DE3409702C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweiß- und Trenn­ vorrichtung für aufeinanderliegende Kunststoffolien, mit einem der einen Folienseite zugeordneten beheizten, eine Schweiß/Trennleiste tragenden Schweißbalken und mit einem der anderen Folienseite zugeordneten Gegen­ druckelement, von denen die Schweiß/Trennleiste auf ihrer den Folien zugekehrten Oberfläche etwa mittig ein im Querschnitt keilförmiges Trennmesser und beiderseits sowie beabstandet hiervon je eine Schweißleiste von geringerer Höhe als das Trennmesser aufweist, und von denen das Gegendruckelement aus einem federnd nachgie­ bigen Material besteht und - im Querschnitt gesehen - eine nach außen gewölbte Oberfläche hat, deren klein­ ster Abstand von der Schweiß/Trennleiste ungefähr in der Mittellängsebene der Schweiß/Trennleiste liegt.

Für das Trennen gibt es ebenfalls verschiedene bekannte Möglichkeiten. Hierzu gehören ein beheizter Trenndraht, der durch die Folien hindurchgedrückt wird oder ein feststehendes beheiztes Messer oder auch ein bewegtes schneidendes Messer, wobei den Messern regelmäßig Nie­ derhalter für die Folie zugeordnet sind. Bekannt ist es schließlich, das Schneiden und Schweißen mit einem ein­ zigen Element, nämlich einem Sickenband bzw. einem be­ heizten Runddraht vorzunehmen. Hierbei begnügt man sich mit einer vergleichsweise geringen Schweißnahtbreite und einem unmittelbaren Übergang zwischen Schweißnaht und Trennkante.

Eine einfache Schweiß- und Trennvorrichtung ist bei­ spielsweise in der DE-OS 28 01 201 offenbart, die für manuelles Verschweißen geeignet ist und mit einem Wider­ standsschweißband arbeitet, gegen das ein Druckbalken bewegbar ist. Die Qualität der Schweißnaht und die Pro­ duktivität der Vorrichtung sind bei diesem Stand der Technik vergleichsweise gering.

Verschiedene andere Ausführungen von Schweiß- und Trenn­ vorrichtungen sind aus der GB-PS 12 73 245, der DE-OS 31 41 898, der DE-PS 10 78 318 oder dem deutschen Ge­ brauchsmuster 72 34 088 bekannt. Die in diesen Druck­ schriften offenbarten Schweiß- und Trennvorrichtungen offenbaren verschiedenartige Formen derartiger Vorrich­ tungen für den industriellen Einsatz, insbesondere in der Verpackungsindustrie.

Eine Vorrichtung der einleitend genannten Gattung ist der DE-GM 72 34 088 zu entnehmen. Dort werden zwei Paare beheizter Schweißbalken gegeneinandergefahren und erzeugen dadurch zwei benachbarte parallele Nähte. Gleichzeitig wird jedoch mittels einer zwischen den Schweißbalken angeordneten Kombination eines beheizten Messers mit rundem Gegendruckelement aus Gummi o.dgl. eine Trennung von vorlaufenden zu nachlaufenden Folien erreicht. Die bei diesem Stand der Technik offenbarten Maßnahmen zur Qualitätssicherung der Schweißnähte be­ schränken sich auf den Einsatz von PTFE-Tüchern, die den Schweißspalt durchsetzen und dadurch die zu ver­ schweißenden Folien von den Schweißwerkzeugen abschir­ men; lediglich das beheizte Trennmesser wirkt di­ rekt auf die zu trennenden Folien ein, da das eine PTFE-Tuch um die Rückseite des Schneidmessers herum geführt ist.

Ein insbesondere bei hohen Produktivitätsziffern auftre­ tendes Problem bei Vorrichtungen zum gleichzeitigen Her­ stellen einer Doppelnaht mit dazwischen stattfindender Trennung ist eine gelegentlich bemängelte Qualität der Nähte. Sie zeigt sich vor allem in einer übermäßig ver­ ringerten Materialdicke und es kann sogar vorkommen, daß sich im Schweißnahtbereich Durchbrüche bilden.

Aufgabe der Erfindung ist eine Schweiß- und Trennvorrichtung der eingangs genannten Art so wei­ terzubilden, daß die Qualitätskonstanz der erzeugten Schweißnähte wesentlich verbessert wird. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die dem Ge­ gendruckelement zugekehrte Längskante jeder Schweiß­ leiste - im Querschnitt gesehen - in etwa halbkreis­ förmig ausgebildet ist, wobei der Radius etwa der halben Dicke der Schweißleiste entspricht, daß die Schnittlinie zwischen gekrümmter Oberfläche jeder Schweißleiste und Keilfläche des Trennmessers etwa in Höhe des Krümmungsmittelpunktes der Oberfläche oder tiefer liegt, und daß die Schweißleisten-Längskanten beim Zusammenfahren der Vorrichtung mit dem Gegendruck­ element in Kontakt bringbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. So ist beispielsweise vor­ gesehen, daß die Schweiß/Trennleiste mit Ausnahme der Schneidkante des Trennmessers mit PTFE beschichtet ist. Diese Lösung hat gegenüber dem geschilderten Stand der Technik den Vorteil, daß die Keilflächen der Schweiß/ Trennleiste noch mit einer PTFE-Beschichtung versehen sind und nur die eigentliche Schneidkante freiliegt.

Der Vorschlag, daß das Gegendruckelement im Bereich außerhalb seiner Halterung einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist unterscheidet sich vom Stand der Technik mit etwa segmentförmig aus seiner Halterung he­ rausragendem Gegendruckelement vorteilhaft, denn die erfindungsgemäße Lösung führt zu einem zunächst weiche­ rem Einsatz der Schweiß/Trennleiste und zu einer Verringerung der Folienspannung.

Mit den genannten Mitteln wird das gesteckte Ziel auf ebenso einfache wie überzeugende Art erreicht. Eine er­ findungsgemäß ausgebildete Schweiß- und Trennvorrich­ tung erzeugt auch bei sehr hoher Produktivität, d.h. bei einer größen Anzahl von Schweißungen pro Zeitein­ heit eine gleichbleibend hohe Nahtqualität bei unerwar­ tet hohen Standzeiten von Gegendruckelement und Schweiß/Trennleiste. Es hat sich darüber hinaus ge­ zeigt, daß es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr erforderlich ist, der Schneidkante des Trennmes­ sers eine harte Schneidfläche auf der Oberfläche des Gegendruckelementes zuzuordnen. Bei dieser Schneid­ fläche handelte es sich um einen Glasfiberstreifen, der im Bereich des Trennmessers auf die plane Oberfläche des bekannten Gegendruckelementes aufgeklebt war. Der nunmehr mögliche Fortfall dieses Streifens hat den zu­ sätzlichen Vorteil, daß das bekannte zeitaufwendige Ausrichten des Trennmessers zu dem schmalen Streifen bei einem Werkzeugwechsel ganz entfällt, da mit dem an seiner Oberfläche runden Gegendruckelement ein grobes Ausrichten völlig ausreicht.

Weiterhin hat sich ergeben, daß der lichte Abstand zwi­ schen den Schweißleisten der Schweiß/Trennleiste gegen­ über dem Stand der Technik verringert werden kann und daß sich an den Keilflächen des Trennmessers weit weni­ ger Folienreste ablagern als man bisher gewohnt war. Die Ursache hierfür scheint zu sein, daß die erfindungs­ gemäße Vorrichtung zu geringeren Zugspannungen innerhalb der Folie im Schweißbereich führt.

Bei der Dimensionierung des Gegendruckelementes und der Schweißleisten-Abstände vom Trennmesser kommt es darauf an, zu erreichen, daß die Schweißleisten das Gegensdruckelement beim Zusammenfahren an einer Stelle kontaktieren, die möglichst in oder nahe der V-förmigen und vom Trennmesser bereits bewirkten Einsenkung in der Oberfläche des Gegendruckelementes liegt. Dies hat die begrüßte Konsequenz einer vergleichsweise geringen Dicke der Schweiß/Trennleiste mit der Möglichkeit zur Erzeugung sehr schmaler Schweißnähte, die nun kaum noch störend sichtbar und bei einer Breite von beispielsweise 1 bis 2 mm praktisch eben so fest wie eine üblich hergestell­ te breite Naht von etwa 5 mm ist. Schmale Schweißnähte erfordern darüber hinaus eine verringerte Abkühlzeit, was eine Produktivitätssteigerung ermöglicht. Schließ­ lich führt eine verringerte Dicke der Schweiß/Trennlei­ ste dazu, daß der für sie vorzusehende Spalt in der För­ derebene von Verpackungsmaschinen entsprechend schmäler werden kann, so daß die dort üblichen beweglichen Ab­ deckungen häufig entfallen können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in schematischer perspektivischer Dar­ stellung einen Querschnitt durch einen Schweißbalken mit darüber angeordnetem Ge­ gendruckbalken und

Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 stark vergrößerten Querschnitt durch den Kopf einer Schweiß/ Trennleiste mit Gegendruckelement in Schweißstellung;

Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Quer­ schnitt durch eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit dem Schweißbalken in Ruhestellung und dem Gegendruckelement während seiner Bewegung in Richtung auf den Schweißbalken;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstel­ lung, bei der das Gegendruckelement seine Endposition zum Schweißen erreicht hat, und

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung mit gegen das Gegendruckelement gefahrenem Schweißbalken.

Eine Schweiß- und Trennvorrichtung der hier interessie­ renden Art für mehrlagige Kunststoffolien weist in ei­ nem nicht dargestellten Maschinengestell einen Schweiß­ balken 10 und einen Gegendruckbalken 50 auf. Die beiden Balken sind relativ zueinander bewegbar angeordnet, und zwar ist üblicherweise der Schweißbalken im Maschinenge­ stell unbeweglich befestigt während ein Gegendruckbal­ ken oder eine aufeinanderfolgende Anzahl mehrerer Gegen­ druckbalken nacheinander in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1) gegen den Schweißbalken bewegt werden.

Kurz vor dem Schweißvorgang haben der Schweißbalken 10 und der Gegendruckbalken 50 einen gewissen Abstand von­ einander, so daß zwischen ihnen ein Spalt S besteht. Durch diesen Spalt S hindurch werden die flächig aufein­ anderliegenden Kunststoffolien hindurchgeführt. Bei Ver­ wendung der beschriebenen Vorrichtung in einer Verpac­ kungsmaschine befindet sich die auf den Gegendruckbal­ ken 50 zuweisende Oberseite des Schweißbalkens etwa in Höhe einer Transportebene durch die Verpackungsmaschi­ ne. Entlang dieser Ebene wird eine Unterfolie für die zu verpackenden Gegenstände geführt und auf diese Unter­ folie wird eine Oberfolie aufgelegt, so daß der zu ver­ packende Gegenstand zwischen den beiden Folien einge­ hüllt wird. Ober- und Unterfolien werden vor und hinter dem Gegenstand miteinander verschweißt, und zwar - wie im vorliegenden Fall - häufig mit Hilfe von zwei eng benachbarten und quer zur Vorschubrichtung der Folien verlaufenden Schweißnähten, zwischen denen die Folien dann getrennt werden. Im Betrieb bildet dann die in För­ derrichtung der Folien gesehene vorlaufende Schweißnaht dieser Doppelnaht die rückwärtige Verschweißung von Ober- und Unterfolie hinter einem Gegenstand und die in Folien-Förderrichtung nachlaufende Schweißnaht der Dop­ pelnaht die - bezogen auf den nächsten Gegenstand - vor­ laufende Schweißnaht. Der Trennschnitt zwischen den bei­ den Nähten bildet somit die Trennung zwischen aufeinan­ derfolgenden Gegenständen.

Der Schweißbalken 10 ist in nicht näher beschriebener Weise auf einer Trägerkonstruktion 12 befestigt, die ihrerseits mit dem Maschinengestell verbunden ist. Der gesamte Schweißbalken 10 besteht aus einer metallischen Leiste 14, die hochkant auf der Trägerkonstruktion 12 steht und eine Längsbohrung 16 zur Aufnahme eines Heiz­ elementes aufweist. Entlang der Oberseite der Leiste 14 ist in eine Längsnut 18 eine metallische Schweiß/Trenn­ leiste 20 eingesetzt, die in Richtung auf den Gegen­ druckbalken 50 hin von der Leiste 14 absteht. Die Lei­ ste 14 und die Schweiß/Trennleiste 20 haben eine gemein­ same Mittellängsebene 22, deren Lage in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.

An ihrer dem Gegendruckbalken 50 zugekehrten Seite weist die Schweiß/Trennleiste 20 zwei parallele, außen­ liegende Schweißleisten 24, 26 und mittig dazwischen ein Trennmesser 28 auf. Die beiden Schweißleisten 24, 26 sind spiegelsymmetrisch zur Mittellängsebene 22 kon­ figuriert und angeordnet. Sie sind im Ausführungsbei­ spiel ein integraler Bestandteil der Schweiß/Trennlei­ ste 20, können aber auch abnehmbar an diese angesetzt sein. Im Querschnitt gemäß Fig. 2 ist erkennbar, daß die Schweißleisten 24, 26 in Richtung auf den Gegen­ druckbalken 50 weisende gekrümmte Oberflächen haben. Die Krümmung ist im Ausführungsbeispiel kreisförmig mit einem Radius, der etwa gleich der halben Dicke der Schweißleiste ist. Die Oberfläche geht somit von der zur Mittellängsebene 22 parallelen Seitenfläche der Schweiß/Trennleiste 20 in eine Zylinderfläche über.

Das Trennmesser 28 ist keilförmig gestaltet und liegt mit seiner Schneidkante 30 in der Mittellängsebene 22. Der Keilwinkel des Trennmessers 28 beträgt im Ausfüh­ rungsbeispiel etwa 30°. Fig. 2 zeigt, daß sich die ebe­ nen Keilflächen des Trennmessers 28 an einer vergleichs­ weise tief in der Schweiß/Trennleiste 20 befindlichen Linie mit den gekrümmten Oberflächen der Schweißleisten 24, 26 schneiden, wodurch zwischen den Schweißleisten und dem Trennmesser jeweils ein etwa V-förmiger Ein­ schnitt 32, 34 gebildet wird. Der tiefste Punkt der Ein­ schnitte 32, 34 liegt im Ausführungsbeispiel um ein Maß unterhalb einer die beiden freien Enden der Schweißlei­ sten tangierenden Querebene, welches etwa gleich dem zweifachen vorerwähnten Krümmungsradius ist. Weiterhin ist erkennbar, daß die gekrümmten Oberflächen der bei­ den Schweißleisten 24, 26 einen weitgehend stetigen Ver­ lauf bis zum Schnitt mit den Keilflächen des Trennmes­ sers 28 haben. In einem praktischen Ausführungsbeispiel hat der Radius eine Größe von etwa 3 mm. Schließlich ist gut zu erkennen, daß die Schneidkante des Trenn­ messers 28 die höchsten Erhebungen der beiden Schweiß­ leisten 24, 26 überragt, und zwar in einem praktischen Ausführungsbeispiel um etwa 0,3 bis etwa 0,5 mm.

Die Schweiß/Trennleiste 20 ist im Ausführungsbeispiel in ihrem gesamten freiliegenden Bereich mit PTFE be­ schichtet; die Beschichtung ist jedoch im Bereich der Trennkante des Trennmessers 28 entfernt, wodurch sich der Temperaturübergang zur Folie und damit die Trennge­ schwindigkeit verbessern lassen.

Der Gegendruckbalken 50 weist eine aus einer Grundplat­ te 52 sowie zwei Seitenwänden 54, 56 bestehende Träger­ konstruktion auf, die an ihrer dem Schweißbalken 10 zu­ gekehrten Seite ein Gegendruckelement 58 so hält, daß mindestens ein größerer Teil dieses Gegendruckelementes aus dem Gegendruckbalken nach unten hervorragt. Es ist ersichtlich, daß der Gegendruckbalken 50 mit dem Gegen­ druckelement 58 dieselbe Mittellängsebene 22 wie der Schweißbalken 10 haben.

Das Gegendruckelement 58 wird im Ausführungsbeispiel von einem Zylinder aus Silikongummi gebildet und ist so zwischen den Seitenwänden 54, 56 gehalten, daß der hal­ be Zylinder in Richtung auf den Schweißbalken 10 vor­ springt. Dieser Zylinder ist im Ausführungsbeispiel außerdem mit einer Glasfaser/PTFE-Folie überzogen; seine bevorzugte Shore-Härte liegt bei 20 bis 60° und sein Durchmesser bei etwa 16 bis 20 mm.

Zum Schweißen mit der beschriebenen Vorrichtung wird das oben erwähnte Heizelement in der Längsbohrung 16 der Leiste 14 in Betrieb genommen. Mit Hilfe eines nicht dargestellten Reglers wird die Schweiß/Trennlei­ ste 20 dann auf die jeweils gewünschte Temperatur ge­ bracht und dort gehalten. Bei im Spalt S befindlichen Folien wird der Gegendruckbalken 50 nach unten gegen den Schweißbalken geschoben, so daß sich zunächst das Trennmesser 28 durch die Folien hindurch auf dem Gegen­ druckelement 58 abstützt, dessen tiefste Stelle (in den Zeichnungen) im Bereich der Mittellängsebene 22 liegt. Zum Zeitpunkt des ersten Kontaktes zwischen Trennmes­ ser, Folien und Gegendruckelement 58 wird auf die Fo­ lien noch kein Druck im Bereich der Schweißleisten 24, 26 ausgeübt. Das das Gegendruckelement 58 bildende Rund­ gummi kann deshalb verhältnismäßig leicht verformt wer­ den, und auf die zwischen Gegendruckelement 58 und Trennmesser 28 eingespannten Folien wird keine beacht­ liche Zugkraft ausgeübt.

Beim fortgesetzten Gegeneinanderfahren von Gegendruck­ balken 50 und Schweißbalken 10 beginnen die Schweißlei­ sten 24, 26 die Folien an das Gegendruckelement 58 zu pressen. Durch den Preßdruck bekommt das Gegendruckele­ ment eine zunehmende Steifigkeit vor allem im Bereich zwischen den Schweißleisten und dem Trennmesser. Gleich­ zeitig findet eine gewisse Materialverlagerung des Ge­ gendruckelementes in die Einschnitte 32, 34 hinein statt. Diese bewirkt eine größere Kontaktfläche zwi­ schen Folie und Schweißleisten und vor allem - wie in Fig. 2 abgelesen werden kann -, daß die nicht gezeichne­ ten Folien in einem weichen Übergang außer Berührung mit den Schweißleisten gelangen, so daß zwischen Schweißleisten und Trennmesser auch während des nun stattfindenden Schweißvorgangs keine beachtlichen Span­ nungssprünge in den Folien stattfinden. Die Folge hier­ von ist, daß die Trennung der Folien mit großer Sicher­ heit nur im Bereich des Trennmessers stattfindet und daß Risse im Nahtbereich oder stärkere Schwächungen vermieden werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 ent­ spricht hinsichtlich des Schweißbalkens 10 und seiner Konfiguration sowie hinsichtlich des Gegendruckele­ mentes 50 und dessen Konfiguration dem zuvor beschrie­ benen Ausführungsbeispiel, so daß insoweit gleiche Be­ zugszeichen verwendet werden.

Das Auftreten von Zugspannungen in der Folie im Schweiß­ bereich kann weiter vermindert werden durch ein Ein­ spannen der Folien beiderseits des Schweißbalkens, wie es auf einfache Weise mit den in den Fig. 3 bis 5 ge­ zeigten Maßnahmen möglich ist. Auch in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind ein entlang der Mittellängsebene 22 bewegbarer Schweißbalken 10 und ein entlang der Mittel­ längsebene bewegbarer Gegendruckbalken 50 vorgesehen, die in einer dem Fachmann geläufigen Weise in einer Ver­ packungsmaschine angeordnet sind. Zum Antrieb kann jede bekannte Steuerung in Verbindung mit mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Mitteln vorgesehen sein.

Mit einer Oberfolie 40 und einer Unterfolie 41 zu um­ hüllende Gegenstände 60 durchlaufen den Spalt zwischen dem Schweißbalken 10 und dem Gegendruckbalken 50 von rechts in Fig. 3 kommend in Richtung des Pfeiles 61. Sobald die Gegenstände 60 diesen Spalt passiert haben, bewegt sich der Gegendruckbalken 50 hinter dem Gegen­ stand 60 nach unten, wie es die Fig. 3 andeutet. Die Gegenstände 60 werden auf Förderrollen oder Förder­ bändern stehend auf die Schweißstation zu und von dieser weg befördert. Die für die maschinelle Zu- und Abfuhr der Gegenstände 60 erforderlichen Fördermittel gehören zum Stand der Technik und sind kein Teil der Erfindung. Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, daß die Gegenstände 60 vor dem Einlaufen in die Schweiß­ station auf die von einer nicht dargestellten Vorrats­ rolle kommende Unterfolie 41 auffahren, sobald diese mittels einer Rolle 42 in die Förderebene 45 umgelenkt wird, wie es Fig. 3 ebenfalls zeigt. Mit dieser Unter­ folie 41 ist an einer Stelle vor dem nächstkommenden Gegenstand 60 die Oberfolie 40 verschweißt worden, die ihrerseits von einer nicht dargestellten Vorratsrolle durch die Bewegung des Gegenstandes 60 abgezogen wird. Die Oberfolie 40 verläuft deshalb in einer dem Fachmann bekannten Weise von der nicht dargestellten Vorderkante des Gegenstandes 60 nach oben und dann nach hinten über dessen Oberseite hinweg, während die Unterfolie 41 nur die Unterseite des Gegenstandes 60 bedeckt.

Wenn der Gegendruckbalken 50 hinter jedem durchge­ laufenen Gegenstand 60 aus seiner obersten Stellung nach unten fährt, zieht er die Oberfolie 40 entlang der Rückseite des Gegenstandes 60 nach unten, bringt die Oberfolie 40 schließlich mit der Unterfolie 41 in Kon­ takt, worauf der Schweißbalken 10 in Tätigkeit treten kann, um die beiden Folien durch zwei parallele Schweiß­ nähte zu verbinden und zwischen diesen beiden Schweiß­ nähten durchzutrennen. Die Schweißleiste 26 bildet hier­ bei die Schweißnaht für den in Fig. 3 dargestellten Gegenstand 60, während die andere Schweißleiste 24 des Schweißbalkens 10 die Schweißnaht vor dem nächstkommen­ den Gegenstand erzeugt. Der insoweit beschriebene Vor­ gang gehört zum Stand der Technik und ist jedem Fach­ mann geläufig.

Wenn sich der Gegendruckbalken 50 aus seiner nicht dar­ gestellten oberen Ruhelage über die Position in Fig. 3 nach unten in die Position gemäß Fig. 4 bewegt, erzeugt er zunächst nur in der Oberfolie 40, nach dem Auf­ treffen auf die Unterfolie 41 auch in dieser eine Zug­ spannung. Diese Zugspannung kann bei hoher Produktivi­ tät der Schweißvorrichtung nicht unbeträchtliche Werte annehmen und die Qualität der Schweißnaht beeinträchti­ gen, weil das Folienmaterial während des Schweißens weich ist und von der Zugspannung deshalb dort stark ge­ dehnt werden kann.

Das Auftreten dieser Zugspannungen wird in dem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß den Fig. 3 bis 5 während des Schweißens weitgehend ausgeschaltet. Zu diesem Zweck sind beiderseits der Mittellängsebene 22 in der Förder­ ebene 45 der Gegenstände 60 zwei Stützbalken 65, 66 stationär in einem nicht dargestellten Maschinengestell befestigt. Die aufeinander zuweisenden Enden der beiden Stützbalken 65, 66 sind abgerundet, wie es in den Zeich­ nungen gut erkennbar ist, und haben einen Abstand von­ einander, der kleiner ist als der Durchmesser des Gegen­ druckelementes 58 bzw. einer entsprechenden Abmessung eines nicht-runden Gegendruckelementes.

Ausweislich Fig. 3 läuft die Unterfolie 41 in der För­ derebene 45 über die Oberflächen des Stützbalkens 66 und - nach dem Schweißspalt - über die Oberfläche des Stützbalkens 65 hinweg. Wenn nun der Gegendruckbalken 50 aus der Position gemäß Fig. 3 nach unten verlagert wird, drückt er zunächst die Oberfolie in Kontakt mit der Unterfolie 41 und preßt sich dann gegen die aufein­ ander zuweisenden Kanten der beiden Stützbalken 65, 66. Da das Gegendruckelement 58 des Gegendruckbalkens 50 elastisch ist, verformt es sich gemäß Fig. 4 durch die von den Stützbalken ausgeübte Reaktionskraft. Im Verfor­ mungsbereich werden die beiden aufeinanderliegenden Folien 40, 41 fest eingespannt, wie man es aus Fig. 4 ersehen kann.

Wenn nun anschließend der Schweißbalken 10 in seine Schweißposition gemäß Fig. 5 nach oben gefahren wird und in Berührung mit den Folien 40, 41 kommt, dann wird er seinerseits das Gegendruckelement 58 zusätzlich ver­ formen, d.h. an dessen unterem Ende abflachen. Hier­ durch wird der Umfangsabstand der Oberfläche des Gegen­ druckelementes 58 von der Einspannstelle am einen Stütz­ balken 65 zur Einspannstelle an dem anderen Stützbalken 66 verringert. Die einleuchtende Konsequenz ist, daß die zuvor noch vorhandene Zugspannung innerhalb der beiden Folien zwischen den Einspannstellen reduziert bzw. aufgehoben wird. Der nun folgende Schweißvorgang kann also bei ganz oder nahezu spannungsfreien Folien stattfinden.

Die beiden Stützbalken 65, 66 sind im übrigen gut als Träger für Kühlkanäle 67, 68 geeignet, aus denen ein Kühlmittel gemäß den Pfeilen 69, 70 austreten und die Folien im Schweißbereich kühlen kann.

Es versteht sich, daß anstelle eines runden Gegendruck­ elementes 58 auch ein im Querschnitt anders ausgebil­ detes Gegendruckelement verwendet werden kann. Ledig­ lich bei der Dimensionierung ist darauf zu achten, daß die sich gegenüberliegenden Längskanten der Stützbalken einen geringeren Abstand haben als die entsprechende Breite des Gegendruckelementes.

Des weiteren ist es einleuchtend, daß die die Zugspan­ nung reduzierenden oder eliminierenden Stützbalken auch in einer Anordnung verwendet werden können, in der der Schweißbalken 10 nicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 auf- und abbewegbar ist, sondern eine feste Position etwa gemäß Fig. 5 hat. In diesem Fall be­ wirkt allein die Abwärtsbewegung des Gegendruckbalkens 50 unmittelbar nach dem Einspannen der Folien zwischen den Stützbalken 65, 66 und dem Gegendruckelement 58 den zum Schweißen und Trennen nötigen Andruck am Schweiß­ balken 10.

Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform der Fig. 3 bis 5 liegt im übrigen darin, daß mit ihr eine soge­ nannte Straffpackung hergestellt werden kann, die ein anschließendes Schrumpfen der Folie in einem Wärme­ tunnel überflüssig machen kann. Eine solche Straff­ packung erfordert, daß Ober- und Unterfolie 40, 41 mit hoher Zuspannung um den Gegenstand 60 herumgezogen werden. Dies läßt sich in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel dadurch erreichen, daß man die nicht darge­ stellte Vorratsrolle für die Oberfolie 40 rechts vom Gegendruckbalken 50 (gesehen in den Fig. 3 bis 5) ab­ bremst, so daß der nach unten fahrende Gegendruckbalken 50 die abgebremste Oberfolie 40 unter die gewünschte starke Spannung setzt. Diese Spannung wirkt natürlich zunächst auch im Kontaktbereich zwischen Oberfolie und Gegendruckelement 58. Durch das Einspannen der Folien mit Hilfe der Stützbalken 65, 66 in der beschriebenen Weise und das anschließende Eindrücken des Gegendruck­ elementes 58 durch den Kontakt mit dem Schweißbalken 10 wird selbst eine sehr hohe Zugspannung aber so weit­ gehend reduziert, daß eine qualitativ gute Schweißnaht hergestellt werden kann.

Claims (10)

1. Schweiß- und Trennvorrichtung für aufeinander­ liegende Kunststoffolien, mit einem der einen Folien­ seite zugeordneten beheizten, eine Schweiß/Trennleiste tragenden Schweißbalken und mit einem der anderen Folien­ seite zugeordneten Gegendruckelement, von denen die Schweiß/Trennleiste auf ihrer den Folien zugekehrten Oberfläche etwa mittig ein im Querschnitt keilförmiges Trennmesser und beiderseits sowie beabstandet hiervon je eine Schweißleiste von geringerer Höhe als das Trenn­ messer aufweist, und von denen das Gegendruckelement aus einem federnd nachgiebigen Material besteht und

• - im Querschnitt gesehen - eine nach außen gewölbte Oberfläche hat, deren kleinster Abstand von der Schweiß/ Trennleiste ungefähr in der Mittellängsebene der Schweiß/ Trennleiste liegt,
  dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gegendruckelement (58) zugekehrte Längskante jeder Schweißleiste (24, 26)
• - im Querschnitt gesehen - in etwa halbkreisförmig aus­ gebildet ist, wobei der Radius etwa der halben Dicke der Schweißleiste entspricht,
  daß die Schnittlinie zwischen gekrümmter Oberfläche jeder Schweißleiste und Keilfläche des Trennmessers etwa in Höhe des Krümmungsmittelpunktes der Oberfläche oder tiefer liegt,
  und daß die Schweißleisten-Längskanten beim Zusammen­ fahren der Vorrichtung mit dem Gegendruckelement in Kontakt bringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Keilfläche des Trennmessers (28) mit der angrenzenden gekrümmten Ober­ fläche einer Schweißleiste (24, 26) einen im wesentli­ chen V-förmigen Einschnitt (32, 34) begrenzt, dessen tiefster Punkt mit der Schnittlinie zusammenfällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche jeder Schweißleiste (24, 26) im Schweißbereich sowie beider­ seits hierüber hinausragend eine Zylinderfläche ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel des Trenn­ messers (28) eine Größe von etwa 30° hat.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweiß/Trennleiste (20) mit Ausnahme der Schneidkante des Trennmessers (28) mit PTFE beschichtet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelement (58) im Bereich außerhalb seiner Halterung (52, 54, 56) einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelement (58) eine Shore-Härte im Bereich von 20 bis 60° aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Schweiß­ leisten (24, 26) vom Trennmesser (28) so gewählt sind, daß die Schweißleisten das Gegendruckelement beim Zu­ sammenfahren an einer Stelle kontaktieren, die möglichst in oder nahe der vom Trennmesser bewirkten Einsenkung in der Oberfläche des Gegendruckelements liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der etwa senkrecht zur Mit­ tellängsebene (22) liegende größte Durchmesser des Gegen­ druckelementes (58) etwa doppelt so groß wie die Dicke der Schweiß/Trennleiste (20) im Bereich unmittelbar unterhalb der Schweißleisten (24, 26) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits und symmetrisch zur Bewegungsebene (22) des Gegendruckelementes (58) jeweils ein Stützbalken (65, 66) o. dgl. angeordnet ist, daß die freien Kanten der Stützbalken einen Abstand von­ einander haben, der kleiner ist als die senkrecht zur Bewegungsebene gemessene Breite des Gegendruckelementes (58), daß die zu verschweißenden Folien über der gemeinsamen Ebene der beiden Stützbalken (65, 66) verlaufen und von dem Gegendruckelement gegen die freien Kanten der Stütz­ balken preßbar sind, und daß die Schweißstelle von dem das Gegendruckelement (58) tragenden Gegendruckbalken (50) aus gesehen jen­ seits der genannten gemeinsamen Ebene der Stützbalken liegt.