DE1479027A1 - Device with two clamping jaws for welding plastic films - Google Patents

Device with two clamping jaws for welding plastic films

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DE1479027A1 DE19641479027 DE1479027A DE1479027A1 DE 1479027 A1 DE1479027 A1 DE 1479027A1 DE 19641479027 DE19641479027 DE 19641479027 DE 1479027 A DE1479027 A DE 1479027A DE 1479027 A1 DE1479027 A1 DE 1479027A1
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Description

Vorrichtung mit zwei Klemmbacken zum Verschweißen von Kunststoffolien. Device with two clamping jaws for welding plastic films.

Die Erfindung betriftt das Verschweißen von Kunststofffolien und bezieht sich insbesondere auf die Klemmbacken our. Erzeugung solcher Verschweißungen. The invention concerns the welding of plastic films and refers in particular to the jaws our. Creation of such welds.

Wenn zwei aus in der Parme schweißbarem Kunststoff bestehende Folien miteinander durch eine Langsschweißung fereinigt werden sollen, werden die beiden Folien zwischep zwei auf eine bestimmte Temperatur erhitzte Klemmbacken mit einem zweckentsprechenden Druck zusammengepreßt. Falls diase beiden Klemmbacken zwei ebene Flächen aufweisen, zwischen welche die Kunststoffolieneingeklemmt werden, dann kann festgestellt werden, daß Luft oder andere Gase in der SohweßuhgeihgefangenwerdenunddarinBlasenbildendie fUr das Aussehen und die Festigkeit der Schweißung nachteilig sind. Uberdies können, falls die zu g hweißenden Folien aus einem Kunststoff bestehen, dessen Moleküle orientiert sind, solche Blasen die Form von kapillaren Kanälen annehmen, welche die Dichtigkeit der Schweißung gefährden. When two foils made of plastic that can be welded in the Parme are to be cleaned together by a longitudinal weld, the two Foils between two clamping jaws heated to a certain temperature with one compressed to the appropriate pressure. If the two clamping jaws are two flat Have surfaces between which the plastic film is clamped, then It is found that air or other gases are trapped in the shoe sole and form bubbles in it are detrimental to the appearance and strength of the weld. Moreover, if the foils to be welded consist of a plastic, its molecules oriented such bubbles take the form of capillary channels, which endanger the tightness of the weld.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß der Schweißdruck entlang der langsachse der Schweißung großer ist als an ihren Rändern. Auf diese Weise werden während des Schweißvorgangas die zwischen den Folien eingeschlossenen Gase von der Mitte gegen die Ränder der Schweißung verdrängt, so daß sie aus ihr entweichen. To remedy this disadvantage, it is necessary to ensure that the welding pressure is greater along the longitudinal axis of the weld than on theirs Margins. In this way, during the welding process, those between the foils trapped gases are displaced from the center towards the edges of the weld, so that they escape from it.

Die von den Konstrukteuren allgemein übernommene Losung zur Erzielung dieses Ergebnisses besteht darin, die eine Klemmbacke mit einem Blatt aus einem hitzebeständigen Elastomer, wie z. B. dem im Handel unter der Bezeichnung "Perbuna"befindlichen synthetischen Kautschuk oder einem Silikonkautschuk, zu bekleiden und der Oberfläche der anderen metallenen Klemmbacke eine leicht konvexe Form zu geben. The solution generally adopted by the designers to achieve this This result is to join a jaw with a sheet of a heat-resistant elastomer, such as B. the one in the trade under the name "Perbuna" synthetic rubber or a silicone rubber, to clad and the surface to give the other metal jaw a slightly convex shape.

Wenn auch eine solche Ausführung zufriedenstellend arbeitet, sofern es sich um das Verschließen eines aus Kunststoff gefertigten Beutels handelt, ist sie ungeeignet, wenn es sich darum handelt, zwei nahe beieinander liegende parallele Schweißungen herzustellen, die dazu bestimmt sind, einen Kanal zu begrenzen, welcher für einen luftleer zu machenden Beutel ein Ventil bildet, wobei nach dem Evakuieren des Beutels die beiden so gebildeten Wände des Kanals sich unter der Wirkung des Außenluftdrucks aneinander legen und dadurch das Wiedereintreten von Luft in das Innere des Beutels verhindern.Even if such a design works satisfactorily, provided it is a matter of closing a bag made of plastic they are unsuitable when it comes to two closely spaced parallel To make welds intended to delimit a channel, which for a bag to be evacuated forms a valve, wherein after evacuation of the bag, the two walls of the channel thus formed move under the action of the Outside air pressure and thereby the re-entry of air into the Inside of the bag impede.

Es kann tatsXchlich reatgestellt werden, daß die konvexe Form der OberflSche der einen der beiden Klemmbacken eine Art Ausbauchung der Folien bewirkt und daß die gebildete Schweißung nicht mehr plan ist, wobei der unmittelbar längs der Schweißlinie liegende Bereich der plastischen Folien eine derartige Verformung errChrt, daß an dieser Stelle die beiden verschweißten Folien den Mangel aufweisen, sich nicht genau aneinanderzulegen, und dies um so mehr, als der hbhere Druck in der Mitte der Bchwelßung das Bestreben hat, einen Teil des Materials gegen die Ränder zu verdrängen und dadurch eine kleine Wtlst zu bilden. It can actually be seen that the convex shape of the The surface of one of the two clamping jaws causes the foils to bulge and that the weld formed is no longer flat, the directly longitudinal The area of the plastic foils lying on the weld line causes such a deformation realizes that at this point the two welded foils show the defect, not to lie close to each other, and all the more so since the higher pressure in the middle of the welding tends to move part of the material against the edges to displace and thereby to form a small desert.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß nach dem Anordnen eines Beutels in der Entlüftungsglocke, obwohl die in der Mitte der durch die Schweißungen begrenzten Zone befindlichen Teile der beiden Folien sich unter dem Einfluß des äußeren Luftdrucks gut aneinanderlegen, längs jeder Schweißung ein kapillarer Kanal vorhanden ist, welcher fUr die Dichtigkeit des Ventils schädlich ist. In summary, it can be stated that after arranging a Bag in the vent bell, though the one in the middle of through the welds parts of the two foils located in a limited zone are under the influence of the external air pressure close together, a capillary channel along each weld is present, which is detrimental to the tightness of the valve.

Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung mit zwei Schweißbacken derart auszubilden, daß die oben genannten Nachteile behoben werden. The purpose of the invention is to provide a device with two welding jaws to train in such a way that the above-mentioned disadvantages are eliminated.

Die Schweißvorrichtung gem§ß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen FlCchen der beiden Klemmbacken, die sich auf die zu verschweißenden Folien auflegen sollen, vollkommen plan sind, so daß sie sich genau aneinanderlegen können, daß die Fläche der einen Backe bloBliegt und die Fläche der anderen Backe mit einem aus einem Elastomer bestehenden ebenen Blatt bedeekt. ist, dessen Dicke für eine gleiche Härte des Elastomers um so größer ist, je breiter die gewünschte Schweißung ist, und welches auf der betreffenden Backe frei angeordnet und derart gehalten ist, daß es bei seiner Kompression durch das Zusammenr pressen der Backen keinerlei seitliche oder Langsbeanspruchung erfährt, und daß auf der Flache der Backe, die mit dem aus dem Elastomer-bestehenden Blatt bedeckt ist, ein geringfügig überstehender rippenartiger Vorsprung von geringer Breite im Vergleich zu der Breite. der herzustellenden Schweißung entlang der Längsachse der Schweißung vorgesehen ist. The welding device according to the invention is characterized in that that the effective surfaces of the two clamping jaws, which are on the to be welded Place transparencies are supposed to be perfectly planar so that they are accurate can put together so that the surface of one jaw is exposed and the surface the other jaw covered with a flat sheet made of an elastomer. the thickness of which, for the same hardness of the elastomer, is greater, the wider the desired weld is, and which is freely arranged on the jaw in question and is held such that when it is compressed, it is pressed together by the collapse the jaw does not experience any lateral or long-term stress, and that on the Flat of the cheek, which is covered with the sheet made of the elastomer slightly protruding rib-like projection of small width in comparison to the width. the weld to be produced along the longitudinal axis of the weld is provided.

Auf Grund dieser Anordnung wird, wenn die Backen mit den zwischen sie gelegten zu verschweißenden Folien mit einem zweckentsprechenden Druck gegeneinandergepreßt werden, eine ebene Berührungsfläche erhalten, jedoch ist der auf die Folien an jedem Punkt der Schweißung ausgeUbte Druck an dem Ort des axialen Vorsprunges auf der mit dem Elastomer-Blatt abgedeckten Platte zufolge des Anquetschens des Blal"" tes an den Vorsprung am größten, und er nimmt allmählich mit zunehmender Entfernung von dem Vorsprung rechtwinklig zu ihm ab, um in unmittelbarer Nähe der Ränder der Schweißung auf den Wert Null zu sinken, wenn die Breite und die Höhe des Vorsprunges und der minimale Abstand zwischen den Backen in zweckentsprechender Weise vorausbestimmt sind, wobei die Verminderung des Druckes dem Verlauf einer S-förmigen Kurve folgt. Da das aus dem Xlastomer bestehende Blatt keine seitliche oder längsgerichtete Beanspruchung erfährt, erleidet es keine Verformung und hat nicht die Neigung, geschmolzenes Material zu verdrängen. Dadurch wird die Bildung einer Wulst zufolge einer Verdrängung dieses Materials und zugleich eine Verformung zufolge einer Ausbauchung vermieden. Due to this arrangement, when the jaws with the between they placed foils to be welded are pressed against one another with an appropriate pressure a flat contact surface is obtained, but the one on the foils is on each one Pressure exerted at the point of the weld at the location of the axial projection on the plate covered with the elastomer sheet as a result of the squeezing of the blal "" tes largest at the ledge, and it gradually increases with distance from the projection at right angles to it to be in close proximity to the edges of the Weld to decrease to zero when the width and height of the Head start and the minimum distance between the jaws is appropriately predetermined with the reduction in pressure following the course of an S-shaped curve. Since the sheet made of the xlastomer does not have any lateral or longitudinal stress experiences, it does not suffer any deformation and has no tendency to melt molten material to displace. This causes the formation of a bead as a result of its displacement Material and at the same time a deformation due to a bulge avoided.

Der auf der FlAche der einen Backe vorgesehene Vorsprung kann von der oberen Kante einer Leiste gebildet sein, die in eine in dieser Backe ausgebildete Nut eingesetzt ist. The projection provided on the surface of one jaw can be from the upper edge of a bar, which is formed in a formed in this jaw Groove is used.

Um eine Anderung der Höhe des Vorsprunges zu ermöglichen, kann diese Leiste herausnehmbar sein, um durch eine andere Leiste von unterschiedlicher Höhe ersetzt zu werden, oder sie kann in der Nut in senkrechter Richtung verschiebbar sein, wobei Mittel vorgesehen sind, die ihre senkrechte Lage in der Nut einzustellen gestatten.In order to allow a change in the height of the projection, this can Bar can be removed to replace another bar of different heights to be replaced, or it can be slid in the groove in the vertical direction be, wherein means are provided to adjust their vertical position in the groove allow.

Um zu gewAhrleisten, daS das aus dem Elastomer bestehende Blatt frei von Beanspruchungen ist, kann es an der betreffenden Backe mittels eines Rahmens gehalten werden, dessen Abmessungen derart sind, daB das Blatt in ihm sowohl in Richtung der beiden Achsen seiner Ebene als auch senkrecht zu dieser Ebene frei bewegbar ist. To ensure that the sheet made of the elastomer is free is exposed to stress, it can be attached to the respective jaw by means of a frame are held, the dimensions of which are such that the sheet in it both in Direction of the two axes of its plane as well as perpendicular to this plane freely is movable.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing using two exemplary embodiments explained in more detail.

Fig, 1 ist eine Querschnittsansicht einer Ausfuhrungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die. beiden Backen in SchweiBstellung wiedergegeben sind. Fig. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of an apparatus according to the invention, wherein the. both jaws are shown in the welding position.

Fig. 2 ist eine analoge Querschnittsansicht einer abgewandelten Ausfuhrungsform. Fig. 2 is an analogous cross-sectional view of a modified embodiment.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Schweißvorrichtung weist zwei Klemmbacken 1 und 2 auf, deren wirksame Flaches 3 bzw. The welding device shown in Fig. 1 has two clamping jaws 1 and 2, the effective area of which is 3 or

4 plan sind und parallel zueinander verlaufen, wobei die wirksame Fläche 3 der einen Backe 1 eine der herzustellenden SchweiBung entsprechende BreLe hat, während die wirksame Fläche 4 der anderen Backe 2 breiter ist.4 are flat and parallel to each other, with the effective Surface 3 of one jaw 1 is a cover corresponding to the weld to be produced has, while the effective surface 4 of the other jaw 2 is wider.

Gemäß der Erfindung ist auf der wirksamen Fläche 4 der Backe 2 ein aus einem Elastomer bestehendes ebenes Blatt 5 angeordnet, das an seinem ganzen Umfang verdünnte Ränder 6 aufweist, die sowohl mit waagerechtem als auch mit senkrechtem Spiel in einem Rahmen sitzen, der aus Winkelstücken 7 zusammengesetzt ist, die jeweils mit ihrem einen Schenkel durch irgendwelche bekannten Mittel an der Backe 2 befestigt sind. In der Backe 2 ist an der Flache 4 eine Langsnut 8 ausebildet, in welcher eine Leiste 9 aufgenommen ist, die vorzugsweise herausnehmbar ist. so daß sie gegen eine andere Leiste von unterschiedlicher Höhe ausgewechselt werden kann, um gewünschtenfalls den über die Fläche 4 der Backe 2 vorspringenden Teil der Leiste zu ändern. According to the invention, the jaw 2 is on the active surface 4 made of an elastomer flat sheet 5 arranged on its whole Circumference has thinned edges 6, with both horizontal and vertical Game sit in a frame, which is composed of elbows 7, each with one of its legs attached to the jaw 2 by any known means are. In the jaw 2, a longitudinal groove 8 is formed on the surface 4, in which a bar 9 is received, which is preferably removable. so that they against another ledge of different height can be interchanged if desired the one protruding over the surface 4 of the jaw 2 Part of the bar to change.

Die in Fig. 2 wiedergegebene Ausführungsform, bei der die der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 1 entsprechenden Hauptteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, weicht nur in der Anordnung der Leiste ab, die einen Vorsprung auf der Fläche 4 der Backe 2 schaffen soll. Hier ist im oberen Teil der Backe 2 ein Schlitz 8a vorgesehen, der in einen breiteren Schlitz 10 übergeht, in dessen unteres bnde ein VerschluBstück 11 eingesetzt ist. In den Schlitz 8a greift eine Leiste 9a ein, die den. oberen Teil einer Stange 12 bildet, welche in dem breiteren Schlitz 10 in senkrechter Richtung verschiebb ar ist und welche auf den Znden von zwei Schrauben 13 ruht, die in in dem Verschlußstock ausgebildete Gewinde eingeschraubt sind und die eine Anderung der Hoche des von der Leiste 9a auf der FlAche 4 der Backe 2 gebildeten Vorsprunges ermöglichen. The embodiment shown in Fig. 2, in which the embodiment main parts corresponding to FIG. 1 are provided with the same reference numerals, differs only in the arrangement of the bar, which has a protrusion on the surface 4 the jaw 2 should create. Here a slot 8a is provided in the upper part of the jaw 2, which merges into a wider slot 10, in whose lower band a closure piece 11 is inserted. In the slot 8a engages a bar 9a, which the. upper Part of a rod 12 forms which in the wider slot 10 in the vertical direction slidable ar and which rests on the ignition of two screws 13, which in in the bolt formed threads are screwed and the one change the height of the projection formed by the strip 9a on the surface 4 of the jaw 2 enable.

Wie bereits oben erwahnt, ist, wenn die zu verschweißenden Folien 14 zwischen den Backen 1 und 2 angeordnet sind und wenn die Backen erhitzt und unter Anwendung von in der Schweißtechnik üblieherweise benutzten (nicht dargestellten) Mitteln mit einem zweckentsprechenden Druck gegeneinander gepreßt werden, der auf die Folien 14 durch die beiden Backen ausgeübte Druck am Ort der Leiste 9 bzw. 9a am größten, so daß das Blatt 5 zwischen der Leiste und der Fläche der Backe 1 zusammengequetscht wird} und dieser Druck nimmt mit zunehmender Entfernung von der Leiste (in der Zeichnungsebene) allmahlich ab, um schließlich in der Nähe der Längskanten der Fläche 3 der Backe-1 den Wert Null zu erreichen, wobei zu diesem Zweck der minimale Abstand zwischen den beiden Flächen der Backen im voraus festgelegt witd. Auf diese Weise werden die zwischen den Folien 14 eingeschlossenen Gase bei dem progressiven Einklemmen der Folien zwischen die Backen gegen die Ränder der Schweißung gedrängt und ausgetrieben, wobei auf Grund der allmählichen Verminderung des auf die Folien ausgeübten Druckes von der Achse gegen die Ränder der SchwedBung bis auf den Wert Null, der Planheit der Flächen 3 und 4 der Backen und der dem Elastomer-Blatt 5 belassenen Bewegungsfreiheit ein Ausbauchen der Schweißung und die Bildung von Materialwulsten an den Rändern der SchweiBung verhindert werden. As mentioned above, if the foils to be welded 14 are placed between the jaws 1 and 2 and when the jaws are heated and under Application of commonly used in welding technology (not shown) Means are pressed against each other with an appropriate pressure that on the foils 14 exerted pressure by the two jaws at the location of the bar 9 or 9a largest, so that the sheet 5 is squeezed between the ledge and the surface of the jaw 1 becomes} and this pressure takes with it increasing distance from the The ledge (in the plane of the drawing) gradually descends, and finally near the long edges of the surface 3 of the jaw-1 to reach the value zero, for this purpose the minimum Distance between the two surfaces of the jaws is determined in advance. To this Thus, the gases trapped between the foils 14 become progressive in the case of the progressive one Pinching the foils between the jaws against the edges of the weld and expelled, due to the gradual reduction of the on the foils exerted pressure from the axis against the edges of the swerve up to the value Zero, the flatness of the surfaces 3 and 4 of the jaws and that of the elastomer sheet 5 leaving freedom of movement a bulging of the weld and the formation of material bulges at the edges of the weld.

Beispielsweise wird, wenn ein mm dickes Blatt 5 aus Silikonkautschuk mit einer Shore-Härte von 70 bis 75 zusammen mit einer 1 mm breiten Leiste 9 bzw. 9a verwendet wird, die an der Fläche 4 der Backe 2 einen Vorsprung von einer Höhe von 0, 5 mm bildet, und wenn fur das Zusammenpressen der Backen ein Druck von 2, 5 kg je cm² Fläche der herzustellenden Schweißung angelegt wird, eine 6 mm breite SchweiBung erhalten, die frei-von eingeschlossenen Blasen ist und keine Ausbauchung und keine Wulstbildung zeigt, und gewährleistet, daß die Folien 14 bis an die Ränder der Schweißung dicht aneinanderliegen. For example, if a mm thick sheet 5 made of silicone rubber with a Shore hardness of 70 to 75 together with a 1 mm wide bar 9 resp. 9a is used, which on the surface 4 of the jaw 2 has a projection of a height of 0.5 mm, and if for pressing the jaws together a pressure of 2, 5 kg per cm² area of the weld to be produced is applied, a 6 mm wide Preserve a weld that is free of entrapped bubbles and not a bulge and shows no bulging, and ensures that the foils 14 to the edges the weld are close together.

Claims (5)

patentansprüche 1) Vorrichtung mit zwei Klemmbacken zum Verschweißen von Kunststoffolien, dadurch gekennzeichnet, daB die wirksamen Flächen der beiden Klemmbacken, die sich auf die su verschweißenden Folien auflegen sollen, vollkommen plan sind, so daß ale lch genau aneinanderlegen können, daß die Fläche der einen Backe bloBliegt und die he der anderen Backe mit eines aus einer Elastomer bestehenden ebenen Blatt bedeckt ist, dessen Dicke für eine gleiche Härte des Elastomers us so größer ist, je breiter die gewünschte SchweiSung ist, und welches auf der betreffenden Bscke frei angeordnet und derart gehalten ist, daß es bei seiner Kompression dureh das Zusammenpressen der Backen keinerlei seitliche odor LMngsbeanspruchung erfahrt, und da9 auf der Fiche der Backe, die mit des aus dem Elastomer bestehenden Blatt bodeekt ist, zain geringfügig überstehendor rippenartiger Vorsprung von geringer Breite im Vergleich zu der Breite der herzustellenden Schweißung entlang der Längsachse der Schweifung vorgesehen ist.claims 1) Device with two clamping jaws for welding of plastic films, characterized in that the effective areas of the two Clamping jaws, which are supposed to rest on the foils to be welded together, completely are flat so that I can lay them together exactly that the surface of one of them The jaw is exposed and the other jaw is covered with one made of an elastomer flat sheet is covered, the thickness of which for an equal hardness of the elastomer us the greater the wider the desired weld, and which one is on the relevant one Bag is freely arranged and held in such a way that it dureh during its compression the pressing together of the jaws does not experience any side or side loads, and there on the fiche of the cheek, that with the sheet made of the elastomer Bodeekt is, zain slightly overhanging or rib-like projection of less Width compared to the width of the weld to be produced along the longitudinal axis the curvature is provided. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der auf der Fläche der einen Backe vorgesehene Vorsprung von der oberen Kante einer Leiste gebildet ist, die Ln einer in der Backe ausgebildeten Nut aufgeno@men ist. 2) Device according to claim 1, characterized in that the on the surface of the one jaw provided projection from the upper edge of a ledge is formed, which is received in a groove formed in the jaw. 3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste aus der Nut herausnehmbar und gegen andere ähnliche Leiaten von unterschiedlicher H6he ausw w hselbar ist. 3) Device according to claim 2, characterized in that that the bar can be removed from the groove and against other similar Leiaten of different Height is selectable. 4) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurcn gekennzeichnet, da3 die Leste in der Nut senkrecht verachlobbar angeordnet ist und daB Mittel vorgesehen sind, welche die Lage der Lista in der Nut einzustellen geatatten. 4) Device according to claim 2, characterized by the fact that the residues is arranged vertically in the groove so that it can be engaged and that means are provided, which allowed to adjust the position of the Lista in the groove. 5) Vorrichtung nach einem der AnsprUch, 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Elastomer bestehende Blatt an der betreffenden Backe mittels eines Rahmens gehalten ist, dessan Abmessungen derart sind, daß dan Blatt in ihm @o@ohl in Richtung der beiden Achsen seiner Ebene als auch sonkrecht zu dieser @bene frei bewegbar ist. 5) Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the sheet consisting of an elastomer on the jaw in question by means of a The frame is held, the dimensions of which are such that the sheet in it @ o @ ohl in the direction of the two axes of its plane as well as perpendicular to this plane is movable.
DE19641479027 1963-03-11 1964-03-05 Device for welding plastic films with two clamping jaws Pending DE1479027B2 (en)

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