DE3923713A1 - Kunststoff-schweisseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Schweißeinrichtung, insbesondere für oberflächig aneinanderliegend miteinander zu verschweißende Werkstückteile, wie Folienteile aus ther­ misch schweißbarem Kunststoff, wie sie zum Beispiel als Ver­ packungs-Folien für luftdicht in eine Folienpackung einzu­ schweißende Verpackungsgüter verwendet werden.

Mit einer solchen Schweißeinrichtung werden in der Regel in aufeinanderfolgenden Schweißschritten zunächst eine quer zu einer Transport- bzw. Durchlaufrichtung liegende Naht und dann nach Weitertransport eine oder zwei seitlich an diese anschließende, zur Durchlaufrichtung etwa parallele Nähte hergestellt, was zeit- und raumaufwendig ist, da auf einer relativ großen Laufstrecke nacheinander Schweißwerkzeuge untergebracht werden müssen, die zum Beispiel für den Schweißkontakt jeweils eine Schweißkante aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißein­ richtung der genannten Art zu schaffen, bei welcher Nach­ teile der bekannten Lösungen vermieden sind und insbesondere bei einfachem Aufbau eine schnelle Arbeitsweise gewährlei­ stet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Schweißeinrichtung der genannten Art erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, durch welche gleichzeitig zwei im Winkel zum Beispiel abgerundet oder scharfwinklig aneinander anschließende Naht-Abschnitte hergestellt werden können, nämlich vorzugsweise außer einer Quernaht alle übrigen erforderlichen Nähte, insbesondere Seitennähte, bis auf die gegenüberliegende Quernaht, die bereits im vorangehenden Schweißtakt hergestellt worden ist.

Wird zur Bildung der Verpackung bzw. von deren beiderseits des Verpackungsgutes einander gegenüberliegenden Folien­ streifen ein über den Umfang geschlossener Folienschlauch oder ein sog. Halbschlauch, nämlich eine längsgefaltete Fo­ lienbahn oder eine im Querschnitt aufgeweitete bzw. geformte Folienhülle verwendet, so brauchen die im Bereich des jewei­ ligen Folien-Längsfalzes liegenden Seitennähte zur Bildung einer luftdichten Verpackung nicht an die genannte gegen­ überliegende Quernaht anzuschließen, sondern zwischen dem jeweiligen Ende dieser Quernaht und dem zugehörigen Ende der entsprechenden Seitennaht kann ein Folien- bzw. Falzab­ schnitt der Folienbahn liegen.

In jedem Fall werden mit einem einzigen Schweißtakt alle für eine Hülle bzw. eine Verpackung erforderlichen Nähte, näm­ lich eine Quernaht und eine oder mehrere Seitennähte einer Hülle sowie eine Quernaht einer darauffolgenden benachbarten Hülle hergestellt. Dadurch ist bei schneller, funktionssi­ cherer und sehr genauer Arbeitsweise nur sehr wenig Raum zur Unterbringung der Schweißeinrichtung erforderlich, wobei außerdem die Steuerung, der Antrieb und die Überwachung ver­ einfacht werden können. Die Erfindung betrifft insbesondere Schweißeinrichtungen mit dauerbeheizten Schweißwerkzeugen bzw. Schweißbalken, bei denen die Schweißfläche nicht durch einen Widerstandsdraht, sondern durch mindestens eine Kante eines Werkzeugkörpers gebildet ist, der mit einer im Abstand von der Schweißkante liegenden Beheizung, z.B. einer Wider­ standsheizung, wie einer in eine Längsbohrung eingesetzten Heizpatrone, beheizt wird. Dabei ist eine durch einen Regel­ kreis gebildete Temperaturführung vorgesehen, die z.B. einen zwischen der Beheizung und der Schweißkante in den Werkzeug­ körper eingesetzten Temperaturfühler, wie einen Widerstands­ fühler, aufweist, der die Temperatur der Schweißkante im wesentlichen unmittelbar erfaßt und annähernd konstant hält.

Die genannten Vorteile werden insbesondere erzielt, wenn zur Herstellung aller der genannten Nähte, die für eine Ver­ packung erforderlich sind, nur ein einziges Schweißwerkzeug vorgesehen ist, das alle erforderlichen Schweißkanten-Ab­ schnitte in einem einzigen, in sich im wesentlichen form­ steifen Schweißstempel aufweist, der als Ganzes zur Durch­ führung der Schweißarbeit zum Beispiel gegenüber einem Ge­ genwerkzeug bewegbar ist.

Bei Verwendung eines Halbschlauches oder eines aus einer einzigen Folienbahn geformten, entlang einer überlappten Längsnaht zu schließenden Formschlauches zur Herstellung der Hülle kann das Schweißwerkzeug in Ansicht auf die Schweiß­ ebene winkelförmig sein, so daß ein Winkelschenkel eine dop­ pelte Quernaht beiderseits einer Trennlinie und der andere Winkelschenkel eine einem Folienfalz oder einer geschlosse­ nen Seite des Formschlauches gegenüberliegende Längsnaht herstellt, die parallel zur Durchlaufrichtung bzw. zum Längsfalz oder je nach der gewünschten Außenform schräg dazu liegen kann.

Werden zwei durch gesonderte Folienbahnen gebildete Folien­ streifen miteinander verschweißt oder sollen beide Längsbe­ grenzungen der Verpackung wenigstens auf einem Teil ihrer Länge als Schweißnähte ausgebildet sein, so weist das Schweißwerkzeug in Ansicht auf die Schweißebene zweckmäßig zwei einander gegenüberliegende, von einer Ausrichtung ge­ radlinig rechtwinklig zur Durchlaufrichtung bzw. zur Längs­ richtung der Folienbahn abweichende und jeweils nur über einen Teil der Breite der Folienbahn bzw. der Verpackung reichende Schweißwerkzeug-Teile auf, deren Schweißkanten jedoch im Bereich zweier, quer zur Durchlaufrichtung benach­ barter Enden entweder unmittelbar oder über eine sie quer miteinander verbindende Schweißkante miteinander verbunden sind, an die sie zweckmäßig lückenlos anschließen. Dadurch ergibt sich in Ansicht auf die Schweißebene ein annähernd V- oder U-förmiges Schweißwerkzeug, dessen Werkzeugschenkel und/oder Werkzeug-Quersteg geradlinig oder gekrümmt sein sowie parallel oder im Winkel zueinander liegen können, je nachdem, welche Kontur des Werkstückes bzw. der Verpackung erwünscht ist.

Da bei relativ hohem Verpackungsgut und insbesondere bei Verpackungsgut, dessen Höhe aufgrund unterschiedlicher Sta­ pelmengen wechselt, die Verfaltung der beiden Folienstreifen in Eckbereichen schwierig zu beherrschen ist und sich da­ durch in solchen Eckbereichen nicht abgetrennte, zipfelför­ mige Überstände der Verpackung ergeben können, wird zur Ver­ meidung solcher Nachteile gemäß der Erfindung des weiteren bei einer Schweißeinrichtung der genannten oder einer ande­ ren Art vorgeschlagen, daß ein im Winkel zu einem anschlie­ ßenden Schweißkanten-Abschnitt liegender Schweißkanten-Ab­ schnitt seitlich beiderseits über diesen anschließenden Schweißkanten-Abschnitt vorsteht, so daß zum Beispiel ein vorstehender Teil eine Quernaht der Verpackung und der ande­ re vorstehende, insbesondere durch ein dauerbeheiztes Werk­ zeug gebildete Teil etwa in Verlängerung dieser Quernaht und seitlich außerhalb der anschließenden Längsnaht in dem Fo­ lienstreifen einen Einschnitt herstellt, durch welchen der seitlich außerhalb der Längsnaht liegende Abfallstreifen unter Aufklaffen des Einschnittes seitlich nach außen wegge­ führt werden kann, so daß er von dem die Längsnaht herstel­ lenden Teil des Schweißwerkzeuges nicht mehr erfaßt wird.

Dieser seitlich vorstehende Teil des Quer-Schweißwerkzeuges kann aber auch zur Trennung der Verpackung von der Folien­ bahn vor allem dann herangezogen werden, wenn eine Quernaht, insbesondere die in Durchlaufrichtung hintere Quernaht der Verpackung kürzer als die andere Quernaht ist bzw. nicht über die gesamte Breite der Folienbahn reicht. In diesem Fall trennt der seitlich vorstehende Teil des Quer-Schweiß­ werkzeuges gemeinsam mit dem anschließenden Teil des Längs- Schweißwerkzeuges einen doppellagigen, bis zur zugehörigen Längskante der Folienbahn reichenden Abfallteil zwischen aufeinander folgenden Verpackungen aus der Folienbahn.

Es ist zwar denkbar, einzelne, nicht geradlinig, sondern im Winkel oder gekrümmt aneinander anschließende Abschnitte des Schweißwerkzeuges z.B. aus Druckguß einteilig auszubilden, jedoch ist es insbesondere bei scharfwinkligem Anschluß zweckmäßig, gesonderte Schweißwerkzeug-Einheiten vorzusehen, die zum Beispiel gehrungsartig bzw. durch Verfugung so mit­ einander verbunden werden, daß ihre Schweißkanten lückenlos aneinander anschließen. Diese Einheiten können im wesentli­ chen unlösbar zum Beispiel durch Hartlötung ihrer aneinander anschließenden Flächen oder aber lösbar zum Beispiel durch Spannbolzen, wie Schraubenbolzen, miteinander verbunden sein, wobei ein Schraubenbolzen zweckmäßig eine Einheit in einer Durchgangsbohrung quer durchsetzt und mit seinem Ge­ windeschaft in eine Gewindebohrung im Ende der etwa parallel zu ihm liegenden Einheit eingreift. Steht eine Einheit bei­ derseits über die anschließende Einheit vor, so weist die beiderseits vorstehende Einheit zweckmäßig eine kerbartig zugespitzte, die zugehörige Schweißkante mindestens über die Hälfte von deren Breite erfassende Vertiefung auf, in welche die andere Einheit mit einem entsprechend zugespitzten Ende so eingesetzt ist, daß ihre Schweißkante mit der beiderseits anschließenden Schweißkante gehrungsartig lückenlos verfugt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Schweißwerkzeug, insbesondere das Quer-Schweißwerkzeug ge­ radlinig, gekrümmt oder polygonal einteilig ausgebildet, wobei an seiner Längsseite mindestens ein Längs-Schweißwerk­ zeug als gesonderte Einheit angesetzt ist und die Krümmung nach Herstellung der Schweißkante durch Biegen erfolgen kann.

Sind dem jeweiligen Abschnitt des Schweißwerkzeuges an einer oder beiden Längsseiten Niederhalter für die Folienbahn zu­ geordnet, so stoßen einander zugekehrte Enden von im Winkel zueinander liegenden Niederhaltern zweckmäßig nicht aneinan­ der an, sondern sie liegen in einem geringen Abstand vonein­ ander, so daß sie durch Verfaltungen der Folienbahn in die­ sem Bereich nicht behindert werden.

Zur Evakuierung der jeweiligen Verpackung ist zweckmäßig mindestens eine Absaug-Einrichtung vorgesehen, die zum Bei­ spiel bei einem Folien-Halbschlauch oder einem Formschlauch entlang dessen offener Längsseite zwischen seine Folien­ streifen benachbart zur Außenseite eines Längs-Schweißwerk­ zeuges eingreifen kann. Im Falle eines Folienschlauches kann die Absaugung im Bereich eines zwischen dem Quer-Schweiß­ werkzeug und der Außenseite eines Längs-Schweißwerkzeuges herauszutrennenden Abfallteiles vorgenommen werden.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfin­ dung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteil­ hafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungs­ beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schweißeinrichtung in vereinfachter Draufsicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Schweißwerkzeug,

Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen in weiter verein­ fachten Darstellungen gemäß Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schweißeinrichtung 1 weist ein im wesentlichen aus zwei Einheiten, nämlich einem Schweißstempel 3 und einem Gegenwerkzeug 4 gebildetes Schweißwerkzeug 2 auf, dessen untenliegendes Gegenwerkzeug 4 in Richtung des Schweißdruckes federnd nachgiebig an einem Gestell angeordnet ist und dessen Schweißstempel 3 recht­ winklig zur horizontalen Schweißebene auf einer flach ge­ krümmten Bogenbahn um eine zur Schweißebene parallele und zu einer Durchlaufrichtung rechtwinklige Achse so bewegbar ge­ lagert ist, daß in geöffnetem Zustand zwischen dem Schweiß­ stempel 3 und dem Gegenwerkzeug 4 Verpackungsgut in einer Richtung parallel zur Durchlaufrichtung hindurchbewegt und zwischen zu verschweißenden Folienteilen angeordnet werden kann.

Jede Einheit des Schweißwerkzeuges 2 weist einen mindestens über die Arbeitsbreite bzw. beiderseits darüber hinausrei­ chenden Quer-Schweißwerkzeugabschnitt 5 auf, der im darge­ stellten Ausführungsbeispiel kreisbogenförmig mit in Durch­ laufrichtung liegender Konvexseite gekrümmt ist und sowohl im Schweißstempel 3 als auch im Gegenwerkzeug 4 aus über seine Länge durchgehend einteiligen Teilen bestehen kann. Ferner sind je Werkzeugeinheit zwei Längs-Schweißwerkzeug­ abschnitte 6 vorgesehen, die von der in Durchlaufrichtung vorderen Seite des Schweißwerkzeugabschnittes 5 frei ausra­ gen und im dargestellten Ausführungsbeispiel mit ihren äuße­ ren vorderen Enden jeweils mindestens bis an die zugehörige Begrenzung der Arbeitsbreite bzw. darüber hinausreichen. Die Schweißwerkzeugabschnitte 5, 6 des Schweißstempels 3 bilden eine in sich geschlossene, gleichzeitig die genannte Ar­ beitsbewegung ausführende Baueinheit, während sie im Gegen­ werkzeug 4 zu einer entsprechend als Ganzes nachgebenden Baueinheit zusammengefaßt sind. Der Schweißstempel 3 und das Gegenwerkzeug 4 sind zweckmäßig jeweils als Ganzes leicht auswechselbar in Halterungen befestigt, so daß sie ohne wei­ teres, je nach den Erfordernissen, gegen ein anders kontu­ riertes Schweißwerkzeug ausgewechselt werden können.

Der querliegende, leistenförmige Schweißwerkzeugabschnitt 5 des Schweißstempels 3 weist drei lückenlos ineinander über­ gehende Quer-Schweißkantenabschnitte 7, 8 an seiner dem Ge­ genwerkzeug 4 zugekehrten Seite auf. Ein mittlerer Schweiß­ kantenabschnitt 7 verbindet die beiden zugehörigen, im Quer­ abstand zueinander liegenden Enden von entsprechenden Längs-Schweißkantenabschnitten 9 der Schweißwerkzeugab­ schnitte 6 des Schweißstempels 3 und schließt lückenlos an diese Schweißkantenabschnitte 9 an. Die beiden äußeren Schweißkantenabschnitte 8, die mit dem Schweißkantenab­ schnitt 7 in einer zum Beispiel in der beschriebenen Weise gekrümmten Linie liegen, stehen seitlich über die voneinan­ der abgekehrten Außenseiten der Schweißkantenabschnitte 9 vor, schließen lückenlos an diese Schweißkantenabschnitte 9 an und reichen jeweils bis über die zugehörige Begrenzung der Arbeitsbreite hinaus.

Zur Herstellung einer Verpackung werden von oben und unten zwei gesonderte, im wesentlichen gleich breite Folienstrei­ fen 12, 13 bildende Folienbahnen in Durchlaufrichtung Pfeil 10 zugeführt oder es wird eine, beide Folienstreifen 12, 13 bildende Folienbahn 11 zugeführt, die entweder als Halb­ schlauch oder als im Durchlauf geformter Formschlauch ausge­ bildet ist und deren Längskanten 14 bzw. eine Schlauchinnen­ höhe bildende Längsseiten parallel zur Durchlaufrichtung Pfeil 10 liegen, wobei mindestens eine Längskante durch einen Längsfalz bzw. Längsschenkel 15 der Folienbahn gebil­ det sein kann. Zwischen die Folienstreifen wird, in Durch­ laufrichtung Pfeil 10 vor dem Schweißwerkzeug 2 oder inner­ halb des geöffneten Schweißwerkzeuges bzw. kurz vor dem Schließen einer Schlauch-Längsnaht Verpackungsgut 16 einge­ legt, das im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Stapel aus annähernd trapezförmigen Papier-Filtertüten ge­ bildet ist, wie sie zum Filtern von Kaffee verwendet werden und die an der Trapezbasis bogenförmig gekrümmt sind.

Die beiden, an voneinander abgekehrten Seiten des Ver­ packungsgutes 16 liegenden Folienstreifen 12, 13 werden dann in geringem Abstand benachbart zu allen Außenkanten des Ver­ packungsgutes 16 und etwa parallel zu diesen Außenkanten linienförmig miteinander zu einer gefüllten Verpackung 37 mit dem Schweißwerkzeug 2 verschweißt. Jede Verpackung 37 weist dann vier Nahtabschnitte, nämlich zwei vom selben Quer-Werkzeugabschnitt zeitlich aufeinanderfolgend herge­ stellte und einander in Durchlaufrichtung Pfeil 10 im Ab­ stand gegenüberliegende Quer-Nahtabschnitte 17, 18 und zwei von den Längs-Schweißwerkzeugabschnitten 6 gleichzeitig mit einem Quer-Nahtabschnitt 17 hergestellte Längs-Nahtabschnit­ te 19 auf, von denen jeder bis zu einer zugehörigen Längs­ kante 14 der Folienstreifen 12, 13 reicht. Der kürzere Quer-Nahtabschnitt 17 ist durch den Schweißkantenabschnitt 7 hergestellt und schließt lückenlos als durchgehend ge­ schlossene Naht an die zugehörigen Enden der Längs-Nahtab­ schnitte 19 an. Der längere, ebenfalls bogenförmig gekrümmte Quer-Nahtabschnitt 18 ist sowohl durch den Schweißkantenab­ schnitt 7 als auch durch die Schweißkantenabschnitte 8 her­ gestellt und reicht bis zu beiden Längskanten 14 der Folien­ streifen 12, 13.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Folienbahn 11 ein Formschlauch verwendet, so daß die äußeren Enden des Nahtabschnittes 18 und die ebenfalls bis zu den Längskanten 14 reichenden Enden der Nahtabschnitte 19 auf jeder Seite über eine durch den zugehörigen Längsschenkel 15 der Folien­ bahn 11 gebildete Verpackungswandung 20 miteinander verbun­ den sein können, die lückenlos geschlossen an die zugehöri­ gen Schweiß-Nahtabschnitte anschließt.

Die durch die Schweißkantenabschnitte 7, 8 gebildete durch­ gehende Schweißkante des Schweißstempels 3 sowie die zuge­ hörige Gegenfläche des Gegenwerkzeuges 4 ist jeweils durch eine über ihre Länge einteilig durchgehende, leistenförmige und ggf. in der beschriebenen Weise gekrümmte Schweißwerk­ zeug-Einheit 21 gebildet, an deren eine, zur Durchlaufrich­ tung Pfeil 10 querliegende Längsseite im Schweißstempel 3 und im Gegenwerkzeug 4 jeweils zwei Schweißwerkzeug-Einhei­ ten 22 angesetzt sind, die im Schweißstempel 3 die Schweiß­ kantenabschnitte 9 und im Gegenwerkzeug 4 die zugehörigen Gegenflächen bilden. Zur Verbindung der jeweiligen Schweiß­ werkzeug-Einheit 22 mit der Schweißwerkzeug-Einheit 21 weist letztere zumindest im Schweißstempel 3 an ihrer zugehörigen Längsseite eine über ihre gesamte Höhe durchgehende Fuge 23 auf, die in Ansicht auf die Schweißebene unter etwa 90° V­ förmig flankiert ist und deren Fugenboden bzw. Fugenspitze etwa bis in die Mitte der Kantenbreite des zugehörigen An­ schlußbereiches zwischen dem Schweißkantenabschnitt 7 und einem der Schweißkantenabschnitte 8 reicht.

Das zugehörige, innere Ende 24 der jeweiligen Schweißwerk­ zeug-Einheit 22 ist genau an die Form der Fuge 23 angepaßt, nämlich in Ansicht auf die Schweißebene mit dem genannten Flankenwinkel zugespitzt, wobei sein entsprechend zuge­ spitztes Ende seines Schweißkantenabschnittes 9 voll ausfül­ lend in den in der zugehörigen Seitenfläche des Schweißkan­ tenabschnittes 7, 8 liegenden Teil der Fuge 23 eingreift. Die jeweilige Schweißwerkzeug-Einheit 22 ist unmittelbar in ihrer Längsrichtung gegenüber der Schweißwerkzeug-Einheit 21 durch ein Befestigungsglied 25 verspannt, das von der von der Schweißwerkzeug-Einheit 22 abgekehrten Seite der Einheit 21 her in eine Durchgangsbohrung im wesentlichen vollständig versenkt eingesetzt und in das zugehörige Ende 24 einge­ schraubt ist.

Bei entsprechend großer Ausbildung des Schweißwerkzeuges 2 sind die Schweißwerkzeug-Einheiten 21, 22 des Schweißstem­ pels 3 auch mittelbar gegeneinander durch einen Träger 26 gesichert, der auf der vom Gegenwerkzeug 4 abgekehrten Seite des Schweißstempels 3 liegt und an dem die Schweißwerkzeug- Einheiten 21, 22 jeweils mit gesonderten Führungen 27 etwa rechtwinklig zur Schweißebene lagefest gehaltert sind. Der Träger 26 ist in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet und kann zum Beispiel durch einen in sich formsteifen Rohrrahmen aus Rechteckrohren gebildet sein, welche von Halterungs- und Führungsstangen des Schweißstempels 3 auswechselbar durch­ setzt sind.

Um die Folienstreifen 12, 13 beiderseits des jeweils herzu­ stellenden Nahtabschnittes in ihrer Lage vor und während des Schweißvorganges sichern zu können, ist im Bereich jedes Schweißwerkzeugabschnittes 5, 6 ein Niederhalter 28 angeord­ net, dessen beiderseits des jeweiligen Schweißkantenab­ schnittes 7, 8, 9 bzw. des jeweiligen Schweißwerkzeugab­ schnittes 5, 6 liegende Niederhalterleisten 29 bei Öffnungs­ stellung des Schweißstempels 3 vor dem jeweiligen Schweiß­ kantenabschnitt liegen, so daß sie vor diesem auf den zuge­ hörigen, oberen Folienstreifen 13 auftreffen. Die Niederhal­ terleisten 29 sind gegen Federkraft gegenüber dem zugehöri­ gen Schweißwerkzeugabschnitt quer zur Schweißebene auf den Führungen 27 bewegbar, so daß dessen Schweißkantenabschnitt zwischen diesen Niederhalterleisten 29 bis in den Bereich der Schweißebene gelangen kann.

Zweckmäßig sind die zum Beispiel zur Kühlung mit einer Was­ serführung versehenen Niederhalterleisten 29 des Quer-Werk­ zeugabschnittes 5 so miteinander starr verbunden, daß sie nur gemeinsam, jedoch unabhängig von den Niederhalterleisten 29 des jeweiligen Längs-Schweißwerkzeugabschnittes 6 bewegt werden können, dessen Niederhalterleisten 29 wiederum mit­ einander starr verbunden sind. Dadurch weist jeder Schweiß­ werkzeugabschnitt 5 bzw. 6 einen beiderseits wirkenden Nie­ derhalter 28 auf, der unabhängig von den Niederhaltern aller übrigen Schweißwerkzeugabschnitte bewegbar ist. Auf der von den Längs-Schweißwerkzeugabschnitten 6 abgekehrten Seite kann die Niederhalterleiste 29 über die Länge dieses Schweißwerkzeugabschnittes 5 durchgehend einteilig, zum Bei­ spiel polygonal abgewinkelt ausgebildet sein. Bei genauer Temperaturführung des Schweißwerkzeuges kann auf eine Küh­ lung der Niederhalter verzichtet werden.

Auf der den Längs-Schweißwerkzeugabschnitten 6 zugekehrten Seite ist die Niederhalterleiste 29 des Quer-Schweißwerk­ zeugabschnittes 5 so unterbrochen, daß zwischen ihren Längs­ abschnitten die Längs-Schweißwerkzeugabschnitte 6 durchgrei­ fen können, wobei zwei äußere, abgewinkelte oder gekrümmte Längsabschnitte und ein mittlerer, geradliniger und zur Durchlaufrichtung Pfeil 10 rechtwinkliger Längsabschnitt dieser Niederhalterleiste vorgesehen ist und die einander zugekehrten Enden dieser Längsabschnitte jeweils im Abstand beiderseits des zugehörigen Längs-Schweißwerkzeugabschnittes 6 liegt. Entsprechend liegen die dem Quer-Schweißwerkzeug­ abschnitt 5 zugekehrten Enden 36 der Niederhalterleisten der Längs-Schweißwerkzeugabschnitte im Abstand von der zugehöri­ gen Längsseite des Quer-Schweißwerkzeugabschnittes 5. Auch benachbarte Enden 35, 36 von im Winkel zueinander liegenden Niederhalterleisten 29 sind im Abstand voneinander berüh­ rungsfrei vorgesehen, so daß sich in den entsprechenden Be­ reichen Niederhaltelücken ergeben.

Das Gegenwerkzeug 4 weist zweckmäßig je Schweißwerkzeug- Einheit einen leistenförmigen Grundkörper 30 auf, wobei seine den Schweißkantenabschnitten 7, 8, 9 bzw. den Nieder­ halterleisten 29 zugehörige, im wesentlichen ebene Gegen­ fläche 31 durch eine Decklage 32 aus einem hitzebeständigen Werkstoff gebildet ist, die ein Gewebe aus Tetrafluorethylen und Glasseidefäden sein kann. Diese, den Grundkörper 30 an beiden Seitenflächen umgreifende Decklage 32 ist gegenüber der zugehörigen Längskante des Grundkörpers 30 über eine gummielastische Ausgleichslage 33 nachgiebig abgestützt, welche an dieser Längskante des Grundkörpers 30 mit einer Klebung 34 befestigt sein kann.

Die Folienbahn 11 wird in Durchlaufrichtung Pfeil 10 jeweils um eine einem entsprechenden Verpackungsmaß entsprechende Teilung vorbewegt, das Verpackungsgut 16 eingelegt und das Schweißwerkzeug 2 geschlossen, so daß an einer Verpackung ein Quer-Nahtabschnitt 17 sowie zwei Längs-Nahtabschnitte 19 und an der darauffolgenden Verpackung ein Quer-Nahtabschnitt 18 gleichzeitig hergestellt werden. Jeder Schweißkantenab­ schnitt 7, 8, 9 weist eine mittlere Trenn-Schweißkante und zwei beiderseits von dieser liegende, geringfügig zurückver­ setzte Naht-Schweißkanten auf, so daß jeweils eine Doppel­ naht mit zwischen den Einzelnähten liegender Trennung gebil­ det ist. An den Außenseiten der Längs-Schweißkantenabschnit­ te 9 und den diesen zugekehrten Längsseiten der Quer­ Schweißkantenabschnitte 8 fallen durch den Schweißvorgang abgetrennte Abfallteile 38 an, die zum Beispiel durch Absau­ gung entfernt werden können.

Eine solche Absaugung ist zum Beispiel bei 40 angedeutet, wobei diese Absaugung auch dazu dienen kann, über eine Ab­ saugöffnung 41 Luft aus der Verpackung abzusaugen, kurz be­ vor diese durch Schweißung geschlossen wird. Die Absaugung 40 liegt zweckmäßig seitlich außerhalb der äußeren Längs­ seite mindestens eines Längs-Schweißwerkzeugabschnittes 6 bzw. von dessen zugehöriger Niederhalterleiste, welcher die Absaugöffnung 41 zugekehrt ist.

Im Schweißbalken bzw. Schweißstempel 3 ist zweckmäßig eine Längs-Durchgangsbohrung 43 für die Aufnahme einer Heizpatro­ ne vorgesehen. Zur Schweißkante 7 demgegenüber versetzt ist eine dazu parallele Längs-Sacklochbohrung 44 für die Aufnah­ me eines Temperaturfühlers vorgesehen. Jede Einheit weist dabei zweckmäßig eine gesonderte Beheizung und einen geson­ derten Temperaturfühler auf. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 weist das Schweißwerkzeug 2a bzw. der Schweißstempel 3a nur einen, im wesentlichen parallel zur Durchlaufrichtung liegenden Längs-Schweißkantenabschnitt 9a auf, so daß seine Schweißkante 7a, 9a in Ansicht auf die Schweißebene winkel­ förmig ist. Beide Schweißkantenabschnitte 7a, 9a sind je­ weils geradlinig und dienen zum Beispiel zum Verschweißen einer als Halbschlauch ausgebildeten Folienbahn 11a, wobei der Längs-Schweißkantenabschnitt 9a mit geringem Abstand benachbart zu derjenigen Längskante 14a arbeitet, die dem Längsfalz 15a gegenüberliegt. Die beiden Schweißkantenab­ schnitte 7a, 9a schließen im Winkel so aneinander an, daß kein Schweißkantenabschnitt über den anderen auf seiner von der Anschlußseite abgekehrten Seite übersteht.

Dadurch kann, insbesondere bei relativ hohem Verpackungsgut 16a, die Gefahr bestehen, daß der dem Schweißstempel 3a zu­ gehörige Folienstreifen 13a beim Schließen des Schweißwerk­ zeuges 2a in dessen Eckbereich unkontrolliert gespannt und durch das Packgut Folie unter dem Stempel durch nachgezogen wird. Dadurch kann im Arbeitsbereich des Längs-Schweißkan­ tenabschnittes 9a an dem in Durchlaufrichtung Pfeil 10a vor­ deren Ende der jeweiligen Verpackung 37a ein über die Innen­ seite des Schweißkantenabschnittes 9a vorstehender, zipfel­ artiger Überstand 42 gebildet werden, der beim Herstellen des zugehörigen Trennschweiß-Nahtabschnittes in unerwünsch­ ter Weise an der Verpackung bleibt. Dieser Überstand 42 sollte aber mit dem der Längskante 14a zugehörigen Abfall­ streifen 38a abgetrennt und zum Beispiel auf einer Auf­ wickelvorrichtung gesammelt werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 weist der Quer-Schweiß­ kantenabschnitt 7b des Schweißstempels 3b einen kurzen, nicht bis zur Längskante 14b reichenden, jedoch über die Außenseite des Längs-Schweißkantenabschnittes 9b vorstehen­ den Fortsatz 8b auf, der als, beide Folienstreifen 12b, 13b der Folienbahn 11b so durchtrennende Trenneinrichtung ausge­ bildet ist, daß ein kurzer, quer zur Durchlaufrichtung Pfeil 10b liegender Einschnitt 39 im Bereich des Abfallstreifens 38b gebildet ist. Der Fortsatz 86 ist als dauerbeheizte, temperaturgeführte Schweißkante ausgebildet. Wird dieser Abfallstreifen 38b schräg nach außen abgezogen, so kann sein an das vordere Ende der Verpackung 37b anschließender Be­ reich, der den Überstand 42 gemäß Fig. 3 bilden könnte, nicht vom Längs-Schweißkantenabschnitt 9b erfaßt werden, weil er praktisch durch den an diesem vorderen Ende der Ver­ packung 37b gelenkartig wirkenden Einschnitt 39 aus dem Ar­ beitsbereich des Schweißkantenabschnittes 9b herausge­ schwenkt ist.

Claims (14)

1. Kunststoff-Schweißeinrichtung (1) für an mehreren Sei­ ten von Werkstücken, insbesondere von Folien, zu schweißende Nahtabschnitte (17, 18, 19), mit mindestens einem Schweißwerkzeug (2), das Schweißkantenabschnitte (7, 8, 9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens ein Schweißwerkzeug (2) zur gleichzeitigen Schweißung mindestens zweier im Winkel zueinander lie­ gender Nahtabschnitte (17, 19) ausgebildet ist.

2. Schweißeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Nahtabschnitten (17, 19) zugehörige Schweißkantenabschnitte (7, 9) aneinander im wesentli­ chen, vorzugsweise im Winkel, anschließen, wobei insbe­ sondere wenigstens ein Schweißkantenabschnitt (9) min­ destens im Anschlußbereich im wesentlichen geradlinig ist.

3. Schweißeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aneinanderschließende Schweißkanten­ abschnitte (7, 9) lückenlos, insbesondere im Winkel, aneinander anschließen und vorzugsweise jeweils linien­ förmig sind.

4. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Schweißwerkzeug (2) zur Schweißung aller an dem Werk­ stück anzubringenden Nahtabschnitte (17, 18, 19) ausge­ bildet ist, von denen vorzugsweise zwei Quer-Nahtab­ schnitte (17, 18) in einer Durchlaufrichtung (Pfeil 10) einander gegenüberliegen, wobei insbesondere an minde­ stens einen Quer-Nahtabschnitt (17) wenigstens ein Längs-Nahtabschnitt (19) anschließt.

5. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens ein Schweißkantenabschnitt (7b), insbesondere ein quer zu einer Durchlaufrichtung (Pfeil 10b) liegender Schweißkantenabschnitt (7b), beiderseits über wenig­ stens einen weiteren, im wesentlichen im Winkel an­ schließenden, insbesondere für einen Längs-Nahtab­ schnitt vorgesehenen, Schweißkantenabschnitt (9b) hin­ aus erstreckt und vorzugsweise mit seinem vorstehenden Fortsatz eine Trenneinrichtung, wie eine Schweißtrenn­ einrichtung für das Werkstück bildet.

6. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein quer zu einer Durchlaufrichtung (Pfeil 10b) liegender Schweißkantenabschnitt (7b) wenigstens eine über eine Außenseite mindestens eines anschließenden Schweißkan­ tenabschnittes (9b) vorstehende Schweißkantenverlänge­ rung (8b) bildet, die vorzugsweise als Trennwerkzeug gegenüber der zugehörigen Längskante (14b) des Werk­ stückes zurücksteht und zur Herstellung eines in Ver­ längerung eines Nahtabschnittes liegenden Einschnittes (39) an einem Längs-Abfallstreifen (38b) ausgebildet ist.

7. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen aneinanderschließende Schweißkantenabschnitte (7, 9 bzw. 8, 9) eine wenigstens annähernd winkelförmige, insbesondere eine annähernd U-förmige, im wesentlichen lückenlose Schweißkante bilden, wobei vorzugsweise ein quer zu einer Durchlaufrichtung (Pfeil 10) liegender Schweißkantenabschnitt (7, 8) zur Herstellung zweier aufeinanderfolgender Quer-Nahtabschnitte (17, 18) und zur mit zwei Quer-Nahtabschnitten (17, 18) von geson­ derten Werkstücken gleichzeitigen Herstellung minde­ stens eines Längs-Nahtabschnittes (19) eines der beiden Werkstücke ausgebildet ist.

8. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei im wesentlichen aneinanderschließende Schweißkantenab­ schnitte (7, 8 und 9) durch gesonderte, insbesondere leistenförmige, Schweißwerkzeug-Einheiten (21, 22) ge­ bildet sind, von denen vorzugsweise wenigstens eine mit einem zugehörigen Ende (24) im wesentlichen gehrungs­ artig an der anderen befestigt ist.

9. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schweißwerkzeug-Einheit (22) an mindestens einem an­ schließenden Ende in Ansicht quer zu einer Schweißebene wenigstens im Bereich ihres Schweißkantenabschnittes (9) zugespitzt und mit diesem Ende (24) in eine an es angepaßte, bis zum zugehörigen Schweißkantenabschnitt (7, 8) reichende Fuge (23) in einer Seitenfläche einer weiteren Schweißwerkzeug-Einheit (21) eingesetzt und vorzugsweise gegenüber dieser mit einem im Bereich der ineinandergreifenden Flächen liegenden Befestigungs­ glied (25), wie einem das zugespitzte Ende (24) in des­ sen Längsrichtung durchsetzenden Spannbolzen, befestigt ist.

10. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Schweißkantenabschnitte (7, 8, 9) des Schweißwerk­ zeuges (2) als Trenn-Schweißkanten, insbesondere mit im wesentlichen gleichen Schweißkanten-Profilen, ausgebil­ det sind, wobei vorzugsweise der jeweilige Schweißkan­ tenabschnitt eine zwischen zwei Naht-Schweißkanten lie­ gende Trenn-Schweißkante aufweist und in einem An­ schlußbereich an mindestens einem anschließenden Schweißkantenabschnitt die einander zugehörigen Naht- Schweißkanten und die Trenn-Schweißkante lückenlos an­ einander anschließen.

11. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Schweißstem­ pel (3) des Schweißwerkzeuges (2) und insbesondere einem auf mindestens einer Seite des jeweiligen Schweißkantenabschnittes (7, 8, 9) liegenden Niederhal­ ter (28) ein Gegenwerkzeug (4) gegenüberliegt und daß vorzugsweise einander zugekehrte Enden (35, 36) minde­ stens zweier im Winkel im wesentlichen aneinanderschließender Niederhalter im Abstand vonein­ ander liegen.

12. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Ver­ packungs-Schweißung zweier übereinanderliegender, bei­ spielsweise durch eine gefaltete Folienbahn, einen Fo­ lienschlauch (11) o.dgl. gebildeter Folienstreifen (12, 13) ausgebildet und insbesondere in einer Durchlauf­ richtung (Pfeil 10) im Bereich einer Füllstation zur Zwischenlage von Verpackungsgut (16) zwischen die Fo­ lienstreifen (12, 13) angeordnet ist, wobei sich vor­ zugsweise mindestens ein Schweißkantenabschnitt (8, 9) über wenigstens eine Seitenbegrenzung (14) der Folien­ streifen (12, 13) hinaus erstreckt.

13. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu einer Außenseite wenigstens eines Schweißkantenab­ schnittes (8, 9), insbesondere eines einem seitlichen Nahtabschnittes (19) zugehörigen Schweißkantenabschnittes (9), eine gegen diesen Schweißkantenabschnitt (9) ge­ richtete Absaugung (40) vorgesehen ist, die vorzugs­ weise zwischen die beiden seitlich vorstehenden Folien­ streifen (12, 13) eingreift.

14. Schweißeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schweißkantenabschnitt (7, 8, 9), insbesondere alle Schweißkantenabschnitte, wenigstens teilweise durch einen dauerbeheizten Schweißstempel (3) gebildet sind, der vorzugsweise eine eingesetzte Beheizung und zwi­ schen dieser und dem jeweiligen Schweißkantenabschnitt einen Temperaturfühler zur Temperaturführung aufweist.