DE3041474C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung für Ver­ packungsmaschinen, mit welcher Folien mittels einer Schweißnaht verbunden werden und mit welcher gegebenenfalls auch eine Trennschweißung durchgeführt wird, mit einem länglichen, mittels elektrischer Widerstandsheizung erwärmten Schweißbalken, der aus einem stromdurchflossenen Profilmaterial besteht.

Es sind Schweißvorrichtungen bekannt, die dazu dienen, in Ver­ packungsmaschinen zwei Verpackungsfolien miteinander zu ver­ schweißen.

Diese Folien können beispielsweise die Ober- und Unterfolie von Verpackungsbeuteln od. dgl. sein, die zwischen sich die zu verpackenden Waren einschließen. Die Folien können aber auch die Enden einer Schlinge sein, die das zu verpackende Gut bandartig umschlingen.

Gleichzeitig mit dem Schweißvorgang zur Verbindung aufein­ anderliegender Folien oder Folienenden, wird oft auch eine Trennschweißung durchgeführt, um die einzelnen gefertigten Ver­ packungen voneinander zu trennen oder auch die geformte Schlinge vom zugeführten Folienband abzutrennen.

Bei den bekannten Schweißvorrichtungen wird oft ein Hitzedraht benützt, der durch Widerstandsheizung auf die erforderliche Temperatur gebracht wird. Obwohl der Draht gespannt ist, ist es notwendig, zusätzliche Abstützungen für den Draht vorzusehen. Diese Abstützungen sollen den Draht geradlinig halten, wenn er mit dem Schweißmaterial in Kontakt kommt.

Bei anderen Schweißvorrichtungen wird ein stabiler Schweiß­ balken benützt, in den eine Widerstandsheizung eingebaut ist, die die erforderliche Erwärmung der Arbeitsseite des Schweiß­ balkens bewirkt.

Eine sehr einfache Bauweise einer derartigen Vorrichtung besteht in einem Schweißbalken ausreichender Stabilität und entsprechender Formgebung, der selbst stromdurchflossen ist und dadurch direkt erwärmt wird. Es wurde jedoch gefunden, daß trotz der Einfachheit einer solchen Bauweise keine befrie­ digenden Ergebnisse erhalten werden können. In der Praxis zeigt es sich nämlich, daß keine gleichmäßige Erwärmung des Schweißbalkens erreichbar ist. Insbesondere ist die Erwärmung in der Schweißbalkenmitte merklich größer als in den Teilen des Schweißbalkens, die mehr den Enden zugeordnet sind.

Es ergibt sich somit ein Temperaturgefälle und es besteht die Gefahr, daß beispielsweise die Schweißnaht an den Folien in den Bereichen geringerer Temperatur des Schweißbalkens keine ausreichende Stabilität besitzt, oder daß in den Bereichen übermäßiger Temperatur das Folienmaterial zu stark erweicht wird.

Abgesehen von den Mängeln an der Schweißnaht ergibt sich weiter bei übermäßiger Erwärmung die Notwendigkeit längerer Kühlpausen für die ausreichende Abkühlung der Schweißnaht. Dies verringert die Leistungsfähigkeit der Maschine insgesamt.

Aus der DE 23 31 116 A1 ist eine Schweißvorrichtung der eingangs angegebenen Gattung bekanntgeworden. Das strom­ durchflossene Profilmaterial besitzt dabei im Querschnitt V- Form, um den Trennschweißvorgang zu verbessern.

Aus der Druckschrift "Verpackungs-Rundschau, Verpackungs­ folien-Papiere", 10. Sonderausgabe Oktober 1967, ist zwar die Problematik der stärkeren Erwärmung in der Mitte eines Siegel­ balkens bekannt. In dieser Druckschrift wird zur Lösung jedoch vorgeschlagen, mehrere Heizpatronen im Siegelbalken anzu­ ordnen, der selbst nicht stromdurchflossen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißvor­ richtung der eingangs angegebenen Gattung dahingehend zu ver­ bessern, daß der Schweißbalken über seine ganze Arbeitsbreite eine ausreichend gleichmäßige Schweißtemperatur erreicht und diese auch bei verschiedenen Arbeitsbedingungen beibehält.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einer Schweiß­ vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Schweißbalken über seine Länge einen veränderlichen Querschnitt aufweist.

Die Erfindung bringt eine überraschend einfache Lösung des Problems. Durch eine Veränderung des Profils läßt sich leicht der Querschnitt an verschiedenen Stellen des Schweißbalkens unterschiedlich gestalten, und dementsprechend ergeben sich unterschiedliche elektrische Widerstandswerte an den verschiedenen Stellen des Schweißbalkens, welchen Widerstandswerten wiederum unterschiedliche Wärmezufuhrmengen entsprechen. Stellen, an denen ein übermäßiger Wärmeverbrauch auftritt bzw. eine über­ mäßige Abkühlung zu erwarten ist, können durch Verringerung des Querschnittes leicht stärker beheizt werden, so daß es möglich ist, eine sehr gleichmäßige Tempe­ ratur über den ganzen Schweißbalken zu erhalten.

Günstig ist bei der Erfindung, daß für die Maßnahmen zur Temperaturregelung kein zusätzlicher Platzbedarf entsteht, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei den beengten Platzverhältnissen, die in der Regel bei solchen Maschinen herrschen, leicht anwendbar ist.

Bei mehrteiligen Schweißbalken ist es z. B. aus der CH-PS 3 52 274 an sich bekannt, Profil­ materialteile mit über die Länge veränderlichem Querschnitt vorzusehen und aus der DE-AS 16 04 580 ist es bekannt, den Schweißbalken mit einer längs verlaufenden Nut zu versehen. Diese Merkmale dienen dort jedoch zur Lösung anderer Aufgaben.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Querschnitt des Schweißbalkens durch Abschleifung oder Abfräsung unterschiedlich reduziert ist. Die Erfindung ist also auch beispielsweise bei einem stranggepreßten Profilmaterial anwendbar, also bei einer Bauweise, bei der der Schweißbalken von vorneherein einen gleichförmigen Querschnitt besitzt. Selbst­ verständlich kann die Erfindung auch bei gegossenen Schweiß­ balken Anwendung finden.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung ist gekenn­ zeichnet durch sich zu den Enden hin erweiternden ausgefrästen Nuten am Schweißbalken. Der Herstellungsaufwand für die erfindungsgemäßen Vorrichtung wird hierdurch sehr gering. Es sind nur beispielsweise zwei Fräsvorgänge zur Bildung der Nuten anzuwenden.

Die erfindungsgemäßen Abfräsungen od. dgl. können an sich an beliebiger Stelle des Schweißbalkens vorgenommen werden. Es empfiehlt sich jedoch, diese Abfräsungen auf der der Arbeits­ seite abgewandten Seite des Schweißbalkens anzuordnen, so daß im Arbeitsbereich eine gleichförmige Außenkontur erhalten bleibt.

Schließlich schlägt die Erfindung vor, daß an den Schweiß­ balkenenden die elektrischen Zuleitungen mit gleichförmigem Querschnitt befestigt sind.

Die Einflüsse thermischer Art, die von diesen Zuleitungen ausgehen, können durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen leicht beherrscht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Schweiß­ balkens einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 2 und 3 vergrößerte Schnitte durch die Darstel­ lung der Fig. 1 entsprechend den Schnittlinien II-II und III-III.

Wie aus den Darstellungen der Zeichnung hervorgeht, besitzt der Schweißbalken 1 im Hauptteil 10 einen rechteckigen Quer­ schnitt. Im Bereich der Oberseite 5 ist an den Hauptteil ein Flansch 11 angesetzt, der im wesentlichen der Montage bzw. der Verbindung mit anderen Teilen der Verpackungsmaschine dient. Diesem Zweck dienen auch die Laschen 12.

Im Bereich der Oberseite 5 ist eine breite Nut 13 vorgesehen, die sich gleichförmig über die ganze Länge des Schweißbal­ kens 1 erstreckt und beispielsweise bei der Herstellung des Schweißbalkens aus einem stranggepreßten Profilmaterial beim Strangpreßprofil vorgesehen ist.

Etwa in der Mitte des Schweißbalkens, der durch die Schnitt­ linie II-II bestimmt ist, ist dieser Profilquerschnitt des Schweiß­ balkens unverändert. Etwas außerhalb des Mittelbereiches sind jedoch in diese Nut 13 weitere Nuten 2 bzw. 3 gefräst, die dazu dienen, den Querschnitt des Schweißbalkens in diesem Bereich fortlaufend zu verändern, so daß an den Enden 6 bzw. 7 der kleinste Querschnitt des Schweißbalkens 1 erhalten wird. An diesen Enden 6 und 7 sind dann die elektrischen Zuleitungen 8 und 9 befestigt, die eine an sich bekannte Ausbildung mit gleichförmigem Querschnitt aufweisen. Die elektrischen Zuleitungen 8 und 9 sind mit einem geeigneten Transformator verbunden, der die Betriebsspannung, die bei dem Beispiel etwa 1 Volt beträgt, liefert.

An der Arbeitsseite 4 des Schweißbalkens 1 ist eine vorstehende Rippe 14 angeformt, die beim Schweißvorgang auf die beiden Folien 15 und 16 einwirkt. Das Widerlager bzw. die Schweiß­ unterlage ist mit 17 bezeichnet.

Claims (5)

1. Schweißvorrichtung für Verpackungsmaschinen, mit welcher Folien mittels einer Schweißnaht verbunden werden und mit welcher gegebenenfalls auch eine Trennschweißung durchgeführt wird, mit einem länglichen, mittels elektrischer Wider­ standsheizung erwärmten Schweißbalken, der aus einem stromdurchflossenen Profilmaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbalken (1) über seine Länge einen veränderlichen Querschnitt auf­ weist.

2. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Schweißbalkens (1) durch Abschleifungen oder Abfräsungen (2, 3) unter­ schiedlich reduziert ist.

3. Schweißvorrichtung nach einem oder beiden der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch sich zu den Enden (6, 7) hin erweiternden, ausgefrästen Nuten (2, 3) am Schweißbalken 1.

4. Schweißvorrichtung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfräsungen (2, 3) oder dergleichen auf der der Arbeits­ seite (4) abgewandten Seite (5) des Schweißbalkens (1) angeordnet sind.

5. Schweißvorrichtung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schweißbalkenenden (6, 7) elektrische Zuleitungen (8, 9) gleichförmigen Querschnitts befestigt sind.