DE1629228C - Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten an thermoplastischen Folien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten zum Verbinden von mit ihren Stirnseiten zueinander bündig liegenden Kunststoff-Folienlagen, bei welcher ein aus einem Extruder austretender geschmolzener Kunststoff-Strang auf die Stirnseiten der Folienlagen aufgebracht wird.

Es ist bekannt, Folien aus Polyäthylen oder ähnlichen thermoplastischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung auf verschiedene Art miteinander zu verschweißen. So ist auch schon bekannt geworden, die Wärme mit Hilfe eines von einem Extruder erzeugten geschmolzenen Stranges aus gleichem oder ähnlichem Material aufzubringen, der sich hierbei mit den Folienlagen verbindet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die aufgebrachte Wärmemenge genau proportional der Laufgeschwindigkeit beispielsweise einer Verarbeitungsmaschine dosiert werden kann, so daß die Maschinengeschwindigkeit keinen Einfluß' auf die Güte der Schweißnah: hat und hohe Maschinengeschwindigkeiten erzielt werden können.

Bekannt ist die Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Überlappungsnähten, bei welchen der Kunststoffstrans; zwischen die beiden Folien gebracht wird (USA.-Patentschrift 3 008 862). von Kappnähten, bei welchen der Strang U-förmig aus einer Düse austritt und sich um die Stirnseiten der Folien legt (USA.-Patentschrift 3 221 789). Es ist auch schon bekannt, einen einfachen Extruderfaden direkt auf die Stirnseiten der aneinandcrliegendcn Folien aufzubringen.

Zwar haben diese Verfahren gegenüber den sonst üblichen Schweißverfahren unter Anwendung von Wärmeimpuls, Wärmekontakt oder Wärmestrahlung erhebliche Vorteile. Sie vermeiden aber nicht den Nachteil des plötzlichen Überganges von der Schweißnaht zu den unverschweißten Folienteilen. An dieser Übergangsstelle liegt bei sämtlichen bekannten Schweißverfahren die schwächste Stelle der Schweißverbindung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Formgebung der Transport- und Kühleinrichtung eine Schweißnaht zu erzeugen, die gleichzeitig schroffe Übergänge zwischen Naht und Folie vermeidet und einen gleichmäßigen Wärmeübergang von dem heißen Schweißfaden oder -strang in die Folie ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum Führen und Kühlen der gegeneinander anliegenden Folienlagen umlaufende endlose Führungsbänder vorgesehen sind, die an ihren den Folienstirnkanten zugekehrten Randzonen dem gewünschten Schweißnahtprofil entsprechende Abschrägungen aufweisen. Infolge der besonderen Gestaltung der Führungsbänder legt sich der geschmolzene Kunststoffstrang in den gebildeten Winkelraum ein, so daß sich eine keilförmige Schweißnaht bildet, welche keine plötzlichen Dickenunterschiede beim Übergang von der Naht zur verschweißten Folie aufweist, wodurch die die Festigkeit der Schweißverbindung ungünstig beeinflussenden Kerbwirkungen an dieser Stelle vermieden sind.

Die Folienränder ragen in den durch die Abschrägungen der beiden Führungsbänder gebildeten Winkel hinein. Infolgedessen hüllt der geschmolzene Kunststoffstrang die in den Winkelraum hineinragenden Teile der thermoplastischen Folien ein und verschmilzt sie. Dabei ist durch die Winkelform des zur Aufnahme des K\:nsis;o!lsii"anucs bestimmten Raumes dafür Sorge getragen, daß dem inneren, den unverschweißten Folienteilen benachbarten Teil der Schweißnaht weniger Wärme zugeführt wird als dem äußersten Teil der Schweißnaht, so daß auch ein allmählicher Wärmeübergang zwischen den verschweißten und unverschweißten Folienteilen geschaffen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann über den Führungsbändern ein weiteres endloses umlaufendes Band zum Eindrücken des geschmolzenen Kunststoffstranges in den Winkelraum angeordnet sein, dessen Umlenkachsen in einer Ebene liegen, die zu den durch die Umlenkachsen der Führungsbänder bestimmten Ebenen senkrecht verläuft.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Besehreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In der Zeichnung zeigt

F i g. I einen Schnitt durch die Transportvorrichtung während des Aufbringens des Schweißstranges zum Zusammenschweißen zweier Folien.

Fig. 2 einen Schnitt durch die Transportvorrichtung im Bereich der Kühlstation mit bereits fertig geformter Schweißnaht und

F i g. 3 ein Schema der gesamten Einrichtung an dem Beispiel einer Sackverschließmaschine.

Wie die Zeichnung zeigt, werden zwei Folien 1 und 2 mit Hilfe der Führungsbänder 3 und 4 durch die Schwcißanlage geführt. Die Transportbänder 3 und 4 können aus Mctallbändern bestehen oder auch aus Bändern aus einem wärmebeständigen elastischen Material. Schließlich sind auch Keltenbänder anwendbar, die mit ineinandergreifenden, entsprechend profilierten Kettengliedern bestückt sind.

Die Führungsbänder 3, 4 können zusätzlich den Transport der Folienlagen übernehmen oder auch nur synchron mit anderen Transporteinrichtungen umlaufen und nur die Formung der Schweißnaht übernehmen, während der Transport durch die anderen Einrichtungen erfolgt. Die Transportbänder 3. 4 sind an ihrer oberen Kante mit einander gegenüberliegenden Abschrägungen 5 und 6 verseilen. In den von den beiden Abschrägungen 5 und 6 gebildeten Winkelraum ragen die stirnseitigen Ränder der aneinanderlicgenden Folien 1 und 2 hinein.

Auf die Stirnseite der Folien wird nun ein mit Hilfe eines Extruders oder einer ähnlichen Einrichtung hergestellter Strang aus geschmolzenem, gleichartigem oder ähnlichem Material aufgelegt. Da der Kunststoffstrang oder -faden, der beispielsweise aus Polyäthylen besteht, eine klebrige Konsistenz hat. verbindet er sich sofort mit der Folie, und da die Temperatur des Fadens 7 oberhalb der Schmelztemperatur der Folien 1 und 2 liegt, schmelzen diese beim weiteren Transport mit dem Faden 7 zusammen, wobei sich dieser in den von den Abschrägungen 5 und 6 gebildeten Winkelraum einlegt. Gleichzeitig wird der Faden durch ein über den Winkelraum geführtes Metallband 8 in diesen Winkelraum hineingedrückt, so daß er den Winkel zwischen den Abschrägungen 5 und 6 völlig ausfüllt und zusammen mit den angeschmolzenen Folien eine keilförmige Wulst bildet. Die Umlenkachsen des Metallbandes 8 verlaufen waagerecht, während die l'mlenkachsen der Bänder 3, 4 senkrecht angeordnet sind. In dem Bereich der Vorrichtung, in welchem die Anpressung durch das Metallband 8 stattfindet, werden ciie Bänder 3, 4 und H zweckmäßig zwischen ne-

kühlten Backen 9, 10 und 11 geführt. Durch die Abkühlung erhärtet die Schweißnaht an der Oberfläche, so daß sich die Bänder 3, 4 und 8 leicht von ihr lösen können. Zusätzlich können für die Bänder auf dem rücklaufenden Trum noch weitere Kühlvorrichtungen vorgesehen werden, um höhere Maschinengeschwindigkeiten zu erreichen.

In F i g. 3 ist die beschriebene Einrichtung im Zusammenhang mit einer Verschließeinrichtung für gefüllte Plastiksäcke dargestellt. Der Schweißfaden 7 wird durch einen Extruder 12 erzeugt, aus dessen Düse er austritt und gemeinsam mit der vorher besäumten oberen Kante des gefüllten Sackes 13 zwischen die Bänder 3, 4 und 8 einläuft. Der Sack 13 ruht auf einem Transportband 14. welches mit gleieher Geschwindigkeit wie die Bänder 3, 4 und 8 umläuft. Diese laufen um die Rollen 15 bis 20 und werden von diesen angetrieben. Die Lagerung dieser Rollen, deren Antrieb und die für die Besäumung des. oberen Sackendes vor dem Schweißen notwendige Besäunieinrichtung sind der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.

Sollen Folien unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher Lagenzahl miteinander verschweißt werden, so ist es zweckmäßig, die Bänder 3 und 4 aus elastischem Material, etwa Silikongummi, oder als Metallbänder bzw. -ketten mit elastischer Auflage auszubilden, damit sie sich den unterschiedlichen Stärken anpassen können. Dies ist z. B. beim Zuschweißen der Enden eines Seitenfaltensackes erforderlich.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten zum Verbinden von mit ihren Stirnseiten zueinander bündig liegenden Kunststoff-Folienlagen, bei welcher ein aus einem Extruder austretender geschmolzener Kunststoffstrang auf die Stirnseiten der Folienlagen aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Führen und Kühlen der gegeneinander anliegenden Folienlagen umlaufende endlose Führungsbänder (3, 4) vorgesehen sind, die an ihren den Folienstirnkanten zugekehrten Randzonen dem gewünschten Schweißnahtprofil entsprechende Abschrägungen (5, 6) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Führungsbändern ein weiteres endloses umlaufendes Band (8) zum Eindrücken des geschmolzenen Kunststoffstranges in den Winkelraum angeordnet ist, dessen Umlenkachsen in einer Ebene liegen, die zu den durch die Umlenkachsen der Führungsbänder (3, 4) bestimmten Ebenen senkrecht verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen