DE7422093U

DE7422093U - Trennahtschweißgerät für hochschmelzende Kunststoffolien

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Publication number: DE7422093U
Application number: DE7422093U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-29
Publication date: 1974-12-19

Description

PATENTANWALT DR. HANS-G ANTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 27. Juni 1974 Eg/Ax/98

La Cellophane, 11o, Boulevard Haussmann, Paris 8e,

Frankreich

Vorrichtung zum Trennahtschweissen von Kunststofffolien

Für die Herstellung von Produkten jeglicher Art auf dem Verpackungsgebiet, insbesondere für die Herstellung von Säcken, Beuteln u.dgl. ist das sogenannte Trennahtschweißen bekannt, das es ermöglicht, zwei oder mehr dünne übereinanderliege^r de Kunststoffolien auf die gewünschte Größe zu schneiden und die übereinanderliegenden Folien beiderseits der Trennlinie durch Heißsiegeln niteinander zu verbinden, wobei die beiden Arbeitsgänge gleichzeitig mit Hilfe eines Heizmessers oder Heiz3tabes, der auf eine oberhalb der Schmelztemperatur des Kunststoffs liegende Temperatur erhitzt ist, durchgeführt werden-

Bei dem in Figur 1 veranschaulichten bekannten Verfahren

werden die übereinander]iagenden Kunststoffolien, im vorliegenden Fall zwei Folien 1 und 2, gleichzeitig in beliebiger bekannter Weise in .Richtung des Pfeils transportiert. Sobald sie die gewünschte Stellung erreicht haben, werden sie angehalten und zwischen zwei beweglichen druckausübenden Organen 3A und 3B und zwei Gegenauflagen 4-A und 4B, die zwischen sich einen Spalt

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bilden, in dem das Heizmesser 5 sich bewegt, das die Folie durchtrennt und die Folien verschweißt, gespannt gehalten. Diese Gegenauflagen sind in Fig. 2 stark vergrößert dargeSuelit.

Mit diesem bekannten Verfahren werden bei dünnen Kunststoffolien mit verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt, z.B. bei Polyolefinfolien, gute Ergebnisse erzielt, und es ermöglicht die Erzielung hoher Taktzahlen, die denen moderner Verarbeitungsmaschinen entsprechen.

Die Situation ist jedoch anders, wenn das Verfahren auf Kunststoffolien mit hohem Schmelzpunkt, z.B. auf Polyesterfolien, die oberhalb von 280⁰C schmelzen, angewendet werden soll. In diesem Fall müßte die Temperatur des Heizmessers für einwandfreies Trennahtschweißen auf eine Höhe gebracht werden, die die Verkohlung der Folie und eine nachteilige Verschlechterung der Festigkeit der Heißsiegelnähte zur Folge haben würde.

Gemäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß es möglich ist, das Trennahtschweißen von Kunststoffolien, die eine Dicke bis 50 u haben können und aus Polymerisaten, deren Schmelzpunkt 280 C erreicht, z.B. aus Polyäthylenterephthalat bestehen, bei einer Stückzahl, die 100 Takte pro Minute erreicht oder sogar überschreitet, durchzuführen.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß das Trennahtschweißen von Kunststoffolien mit hohem Schmelzpunkt nach einem Verfahren, bei dem das Trennahtschweißen mit Hilfe eines auf eine Temperatur oberhalb von 4O0°C, vorzugsweise von mehr als 600⁰C erhitzten Heizmessers zwischen zwei druckausübenden Organen und zwei Gegenauflagen durchgeführt wird, deren Abstand weniger als 6 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm beträgt, und deren Tempe:

wird.

Temperatur unter· 7O⁰C,vorzugsweise unter 50° C gehalten

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Die Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet.

Bei diesem Verfahren werden insbesondere bsi Folien aus Polyathylenterephthalat gut aussehende Heißsiegelnähte erhalten, die eine mechanische Festigkeit von wenigstens 70 % der mechanischen Festigkeit der angrenzenden Folie aufweisen. Durch Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb der genannten Grenzen wird jede Deforniierung der druckausübenden Organe und der Gegenauflagen verhindert und eine stetige Taktzahl oder Stückzahl ermöglicht.

Die druckausübenden Backen und die Gegenauflagen werden gemäß der Erfindung in beliebiger bekannter Weise, insbesondere durch Umwälzen von gekühltem Wasser im Innern in der Nähe der Spalte gekühlt. Hierzu wird Wasser verwendet, das bei etwa 8 bis 10°C gehalten und in geeigneter Menge umgewälzt wird.

Das Heizmesser aus verzugsfreiem Spezialstahl mit einer Dicke von 20 bis 25 mm wird mit einem abgeschirmten Heizwiderstand auf die gewünschte Temperatur gebracht. Das Heizmesser verjüngt sich zu einer Schneidkante, um sein Eindringen in die Fo.lie zu erleichtern. Eine Schneidkante von etwa 30° ist sehr gut geeignet. Das Heizmesser muß genügend weit eindringen, um den Schnitt zu führen, jedoch muß die Eindringtiefe gleichzeitig möglichst gering sein, um die Kontaktzeit nicht zu verlängern, da sonst die mechanische Festigkeit der Heißsiegelnähte verschlechtert und außerdem die Taktzahl oder Stückzahl, die möglichst hoch gehalten werden soll, verringert würde. Gemäß der Erfindung darf diese Eindringtiefe in keinem Fall größer als 5/10 mm sein.

Für die Erzielung gut aussehender und fester Heißsiegelnähte ist es wesentlich, daß die Lippen der druckausübenden Teile und der Gegenauflagen vollkommen gerad-

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linig und lückenlos sind, und daß das Messer sich s'ehr ~ genau in der Achse der Lippen bewegt, deren Abstand 6 mm, vorzugsweise 3 mm nicht Überschreiben darf.

Die Hin- und Herbewegung der Druckbacken und des Heizmessers kann mit beliebigen geeigneten Mitteln gosteuert werden. Insbesondere werden hierzu Kurvenscheiben verwendet, die an einer Welle befestigt sind. Vorzugsweise wird die Bewegung des Heizmessers kraftschlüssig mit derjenigen der Druckbacken über ein System von , Federn so verbunden, daß beim Stillstand der Bewegung der Druckbacken durch Berührung mit dem Gegenbacken das Messer sich weiterbewegt und in die Lippen zwischen den Gegenbacken eindringt, um die Trennaht herzustellen, worauf e-s durch die Wirkung der Federn wieder nach oben bewegt, bevor die Druckbacken sich ihrerseits von den Gegenbacken trennen.

Fig. 3 zeigt schematisch als Ausführungsbeispiel im Schnitt eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens.

Diese Vorrichtung ist mit einem feststehenden Tisch 6 versehen, auf dem die übereinanderliegenden Kunststofffolien 1 und 2, die durch Trennahtschweißen verbunden werden sollen, transportiert werden. Der Tisch 6 ist mit einem Spalt 16 zwischen zwei Metallteilen 4- versehen, die am oberen Teil im Innern mit Kanälen 7» durch die ein Kühlmedium umgewälzt wird, versehen sind.

über den laufenden Folien ist ein bewegliches Organ angeordnet, das mit bekannten, nicht dargestellten Mitteln senkrecht bewegt wird und aus zwei druckausübenden Teilen 3 besieht, die durch Kanäle 7 gekühlt werden, in denen das Kühlmedium umläuft. Diese druckausübenden Teile sind kraftschlüssig mit senkrechten zylindrischen

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Hülsen 8 verbunden, in denen Führungsstäbe 9 bewegt werden, die kraftschlüssig mit einem Kopf 10 verbunden sind, der mit einem Steuerorgan 11, das mit bekannten, nicht dax-geö teilt en Mitteln betätigt ^ird

sine

senkrechte Hin- und Herbewegung mit geeigneter Amplitude und Taktzahl versetzt wird. Der Kopf 10 ist ferner mit nicht dargestellten Mitteln kraftschlüssig mit dem Heizmesser 5 verbunden, durch das der Heizwiderstand 12 geführt ist. Um die Führungsstabe 9 zwischen dem beweglichen Kopf 10 und den Hülsen 8 sind Spiralfedern 13 angeordnet.

Wenn die auf dem Tisch 6 vorbeilaufenden Folien unter der Wirkung des Steuerorgans 11 in die gewünschte Stellung gebracht worden sind, wird der bewegliche Kopf 10 n^ch unten bewegt, wobei er die druckausübenden Organe 3 mitnimmt, bis sie sich auf die Folien legen, die sie in ihrer Lage auf dem Tisch ö festhalten.

Der bewegliche Kopf sowie die Führungsstäbe 9, die mit ihm durch Stifte 14 kraftschlüssig verbunden sind, bewegen sich weiter abwärts und drücken die Federn I3 auf den senkrechten Hülsen 9 zusammen. Sie nehmen in ihrer Bewegung das Heizmesser 5 mit sich, das mit ihnen verbunden ist, und dessen Schneide in den Spalt zwischen den Metallteilen 4 eindringt und hierbei die Folien 1 ^ind 2 unter den gewünschten Bedingungen durchtrennt and verschweißt.

Nach der Ankunft in der unteren Endstellung hebt sich der bewegliche Kopf 10 unter dem Einfluß der Federn 1$, die sich entspannen, und dann unter dem Einfluß des Steuerorgans 11 wieder nach oben, wobei er über Schrauben IS die druckausübenden Teile 3 mitnimmt, sodaß die übereinanderliegenden Folien 1 und 2 freigegeben werden.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel weiter

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erläutert.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung, deren Messer durch den Heizwiderstand bei einer Temperatur von 602 C und deren druckausübende Teile und Gegenauflagen durch Umwälzen von auf 8⁰C gekühltem Wasser bei einer Temperatur von 49°C gehalten werden, werden bei einem Abstand der Lippen der druckausübenden Teile und der Gegenauflagen von 3 mm und einer Dicke des Heiz-messers von 20 mm zwei übereinanderliegende, 24 /1 dicke, biaxial gereckte Folien aus Polyäthylenterephthalat durch Trennahtschweißen miteinander verbunden. Die Eindringtiefe der Schneide bis über die Unterseite der Kunststoffolien hinaus beträgt weniger als 0,3 mm.

Das Trennahtschweißen wird unter diesen Bedingungen mit einer Taktzahl von 110/Minute mehrere Stunden fortgesetzt. Die Heißsiegelnähte behalten ein sehr gutes Aussehen und zeigen keinerlei Verschlechterung ihrer Festigkeit.

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Claims

. Trennahtschweissgerät für hochschmelzende KunststofffolienSmit einem zwischen zwei druckausübenden Organen iiin und her bewegbaren Heizmesser, dadurch gekennzeichnet, daß die druckausübenden Organe (3) und die Oberflächen der Gegenunterlagen (4) mit einem Kühlsystem (7) versehen sind und Lippen bilden, deren Abstand nicht größer als 6 mm, vorzugsweise 3 mm, ist, und daß die Eindringtiefe des Heizmessers (5) nicht grosser ist als o,5 mm.

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