DE3213997C2 - - Google Patents

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DE3213997C2
DE3213997C2 DE19823213997 DE3213997A DE3213997C2 DE 3213997 C2 DE3213997 C2 DE 3213997C2 DE 19823213997 DE19823213997 DE 19823213997 DE 3213997 A DE3213997 A DE 3213997A DE 3213997 C2 DE3213997 C2 DE 3213997C2
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Horst Dipl.-Ing. 4150 Krefeld De Schoeche
Theo 4154 Toenisvorst De Wans
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Behn Maschinenfabrik & Co Kg 4150 Krefeld De GmbH
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Behn Maschinenfabrik & Co Kg 4150 Krefeld De GmbH
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall- Schweißvorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.
Aus einer schweißbaren Folie gebildete Ventilschläuche zeigen im Querschnitt unterschiedliche Dicke, die durch eine Überlappung der Längskanten des Folienblattes entsteht, aus dem der Ventilschlauch gebildet ist. Aber auch die 180°-Falze an den Schlauchlängskanten bedingen eine größere Dicke des Schlauches als an den angrenzenden Schlauchlängsabschnitten, was auch bei geblasenen oder extrudierten Schläuchen gegeben ist. - Dieser unterschiedlichen Dicke des Schlauches hat eine Ultraschall-Schweißvorrichtung für Ventilschläuche ebenso Rechnung zu tragen wie dem Umstand, daß Füllgutreste, z. B. Gutkörnchen in dem Schlauch zwischen den zu verschweißenden Flächen beim Schweißvorgang zu finden sind.
Durch die FR-PS 21 36 875 ist eine Vorrichtung zum Verschließen von gefüllten Säcken durch Heißsiegeln bzw. Ultraschall-schweißen bekannt, bei der das Siegelgut mittels Rollen gegen eine Sonotrode gedrückt wird, wobei die Rolle durch Federn einzeln gegen den zu versiegelnden Sackabschnitt gedrückt wird, um hierdurch Unebenheiten der Siegelstelle auszugleichen.
Durch die den Gattungsbegriff des Hauptanspruches bestimmende DE-OS 28 45 271 ist eine Schweißbacke für Verpackungsmaschinen bekannt, bei der die Schweißleiste aus einer Vielzahl einzelner, nebeneinander angeordneter voneinander unabhängig verstellbarer Segmente besteht. Bei einer Ausführungsform dieser Vorrichtung sind Querstifte in den Segmenten vorgesehen, die an Enden von Langlöchern zur Anlage kommen sollen. Diese Stifte dienen der Erreichung der vorderen Endstellung der Segmente und der Ausrichtung aufeinander, wobei jedem Segment eine einzelne Feder zugeordnet ist. Diese Feder kann z. B. eine Gummifeder sein.
Durch die DE-OS 29 34 807 ist eine Vorrichtung zum thermoplastischen Verschließen bzw. Verschweißen von Kunststoffsäcken bekannt, bei der mindestens die eine erwärmte Schweißbacke Schlauchform aufweist und sich der jeweiligen Oberflächenkontur des zu verschweißenden Produkts selbsttätig anpaßt.
Der schlauchförmige Wärmeträger ist mit einer Abdeckung versehen, die ein Anhaften der zu verschweißenden Folien an dem Wärmeträger vermeiden soll. Diese reduziert die Möglichkeit des Angleichens des plastischen, schlauchartigen Wärmeträgers an stufenartige Übergänge an den Kunststoffsäcken. Für eine Ultraschallschweißung ist diese Vorrichtung nicht anwendbar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Verbesserung der Schweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches, unter Berücksichtigung stufenartiger Absätze im Querschnitt des Ventilschlauches und das Erstellen einer gleichmäßigen dichten und festen Schweißnaht über die Breite des aus einem Folienstück gebildeten Schlauches mit einfachen Mitteln zu erreichen.
Gegenüber der gattungsgemäßen Vorrichtung sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterbildung der Merkmale des Hauptanspruches.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, mit einem einzigen, allen Ringen oder Scheiben gemeinsamen, flexiblen Federmittel, diese Ringe oder Scheiben gegen das Schweißgut zu drücken und hierdurch einen gleichmäßigen Andruck aller Ringe oder Scheiben zu gewährleisten. Hierdurch erübrigt sich eine Vielzahl von Einzelfederelementen unter Beachtung einer gleichmäßigen Federkraft dieser Vielzahl von Federelementen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf den mit einem Ventilschlauch versehenen oberen Abschnitt eines Ventilsackes,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 3 einen Querschnitt durch den als Gegensonotrode dienenden Amboß.
Der Ventilsack 1 weist die beiden Seitenwände 2, 3 und die beiden Seitenumschläge 4, 5 auf. Zwischen diesen und dem Eckeinschlag 6 des Sackes ist die schlauchförmige Ventileinlage 7 gelegt, die über den Sackrand 8 hinausragt und mit einer Schweißnaht 9 zu versehen ist, wodurch der Ventilschlauch 7 gegenüber dem Sackinneren verschlossen wird. Das überstehende Ende des Ventilschlauches kann in beliebiger Weise umgelegt werden.
Zum Verschweißen des Ventilschlauches mit der Schweißnaht 9 dient die erfindungsgemäße Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3. Sie besteht im wesentlichen aus dem Schweißkopf oder der Sonotrode 10 und dem Amboß oder Gegensonotrode 11. Der Schweißkopf ist ein Ultraschallgeber bekannter Art und kann in Richtung des Doppelpfeiles K auf den zwischen dem Schweißkopf 10 und dem Amboß 11 gelegten Kunststoffventilschlauch 7 bewegt werden. Dieser besteht aus einem Folienstück, das die beiden Lagen 12, 13 aufweist, wobei die Randabschnitte 13 a, 13 b der unteren Lage 13 in der Mitte des Schlauches 7 sich überlappen, so daß auf Höhe dieser Überlappungen mit der oberen Lage 12 eine Dreifachlage der Folie entsteht, während sich an den der Überlappung der unteren Lage 13 benachbarten Abschnitten des Folienstücks nur eine Doppellage 12 c, 13 c und 12 d, 13 d zeigt.
Um nun sowohl auf Höhe der sich überlappenden Abschnitte 13 a, 13 b, wie auch auf Höhe der benachbarten Abschnitte 12 c, 13 c und 12 d, 13 d als auch an den Randabschnitten 7 a und 7 b des Ventilschlauches 7 eine gleichmäßige Verschweißung zu erzielen, weist der Amboß 11 schmale, parallel nebeneinander gelegene, in Verstellrichtung K des Schweißkopfes nachgiebig bewegbare Scheiben oder Ringe 14 auf. Diese weisen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 eine ebene Oberseite 15 auf und sind alle bei gleichartiger Ausbildung mit einer Bohrung 16 versehen, durch die eine im Durchmesser kleinere Längsstange 17 ragt.
Der Amboß 11 wird im wesentlichen aus zwei Seitenteilen 18, 19 gebildet, die durch zwei, ein Abstandsstück 20 durchsetzende Spannbolzen 21 miteinander im Abstand voneinander gehalten werden, der der Breite der Ringe 14 derart entspricht, daß diese in dem Zwischenraum zwischen den beiden Seitenteilen 18, 19 in Richtung des Pfeiles K leicht beweglich sind. Als Führung dient hierbei die Innenwand 22, 23 der beiden Seitenstücke 18, 19.
Zwischen dem Abstandsstück 20 und den Ringen oder Scheiben 14 ist ein Schlauch 24 angeordnet, der aus einem leicht nachgiebigen Material besteht und der auf Höhe der Amboßenden 25, 26 durch geeignete Stopfen 27, 28 oder auf andere Art verschlossen ist. Der Schlauch 24 und die Ringe oder Scheiben 14 sind derart ausgebildet, daß, wie aus Fig. 2 und 3 erkennbar ist, der Schlauch in der Ausgangslage auf dem Abstandsstück 20 aufliegt und hierbei die Ringe 14, 15 mit der Unterseite der Bohrung 16 gegen die gemeinsame Längsstange 17 anliegen, so daß jede Scheibe oder jeder Ring unabhängig von der Nachbarscheibe oder dem Nachbarring in Richtung des Pfeiles K, d. h. in Bewegungsrichtung des Schweißkopfes oder der Sonotrode verstellbar ist. Um ein leichtes Verstellen zu gewährleisten, können die Stirnseiten der Scheiben oder Ringe mit einem geeigneten rutsch- oder gleitfreudigen Belag versehen sein. - Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, bilden die schmalen Scheiben oder Ringe in ihrer Ausgangslage eine glatte, ebene, ununterbrochene Fläche oder Kante.
Der Stopfen 27 wird von einer Leitung 29 durchsetzt, in die ein Ventil 30 geschaltet ist und der ein Druckmesser 31 zugeordnet ist. Der Druckmesser 31 kann mit dem Ventil derart verbunden sein, daß das in dem Schlauch 24 befindliche Gas oder die Luft stets einen konstanten Druck aufweist.
In andersartiger Ausführungsform kann der Schlauch mit einer Flüssigkeit gefüllt sein, wobei in dem auf Höhe des Amboßendes 26 gelegenen Schlauchende ein Kolben 32 angeordnet ist, der unter Wirkung einer Druckfeder 33 steht. Bei Beaufschlagen der Scheiben oder Ringe 14 gibt in diesem Falle die an sich unkompressible Flüssigkeit durch Verstellen des Kolbens 32 nach. Hierbei kann ebenfalls eine konstante Druckregelung durch ein Ventil 30 und einen Druckmesser 31 vorgesehen sein.
Was vorstehend für einen Ventilschlauch aus einem Folienstück gilt, gilt bei der Erfindung auch für einen Ventilschlauch aus Papier mit einem entsprechenden Folieneinlagestück.
Statt des Schlauches 24 mit Luft oder Flüssigkeitsfüllung kann auch ein Vollschlauch aus federnd nachgiebigem Material Anwendung finden.
Die beiden Seitenteile 18, 19 können in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet werden, z. B. durch die Wahl eines entsprechend breiten Abstandsstückes 20 und gegebenenfalls entsprechend breiter Scheiben oder Ringe 14, daß der Schlauch 24 im Querschnitt eine unrunde Form erhält und die Unterseite der Scheiben oder Ringe flächenhaft an dem Schlauch anliegen. Gleichwohl kann der Schlauch 24 bei seiner Verformung durch die Scheiben oder Ringe 14 in die Eckzwickelräume zwischen sich und den Seitenteilen 18, 19, dem Abstandsstück 20 und den Scheiben oder Ringen 14 ausweichen. Der Kolben 32 unterstützt, insbesondere bei einer Flüssigkeitsfüllung, diese Ausweichbewegung.
Der Kolben 32 kann in Schwingungen versetzt werden, wodurch die Scheiben oder Ringe 14 von Schmutz und Staub an ihrer Oberseite befreit werden, um eine einwandfreie Schweißverbindung zu erzielen. Statt dessen kann der Schlauch, ob er mit Gas oder einer Flüssigkeit gefüllt ist oder aus einem Vollmaterial besteht, in solche Reinigungsschwingungen versetzt werden, was z. B. durch einen in dem Schlauch angeordneten, in Schwingungen versetzten Längsstab oder ein in Schwingungen zu setzendes Abstandsstück zwischen den Teilen 18, 19 erfolgen kann. - Wird eine Stange 17 angeordnet, die die Scheiben oder Ringe 14 durchsetzt, kann auch diese die Reinigungsschwingungen der Scheiben und Ringe erzeugen bzw. diesen mitteilen.
Durch die einzeln verstellbaren Ringe ergibt sich ferner der Vorteil, daß der Schweißkopf 10 und die Gegensonotrode 11 leicht von ihrer genau parallelen Stellung abweichen können, d. h., daß es nicht mehr des genauen Justierens der beiden Teile in eine genau parallele Lage bedarf.

Claims (8)

1. Ultraschall-Schweißvorrichtung zum Verschließen eines aus einer schweißbaren Folie gebildeten Ventilschlauches eines Ventilsackes, mit einer Sonotrode und einer Gegensonotrode, die zum Verschweißen eines Ventilschlauches mit über seine Länge bzw. Breite unterschiedlicher Dicke aus mehreren, in Verstellrichtung (K) der Sonotrode federnd gegen die Sonotrode voneinander unabhängig verstellbaren Ringen oder Scheiben gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe oder Scheiben (14) von einer gemeinsamen Längsstange (17) kleineren Durchmessers als der Durchmesser der untereinander gleichartigen Bohrungen (16) in den Ringen (14) oder Scheiben durchsetzt sind und gemeinsam an einem mit Gas, Luft oder Flüssigkeit gefüllten Längsschlauch (24) mit leicht biegsamen Schlauchwänden oder einem Vollschlauch aus federnd nachgiebigem Material anliegen.
2. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben oder Ringe (14) an ihren benachbarten Stirnseiten mit gleit- und rutschfreudigem Material versehen sind.
3. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (24) für das Gas, die Luft oder die Flüssigkeit zu dem gemeinsamen Längsschlauch (24) ein Kontrollorgan (31) und ein Regelventil (30) aufweist.
4. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Längsschlauch, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb des Bereiches der Scheiben oder Ringe (14) gelegene Längsschlauchabschnitt mit einem federnd verschieblichen Druckkolben (32) versehen ist.
5. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlauch (24) mit einer ihn oder seinen Inhalt in Schwingungen versetzenden Vorrichtung versehen ist.
6. Schweißvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (32) in Schwingungen versetzbar ist.
7. Schweißvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlauch von einem Schwingstab durchsetzt wird.
8. Schweißvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlauch (24) auf einem schwingenden Teil (Abstandsstück 20) aufliegt.
DE19823213997 1982-04-16 1982-04-16 Schweissvorrichtung zum verschliessen eines ventilschlauches eines ventilsackes Granted DE3213997A1 (de)

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