DE1679944A1

DE1679944A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen oder Verschliessen von Saecken durch Verschweissen

Info

Publication number: DE1679944A1
Application number: DE19671679944
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl-Ing Jansen; Gernot Dr Manhart; Horst Dr Rosewicz; Jakob Schoenmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1967-09-14
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1971-04-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen oder Verschließen von Säcken durch Verschweißen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen oder Verschließen von Säcken durch Verschweißen von Schlauchabschnitten aus thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise mit verstaubten Oberflächen.
Es ist bekannt, Schlauchabschnitte aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyäthylen zur Herstellung von Säcken oder nach der Abfüllung zu verschweißen. Man verwendet hierzu strahlende Wärmequellen, Heißluft oder andere wärmeerzeugende Einrichtungen. Besondere Schwierigkeiten haben sich beim Verschweißen ergeben, wenn die zu verschweißenden Flächen verstaubt sind. Die erwärmte und aufgeschmolzene Oberfläche der Naht verschweißt oft an den Stellen, an denen sich Staub befindet, nicht oder nicht ausreichend genug, so daß sich die Naht an diesen Stellen nach dem Erkalten unter Beanspruchung wieder öffnet.
Aufgabe der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffschlauchabschnitten, das auch bei verstaubten Oberflächen mit Sicherheit feste und dauerhafte Schweißnähte ergibt. Dieses Verfahren ist-erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchabschnitt an der zu verschweißenden Kante gerade abgeschnitten und an den beiden Erden des Schnittes in den beiden senkrecht zum Schnitt stehenden Kantenenden jeweils in einer der Schweißnahtbreite entsprechenden Länge aufgeschnitten wird, die beiden durch das Aufschneiden entstandenen aufeinanderliegenden Streifen in Schweißnahtbreite um etwa 900 nach beiden Seiten umgelegt, von Staub gereinigt und danach wieder schräg aufgebogen werden, die beiden Innenflächen der Streifen unter Druck aufgeschmolzen werden, die Streifen mit ihren aufgeschmolzenen Innenflächen zusammengeführt und von außen unter Druck verschweißt werden und die entstandene Naht bis zum Festwerden unter Druck gekühlt wird.
Die Vorrichtung zum Herstellen oder Verschließen von Säcken durch Verschweißen von Schlauchabschnitten ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei einen Rahmen bildenden parallelen Platten in Arbeitsrichtung ein erstes, motorisch angetriebenes und in einer horizontalen Ebene geführtes Bandpaar mit Umlenkrollen und zwei mit ihren mittleren Trums aufeinandergeprel3ten endlosen Bändern, ein gegenseitig mit seinen Schneidrollen in Eingriff stehendes Schneidräderpaar unterhalb der horizontalen Ebene und unterhalb des mittleren Trums des ersten Bandpaares, ein motorisch angetriebenes, mit seinen mittleren Trums aufeinandergepreßtes und in einer tieferen horizontalen Ebene als das erste Bandpaar angeordnetes zweites Bandpaar, eine über dem zweiten Bandpaar mit einem Schlitz versehene Tischplatte mit zwei winkelförmigen Führungsblechen, ein Messerhalter mit Führungsflächen, eine motorisch angetriebene und in der oberen Fläche der Tischplatte zur Wirkung kommende Reinigungsvorrichtung, eine Absaugvorrichtung, zwei symmetrisch zum Schlitz angeordnete Andrückfedern und ein Schweißkeil über dem Schlitz, ein Paar motorisch angetriebene Rändelräder in Arbeitsrichtung hinter der Tischplatte, in Arbeitsrichtung hinter dem zweiten Bandpaar ein drittes in der gleichen horizontalen Ebene wie die Rändelräder arbeitendes Bandpaar aus Metall sowie wassergekühlte und federnd an die mittleren Trums des dritten Bandpaares angedrückte Kühlbacken angeordnet sind.
Das zweite Bandpaar wird zusammen mit den Rändelrädern über ein Motorgetriebe, das erste Bandpaar von einer Umlenkrolle des zweiten Bandpaares über Zahnräder und Zahnriemen und das dritte Bandpaar über Zahnräder und Zahnriemen angetrieben.
Um eine gute Wärmeübertragung auf die Schweißnahtflächen sicher zu stellen, ist der Schweißkeil an seiner Spitze versilbert.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Beispiel dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung der Vorrichtung, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der einzelnen in Arbeitsrichtung hintereinander liegenden Bearbeitungs stationen, Fig. 3 und 4 das erste und zweite Bandpaar mit den Andruckrollen in einem schematischen Grundriß und Seitenriß.
Fig. 5 und 15 das dritte wassergekühlte Bandpaar im Grundriß und im Schnitt, Fig. 6 und 7 eine schematische Anordnung des Schneidräderpaares von der Seite gesehen und im Grundriß zusammen mit dem ersten Bandpaar, Fig. 8 die Tischplatte mit den Einrichtungen zur Reinigung und Schweißung in Seitenansicht, Fig. 9 die Tischplatte in einer Aufsicht von oben, Fig. 10 bis 14 Schnitte durch die Umlenkbleche auf der Tischplatte, die Einrichtungen zum Reinigen und Verschweißen und die Anordnung der Rändelrollen.
Fig. 2 zeigt in räumlicher Darstellung die einzelnen ãuReinander folgenden Bearbeitungsstationen zum Beschneiden 111, Auswerfen 112 des Abschnitts, Aufschlitzen 113, Umklappen 114 und Reinigen i15 der Nahtflächen und zum Schweißen 116, Rändeln 117 und Kühlen 118 der Schweißnaht. Die einzelnen Schlauchabschnitte werden (Pig.2) senkrecht stehend nach dem Einziehen in die Vorrichtung durch das erste Bandpaar oben glatt abgeschnitten. Der entstehende Reststreifen wird ausgeworfen. Der inzwischen auch von dem zweiten Bandpaar erfaßte und in senkrechter Lage geführte Schlauchabschnitt wird oben an seinen beiden Kantenenden aufgeschlitzt, so daß zwei aufeinanderliegende Streifen mit einer der späteren Schweißnaht entsprechenden Breite entstehen.
Diese beiden Streifen vom Schlauchabschnitt werden beiderseits um etwa 900 heruntergefaltet, bis sie auf der Tischfläche aufliegen, Danach werden sie mit einer geeigneten Reinigungseinrichtung, z. B. einer rotierenden Bürste, gesäubert. Der hierbei abgenommene Staub wird durch eine Absaugeinrichtung, z. B. einen Ventilator, nach oben aus der Vorrichtung ausgetragen.
Die beiden gereinigten Streifen, die sich oben am Schlauchabschnitt befinden, werden im weiteren Durchgang durch die Vorrichtung über aufrechte Bleche teilweise wieder aufgerichtet und zum Anliegen an den erwärmten Heizkeil gebracht. Hierbei werden die beiden Naht streifen von innen her an der später entstehenden Verschweißungsstelle aufgeschmolzen.
Unmittelbar nach dem Aufschmelzen werden die beiden Nahtstreifen ohne Stillstand ihrer Bewegung endgültig aneinandergepreßt und unter Druck gerändelt. Sie verschweißen miteinander und werden danach durch das dritte Bandpaar unter Druck solange abgekühlt, bis die Naht fest geworden ist und der entstandene verschlossene Sack aus der Vorrichtung herausgenommen werden kann.
Die Vorrichtung ist im einzelnen in Fig. 1 dargestellt. Zwischen zwei Platten, einer unteren und einer oberen, die in Fig. 2 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt sind, sind die einzelnen Räder und Wellen gelagert. Der Tisch 3t befindet sich über der oberen Platte.
Am Eingangsende der Vorrichtung sind in einer horizontalen Ebene zwei endlose Bänder 19 und 20 angeordnet, welche von vier Umlenkrädern 10,12,13 und 14 geführt werden (Fig.3). Ein weiteres Umlenkrad 11 dient dazu, eine seitliche Andriickung des Bandes zu ermöglichen. Während die Umlenkräder 10 und 14 in kurzen Wellenzapfen einseitig gelagert sind, werden die Wellen der Umlenkräder 12 und 13 auch oben geführt, wo sich neben den Lagerstellen Zahnräder befinden, und zwar ein Antriebszahnrad 61 am oberen Ende der Welle 99, außerdem ein miteinander im Eingriff stehendes Zahnradpaar 62 und 63, das die Bewegung von der Welle 99 des Umlenkrades 12 auf die Welle des Umlenkrades 13 überträgt und damit das Band 20 antreibt.
Zum sicheren Einziehen der senkrecht stehenden Schlauchabschnitte sind in der Ebene des ersten Bandpaares noch Andruckrollen 15 bis 18 angeordnet. Diese drücken paarweise gegen die nebeneinander geführten mittleren Trums des ersten Kettenpaares und klemmen dadurch den Schlauchabschnitt fest. Unterhalb des ersten Bandpaares sind zwei Schneidräder 29 und 30 angeordnet (Fig.6,7). Ihre Wellen 100 und 101 tragen an den oberen Enden ein aus den Zahnrädern 64 und 65 bestehendes und miteinander im Eingriff befindliches Zahnradpaar. Zum Antrieb der Schneidräder 29 und 30 ist über dem Zahnrad 64 ein kleineres Zahnrad 66 auf der gleichen Welle 100 angeordnet.
Unterhalb der Ebene des ersten Bandpaares und in Arbeitsrichtung vor den Schneidrädern befindet sich ein zweites Bandpaar, das aus den endlosen Bändern 25 und 26 besteht (Fig.4). Auch dieses Bandpaar drückt mit seinen mittleren Trums aufeinander.
Die beiden Bänder 25 und 26 werden von Umlenkrädern 21 und 24 geführt. Zum festen Andrücken des von den Bändern 25 und 26 geführten Schlauchabschnittes ist hinter den Umlenkrädern 21 und 24 ein loses Paar von Andruckrollen 27 und 28 angeordnet, das die beiden mittleren Trums des zweiten Bandpaares fest aufeinander drückt.
Das zweite Bandpaar 25,26 wird von einem Motor 71 über ein Getriebe 72 und ein Kegelradpaar 73 und 74 angetrieben. Das Kegelrad 74 treibt über eine Welle 75 das untere Umlenkrad 23 des Bandes 26 an. Auf der Welle 75 befindet sich fest mit ihr verbunden ein Zahnrad 76. Dieses ist mit einem Zahnrad 77 in Eingriff, welches mit der Welle 78 des Umlenkrades 22 fest verbunden ist. Über die Zahnräder 76 und 77 bzw. die Welle 78 und das Umlenkrad 22 wird auch das endlose Band 25 angetrieben.
Die Einrichtungen zum Reinigen und Verschweißen sind auf einem horizontalen Tisch 31 (Fig.8 bis 13) angeordnet. Der Tisch ist der Länge nach mit einem Schlitz 81 versehen, damit der Schlauchabschnitt hindurchlaufen kann. Zur Führung der beiden aufeinanderliegenden Streifen 82, die später verschweißt werden, befinden sich am Eingangsende des Tisches 31 zwei senkrecht stehende Führungsbleche 32, die die beiden Streifen bis unmittelbar vor dem Aufschneiden der Kanten führen. Unmittelbar hinter den Führungsblechen 32 ist ein dreieckförmiges Spießmesser 33 über der Mitte des Schlitzes 81 angeordnet, welches die beiden senkrecht stehenden Kanten des Schlauchabschnittes bei ihrer Bewegung in einer der Breite der Schweißnaht entsprechenden Länge aufschneidet.
Um die beiden aufgeschnittenen Streifen umzuklappen, ist hinter dem Spießmesser ein Messerhalter 34 mit einer Führungsfläche 83 angeordnet, welche bei der Bewegung des Schlauchabschnittes keilförmig zwischen die beiden Streifen eindringt und diese um 900 nach unten klappt, bis sie auf der Tischplatte aufliegen. Zur Erleichterung des Aufliegens sind Niederhalter 35 hinter dem Messerhalter bzw. neben dem Schlitz angeordnet, welche aus federnden Drähten bestehen.
Hinter dem Messerhalter 34 ist über dem Schlitz eine Reinigunseinrichtung angeordnet, die beispielsweise aus einer BUrste 36 besteht, Diese arbeitet unmittelbar über der Tischfläche und schleudert bei ihrer Drehung den Staub von den Innenflächen der Streifen in ein Absaugrohr 37. Das Absaugrohr mündet in einen Ventilator 84 (Fig.2), der die angesaugte Zuluft zusammen mit dem Staub über ein Rohr 85 aus der Vorrichtung ausführt.
In Arbeitsrichtung hinter dem Absaugrohr 37 ist ein Aufrichtblech 38 auf der Tischfläche vorgesehen, das die beiden noch umgeklappten Streifen 82 vor dem Verschweißen wieder teilweise aufrichtet.
Die teilweise aufgerichtetenStreifen gelangen an die keilförmige Spitze des Schweißkeiles 41. Sie werden durch Andruckfedern 39 und 40 fest an die Oberfläche des Schweißkeiles 41 angedrückt, so daß die inneren n Schweißnahtflächen erwärmt und aufgeschmolzen werden. Hinter dem Schweißkeil 41 ist ein Paar von Rändelrädern 86 und 87 in der Höhe der Schweißnaht angeordnet. Die Wellen 88 und 89 der Rändelräder 86 und 87 sind oben mit je einem Zahnrad 90 und 91 versehen. Beide Zahnräder kämmen ineinander.
Zum Antrieb der Rändelräder 86 und 87 ist auf der Welle 88 über dem Zahnrad 90 ein kleineres Zahnrad 93 befestigt, das über einen Zahnriemen 106 und ein kleines Zahnrad 94 auf der Welle 78 vom Motor her über die Zahnräder 76 und 77 angetrieben wird.
Hinter dem zweiten Bandpaar befindet sich in der gleichen hohorizontalen Ebene ein drittes Bandpaar, das aus den endlosen Bändern 52 und 53 besteht (Fig.5'15). Die mittleren Trums der beiden Bänder 52 und 53 liegen in Richtung des Schlitzes 81 in der Mittelachse der Vorrichtung nebeneinander und werden durch Kühlbacken 54 und 55 gegeneinander gepreßt, Zur Kühlung der Kühlbacken 54 und 55 sind Kühlrohre 57 zur Zum und Abfuhr des Kühlwassers angeordnet. Die Kühlbakcen 54 werden über Federn 58 gegen die Kühlbacken 55 gedrückt.
Die Bänder 52 und 53 werden-ber Umlenkräder 48 bis 51 geführt.
Zum Antrieb der Bander 52 und 53 ist das Umlenkrad 51 mit einem Zahnrad 44 verbunden, das über einen Zahnriemen 43 und ein Zahnrad 47 bzw. die Welle 75 über die Teile 74,73 und 72 vom Motor angetrieben wird.
Auch das endlose Band 52 wird über ein Zahnrad 45 angetrieben, das mit dem Umlenkrad 48 fest verbunden ist. Der Antrieb des Zahnrades 45 geschieht über einen Zahnriemen 95, ein entsprechendes kleines Zahnrad 46 und die Zahnräder 77 und 76 vom Motor.
Zum Antrieb der Schneidräder 29 und SO sowie der Umlenkrollen 12 und 13 dient das Umlenkrad 21, das vom Band 25 in Drehung versetzt wird. Die Welle 96 des Umlenkrades 21 trägt an ihrem oberen Ende ein mit ihr fest verbundenes Zahnrad 97, das einen Zahnriemen 98 antreibt. Der Zahnriemen 98 gibt seine tewegung über die Zahnräder 61 und die Welle 99 an das Umlenkrad 12 und über die Zahnräder 66,64 und 65 und die Wellen 100 und 101 an die Schneidräder 29 und 30 (Fig.6). Zur Führung des Zahnriemens 98 dient eine Spannrolle 102.
Fig. 8 bis 14 zeigen die über dem Tisch angeordneten Teile zum Aufschlitzen 33, Umklappen 34,55, Reinigen 96,37, teilweise Aufklappen 38 bis 40, Schweißen 41 und Rändeln 86,87. Der Schlauchabschnitt 60 bzw. die Streifen 82 sind in Fig. 8 und 12 bis 14 besonders dargestellt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen oder Verschlie#en von Säcken durch Verschweißen von Schlauchabschnitten aus thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise mit verstaubter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchabschnitt an der zu verschweißenden Kante gerade abgeschnitten und an den beiden Enden des Schnittes in den beiden senkrecht zum Schnitt stehenden Kantenenden jeweils in einer der Schweißnahtbreite entsprechenden Länge aufgeschnitten wird, die beiden durch das Aufschneiden entstandenen aufeinanderliegenden Striefen in Schwei#nahtbreite um etwa 90° nach beiden Seiten umgelegt, von Staub gereinigt und danach wieder schräg aufgebogen werden, die beiden Innenflächen der Streifen unter Druck aufgeschmolzen werden, die Streifen mit ihren aufgeschmolzenen Innenflächen zusammengeführt und von außen unter Druck verschweißt werden und die entstandene Naht bis zum Festwerden unter Druck gekühlt wird4 2. Vorrichtung zum Verschweißen von Schlauchabschnitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei, einen Rahmen bildenden parallelen Platten in Arbeitsrichtung ein .erstes motorisch angetriebenes und in einer horizontalen Ebene geführtes Bandpaar (19,20) mit Umlenkrollen (10,11,12,13, 14) und zwei mit ihren mittleren Trums aufeinandergepreßten endlosen Bändern, ein gegenseitig mit seinen Schneidrollen in Eingriff stehendes Schneidräderpaar (29,30) unterhalb der horizontalen Ebene und unterhalb des mittleren Trums des ersten Bandpaares, ein motorisch angetriebenes, mit seinen mittleren Trums aufeinandergepreßtes und in einer tieferen horizontalen Ebene als das erste Bandpaar angeordnetes zweites Bandpaar (25,26), eine über dem zweiten Bandpaar mit einem Schlitz (81) versehene Tischplatte (31) mit zwei winkelförmigen Führungsblechen (32), ein Messerhalter (34) mit Führungsflächen (83), eine motorisch angetriebene und in der oberen Fläche der Tischplatte zur Wirkung kommende Reinigungsvorrichtung (36), eine Absaugvorrichtung (37,84,85), zwei symmetrisch zum Schlitz angeordnete Andrüokfedern (39, 40) und ein Schweißkeil (41) über dem Schlitz (81), ein Paar motorisch angetriebene Rändelräder (86,87) in Arbeitsrichtung hinter der Tischplatte (31), in Arbeitsrichtung hinter dem zweiten Bandpaar (25,26) ein drittes in der gleichen horizontalen Ebene wie die Rändelräder (86,87) arbeitendes Bandpaar (52,53) aus Metall sowie wassergekühlte und federnd an die mittleren Trums des dritten Bandpaares (52, 53) angedrückte Kühlbacken (54,55) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bandpaar (25,26) zusammen mit den Rändelrädern (86,87) über ein Motorgetriebe (71,72,73,74) das erste Bandpaar (19,20) von einer Umlenkrolle (21) des zweiten Bandpaares (25,26) über Zahnräder (97,61,62,63) und Zahnriemen (98) und das dritte Bandpaar (52,53) über Zahnräder (46,47) und Zahnriemen (43,95) angetrieben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkeil (41) an seiner Spitze versilbert ist.