DE1679978C3

DE1679978C3 - Vorrichtung zum linearen Verschweissen von zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials

Info

Publication number: DE1679978C3
Application number: DE1679978A
Authority: DE
Inventors: Samuel Greisman
Original assignee: COMTEX Ltd
Current assignee: COMTEX Ltd
Priority date: 1966-10-25
Filing date: 1967-09-15
Publication date: 1974-05-16
Also published as: US3576694A; DE1679978A1; DE1679978B2; GB1200303A; NL6714237A; GB1200302A; NL153122B

Description

io

15

uc, „,„», w". -"_. _die gewöhnlich Teile

diezu verschwMßendenj-B ^ ^. _pörder_

von Kun'^SnrtT_c'übereinander liegen und bandpaaren ang,odnei, ^^ _ta ^ ^

'" -^hPn ÄShrf werden soll. In diesem Be-

j-i >iu fies Verschwe ßungsbereiches je ■ Λ?" SSt denen über Rohrleitungen von ^Cinth^UeSSnl" vorwarmern unter Druck ste-

T^L>'. νί·κΧΐ zugeführt wird. Diese Anordnung „ende Wa^rrolu^ft MbJ _{βη den DUsM und}

hat insofern ^^chte'¹¹: , _en r_{ür dic W}arme Luft den Lu 'Vorwärmern Leifng. ^^ ^

^Vr^get'₍ in Erhöhen Wärmebedarf in wirtschaftli^dfⁿ rrTan u halten. Obleich der zur Verfügung chen 0^"/"¹S" _isl. muß eine voluminöse isostehende Platz ßtnnfc ι · gleichzeitig verhin-

_ao dert, UJU Jic , _bander erwärmt werden, da

^'^SCw rmluft Düin gegebenenfalls Andruckrollen

zi^-S π Ausbildung der Schweißnaht und aa-

,t u K.ihltinritlitungen unmittelbar nachge-

„ Tc it fs nd me aü^KhLde Abkühlung des Ver-

schwSunpsbereiches ist närrtich ebenso wichtig wie

S F warmung b/w. Verseheeißung da die beiden

S te nTndeT verschweißte-n Lagen nicht eher tre.ge-

gcben werden können, als die Schweißnaht verfestigt ^iStAufpnbe der vorliegenden Frfindung ist es deshalb hei der eingangs naher erläuterten Vorrichtung, den,Wirkungsgrad, insbesondere der Einrichtungen Zr Aufbringt der Warmluft, zu steigern, ohne- daß

,, _der konstruktive Aufwand erhöht wird.

"⁵ Dieses wird «nndungsgemäß dadurch erreicht, daß die Einrichtungen /ur Aufbringung der Warmluft aus länglichen, auf beiden Seiten des Verschweißungsbereiches parallel zu diesem angeordneten

,o Heizblöcken bestehen, die mindestens einen Lufte.nlaß ein elektrisches, sich in Längsrichtung erstrekkendes Heizelement und mehrere Auslaßoffnungen fur Warmluft aufweisen, die auf den Verschweißt !gsbereich gerichtet, in Längsrichtung unter Ab-

_4S stand voneinander und derart angeordnet sind, daß die Luft über das Heizelement streicht, bevor sie durch die Auslaßöffnungen austritt.

Die Heiztilöcke haben mindestens eine Reihe von Düsenöffnungen, die bis dicht an den Vcrschwei-

ßungsbereich d.-r beiden Lagen herangeführt sind. Durch die spezielle Anordnung von Lufteinlaß, Heizelement un<l Auslahöffnungen rgibt sich über dem Querschnitt der Jlcizblöcke eine Wärmeverteilung, die im Bereich der Düsenöffnungen, d.h. dem in

3» £rrÄÄf_dr

tieren von aneinanderliegenden Lagen durch die Bearbeitungszonen mittels mindestens zweier Forder- f bänder, die in den Bearbeitungszonen parallel ver- 6o lierung laufen und die Lagen parallel zu dem Verschwel- ^ ßunssbereich erfassen, in dem beiderseits der aneinanderliegenden Lagen Einrichtungen zur Beaufschla-

.. Ohne spezielle Isodem größten Teil ih-.. die Einlasse eintre-

.!,vn.u.. - - gekühlt, während die

Wärme auf den unmittelbaren F.insatzbeic Encr-

wärmt, wobei diesen Einrichtungen zur Aufbringung Rohr, in dem

Rohr zur Aufnahme des

Heizelementes koaxial angeordnet ist, sind das äußere Rohr und das innere Rohr an den Stirnseiten durch Platten verschlossen und ist der.Lufteinlaß auf der Seite des äußeren Rohres angeordnet, die c'.cr Seite mit den Luftauslaßöffnungen gegenüberliegt,

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Bs zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Heizblock der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2, F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie A-A in F i g. 3, Fig.5 eine Seitenansicht des Heizblockes nach Fig.3,

F i g. 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Heizblockes und

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Schweißeinheit 10 und eine Föidereinheit 12. Die Fördereinbeit 12 ist auf einer Hauptsäule 14 gelagert, die auf einem mit Rädern versehenen Sockel 16 angeordnet ist, und die Schweißeinheit 10 ist höhenverstellbar auf der Hauptsäule 14 oberhalb der Fördereinheit 12 gelagert und parallel zu dieser ausgerichtet.

Die Schweißeinheit 10 umfaßt zwei endlose Führungsbänder 18, und die Höhe der Einheit 10 oberhalb der Fördereinheit 12 ist derart gewählt, daß, falls ein gefüllter Beute! (nicht gezeigt) auf das Band (nicht gezeigt) des Förderers, dessen Band sieh in der in F i g. 1 μ-.'zeigten Vorrichtung von rechts nach links bewegi, gestellt wird, die öffnung des Beutels zwischen zwei stationären Führungen 22 in die öffnung eines Beuteleinlaufs 20 {Fig.2) einläuft und die Bänder 18 die Öffnung des Beutels unterhalb des Bereiches geschlossen halten, in dem die Verschweißung erfolgen soll.

Die Beutel werden auf dem Förderband vorwärts bewegt und die oberen Enden der Beutel durch die hierzu synchron angetriebenen Führungsbänder 18 erfaßt, so daß ein linearer Verschweißungsbereich des Beutels zwei Paare von Heizblöcken 24 und 26 ähnlicher Konstruktion nacheinander durchläuft, die auf jeder Seite der Förderbahn der beutel parallel zu dieser und unter Abstand von dieser angeordnet sind. Der zu verbindende Abschnitt der Beutel wird von den Heizblöcken 24, 26 durch heiße und auf den Verschweißungsbereich geblasene Luft auf eine gerade unterhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Materials liegende Temperatur gebracht. Das erste Blockpaar 24 bildet eine Vorwärmung bei relativ starkem Beutelmaterial. Bei dünnem Material, beispielsweise dünnen Polyäthylenfolien, werden nur die Heizblöcke 26 benötigt. Auf die Hcizblöckc folgt ein Paar von Klemmrollen 28 und 30, von denen nur die Rolle 28 angetrieben ist. Der Versclnveißung.sbercich der Beutel wird zwischen den Rollen hindurchgeführt, am die endgültige Verbindung auszubilden. Die Oberfläche einer Rolle ist gerändelt, und die Oberfläche der anderen Rolle ist glatt. Es können jedoch auc.h beide Rollen gerändelt sein.

Bei einer abgewandelten Ausführiingsforin der G5 Vorrichtung kann ein Paar von Kühlblöcken hinter den Klemmrollcn und parallel zur Förderbahn des Beutels angeordnet sein, um den verbundenen Abschnitt zu kühlen. Die Konstruktion der Kühlblocke ist der der Hcizblöcke ähnlich. Den KlihlblöcJ'.en kann eine nicht dargestellte Schneideinrichtung nachgeschaltet sein, die aus dem Vcrscnweißungsbcreich herausstellendes Material abtrennt.

Dis Vorschubgeschwindigkeit der ßculel ist in Anpassung an das Beutelmaterial vorzugsweise bei 0,15m/sec. Die Temperaturen der Heizblöcke 26 und gegebenenfalls der Vorwärmblöckc 24 werden thermostatisch gesteuert und entsprechend dem Material des Beutels eingestellt.

Die Schweißeinheit 10 ist auf der Hauptsäule 14 mittels eines Lagerbockes 3? gleitend geführt und mit einem Gegengewicht 34 und einem Steuerrad 36 hierfür verbunden.

Die Führungsbi'ifder 18 sind zueinander parallel um Umlenkrollcn 38 und 40 gelegt, von denen die Ro'Ien 38 auf Wellen 42 über ein Getriebe 44 von einem Motor 46 aus angetrieben werden. Die Umlenkrollen 40 sind auf Achsen 48 im Bereich des Beuteleinlaufs 20 angeordnet. Die stationären Führungen 22 sind bei 50 gehalten (F i g. 2).

Die zwei Paare von Heizblöcken 24, 26 sind bei 52 bzw. 54 an der Einheit 10 derart gelagert, daß beim Verschweißen keine Berührung der Beutel stattfindet. Die Blöcke 24, 26 weisen mehrere Querkanäle auf und sind elektrisch beheizt. Die Temperatur der Blöcke 24, 26 ist mittels eines Regelwiderstandes 55 einstellbar. Ein Gebläse 56 ist mittels eines Lagerbockes 58 an der Einheit 10 befestigt und mittels zweier Rohre 60 aus Kunststoff mit Luftverzweigungen 62 mit den Heizblöcken 24, 26 verbunden. Die kalte Luft strömt durch die Querkanäle und wird in diesen aufgeheizt und dann, falls sich ein Beutel zwischen den Heizblöcken 24, 26 befindet, trifft die erwärmte Luft auf den zu verschweißenden Abschnitt des Beutels

Die den Heizblöcken 24, 26 nachgeschalteten Klemmrollen 28 und 30 sind bei 64 gelagert, wobei die Rolle 28 durch einen Motor 46 über eine Kette 66 angetrieben wird. Die Spannung des Antriebes der Klemmrolle 28 ist bei 68 und die Lage der Rollen 28, 30 bei 70 einstellbar. Ein Schaltbrett 76 ist mit einer Kontrollampe 74 verschen (F i g. 1).

Die Fördereinheit 12 an der Hauptsäule 14, die auf dem mit Rädern 78 versehenen Sockel 16 angeordnet ist, umfaßt das endlose Förderband, das auf einem Bandtisch 79 zwischen Umlenkrollen 80, 82 gelagert ist, von denen die Rolle 80 auf einer Welle 81 durch einen Motor 83 angetrieben ist, während eine Umlenkrolle 82 in einem Lagerbock 85 geführt ist Der Bandtisch 79 hat eine Tragkonstruktion 84. Zwei Paare von Kurbeln 86 und 88 sind auf jeder Seite des Bandtisches 79 in Lagerböcken 90 und 92 geführt und tragen mitteis Lagerböcken 94 und 96 je einen von zwei parallel angeordneten Leitbalken 98. Die Kurbeln 86 und 88 sind mittels Handgriffen 100 einstellbar, so daß die Balken 98 rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung an verschiedene Größen der Beutel auf dem Förderer 12 anpaßbar sind.

Wie in F i g. 3 bis 6 gezeigt, umfaßt jeder Heizblock 24, 26 zwei zylindrische Rohre aus Walzstahl, die koaxial zwischen Stirnplatten 114 und 116 gelagert sind, die die Enden der Rohre verschließen. Das äußere Rohr 110 hat zwei Lufteinlaßleitungen und 120 und diesen diametral gegenüberliegend eine Mehrzahl von in Längsrichtung angeordneten kleinen Luftauslaßöffnungen 122.

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Auf dem inneren Rohr sind sich radial erstrek- nären Führungen 156 angeordnet, wobei die Gebläse

kende Rippen 124 angeordnet, welche bis auf etwa 153 mit Rohrleitungen 155 in Verbindung stehen, die

1,6 mm an die nach innen weisende Oberfläche des einen rechteckigen Querschnitt haben und im we-

äußeren Rohres 110 herangeführt sind, innerhalb des senllichen parallel zu den Führungs- und Tragbän-

inneren Rohres ist ein Heizelement 126 von 1,5 bis- 5 dcrn unter Abstand von diesen angeordnet sind. Die

2 Kilowatt angeordnet. Leitungen 155 erstrecken sich von den Gebläsen 153

Während des Betriebes wird die Luft durch die zum entgegengesetzten Ende der Sch'vcißeinheil 150,

Einlaßleitung 118 und 120 in den ringförmigen wo die Leitungen 155 geschlossen sind. Zwei Heiz-

Raum zwischen den beiden Rohren geblasen Die blöcke 26 sind zwischen den Leitungen 155 angcord-

Luft wird durch Kontakt mit der Oberfläche des in- ιυ net und stehen mit diesen über zylindrische An-

ncren Rohres und den Rippen 124 erwärmt und tritt schlußslutzcn 157 in Verbindung. Weitere Teile der

durch die kleinen öffnungen 122 aus. Da die öff- Vorrichtung nach Fig. 7, die solchen in Fig. I und 2

nungen 122 im Vergleich zum Querschnitt der Ein- entsprechen, sind mit gleichen um 200 erhöhte 33c-

laßleitungen 118 und 120 relativ klein sind, tritt die zugszeichen Versehen, Diese Teile umfassen die

Luft unter Druck aus. 15 Hauptsäulc 214, auf der die in Fig. 1 gezeigte Ffir-

Der in Fig.6 gezeigte Heizblock ist mit dem in dereinheit 12 gelagert ist, Klemmrollen 228 und 230

Fig.3 bis 5 gezeigten mit der Ausnahme vergleich- und ein Steuerrad 236 für ein Gegengewicht. Die

bar, daß zwei parallele Reihen von Luftauslaßöff- Wirkungsweise dieser weiteren Ausführungsform der

nungen 130 vorgesehen sind. Vorrichtung entspricht der nach Fig. 1 und 2 und

Bei der in Fig. 7 gezeigten geänderten Ausfüh- ao wird deshalb nicht weifer im einzelnen beschrieben,
rungsform der Vorrichtung ist eine Schweißeinheit 150 Mittels der Vorrichtung können verschiedene gc-

relativ zu einer Tragsäule 214 nach oben ver- eignete Materialien aus thermoplastischem oder eine

schwenkt dargestellt, um die Teile der Schweißein- thermoplastische Schicht aufweisenden Werkstoffen,

heit 150 zu zeigen. Zwei Gebläse 153 sind im Be- wie beispielsweise mit Polyäthylen beschichtete Pa-

reJch eines Beuteleinlaufs 154 zwischen zwei statio- as picrsäckc und Zcllglasbeutel, verschweißt v/erdcn.

/ Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Warmluft Andnjckmljjn »r Ausbildunß der Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum linearen Verschweißen yon zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials mit Einrichtungen zum Erfassen und Transportieren von aneinanderliegenden Lagen durch die Bearbeitungszonen mittels mindestens zweier Förderbänder, die in den Bearbeitungszonen parallel verlaufen und die Lagen parallel zu dem Verschweißungsbercich erfassen, in dem beiderseits der aneinanderliegenden Lagen Einrichtungen zur Beaufschlagung des Verschweißungsbereiches mit unter Druck stehender Warmluft angeordnet sind, die das thermoplastische Material auf einen gerade unterhalb des Schmelzpunktes liegenden Temperaturbereich erwärmt, wobei diesen Einrichtungen zur Aufbringung der Warmluft An idruckrollen zur Ausbildung der Verbindung nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Aufbringung der Warmluft aus länglichen, auf beiden Seiten des Verschweißungsbereiches parallel zu diesem angeordneten Heizblöcken (26) bestehen, die mindestens einen Lufteinlaß (118, 120), ein e. 2ktrisches, sich in Längsrichtung erstreckendes Heizelement (126) und mehrere Auslaßöffnungen (122, 130) für Warmluft aufweisen, die auf den Verschweißungsbereich gerichtet, in Längsrichtung unter Abstand voneinander und derart angeordnet sind, daß die Luft über das Heizelement (126) streicht, bevor sie durch die Auslaßöffnungen (122,130) austritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heizblock (26) ein äußeres Rohr (110) aufweist, in dem ein inneres Ruhr zur Aufnahme des Heizelementes (126) koaxial angeordnet ist, das äußere Rohr (110) und das innere Rohr an den Stirnseiten durch Platten (114, 116) verschlossen sind und der Luftciniaß (118, 120) auf der Seite des äußeren Rohres (110) angeordnet ist, die der Seite mit den Luftauslaßöffnungen (122,130) gegenüberliegt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß mehrere sich radial erstrel

> kende Rippen (124) auf dem äußeren Umfang des inneren Rohres angeordnet sind.

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