DE1779206A1 - Durch einen Werkstoffstreifen verstaerkte Schweissnaht eines Kunststoffsackes und Vorrichtung sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Durch einen Werkstoffstreifen verstärkte Schweißnaht. eines Kunststotfsackes und Vorrichtung noie Verfahren zu seiner Herstellu£ig.
• Die Erfindung besieht sich auf eine durch einen Werkstoffstreifen verstärkte Schwoißnaht eines Kunststoffsackes und Vorrichtung. sowie Verfahren zur Herstellung eines in solcher Weise ausgebildeten Kunststoffsackes.
• Es ist bekannt, die e Ränder zweier aneinanderliegender Folien eines Kunststoffsackes mittels einer Schwei#-naht zu verbinden. Auch ist es bekannt auf Höhe einer solchen Schwie#naht einen Verstärkungsstreifen vorzusehen, der entweder aus demselben Material wie der Kunststoffsack besteht oder aber aus einem von diesem verschiedenen Werkstoff gebildet wird. Hierbei kann die Verschweißung des zusätzlichen Werkstoffstreifens mit der Außenseite der Polienränder in einem gleichen Arbeitsgang erfolgen, in dem auch die Verschweißung der beiden Folienränder erfolgt, d. h., es erfolgt eine Verschweissung von vier aufeinanderliegenden Lagen auf gleicher H8he durch einen Schweißvorgang.
• Auch ist es an den içändern von Kunststoffsäcken bekannt, eine Schweißnaht derart zu verstärken, daß der fand der einen Folie Uber den Pand der zweiten Folie des Kunststoffnackes hinausragt und auf diesen Folienrand umgeschlagen oder umgeböredlt wird. Hierbei legen sich drei Kunststofflagen aufeinander, nämlich eine Kunststofflage der einen Folie und zwei Lagen der zweiten Folie. In eine Schwei#vorgang werden nun die drei Lagen miteinander verbunden.
• Bei Schweißnähten an kunststofffsäcken tritt, insbesondere wenn mehr als zwei Lagen miteinander verschwei#t erden, an dem der Innenseite des Sackes zugewandten Rand der Schweißnaht eine Schwächezone auf. ei Beanspruchung der Schweißnaht wird gerade an diesem Abschnitt eine besonders starke Dehnung und Schwächung der kunststofffolie festgestellt. Die Verstärkung der Schwei#naht an den Kunststoffsackurändern ist nur in bedingtem Maße von Nutzen, da die seitlichen Abschnitte neben der Schweißnaht und somit außerhalb der Verstärkungszone der zusätzlichen Werkstoffstreifen die schwächste Stelle darstellen. Es gelingt also nicht durch noch weitere zusätzliche Verstärkungestrei fen, z. B. durch einen zweiten, dritten, vierten, fünften Verstärkungsstreifen, den Sack an seinen Schweißrändern zu verstärken. Durch die zusätzliche Anzahl von Verstärkungsstreifen.wird nämlich nicht die Schwächung der neben diesen gelegenen Übergangs. zonen von dem Schweißabschnitt zu dem ungeschwei#ten Folienabschnitt behoben.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits bei einer durch einen Werkstoffstreifen verstärkten 8 hwei#naht eines Kunststoffsackes, bei der die zu verbindenden Sackfolienränder miteinander und mit den beiden sich gegenüberliegenden Abschnitten des Verstärkungsstreitens verbunden sind, vorgeschlagen, daS die sich gegenüberliegenden Abschnitte des Verstärkungsstreifens mit ihren über den innenliegenden Rand der Schweißnaht zwischen den Folienrändern nach innen hinausragenden Teil mit den Folien verbunden sind. Eine solche Lösung, die jm übrigen durch Schwei#balken erreicht wurde, die die Schwei#naht unter anwendung von Druck und Hitze erzeugen, führte ebenfalls nicht zu einem befriedigenden Ergebnis. Die vorbeschriebene bekannte Lösung setzt auch voraus eine große Anlqgerl§ehe der miteinander zu verbindenden Folien lagen, so daß dadurch ein Mehrverbrauch an Folien material notwendig ist, aas entsprechend teuer aber auch bei der Handhabung der Säcke hinderlich ist. Bei Ventilkastensäcken vermindern, insbesondere bei der Verbindung eines Bodenblattes mit den Sackwandungen, sich Uber eine große Breite erstreckende Schweißnähte das Füllvolumen des Sackes. Auch bei der vorbeschriebenen Lösung tritt eine Schwächung der Wandung des Sackes auf, wobei diese Schwächung Jedoch in Kauf genommen wird, weil angenommen wird, daß die Belastung auf zwei Folienlagen Ubertragen wurde. Eine solche Annahme ist Jedoch nicht zutreffend, weil eine Folien der schwächsten Stelle rei#t, insbesondere sofern beispielsweise durch Abwerfen eines gefüllten Sackes eine schlagartige Beanspruchung stattfindet, die eine kuraseitige Verteilung der auftretenden Kräfte auf mehrere Folienlagen nicht zuläßt.
• Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Nachteile bisheriger, durch Werkstoffstreifen verstärkte S hwei#-nähte an Kunststoffsäcken zu beseitigen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer durch einen Werkstoffstreifen verstärkten Schweißnaht eines Kunststoffsaokes, bei der die zu verbindenden Sackfolienränder miteinander und mit den beiden sich gegenUberliegenden Abschnitten den Verstärkungsstreifens verbunden sind, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die zu verbindenden Sackfolienränder und die sich gegenüberliegenden Verstärkungsstreifen durch eine Strablungsschwei#ung, insbesondere als Stirnkantenschweißung, miteinander verbunden sind.
• Die erfindungsgemä#e Lösung, die Ränder von Folien mit eine. verstärkenden Werkstoffstreifen durch Strahlungäschweißung miteinander zu verbinden, gibt Uberraschende Vorteile. Bisher wurde angenommen, daß die Anwendung einer Strahlungsschweißung in Verbindung mit einem verstärkendem Werkstroffstreifen nicht möglich sei. Daher wurden Schweißnähte, verstärkt durch zusät;iiche Werkstoffstreifen, bisher nur unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und Hitze durch Schwei#balken Angebracht. Der erfindungageaäße Vorschlag, Schweißnähte unter Anwendung verstärkender Werkstoffstreifen durch Strahlungshitze ru schaffen, hat den Vorteil, daß die miteinander zu verschweißenden Folienlagen an ihrer Schrumpfung nicht behindert werden, so daß eine spannungsfreie Verschweißung stattfindet. Sofern, wie bisher,Schwei#belken verwendet werden, dann verhindert dio Anlage des Schwei#balkens unter Druck im Bereich der Anlage des Schweißbalkens eine Schrumpfung der Folien, so daß Spannungsrisse oder die Neigung zu Spannungsrissen gefördert werden. Die Spannungsrisse treten dann im unmittelbaren, sich an die Schweißung durch den Schwei#balken angrenzenden Bereich auf.
• Nach einem weiteren erfindungsgemä#en Merkmal wird vorgeschlagen, daß der U-förmige Verstärkungsstreifen bis auf die zur Sacklitte gerichteten Randzonen mit. den Sackfolienrindern verschweißt ist. Diese Ibsung hat den Vorteil, daß durch die Stirnkantenschwei#ung der U-rdrmigen Verstärkungsstreifen an den Stirnkanten der miteinander zu verbindenden Folien mit diese und auch in einem sich daran anschließenden Bereich verschweißt ist, Jedoch nicht in den Randzonen, die zur Sackmitte weisen.
• Weil dort keine Verschwei#ung stattfindet, wirken dort die Randzonen des Verstärkungsstreifens als Schutz der Sackfolie, in dem sich an die Verschwei#ung anschließenden Bereich. Durch diesen 8 hutz wird eine schädliche Hitzeeinwirkung auf die Sackfolien vermieden, die zu einer Veränderung der Struktur fuhren konnte. Durch die Verbindung des Verstärkungsstreifens und der zu verschweißenden Folienflächen untereinander mit einer Strahlungsschwei#ung sowie einen Schutz dör Sackfolien in dem unmittelbar sich an die Schwei#naht angrenzenden Bereich wird eine bisher nicht erreichte Festigkeit der Schweißnaht erreicht.
• Eine Vorrichtung zum Herstellen der vorbeschriebenen Schweißung besteht nach eines weiteren erfindungsgemä#en Merkmal besonders vorteilhaft aus einer Strahlungsquelle, die als, U-förmige, aus einer Metallegierung, insbesondere Chrom-Vanadium-Legierung beatehenden Rinne ausgebildet ist, wobei nach einem weiteren erfindungsgemä#en Merkmal die Rinne in Bewegungsrichtung der zu verschweissenden Folienlagen zu diesen einen zunehmend geringeren Abstand aufweist, damit die' Schrumpfung der Folie bei ihrer Verschwei#ung berücksichtigt und im Endergebnis ein gleichbleibender Abstand zwischen Rinne und zu verschweißenden Folien vorhanden ist.
• Die SackfolienrMnder und der Uber diesen befindliche U-förmige Verstärkungsstreifen können getrennt verschwei#t werden. So ist es mäglich, die zu verbindenden Sackfolienränder bei Strahlungehitze leicht vorzuschwei#en und dann auf die noch warme Schweißnaht den Verstäri@ungsstreifen aufzubringen, der dann durch eine weitere Strahlungsquelle zusätzlich erhitzt wird. Besconders vorteilhaft erfolge jedoch die Verschwei#ung de@ Sackfolienränder und des Uber diesen geschobenen U-förmigen Verstärkungsstreifens in einem Arbeitsgang. Dabei kann die Strahlungshitze kontinuierlich oder absatzweise mit zunächst steigender und dann fallender Temperaturdnwirkung angebracht werden, wobei im Anschluß daran in die verschweißten Folienlagen abgekühlt, vorzugsweise unter Einwirkung von Druck durch unter Druck anliegende mitlaufende Kühlbänder.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausbildungsform, vielmehr sind weitere, im Rahmen der erfindung liegende Abwandlungen möglich.
• Es zeigen: Fig. 1 die durch einen Verstärkungsstreifen verstärkte Versohweißung der Kanten eines Kunststoffsackes, Fig. 2 - 4 bekannte Ausführungsformen einer Schwelßnaht mit Verstärkungsstreifen an Kunststoffeäcken, Fig. 5 - 7 die erfindungsgemä#e Lösung.
• Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen bekannten Schwei#naht werden die beiden Folien 10 und 11 an ihren Rindern durch die in Schraffur dargestellte Schwei#ung 12 verbunden, und zwar durch Anwendung der beiden erhitzten, bei der Schweißung unter Druck ml den zu verschweißenden Folienlagen anliegenden Schweißbalken 13 und 14. Sofern die Sackfolien 10, 11 beim und nach dem FUllen des Sackes unter Zugbeanspruchung in die gestrichelte Lage gebracht werden, so ergeben sich an dem Übergang zwischen der Zone der Schwei#naht und der glatten Folie geschwächte Abschnitte.
• Bei der bekannten Ausführungsform nach Fig. 3 sind gleichfalls wieder die Folien 10. und 11 vorhanden, die durch die Schweißnaht 12 miteinander verbunden sind, und zwar wiederum durch Anwendung der erhitzten Schwei#balken 19 und 14. Zusätzlich findet hier noch ein Verstärkungsstreifen 15 Anwendung, der U-f5rmig um die Kanten der beiden Folien 10 und 11 gelegt ist und der durch die Schweißung 12 mit diesen verbunden ist. Auch bei dieser Ausbildungsform ergeben sich an dem Übergang zwischen der Zone der Schweißnaht und den glatten Folien geschwächte Abschnitte. Ferner ist der U-f8rmige Verstärkungsstreifen nicht mit den Stlrnkanten 10a, lOb der beiden Folien 10 und 11 verbunden.
• Bei der in Fig. 4 dargestellten vorbekannten Ausbildungsform ist wiederum ein Verstärkungsstreifen 15 vorgesehen, der eine besitmmte, untenstehend noch näher erläuterte Breite besitzt. Die Folien 10 und 11 sind wiederum durch die Schweißnaht 12 miteinander verbunden. Der U-förmige Verstärkungsstreifen 15 reicht Jedoch mit seinen Enden 15a und 15b bis Uber das Innere bzw. in der Darstellung untere Ende der Schweißnaht 12 hinaus. Die zur Sackmitte gerichteten Ränder des Verstärkungsstreifens 15 sind durch jeweils zugeordnete Schweißnähte 16, 16a mit den zugeordneten Folienlagen 11 und 12 verschweißt, wobei jedoch an dieser Stelle keine Verachwelßung der Folienlagen 11 und 12 untereinander erfolgt. Im Bereich der Schweißnaht 12 erfolgt keine Verbindung mit dem Verstärkungistreifen 15.
• Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße lösung. Über die miteinander m verbindenden Ränder der Folien 10 und 11 ist ein U-förmiger Verstärkungsstreifen 15 geschoben, der nach den Fig. 6 und 7 durch Strahlungshitze, d. h. ohne Anwendung von Druck mit den Rändern der Folienlagen 10 und 11 verschweißt wird, wobei durch die im wesentlichen Stirnkantenschwei#ung eine Veraohweißung dieses Verstärkungsstreifens 15 itt den Stirnkanten lOa und lOb sowie im Bereich der Randzonen der Folienlagen erfolgt.
• Keine Veraohweißung errolgt an den zur Saokmitte gerichteten Randzonen 15a und 15b des Verstärkungsstreifens, so daß dieser die Folienlagen 10 und 11 schützt.
• Die Strahlungsquellen sind nach Fig. 6 als Quarzstrahler 17a, 17b und 17c ausgebildet.
• Besonders vorteilhaft wird als Strahler eine U-förmig gebogene Rinne 18 verwendet, die in Fig. 7 in gleicher Weise wie der ru verschweißende Sackabschnitt perspektivisch in einem Abschnitt dargestellt ist. Diese Rinne besteht aus einer Chrom-Vandadium-Legierung.
• - AnsprUche -

Claims (7)

1. A n s p r ü c h e 1. Durch einen Werkstoffstreifen verstärkte Schweißnaht eines Kunststoffsackes, bei der die zu verbindenden Sackfolienränder miteinander und den beiden sich gegenUberliegenden Abschnitten des Verstärkungsstreifens verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zu verbindenden Sackfolienränder und die sich gegenüberliegenden Verstärkungsstreifen durch eine Strahlungsschwelßung, insbesondere als Stirnkantenschweißung, miteinander verbunden sind.
2. 2. Kunststoffsack nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ke n n z e i o h n e t , daß der U-förmige Verstärkungsstreifen (15) bis auf die zur Sackmitte gerichteten Randzonen (15a, 15b) itt den Sackfolienrändern verschwei#t ist.
3. 3. Vortchtung zum Herstellen eines Kunststoffsackes nach den AnsprUchen 1 und 2, d a d u r o h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Strahlungaquelle (18) als U-förmige, aus einer Metallegierung, insbesonders Chrom-Vanadium-Legierung bestehenden Rinne ausgebildet ist.
4. 4. Vörrichtung nach Anspruch X, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rinne (18) in Bewegungsrichtung der zu verschwei#enden Lagen zu diesen einen zunehmend geringeren Abstand aufweist.
5. 5. Verfahren nur Herstellen des Kunststoffsackes nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -1 e i c h n e t , daß die Sackfolienränder und dor Uber diesen befindliche U-fariige Verstärkungsstreifen in eine. Arbeitsgang durch Strahlungshitze miteinander verschwei#t werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Strahlungshitze kontinuierlich oder absatzweise mit steigender und dann vorzugsweise abfallender Temperatureinwirkung angebracht wird.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da# die verschwei#ten Folienlagen nach Einwirkung der Strahlungshitze abgekühlt, vorzugsweise unter einwirkung von Druck abgekühlt werden.