DE1255295B - Vorrichtung zur Herstellung von verschweissten Saecken aus schlauchfoermigen Kunststoffolien durch Strahlung - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von verschweissten Saecken aus schlauchfoermigen Kunststoffolien durch Strahlung

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DE1255295B
DE1255295B DEB80601A DEB0080601A DE1255295B DE 1255295 B DE1255295 B DE 1255295B DE B80601 A DEB80601 A DE B80601A DE B0080601 A DEB0080601 A DE B0080601A DE 1255295 B DE1255295 B DE 1255295B
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Germany
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radiation
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chains
cooling
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Withdrawn
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DEB80601A
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Dipl-Ing Friedrich Fecher
Jakob Schoenmann
Dr Horst Rosewicz
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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Description

DEUTSCHES #f# PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 39 a2 -19/02
Nummer: 1255295
Aktenzeichen: B 80601X/39 a2
1 255 295 Anmeldetag: 19.Februar 1965
Auslegetag: 30. November 1967
Es ist bekannt, daß man verschweißte Säcke aus Kunststoffolienschlauch mit Seitenfalten und Ventil dadurch kontinuierlich herstellt, daß man von dem Folienschlauch einzelne Abschnitte abtrennt, die flachgelegten Abschnitte in bekannter Weise mit Seitenfalten und Ventil versieht und gleichzeitig an Kopf und Bodenende unter beiderseitiger Bildung von durch alle Falten hindurchgehenden Schnittflächen abschneidet, die Schnittflächen an beiden Stirnkanten durch Strahlung erhitzt, aufschmilzt und zu einer verdickten Naht verschweißt. Die entstandenen Nähte werden bis zum Erkalten unter Druck gehalten. Danach trägt man die verschweißten Säcke aus.
Die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Vorrichtung besitzt in einem waagerechten Rahmen ein über zwei waagerecht angeordneten Umlenktrommeln laufendes, zur Auflage der einzelnen, flachliegenden und an den Bandkanten beiderseits überstehenden Folienabschnitte dienendes, motorisch angetriebenes, endloses elastisches Band. Nachteilig dabei ist die Unmöglichkeit, in einer Maschine unterschiedlich lange Folienabschnitte zu verschweißen. Außerdem können Störungen durch das flache Transportband entstehen.
Es wurde nun gefunden, daß man im ununterbrochenen Betrieb bei der Herstellung von verschweißten Säcken aus Kunststoffolienschlauch durch Strahlung hochwertige feste Schweißnähte ohne Fehler mit einer Vorrichtung erreicht, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem waagerechten Rahmen mehrere, zueinander parrallel in einer waagerechten Ebene beweglich verlaufende und durch seitlich ausziehbare Scherengitter verbundene, zur Auflage der Folienabschnitte dienende Gleitleisten, jeweils zwei übereinander neben den Gleitleisten in Abständen zu beiden Seiten angeordnete, über Kettenräder motorisch angetriebene, waagerecht laufende und paarweise in der Ebene der Gleitleisten aufeinandergepreßte Laschenketten, Schienen zur Führung der vier Laschenketten und neben den beiden Kettenpaaren jeweils vorzugsweise eine elektrisch beheizte und in ihrem Abstand zu den äußeren Kettenkanten veränderliche Strahlungsquelle, wasserdurchflossene und die Schienen zum Teil berührende Kühlleisten jeweils zwischen der Kette und der Strahlungsquelle zu beiden Seiten der Schienen, wobei die Kühlleisten zur Strahlungsquelle hin gerichtet und über die zwischen den Kühlleisten befindlichen Kettenenden überstehend angeordnet sind, in Laufrichtung am hinteren Ende der Laschenketten parallel und waagerecht neben diesen auf beiVorrichtung zur Herstellung
von verschweißten Säcken
aus schlauchförmigen Kunststoffolien
durch Strahlung
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Friedrich Fecher,
Jakob Schönmann,
Dr. Horst Rosewicz, Ludwigshafen/Rhein
ao 2
den Seiten der Gleitleisten jeweils ein kurzes, durch Kühlrohre gekühltes und über jeweils zwei motorisch angetriebene Räder laufendes Stahlbandpaar, wobei die beiden mittleren Bänder des Stahlbandpaares jeweils aufeinandergepreßt werden, eine Hebeleinrichtung mit verschiebbarem Laufgewicht sowie zwei aus jeweils zwei gegeneinandergedrückten und profilierten Rollen bestehende und hinter den Stahlbändern befindliche, mit einer Abstandssperre versehene Formstationen angeordnet sind.
Die Kühlleisten sind jeweils zwischen der Kette und der Strahlungsquelle angeordnet.
Um den Verschleiß der Schienen klein zu halten, werden sie hartverschromt. Sie sind härter als die Ketten.
Um auch den Verschleiß der Ketten zu vermindern, werden diese an den Kettengliedern durch Leisten aus Kunststoff geschützt.
Die Kühlleisten werden durch ein Kühlmedium gekühlt. Hierzu sind sie mit einer Zulaufleitung verbunden, in welcher ein VentU angeordnet ist.
Um die profilierten Rollen gleichmäßig anzudrücken, ist zwischen Rahmen und Radachse jeweils eine Feder angeordnet.
Am vorderen Ende der Vorrichtung ist senkrecht zur Ebene der aufeinandergepreßten beiden Trume des Kettenpaares jeweils ein in seinem Abstand von den Kettenkanten kontinuierlich veränderliches, motorisch angetriebenes, rotierendes und gegen einen fest angebrachten Schneidestahl laufendes Messer angeordnet.
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Die Quarzrohre sind beweglich angeordnet und außen durch einen Reflektor abgedeckt. Sie können auch zusammen mit dem Reflektor beweglich angeordnet werden.
In den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 einen Schnitt durch die Transporteinrichtung, ίο F i g. 3 die Kühlstation,
F i g. 4 die Vorrichtung zum Andrücken der geschweißten Naht und
F i g. 5 die Begrenzungseinrichtung.
Die Vorrichtung (F i g. 1) besteht aus einem Rahmenl mit Füßen 2, in welchem mehrere parallele Gleitleisten 3 zur Führung der Folienabschnitte angeordnet sind. Die Gleitleisten können durch Auseinanderziehen von Scherengittern 4 für unterschiedliche Längen der Folien eingerichtet werden. Zur ao Betätigung der Gleitleisten dient eine Handkurbel 5 mit einem anschließenden, nicht dargestellten Gestänge, welches über Kegelräder und Gewindeschrauben in üblicher Weise auf die Gleitleisten wirkt.
Zum Transport der Folienabschnitte sind beiderseits der Gleitleisten Laschenketten angeordnet, und zwar jeweils eine obere Laschenkette 6 und eine untere Laschenkette 7 (Fig. 2). Die Laschenketten bestehen jeweils aus der eigentlichen Kette 6 a und den mit den Rollen vernieteten und seitlich abgebogenen Laschen 6b. Die Laschen werden durch Schienen geführt, und zwar an der Außenseite durch eine obere Schiene 8 und eine untere Schiene 9 und an der Innenseite durch eine obere gekühlte Schiene 10 und eine untere gekühlte Schiene 11.
Die Schienen 10 und 11 werden durch Kühlleisten 12 gekühlt. In dem zwischen den beiden Schienen bestehenden Einschnitt 13 laufen die aufeinandergepreßten Laschen, die zwischen sich die Folienabschnitte 14 einklemmen.
Der Mittelteil der Kettenglieder in den oberen Trumen der Laschenketten wird jeweils durch eine Kunststoffleiste 15 unterstützt, um den Abrieb der Schienen zu vermindern. Seitlich und außerhalb der Laschenketten ist auf jeder Seite der Vorrichtung ein Reflektor 16 angeordnet, in dem sich mehrere, die Strahlungsquelle bildende Quarzrohre 17 befinden. Der Reflektor mit der in ihm befindlichen Strahlungsquelle kann durch Bewegen eines Armes 18 in der Strahlungsstärke verändert werden. Hierzu dient ein mit dem Arm verbundenes Gewindestück 19, das über ein Vierkantende 20 in dem zugehörigen Gewinde 21 des Gehäuses verschoben werden kann. Die Befestigung erfolgt durch eine Gegenmutter 22.
Zum Kühlen des nach dem Schweißen zusammengedrückten Abschnitts 14 ist eine Kühlstation (F i g. 3) angeordnet. Sie besteht aus einem oberen Antriebsrad 23 und einem unteren Antriebsrad 24, denen ein oberes Führungsrad 25 bzw. ein unteres Führungsrad 26 gegenüberstehen. Zwischen den Rädern laufen Stahlbänder 27 und 28. Diese sind jeweils zu beiden Seiten der Gleitleisten paarweise angeordnet. Sie werden durch federnd angedrückte Kühlrohre 29 mit Kühlwasser gekühlt. Die Menge des Kühlwassers wird durch ein Ventil 30 geregelt, wobei die Temperatur des Kühlwassers beim Austritt in der Kühlwasserleitung 31 durch ein Thermometer 32 gemessen wird. Ein um eine Achse 33 drehbarer
Hebel 34 wirkt über ein Gestänge 35 auf ein Führungsstück 36, in welchem die Achse des Antriebsrades 23 gelagert ist. Zum Ausgleich der Dehnungen und Kräfte ist auf dem freien Ende des Hebels 34 ein bewegliches Laufgewicht 37 befestigt.
Das Formen der Schweißnaht erfolgt in der Formstation durch jeweils zwei profilierte Rollen 41 und 42, die durch eine in ihrer Druckkraft veränderliche Feder 43 zusammengedrückt werden (F i g. 4).
Fig. 5 zeigt die Anordnung der Begrenzungseinrichtung mit einer Exzenterscheibe an der Achsenführung der Antriebsräder. Das die Achse des Antriebsrades 23 tragende Führungsstück wird in seiner Abwärtsbewegung dadurch begrenzt, daß man durch Drehen einer Exzenterscheibe 38 um die Achse 39 einen genau einstellbaren Abstand dieser Achse gegen ein festes Auflagestück 40 einstellt.
Es ist notwendig, daß das gekühlte Stahlband während des Aufliegens auf der Naht mit seiner Kante nicht innerhalb der erweichten Folienzone liegt, da sonst Einkerbungen entstehen, die die Naht schwächen. Da der über die Laschenenden der Kette zur Strahlungsquelle hin vorstehende Abschnitt stets bis zur Kante der Kettenlaschen aufgeschmolzen wird, kann eine Auflage der Stahlbandkante in einem nichtplastischen Bereich nur erfolgen, wenn die Ausgleichsstation in Arbeitsrichtung hinter den Antriebsrädern der Laschenketten liegt. Diese Lösung bereitet aber konstruktive Schwierigkeiten.
Um eine ausreichende Festigkeit in der Naht hinter der Schweißzone zu erreichen, werden die ober- und unterhalb der Kette liegenden wassergekühlten Schienen 10, 11 zur Strahlungsquelle hin über die Kante der Laschenkette vorgezogen. Dadurch befindet sich der der Strahlungsquelle zugekehrte Folienabschnitt bis zur Kante der vorgezogenen Schienen 10, 11 unter unverminderter, von der Kante der Schienen 10, 11 bis zur Kante der Kettenlasche in einer durch Abschirmung verminderten Wärmestrahlung. Beim Austritt aus dem Abschirmungsbereich steht ein Folienstück ausreichender Breite mit zwei verschiedenen Erweichungsbereichen zur Verfügung. Das ausreichend breite Stahlband liegt nun mit seiner der Sackmitte zugekehrten Kante in einem nicht aufgeschmolzenen Bereich auf, wodurch Einkerbungen vermieden werden.
Außerdem werden durch den Temperaturabfall in der Schweißzone die Eigenspannungen nach dem Schweißen herabgesetzt.
Es hat sich gezeigt, daß der zur Einstellung der Nahtdicke notwendige Druck leicht eingestellt werden kann, wenn die Schweißnaht durch Abkühlung einen zähplastischen Zustand erreicht hat. Daher ist hinter der Kühlstation noch die Formstation mit den beiden übereinanderliegenden, gegeneinander veränderlich drückenden Rädern 41, 42 angeordnet. Die Wellen beider Räder können durch eine der Sperre in der Kühlstation ähnliche Vorrichtung (F i g. 5) mit zwei Exzenterscheiben derart arretiert werden, daß der Druck aufhört, wenn der Abstand beider Räder gleich der doppelten Foliendicke ist. Auch dadurch werden Einkerbungen vermieden.
Die Schweißgeschwindigkeit ist von der Wärmeaufnahme abhängig. Diese ist sehr hoch, weil die Strahlungsquelle aus mehreren, vorzugsweise aus drei parallel übereinander angeordneten Quarzrohren 17 besteht, deren Strahlung mittels entsprechend eingestelltem Reflektor nicht nur die Schnittflächen,

Claims (5)

sondern auch die darüber- und darunterliegenden Flächen des zu schweißenden Folienabschnittes in der Schweißzone anstrahlt. Durch den U-förmigen Reflektor wird die Energieaufnahme in der Zeiteinheit vergrößert. Die Reflexion verhindert weitgehend eine rückwärtige Stralung, der Reflektor staut außerdem die an der Strahlungsquelle durch Konvektion aufsteigende Luft, so daß Strahlung wie Konvektion verstärkt wirksam werden. Durch die Kontraktion der Folie zu einer verdickten Naht infolge der Orientierungsspannung entfernt sich die Kante von den Quarzrohren. Die Energieaufnahme kann vergrößert werden, wenn die Quarzrohre bei zunehmender Schrumpfung der Folie nachgestellt werden, so daß die Laschenketten zwar parallel, die Achsen der Quarzrohre aber gegen das Rahmenende zu spitzwinklig zur Längsachse der Gleitleisten 3 verlaufen. Die Schweißnahtbreite wächst proportional mit ao der Breite der überstehenden Folienstreifen. Zur Begrenzung der Schweißnahtbreite werden daher rotierende Messer 44 angeordnet, die in Richtung auf die Laschenenden der Ketten verschiebbar sind. Um die KunststofEabschnitte leichter von den Folienabschnitten zu trennen, arbeiten die Messer gegen die Kante einer gegendrückenden Stahlschneide 45. Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung von verschweißten Säcken aus schlauchförmigen Kunststofffolien durch Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem waagerechten Rahmen (1) mehrere, zueinander parallel in einer waagerechten Ebene beweglich verlaufende und durch seitlich ausziehbare Scherengitter (4) verbundene, zur Auflage der Folienabschnitte dienende Gleitleisten (3), jeweils zwei übereinander neben den Gleitleisten (3) in Abständen zu beiden Seiten angeordnete, über Kettenräder (46) motorisch angetriebene, waagerecht laufende und paarweise in der Ebene der Gleitleisten aufeinandergepreßte Laschenketten (6, 7), Schienen (8 bis 11) zur Führung der vier Laschenketten, neben den beiden Kettenpaaren jeweils eine vorzugsweise elek-
trisch beheizte und in ihrem Abstand zu den äußeren Kettenkanten veränderliche Strahlungsquelle (17), wasserdurchflossene und die Schienen (10, 11) zum Teil berührende Kühlleisten (12) jeweils zwischen der Kette und der Strahlungsquelle zu beiden Seiten der Schienen (8 bis 11), wobei die Kühlleisten (12) zur Strahlungsquelle hin gerichtet und über die zwischen den Kühlleisten (12) befindlichen Kettenenden überstehend angeordnet sind, in Laufrichtung am hinteren Ende der Laschenketten parallel und waagerecht neben diesen auf beiden Seiten der Gleitleisten (3) jeweils ein kurzes, durch Kühlrohre (29) gekühltes und über jeweils zwei motorisch angetriebene Räder (23 bis 26) laufendes Stahlbandpaar (27, 28), wobei die beiden mittleren Bänder des Stahlbandpaares jeweils aufeinandergepreßt werden, eine Hebeleinrichtung mit verschiebbarem Laufgewicht (37) sowie zwei aus jeweils zwei gegeneinandergedrückten und profilierten Rollen (41, 42) bestehende und hinter den Stahlbändern (27, 28) befindliche, mit einer Abstandssperre (38, 40) versehene Formstationen angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andruck der profilierten Rollen (41, 42) zwischen Rahmen und der Radachse eine Feder (43) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der Vorrichtung senkrecht zur Ebene der aufeinandergepreßten beiden Trume des Kettenpaares jeweils ein in seinem Abstand von den Kettenkanten kontinuierlich veränderliches, motorisch angetriebenes, rotierendes und gegen einen fest angebrachten Schneidestahl (45) laufendes Messer (44) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohre (17) beweglich angeordnet und außen durch einen Reflektor (16) abgedeckt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzrohre (17) zusammen mit dem Reflektor (16) beweglich angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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