DE3448188C2 - - Google Patents

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DE3448188C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißgasschweißen zum Verschließen von an Hohlkörpern vorgesehenen Füllöffnungen mit einer in die Füllöffnung herein- und herausbewegbaren Düsen­ anordnung zum Ausblasen des Heißgases nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Vor­ richtung zum Schmelz-Schweißen unter Verwendung von Heißgas, beispielsweise Heißluft.
Aus der CH 3 98 060 ist ein Verfahren und ein Gerät zum Ver­ schließen eines Behälters aus Kunststoff der eingangs genannten Art bekannt. Die Vor­ richtung zum Verschließen des Behälters weist ein um die Düsenanordnung ringförmig herumführendes Gehäuse auf, das bei in die Füllöffnung eingetauchter Düsenanordnung den Außenumfang der Füllöffnung mit Abstand etwa bis zu der Tiefe übergreift, auf der sich in der Füllöffnung die Ausblasdüsen für das Heißgas befinden. Durch das Sammelgehäuse wird das nach oben aus der Füllöffnung ausströmende Heißgas nach außen um­ gelenkt und an der Außenseite der Füllöffnung nach unten abge­ leitet, damit auch an dieser Außenseite eine Erwärmung der Wand der Füllöffnung erfolgen kann.
Diese Vorrichtung und das mit dieser Vorrichtung ausgeführte Verfahren ist jedoch nachteilig, da gerade das vollständige Durchwärmen der Wandung der Füllöffnung zu unbefriedigenden Ergebnissen hinsichtlich der Ausbildung der Schweißnaht, sowohl bezüglich deren scharfe Abgrenzung als auch dem ungesteuerten seitlichen Abfließen beim Zusammenpressen führt. Insbesondere das seitliche Abfließen von zusammen­ gedrückten Material im Bereich der Schweißung führt insbe­ sondere bei Tuben, bei denen Wert auf ein ansprechendes Äußeres gelegt wird, zu störenden Materialansammlungen an den Seitenrändern der Schweißnaht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß bei möglichst großer Energieausnutzung des Heißgases nur der gewünschte Bereich innerhalb der Füllöffnung erwärmt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Düsenanordnung Mittel zum Ableiten des aus der Füllöffnung ausströmenden Heißgases von der Füllöffnung fort vorgesehen sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Mittel zum Ableiten des Heißgases ein die Füll­ öffnung übergreifendes Sammelgehäuse aufweisen. Dabei hat sich als besonderer vorteilhaft herausgestellt, daß das Sammelgehäuse als ein die Düsenanordnung ringförmig umgebender, zur Füllöffnung hin offener und die Füllöffnung seitlich etwas überragender Kanal ausgebildet ist, der über eine Leitung mit einem Rezirkulationssystem zur Temperatur­ erhöhung in Strömungsverbindung steht.
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird sichergestellt, daß aus der Füllöffnung austretendes Heißgas relativ hoher Temperatur unmittelbar abgesaugt wird und so die darin ge­ speicherte Energie ausgenutzt werden kann und andererseits verhindert, daß insbesondere Außenwände der Füllöffnung nicht mit aus der Füllöffnung austretendem Heißgas etwa durch Strömungsturbulenzen in Berührung kommen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargetellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung zum Heißgas­ schweißen mit unmittelbar über der Füllöffnung angeordnetem Sammelgehäuse,
Fig. 2 die Tube aus Fig. 1 während des Zusammen­ drückens zum Ausbilden einer querverlaufenden Abschlußnaht,
Fig. 3 eine vereinfachte Teilansicht, in der eine Tube in einer Verschluß/Füllmaschine in Heizposition, oder genauer gesagt in der Verschließposition dargestellt ist,
Fig. 4 eine Tube in der Maschine gemäß Fig. 3 in Druckposition zum Ausbilden der Querverschluß­ naht, allgemein mit dem Kühlen des Nahtbereichs verbunden.
Die in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnete Düse weist ein unteres allgemein zylindrisches Ende 11 auf, in der ein sich über den Umfang erstreckender Schlitz 12 ausgebildet ist, der als Auslaß für die Heißluft dient, die von einer Zuführungsleitung 13 angeliefert wird. Der Schlitz ist schräg nach oben gerichtet, um die Heißluft über einen definierten Bereich des Endes einer in Quer­ richtung abdichtenden bzw. zu verschließenden Tube streichen zu lassen. Das Zylinderende 11 und die Tube 14 sind derart dimensioniert, daß ein sich in Umfangsrich­ tung erstreckender Schlitz mit einer konstanten Breite von annähernd einigen Millimetern, möglicherweise Zenti­ metern als Maximum, ausgebildet sein kann und ein Luft­ strom in Richtung der Pfeile 15 ermöglichen.
Der Angriffsbereich der Luftströmung im Inneren des Endes des Tubenkörpers 14, das heißverschweißt werden soll, wird durch den Schlitz 12 und die Einsetztiefe in die Tube hineinbestimmt. Dem auf diese Weise genau de­ finierten Angriffsbereich folgt in Strömungsrichtung der Luft ein Sammelgehäuse 16 für die aus der Tube aus­ strömende Luft. Mittels einer Leitung 17 wird die Luft in ein Rezirkulationssystem geeigneter Ausbildung (nicht dargestellt) eingespeist um mittels der Zuführungsleitung 13 mit entsprechend angehobener Temperatur zurückge­ führt zu werden.
Durch das seitliche Überragen des ringförmigen Sammel­ gehäuses 16 über dem Umfangsrand der Füllöffnung hinaus wird gleichzeitig noch Umgebungsluft angesaugt, die an der Außenwand der Füllöffnung entlang streicht, so daß jeden­ falls gewährleistet ist, daß das aus der Füllöffnung austretende Heißgas ohne Turbulenzen über das Sammelgehäuse durch die Leitung 17 abgeleitet wird.
In Fig. 1 ist die Tube mit einem Produkt 18 gefüllt und vorzugsweise in einer Füll/Verschließmaschine in senk­ rechter Richtung verschiebbar gehalten, so wie es mit den Doppelpfeilen 26 in Fig. 1 dargestellt ist. Eine der­ artige Positionierung bestimmt die Einsetztiefe des Endes der Düse 11. Um einen Wärmeübergang auf das Produkt zu vermeiden, ist das Ende der Düse 11 vorzugsweise mit einem Hitzeschild 19 versehen, der so ausgebildet ist, daß der Gasstrom geführt wird, wobei er aus wärmeiso­ lierendem Material bestehen kann und den Bereich des Schlitzes 12 für die Heißluft bilden kann, der dem Pro­ dukt in der Tube zugewandt ist.
In einer alternativen Ausbildung dazu kann die relative vertikale Verschiebung dadurch erzielt werden, daß die Düse 10 selber in vertikaler Richtung bewegbar ist.
Die Düse 10 wird im Bereich des Endes 11 von einer Zen­ trierhülse 20 umgeben, (vgl. Fig. 1) wobei in der Hülse eine Kühlschlange 21 für ein Kühlmedium enthalten sein kann. Die Kühlschlangen bilden einen wesentlichen Teil des Systems und dienen dazu, eine wohlgesteuerte Umgebung an der Außenseite des Schmelz- oder Schweißbereichs zu schaffen.
Das Kühlen während der Hitzeaktivierung der Innenseite dient ebenfalls dazu, einen genauen Schweiß- oder Abdicht­ bereich zu schaffen.
Die Düse 10, die in eine Maschine des Typs eingesetzt werden kann, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, arbeitet mit Preßbacken 22 zusammen, die direkt anschließend an die Düse 10 in Arbeitsrichtung der Maschine folgen. Die Backen bewirken den notwendigen Zusammenpreß- oder Abdichtdruck und sind in dem Maschinenaufbau 23 ebenso wie die Düse 10 bei diesem Aus­ führungsbeispiel stationär.
Vorzugsweise sind in ein und derselben Maschine mehrere Düsen/Preßbackenanordnungen vorgesehen, die parallel Tuben bearbeiten, die der Maschine mittels eines Förder­ bands angeliefert werden.
In dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbei­ spiel werden die Tuben 14 intermittierend von einem End­ losförderband 24 zu der jeweiligen Position angeliefert, wobei eine entsprechende Führungs- oder Steuervor­ richtung (nicht dargestellt) verwendet wird. Das Ver­ schieben der Tuben in vertikaler Richtung zum Positionieren des Tubenendes bezüglich der Düse wird durch stationäre Führungen erzielt (nicht dargestellt) welche auf Schub­ träger 25 einwirken, die Bestandteil des Förderbands 24 sind.
Das in Stellung bringen der Düsen-Schlitze/Düsen-Lochan­ ordnung bezüglich des Ausrichtens des Luftstroms durch die Öffnungen, so wurde gefunden, führt zu einer vorteil­ haften Temperaturverteilung in der Tube. Der Venturieffekt der durch das Ausströmen der heißen Luft entsteht, führt auch dazu, daß der Luftstrom etwas Luft oberhalb des Produktinhalts in der Tube absaugt. Das bedeutet, daß aufgrund dieses Venturieffekts der Produktinhalt in der Tube gegen eine zu hohe Temperatur geschützt wird.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Heißgasschweißen zum Verschließen von an Hohlkörpern vorgesehenen Füllöffnungen, mit einer in die Füllöffnung herein- und herausbewegbaren Düsenanordnung zum Ausblasen des Heißgases, und mit einem zur Füllöff­ nung hin offenen und diese seitlich etwas überragenden Sammelgehäuse, wobei das Sammelgehäuse an der Düsenan­ ordnung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Sammelgehäuse (10, 13) Mittel (16, 17) zum Ableiten des aus der Füllöffnung ausströmenden Heißgases von der Füllöffnung fort vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelgehäuse (16) als ein Kanal ausgebildet ist, der über eine Leitung (17) mit einem Rezirkulationssy­ stem zur Temperaturerhöhung in Strömungsverbindung steht.
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