke die Schweißtemperatur zu hoch sein kann, wenn an den Stellen größerer Dicke die Temperaturen richtig sind.
• Die überraschende Lösungsform der Erfindung besteht nun kurz ausgedrückt darin, daß die dünneren Schweißstellen einmal und die dickeren Schweißstellen zweimal hintereinander aufgeheizt werden. Damit wird bei insgesamt nicht zu großem Temperaturgefälle erreicht, daß die dünneren Schweißstellen keine größere Temperatur annehmen als die dickeren, so daß beim Schweißen von Polyäthylenfolien und ähnlichen innerhalb nur geringer Temperaturgrenzen schweißbarer Kunststoffolien eine den verschiedenen Schichtdicken der zu bildenden Schweißnaht entsprechend graduierte Beheizung durchgeführt wird. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschweißen der aus thermoplastischen Filmen oder Folien, insbesondere Polyäthylen, bestehenden mehrlagigen Verschlußfaltungen mit einer über den Querschnitt hin unterschiedlichen Lagenzahl von Verpackungen, bei der die zu verschließenden Packungen zwischen zwei Bändern zunächst an Heizelementen und gegebenenfalls anschließend an Kühlelemente vorbeigeführt werden, derart, daß die genannten Bänder zwischen den zu verschweißenden Verschlußteilen der Verpackung und den Heiz- bzw. gegebenenfalls auch den Kühlelementen verlaufen, so daß nach dem Hauptmerkmal der Erfindung vorgesehen ist, daß in Förderrichtung der Packungen unmittelbar anschließend an die Heizelemente je eine weitere Heizvorrichtung mit einem Preßelement angeordnet ist, dessen Preßfläche so ausgebildet ist, daß ein Druck nur auf die Zonen der Verschlußfaltung mit der größeren Lagenzahl ausgeübt wird.
• Als weitere Heizvorrichtung können die von den Heizelementen her noch aufgeheizten Bänder Verwendung finden.
• Es sind Vorrichtungen für den vorliegenden Zweck bekannt, bei denen Anpreßeinrichtungen sich an die verschiedene Schichtdicke des Verschlusses anpassen können. Diese Vorrichtungen sind jedoch nur genügend, um unter Federwirkung unebene Flächen unter möglichst gleichen Druck zu bringen. Soweit hierbei der Verschlußteil des Einwicklers zunächst angewärmt und daran anschließend ohne nochmalige Aufheizung zwischen Rollen gepreßt wird, können diese Rollen wohl den Unebenheiten der Verschlußleiste folgen, erzielen aber keineswegs die Wirkung der zusätzlichen beheizten Preßelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bekannt ist auch bereits die Vorrichtung sogenannter Zwischenbänder, die einer Anpreßvorrichtung zugeordnet sind, ferner die Anordnung einer Preßbacke mit Aussparungen für die Mehrschichtpartien des zu verschweißenden Beutelverschlusses, so daß diese Ausführungsformen die Möglichkeiten der vorangehend gekennzeichneten Lösungsform der Erfindung nicht ergeben können.
• Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und schematischer Zeichnung erläutert, ohne daß die Erfindung auf Konstruktionseinzelheiten der Beispiele beschränkt ist. Es zeigt Fig. 1 schaubildlich eine Vorrichtung nach einem ersten Erfindungsbeispiel zum Verschweißen der Stirnverschlußfaltungen von Einwicklerhüllen, Fig. 2 einen Teil eines Preßstempgls in Vorderansicht, Fig. 3 den Grundriß eines Teiles eines weiteren Erfindungsbeispiels.
• Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel für kontinuierliche Betriebe dient insbesondere zum Verschweißen der Stirnfaltungen an Einwicklerhüllen. Die auf einer Fördereinrichtung, beispielsweise einem Förderband 1 zwischen Andrückleisten 2 herangeführten und vorgefalteten Packungen P gelangen zwischen zwei um Umlenkrollen 3, 4, 5 und 6 herumgeführte umlaufende Bänder 7 aus mit Tetrafluoräthylen beschichtetem Glasgewebe. Diese Bänder 7, die zwischen den Umlenkrollen 3 und 4 in einem bestimmten, der Länge der Packungen P entsprechenden Abstand parallel nebeneinander verlaufen, legen sich derart gegen die Verschlußfaltungen der Stirnseiten der Packungen P an.
• Während ihrer weiteren Förderung in Pfeilrichtung kommen die Packungen P in indirekte Berührung zunächst mit zu beiden Seiten des Förderweges angeordneten Heizplatten 8, anschließend mit umlaufenden beheizten Stempeln 9 und schließlich mit Kühlplatten 10. Im Bereich der Heizplatten 8 wird von diesen durch die Bänder 7 hindurch Wärme auf die Verschlußfaltungen der Packungen P übertragen. Die bei der jeweils eingestellten Temperatur der Heizplatten 8 übertragenen Wärmemengen reichen jedoch noch nicht aus, um übereinanderliegende dickere Schichten der Verschlußfaltungen miteinander zu verschweißen.
• Erst dann, wenn durch die beheizten Stempel 9 auf diese dickeren Schichtquerschnitte noch zusätzlich Druck und Wärme übertragen wird, gehen auch die einzelnen Schichten dieser Querschnitte in den plastischen Zustand über und eine Verbindung miteinander ein. Die beheizten Stempel 9, die gemäß Fig. 1 als rotierende Zylinder ausgeführt sind, weisen auf ihrer Mantelfläche erhabene Preßprofile auf, die der Umrißform der Zone der dickeren Mehrfachschichten der Packungsverschlußfaltungen entsprechend ausgebildet sind. Die Form dieser Stempel 9 setzt sich gemäß Fig. 2 entsprechend der Kreuzfaltung der Verschlußfaltungen der Packungen P aus zwei Schwalbenschwanzteile 11 und einem Verbindungssteg 12 zusammen.
• Beim anschließenden Abkühlen sowohl der Bänder7 als auch der Packungsverschlüsse zwischen den Kühlplatten 10 lösen sich dann die während der Übertragung von Wärme miteinander verklebten Flächen der Bänder 7 und der Packungsverschlußteile wieder voneinander ab.
• Die Heizplatten 8 und die beheizten Stempel 9 werden in an sich bekannter Weise mittels eingebauter elektrischer Heizwiderstände erwärmt. Selbstverständlich kann die Erwärmung der Heizplatten 8 sowie die der Stempel 9 auch mittels Heißdampf, Heißluft oder mittels erhitzter Flüssigkeiten erfolgen. Die Kühlplatten 10 sind vorzugsweise hohl ausgeführt und werden laufend von einem z. B. durchfließenden Kühlmedium auf niedriger Temperatur gehalten, wobei jedoch auch eine sonst geeignete Kühlung vorgesehen sein kann.
• Bei intermittierendem Betrieb der Vorrichtung werden die beheizten Stempel 9 als taktweise hin- und herbewegte Prismen ausgeführt (Fig. 3).
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich auch bei entsprechender Anpassung der Teile auch zum Verschweißen von Beutelverschlüssen Verwendung finden, wobei die Anordnung der Heizelemente, beheizten Stempel und Kühlelemente nicht unbedingt paarweise zu sein braucht, sondern diese Elemente auch nur an einer Seite mit einer Gegendruckplatte an der gegenüberliegenden Seite vorgesehen sein können.
• Selbstverständlich ist die Anordnung von Kühlelementen im Anschluß an die Heizelemente und beheizten Stempel nicht in allen Fällen erforderlich, da diese Anordnung jeweils von den Eigenschaften der zu verschweißenden Kunststoffolien abhängt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Verschweißen der aus thermoplastischen Filmen oder Folien, insbesondere Polyäthylen, bestehenden mehrlagigen Verschlußfaltungen mit einer über den Querschnitt hin unterschiedlichen Lagenzahl von Verpackungen, bei der die zu verschließenden Packungen zwischen zwei Bändern zunächst an Heizelementen und gegebenenfalls anschließend an Kühlelementen vorgeführt werden, derart, daß die genannten Bänder zwischen den zu verschweißenden Verschlußteilen der Verpackung und den Heiz- bzw. gegebenenfalls auch den Kühlelementen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung der Packungen (P) unmittelbar anschließend an die Heizelemente (8) je eine weitere Heizvornchtung mit einem Preßelement (9) angeordnet ist, dessen Preßfläche so ausgebilde ist, daß ein Druck nur auf die Zonen der Verschlußfaltung mit der größeren Lagenzahl ausgeübt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Heizvorrichtung die von den Heizelementen (8) her noch aufgeheizten Bänder (7) Verwendung finden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßelemente (9) als rotierende Zylinder ausgebildet sind, auf deren Mantel die Preßflächen erhaben vortreten.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit inter- mittierend arbeitender Förderung der Packungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßelemente (9) als quer zur Förderrichtung der Packungen (P) bewegbare Stempel ausgebildet sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßelemente (9) ihrerseits beheizt werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 660 954; schweizerische Patentschrift Nr. 322097; USA.-Patentschriften Nr. 2097 515, 2239 133, 2291280, 2 392 695, 2542901.