DE19752917A1 - Welding method for polyolefin films, especially polypropylene - Google Patents

Welding method for polyolefin films, especially polypropylene

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DE19752917A1
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welding
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counter electrode
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Norbert Prof Dr Schmitz
Reiner Bocken
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BOCKEN KUNSTSTOFFSCHWEISTECHNI
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Abstract

The films (5,6) are preheated before applying the high frequency vibrations to the welding electrode (1). Film preheating is produced either by heating only the welding electrode to 50-130 deg C, preferably 80 deg C or by also heating the opposing electrode (3) to 30-130 deg C, preferably 50 deg C. An Independent claim is also included for the welding equipment which has a welding (1) and an opposing (3) electrode and a system for heating the films (5,6). An insulator (4) is placed on the opposing electrode (3) under the films.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Folien aus Polyolefin, insbesondere aus Polypropylen, bei dem die Folien mittelbar oder unmittelbar auf eine Gegenelektrode aufgelegt werden, bei dem eine Schweißelektrode auf die Folien aufgesetzt wird, und bei dem eine hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode angelegt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verschweißen von Folien aus Polyolefin, insbesondere aus Polyproylen, mit einer Schweißelektrode und einer Gegenelektrode, zwischen die die Folien einlegbar sind, und mit Mitteln, mit denen eine hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode anlegbar ist.The invention relates to a method for welding Polyolefin films, especially polypropylene, at which the films indirectly or directly on a Counter electrode are placed, in which a Welding electrode is placed on the foils, and at a high-frequency vibration to the welding electrode is created. Furthermore, the invention relates to a Device for welding polyolefin films, especially made of polypropylene, with a welding electrode and a counter electrode between which the foils can be inserted  are, and by means of which a high-frequency Vibration can be applied to the welding electrode.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 30 011 A1 bekannt. Dort ist ein Hochfrequenz-Generator mit einer Schweißelektrode verbunden, die auf zwei zu verbindende thermoplastische Polyolefin-Folien aufgesetzt werden kann. Der Hochfrequenz-Generator wird mit einer vorgegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Leistung betrieben. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das beschriebene Verfahren zum Hochfrequenz-Schweißen häufig nur zu unbefriedigenden Ergebnissen führt. Insbesondere entstehen oft nur wenig haltbare Verbindungen zwischen den beiden Folien oder die Folien werden aufgrund von elektrischen Durchschlägen zerstört.Such a method and device are from the German patent application DE 44 30 011 A1 known. There is a high frequency generator with one Welding electrode connected to the two to be connected thermoplastic polyolefin films can be placed. The high frequency generator comes with a predetermined Frequency and a predetermined power operated. It has however, it was found that the method described for high-frequency welding often only unsatisfactory Results. In particular, there is often little durable connections between the two foils or the Foils are due to electrical breakdowns destroyed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus Polyolefin zu schaffen, die eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Verschweißung zwischen den Folien ermöglichen.The object of the invention is a method and Device for connecting polyolefin films create a high quality and reproducible welding between the foils enable.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Folien thermisch erwärmt werden. This task is carried out in a process or in a Device of the type mentioned in the invention solved in that the foils are thermally heated.  

Durch die thermische Erwärmung werden die Folien unabhängig von der hochfrequenten Schwingung erwärmt. Auf die Folien wirken somit die thermisch erzeugte Wärme und die durch die hochfrequente Schwingung erzeugte Wärme ein. Die Erfindung stellt damit eine Kombination des thermischen Schweißens und des Hochfrequenz-Schweißens für Folien aus Polyolefin dar.The foils become independent due to the thermal heating warmed by the high frequency vibration. On the slides thus act the thermally generated heat and the high-frequency vibration generates heat. The invention thus represents a combination of thermal welding and high frequency welding for polyolefin films represents.

Durch die thermische Erwärmung wird den Folien Energie zugeführt. Diese reicht jedoch für eine Verschweißung der Folien nicht aus. Die für das Verschweißen noch erforderliche Energie wird den Folien durch die hochfrequente Schwingung zugeführt. Diese beschriebene Kombination von thermischer Erwärmung und hochfrequenter Schwingung führt zu einem Aufschmelzen und Verschweißen der Folien.Thermal foils give the foils energy fed. However, this is sufficient for welding the Do not slide out. The one for welding still required energy is provided by the slides high-frequency vibration supplied. This described Combination of thermal heating and high frequency Vibration leads to melting and welding of the Foils.

Durch die erfindungsgemäße Kombination des thermischen Schweißens und des Hochfrequenz-Schweißens wird erreicht, daß die Verbindung zwischen den Folien wesentlich gleichmäßiger und fester ausgestaltet ist. Insbesondere ist es mit Hilfe der thermischen Erwärmung der Folien möglich, eine reproduzierbare Verschweißung der Folien zu erreichen, die industriellen Maßstäben der Massenfertigung entspricht. Des weiteren hat sich herausgestellt, daß durch die thermische Erwärmung der Folien ein elektrischer Durchschlag und damit eine Zerstörung der Folien sicher vermieden werden kann.By the combination of the thermal according to the invention Welding and high frequency welding is achieved that the connection between the foils is essential is designed to be more uniform and firm. In particular is it is possible with the thermal heating of the foils, to achieve a reproducible welding of the foils, which meets the industrial standards of mass production. Furthermore, it has been found that the thermal heating of the foils an electrical  Penetration and thus destruction of the foils safely can be avoided.

Insgesamt ist es mit Hilfe der Erfindung möglich, industrielle Güter, beispielsweise Ringbücher oder Sonnenblenden oder dergleichen, aus Polyolefin-Folien herzustellen. Insbesondere können Polypropylen-Folien in großer Stückzahl reproduzierbar miteinander verschweißt werden. Dies bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß umweltschädliche Folien aus Polyvenylchlorid (PVC) nicht mehr verwendet werden müssen.Overall, with the help of the invention it is possible industrial goods, for example ring binders or Sun visors or the like, made of polyolefin films to manufacture. In particular, polypropylene films in large numbers reproducibly welded together become. This has the main advantage that environmentally harmful films made of polyvenyl chloride (PVC) are not need to be used more.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Schweißelektrode erwärmt. Die thermische Erwärmung der Folien wird also dadurch erreicht, daß die auf die Folien aufzusetzende Schweißelektrode erwärmt wird. Von dort gelangt dann die Wärme zu den Folien. Ersichtlich stellt dies eine besonders einfache Realisierung der Erfindung dar, zu der es nur notwendig ist, die Schweißelektrode beispielsweise mit einem Heizdraht oder dergleichen zu versehen und auf die erwünschte Temperatur aufzuheizen.In an advantageous embodiment of the invention the welding electrode is heated. The thermal heating of the Foils is thus achieved in that the foils welding electrode to be placed is heated. From there then the heat reaches the foils. Obviously poses this is a particularly simple implementation of the invention for which it is only necessary, the welding electrode for example with a heating wire or the like provided and heated to the desired temperature.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schweißelektrode auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 50° und etwa 130°, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 80° erwärmt wird. Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere der Bereich um etwa 80° besonders gute Schweißergebnisse mit sich bringt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß diese Temperatur von den angegebenen Werten in Abhängigkeit von den verwendeten Folien und der Ausgestaltung der Schweißelektrode abweichen kann.It is particularly advantageous if the welding electrode is on a temperature in a range between about 50 ° and about 130 °, preferably heated to a temperature of about 80 ° becomes. It has been found that in particular the  Range around 80 ° with particularly good welding results brings itself. However, it should be noted that this Temperature from the specified values depending on the foils used and the design of the Welding electrode can deviate.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Gegenelektrode erwärmt. In diesem Fall wird die thermische Erwärmung der Folien von der Gegenelektrode erzeugt und von dort auf die Folien übertragen. Dabei ist es möglich, daß diese Maßnahme alternativ oder zusätzlich zu der Erwärmung der Schweißelektrode durchgeführt wird.In a further advantageous embodiment of the Invention, the counter electrode is heated. In this case is the thermal heating of the films from the Counter electrode generated and from there to the foils transfer. It is possible that this measure alternatively or in addition to the heating of the Welding electrode is carried out.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gegenelektrode auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 30° und etwa 100°, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 50° erwärmt wird. Wird nur die Gegenelektrode erwärmt, so hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Temperatur höher zu wählen. In diesem Fall kann die Temperatur vorzugsweise bei etwa 80° liegen. Wird jedoch auch die Schweißelektrode erwärmt, so genügt es, die Gegenelektrode auf eine geringere Temperatur zu erhitzen. In diesem Fall haben sich besonders gute Schweißergebnisse bei einer Temperatur von etwa 50° herausgestellt. It is particularly advantageous if the counter electrode is on a temperature in a range between about 30 ° and about 100 °, preferably heated to a temperature of about 50 ° becomes. If only the counter electrode is heated, it has turned out to be advantageous, the temperature higher choose. In this case the temperature can preferably be at about 80 °. However, the welding electrode will also heated, it is sufficient to place the counter electrode on one heat lower temperature. In this case particularly good welding results at a temperature of exposed about 50 °.  

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auf der Gegenelektrode ein Isolator angeordnet, auf den die Folien aufgelegt werden. Mit Hilfe dieses Isolators wird ein elektrisches Durchschlagen der Folien und damit eine Zerstörung der Folien sicher vermieden.In an advantageous development of the invention an insulator on which the Foils are placed. With the help of this isolator an electrical breakdown of the foils and thus one Destruction of the foils safely avoided.

Des weiteren dient der Isolator als Wärmesperre. Werden die Folien mittels einer Erwärmung der Schweißelektrode alleine erwärmt, so wird durch den Isolator erreicht, daß die erzeugte und auf die Folien übertragene Wärme nicht sofort wieder zur Gegenelektrode abfließt. Statt dessen wird die von der Schweißelektrode erzeugte Wärme gleichmäßig in den Folien beibehalten. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahme das Schweißergebnis wesentlich verbessert wird.The insulator also serves as a heat barrier. Will the Foils by heating the welding electrode alone heated, the insulator ensures that the generated heat and transferred to the foils not immediately flows back to the counter electrode. Instead, the heat generated by the welding electrode evenly in the Keep slides. It has been shown that through this Measure the welding result is significantly improved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Isolator beispielsweise Pertinax und/oder Hostafan verwendet wird (angemeldete und/oder eingetragene Warenzeichen).It is particularly advantageous if as an insulator for example Pertinax and / or Hostafan is used (registered and / or registered trademarks).

Die vorliegende Erfindung, nämlich das thermische Erwärmen der Folien, kann somit auf verschiedene Arten erreicht werden:
So ist es möglich, daß nur die Schweißelektrode erwärmt wird. Eine Erwärmung der Gegenelektrode und ein Isolator sind in diesem Fall nicht vorgesehen. Die Folien liegen unmittelbar auf der Gegenelektrode auf. Die von der Schweißelektrode erzeugte Wärme wird auf die Folien übertragen und führt dort zu dem beschriebenen verbesserten Schweißergebnis.The present invention, namely the thermal heating of the films, can thus be achieved in different ways:
So it is possible that only the welding electrode is heated. In this case, heating of the counter electrode and an insulator are not provided. The foils lie directly on the counter electrode. The heat generated by the welding electrode is transferred to the foils and leads there to the improved welding result described.

Des weiteren ist es möglich, daß die Folien auf einen Isolator aufgelegt werden, und daß die Schweißelektrode erwärmt wird. Die Folien liegen somit nur mittelbar auf der Gegenelektrode auf. Die Gegenelektrode wird nicht erwärmt. Die von der Schweißelektrode erzeugte Wärme wird auf die Folien übertragen. Der Isolator dient in diesem Fall unter anderem auch als Wärmesperre. Dies hat zur Folge, daß die Folien gleichmäßig erwärmt werden und erwärmt bleiben. Insgesamt führt dies zu einer sehr guten und reproduzierbaren Verbindung der Folien.Furthermore, it is possible that the films on one Insulator be placed, and that the welding electrode is heated. The films are therefore only indirectly on the Counter electrode on. The counter electrode is not heated. The heat generated by the welding electrode is transferred to the Transfer slides. In this case, the isolator serves under also as a heat barrier. As a result, the Foils are heated evenly and stay warm. Overall, this leads to a very good and reproducible connection of the foils.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nur die Gegenelektrode zu erwärmen, nicht jedoch die Schweißelektrode. In diesem Fall ist kein Isolator vorgesehen. Die von der Gegenelektrode erzeugte Wärme wird auf die Folien übertragen und führt dort zusammen mit der angelegten hochfrequenten Schwingung zu einer Verbindung der Folien.Another option is just that To heat the counter electrode, but not the Welding electrode. In this case there is no isolator intended. The heat generated by the counter electrode is transferred to the slides and leads there together with the applied high-frequency vibration to a connection of the slides.

Des weiteren ist es möglich, die Schweißelektrode und die Gegenelektrode zu erwärmen, jedoch keinen Isolator vorzusehen. Die erzeugte Wärme geht dann von der Schweißelektrode und von der Gegenelektrode auf die Folien über und führt dort zu einer besonders gleichmäßigen Erwärmung der Folien. Daraus ergeben sich besonders gleichmäßige Verbindungen zwischen den Folien.Furthermore, it is possible to use the welding electrode and the Heat the counter electrode, but not an insulator  to provide. The heat generated then goes from the Welding electrode and from the counter electrode to the foils over and there leads to a particularly uniform Heating the foils. This results in particular even connections between the foils.

Schließlich ist es möglich, in den beiden zuletzt genannten Fällen, bei denen die Gegenelektrode erwärmt wird, auch noch einen Isolator vorzusehen. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Gegenelektrode mit dem Isolator versehen ist. Dies führt dazu, daß nicht nur die Gegenelektrode, sondern auch der Isolator erwärmt wird. Damit ist es möglich, die von der Gegenelektrode erzeugte Wärme über den Isolator auf die Folien zu übertragen. Damit können die Anforderungen des Isolators im Hinblick auf seine Eigenschaft als Wärmesperre reduziert werden. Er verhindert im wesentlichen nur noch einen elektrischen Durchschlag und damit eine Zerstörung der Folien.Finally, it is possible in the latter two Cases where the counter electrode is heated also to provide an isolator. In this case it is particularly advantageous if the counter electrode with the Isolator is provided. This means that not only the Counter electrode, but also the insulator is heated. This makes it possible to generate the counter electrode Transfer heat through the insulator to the foils. In order to can meet the requirements of the insulator its property as a heat barrier can be reduced. He essentially only prevents an electrical one Breakdown and thus destruction of the foils.

Es versteht sich, daß gegebenenfalls auch noch weitere Möglichkeiten denkbar sind, die vorliegende Erfindung zu realisieren. Wesentlich ist nur, daß die Folien aus Polyolefin thermisch erwärmt werden, und daß an die auf die Folien aufgesetzt Schweißelektrode eine hochfrequente Schwingung angelegt wird. It is understood that there may be others Possibilities are conceivable for the present invention realize. It is only essential that the films Polyolefin be heated thermally, and that to the on the foils put on welding electrode a high frequency Vibration is applied.  

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the Invention result from the following description of embodiments of the invention shown in the figures the drawing are shown. Thereby everyone described or illustrated features for themselves or in any combination the subject of the invention, regardless of their summary in the Patent claims or their relationship and independently from their formulation or representation in the description or in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus Polyolefin, und Fig. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an inventive apparatus for joining films of polyolefin, and

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden von Folien aus Polyolefin. Fig. 2 is a schematic view showing a second embodiment of an inventive apparatus for joining films of polyolefin.

Zum Hochfrequenz-Schweißen ist üblicherweise ein Hochfrequenz-Generator vorgesehen, der eine Schweißelektrode und eine Gegenelektrode aufweist. Das Schweißgut wird auf die Gegenelektrode aufgelegt und die Schweißelektrode wird auf das Schweißgut aufgesetzt. Die Schweißelektrode und die Gegenelektrode bilden damit einen Kondensator, zwischen dessen Elektroden sich das Schweißgut befindet. An die Schweißelektrode wird daraufhin eine hochfrequente Schwingung angelegt. Aufgrund der auf diese Weise dem Schweißgut zugeführten Energie wird die Molekülstruktur des Schweißguts im Bereich der Schweißelektrode verändert. Handelt es sich bei dem Schweißgut beispielsweise um zwei Folien, so hat die genannte Veränderung zur Folge, daß die beiden Folien miteinander verbunden bzw. verschweißt werden.For high frequency welding is usually a High frequency generator provided the one Has welding electrode and a counter electrode. The Weld metal is placed on the counter electrode and the The welding electrode is placed on the weld metal. The  The welding electrode and the counter electrode thus form one Capacitor, between the electrodes of which the weld metal is located located. Then there is a high-frequency vibration applied. Because of this The energy supplied to the weld metal becomes the Molecular structure of the weld metal in the area of Welding electrode changed. Is it the Weld metal, for example, by two foils mentioned change that the two foils are connected or welded together.

In der Fig. 1 ist eine Schweißelektrode 1 mit einer Messerkante 2 dargestellt. Des weiteren ist eine ebene Gegenelektrode 3 vorgesehen. Die Schweißelektrode 1 und die Gegenelektrode 3 sind aus Metall hergestellt.In FIG. 1, a welding electrode 1 is shown with a knife edge 2. A flat counter electrode 3 is also provided. The welding electrode 1 and the counter electrode 3 are made of metal.

Auf der Gegenelektrode 3 ist ein Isolator 4 angeordnet. Es ist ebenfalls möglich, daß die Gegenelektrode 3 selbst mit dem Isolator 4 versehen ist. Bei dem Isolator 4 handelt es sich beispielsweise um eine Platte aus Pertinax oder aus Hostafan. Ebenfalls ist es möglich, daß Platten aus jedem der beiden genannten Materialien übereinander vorgesehen sind.An insulator 4 is arranged on the counter electrode 3 . It is also possible that the counter electrode 3 itself is provided with the insulator 4 . The insulator 4 is, for example, a plate made of Pertinax or Hostafan. It is also possible that plates made of each of the two materials mentioned are provided one above the other.

Auf dem Isolator 4 sind zwei Folien 5, 6 aus Polyolefin angeordnet. Insbesondere bestehen die beiden Folien 5, 6 aus Polypropylen. Die beiden Folien 5, 6 sind im wesentlichen eben ausgestaltet und weisen eine Dicke von etwa 0,1 mm bis etwa 1 mm auf.Two foils 5 , 6 made of polyolefin are arranged on the insulator 4 . In particular, the two films 5 , 6 consist of polypropylene. The two foils 5 , 6 are essentially flat and have a thickness of approximately 0.1 mm to approximately 1 mm.

Eine erste Alternative besteht darin, daß nur die Schweißelektrode 1 erwärmt wird. Zu diesem Zweck ist es möglich, daß die Schweißelektrode 1 beispielsweise mit einem Heizdraht oder dergleichen versehen ist. Die Schweißelektrode 1 wird auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 50° und etwa 130° aufgeheizt. Vorzugsweise wird die Schweißelektrode 1 auf eine Temperatur von etwa 80° erwärmt.A first alternative is that only the welding electrode 1 is heated. For this purpose, it is possible for the welding electrode 1 to be provided, for example, with a heating wire or the like. The welding electrode 1 is heated to a temperature in a range between approximately 50 ° and approximately 130 °. The welding electrode 1 is preferably heated to a temperature of approximately 80 °.

Zum Hochfrequenz-Schweißen wird die Schweißelektrode 1 auf die beiden Folien 5, 6 aufgesetzt. Durch die von der Schweißelektrode 1 erzeugte Wärme werden die beiden Folien 5, 6 thermisch erwärmt. Der Isolator 4 dient als Wärmesperre, so daß die Wärme von den beiden Folien 5, 6 nicht bzw. nur sehr langsam in Richtung der Gegenelektrode 3 abfließen kann.For high-frequency welding, the welding electrode 1 is placed on the two foils 5 , 6 . The two foils 5 , 6 are thermally heated by the heat generated by the welding electrode 1 . The insulator 4 serves as a heat barrier so that the heat from the two foils 5 , 6 cannot or only very slowly flow away in the direction of the counter electrode 3 .

Dann wird die hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode 1 angelegt. Dies führt dazu, daß die beiden Folien 5, 6 an der Stelle der aufgesetzten Schweißelektrode 1 fest miteinander verschweißt werden. Then the high-frequency vibration is applied to the welding electrode 1 . This leads to the fact that the two foils 5 , 6 are firmly welded to one another at the location of the welding electrode 1 placed on them.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß nicht nur die Schweißelektrode 1, sondern auch die Gegenelektrode 3 erwärmt wird. Zu diesem Zweck ist auch die Gegenelektrode 3 mit einem Heizdraht oder dergleichen versehen.Another alternative is that not only the welding electrode 1 , but also the counter electrode 3 is heated. For this purpose, the counter electrode 3 is also provided with a heating wire or the like.

Die Erwärmung der Gegenelektrode 3 führt dazu, daß auch der Isolator 4 erwärmt wird. In diesem Fall dient der Isolator 4 nur teilweise als Wärmesperre. Er ist desweiteren dazu vorgesehen, zusammen mit der Schweißelektrode 1 die beiden Folien 5, 6 zu erwärmen.The heating of the counter electrode 3 leads to the fact that the insulator 4 is also heated. In this case, the insulator 4 serves only partially as a heat barrier. It is also intended to heat the two foils 5 , 6 together with the welding electrode 1 .

Die Gegenelektrode 3 wird auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 50° und etwa 130° erhitzt. Vorzugsweise wird die Gegenelektrode 3 auf eine Temperatur von etwa 80° erwärmt. Dies führt dazu, daß - zumindest nach einer gewissen Zeit - auch der Isolator 4 eine Temperatur von vorzugsweise etwa 80° aufweist.The counter electrode 3 is heated to a temperature in a range between approximately 50 ° and approximately 130 °. The counter electrode 3 is preferably heated to a temperature of approximately 80 °. This leads to the fact that - at least after a certain time - the insulator 4 also has a temperature of preferably approximately 80 °.

Wird danach die ebenfalls auf etwa 80° erwärmte Schweißelektrode 1 auf die beiden Folien 5, 6 aufgesetzt, so hat dies zur Folge, daß die beiden Folien 5, 6 von der Schweißelektrode 1 sowie von dem Isolator 4 thermisch erwärmt werden. Danach wird die hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode 1 angelegt. Dies führt dazu, daß die beiden Folien 5, 6 fest miteinander verschweißt werden. If the welding electrode 1, which has likewise been heated to approximately 80 °, is then placed on the two foils 5 , 6 , this has the consequence that the two foils 5 , 6 are thermally heated by the welding electrode 1 and by the insulator 4 . The high-frequency vibration is then applied to the welding electrode 1 . This means that the two foils 5 , 6 are firmly welded together.

Eine weitere Alternative besteht darin, nur die Gegenelektrode 3 zu erwärmen, nicht jedoch die Schweißelektrode 1. In diesem Fall werden die beiden Folien 5, 6 über den von der Gegenelektrode 3 erwärmten Isolator 4 thermisch erwärmt.Another alternative is to heat only the counter electrode 3 , but not the welding electrode 1. In this case, the two foils 5 , 6 are thermally heated via the insulator 4 heated by the counter electrode 3 .

In der Fig. 2 ist die Schweißelektrode 1 nicht mit der Messerkante 2, sondern mit einer stumpfen Fläche 7 versehen. Des weiteren ist der Isolator 4 nicht vorhanden. Ansonsten stimmt die Fig. 2 mit der Fig. 1 überein.In FIG. 2, the welding electrode is not provided with the blade edge 2 but with a blunt surface 7 1. Furthermore, the isolator 4 is not present. Otherwise, FIG. 2 corresponds to FIG. 1.

Bei einer ersten Alternative wird nur die Schweißelektrode 1 auf die bereits genannten Temperaturen erwärmt. Die Schweißelektrode 1 wird auf die beiden Folien 5 und 6 aufgesetzt und die hochfrequente Schwingung wird an die Schweißelektrode 1 angelegt. Dies führt zu einer Verschweißung der beiden Folien 5, 6. In a first alternative, only the welding electrode 1 is heated to the temperatures already mentioned. The welding electrode 1 is placed on the two foils 5 and 6 and the high-frequency vibration is applied to the welding electrode 1 . This leads to a welding of the two foils 5 , 6.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß nur die Gegenelektrode 3 auf die bereits genannten Temperaturen erwärmt wird. Auch in diesem Fall wird die Schweißelektrode 1 auf die beiden Folien 5, 6 aufgesetzt, und es werden die beiden Folien 5, 6 mittels der hochfrequenten Schwingung miteinander verschweißt. Another alternative is that only the counter electrode 3 is heated to the temperatures already mentioned. In this case too, the welding electrode 1 is placed on the two foils 5 , 6 , and the two foils 5 , 6 are welded to one another by means of the high-frequency vibration.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß die Schweißelektrode 1 und die Gegenelektrode 3 erwärmt werden. In diesem Fall ist es gegebenenfalls möglich, die Temperatur einer der beiden Elektroden, beispielsweise der Gegenelektrode 3 niederer zu wählen. Insbesondere ist es dann möglich, die Temperatur der Gegenelektrode 3 in einem Bereich zwischen etwa 30° und etwa 100°, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 50° zu wählen.Another alternative is that the welding electrode 1 and the counter electrode 3 are heated. In this case it may be possible to choose a lower temperature for one of the two electrodes, for example the counter electrode 3 . In particular, it is then possible to select the temperature of the counter electrode 3 in a range between approximately 30 ° and approximately 100 °, preferably at a temperature of approximately 50 °.

Die Schweißelektrode 1 wird auf die beiden Folien 5, 6 aufgesetzt. Die beiden Folien 5, 6 werden durch die erwärmte Schweißelektrode 1 und die erwärmte Gegenelektrode 3 thermisch erwärmt. Es wird dann die hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode 1 angelegt. Dies führt dazu, daß die beiden Folien 5, 6 miteinander verschweißt werden.The welding electrode 1 is placed on the two foils 5 , 6 . The two foils 5 , 6 are thermally heated by the heated welding electrode 1 and the heated counter electrode 3 . The high-frequency vibration is then applied to the welding electrode 1 . This leads to the two foils 5 , 6 being welded together.

Die Frequenz und/oder die Spannung und/oder die Leistung, mit der die Schweißelektrode 1 angesteuert wird, ist abhängig von dem Material der verwendeten Folien 5, 6. Ebenfalls ist diese Frequenz und/oder die Spannung und/oder die Leistung davon abhängig, ob ein Isolator 4 vorgesehen ist oder nicht. In jedem Fall muß die Frequenz und/oder die Spannung und/oder die Leistung, mit der die Schweißelektrode 1 angesteuert wird, an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. The frequency and / or the voltage and / or the power with which the welding electrode 1 is controlled is dependent on the material of the foils 5 , 6 used . This frequency and / or the voltage and / or the power is also dependent on it, whether an insulator 4 is provided or not. In any case, the frequency and / or the voltage and / or the power with which the welding electrode 1 is controlled must be adapted to the respective application.

Des weiteren ist es erforderlich, die Temperatur, mit der die Schweißelektrode und/oder die Gegenelektrode erwärmt wird, in Abhängigkeit davon einzustellen, ob ein Isolator 4 vorgesehen ist oder nicht.Furthermore, it is necessary to set the temperature at which the welding electrode and / or the counter electrode is heated, depending on whether an insulator 4 is provided or not.

Gegebenenfalls ist die Temperatur niederer zu wählen, wenn die Schweißelektrode 1 und die Gegenelektrode 3 beheizt werden und wenn kein Isolator 4 vorgesehen ist.If necessary, the temperature should be selected lower if the welding electrode 1 and the counter electrode 3 are heated and if no insulator 4 is provided.

Dient die beschriebene Hochfrequenz-Schweißung dazu, beispielsweise einen Deckel eines Ringbuchs herzustellen, so wird für die Verschweißung am Rand des Deckels vorzugsweise die Schweißelektrode 1 der Fig. 1 mit der Messerkante 2 verwendet. In diesem Fall wird vorzugsweise ein Isolator 4 vorgesehen. Damit kann ein Durchschlagen der elektrischen Spannung von der Schweißelektrode 1 zu der Gegenelektrode 3 verhindert werden. Des weiteren wird durch die Messerkante 2 erreicht, daß die Folien 5, 6 nach ihrer Verschweißung leicht abgetrennt werden können. Auf diese Weise kann der Deckel des Ringbuchs aus den Folien 5, 6 in einem Arbeitsgang hergestellt werden.If the described high-frequency welding serves, for example, to produce a cover of a ring binder, then the welding electrode 1 of FIG. 1 with the knife edge 2 is preferably used for the welding at the edge of the cover. In this case, an isolator 4 is preferably provided. The electrical voltage from the welding electrode 1 to the counter electrode 3 can thus be prevented from striking through. Furthermore, the knife edge 2 ensures that the foils 5 , 6 can be easily separated after being welded. In this way, the cover of the ring binder can be produced from the foils 5 , 6 in one operation.

An Biegestellen des Ringbuchs, an denen eine Verschweißung erforderlich ist, an denen jedoch die Folien nicht abgetrennt werden sollen, ist eine Ausgestaltung der Schweißelektrode 1 nach der Fig. 2, mit der stumpfen Fläche 7 vorgesehen. Wie erwähnt, muß dies bei der Wahl der Temperatur der Schweißelektrode 1 und/oder der Gegenelektrode 3 berücksichtigt werden.At bending points of the ring binder where welding is required, but at which the foils are not to be separated, an embodiment of the welding electrode 1 according to FIG. 2 with the blunt surface 7 is provided. As mentioned, this must be taken into account when choosing the temperature of the welding electrode 1 and / or the counter electrode 3 .

Durch die beschriebene thermische Erwärmung der Folien 5, 6 und die Hochfrequenz-Verschweißung der Folien 5, 6 ist es möglich, die aus Polyolefin bestehenden Folien 5, 6 fest miteinander zu verschweißen. Damit ist es nicht mehr erforderlich, umweltschädliche Folien aus Polyvenylchlorid (PVC) zu verwenden.The described thermal heating of the films 5, 6 and the high-frequency welding of the foils 5, 6, it is possible the group consisting of polyolefin films 5, fixed to be welded together. 6 It is no longer necessary to use environmentally harmful polyvinyl chloride (PVC) films.

Claims (10)

1. Verfahren zum Verschweißen von Folien (5, 6) aus Polyolefin, insbesondere aus Polypropylen, bei dem die Folien (5, 6) mittelbar oder unmittelbar auf eine Gegenelektrode (3) aufgelegt werden, bei dem eine Schweißelektrode (1) auf die Folien (5, 6) aufgesetzt wird, und bei dem eine hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode (1) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (5, 6) thermisch erwärmt werden.1. A method for welding foils ( 5 , 6 ) made of polyolefin, in particular polypropylene, in which the foils ( 5 , 6 ) are placed directly or indirectly on a counter electrode ( 3 ), in which a welding electrode ( 1 ) on the foils ( 5 , 6 ) is placed, and in which a high-frequency vibration is applied to the welding electrode ( 1 ), characterized in that the foils ( 5 , 6 ) are thermally heated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode (1) erwärmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the welding electrode ( 1 ) is heated. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode (1) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 50 Grad und etwa 130 Grad, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 80 Grad erwärmt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the welding electrode ( 1 ) is heated to a temperature in a range between about 50 degrees and about 130 degrees, preferably to a temperature of about 80 degrees. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (3) erwärmt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the counter electrode ( 3 ) is heated. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (3) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen etwa 30 Grad und etwa 130 Grad, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 50 Grad erwärmt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the counter electrode ( 3 ) is heated to a temperature in a range between about 30 degrees and about 130 degrees, preferably to a temperature of about 50 degrees. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gegenelektrode (3) ein Isolator (4) angeordnet ist, auf den die Folien (5, 6) aufgelegt werden.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that an insulator ( 4 ) is arranged on the counter electrode ( 3 ), on which the foils ( 5 , 6 ) are placed. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolator (4) beispielsweise Pertinax und/oder Hostafan verwendet wird.7. The method according to claim 6, characterized in that, for example, Pertinax and / or Hostafan is used as the insulator ( 4 ). 8. Vorrichtung zum Verschweißen von Folien (5, 6) aus Polyolefin, insbesondere aus Polypropylen, mit einer Schweißelektrode (1) und einer Gegenelektrode (3), zwischen die die Folien (5, 6) einlegbar sind, und mit Mitteln, mit denen eine hochfrequente Schwingung an die Schweißelektrode (1) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur thermischen Erwärmung der Folien (5, 6) vorgesehen sind.8. Device for welding foils ( 5 , 6 ) made of polyolefin, in particular of polypropylene, with a welding electrode ( 1 ) and a counter electrode ( 3 ) between which the foils ( 5 , 6 ) can be inserted, and with means with which a high-frequency vibration can be applied to the welding electrode ( 1 ), characterized in that means for thermal heating of the foils ( 5 , 6 ) are provided. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erwärmung der Schweißelektrode (1) und/oder der Gegenelektrode (3) vorgesehen sind.9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that means for heating the welding electrode ( 1 ) and / or the counter electrode ( 3 ) are provided. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (3) mit einem Isolator (4) versehen ist.10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the counter electrode ( 3 ) is provided with an insulator ( 4 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016055471A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-14 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method and device for joining two material layers by means of high-frequency welding
US10513079B2 (en) 2016-10-20 2019-12-24 Baxter International Inc. Sealing die with chamfered edge

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