DE1160961B

DE1160961B - Schweissstempel zur Herstellung langer, durchgehender Schweissnaehte bei Beuteln oder aehnlichen Verpackungsmitteln

Info

Publication number: DE1160961B
Application number: DEW15446A
Authority: DE
Inventors: Gottlieb Peter Wiedmann
Original assignee: Gottlieb Wiedmann K G
Current assignee: Gottlieb Wiedmann K G
Priority date: 1954-12-01
Filing date: 1954-12-01
Publication date: 1964-01-09

Description

Schweißstempel zur Herstellung langer, durchgehender Schweißnähte bei Beuteln oder ähnlichen Verpackungsmitteln Die Erfindung betrifft einen Schweiß stempel zur Herstellung langer durchgehender Schweißnähte bei Beuteln oder ähnlichen Verpackungsmitteln bzw. mehrteiligen Gegenständen, deren Teile miteinander zu verbinden sind, aus thermoplastischen oder kaschierten Kunststoffen, z. B. Polyäthylen od. dgi., dessen Schweißorgan aus einem Draht oder Stab mit im Verhältnis zur Oberfläche geringem Querschnitt besteht, der von einem Netzgerät mit niedriger Wechselspannung gespeist wird.
Bei intermittierend aufgeheizten Heizbändern von Schweißstempeln hängt die Güte der Schweißnaht sehr von den gleichbleibenden Wärmebedingungen der Heizbänder über deren ganze Länge ab.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, solche Bedingungen zu gewährleisten, indem sie Maßnahmen trifft, die sowohl Wärmeverluste während des Auilleizens als auch während der Stromunterbrechung weitgehend vermeiden helfen und dadurch die Wärmezufuhr und den Wärmeabfall in engen, die Güte der hergestellten Schweißnaht nicht beeinträchtigenden Grenzen halten. Es geht dabei immer um einen langen Heizdraht, längs dem die Wärmeverluste möglichst niedrig gehalten werden sollen und über dessen große Länge eine möglichst gleichmäßige Temperatur erzielt werden soll.
Es ist schon zur Verhinderung zu großer Wärmeableitung über die elektrischen Zuleitungen vorgeschlagen worden, diese letzteren sehr dünn auszuführen und sie aus edlem Metall herzustellen. Hierbei handelte es sich um auf elektrischem Wege ununterbrochen erhitzte Teile, während der Gegenstand der Erfindung es mit intermittierend aufgeheizten Reizbändern zu tun hat.
Die Erfindung macht von der bekannten Maßnahme Gebrauch, und zwar in Verbindung mit anderen an sich bekannten Maßnahmen.
Die Erfindung besteht darin, daß folgende an sich bekannte Merkmale miteinander kombiniert werden: a) An den mit dem Netzgerät verbundenen Enden des Stahldrahtes oder -stabes ist ein dünner Draht aus Edelmetall, z. B. Feinsilber, mit hoher Leitfähigkeit als eine einen Temperaturabfall an diesen Enden verhindernde Strombrücke befestigt; b) der Stahldraht oder -stab weist gegen den Stempel als Isoliermittel einen Streifen aus Silikongummi oder ähnlichem Stoff auf und ist mittels eines zu beiden Seiten am Stempel befestigten Bandes (12) aus Tetrafluoräthylen an diesem angeordnet; c) der Stahldraht bzw. -stab ist aus derart verschiedenen Werkstoffen bzw. Werkstoffen derart verschiedener Widerstandswerte zusammengesetzt, daß über seine ganze Länge eine gleichmäßige Temperatur erzielt wird.
Wird also außer der Isolierung des Schweißstabes oder -drahtes gegen den Stempel und seine Befestigung mittels eines Tetrafluoräthylenbandes zusammen mit der Vermeidung eines allzu großen Wärmeabflusses an den Stabenden mit Hilfe von dünnen Drähten aus Edelmetall, z. B. Feinsilber, der Stahldraht bzw. -stab zugleich aus verschiedenen Werkstoffen bzw. Werkstoffen verschiedener Widerstandswerte zusammengesetzt, so kann verhindert werden, daß längs eines langen Heizdrahtes bzw. -stabes ungleich erhitzte Stellen auftreten können, und zwar in allen Fällen. Damit aber wird ein Durchbrennen des Heizdrahtes bei der zwar intermittierenden, aber momentan doch sehr hohen Belastung des Heizdrahtes ausgeschlossen.
Wie schon angegeben wurde, ist die Aneinanderreihung von Werkstoffen verschiedener Widerstands werte an sich bekannt. Hierbei wurde aber Wert darauf gelegt, daß die Enden eines elektrischen Heizelementes eine niedrigere Temperatur erreichen als der Mittelteil des Heizelementes. Demgegenüber soll nach der Erfindung der Heizdraht oder -stab über die ganze Länge eine gleichmäßige Temperatur aufweisen; es sind also die verschiedenen Werkstoffe bzw. die Werkstoffe mit den verschiedenen Widerstandswerten so aneinanderzureihen, daß die gestellte Erfindungsaufgabe möglichst weitgehend gelöst wird.
Ein besonderes Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der Schweißdraht oder -stab und der zugehörige, ihn festhaltende Stempelkörper z. B. nach dem Umriß einer Figur oder eines von mehreren zu verbindenden Teilen in Längsrichtung geformt ist. Ein halbrundes oder einseitig ovales Profil hat den Zweck, daß die Schweißnähte am Kunststoff in der Breite seitlich abflachen und dadurch über die Länge keine scharfen Kanten bilden, die gern zum Reißen der Folie entlang der Naht Anlaß geben.
Selbstverständlich ist den zu verschweißenden Folien bezüglich der Blattstärke und hinsichtlich ihrer Nachgiebigkeit eine Grenze gesetzt. Hartfolien eignen sich nicht gut zur Verschweißung auf die angegebene Art, da dann wieder größere Stromstärken erforderlich sind.
Die Bespannung mit einem Tetrafluoräthylenband zur Befestigung des Schweißdrahtes oder -stabes beidseitig am Stempelkörper dient gleichzeitig dazu, ein Ankleben des Kunststoffes am heißen Schweißdraht oder -stab zu verhindern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 stellt schematisch in Vorderansicht einen erfindungsgemäßen Schweiß stempel dar; F i g. 2 zeigt denselben Schweißstempel teilweise in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt nach Linie A-B der F i g. 1.
Alle unwesentlichen Teile sind fortgelassen. Der Unterstempel fehlt vollkommen. Der Träger für den Schweißstempelkörper 1 ist in den Figuren nicht enthalten. Die Klemme 2, die ein Bestandteil des Schweißstempelkörpers t ist, befindet sich auf jeder Seite des Schweißstempels, ist also zweimal vorhanden. Körper 1 und Klemme 2 bewegen sich miteinander. An die Klemme 2 ist ein dünner Feinsilberdraht 3 mit einem Querschnitt von etwa 1 mm angeschlossen, wobei ein Metallplättchen 4 auf der Klemme 2 die leitende Verbindung mit der Kupferlitze 5 herstellt. Zur Befestigung des Silberdrahtes 3 auf der Klemme 2 dient die Gewindeschraube 6.
Ebenso befestigt die Gewindeschraube 7 die Kupferlitze 5. Beide KupferlitzenS sind an die Sekundärwicklung 8 des Transformators angeschlossen, dessen Primärwicklung 9 für 220Volt berechnet ist, und bilden mit dem eigentlichen Schweiß element 10, das als Wärmequelle dient und aus einem Profilstahl von etwa 8 mm2 besteht, einen Stromkreis.
Die nur wenige Zentimeter langen Feinsilberdrähte3 sind mit den Enden des Stahldrahtes oder -stabes 10 hart verlötet. Dadurch wird erreicht, daß über die ganze Länge des Drahtes 10 gleiche Temperatur herrscht. Direkte Anschlußklemmen und die erforderlichen starken Zuführkabel würden seitlich zuviel Wärme ableiten.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist zwischen dem Stahldraht 10 und der Unterseite des Stempelkörpers 1 eine Schicht 11 aus Silikongummi gelegt, die eine elektrische und Wärmeisolierung bildet. Damit der Draht 10 auf der Unterseite des Silikongummistreifens 11 seine Lage beibehält, ist um ihn ein nur in der Fig. 2 angedeutetes Band 12 aus Tetrafluoräthylen gelegt, das durch die beiden seitlichen Flachei sen schienen 13 auf dem Stempelkörper 1 festgehalten wird. Zur Befestigung der Schienen 13 sind die Niete oder Schräubchen 14 vorgasehen.
Es ist noch anzugeben, daß sich der Stempel 10 wegen seines geringen Platzbedarfs in vorhandene Packmaschinen leicht nachträglich einbauen läßt.
Außer dem einfachen Aufbau. der auch die Herstellung sehr langer Stempel ermöglicht, ist der geringe Auflagedruck des Schweißstempels auf dem Gegenstempel hervorzuheben. der einen leichten Aufbau der in Frage kommenden Maschinen oder Apparate ermöglicht. Sehr zustatten kommt dabei, daß keine Temperaturregelung erforderlich ist. Dabei ist die Aufheizzeit bei geringem Stromverbrauch äußerst gering, und zwar für eine Schweißung nur etwa 0,2 Sekunden. Die Folge davon ist, daß das Heizglied 10 fast unbegrenzt haltbar ist, da es nicht mehr durchbrennen kann. Weitere Vorteile sind stufenlose Temperatureinstellung und kurzfristige Einregelung.
Die Stempel lassen sich ganz flach, unter Umständen in Höhen von nur 4 mm herstellen, was für Sonderzwecke sehr günstig ist.
Alles in allem wird die Herstellung derartiger Schweißstempel bzw. der mit ihnen ausgestatteten Maschinen und Apparate sehr verbilligt.

Claims

Patentansprüche: 1. Schweißstempel zur Herstellung langer, durchgehender Schweißnähte bei Beuteln oder ähnlichen Verpackungsmitteln bzw. mehrteiligen Gegenständen, deren Teile miteinander zu verbinden sind, aus thermoplastischen oder kaschierten Kunststoffen, z. B. Polyäthylen od. dgl., dessen Schweißorgan aus einem Draht oder Stab mit im Verhältnis zur Oberfläche geringem Querschnitt besteht, der von einem Netzgerät mit niedriger Wechselspannung gespeist wird, g e k e n n -zeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) An den mit dem Netzgerät verbundenen Enden des Stahldrahtes oder -stabes (10) ist ein dünner Draht (5) aus Edelmetall. z. B.

Feinsilber, mit hoher Leitfähigkeit als eine einen Temperaturabfall an diesen Enden verhindernde Strombrücke befestigt; b) der Stahldraht oder -stab (10) weist gegen den Stempel als Isoliermittel einen Streifen (11) aus Silikongummi oder ähnlichem Stoff auf und ist mittels eines zu beiden Seiten am Stempel befestigten Bandes (l2) aus Tetrafluoräthylen an diesem angeordnet; c) der Stahldraht bzw. -stab (10) ist aus derart verschiedenen Werkstoffen bzw. Werkstoffen derart verschiedener Widerstandswerte zusammengesetzt. daß über seine ganze Länge eine gleichmäßige Temperatur erzielt wird.
2. Schweißstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht oder -stab (10) und der zugehörige, ihn festhaltende Stempelkörper (1) bezüglich der von ihnen herzustellenden Schweißnaht nach dem Umriß z. B. einer Figur oder eines von mehreren zu verbindenden Teilen in Längsrichtung geformt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 608 184, 863 255; deutsche Patentanmeldung 5 6235 VlIId/2I c (bekanntgemacht am 30.4. i953) - deutsche Patentschrift Nr. 950 388;