DE2307105C3 - Vorrichtung zum Verschweißen von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um Verschweißen von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff mit zwei einander gegenüberliegenden, relativ zueinander bewegbaren Backenpaaren, von denen das eine ein über die Stirnflächen der Backen herausrufendes Trennmesser aufweist und das andere Backenpaar beheizt ist und dem Trennmesser gegenüberliegend eine Ausnehmung aufweist, in die das Trennmesser eintauchen kann.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (FR-PS 14 21 8J7) ist ein Trennmesser in einem Einsatzstück eines Backenpaares angeordnet, das in eine Ausnehmung am gegenüberliegenden Backenpaar eintaucht Im bekannten Fall ist dabei auch das das Trennmesser tragende Backenpaar beheizt. Um dabei zu verhindern, daß die zu verschweißenden und /u durchtrennenden Folicnbahncn an den Schweißbacken festkleben, hat man die einander gegenüberliegenden Stirnflachen bei der Backenpaare durch eine dünnwandige Kunststoffbahn aus einem Werkstoff sehr geringer Wärmeleitfähigkeit abgedeckt, wobei als Werkstoff beispielsweise Polyietrafluoräthylen in Betracht kommt. Um hierbei die erforderliche Wärmeübertragung auf die Folienbahnen nicht z.u sehr zu beeinträchtigen, müssen die betreffenden Abdeckbahnen sehr dünn sein, was einen verhältnismäßig hohen Verschleiß mit sich bringt. Um dadurch bedingte Betriebsstörungen nicht zu oft eintreten zu lassen, ist es erforderlich, die Abdeckbahnen bei der bekannten Maschine derart anzuordnen, daß diese je nach dem Verschleiß entsprechend fortlaufend oder schrittweise über die Stirnflächen der Schweißbackenpaare gezogen werden können, was einen beträchtlichen apparativen Aufwand erfordert. Hin/u kommt, daß im bekannten Fall das Trennmesser stark erhitzt wird, so daß sich dieses während des Abtrennvorgangs an den Folienbahnen festsetzen kann, was eine schlechte Schneidwirkung bedeutet.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Losung, welche bei vereinfachter apparativer Ausbildung eine verbesserte Verschweißung und Durchtrennung Ji" I i.lienh.ihnengew.ihilcisli'i

Ηι.·ι einer Vorrichtung der emg.iiigs In-zeu-line'en An wird diese ΛυΓβίΐΙκ· geniiiU der Erfindung dadurch gelost, dali in der Ausnehmung ein F.ins.ii/siuck angeordnet ist, dessen Oberfläche bündig in den Siiriiflikhcn des beheizten iJackcnpaares hegt und aus einem Werksioll mil bedeutend geringerer Wärmeleitfähigkeit als die des Backenwerkstoris besteht.

Auf Grund dieser Ausbildung liegen die wc Folien bahnen wahrend des Abtremivorgangs hidlencL-n Klemmflachen innerhalb der eigcnilichcn Schwcißfla· chen. da diese Klemmflächen von den bündig mit den Schweißhackenflöchen liegenden Stirnflächen des Einsatzstucks und den gegenüberliegenden Stirnflächen des unbeheizlen Backenpaare·, gebildet sind. Das Trennmesser kann demgemäß den Abirennvorgang wesentlich günstiger vornehmen, ais im bekannten Füll, bei dem das Trennmesser die Folienbahnen zwischen naheliegenden erhitzten und dementsprechend weich gemachten Folienflächen abschneiden muß, was zur Folge hai. daß sich die Folien in dem Abirennbereich etwas strecken und dehnen und sowohl den Abirenn-Vorgang als auch das Zusammenschweißen der Folienflächen erschweren, während bei der erfindungsgemäßen Ausbildung durch das Festhalten der Folienbahnen an den innerhalb der Schweißflächen gelegenen Klcmmfläcrien sowohl der Trennvorgang als auch der Schweißvorgang nicht nachteilig beeinflußt werden) kann. Insbesondere ist dabei erkennbar, daß die apparative Ausbildung sehr einfach ist, insbesondere nicht mehr der Zwischenlage finer die Schweißbacken abdeckenden Bahn mit geringer Wärmeleitfähigkeit bedarf. Die Gefahr von Betriebsstörungen ist dadurch wesentlich vermindert. Außerdem können die Backen auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung besonders schmal ausgebildet sein, was deshalb sehr vorteilhaft ist, weil es dadurch ermöglicht wird. Folienbahnen beispielsweise dicht an einer Verpackungseinheit zu verschweißen.

Das Einsatzstück kann vorzugsweise einen U-formigen oder einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich nung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. I eine Schweißvorrichtung 1:1 Gesamtseitenan sieht.

F 1 g. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit etwas geöffneten Backenpdaren.

F i g. 3 einen F i g. 2 ähnlichen Vertikalschnitt mit ge schlossenen Backenpaaren jnd in

Fig.4 einen Ausschnitt aus F 1 g. 3 in vergrößerter Darstellung.

Die Schweißvorrichtung besteht aus einem oberen Backenpaar 1 und einem unteren Backenpaar 2. In dem oberen nicht erwärmten Backenpaar ist ein Schneidorgan untergebracht, welches bei der gezeigten Ausführungsform ein Trennmesser 3 ist. Dieses ist seinerseits mil einem Kolben 4 eines vorzugsweise mi! Druckluft betriebenen Kolbenzylinders 5 verbunden. An seinem do unteren Ende und zu beiden Seiten eines Durchgangs 6 für das Messer 3 ist das obere Backenpaar mit einer vorzugsweise aus Silikon bestehenden Einlage 7 versehen, die das ßackenpaar daran hindert, an den Folienbahriteilen anzuhaften.

In dem unteren, aus zwei Hälften 8. 9 bestehenden Backenpaar 2, ist ein dieses Backenpaar homogen erwärmender Fleizkörper 10 angeordnet, der seinerseits durch ein Widerstandselement gebildet wird. Weiter ist

Biidsenpaar acuh mn einem hiiiii'.^r mn ilesseii Slirnfliuhen abschneidenden I insai/stiuk Il versehen das eine >\iisnehmung !2 /ur Aulnahme des Messers ) wahrend des AbirennvorjMM)!«. ,n,(weist Dieses I m iai/stuck 11 besieht atis einen Werkstoff, der eine be s deutend geringere Warmeleulahigkeit lusii/t als der Werkstoff des unteren Diickcnpnares 2 Vnr/utfswme biTMeht das Einsat/stuck Ii aus AsKm oder rmeh bes scr aus Polyietrafliiorathylen Das untere B.akenpaar 2 kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein Die ι« beiden länglichen Machen 13 an dem l-ins.it/stiuh Il /u beiden Seiten der Ausnehmung 12 (s. Γ ι g. 2) haben .uii eirund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des 1 m sat/stucks eine niedrigere Temperatur als du- im einer l.bene mn diesen gelegenen langliehen Sehweißfl.khen 14 des unteren Ba'.'kenpaares 2. Durch Regulierung dei Warme aul einen geeigneten Wert erreicht man ΔΜί die /wisdien den beiden Backcnpa.rcn I und 2 emge führten I ohenbahnteile 15 und 16 /wischen Jen [la eher 13 des Einsat/siucks 11 und den entspiethenden Teilen der Unterseite des oberen Backentuares I fest ,■geklemmt werden, wahrend das Verschweißen dieser - Polienbahnteile längs der Flächen 14 des unteren Bak-"kenpaares 2 erfolgt.

~ Zur Regulierung der Warme dient ein Anzeigeorg.tn "17, beispielsweise ein Terniistorfuhler. der in der Gienz/one zwischen dem unteren Backenpaar 2 und dem Einsatzstuck 11 angeordnet ist

Das Einsatzstück Il weist in der gezeigten Ausführungsform einen Uförmigen Querschnitt auf, es kann aber ebenso auch einen V-formigen Querschnitt haben. An beiden Seiten des Backenpaares 2 isi je ein sich an der Oberseite des unteren Backenpaares 2 entlang erstreckendes Rohr 18 vorgesehen, das einer Bewegung des oberen öackenpaares eine kurze Wegstrecke in Jen nahegelegenen Bereich des Oberendes des unteren Backenpaares milfolgt. Dieses Rohr 18 ist mit Austnttsoffnungen 19 für Kaltluft versehen

Das untere Backenpaar 2 ist ortsfest angeordnet und das obere Backenpaar I in senkrechter Richtung in einem Rahmen 20 mn Hilfe eines vorzugsweise mit Druckluft betriebenen Kolben/ylinders 21 versetzbar.

Beim Einschlagen eines Verpackungsgegenstands in eine Kunststoffolie wird der Verpackungsgeger.stand in waagerechter Richtung zwischen die Backenpaare 1 und 2 befördert und schiebt eine sich senkrecht ersirekkcnde rollenbahn vor sich hin, die somit h;nter dem Verpackungsgegenstand die beiden l'nlicr.teile 15 und 16 bildet Wenn nun das obere Backenpaar I in Richtung des unteren Backenpaares 2 herabgesenkt wird, ■ befindet sich das Messer 3 im Innern des oberen Bak kenpaares 1. 0cm Messer 3 wird nicht eher ein Signal fur den Beginn des Abtrennvorgangs erteilt, bis das obere Backenpaar I zur Anlage gegen die beiden I oli< iib.ihnieile 15, Io jjebr.n In wi.iilen «si v.. ·. -.μ, ι vveisr in I 11;. i tJiii'gi'slL'lll ist Dieses lu-ili , ι· Ίκ ft, ■ licit und man be/wecki diuliirdi d.ili, l.iiis πνιιι aus \u sehen mn einer I land /wischen die beulen fl.ukciifM.i re greifen sollte, deren negenseitiper Abstand /u μπ>ϋ im. um eine Auslosung des AhireniiMirg.in),'s ui (1.11^· /u *et/eii

Auf der let/len Wegstred^e einer Versei/uri)! c!es oberen Backenp.iafi's I 111 Richtung des unteren BaK kenpaares 2 werden die Rohre 18 derart niilgeiioin inen, dali die lolienbahnteile 15. 16 /wischen den bei den Uiickenpaaren fesigeklemmi werden können Die scs geschieht, wie bereits oben erwähnt wurde, /wischen den verhaltnismäliii.; kuhleren [iiidien 13 des I ins.ii/stiieks Il und den entsprechenden Teilen der I ullage 7 und gleich/eitig mn dem Beginn des Sdiweilivo^rgangs an den verhalinismalJig waninrren I lachen 14 des unteren Backenpaares 2 Das Messer 3 bewegt sidi in der Ausnehmung 12 beim Abtrennen der beiden I olienbahnteile 15, 16 nach unten und anschlic ßend wieder nach oben in das obere Backenpaar I Wenn dieses nach beendetem Schweilivorgang sieh wieder in seine Ausgangslage begibt, folgen die Rohre 18 der Abwärtsbewegung des oberen Backenpaares I auf einer kurzen Wegstrecke und gewährleisten dadurch, daß die beiden miteinander verschweißten Partien der Folienbahnen von dem unteren [Jackenpaar 2 abgehoben werden. Zur gleichen Zeit v-ird nur kurz Kaltluft durch die Austrittsoffnungen 19 der Rohre IS und auf die Schweißstellen geblasen. Das obere Bakkenpaar 1 begibt sich nun endgültig wieder /uiück in seine obere Lage zur Ermoglichung der l-.infuhrung eines neuen Verpackungsgegenstands /wischen die beiden Backenpaarc I und 2.

Die neue Vorrichtung weist gegenüber dem vorbekannten fjtand der Technik offenbare Vorteile auf. Sie ist von sehr stabiler Bauart, so daß man fast nie Betriebsstörungen /u befürchten hat. Das Einsatzstück Il wird keinem nennenswerten Verschleiß ausgesetzt und der Heizkörper 10 ist völlig im unleren Backenpaar 2 untergebracht, was bedeutet, daß dieses Werkzeug nur äußerst geringe Unterhaltskosten erfordert. Das Messer 3 kalt zu halten ist ebenfalls kein Problem. Auf Grund des Temperaturanzeigeorgans 17 kann die zugeleitete Wärme reguliert werden. Außerdem erhalt man durch die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß separate Klemmbacken nicht erforderlich sind. Hierdurch wird eine schmale Schweißnaht erhalten, was seinerseits zu bedeutender Materialeinsparung führt. Die Schweißnaht wird außerdem auch weniger auffallen als bisher, falls der Verpackungsgegenstand in eine Kunststoffolie, eine sogenannte Schrumpffolie, eingehüllt sein sollte, ist eine breite Schweißnaht bei anschließender Wärmebehandlung sehr unvorteilhaft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. l'.iuni.uispriiehe

   I Vorrichtung/um Verschweißen vim IOIienbahnon ims thermoplastische..! Kunststoff mit zwei einander gegenüberliegenden, relativ zueinander bewegbaren Backenpaaren, von denen das eint· ein über die Stirnflächen der Backen herausriigemles Trennmesser aufweist und das andere Backenpaar beheizbar ist und dem Trennmesser gegenüberliegend eine Ausnehmung aufweist, in die das Trennmesser eintauchen kann, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung ein Einsatzstück (I I) angeordnet ist. dessen Oberflache bündig in den Stirnflächen (14) des beheizten Backenpaares (2) liegt und aus einem Werkstoff mit bedeutend geringerer Wärmeleitfähigkeit »ils die des Backenwerkstoffs besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekenn zeichnet, daß das Einsatzstück (II) einen U-fornii gen Querschnitt aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (II) einen V-fonnigen Querschnitt aufweist.