DE2310596C3

DE2310596C3 - Method and device for producing bags from thermoplastic material

Info

Publication number: DE2310596C3
Application number: DE19732310596
Authority: DE
Inventors: Arnoldus Willem Jan Dedemsvaart Leloux (Niederlande)
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1976-11-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Beuteln aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem auf eine kontinuierlich fortbewegte und flachgelegte Schlauchfolie durch ein mit der Schlauchfolie bewegtes Schweißwerkzeug Querschweißnähte hergestellt werden, wobei mindestens während des Schweißens die Schlauchfolie spannungslos geführt wird und bei dem danach die Schweißnaht gekühlt wird und an der Schlauchfolie gegebenenfalls Perforationen angebracht werden.The invention relates to a method for producing bags made of thermoplastic material, in which on a continuously moved and flattened tubular film through a with the Tubular film moving welding tool Cross welds are produced, with at least During the welding, the tubular film is guided without tension and afterwards the weld seam is cooled and perforations may be made on the tubular film.

Es ist bekannt, zum Herstellen einer besonders haltbaren Schweißnaht an Schlauchfolien den Nahtbereich drucklos zu schmelzen und nachträglich diesen Bereich unter Druck zu kühlen (DT-PS 8 72 400). Wenn man nach diesen Vorschlägen arbeitet, so ist man nicht imstande, eine Reihe hintereinander und miteinander zusammenhängender Kunststoffbeutel herzustellen, weil die Bedingungen bei dem Verfahren dazu zwingen, zuerst ein Schlauchfolienende zu schneiden, ehe weitergearbeitet werden kann.It is known to use the seam area to produce a particularly durable weld seam on tubular films to melt without pressure and subsequently to cool this area under pressure (DT-PS 8 72 400). If works according to these suggestions, one is not able to to produce a series of consecutive and interconnected plastic bags because the conditions in the process force you to first cut one end of the tubular film before proceeding can be.

Es ist ferner bekannt (US-PS 36 22 421), die Bahn der Schlauchfolie nach dem Verschweißen spannungsfrei zu halten, und zwar so lange, bis die Schweißverbindung, mindestens teilweise, gekühlt ist, um eine Schwächung der Schweißverbindungen durch eine Streckung des Materials zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird eine bestimmte Länge der Schlauchfolienbahn mit Hilfe von Vakuum-Ansaugöffnungen auf einer Rolle gehalten und ist zum Spannen des Folienteils ein bewegliches Organ vorhanden, das während der Wärmezufuhr die Folie entspannen läßt; aber kurz nach der Verschweißung wird dieses Organ wieder nach außen bewegt, wodurch also die Folienbahn nahezu wieder die ursprüngliche Länge annimmt. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß man nach diesem Vorschlag nicht arbeiten kann, weil es nicht gelingt, den Folienteil stets spannungslos zu halten. Die zur Herstellung von Beuteln verwendeten Kunststoffe haben nämlich den Mangel, daß die Schrumpfwerte niemals konstant sind und sogar zwischen 1% und 4% variieren. Es wird daher jener Teil der Folienbahn, der zwischen den beiden Vakuum-Ansaugjffnungen nach der Verschweißung, nämlich dann, wenn sich dieses Organ nach außen bewegen wird, wieder gespannt werden. Dazu kommt aber schließlich noch, daß während der Wärmezufuhr die Folie zwischen Heizstäbe eingeklemmt wird, so daß die Schweißverbindung zu dünn wird bzw. die Schweißverbindung dadurch praktisch geschwächt wird.It is also known (US-PS 36 22 421), the web of the tubular film free of tension after welding to hold, until the welded joint is, at least partially, cooled to weaken of the welded joints by stretching the material. To this end, will a certain length of the tubular film web is held on a roll with the aid of vacuum suction openings and there is a movable member for tensioning the film part, which during the supply of heat lets the slide relax; but shortly after the welding, this organ is moved outwards again, so that the film web almost assumes its original length again. But it was in the Practice has shown that one cannot work according to this proposal because it does not always succeed in the foil part to keep tension-free. The plastics used to manufacture bags have the defect that the shrinkage values are never constant and even vary between 1% and 4%. It will therefore that part of the film web between the two vacuum suction openings after welding, namely when this organ is moving outwards, are tensioned again. But there is also Finally, the fact that the film is clamped between heating rods during the supply of heat, so that the The welded joint becomes too thin or the welded joint is practically weakened as a result.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine verbesserte Schweißnaht herzustellen und Bahnen von zusammenhängenden Kunststoffbeuteln zu schaffen, bei denen diese Beutel nicht nur gute Schweißverbindungen, sondern auch keinerlei örtliche Wandungsschwächen aufweisen.In contrast, the invention has set itself the task of producing an improved weld seam and To create webs of interconnected plastic bags, in which these bags are not all good Welded connections, but also have no local wall weaknesses.

Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schweißwerkzeug drucklos an einer Seite der flachgelegten Folie angelegt und, nachdem das Schweißwerkzeug entfernt wurde, die Schweißnaht unter Druck gekühlt wird.According to the proposal of the invention, this object is achieved in that the welding tool is depressurized applied to one side of the laid film and, after the welding tool has been removed, the Weld seam is cooled under pressure.

Bei der Anwendung eines derartigen Schweißverfahrens hat es sich herausgestellt, daß die Schweißverbindung eine wesentlich bessere Qualität aufweist als nach den bekannten Verfahren. Dies hängt offenbar mit der Tatsache zusammen, daß an der Stelle der Schweißverbindung das Kunststoffmaterial zuerst ohne Anwendung von Druck plastifiziert wird, worauf das Ganze unter Verwendung einer Kühlwalze einem Druck ausgesetzt wird, wobei die Kühlwalze die Wärme rasch abführt und andererseits die erforderliche Zusammenpressung zwischen den aufeinanderliegenden Folienschichten erfolgt.When using such a welding process, it has been found that the welded connection has a significantly better quality than according to the known methods. This apparently has to do with the The fact that at the point of the welded joint the plastic material first without application plasticized by pressure, whereupon the whole is subjected to pressure using a chill roll the cooling roller quickly dissipates the heat and, on the other hand, the required compression takes place between the superimposed film layers.

Die Oberfläche von mindestens einer der unter Druck zusammenarbeitenden Walzen wird durch ein Kühlmittel gekühlt. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß Umgebungsluft auf die Walzen geblasen wird, von denen mindestens eine aus Metall besteht. Die das Schweißglied berührende Folienoberfläche berührt die Metalloberfläche ohne Verwendung einer isolationsschicht. The surface of at least one of the co-operating rollers under pressure is through a Coolant cooled. This can e.g. B. be done in that ambient air is blown onto the rollers of at least one of which is made of metal. The foil surface touching the welding member touches the Metal surface without the use of an insulating layer.

Während des Einwirkens des beheizten Schweißgliedes kann die Schlauchfolie mittels mindestens einer in einem der Gesamtschichtdicke der aufeinanderliegen-During the action of the heated welding member, the tubular film can by means of at least one in one of the total layer thickness of the

den FoHenschichten entsprechenden Abstand von der Schweißwalze liegenden Walze geführt werden.the foil corresponding to the distance from the welding roller lying roller.

Auf diese Weise ist ein guter Kontakt zwischen den beiden Folienschichten gewährleistet, die später, wenn sie an den Druckwalzen vorbeigeführt werden, in einwandfreier Weise miteinander verbunden werden.In this way, a good contact between the two layers of film is guaranteed, which later when they are guided past the pressure rollers and are connected to one another in a satisfactory manner.

Die Oberflächengeschwindigkeit d*r Druckwalzen ist kleiner als die Geschwindigkeit der Schlauchfolie während der SchweiBung.The surface speed of the pressure rollers is less than the speed of the tubular film during the welding.

Nachdem eine Schweißverbindung zwischen den Kühlwalzen durchgeführt wurde, jedoch ehe ein Schweißglied von neuem auf das Folienmaterial einwirkt, wird dasselbe mittels einer Zugbearbeitung schlüpfend zwischen den Druckwalzen hindurchgezogen, damit die Fördergeschwindigkeitsdifferenzen der Folienbahn ausgeglichen werden.After a weld joint has been made between the chill rolls, but before a Welding member acts again on the foil material, the same is done by means of a tensile processing slipping between the pressure rollers, so that the conveyor speed differences of the Foil web are compensated.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zum kontunierlichen Herstellen von Beuteln aus thermoplastischem Kunststoff, bei der sich an gleichförmig angetriebenen Vorzugswalzen zum Abziehen einer Schlauchfolie aus einem Speicher eine Schweißtrommel mit bündig in ihrer Oberfläche liegenden Schweißgliedern anschließt, die entsprechend der Vorzugsgeschwindigkeit aus dem Folienspeicher angetrieben ist und die vom Folienschlauch umschlungen ist, bei der der Folienschlauch durch eine Abzugseinrichtung von der Schweißtrommel abgezogen wird und die ge gebenenfalls eine Querperforierungseinnchtung für den Folienschlauch aufweist, besteht dabei darin, daß zwischen der Abzugseinrichtung und der Schweißtrommel nacheinander ein mit einer geringeren Ob^rflächengeschwindigkeit als die der Schweißtrommel angetriebenes Druckwalzenpaar und eine Rolle, die auf den Folienschlauch eine Zugkraft ausübt, angeordnet sind und daß eine der Druckwalzen gekühlt ist.The invention also relates to a device for the continuous production of bags from thermoplastic material, which is attached to uniformly driven feed rollers for pulling off a tubular film from a memory a welding drum with lying flush in its surface Welding links connected according to the preferred speed is driven from the film storage and which is wrapped by the film tube, at which the film tube is pulled off the welding drum by a pull-off device and the ge optionally has a transverse perforation device for the film tube, consists in that between the take-off device and the welding drum one after the other with a lower surface speed than the pair of pressure rollers driven by the welding drum and a roller that is on the Film tube exerts a tensile force, are arranged and that one of the pressure rollers is cooled.

Es ist vorteilhaft, eine oder mehrere Kontaktwalzen vorzusehen, die der drehbaren Walze gegenüber angebracht sind, wobei das Spiel zwischen der drehbaren Walze und der Kontaktwalze im wesentlichen der Gesamtstärke der aufeinanderliegenden Folienschichten der Schlauchfolie gleich ist.It is advantageous to provide one or more contact rollers which are mounted opposite the rotatable roller are, the clearance between the rotatable roller and the contact roller being substantially the total thickness of the superimposed film layers of the tubular film is the same.

Durch die Anwendung eines hinsichtlich der drehbaren Walze wärmeisoliert angeordneten Schweißgliedes wird gewährleistet, daß die aus wärmeleitendem Material bestehende Walzenoberfläche nicht eine Temperaturerhöhung erleidet oder wenigstens mit ihrer Temperatur unter der Plastifizierungstemperatur des Kunststoffes bleibt. Diese Temperatur beträgt bei Polyäthylen z. B. weniger als 60⁰C. Dabei ist es vorteilhaft, eine der Druckwalzen mit einer Metalloberfläche großen Durchmessers zum Abführen der Wärme zu versehen. Dadurch wird wird nämlich erreicht, daß die Temperatur dieser Kühlwalze kaum die Zimmertemperatur oder die Temperatur der Umgebung überschreitet.The use of a heat-insulated welding member with respect to the rotatable roller ensures that the roller surface, which is made of thermally conductive material, does not suffer a temperature increase or at least its temperature remains below the plasticizing temperature of the plastic. This temperature is for polyethylene z. B. less than 60 ^° C. It is advantageous to provide one of the pressure rollers with a metal surface of large diameter to dissipate the heat. This is because it is achieved that the temperature of this cooling roller hardly exceeds the room temperature or the temperature of the environment.

Eine weitere erfindungsgemäße Bauform sieht vor, daß eine der Druckrollen von der anderen mit ihr zusammenarbeitenden Druckrolle abhebbar ist. Wenn man eine oder mehrere Abstandswalzen vorsieht, die der die Schweißglieder aufweisenden Walze gegenüberliegen, so kann man dabei erreichen, daß das Spiel zwischen der drehbaren Walze und den Kontaktwalzen im wesentlichen der Gesamtstärke der aufeinanderliegenden Folienschichten der Schlauchfolienbahn entspricht. Diese Kontaktwalzen oder Bürstenwalzen bestehen dabei vorteilhaft aus Schaumgummi.A further design according to the invention provides that one of the pressure rollers cooperate with it from the other Pressure roller is liftable. If one or more spacer rollers are provided that opposite the roller having the welding members, so you can achieve that the game between the rotatable roller and the contact rollers essentially the total thickness of the superposed Foil layers corresponds to the tubular film web. These contact rollers or brush rollers exist advantageously made of foam rubber.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten AniführunesbeisDiels näher erläutert.The invention is illustrated in the following description with reference to one in the drawing AniführunesbeisDiels explained in more detail.

Die Vorrichtung ist mit einer drehbar gelagerten Haspe! J versehen, auf der eine Kunststoffolie 3 aufgewickelt ist Diese Haspel 1 stützt sich auf drehbare Gummiwalzen 2 ab, die mit einer der gewünschten Zuführgeschwindigkeit der Folienbahn entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden können. Nach den Führungswalzen 4 ist eine Perforationsvorrichtung 5 vorgesehen, die auf der Schlauchfolie 3 eine Querperforation anbringt, an der die einzelnen BeutelThe device has a rotatable hasp! J provided on which a plastic film 3 is wound This reel 1 is supported on rotatable rubber rollers 2, which are fed with one of the desired feed speeds the peripheral speed corresponding to the film web can be driven. After the guide rollers 4 is a perforation device 5 provided, which makes a transverse perforation on the tubular film 3, on which the individual bags

ίο später voneinander getrennt werden können. Diese Perforationsvorrichtung 5 besteht aus einer drehbaren Walze mit Vorsprüngen, die mit einer gegenüberliegenden Anpreßwalze 6 zusammenarbeitet.ίο can be separated from each other later. This Perforation device 5 consists of a rotatable roller with projections, which with an opposite Pressure roller 6 cooperates.

Die Vorrichtung erlaubt also, wie ohne weiteres erkennbar ist, eine sehr rasche Herstellung der Beutel, denn nach dem Perforieren wird die Schlauchfolienbalm 3 über eine drehbare Trommel 8 geführt, in deren Metalloberfläche zwei Schweißstäbe 10 eingesetzt sind.As is readily apparent, the device allows the bags to be manufactured very quickly, because after the perforation, the tubular film balm 3 guided over a rotatable drum 8, in the metal surface of which two welding rods 10 are inserted.

Damit verhindert wird, daß während der Einwirkung des Schweißstabes 10 sich die obere Folienschicht gegenüber der unteren verschiebt, sind die Kontaktwalzen oder Bürsten 7, 9 und 11 vorgesehen. Der kleinste Abstand zwischen der Oberfläche der Walze 8 und den Walzen 7, 9 und 11 ist der Gesamtstärke der aufeinanderliegenden Schichten der Schlauchfolie gleich. Die Kontaktwalzen 7, 9, 11 haben jedoch keine Druckwirkung. Der Schweißstab 10 kann auch mittels Asbestisolierung isoliert in der Oberfläche der Walze 8 angeordnet sein.The contact rollers or brushes 7, 9 and 11 are provided in order to prevent the upper film layer from shifting with respect to the lower one during the action of the welding rod 10. The smallest distance between the surface of the roller 8 and the rollers 7, 9 and 11 is the same as the total thickness of the layers of the tubular film lying on top of one another. The contact rollers 7, 9, 11, however, have no pressure effect. The welding rod 10 can also be arranged in the surface of the roller 8 in an insulated manner by means of asbestos insulation.

Die Oberfläche der Anpreßwalze 13 besteht vorzugsweise aus Gummi, wobei man jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Metall oder eine mit PTFE umkleidete Metalloberfläche wählen kann. In bestimmten Fällen wird jedoch die erste Lösung bevorzugt. Zum Andrücken der Walze 13 gegen die Kühlwalze 12 ist ein Hebel 19 vorgesehen.The surface of the pressure roller 13 is preferably made of rubber, although others can also be used Materials such as metal or a metal surface coated with PTFE can choose. In particular In some cases, however, the first solution is preferred. For pressing the roller 13 against the cooling roller 12 a lever 19 is provided.

Jeder Schweißstab 10 besteht aus mit PTFE umkleidetem Kupfer und kann mit Hilfe von Heizgliedern auf eine Temperatur von 200 bis 400⁰C entsprechend der jeweiligen Dicke der Folie, der Antriebsgeschwindigkeit und dem Folienmaterial erhitzt werden. Die an die Schweißstäbe 10 angrenzende Oberfläche der Walze 8 soll dabei erheblich unter der Plastifizierungstemperatur der Kunststoffolie bleiben, beispielsweise unter 6O⁰C bei Polyäthylen und vorzugsweise nicht über 30⁰C.Each rod 10 is made with PTFE umkleidetem copper and can with the aid of heating members to a temperature of 200 to 400 ⁰ C corresponding to the respective thickness of the sheet, the drive speed and the film material to be heated. The adjacent to the welding bars 10 surface of the roller 8 is intended to remain substantially below the plasticization temperature of the plastic film, for example, 6O ⁰ C for polyethylene and preferably not more than 30 ⁰ C.

Da die Führungswalzen 4 die Schlauchfolienbahn 3 etwas schneller fördern als die Walze 13 mit der Kühlwalze 12, berührt die Schlauchfolienbahn spannungslos den Schweißstab 10.Since the guide rollers 4 convey the tubular film web 3 somewhat faster than the roller 13 with the cooling roller 12, the tubular film web is in contact with the welding rod 10 without tension.

Nach der Plastifizierung wird die Schlauchfolienbahn 3 zwischen einer nachgeordneten Kombination von Kühlwalze 12 mit Andrückwalze 13 hindurchgeführt. Die Kühlwalze 12 ist mit einer inneren Kühlspirale 18 versehen, wodurch die Metalloberfläche der Kühlwalze 12 auf Zimmertemperatur oder niedriger gehalten werden kann.After the plasticization, the tubular film web is 3 passed between a downstream combination of cooling roller 12 with pressure roller 13. The chill roll 12 is provided with an inner cooling spiral 18, whereby the metal surface of the chill roll 12 can be kept at room temperature or lower.

Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Qualität der Schweißverbindung durch das Zusammendrücken nach vorhergehender Plastifizierung beträchtlich verbessert wird. Vermutlich ist das darauf zurückzuführen, daß die untere Schicht der Schlauchfolienbahn über ihre ganze Stärke plastifiziert wird und in der daraufliegenden Schicht der Schlauchfolienbahn nur ein Teil der Stärke der Schicht plastifiziert wird, so daß im wesentlichen eine Verklebung stattfindet zwischen der unteren Schicht einer plastifizierten obenliegenden Oberfläche und der darunterliegenden Oberfläche der ganz plastifi-It has been found that the quality of the welded joint is reduced by the compression previous plasticization is considerably improved. Presumably this is due to the fact that the The lower layer of the tubular film web is plasticized over its entire thickness and in the one lying on top Layer of the tubular film web only part of the thickness of the layer is plasticized, so that essentially bonding takes place between the lower layer of a plasticized overhead surface and the underlying surface of the completely plastic

zierten unteren Schicht.adorned lower layer.

Nachdem die Schlauchfolienbahn 3 den Schweißstab 10 verlassen hat, und ehe der Schweißstab 10 wieder von neuem die Schlauchfolienbahn 3 berührt, wird diese mit Hilfe der mit einer Feder 21 zusammenarbeitenden Spannrolle 20 schlüpfend zwischen den Walzen 12, 13 hindurchgezogen. In dieser Weise wird eine zu große Schleifenbildung zwischen der Walze 8 und den Walzen 12,13 vermieden.After the tubular film web 3 has left the welding rod 10, and before the welding rod 10 again again touches the tubular film web 3, this is with the help of the cooperating with a spring 21 Tensioning roller 20 is pulled through between the rollers 12, 13, slipping. In this way one becomes too big The formation of loops between the roller 8 and the rollers 12, 13 is avoided.

Nach der Kühlwalze 12 und der Anpreßwalze 13 sind zwei zusammenarbeitende drehbare Walzen 14 und 15 angeordnet, die die Schlauchfolie 3 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Zuführwalze 4 fortbewegen.After the cooling roller 12 and the pressure roller 13 are two rotatable rollers 14 and 15 which work together arranged, which move the tubular film 3 at the same speed as the feed roller 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

23 596 3 claims:

1. A method for producing bags made of thermoplastic material, in which on a continuously moved and refilled tubular film by a moved with the tubular film Welding tool cross welds are produced, with at least during the Welding the tubular film is guided without tension and afterwards the weld seam is cooled and perforations may be attached to the tubular film, characterized in that that the welding tool is applied without pressure on one side of the laid-flat film and, after the welding tool is removed, the weld is cooled under pressure.

2. Device for the continuous production of bags made of thermoplastic material, at which is attached to uniformly driven feed rollers for pulling a tubular film from a Storage tank connects a welding drum with welding links lying flush in its surface, which is driven from the film store according to the preferred speed and that from the film tube is wrapped in which the film tube by a pull-off device from the Welding drum is withdrawn and optionally a transverse perforation device for the Having film tube for carrying out the method according to claim 1, characterized in that that between the extraction device (14, 15) and the welding drum (8) one after the other with a lower surface speed than the pair of pressure rollers driven by the welding drum (8) (13.18) and a roller (20) on the film tube exerts a tensile force, are arranged and that one of the pressure rollers (13,18) is cooled.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one or more contact rollers (7, 9, 11) are provided, which are attached to the rotatable roller (8) opposite, with the play between the rotatable roller (8) and the contact roller (7, 9, 11) substantially the total thickness of the superimposed film layers of the tubular film (3) is the same.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that one of the pressure rollers (13) of the other pressure roller (12) cooperating with it can be lifted off.