DE19536881C2 - Maschine zum Herstellen von Einsteckhüllen - Google Patents

Description

Einsteckhüllen haben üblicherweise taschenförmige Gestalt und bestehen aus Kunststoffolien, die randseitig miteinander verschweißt sind, wobei wenigstens eine der Folien durchsichtig oder zumindest durchscheinend ist. In der Regel werden derartige Einsteckhüllen auf Maschinen produziert, denen das Grundmaterial für die Einsteckhüllen als flachliegende Bahnware zugeführt wird. In der Maschine wird die flachliegende Bahnware zu einem sogenannten Halbschlauch gefaltet, d. h. die Bahnware wird längs ihrer Mittellinie einmal umgeschlagen. In einer nachfolgenden Station der Maschine werden die beiden übereinanderliegen­ den Folienabschnitte oder Folien derart miteinander ver­ schweißt, daß die gewünschte Hüllenform entsteht. Nach dem Schweißen der einzelnen Hüllen wird in einer nachfolgenden Schneidestation die Endlosware in die einzelnen Einsteck­ hüllen aufgetrennt.

Das Verschweißen der aufeinanderliegenden Folienteile geschieht bei einer Reihen der bekannten Maschinen ähnlich einer Rotationsdruckmaschine mit Hilfe zweier Walzen, von denen die eine mit Schweißkanten versehen ist, die den Verlauf der Schweißnähte definieren. Da die Einsteckhüllen üblicherweise im Bereich des Rückens mit einer doppelten Schweißnaht versehen sind, zwischen denen ein Verstär­ kungsstreifen eingelegt ist, trägt die betreffende Walze zwei derartige Schweißkanten. Außerdem muß zum Erzeugen der Taschenform eine Querschweißnaht angebracht werden, weshalb auf der betreffenden Walze zusätzlich eine par­ allel zu der Mantellinie der Walze ausgerichtete Schneidkante vorhanden ist, die in der Regel in die in Umfangsrichtung verlaufenden Schweißkanten einmündet.

Eine diese Schweißwalzen ist beheizt, um beim Durch­ laufen der doppellagigen Folie im Bereich der Schweiß­ kanten die Folien miteinander zu verschweißen.

Da die Berührungsstrecke, längs derer die Schweißkan­ ten an der zwischen den beiden Walzen hindurchlaufenden Folie anliegt, extrem klein ist, müssen die Schweißkanten oder die Gegenwalze eine entsprechend hohe Temperatur aufweisen, um die Folien im Bereich der Schweißkanten auf die Verschweißungstemperatur zu bringen.

Die Temperatur der Schweißwalze oder der Gegenwalze muß umso weiter über der Schweißtemperatur liegen, je höher die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ist.

Aus diesem Grund kann die aus der Praxis bekannte Maschine, die nach dem Rotationsprinzip die Folien mitein­ ander verschweißt, nur allmählich auf ihre maximal zuläs­ sige Arbeitsgeschwindigkeit gebracht werden, und zwar in dem Maße, in dem es gelingt, eine der Walzen oder beide auf die erforderliche Schweißtemperatur zu bringen. Umge­ kehrt ist ein schlagartiges oder schnelles Anhalten der Maschine auch nicht möglich, weil die Folie umgehend im Bereich der Schweißwalzen reißen würde, da die Schweiß­ walzen die Folie durchschmelzen.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der bekannten Maschine unterliegt somit Beschränkungen, die sich aus der Wärme­ leitfähigkeit des Materials und der Kontaktstrecke erge­ ben.

Darüber hinaus gibt es Kunststoffe, die sich mit thermischen Einrichtungen nur sehr schwer verschweißen lassen, weil der Temperaturbereich, in dem das Material zwar klebfähig wird aber noch nicht durchreißt, extrem klein ist. Das Schweißen würde so kleine Temperaturtole­ ranzen erfordern, so daß ein thermisches Verschweißen technisch praktisch nicht durchführbar ist. Zu diesen Materialien gehört leider auch Polyethylen, während Weich­ macher enthaltendes PVC relativ leicht zu handhaben ist.

Ferner ist aus der DE-PS 43 13 875 eine Vorrichtung bekannt, die mit Hilfe von Ultraschall Folien zu Einsteck­ hüllen oder Einbanddecken verarbeitet. Diese bekannte Maschine arbeitet diskontinuierlich im Taktbetrieb. Der Tisch, auf dem die Folien miteinander verschweißt werden, wird durch Ultraschallsonotroden gebildet, über denen eine Kunststoffzwischenlage verläuft, durch die hindurch der Ultraschall in die darüber vorbeilaufende Kunststoffolie eingekoppelt wird. Zum Einkoppeln der Ultraschalleistung wird taktweise ein Amboß oder eine Gegenelektrode mit entsprechend konturierten Schweißkanten auf die Folienbahn niedergedrückt, um im Bereich der Schweißkanten die Ultra­ schalleistung einzukoppeln und das Material zu erweichen.

Nach dem Erzeugen der Schweißkanten wird die Gegen­ druckeinrichtung angehoben und die Folienbahn ein ent­ sprechendes Stück versetzt, ehe die Schweißstation durch Niederdrücken des Ambosses wieder geschlossen wird, um weitere Schweißnähte zu erzeugen.

Mit einer solchen Maschine können zwar schwer ver­ schweißbare Materialien, wie Polyethylen, verarbeitet werden, doch ist die Arbeitsgeschwindigkeit deutlich kleiner als die Arbeitsgeschwindigkeit, die mit einer Rotationsschweißmaschine im günstigsten Falle erzielt werden kann. Außerdem ist der Aufwand an Sonotroden ver­ hältnismäßig hoch, weil alle Schweißnähte bei einem Schließen des Schweißwerkzeugs gleichzeitig erzeugt wer­ den.

Aus der Zusammenfassung zu der japanischen Patentan­ meldung 62 97 608 A ist eine Ultraschallschweißmaschine zum Verschweißen von Folienbahnen bekannt. Die Schweißma­ schine weist eine Trommel auf, auf deren Umfang eine Schweißkante angeordnet ist, die in der Abwicklung einen sinusförmigen Verlauf zeigt. Gegenüber der Schweißkante befindet sich eine Sonotrode, die mit Hilfe eines Kulis­ sengetriebes parallel zu der Gegendruckrolle mit der Schweißkante verschoben wird, damit bei der Drehung der Gegendruckrolle die Sonotrode immer auf die Schweißkante ausgerichtet bleibt.

Das DE 78 24 725 U1 beschreibt eine Schweißmaschine zum Herstellen von Beuteln, die durch einen Reißverschluss verschlossen sind. Das Ausgangsmaterial ist ein Halb­ schlauch, wobei an die in Längsrichtung verlaufenden Kanten mit Hilfe einer nicht näher bezeichneten Schweißma­ schine taktweise Verschlussbänder mit dem Reißverschluss angeschweißt werden. In einer nachfolgenden Schweißstation werden die Quernähte erzeugt. Diese Schweißstation ist mit einer glatten Gegendruckrolle versehen und die Sonotroden sitzen auf Schlitten, mit deren Hilfe sie taktweise wäh­ rend der Erzeugung der Schweißnaht auf die Folienbahn zu bewegt werden.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Maschine zum Erzeugen von Einsteckhüllen zu schaffen, die mit größerer Geschwindigkeit arbeiten kann und/oder mit der Materialien verarbeitet werden können, die einen vergleichsweise schmalen Schweißtemperaturbereich haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vor­ richtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Verwendung einer Gegendruckwalze, die sich syn­ chron mit der zu verschweißenden Folienbahn dreht und zweier gegen den Umfang wirkender Sonotroden ermöglicht ein kontinuierliches Verschweißen der Folienbahn, ohne daß zum Erzeugen der Schweißnähte die Folienbahn angehalten werden muß. Sie läuft vielmehr mit konstanter Geschwindig­ keit durch die Schweißstation hindurch.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß zwischen den beiden aufeinanderliegenden Folienlagen kein Verzug auftritt, der die Form der fertigen Einsteckhülle beein­ trächtigt. Immerhin muß bedacht werden, daß bei dieser Art der Schweißstation die eine der beiden Folienbahnen oder Folienbahnabschnitte über ein rotierendes Werkzeug in Gestalt der Gegendruckrolle läuft, während die andere Bahn oder der andere Bahnabschnitt an einem stehenden Werkzeug in Gestalt der Sonotrode vorbeigezogen wird, wobei der Abstand zwischen den Schweißkanten und der Sonotrode notwendigerweise geringfügig kleiner ist als die Stärke der beiden übereinanderliegenden Folien, d. h. sie werden zwischen den beiden Werkzeugen gequetscht.

Ein wesentlicher Vorteil der neuen Vorrichtung be­ steht darin, daß sie keine Anwärmezeit benötigt, weil die beteiligten Werkzeuge zum Verschweißen kalt sind. Die Maschine läßt sich im Bedarsfall auch aus dem vollen Lauf sofort stoppen und beliebig anfahren, ohne Gefahr zu laufen, die Folie an den Schweißwerkzeugen durchzutrennen. Es genügt, wenn schlagartig die Energieversorgung für die Sonotroden abgeschaltet wird, womit umgehend das Auf­ schmelzen des Materials zwischen den kalten Werkzeugen ge­ stoppt ist.

Außerdem können mit dieser Art der Plastifizierung des Folienmaterials wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht werden als bei beheizten Schweißwerkzeu­ gen, weil die Ultraschallenergie praktisch gleichzeitig über die gesamte Materialstärke eingekoppelt wird, wodurch das Material in praktisch allen Schichten etwa gleich­ zeitig plastifiziert wird. Es ist nicht notwendig, daß sich die Wärme, wie bei thermischen Schweißeinrichtungen, allmählich von der Oberfläche ausgehend durch das Material hindurch ausbreitet. Die Wärme entsteht gleichsam an jeder Stelle gleichzeitig.

Schweißprobleme beim Erzeugen der Quernaht werden bei der neuen Vorrichtung dadurch vermieden, daß zwei Sonotro­ den vorhanden sind, wobei eine ausschließlich dafür zu­ ständig ist, die Längsnähte zu erzeugen, während die andere Sonotrode periodisch die Quernähte schweißt. Der dafür erforderliche zusätzliche Energieaufwand wird ge­ trennt von der Sonotrode für die Längsnähte eingespeist. Dadurch kann die Energie für jede Sonotrode für sich geregelt werden und der zusätzliche Energiebedarf beim Schweißen der Quernaht hat keinen Einfluß auf die Energie­ zufuhr beim Schweißen der Längsnaht, die im Unterschied zu der Quernaht kontinuierlich über die gesamte Länge erzeugt wird.

Bei der neuen Vorrichtung können die beiden Sonotro­ den zum Erzeugen der Längs- und der Quernähte entweder auf einer Linie nebeneinander angeordnet werden oder aber sie können in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt werden. Letzteres ist von Bedeutung, wenn die Quernaht lückenlos in die Längsnaht oder Längsnähte einlaufen soll, bei­ spielsweise um vollständig dichte Einsteckhüllen oder Beutel zu erzeugen, wie sie z. B. zum sterilen Verpacken von Spritzen u. dgl. benötigt werden.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Gegendruckrolle läßt sich vermindern, wenn sie auf ihrem Umfang wenigstens zwei parallel zu der Mantellinie verlaufende Schneidkanten trägt, um mit einer Abwicklung der Gegendruckrolle zwei Einsteckhüllen zu produzieren. Die Schweißkanten würden sich in diesem Falle diametral gegenüberliegen. Wenn in Längsrichtung gesehen sehr kleine Einsteckhüllen, bei­ spielsweise als Tüten für sterile Produkte erzeugt werden sollen, besteht auch die Möglichkeit, mehr als zwei Schweißkanten auf dem Umfang anzubringen.

Wenn die Einsteckhülle, wie es für die Verwendung bei Ablagemappen üblich ist, im Bereich des Rückens eine Verstärkung enthält, werden zweckmäßigerweise zwei Längs­ nähte vorgesehen, zwischen denen der Verstärkungsstreifen gekammert ist.

Die Folienbahn oder Folienbahnen werden zweckmäßiger­ weise mittels wenigstens eines Transportwalzenpaares transportiert. Dieses Transportwalzenpaar weist synchron miteinander laufende Walzen auf, die entweder jeweils einen zugeordneten eigenen Antrieb aufweisen oder die gemeinsam aus einem Antrieb in Umdrehungen versetzt wer­ den. Wesentlich ist, um ein verzugsfreies Fördern der Folienbahnen durch die Schweißstation zu erzielen, daß beide Transportwalzen aktiv die Folienbahnen mitnehmen und nicht etwa eine der Transportwalzen als lose laufende Rolle ausgebildet ist, die über Reibung von der Folienbahn mitgenommen wird.

Die Qualität des Transports der Folienbahn läßt sich verbessern, wenn die Transportwalzen mit einem reibungs­ erhöhenden Bezug, beispielsweise aus Gummi, mit einer Shorehärte um 60 versehen sind.

Eine noch höhere Qualität und Gleichförmigkeit läßt sich erzielen, wenn zwei Transportwalzenpaare vorhanden sind, wobei das eine, bezogen auf die Bewegung der Folien­ bahn, vor der Schweißstation und das andere hinter der Schweißstation angeordnet ist.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Einsteckhülle in perspektivischer sche­ matischer Darstellung und

Fig. 2 einen erfindungswesentlichen Ausschnitt aus der neuen Vorrichtung zum Erzeugen einer Einsteckhülle nach Fig. 1, in einer perspektivischen Schemazeichnung.

Fig. 1 zeigt eine etwa DIN-A 4 große Einsteckhülle 1, wie sie verwendet wird, um blattförmige Gegenstände in Ordnern u. dgl. abzulegen. Die Einsteckhülle 1 ist von vier paarweise zueinander parallelen Kanten 2, 3, 4 und 5 begrenzt. Sie besteht aus einer zu einem Halbschlauch gefalteten Folienbahn 6, die aus einem transparenten Material, beispielsweise Polyethylen, besteht. Aufgrund der Halbschlauchgestalt entstehen zwei deckungsgleiche Bahnabschnitte 7 und 8, die deckungsgleich übereinander­ liegen und im Bereich der längeren Kante 4 einstückig ineinander übergehen.

Damit die Einsteckhülle 1 eine taschenförmige Gestalt bekommt, ist die Halbschlauchware im Bereich der Kante 3 mittels einer Schweißnaht 9 verschlossen, über die die beiden Folienbahnabschnitte 7 und 8 stoffschlüssig mitein­ ander verbunden sind. Zwei weitere parallel mit Abstand zueinander verlaufende Schweißnähte 11 und 12 erstrecken sich durchgehend parallel zu der Kante 2. Zwischen den beiden Schweißnähten 11 und 12 ist ein Verstärkungsstrei­ fen 13 eingelegt. Auch im Bereich der Schweißnähte 11 und 12 sind die Folienbahnabschnitte 7 und 8 stoffschlüssig miteinander durch Schweißen verbunden, wobei die Schweiß­ nähte 11 und 12 etwa dieselbe Gestalt haben wie die Schweißnaht 9. Diese geht nicht über die gesamte Kante 3 durch, sondert endet an der nicht unmittelbar der Kante 2 liegenden Schweißnaht 12.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Einsteckhülle 1 zwischen den beiden Schweißnähten 11 und 12 in bekannter Weise Löcher 14 enthält, um die Einsteck­ hülle 1 abheften zu können.

Fig. 2 veranschaulicht stark schematisiert und im Ausschnitt einen Teil einer Maschine 20, die zum Herstel­ len der Einsteckhülle 1 geeignet ist. Aus der schemati­ schen perspektivischen Darstellung von Fig. 2 sind alle für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Teile weggelassen, um die Übersichtlichkeit zu wahren. So sind beispielsweise Zuführeinrichtungen für die Folienbahn, Schneideinrichtungen zum Durchschneiden der Folienbahn und Vorrichtungen zum Zusammentragen der beschnittenen Ein­ steckhüllen 1 weggelassen. Was in Fig. 2 gezeigt ist, ist im wesentlichen eine Schweißstation 21 mit dazugehörigen Transportmitteln 22 und 23.

Die Schweißstation 21 umfaßt eine als Amboß wirkende zylindrische Gegenlagerrolle 24, die mit zwei Ultraschall­ sonotroden 25 und 26 zusammenwirkt und von einem nicht gezeigten Antrieb in Umdrehungen versetzt wird.

Die Gegenlagerrolle 24 ist mittels Lagerzapfen 27 drehbar in einem nicht veranschaulichten Maschinengestell gelagert. Sie besteht aus einem im wesentlichen zylin­ drisch glatt geschliffenen Stahlzylinder, dessen Außen­ umfangsfläche 28 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt drei Schweißkanten 29, 31 und 32 trägt. Diese Schweißkanten 29, 31 und 32 können beim Schleifen des Stahlzylinders als erhabenes Relief stehen bleiben oder sie können vorgefertigte Teile sein, die in entsprechende Nuten der Gegenlagerrolle 24 unlösbar eingesetzt sind. In jedem Falle entstehen von den Schweißkanten 29, 31, 32 gebildete Erhöhungen, die gegenüber der zylindrischen Fläche 28 geringfügig erhaben sind, ca 0,4 mm.

Die Schweißkanten 29, 31, 32 dienen dazu, im Zusam­ menwirken mit den Sonotroden 25 und 26 die Schweißnähte 9, 11 und 12 zu erzeugen. Dazu liegen die Schweißkanten 29 und 31 reifenförmig um die Gegenlagerrolle 24 herum, wobei ihr Abstand in axialer Richtung, bezogen auf die Gegen­ lagerrolle 24, dem Abstand der Schweißnähte 11 und 12 entspricht. Die Schweißkante 32 dagegen erzeugt die quer­ verlaufende Schweißnaht 9, weshalb sie parallel zu der Mantellinie der zylindrischen Außenumfangsfläche 28 und damit parallel zu der Drehachse der Gegenlagerrolle 24 verläuft. Die Schweißkante 32 beginnt bei der von der Stirnseite der Gegenlagerrolle 24 abliegenden Schweißkante 31 und reicht bis zu der gegenüberliegenden Stirnseite der Gegenlagerrolle 24.

Der Außendurchmesser der Gegenlagerrolle 24 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel so gewählt, daß seine Abwicklung exakt der Einsteckhülle 1 entspricht, d. h. der Außenumfang der Gegenlagerrolle 24 ist gleich dem Abstand der Kante 3 von der Kante 5, während die axiale Erstrec­ kung der Gegenlagerrolle 24 dem Abstand der beiden Kanten 2 und 4 entspricht bzw. etwas größer ist.

Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Gegenlagerrolle 24 im Durchmesser so groß zu machen, daß die Abwicklung des Außenumfangs zwei lückenlos aufeinanderfolgenden Einsteckhüllen 1 ent­ spricht. In diesem Falle würde die Gegenlagerrolle 24 zwei Schweißkanten 32 tragen, die sich bezüglich der Drehachse der Gegenlagerrolle 24 diametral gegenüberliegen.

Die Sonotrode 25 ist an einen zugehörigen Booster 33 angeschlossen, der aus einem nicht weiter gezeigten Gene­ rator mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Sonotro­ de 25 trägt eine Ultraschallauskoppelfläche 34, die zylin­ drisch konkav und in der Draufsicht rechteckig ist. Sie befindet sich den beiden Schweißkanten 29 und 31 gegenüber und ist so angeordnet, daß sie geradeeben die Schweißkante 31 noch überdeckt. Der Krümmungsradius der Auskoppelfläche 34 ist etwas größer als der halbe Flugkreisdurchmesser der Schweikanten 29 und 31.

Die Sonotrode 26 grenzt mit einem geringfügigen Spalt 35 an die Sonotrode 25 an. Der Sonotrode 26 ist ein eige­ ner Booster 36 zugeordnet, der wiederum an einen eigenen zugehörigen Generator angeschlossen ist.

Im Sinne einer gleichmäßigen Energieverteilung über die vergleichsweise sehr lange Sonotrode 26 kann es vorteilhaft sein, anstelle eines Boosters 36 zwei Booster zu verwenden, die in bekannter Weise an der Sonotrode 26 angekoppelt sind.

Auch die Sonotrode 26 trägt eine zylindrisch konkave Auskoppelfläche 37, die ebenfalls rechteckig ist, jedoch wesentlich länger als die Auskoppelfläche 34. Der Krüm­ mungsradius der Auskoppelfläche 37 ist gleich dem Krü­ mungsradius der Auskoppelfläche 34.

Die Länge der Sonotrode 26 bzw. ihrer Auskoppelfläche 37 entspricht der Länge der Schweißkante 32.

Da sich die Schweißkanten 29, 31 und 32 mit ihrer wirksamen Außenseite auf der gleichen gedachten Zylinder­ fläche befinden, haben auch die beiden Ausgangsflächen 34 und 37 denselben radialen Abstand von der Drehachse der Gegenlagerrolle 24. Sie sind so angeordnet, daß zwischen den Auskoppelflächen 34 und 37 und den unter ihnen befind­ lichen Schweißkanten 29, 31, 32 ein Spalt verbleibt, der um wenige hundertstel Millimeter kleiner ist als es der Dicke der zu einem Halbschlauch gefalteten Folienbahn entspricht.

Zwecks Anpassung an die Materialstärke ist die Höhe der Sonotroden 25 und 26 über der Gegenlagerrolle 24 einstellbar.

Um die Folienbahn 6 durch die Ultraschallschweiß­ station 21 hindurchzutransportieren, sind die bereits erwähnten Transporteinrichtungen 22 und 23 vorgesehen. Diese beiden Transporteinrichtungen 22 und 23 haben unter­ einander denselben Aufbau, womit es genügt, die ausführ­ liche Beschreibung auf die Transporteinrichtung 23 zu beschränken. Diese besteht aus zwei zylindrischen Trans­ portwalzen 38 und 39, die mit Wellen 40 und 41 achspar­ allel zu der Gegenlagerrolle 24 drehbar in dem nicht gezeigten Maschinengestell gelagert sind. Beide Transportwalzen 38 und 39 sind jeweils mit einem aus Gummi bestehenden Bezug 42 bzw. 43 versehen. Dieser Bezug 42 bzw. 43 soll reibungserhöhend sein, um eine möglichst große Reibung zwischen den Transportwalzen 38 und 39 und der Folienbahn 6 zu erhalten.

Beide Transportwalzen 38 und 39 werden jeweils durch einen eigenen, in der Drehzahl exakt regelbaren Motor 44 angetrieben, damit sie exakt synchron laufen. Ihr radialer Abstand ist derart gewählt, daß sie zwischen sich die zum Halbschlauch gefaltete Folienbahn 6 einklemmen, um sie reibschlüssig zu transportieren.

Die obere Transportwalze 38 der Transporteinrichtung 23 befindet sich, ebenso wie die korrespondierende Trans­ portwalze der Transporteinrichtung 22, auf einer relativen Höhe, die eine teilweise Umschlingung der Gegenlagerrolle 24 durch die Folienbahn 6 erzwingt. Der Umschlingungs­ winkel ist größer/gleich 90°.

Die beschriebene Maschine arbeitet wie folgt:

Auf einer nicht gezeigten Vorratsrolle befindet sich die Folienbahn 6 als flachliegende Ware. Sie wird unmit­ telbar nach dem Abzug von der Vorratsrolle durch eine entsprechende bekannte Vorrichtung zu einem Halbschlauch gefaltet, wie er in Fig. 2 zu erkennen ist. Bei diesem Halbschlauch liegen die beiden Folienbahnabschnitte 7 und 8 deckungsgleich flach aufeinander.

Die von der Vorratsrolle kommende, zu einem Halb­ schlauch gefaltete Folienbahn 6 läuft zwischen den beiden Transportwalzen 38 und 39 hindurch und liegt hinter den Transportwalzen 38 und 39, gesehen in Laufrichtung, auf der Gegenlagerrolle 24 auf. Von der Gegenlagerrolle 24 ausgehend erstreckt sich die Folienbahn 6 zwischen den beiden Transportwalzen 38 und 39 der Transporteinrichtung 22 hindurch und führt von dort, ausgehend zu einer nicht gezeigten Querschneideeinrichtung, die die Folienbahn 6 in Querrichtung durchschneidet.

Die Antriebe 43 für die Transportwalzen 38, 39 der beiden Transporteinrichtungen 22 und 23 werden so eingere­ gelt, daß die Folienbahn 6 zwischen den beiden Transport­ einrichtungen 22 und 23 straff auf der Außenumfangsfläche der Gegenlagerrolle 24 aufliegt. Außerdem ist die Drehzahl so eingeregelt, daß die Folienbahn 6 synchron mit der zylindrischen Außenumfangsfläche 28 der angetriebenen Gegenlagerrolle läuft, damit kein relativer Schlupf zwi­ schen der Gegenlagerrolle 24 und der Folienbahn 6 auf­ tritt.

Während des Betriebs läuft folglich kontinuierlich die als Endlosware kommende Folienbahn 6 über die drehan­ getriebene Gegenlagerrolle 24 und wird mit Hilfe der Transporteinrichtung 27 durch den Spalt zwischen den beiden Sonotroden 25 und 26 und der Gegenlagerrolle 24 hindurchgezogen.

Während des Laufs der Vorrichtung wird die Sonotrode 25 kontinuierlich über den zugehörigen Booster 33 erregt, wodurch ständig Ultraschallenergie in den Spalt zwischen der Sonotrode 25 und der Gegenlagerrolle 24 eingespeist wird. Dementsprechend wird die durchlaufende Folienbahn 6 fortlaufend im Bereich der beiden Schweißkanten 29 und 31 bis zum Schmelzen erweicht und dort kontinuierlich ver­ schweißt. Hierdurch entstehen fortlaufend die beiden Schweißnähte 11 und 12.

Die Sonotrode 26 wird zweckmäßigerweise lediglich periodisch mit Ultraschallenergie versorgt, nämlich immer dann, wenn die Schweißkante 32 zusammen mit der Folienbahn 6 unter ihr durchläuft, wodurch die querverlaufende Schweißnaht 9 erzeugt wird. Sämtliche Schweißnähte, die bei der fertigen Einsteckhülle 1 die Schweißnähte 9, 11 und 12 bilden, sind links von der Transporteinrichtung 22 zu erkennen.

In der darauffolgenden Querschneideeinrichtung wird die nach der Ultraschallschweißstation 21 noch endlose Materialbahn unmittelbar neben der Schweißnaht 9 durch­ geschnitten, um die Einsteckhüllen 1 zu erzeugen, die im Bereich der Kante 3 verschlossen und im Bereich der Kante 5 offen sind.

Falls der Verstärkungsstreifen 13 benötigt wird, läuft er, wie Fig. 2 zeigt, zusammen mit der Folienbahn 6 in die Ultraschallschweißstation 21 ein.

Obwohl das verarbeitete Material, nämlich Polyethy­ len, einen vergleichsweise sehr kleinen Reibkoeffizienten hat, entsteht dennoch an den stillstehenden Sonotroden 25 und 26 kein Verzug zwischen den Folienbahnabschnitten, obwohl die eine von ihnen von dem Außenumfang der Gegen­ lagerrolle 24 mitgenommen wird, während der andere, an den stillstehenden Auskoppelflächen 34 und 37 gebremst wird.

Die Verwendung der beiden voneinander getrennten Sonotroden 25 und 26 verhindert Ungleichförmigkeiten im Bereich der Schweißnähte 11 und 12, wenn zusätzlich noch die Schweißnaht 9 erzeugt werden muß.

Der Spalt 35 zwischen den beiden Sonotroden 25 und 26 ist so gering, daß die Schweißnähte 9 und 12 praktisch ineinander übergehen. Wenn es gewünscht ist, daß die Schweißnähte einander tatsächlich überdecken, besteht auch die Möglichkeit, die Sonotroden 25 und 26 nicht, wie gezeigt, in einer Linie parallel zur Mantellinie der Gegenlagerrolle 24 anzuordnen, sondern sie in Umfangs­ richtung gegeneinander zu versetzen. Die Länge der Sono­ trode 26 kann sich dann mit der Sonotrode 25 ein entspre­ chendes kleines Stück überlappen, um die unmittelbar ineinander übergehenden Schweißnähte hervorzurufen.

Schließlich ist es auch möglich, anstelle der Halb­ schlauchware zwei Einzelfolien zu verwenden, indem an dem von dem Betrachter abliegenden Ende der Gegenlagerrolle 24 eine weitere Sonotrode und eine in Umfangsrichtung ver­ laufende Schweißkante angeordnet wird.

Zum Herstellen von taschenförmigen Einsteckhüllen, Beuteln od. dgl. wird eine kontinuierlich arbeitende Ul­ traschallschweißeinrichtung verwendet. Diese Ultraschall­ schweißeinrichtung besteht aus einer drehbaren Gegenlager­ rolle, auf der Schweißkanten vorgesehen sind, die mit Sonotroden zusammenwirken. Dabei sind für wenigstens zwei unterschiedliche Schweißnähte, nämlich die in Transport­ richtung des Grundmaterials verlaufende Schweißkante und die in Querrichtung zu der Transportrichtung verlaufende Schweißkante jeweils eigene Sonotroden vorgesehen, die an eigene Generatoren angeschlossen sind. Hierdurch wird eine wechselweise Beeinflussung beim Schweißen vermieden, so daß jede Schweißnaht mit optimaler Qualität hergestellt werden kann.

Claims (15)

1. Vorrichtung (20) zum Herstellen von aus Kunststoff­ folien bestehenden Einsteckhüllen, Beuteln und ähnlichem, die an wenigsten zwei zueinander rechtwinkeligen Kanten (2, 3) Schweißnähte (9, 11, 12) aufweisen, an denen die Kunststofffolien (6, 7, 8) miteinander verschweißt sind,
mit einer trommelförmigen drehbar gelagerten Gegen­ lagerrolle (24), die auf ihrem Außenumfang (28) wenigstens eine in Umfangsrichtung verlaufende Schweißkante (29, 31) sowie eine in Richtung parallel zu der Mantellinie der Gegenlagerrolle (24) verlaufende Schweißkante (32) trägt,
mit wenigstens einer ersten stillstehenden Sonotrode (25), die mit der in Umfangsrichtung verlaufenden Schweiß­ kante (29, 31) zusammenwirkt, sich in einem geringen radi­ alen Abstand zu der zugehörigen Schweißkante (29, 31) befin­ det und der ein eigener Generator zugeordnet ist,
mit wenigstens einer zweiten stillstehenden Sonotrode (26), die mit der in Richtung parallel zu der Mantellinie verlaufenden Schweißkante (32) zusammenwirkt, sich in einem geringen Abstand zu der zugehörigen Schweißkante (32) be­ findet und der ein eigener Generator zugeordnet ist, und
mit einer Transporteinrichtung (22, 23) zum Transpor­ tieren der Kunststofffolien (6, 7, 8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Umfangsrichtung der Gegenlagerrolle (24) verlaufende Schweißkanten (29, 31) vorhanden sind und daß beiden in Umfangsrichtung verlaufenden Schweißkanten (29, 31) eine Sonotrode (25) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlagerrolle (24) zwei Schweißkanten (32) trägt, die in Richtung parallel zu der Mantellinie verlau­ fen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißkanten (32) sich bezüglich der Achse der Gegenlagerrolle (24) diametral gegenüberliegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Sonotroden (25, 26) in Umfangsrich­ tung der Gegenlagerrolle (24) gegeneinander versetzt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Sonotroden (25, 26) in Umfangsrich­ tung der Gegenlagerrolle (24) gegeneinander nicht versetzt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (22, 23) wenigstens zwei Transportwalzen (38, 39) aufweist, die beide angetrieben, achsparallel zu der Drehachse der Gegenlagerrolle (24) ausgerichtet und aufeinanderzu vorgespannt gelagert sind, derart, dass sie zwischen sich die Folien (7, 8, 9) einklem­ men.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportwalzen (38, 39) einen reibungserhöhenden Bezug (42, 43) tragen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezug (42, 43) elastisch ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezug (42, 43) aus Gummi besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummi eine Shorehärte zwischen 50 und 70 aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummi eine Shorehärte zwischen 55 und 65 aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummi eine Shorehärte um 60 aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Paar Transportwalzen (38, 39) vorgesehen ist, das vorzugsweise in der gleichen Weise ausgestaltet ist, wie das erste Paar von Transportwalzen (38, 39).

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Walze (38, 39) ein eigener Antrieb (44) zugeord­ net ist.