DE2505854C3

DE2505854C3 - Vorrichtung zum Siegeln zweier Lagen von thermoplastischem Kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE2505854C3
Application number: DE2505854A
Authority: DE
Inventors: Samuel London Greisman
Original assignee: Thames Sack and Bag Co Ltd
Current assignee: Thames Sack and Bag Co Ltd
Priority date: 1974-02-14
Filing date: 1975-02-12
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2505854A1; DE2505854B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Siegelnzweier Lagen von thermoplastischem Kunststoffmaterial mittels Heißluft mit einem Ventilator und einem Kanal, durch den der vom Ventilator erzeugte Luftstrom einer Heizeinrichtung und dann den Lagen im Siegelbereich zuführbar ist, ferneir mit einer Preßeinrichtung zum Zusammendrücken des durch die Heißluft erhitzten Siegelbereichs.

Bei der Verwendung von Heißluft zum Siegeln eines Kunststoffsacks etc. im Bereich seiner Oberkante besteht die Gefahr, daß das Kunststoffmaterial oberhalb des Siegelbereichs erweicht wird und in sich zusammenfällt, was zur Folge hat, daß die Versiegelung beeinträchtigt und der Sack etc. im Siegelapparat zum Haften und Verfangen gebracht wird, wodurch nicht unerhebliche Betriebsstörungen auftreten können. Diese Gefahr ist um so größer, je geringer die Dicke des verarbeiteten Materials ist, da bei geringer Materialdicke bereits eine kleine Wärmemenge genügt, um die gefürchtete Erweichung neben der Siegelnaht her-

beizuführen. Diese Gefahr ist gewöhnlich bei tragbaren, von Hand zu haltenden Siegelapparaten größer als bei stationären Geräten, da es bei von Hand gehaltenen Apparaten häufig notwendig ist, die Siegelung weiter vom oberen Sackrand etc. entfernt anzubringen, als dies bei stationären Geräten der Fall ist, was automatisch zur Folge hat, daß hier eine größere Störungsgefahr zu befürchten ist. Die bekannten Anordnungen bringen keine Lösung für die vorstehend geschilderte Problematik.

Aus der FR-PS 1543491 ist zwar eine Anordnung der eingangs erwähnten Art bekannt, die mit einer mit Kühlluft beaufschlagbaren Kühleinrichtung ausgestattet ist. Diese Kühleinrichtung ist hier jedoch in Arbeitsrichtung hinter der Heizeinrichtung, d. h. in Serie hierzu, angeordnet und läßt daher lediglich eine Kühlung des Siegelbereichs selbst, nicht jedoch des oberhalb dieses Bereichs sich befindenden Materials zu. Die genannte Kühleinrichtung soll dabei offenbar durch mit Kühlschlangen ausgestattete Kühlkammern gebildet werden, welche von einem parallel zum Ventilator der Heizeinrichtung arbeitenden eigenen Ventilator mit Luft versorgt werden. Der hiermit verbundene konstruktive und fertigungstechnische Aufwand ist evident, ganz abgesehen vom Platzbedarf und Eigengewicht. Außerdem ergeben sich hierbei hohe laufende Betriebs- und Wartungskosten.

Aus der DT-Gbm-Schrift 1798338 ist ferner eine Einrichtung zum Heißsiegeln der Längsnähte von Säcken bzw. Tüten bekannt, bei der auf zweierlei Arten gekühlt werden soll. In erster Linie ist hierbei eine Kühlung des Siegelbereichs mit Hilfe von in Serie zu den mit Heißluft beschickten Heizkammern angeordneten, mit Kaltluft beschickten Kühlkammern vorgesehen. Auch bei dieser Anordnung kommen offenbar, wie bei dem weiter oben schon geschilderten Stand der Technik, zwei separate Gebläse zur Anwendung. Bei der bekannten Anordnung handelt es sich jedoch um eine stationäre Anlage, so daß die Gewichts- und Platzprobleme unter Umständen eine untergeordnete Rolle spielen. Außerdem soll bei der aus der genannten DT-Gbm-Schrift 1798438 entnehmbaren Anordnung die Schlauchführung zwischen den beiden seitlichen Längsnähten gekühlt, und zwar wassergekühlt sein. Ganz abgesehen von dem hiermit verbundenen Aufwand für eine Installation der Wasserführung und des Wasseranschlusses ist auch hiermit der eingangs geschilderte, gefährdete Bereich nicht zu schützen.

Eine weitere, mit einer Kühleinrichtung versehene Vorrichtung zum Versiegeln von Säcken etc. ist aus der US-PS 3713951 entnehmbar. Auch bei dieser bekannten Anordnung ist die mit Kühlluft arbeitende Kühleinrichtung in Serie zur Heizeinrichtung angeordnet, was wiederum lediglich eine Kühlung des Siegelungsbereichs selbst erlaubt, nicht jedoch des darüber hinausragenden, wie eingangs geschildert, gefährdeten Randbereichs. Ganz abgesehen davon soll hierbei die Heizeinrichtung nicht mit Heißluft arbeiten, sondern vielmehr mit elektrischen Widerstands-Heizleisten versehen sein. Die vom Ventilator gelieferte Luft wird daher lediglich zum Kühlen benötigt, so daß sich unter Umständen eine höchst ungünstige Ausnutzung der installierten Ventilatorleistung ergibt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auf einfache Weise auch noch

bei einem breiten, den Siegelbereich überragenden Rand eine einwandfreie Siegelung unter Aufrechterhaltung des ursprünglichen, glatten Verlaufs der Kunststoffolien gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Kanal sich vor der Heizeinrichtung verzweigt und mittels einer Führungseinrichtung ein Teilstrom der vom Ventilator gelieferten Luft unter Umgehung der Heizeinrichtung als Kühlluft auf die neben dem Siegelbereich Siegende Zone des Kunststoffmaterials geführt ist. Es ist leicht erkennbar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise ein zuverlässiger Schutz des oberhalb der Erwärmungszone verbleibenden Kunststoffmaterials erreicht und ein Erweichen und Insichzusammenf allen in diesem Bereich wirksam verhindert wird. Ganz abgesehen hiervon kann jedoch bei der erfindungsgemäßen Anordnung infolge der vorstehend angegebenen Luftführung und Unterteilung in mehrere Teilströme in vorteilhafter Weise sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen ein und derselbe Ventilato. Verwendung finden. Die hiermit verbundenen Vorteile hinsichtlich des konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwands, des Platzbedarfs, der Senkung des Eigengewichts und der laufenden Betriebskosten und damit der Gesamtwirtschaf tlichkeit liegen auf der Hand. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind daher insbesondere in ihrer Wirtschaftlichkeit und in ihrer besonderen Eignung für Handsiegelungsapparate zu sehen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der vom Ventilator erzeugte Luftstrom in vier Teilströme aufteilbar sein, von denen zwei aufheizbar sind. Hierdurch ist eine beidseitige, gleichmäßige Versorgung mit Kühlluft und Heizluft gewährleistet, wodurch Ungleichmäßigkeiten innerhalb der miteinander zu verbindenden Kunststoffolien vermieden werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung kann dabei darin bestehen, daß die Heiz- und Kühlluftströme auf einander entgegengesetzte Oberflächen der Lagen aus Kunststoff geführt sind und die Kanalenden eine Führung für die Lagen bilden. Hierdurch lassen sich auch mit einfachen Handsiegelgeräten einwandfreie Siegelnähte erreichen.

Mit Vorteil kann hierbei der mit Kühlluft beaufschlagte Bereich der Führung durch einen entsprechenden, einseitig offenen Kanal in einem einstückig ausgebildeten Bauteil gebildet sein. Diese Maßnahmen ergeben eine kompakte Konstruktion. Es wäre aber auch denkbar, daß der mit Kühlluft beaufschlagte Bereich der Führung durch zwei voneinander getrennte, seitliche Bauteile begrenzt ist, welche den Kanal an seiner Ober- und Unterseite offenlassen. Hierbei ist in vorteilhafter Weise ein eir.wandfreier Kühlluftabzug nach oben sichergestellt unc¹ damit einem Luftstau zuverlässig vorgebeugt, was sich insbesondere bei Bedarf großer Luftmengen vorteilhaft auswirkt. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme hinsichtlich der baulichen Ausgestaltung der genannten Lagenführung kann darin bestehen, daß der Führungskanal sich in Richtung seiner Unterseite verengt. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine saubere Trennung von Kühl- und Heizzone gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches in den Zeichnungen dargestellt ist, rein beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines tragbaren von Hand zu haltenden Siegelapparates, bei welchem die Abdeckung und die Handgriffe für das Tragen abgenommen sind.

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Apparates, also gleichfalls mii abgenommener Abdeckung und abgenommen Handgriffen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 und 2 gezeigten Apparat, wobei bestimmte innenliegende Teile mit gestrichelter Außeiikontur angedeutet sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Apparates, wobei bestimmte Teile des Apparates mit gestrichelten Außenkonturen angedeutet sind,

Fig. 5 auf der linken Sjeite eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles C und auf der rechten Seite eine Schnittdarstellung längs der Linie mit dem Endpfeil A in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 4 und 5 gezeigten Apparates in vergrößertem Maßstab,

Fig. 7 eine Seitenansicht des in Fig. 6 gezeigten Teils des Apparates, und

Fig. 8 eine Stirnansicht des in Fig. 6 und 7 gezeigten Teils des Apparates.

Dabei sind lediglich die Einzelheiten des Siegelapparates nach der Erfindung im Detail beschrieben, die sich auf die vorstehend beschriebenen drei hauptsächlichen Erfindungsgedanken beziehen.

Wie aus Fig. I bis 3 erkennbar, weist ein Siegelapparat nach der Erfindung einen Ventilator 36 auf, der an eine Luftf übungseinrichtung angeschlossen ist, weiche vier voneinander getrennte Kanäle 50, 51, 52 und 53 definiert, in denen entsprechende Teilströme des vom Ventilator 36 erzeugten Luftstromes ihren Strömungsweg haben. Die Kanäle 50 bzw. 51 führen zu einem Heizelement 41 bzw. einem Heizelement 42. Jedes Heizelement weist eine Heizpatrone auf, die von einem Mantel umgeben ist, der derart angeordnete Löcher aufweist, daß durch diese Löcher ausströmende Heißluft auf das Kunststoffmaterial einer Tüte oder eines Sackes gerichtet wird, die bzw. der den Siegelapparat passiert.

Eine Eingangsführung 45 ist vorgesehen, um das Hindurchführen der Tüten oder Säcke durch einen Kanal 55 in dem Siegelapparat zu erleichtern. Erste und zweite obere Führungen 43 bzw. 44 für die Tüte bzw. den Sack sind auf beiden Seiten des Kanals 55 vorgesehen. Die Führungen 43 und 44 sind an ihrem einen Ende jeweils an den Luftführungen 52 bzw. 53 festgelegt, und zwar mittels abgebogener streifenförmiger Bereiche 43a und 44a. Die unteren Kanten der Führungen 43 und 44 sind jeweils nach innen in Richtung auf einander zu gebogen, wie aus Fig. 2 bei 43/j und 44b zu entnehmen ist (wobei die Hauptbereiche der Führungen 43 und 44 in Fig. 2 nich; sichtbar sind). An den Innenseiten der Führungen 43 und 44 sind Schlitze vorgesehen. Die mittels des Ventilators eingeblasene und zum Strömen längs der Luftführungen 52 und 53 gebrachte Luft strömt durch diese Schitze in den Kanal 55.

Im Betrieb wird der Siegelungsapparat relativ zu einer zuzusiegelnden Tüte so bewegt, daß der Kopfbereich der Tüte sich zwischen den Eintrittsführungen 45 und längs der Passage 55 hindurchbewegt. Luft wird durch den Ventilator 36 nach unten in die Luftführungskanale 50 bis 53 und durch diese hindurch geblasen. Der nach unten gehende Luftstrom durch die Strömungskanäle 50, 51 wird durch die Heizele-

mente 41 und 42 aufgeheizt und tritt durch die Öffnungen in deren Mantel aus, so daß eine Zone der Plastiktüten unterhalb von deren Kopfende zum Erweichen gebracht wird. Der durch die Kanäle 52 und 53 nach unten strömende Luftstrom wird nicht beheizt und tritt durch die Schlitze in den Kanälen in den und längs des Kanal(s) 55 zwischen den Führungen aus, wobei dadurch der Teil der Tute im Kanal 55 kühl gehalten wird, so daß dieser nicht erweicht. Es besteht somit lediglich ein geringes Risiko dafür, daß der Kopfbereich der Tüte in sich zusammenfällt und sich erweichtes Material an irgendeinem Teil des Siegelapparates festsetzt und die Entnahme der Tüte aus dem Siegelapparat behindert wird.

In Fig. 4 und 5 ist ein Paar Preßrollen 20 und 21 gezeigt, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie zwischen ;>icn erweichtes KuiiMslofimaieriai zusammenpressen und dabei versiegeln können. Die Rolle 20 ist geriffelt und die Rolle 21 mit glatter Oberfläche ausgeführt, es ist jedoch klar, daß auch umgekehrt die Rolle 20 mit ebener Oberfläche ausgeführt sein kann, während die Rolle 21 eine entsprechende Riffelung bzw. Rändelung aufweist. Die Rolle 20 ist für Verschwenkbewegung um einen Holzen 10 in einem Gelenk 15 gehalten, so daß die Rolle 20 auf die Rolle 21 zu und von dieser hinweg bewegt werden kann.

In Fig. 6 bis 8 ist wiederum das Gelenk 15 gezeigt, mittels welchem die Rolle 20 (nicht gezeigt) relativer anderen Rolle 21 verschwenkbar ist. Ein Lager für die Rolle 20 ist in einem Lagergehäuse 12 angedeutet. Ein Stift 54 ist in einem Block 57 gehalten und mittels eines Schlüssels verdrehbar, der ι lit einer entsprechenden komplementären Ausbildung 58 im Ende des Stiftes 54 in Eingriff bringbar ist. Bei Verdrehung des Schlüssels bewegt sich der Stift 54 nach innen oder außen relativ zum Block 57, und da er Mch in Anlage am Lagergehäuse 12 befindet, wird dadurch die Rolle 20 zwangsweise um das Lager 15 verschwenkt, so daß sie sich auf die andere Rolle 21 zu oder von dieser hinweg bewegt. Auf diese Weise können die Rollen durch entsprechende Einstellung des Stiftes auf eine größere oder kleinere Dicke des Kunststoffmaterials eingestellt werden, und es kann der durch die Rollen ausgeübte Druck variiert werden.

Ein Kragarm 102 ist an der Stirnfläche des Lagerungsblockes 12 auf der dem Gelenk 15 gegenüberliegenden Seite befestigt, und eine Stellschraube 103 befindet sich in Anlage an der untenliegenden Oberfläche des Kragarms. Die Stellschraube 103 ist verdrehbar im Block 57 gelagert. Beim Verdrehen der Stellschraube wird der Kragarm nach oben oder unten bewegt, was seinerseits bewirkt, daß die Rolle 20 (nicht gezeigt) sich so bewegt, daß die Neigung ihrer Achse im Hinblick auf die der anderen Rolle 21 variiert wird, wodurch die Achsen der Rollen 20 und 21 in parallele Ausrichtung zueinander gebracht werden können.

Die in den Zeichnungen dargestellten und bezeichneten weiteren Bauteile werden im folgenden lediglich mit ihren Bezeichnungen wiedergegeben. Es ist dem Fachmann ohne weitere Erläuterungen deren Anordnung und Wirkungsweise erkennbar. Es bezeichnen:

1 Bodenplatte

2 rechte Führungsplatte

3 linke Führungsplatte

4 rechte Deckplatte

5 linke Deckplatte

6 Zwischenträgersäule

7 Andrückfederaufnahme

8 Andrückbalken

9 Führungsbalken

11 Stützrolle

12 linker Lagerblock

13 Lager

14 rechter Lagerblock

16 Stützwinkel

17 Antriebsgetriebe

25 bodenseitige Trägersäulen

26 Spannscheibe für Förderriemen

27 Abstandshalter

28 Spannscheibenachse

29 Abstandshalter für Spannscheibe

30 hintere Trägersäule für Abdeckung

31 vordere Trägersäule für Abdeckung

32 Elektromotor

33 Ventilatorgehäuse

34 Adapterplatte für Ventilatorgehäuse

35 hintere Abdeckung des Ventilatorgehäuses 38 Lagerplatte

40 iinkes Seitenbaffle

46 Isolierblock für Bodenplatte

47 Isolierblock für Führungsplatte

48 Isolierblock für rechte Außenwandung

49 Isolierblock für linke Außenwandung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Siegeln zweier Lagen von thermoplastischem Kunststoffrnaterial mittels Heißluft mit einem Ventilator und einem Kanal, durch den der vom Ventilator erzeugte Luftstrom einer Heizeinrichtung und dann den Lagen im Siegelbereich zuführbar ist, ferner mit einer Preßeinrichtung zum Zusammendrücken des durch die Heißluft erhitzten Siegelbereichs, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal sich vor der Heizeinrichtung verzweigt und mittels einer Führungseinrichtung (43, 44) ein Teilstrom der vom Ventilator (36) gelieferten Luft unter Umgehung der Heizeinrichtung (41, 42) als Kühlluft auf die neben dem Siegelbereich liegende Zone des Kunststoffmaterials geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekonnzeichnet, daß der vom Ventilator (36) erzeugte Luftstrom in vier Teilströme aufteilbar ist, von denen zwei aufheizbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und Kühlluftströme auf einander entgegengesetzte Oberflächen der Lagen aus Kunststoff geführt sind und die Kanalenden eine Führung (55,55') für die Lagen bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kühlluft beaufschlagte Bereich (55') der Führung durch einen entsprechenden, einseitig nach unten offenen Kanal (55') in einem einstückigen Bauteil gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kühlluft beaufschlagte Bereich (55') der Führung durch einen entsprechenden, nach oben und unten offenen Kanal gebildet ist, der durch zwei voneinander getrennte, seitliche Bauteile begrenzt ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal {SS') sich in Richtung seiner Unterseite verengt (43ft, 44i>).