DE2520687A1

DE2520687A1 - Verfahren und vorrichtung zur teilung einer druckschweissnaht

Info

Publication number: DE2520687A1
Application number: DE19752520687
Authority: DE
Inventors: Peter Hoffmann; Harry Ing Grad Meyer
Original assignee: DOBOY VERPACKUNGSMASCHINEN GmbH
Current assignee: DOBOY VERPACKUNGSMASCHINEN GmbH
Priority date: 1975-05-09
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1976-11-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Teilung einer Druckschweißnaht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Teilung einer Druckschweißnaht, die zwei Folienschichten miteinander verbindet und durch Aufpressen eines heizbaren Schweißstempels auf die auf einer Unterlage ruhenden Folienschichten erzeugt wird.
Insbesondere in Verpackungsmaschinen wird in vielen Fällen um das zu verpackende Gut eine Folie gelegt, und die so entstehenden, übereinanderliegenden Folienschichten werden miteinander verschweißt. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DT-OS 2 323 247 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird von einer oberen und einer unteren Rolle Folie zugeführt, und durch das Herstellen der Schweißnaht wird einerseits die das zu verpackende Gut umgebende Folie verbunden und andererseits eine Schweißnahtverbindung für die von oben und unten zugeführten Folienbahnen erzeugt, so daß ein durchgehender Folienvorhang entsteht, gegen den dann das nächste zu verpackende Gut geschoben und mit Folie umhüllt werden kann.
Bei der vorbekannten Vorrichtung wird eine sogenannte Trennschweißnaht hergestellt, d.h. die beiden Folienschichten werden mittels eines heißen Drahtes durchtrennt, wobei zwei Schweißnähte erzeugt werden, und zwar eine an der Seite des zu verpackenden Gutes und eine an der zugeführten Folie.
Derartige Trennschweißnähte sind jedoch häufig nicht ganz dicht und halten schlecht.
Es ist auch bereits bekannt, Folienschichten durch eine Druckschweißnaht miteinander zu verbinden, wozu die Folienschichten einerseits erwärmt und andererseits unter Druck gesetzt werden.
Dazu kann beispielsweise ein Schweißstempel auf die auf einer Unterlage liegenden Folienschichten gepreßt werden, der die Folienschichten so erwärmt, daß sie im Bereich der zu bildenden Druckschweißnaht plastisch werden.
Die so gebildete Druckschweißnaht muß dann noch geteilt werden, um beispielsweise in einer vorbekannten Vorrichtung der vorstehend erwähnten Art einerseits das verpackte Gut freizugeben und andererseits wieder einen Folienvorhang zu bilden.
Diese Teilung war bisher ein Problem und wurde häufig so durchgeführt, daß man die Schweißnaht nach dem Abheben des Schweißstempels durch Zufuhr von Preßluft durch die Unterlage hindurch intensiv kühlte, um dann während des Kühlvorganges die noch weiche Druckschweißnaht durch Ausüben einer Zugkraft zu teilen. Dies führte zu befriedigenden Ergebnissen, erforderte jedoch einen erheblichen Aufwand in Form einer Zwangskühlung.
Der Versuch einer Trennung ohne Zwangskühlung führte zu Schwierigkeiten, da die Druckschweißnaht infolge der wärmespeichernden Unterlage zu langsam abgekühlt wurde, so daß insbesondere die den Folienvorhang zusammenhaltende Schweißnaht beim Heranfahren des nächsten zu verpackenden Gutes noch keine ausreichende Festigkeit hatte und der Folienvorhang getrennt werden konnte.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit zur Teilung einer Druckschweißnaht zu schaffen, ohne daß dadurch die Qualität oder das Aussehen dieser Druckschweißnaht beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bereiche an beiden Seiten der Druckschweißnaht gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Anheben des Schweißstempels von der Unterlage abgehoben werden und daß auf die Druckschweißnaht eine senkrecht zu ihrer Längserstreckung wirkende Kraft ausgeübt wird.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein sauberes Teilen einer Druckschweißnaht möglich ist, ohne daß eine Zwangskühlung erforderlich wäre, was darauf zurückzuführen ist, daß die Teilung der Druckschweißnaht sofort nach Beendigung des Schweißvorgangs vorgenommen wird und gleichzeitig ein Abheben der Druckschweißnaht von der Unterlage erfolgt. Dadurch wird eine Teilung ohne Ziehen von Fäden und ohne Beeinträchtigung des Aussehens und der Qualität der Druckschweißnaht erzielt.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schweißstempel zunächst abgehoben und dabei die Folienschichten auf der Unterlage niedergehalten, und nach dem Durchlaufen einer vorbestimmten Schweißstempelbewegunysbahn werden die Folienschichten von der Unterlage abgezogen, wobei von der Druckschweißnaht entfernte Bereiche zumindest der unteren Folienschicht in einer stationären Lage gehalten werden.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Druckschweißnaht nur während der Absenkphase des Schweißstempels mit diesem in Berührung ist, also während einer definierten Zeitspanne, und das Teilen der Druckschweißnaht erfolgt automatisch dadurch, daß zumindest die untere Folienschicht stationär gehalten wird, wodurch beim Anheben des Bereiches der Druckschweißnaht auf diese eine Zugkraft ausgeübt wird, die zur Teilung der Naht führt.
Ein derartiges stationäres Halten der unteren Folienschicht ergibt sich bei der vorbekannten, vorstehend erwähnten Vorrichtung dadurch, daß zu einer Seite der Druckschweißnaht auf der unteren Folienschicht das zu verpackende Gut ruht, während die andere Seite der Folienschicht von der Folienbahn gebildet wird, die mit der unteren Vorratsrolle in Verbindung steht, so daß der gesamte Teil der Folienbahn zwischen Druckschweißnaht und Vorratsrolle durch Schwerkraft auf die Druckschweißnaht wirkt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, bei der die Unterlage in etwa die Breite des Schweißstempels hat. Diese Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zu beiden Seiten der Unterlage parallel zur Längserstreckung des Schweißstempels verlaufende Auflageelemente vorgesehen sind, die in der Senkrechten und über die Auflagefläche der Unterlage hinaus bewegbar sind.
Die Auflageelemente werden während des eigentlichen Schweißvorganges in einer abgesenkten Stellung gehalten, und sie dienen nach Beendigung des Schweißvorganges zum Abheben der Bereiche um die Druckschweißnaht von der Unterlage sowie zur Erzeugung einer die Druckschweißnaht teilenden Zugkraft, die dadurch entsteht, daß die Bereiche um die Druckschweißnaht angehoben, jedoch die etwas weiter entfernten Bereiche zumindest der unteren Folienschicht stationär gehalten werden, also durch das Anheben automatisch eine trennende Zugkraft auf die Druckschweißnaht ausgeübt wird.
Die Auflageelemente können im Betrieb eine vorbestimmte Zeitspanne in ihrer angehobenen Stellung gehalten werden, wodurch sie für diese Zeitspanne die Verarbeitung weiteren Folienmaterials verhindern und dadurch einerseits ein ausreichendes Erkalten der hergestellten Druckschweißnaht sicherstellen und andererseits ein Abkühlen der Unterlage ermöglichen.
-Die Auflageelemente sind vorzugsweise in Abhängigkeit von der Bewegung des Schweißstempels bewegbar.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Schweißstempel von einem nach unten geöffneten Gehäuse umgeben, in dem der Schweißstempel in der Senkrechten zwischen einer Arbeitsstellung und einer zurückgezogenen Stellung bewegbar ist. Die Unterkanten des Gehäuses sind in Berührung mit den Auflageelementen bringbar, die dann vorzugsweise eine elastische Deckschicht tragen.
Bei dieser Ausgestaltung können die Unterkanten des Gehäuses zum Niederhalten der Folie dienen, während sich der Schweißstempel aus seiner Arbeitsstellung in seine zurückgezogene Stellung bewegt, in der er keine Wärme- oder Druckwirkung mehr auf die Folienschichten bzw. die Druckschweißnaht ausübt.
Um einen besonders gleichmäßigen und definierten Schweißvorgang zu erzielen, kann die öffnung des Gehäuses mit einer Teflon-Folie abgedeckt sein, so daß der Schweißstempel seine Wirkung auf die zu verschweißenden Folienschichten durch die Teflon-Folie hindurch ausübt.
Entsprechend kann auch die Unterlage mit einer Teflon-Folie bedeckt sein, wodurch ebenso wie an der Oberseite auch an -der Unterseite das Haften oder Kleben von geschmolzener oder angeschmolzener Folie vermieden wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt verschiedene Arbeitsstellungen der vorbekannten Vorrichtung aus der DT-OS 2 323 247, in der die Erfindung angewendet werden kann.
Fig. 2 zeigt die Schweißstellung der Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt vereinfacht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Schweißstellung.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 3 in der Stellung nach der Teilung der Druckschweißnaht.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung entspricht der Vorrichtung aus der DT-OS 2 323 247, in der ein Hand-Verpackungsgerät beschrieben ist. Mit diesem Gerät wird das zu verpackende Gut 2 gegen einen Folienvorhang 5 geschoben und dann so auf dem Tisch 1 weiterbewegt, daß es vollständig von Folie umgeben ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Danach erfolgt das Verschweißen der nunmehr übereinander liegenden Folienschichten, wodurch einerseits eine abgetrennte Verpackung für das Gut 2 und andererseits erneut ein geschlossener Folienvorhang 5 gebildet werden soll.
Zur Durchführung dieses vorstehend erwähnten Verfahrens kann erfindungsgemäß die Vorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 benutzt werden. Diese Vorrichtung enthält einen Schweißstempel in Form eines Schweißbalkens 3, der an seiner Unterseite einen Heizdraht 10 trägt. Dieser Schweißstempel ist von einem Gehäuse 4 umgeben, in dem er in der Senkrechten zwischen einer Arbeitsstellung (Fig. 3) und einer zurückgezogenen Stellung (Fig. 4) bewegbar ist. Hierzu können entsprechende, nicht dargestellte Federn vorgesehen werden.
Der Schweißstempel arbeitet gegen eine Unterlage 11, die etwa die gleiche Breite wie der Schweißstempel hat und die auf ihrer oberen Fläche eine elastische Auflage 12 trägt.
Somit wird also in der in Fig. 2 gezeigten Schweißstellung des Gerätes der Schweißstempel 3 auf die beiden Folienschichten gepreßt, die dadurch gegen die Unterlage 11 gedrückt werden.
Durch entsprechendes Erwärmen des Heizdrahtes 10 werden die Folienschichten dann erhitzt und eine Druckschweißnaht erzeugt.
Um diese Druckschweißnaht in definierter WeIse herstellen zu können, ist eine Teflon-Folie 19 vorgesehen, die die öffnung des Gehäuses 4 verschließt und somit also eine direkte Berührung von oberer Folienschicht und Heizdraht 10 verhindert.
Diese Teflon-Folie 19 ist, wie sehr schematisch angedeutet, von einer Rolle abwickelbar und auf eine andere Rolle aufwickelbar, so daß für jeden Schweißvorgang ein neuer Bereich der Teflon-Folie zur Verfügung steht.
Nach ausreichender Erwärmung der Folienschichten wird der Schweißstempel 3 angehoben, wobei das Gehäuse 4 zunächst in seiner in Fig. 3 dargestellten Lage verbleibt und dabei die Folienschichten in Berührung mit elastischen Deckschichten 15, 16 hält, die auf Auflageelementen 13, 14 befestigt sind.
Erst wenn der Schweißstempel 10 in seine zurückgezogene Lage gekommen ist, bewegt sich das Gehäuse 4 zusammen mit dem Schweißstempel nach oben, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Gleichzeitig mit oder unmittelbar nach Beginn des Anhebvorganges des Gehäuses 4 werden die Auflageelemente 13, 14 mittels der nur schematisch angedeuteten Antriebsvorrichtung 17 in der Senkrechten angehoben. Diese Auflageelemente erstrecken sich neben der Unterlage 11 parallel zur erzeugten Druckschweißnaht, und sie bewegen die Bereiche der Folienschichten nahe der Druckschweißnaht nach oben, so daß die Druckschweißnaht von der Wärme speichernden Unterlage 11 freikommt.
Diese Abhebbewegung wird noch dadurch erleichtert, daß auch die Unterlage 11 bzw. ihre elastische Auflage 12 mit einer Teflon-Folie 18 bedeckt ist, die in gleicher Weise wie die Teflon-Folie 19 auf- bzw. abwickelbar ist und die ein Haften der erweichten Folienschicht verhindert.
Durch die Aufwärtsbewegung der nahe der Druckschweißnaht liegenden Bereiche der Folienschichten wird auf die Druckschweißnaht eine Zugkraft ausgeübt, da die untere Folienschicht einerseits von dem zu verpackenden Gut 2 auf dem Tisch 1 festgehalten wird und andererseits der Bereich der unteren Folienschicht zwischen der Druckschweißnaht und der unteren Vorratsrolle 7 infolge Schwerkraft eine Zugkraft ausübt. Daher erfolgt, wie in Fig. 4 angedeutet, durch das Anheben der Auflageelemente 13, 14 eine Teilung der Druckschweißnaht, und zwar erst dann, wenn die Druckschweißnaht bzw. die untere Folienschicht nicht mehr in Berührung mit der Unterlage 11 bzw.
der Teflon-Folie 18 steht. Die Teilung erfolgt somit ohne daß Fäden gezogen oder die Qualität oder das Aussehen der Druckschweißnaht beeinträchtigt wird.
Wie bereits erwähnt, können die sich in der Stellung gemäß Fig. 4 befindenden Auflageelemente für eine gewisse, voreinstellbare Zeit in dieser Lage verbleiben, so daß die Zufuhr weiteren zu verpackenden Gutes zunächst nicht möglich ist und dadurch sichergestellt wird, daß die den Folienvorhang 5 zusammenhaltende, neu gebildete Druckschweißnaht ausreichend erkaltet und die Unterlage abkühlt.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Teilung einer Druckschweißnaht, die zwei Folienschichten miteinander verbindet und durch Aufpressen eines heizbaren Schweißstempels auf die auf einer Unterlage ruhenden Folienschichten erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche an beiden Seiten der Druckschweißnaht gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Anheben des Schweißstempels von der Unterlage abgehoben werden und daß auf die Druckschweißnaht eine senkrecht zu ihrer Längserstreckung wirkende Kraft ausgeübt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstempel zunächst abgehoben wird und dabei die Folienschichten auf der Unterlage niedergehalten werden und daß nach Durchlaufen einer vorbestimmten Schweißstempelbewegungsbahn die Folienschichten von der Unterlage abgehoben werden, wobei von der Druckschweißnaht entfernte Bereiche zumindest der unteren Folienschicht in einer stationären Lage gehalten werden.

3. Vorrichtung zur Teilung einer Druckschweißnaht, die zwei Folienschichten miteinander verbindet und durch Aufpressen eines heizbaren Schweißstempels auf die auf einer Unterlage ruhenden Folienschichten erzeugt wird, wobei die Unterlage in etwa die Breite des Schweißstempels hat, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Unterlage (11) parallel zur Längserstreckung des Schweißstempels (3) verlaufende Auflageelemente (13, 14) vorgesehen sind, die in der Senkrechten und über die Auflagefläche der Unterlage (11) hinaus bewegbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (13, 14) in Abhängigkeit von der Bewegung des Schweißstempels (3) bewegbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (13, 14) eine vorbestimmte Zeitspanne in ihrer angehobenen Stellung haltbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstempel (3) von einem nach unten geöffneten Gehäuse (4) umgeben ist, in dem der Schweißstempel (3) in der Senkrechten zwischen einer Arbeitsstellung und einer zurückgezogenen Stellung bewegbar ist, und daß die Unterkanten des Gehäuses (4) in Berührung mit den Auflageelementen (13, 14) bringbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (13, 14) jeweils eine elastische Deckschicht (15, 16) tragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Gehäuses (4) mit einer Teflon-Folie (19) abgedeckt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (11) mit einer Teflon-Folie (18) bedeckt ist.