DE2051997B2

DE2051997B2 - Verfahren und vorrichtung zum verschweissen von kunststoffolienlagen bei der herstellung von beuteln oder saecken

Info

Publication number: DE2051997B2
Application number: DE19702051997
Authority: DE
Inventors: Frank 4530 Ibbenbüren-Dörenthe Bosse
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1970-10-22
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1972-11-16
Also published as: GB1327152A; US3824144A; FR2111574A5; DE2051997A1

Description

Druckschrift	Erscheinungs jahr	Spalte	Zeilen
US-PS 2 574094	1951	1	40-43
US-PS 2 574095	1951	1	37-41
US-PS 2 675 054	1954	1	44-47
US-PS 2 682 294	1954	1	43-46
US-PS 2904100	1959	1	47-50
US-PS 2 90S 320	1959	1	52-53
US-PS 2 918106	1959	1	47-50
US-PS 3 015 601	1962	1	22-26
DT-AS 1 221 785	1966	1	13-19
US-PS 3 367 261	1968	1	60
US-PS 3 369 954	1968	1	43-47
DT-AS 1296781	1969	1	10-16

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffolienlagen bei der Herstellung von Beuteln oder Säcken unter Erhitzung der Kunststofflagen über ihren Schmelzpunkt zwischen imzulsbeheizten Schweißbacken.

Dieses sogenannte Wärmeimpuls-Schweißvcrfahren ist bereits' in der USA.-Patentschrift 2 460 460 aus dem Jahre 1949 beschrieben worden. Danach werden die zu verschweißenden Kunststofflagen zwischen zwei Schweißbacken gehalten, wobei mindestens eine Backe ein Heizband trägt, das mittels eines Stromimpulses kurzzeitig erhitzt wird und den Schweißnahtbereich der Kunststofflagen auf Schweißtemperatur erwärmt, wobei anschließend die Backen bis zur Verfestigung der Naht geschlossen bleiben. Hierdurch sollte im Anschluß an den Wärmeimpuls-Schweißvorgang ein Abkühlen und Verfestigen der Schweißnaht zwischen den zusammengedrückten Schweißbacken erfolgen.

Das Wärmeimpuls-Schweißverfahren löste in großem Umfang die bis dahin übliche Verwendung dauerbeheizter Heizelemente in den Schweißbacken ab, die nicht nur wegen ihres durch die Dauerbeheizung verursachten großen Energieverbrauches nachteilig waren, sondern auch wegen ihrer, großen Trägheit in bezug auf Änderungen ihrer Temperatur, wegen ihrer schwer kontrollierbaren Temperaturschwankungen und der Abhängigkeit ihrer Tempera-Es hat sich aber immer wieder herausgestellt, daß Betriebsstörungen bei Anwendung des Wärmeimpuls-Schweißverfahrens, insbesondere bei empfindlichen Kunststoffolien, nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Obwohl die Schweißbacken der Schweißvorrichtung mit einem antiadhäsiven Isoliermaterial abgedeckt sind, kann es während des Betriebes zum Verkleben der geschweißten Kunststofflagen mit den Schweißbacken kommen. Beim anschließenden öffnen der Schweißbacken können sich dann Beschädigungen selbst der abgekühlten Schweißnähte und nachfolgende Betriebsstörungen durch das an den Schweißbacken anhaftende Material ergeben. Ferner verhindert die feste Einspannung der Kunststofflagen zwischen den Schweißbacken während des Abkühlvorganges ein Schrumpfen der Kunststoffolie im Nahtbereich, wie es zur Erzielung homogener und widerstandsfähiger Schweißnähte wünschenswert ist. Weiter wird durch die intensive Abkühlung an den Schweißbacken ein schroffer Wärmeübergang in den der Schweißnaht benachbarten Randzonen bewirkt.

Dadurch entstehen im Nahtbereich Spannungen, die die elastische Verformbarkeit des Kunststoffbeutels oder -sackes einschränken. Die verhältnismäßig lange Zeit bis zum Abkühlen und Verfestigen der Schweißnaht zwischen den zusammengedrückten Schweißbacken erfordert bei kontinuierlicher Arbeitsweise, beispielsweise auf einen Schweißzylinder, einen langen Arbeitsweg. Die damit verbundene Vergrößerung des Durchmessers des Schweißzylinders gegenüber Schweißzylindern mit dauerbeheizten Schweißbacken führt zu höheren Kosten beim Bau und beim Betrieb einer derartig vergrößerten und platzraubenden Schweißvorrichtung.
Aus der deutschen Patentschrift 1246 219 der An-

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Ernndungsgemäß wird zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen, bei einem VVarmeimpuls-Schweißverfahren der eingangs geschilderten Art die Schweißbacken· beim Abschalten des Schweißsuromes zu öffnen und die noch nicht verfestigten Schweißciähte aus den Schweißbacken zu entnehmen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Öffnung der Schweißbacken und die Entnahme der Schweißnähte innerhalb eines Zeitraumes nach dem Abschalten des Schweißstromes vorzunehmen der der Länge des vorausgegangenen Schweißimpulses, üblicherweise also einer Zeitspanne von ⁵Hw bis ³ mo Sekunden, entspricht.

Durch die den bisher befolgten Anweisungen widersprechende Entnahme der noch flüssigen oder fast noch flüssigen Schweißnaht aus den Schweißbacken wird erreicht, daß sich die zusammengeschweißten Kunststofflagen in jedem Falle leicht von den Schweißbacken der Schweißvorrichtung ablösen lassen, da der Kunststoff in flüssigem oder fast noch flüssigem Zustand nicht an den sich öffnenden Backen haften bleiben kann. Das Abkühlen geschieht im Gegensatz zu dom bisher üblichen Wärmeimpuls-Schweißverfahren nicht unter einem auf die Schweißung wirkenden Anpreßdruck, so daß der Schweißnaht die Möglichkeit gegeben ist, beim Abkühlen zu schrumpfen, was zu einer größeren Festigkeit der Naht führt. Gleichzeitig wird auch ein schroffer Wärmeübergang im Nahtbeteich dadurch vermieden, daß keine intensive Abkühlung durch die angepreßten Schweißbacken stattfindet. Die Schweißhitze breitet sich, weil keine Schweißbacken während des Abkühlvorganges an die Kunststofflagen angepreßt wer-

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65 richtung zum Herstellen vunSchweißnahöia art Kunststoffolien bei der Beutel- unsi SackbtrrstelLua^. «it in äblidter Weise Iturvengesteueöen SchweißbiLcksa. ist ejrnodungsgemiiö gekennzeichnet; durch eine, sdche Lange der Schließkjtirven der Schweißbacken, däli die Schliefizeit höchstens doppelt so lang ist wie die impulsdauer der Schweißstrominipulse. Ferner wird eriindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Entnahme der Kunststoifbeucel aus den geöffüeten ScjiweiBbackeu der Schweißvorrichcung durch im Bereich der Naht angreifende Säugöffnungen erfolgt, die zwevkniäßjgerweise in einer durchgehenden Reiht· angeordnet sind. Die durchgehende Reihe von Säugöffnungen sorge für ein gleichmäßiges Erfassen des Nahtbereiches do jeweils aus der Schweißvorrichtung zu entnehmende« Kunscstoifbeurels. Die vorbeiströmeude Saugluft kühlt dabei die heiße Schweißnaht und verhinder· auch em stärkeres Aufheizen des Abnahmewerkzeuges,

In der nachstehenden Beschreibung ist die trtiii·- dung an Hand der Zeichnung naher erläutert. Iu der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein AusführungsbeLspiel iiner ertindungsgemäßen Schweißvorrichtung nach der Linie I-I kt F ί g. 2 und

Fig. Z eine Draufsicht zu Fig. I unier Fortlassung des Abnahmezylinders und der beweglichen Schweißbacke.

Die Schweißvorriehtuag besteht im wesentlichen aus einem Schweißzylinder I und einem Abnahmezylinder 2. die beide aufeinander abrollen. Der Kunststoffbeutel 3 befindet sich gerade im Augenblick, der Übergabe an den Abnahniezylinder 2. wobei die Schweißbacke 4 mittels ihrer nicht dargestellten Steuerkurve geöffnet ist. der Stromimpuls an dem Heizband 5 unmittelbar vorher abgeschaltet wurde und die Sauger 6 den Kunststoffbeutel 3 erfassen. Da der Nahtbereich 7 des Kunststortbeutels 3 fast aoch flüssig ist. erfolgt die Trennung der Kunststofflagen von der über die Heizbänder 5 gelegten antiadhäsiven Isolierfolie 8 ohne Widerstand. Die frische Schweißnaht 7 weist nach dem Abkühlen und dem dabei gleichzeitig erfolgenden Schrumpfen des geschweißten Materials 3 eine Verdickung auf, die zur höheren Festigkeit der Verbindung beitragt.

Die nicht dargestellte Steuerkurve der Schweißbacke 4 weist eine Schließkurve auf. die so kurz ist. daß die Schließzeit spätestens nach dem Ablauf einer Zeitspanne von der Dauer eines Schweißimpulses nach der Beendigimg des Schweißimpulses endet.

Die Sauger 6 sind in einer Reihe über die gesamte Zyünderbreite des Abnahmezylinders 2 angeordnet, die nur durch die Ringnuten 9 für die anschließende übernähme durch Kettengreifer unterbrochen wird. Die Saugöffnungen 6 sind in dem dargestellten Beispiel durch Radialbohrungen im Abnahmezylinder 2 gebildet, die in ihrem außenliegenden Bereich mit Gewinde versehen sind, so daß sie leicht durch entsprechende Schrauben verschlossen werfen können,

um die Saugerreihe den verschiedenen Arbeitsbreiten anzupassen.

An sich könnte die Entnahme der Schweißnähte aus den Schweißbacken auch schon vor dem Abschalten des Schweißstromes erfolgen. Dies würde aber zu einem unnötigen Energieverbrauch führen und ferner die Gefahr des Durchbrennens der Heizelemente begründen, weil diese nach dem Öffnen nicht mehr durch die Kunststoffolie und die Gegenbacke gekühlt wären.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verschweißen von Kunststofffolienlagen bei der Herstellung von Beuteln oder Säcken unter Erhitzung der Kunststofflagen über ihren Schmelzpunkt zwischen impulsbeheizten Schweißbacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißbacken beim Abschalten des Schweißstromes geöffnet und die noch nicht verfestigten Schweißnähte aus den Schweißbacken entnommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der Schweißbacken und die Entnahme der Schweißnähte innerhalb eines Zeitraumes von der Länge eines Schweißimpulses nach dem Abschalten des Schweißstromes erfolgt

3. Wärmeimpuls-Schweißvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit kurvengesteuerten Schweißbacken, gekennzeichnet durch eine solche Länge der Schließkurven der Schweißbacken (4), daß die Schließzeit höchstens doppelt so lang ist wie die Impulsdauer der Schweißstromimpulse.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme der Kunststoffbeutel (3) aus den geöffneten Schweißbacken (4) der Schweißvorrichtung (1) im Bereich der Naht (7) angreifende Säugöffnungen (6) vorgesehen sind, die vorzugsweise Ln einer durchgehenden Reihe angeordnet sind.

tür von der Anzahl der je Zeileinheit vorgenommenen Schweißvorgänge, dem Material der zu verschweißenden Kunststofflager!, der Dicke dieser Lagen und ananderer Faktoren.

Seit dem Erscheinen der USA.-Patentschrift 2 460460 bis heute blieb es ein wesentliches Merkmal des Wänneimpuls-Schweißverfahrens, daß die Schweißbacken nach dem Abschalten des Stroraimpulses gegen die Schweißnaht angedrückt bleiben, bis diese abgekühlt und verfestigt ist. Dies ergibt sich aus den nachstehend aufgeführten weiteren Veröffentlichungen: