DE1221785B

DE1221785B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schweissnaehten an miteinander zu ver-schweissenden thermoplastischen Kunststoffolien

Info

Publication number: DE1221785B
Application number: DEH51615A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Honsel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-02-07
Filing date: 1964-02-07
Publication date: 1966-07-28

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schweißnähten an miteinander zu verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien Das Verschweißen von Plastikfolien, insbesondere bei starkwandigen Folien, bereitet erhebliche Schwierigkeiten, da die Übergänge zwischen der Schweißnaht und dem Folienmaterial nicht in der wünschenswerten Weise ausreichend geschmeidig genug gehalten werden können.
Je nach dem zu verwendenden Schweißverfahren treten in den Randzonen unmittelbar neben der herzustellenden Schweißnaht entweder Verbrennungen der Folien selbst auf, oder aber es wird, jedenfalls teilweise, die elastische Verformbarkeit der Folien in diesen Randzonen aufgehoben.
Man kennt das sogenannte Wärmeimpuls-Schweißverfahren, bei dem zwei Schweißbänder mit dazwischenliegendem Folienmaterial unter Druck aufeinandergeschweißt werden. Es folgt hieraus eine kurzzeitige elektrische Aufheizung des Schweißbandes und anschließend ein Abkühlen der Schweißnaht unter Druck.
Weiterhin ist das Schrumpfverfahren bekannt.
Hierbei werden ebenfalls die Folien mit Hilfe von zwei Schweißbändern erwärmt, die Schweißbänder werden aber dann nach Erreichung der Schweißtemperatur geöffnet, und die Folie kann im Bereich der hergestellten Schweißnaht schrumpfen. Dieser Effekt der Schrumpfnähte läßt sich aber nur dann erzielen, wenn die Schweißnähte in der Querrichtung der Blasrichtung der Folie liegen.
Man kennt außerdem das Heißluft-Schweißverfahren, bei welchem Heißluft den zu verbindenden Folien zugeführt wird. Unter der Einwirkung dieser Heißluft erfolgt dann die Verschweißung.
Bei diesen bekannten Schweißverfahren versucht man, durch eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung eine einwandfreie Randzone der herzustellenden Schweißnähte zu erreichen.
Das Wärmeimpulsverfahren und ebenso auch das Schrumpfverfahren führt zu einer an sich einwandfreien Schweißnaht, die Übergänge in den der Schweißnaht benachbarten Randzonen sind jedoch in der Regel zu schroff. Beim Heißluftverfahren wird zwar ein besserer Wärmeübergang in den Randzonen erzielt, die Verschweißung selbst ist jedoch weitgehend unbefriedigend, da die Folien nicht unmittelbar mit den Schweißbacken in Berührung kommen und durch ihreWelligkeit von den Schweißbacken ungleichmäßig entfernt sind, wodurch punktweise Verbrennungen in den Schweißnähten entstehen können.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine zugehörige Vorrichtung zur Herstellung von Schweißnähten an miteinander zu verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Schweißnähten an miteinander zu verschweißenden Plastikfolien die Nachteile zu beseitigen, die mit den erwähnten bekannten Schweißverfahren bisher verbunden sind. Es soll eine einwandfreie Schweißnaht erreicht werden. Die Randzonen neben der herzustellenden Schweißnaht in den miteinander zu verbindenden Plastikfolien sollen einwandfrei bleiben, ohne an Elastizität einzubüßen.
Demzufolge besteht die Erfindung darin, daß bei der Schweißung den Randzonen der Folien neben der herzustellenden Schweißnaht Heißluft und nach der Schweißung Kaltluft zugeführt wird.
Hierdurch werden die Vorteile, wie sie mit den bekannten Schweißverfahren verbunden sind, miteinander kombiniert unter Ausschaltung der Nachteile, die mit diesen bekannten Schweißverfahren bisher in Kauf genommen werden mußten. Es werden Schweißnähte bei der Verbindung von Plastikfolien erreicht, die den seitens der Praxis zu stellenden Beanspruchungen weitaus besser entsprechen, als es bisher der Fall war.
Die Vorrichtung, die gemäß der Erfindung bevorzugt zur Durchführung des neuen Verfahrens in Betracht kommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Schweißband versehenen Schweißbalken je einen Hohlraum aufweisen zurAufnahme von Heizkörpern. Diese Hohlräume sind an eine Luftleitung angeschlossen, und andererseits führen diese Hohlräume über Bohrungen zu Luftaustrittsöffnungen, die sich neben den Schweißbändern befinden. Als Heizkörper kommen in erster Linie elektrisch zu beheizende Heizstäbe in Betracht.
Je nach der Art und der Materialstärke sowie der Anzahl der mittels einer Schweißnaht zu verbindenden Plastikfolien kann es gemäß der Erfindung vorteilhaft sein, daß der obere Schweißbalken ohne aktives Schweißband lediglich als Anpreßbalken ausgebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung die Schweißeinrichtung im Längsschnitt, F i g. 2 einen Querschnitt durch die zwei Plastikfolien miteinander zu verbindende Schweißnaht.
Die Schweißbalken 1 und 2 sind durch Isolierschichten 3 und 4 gegenüber den Schweißbändern 5 und 6 abisoliert. Die Schweißbänder 5 und 6 werden in üblicher Weise durch elektrischen Strom aufgeheizt.
Die Schweißbalken 1 und 2 weisen Hohlräume 7 und 8 auf, in denen sich Heizstäbe 9 und 10 befinden, die ebenfalls in üblicher Weise mittels des elektrischen Stromes aufgeheizt werden können. Die Hohlräume 7 und 8 sind je mit Luftleitungen 11 und 12 versehen, mit deren Hilfe den Heizstäben 9 und 10 Luft zugeführt werden kann.. An die Hohlräume 7 und 8 schließen. sich andererseits Bohrungen 13 und 14 an, deren Austrittsöffnungen neben den Schweißbändern 5 und 6 sich befinden. Die durch die Leitungen 11 und 12 in die Hohlräume 7 und 8 eintretende Luft wird mittels der Heizstäbe 9 und 10 aufgeheizt, und die dadurch entstandene Heißluft wird über die Bohrungen .13 und 14 auf die Oberfläche der zu verschweißenden Plastikfolien 18 und 19 unmittelbar neben den Schweißbändern 5 und 6 geleitet, also trifft diese Heißluft unmittelbar auf die Randzonen 16, 17 der Plastikbahnen 18, 19 neben der herzustellenden Schweißnaht 15. Bei der Durchführung des Schweißvorganges werden also diese Randzonen mittels der zugeführten Heißluft zusätzlich erwärmt, so daß ein besserer Wärmeübergang zwischen der herzustellenden Schweißnaht 15 und den benachbarten Zonen 16, 17 der zu verbindenden Plastikfolien 18, 19 erreicht wird.
Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, wird durch den Schweißvorgang eine kompakte Schweißnaht 15 erzeugt. Die Randzonen 16, 17 neben der Schweißnaht 15 sind durch die Heißluftzufuhr beim Schweißvorgang derart erwärmt worden, daß kein krasserWärmeübergang zwischen der Schweißnaht 15 und den Plastikfolienl8, 19 sich einstellt. Die Plastikfolien 18, 19 werden in den Randzonen 16 und 17 nicht verbrannt, sie behalten vielmehr die natürliche Elastizität des Plastikmaterials. Bei Beanspruchung der Schweißnaht 15, z. B. durch das in einem Plastikbeutel einge-.brachte Füllgut, ist deshalb der Abriß der Verschlußnaht in den Randzonen 16 und 17 nicht zu befürchten. Bei den bisherigen Schweißverfahren wurde ebenfalls bereits eine kompakte Schweißnaht erzielt. Die Gefahr des Aufreißens z. B. eines gefüllten- Plastikbeutels bestand immer in den Randzonen neben der Plastiknaht. Diese Gefahr ist nunmehr durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Bohrungen 13 und 14 zwecks Zuführung von Heißluft in die Randzonen 16 und 17 nur einseitig neben den Schweißbändern 5 und 6 vorgesehen. Es ist klar, daß eine solche Heißluftzufuhr je nach den in Betracht kommenden Anwendungsfällen auch beiderseitig der Schweißbänder 5 und 6 vorgenommen werden kann.
Es hat sich herausgestellt, daß je nach der Art und der Materialstärke sowie der Anzahl der mittels einer Schweißnaht miteinander zu verbindenden Plastik- folien es von Vorteil sein kann, daß der Schweißstrom mittels des Schweißbandes der herzustellenden Schweißnaht nur einseitig zugeführt wird. Für diese Fälle wird nach der Erfindung vorgesehen, daß der obere Schweißbalken ohne aktives Schweißband lediglich als Anpreßbalken ausgebildet ist. Unabhängig davon, ob der obere Preßbalken mit oder ohne aktives Schweißband ausgerüstet ist, ist eine Antriebseinrichtung für-den oberen Schweißbalkeni vorgesehen dergestalt, daß dieser Schweißbalken in senkrechter Richtung zwecks Erzeugung des jeweils gewünschten Anpreßdruckes nach abwärts und anschließend wieder nach aufwärts bewegt werden kann. Diese Antriebseinrichtung ist an sich bekannt und deshalb in der Zeichnung nicht im einzelnen erläutert.
In Abänderung der Erfindung ist es möglich, auf die. Heizstäbe 9 und 10 in den Schweißbalken 1 und 2 zu- verzichten Statt dessen wird Heißluft, die außerhalb der Vorrichtung entsprechend vorgewärmt ist, über die Rohre 11 und 12 den Hohlräumen 7 und 8 zugeführt. Bei dieser Anordnung ist es möglich, z. B. ein Dreiwegeventil zwischenzuschalten, welches folgende Funktionen ausübt.
Bei Beginn des Schweißvorganges wird durch eine -entsprechende -Stellung des Dreiwegeventüs über die Rohre 11 und 12 den Hohlräumen 7 und 8 Heißluft zugeführt, die über die Bohrungen 13 und 14 zu den Randzonen 16 und 17 neben der Schweißnaht 15 gelangen kann. Nach Beendigung des Schweißvorganges erfolgt eine Umschaltung des Dreiwegeventils, die auch selbsttätig gesteuert werden kann. Alsdann erfolgt über die Rohre 11 und 12 eine Zuführung von Kaltluft zu den Hohlräumen 7, 8 und damit über die Bohrungen 13 und 14 zu den Randzonen 16 und 17, wodurch ein beschleunigtes Abkühlen der Schweißnaht sowie der Randzonen der zu verbindenden Plastikfolien angestrebt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Schweißnähten an miteinander zu verschweißenden thermoplastischen Kunststoffolien, d a d u r c h g eken-nzeichnet, daß bei der Schweißung den Randzonen der Folien neben der Schweißnaht Heißluft und nach der Schweißung Kaltluft zugeführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Schweißband (5,6) versehenen Schweißbalken (1,2) je einen Hohlraum (7, 8) zur Aufnahme von Heizkörpern (9,10) aufweisen und diese Hohlräume je an eine Luftleitung (11, 12) angeschlossen sind, wobei diese Hohlräume (7,8) - über Bohrungen (13,14) zu Luftaustrittsöffnungen führen, die sich neben den Schweißbändern (5, 6) befinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitungen (11,12) eine Umschalt-Ventilanordnung aufweisen, wodurch erwärmte Heißluft und anschließend Kaltluft zugeführt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Schweißbalken (1) ohne Schweißband als Anpreßbalken ausgebildet ist.