DE19734578A1 - Vorrichtung zum Verschweißen von Folien und Folienschweißverfahren - Google Patents

Vorrichtung zum Verschweißen von Folien und Folienschweißverfahren

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DE19734578A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfah­ ren zum Verschweißen von Folienmaterial, insbesondere Kunststoffolien, wie Klarsichthüllen, Schnellhefter­ deckel und dergleichen.
Bekannte Vorrichtungen zum Verschweißen von Folienmate­ rial arbeiten taktweise, indem eine Schweißvorrichtung in Form von Hüben auf- und abwärts bewegt wird.
Die Geschwindigkeit dieser Vorrichtungen ist jedoch aufgrund der Trägheit der Masse, die aus der zu bewe­ genden Schweißvorrichtung resultiert, begrenzt. Beson­ ders bei hohen Taktzahlen treten enorme Fliehkräfte auf, die auf die Wellen und Lager wirken. Diese Bela­ stung führt zu einem enormen Verschleiß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung zu schaffen, die eine hohe Schweißleistung bei geringem Verschleiß aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch mindestens einen Rota­ tionskörper, der das Folienmaterial kontaktierende Schweißelektroden aufweist. Der Rotationskörper hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Die Schweißelektroden weisen Schweißflächen auf, die in die Oberfläche des Rotationskörpers integriert sind. Die Schweißelektroden können sowohl axial verlaufende Que­ relektroden als auch radial verlaufende Längselektroden sein. Um eine punktförmige Schweißnaht zu erreichen, sind die Schweißflächen einer Schweißelektrode zahnför­ mig ausgebildet.
Für eine bessere Schweißwirkung können Andruckmittel vorgesehen sein, die das Folienmaterial flächig an die Schweißelektroden des Rotationskörpers drücken. Die An­ druckmittel sind ein Transportband und/oder eine Viel­ zahl von Andruckrollen, die das Transportband und somit das zwischen Transportband und Rotationskörper verlau­ fende Folienmaterial gegen den Rotationskörper drücken.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zustellen, mit dem eine hohe Schweißleistung bei geringem Verschleiß durchgeführt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Folienmate­ rial durch mindestens einen rotierenden Rotationskörper kontaktiert wird, der an den Kontaktstellen Schweiße­ lektroden aufweist. Um einen höheren Wirkungsgrad beim Schweißen zu erreichen, kontaktiert das Folienmaterial den Rotationskörper flächig. Das Folienmaterial wird durch ein Transportband transportiert, wobei das Foli­ enmaterial flächig gegen den Rotationskörper gedrückt wird.
Endlose Schweißnähte werden durch radial verlaufende Längselektroden erzeugt. Quer verlaufende Schweißnähte werden durch axial verlaufende Querelektroden erstellt. Zum Verschweißen des übereinander liegenden Folienmate­ rials werden die Schweißelektroden erhitzt.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprü­ chen beschrieben. Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher be­ schrieben; es zeigt:
Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer Ro­ tationsschweißvorrichtung mit einem Rota­ tionskörper, der ein durch ein Transport­ band befördertes Folienmaterial flächig kontaktiert, mit Andruckrollen, die das Transportband und somit das Folienmateri­ al gegen den Rotationskörper drücken, mit Transportollen, auf denen das Transport­ band verläuft, mit Umlenkrollen, mit ei­ ner Antriebsrolle und mit einem Trans­ portbandspanner;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Rotations­ schweißvorrichtung mit einem vom Folien­ material entfernten und somit nicht kon­ taktierenden Rotationskörper;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Seitenansicht durch einen Rotationskörper, der eine Achse eine Isolierschicht eine Heiz­ schicht, eine Querelektrode und eine Längselektrode aufweist;
Fig. 4 die Vorderansicht eines Rotationskörpers, mit einer Transportschale, mit einer Que­ relektrode und mit Längselektroden.
Die in der Fig. 1 dargestellte Rotationsschweißvor­ richtung 10 weist einen Rotationskörper 11 auf, der zwischen Transportrollen 12 angeordnet ist. Über die Transportrollen 12 läuft ein endloses Transportband 14, das durch einen Transportbandantrieb 16 angetrieben wird, um über weitere Umlenkrollen 13 zu laufen.
Zum Aufrechthalten der Spannung des Transportbandes 14 ist ein Transportbandspanner 15 vorgesehen, der je nach Anordnung des Rotationskörpers 11 die Spannung konstant hält.
Ist der Rotationskörper 11 in Schweißposition, so ver­ läuft das Transportband 14 und ein auf dem Transport­ band 14 befördertes Folienmaterial 18 wellenförmig zwi­ schen den Transportrollen 12 und dem Rotationskörper 11. Um einen flächigen Kontakt mit dem Rotationskörper 11 zu erreichen, drücken Andruckrollen 17, die bogen­ förmig an dem Rotationskörper 11 anliegen, das Trans­ portband 14 und somit das Folienmaterial 18 gegen den Rotationskörper 11. Die Andruckrollen 17 sind vorzugs­ weise gefedert, um eine möglichst exakte Führung zu er­ reichen.
Der Rotationskörper 11 ist an seiner Oberfläche 26 mit integrierten Schweißelektroden 22 und/oder 23 versehen. Durch koaxial verlaufende Querelektroden 23 werden zur Transportrichtung quer verlaufende Schweißnähte er­ stellt. Durch eine radial um den Rotationskörper 11 verlaufende Längselektrode 22 werden Endlosschweißnähte erzeugt.
Fig. 2 zeigt eine Rotationsschweißvorrichtung 10 mit entferntem Rotationskörper 11. Durch - nicht darge­ stellte Mittel - besteht die Möglichkeit, den Rotati­ onskörper 11 zu entfernen, wodurch ein Kontakt mit dem Transportband 14 vermieden wird. Um das Transportband 14 weiterhin unter Spannung zu halten, hat der Trans­ portbandspanner 15, das restliche Transportband 14 auf­ genommen.
Fig. 3 zeigt einen Rotationskörper 11, der sich um ei­ ne Achse 19 dreht. Die Achse 19 ist vorzugsweise ge­ kühlt, um einen frühzeitigen Verschleiß zu vermeiden. Um die Achse 19 ist eine Isolierschicht 20 angeordnet, die die durch die Schweißelektroden 22 bzw. 23 erzeugte Wärme von der Achse 19 fernhält. Eine Heizschicht 21, die die Isolierschicht 20 umgibt, beheizt die Längs- und Querelektroden 22 und 23.
Insbesondere für handelsübliche Schnellhefter und Klar­ sichthüllen ist die Schweißfläche 25 der Querelektroden 22 und Längselektroden 23 zahnförmig ausgebildet.
Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf einen Rotationskörper, der eine Transportschale 24 aufweist. An den Außensei­ ten des Rotationskörpers 11 sind parallel verlaufende Längselektroden 22 angeordnet, die eine doppelte Schweißnaht erzeugen. Quer zur Transportschale 24 ver­ läuft eine Querelektrode 23.
Die Transportschale 24 ist in einer Flucht mit den Schweißflächen 25 angeordnet, um nur ein Kontaktieren des Folienmaterials 18 zu erreichen und um ein Durch­ trennen zu vermeiden.
Bezugszeichenliste
10
Rotationsschweißvorrichtung
11
Rotationskörper
12
Transportrolle
13
Umlenkrolle
14
Transportband
15
Transportbandspanner
16
Transportbandantrieb
17
Andruckrolle
18
Folienmaterial
19
Achse
20
Isolierschicht
21
Heizschicht
22
Längselektrode
23
Querelektrode
24
Transportschale
25
Schweißfläche
26
Rotationskörperoberfläche

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Verschweißen von Folienmaterial, wie Klarsichthüllen, Schnellhefter und dergleichen, gekennzeichnet durch mindestens einen Rotationskörper (11), in den Schweißelektroden (22, 23) integriert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rotationskörper (11) einen kreisförmigen Querschnitt und die Schweißelektroden (22, 23) das Fo­ lienmaterial (18) kontaktierende Schweißflächen (25) aufweisen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schweißflächen (25) auf der Ro­ tationskörperoberfläche (26) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektroden axial ver­ laufende Querelektroden (23) sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektroden radial ver­ laufende Längselektroden (22) sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißflächen (25) einer Schweißelektrode (22, 23) zahnförmig ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch Andruckmittel (17, 14), die das Folien­ material (18) flächig an die Schweißelektroden (22, 23) des Rotationskörpers (11) drücken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Andruckmittel ein Transportband (14) und eine Mehrzahl von Andruckrollen (17) sind, wobei die Andruckrollen (17) das Transportband (14) und somit das zwischen Transportband (14) und Rotationskörper (11) verlaufende Folienmaterial (18) gegen den Rotati­ onskörper (11) drücken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Transportband (14) über Transportrollen (12), Umlenkrollen (13), Andruckrollen (17) und minde­ stens einen Transportbandantrieb (16) läuft.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch Mittel zum Entfernen des Rotationskör­ pers (11) vom Folienmaterial (18) und zum Heranführen an das Folienmaterial (18).
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, gekenn­ zeichnet durch einen Transportbandspanner (15) zum Ausgleich der Spannung des Transportbandes (14) nach dem Entfernen oder Heranführen des Rotationskörpers (11).
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (11) eine ge­ kühlte Achse (19) aufweist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Achse (19) von einer Isolierschicht (20) umgeben ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß um die Isolierschicht (20) eine Heizschicht (21) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Heizschicht (21) Schweißelektroden (22, 23) angeordnet sind.
16. Verfahren zum Verschweißen von Folienmaterial, wie Klarsichthüllen, Schnellhefter und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial durch mindestens einen rotierenden Rotationskörper kontak­ tiert wird, der an den Kontaktstellen Schweißelektro­ den aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folienmaterial den Rotationskörper flä­ chig kontaktiert.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial durch ein Transportband transportiert wird, wobei das Transport­ band das Folienmaterial flächig gegen den Rotations­ körper drückt.
19. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß endlos Schweißnähte durch radial verlaufende Längselektroden erzeugt werden.
20. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß quer verlaufende Schweißnähte durch axial verlaufende Querelektroden erzeugt werden.
21. Verfahren nach den Ansprüchen 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißen durch erhitzen der Schweißelektroden erfolgt.
22. Verfahren nach den Ansprüchen 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verschweißende Folienmate­ rial aufeinander liegend über den Rotationskörper ge­ führt wird.
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