DE9304449U1 - Hot air welding device - Google Patents
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Description
PATENTANWALTPATENT ATTORNEY
ARNE MISSLING Dipl.-Ing. as· (0641) 71019, 63 GiessenARNE MISSLING Dipl.-Ing. as· (0641) 71019, 63 Giessen
24. März 1993 Mi/Zu 93.038GMMarch 24, 1993 Mi/Zu 93.038GM
Rovema Verpackungsmaschinen GmbH, Postfach 20, W-6301 Fernwald-AnnerodRovema Verpackungsmaschinen GmbH, P.O. Box 20, W-6301 Fernwald-Annerod
Beschreibung:Description:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heißluft-Schweißvorrichtung, insbesondere zur Herstellung einer Längsschweißnaht zur Verbindung von Kunststoffolienbereichen, mit einer Heißluftzuführeinrichtung und einer Kühlluftzuführeinrichtung. The invention relates to a hot-air welding device, in particular for producing a longitudinal weld seam for connecting plastic film areas, with a hot-air supply device and a cooling air supply device.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, kontinuierliche Schweißnähte, insbesondere Längsschweißnähte bei Schlauchbeutelmaschinen mittels Aufbringung von Heißluft auszubilden und wird vorzugsweise unter Verwendung von Monofolien eingesetzt. Die Verwendung einer derartigen Heißluft-Schweißvorrichtung bringt den Vorteil, daß auf beheizbare Andruckrollen oder ähnliches verzichtet werden kann. Bei den vorbekannten Vorrichtungen wird die Heißluft auf die zu verschweißenden Bereiche geleitet. Um zu verhindem, daß benachbarte, nicht miteinander zu verschweißende Bereiche der Folie erwärmt werden, sind Kühlrohre vorgesehen, welche i. a. an einen Wasserkühlkreis angeschlossen sind. Weiterhin dienen die Kühlrohre dazu, die überlappen-It is known from the prior art to form continuous weld seams, in particular longitudinal weld seams, in tubular bag machines by applying hot air and is preferably used using monofilms. The use of such a hot air welding device has the advantage that heatable pressure rollers or the like can be dispensed with. In the previously known devices, the hot air is directed to the areas to be welded. In order to prevent adjacent areas of the film that are not to be welded together from being heated, cooling pipes are provided, which are generally connected to a water cooling circuit. The cooling pipes also serve to cool the overlapping
den Folienbereiche, welche mittels der Längsschweißnaht zu verbinden sind, eng am Formrohr bzw. einer Unterlage zu halten. Hierdurch soll erreicht werden, daß die zu verschweißenden Flächen in guter gegenseitiger Anlage gehalten werden.the film areas that are to be connected by means of the longitudinal weld seam are to be held close to the shaped tube or a base. This is to ensure that the surfaces to be welded are held in good contact with one another.
Die vorbekannten Vorrichtungen weisen jeweils einen metallischen Klotz oder ähnliches auf, in welchem Bohrungen angeordnet sind, in welchen wiederum die Heizrohre aufgenommen sind. Auf der Außenseite des Klotzes, welcher als Rohr ausgebildet sein kann, ist in Nuten eine Rohrschlange gehaltert, durch welche die Druckluft geführt wird, welche zur Durchführung des Schweißvorganges erwärmt werden muß. Diese Druckluft wird nach ausreichender Erwärmung auf die Schweißnaht gerichtet.The previously known devices each have a metal block or similar in which holes are arranged, in which the heating pipes are accommodated. On the outside of the block, which can be designed as a pipe, a pipe coil is held in grooves through which the compressed air is passed, which must be heated in order to carry out the welding process. This compressed air is directed onto the weld seam after it has been sufficiently heated.
Die vorbekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß der metallische Klotz, welcher zur Erwärmung der Druckluft dient, eine große Masse aufweist. Hieraus ergeben sich zum einen eine relativ lange Aufheizzeit und zum anderen ein ungünstiges Regelverhalten, da Änderungen der Temperatur nur mit großer zeitlicher Verzögerung durchgeführt werden können. Weiterhin sind die vorbekannten Vorrichtungen relativ groß und benötigen dementsprechend einen erheblichen Platz. Weiterhin ergeben sich relativ hohe Herstellungskosten. The previously known devices have the disadvantage that the metal block used to heat the compressed air has a large mass. This results in a relatively long heating time and an unfavorable control behavior, since changes in temperature can only be made with a long time delay. Furthermore, the previously known devices are relatively large and therefore require a lot of space. Furthermore, they result in relatively high manufacturing costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heißluft-Schweißvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit ein gutes Regelverhalten aufweist und dabei insbesondere eine schnelle Anpassung der Luft-Temperatur ermöglicht und bei welcher Beeinträchtigungen der zur Schweißnaht benachbarten Folienbereiche vermieden werden.The invention is based on the object of creating a hot-air welding device of the type mentioned at the beginning, which has a simple structure and is easy and inexpensive to manufacture, has good control behavior and in particular enables a rapid adjustment of the air temperature and in which impairments of the film areas adjacent to the weld seam are avoided.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch zumindest ein im wesentlichen zentrisches, an seinem Ende mit einer Heißluftdüse verbundenes Heißluftrohr und zumindest ein das Heißluftrohr umgebendes, mit einer Kühlluftdüse verbundenes Kühlluftrohr gelöst.According to the invention, the object is achieved by at least one essentially centric hot air pipe connected at its end to a hot air nozzle and at least one cooling air pipe surrounding the hot air pipe and connected to a cooling air nozzle.
Die erfindungsgemäße Heißluft-Schweißvorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann auf einen zu erwärmenden metallischen Block oder Klotz vollständig verzichtet werden, vielmehr wird die Heißluft, in günstiger Weise durch eine im Innenraum des Heißluftrohrs angeordnete Heizvorrichtung direkt auf den Schweißnahtbereich aufgebracht. Durch die konzentrische Zuordnung einer Kühlluftdüse ergibt sich eine sichere, gut regelbare Kühlung der nicht zu erwärmenden Folienbereiche. Hierdurch erfolgt die Aufbringung der Heißluft nur auf einen relativ kleinen, zu verschweißenden Folienbereich, während die restlichen Bereiche der Folie vor Beschädigungen geschützt sind. Da die Heißluft direkt mittels der Heißluftdüse auf die überlappenden Folienbereiche aufgebracht wird, ergibt sich eine sehr einfache und wirkungsvolle Regelbarkeit, da die Temperatur der Heißluft schnell und präzise geändert werden kann.The hot air welding device according to the invention is characterized by a number of significant advantages. The design according to the invention means that a metal block or block to be heated can be completely dispensed with; instead, the hot air is applied directly to the weld seam area in a favorable manner by a heating device arranged in the interior of the hot air pipe. The concentric allocation of a cooling air nozzle results in safe, easily controllable cooling of the film areas that are not to be heated. This means that the hot air is only applied to a relatively small area of the film to be welded, while the remaining areas of the film are protected from damage. Since the hot air is applied directly to the overlapping film areas using the hot air nozzle, this results in very simple and effective controllability, since the temperature of the hot air can be changed quickly and precisely.
Erfindungsgemäß ist es möglich, die Heizvorrichtung in Form einer elektrischen Heizspirale auszubilden. Eine derartige Heizspirale kann einfach und betriebssicher geregelt werden, weiterhin ist es möglich, die Heizspirale in ihrer Ausgestaltung und Form den Abmessungen des Heißluftrohres anzupassen.According to the invention, it is possible to design the heating device in the form of an electric heating coil. Such a heating coil can be controlled easily and reliably, and it is also possible to adapt the design and shape of the heating coil to the dimensions of the hot air pipe.
Das Heißluftrohr und das dieses konzentrisch umgebende Kühlluftrohr können erfindungsgemäß unterschiedliche Dirnen-The hot air pipe and the cooling air pipe concentrically surrounding it can, according to the invention, have different diameters.
sionierungen und Formen aufweisen, es ist beispielsweise möglich, runde oder rechteckige bzw. quadratische Querschnitte zu verwenden.sionings and shapes, for example it is possible to use round or rectangular or square cross-sections.
Hierdurch ist es möglich, die Heißluft-Schweißvorrichtung in einfachster Weise an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten anzupassen, insbesondere an die Breite der Längsschweißnaht und die Länge des jeweils zu erwärmenden Bereichs. This makes it possible to adapt the hot-air welding device to the respective structural conditions in the simplest way, in particular to the width of the longitudinal weld seam and the length of the area to be heated.
Da die durch das Heißluftrohr geleitete Luft von dem Kühlmantel des Kühlluftrohres umgeben ist, ist es möglich, die Heißluft beispielsweise auf eine Temperatur von 700° C zu erwärmen, während der außenliegende Kühlluft-Mantel eine Temperatur von 100° C aufweist. Durch den sehr kompakten Aufbau und durch die beschriebenen Anordnung ist es möglieh, sehr kurzfristig die Schweißtemperatur zu regeln, da es beispielsweise lediglich erforderlich ist, die Mantelluft in dem Kühlluftrohr in ihrem Volumen zu verändern. Dies kann verzögerungsfrei erfolgen, so daß sich ein sehr hervorragendes Regelverhalten ergibt.Since the air guided through the hot air pipe is surrounded by the cooling jacket of the cooling air pipe, it is possible to heat the hot air to a temperature of 700° C, for example, while the external cooling air jacket has a temperature of 100° C. The very compact design and the arrangement described make it possible to regulate the welding temperature very quickly, since it is only necessary, for example, to change the volume of the jacket air in the cooling air pipe. This can be done without delay, resulting in very excellent control behavior.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heißluftdüse und die Kühlluftdüse im wesentlichen zentrisch zueinander angeordnet sind. Weiterhin können diese in eine gemeinsame schlitzförmige Austrittsöffnung münden. Hierdurch ist es möglich, während des Durchlaufs des Folienmaterials einen relativ langen Schweißnahtbereich zu erwärmen, ohne das benachbarte Folienmaterial in unerwünschter Weise mit Heißluft zu beaufschlagen.In a preferred development of the invention, it is provided that the hot air nozzle and the cooling air nozzle are arranged essentially centrally to one another. Furthermore, they can open into a common slot-shaped outlet opening. This makes it possible to heat a relatively long weld seam area during the passage of the film material without exposing the adjacent film material to hot air in an undesirable manner.
Zur Leitung des austretenden Heißluft- und Kühlluftstromes kann es weiterhin günstig sein, seitlich und/oder vor demTo guide the escaping hot and cool air flow, it may also be advantageous to install a
Um das Regelverhalten zu verbessern, kann es günstig sein, im Austrittsbereich des Heißluftrohres einen Temperatursensor einzubauen. Dieser gestattet die exakte Erfassung der jeweiligen Heißlufttemperatur.In order to improve the control behavior, it can be beneficial to install a temperature sensor in the outlet area of the hot air pipe. This allows the exact measurement of the respective hot air temperature.
Bei Schlauchbeutelmaschinen kann die Förderung des Folienmaterials diskontinuierlich erfolgen, um beispielsweise jeweils eine Bodennaht oder eine Kopfnaht eines Beutels auszubilden. Um eine Anpassung an unterschiedliche Foliengeschwindigkeiten zu ermöglichen und um bei Stillstandszeiten der Folie Beschädigungen zu vermeiden, kann es deshalb günstig sein die Schweißvorrichtung schwenkbar zu lagern, so daß diese von der Folie weggeschwenkt werden kann. Hierdurch kann darauf verzichtet werden, die Temperatur der Luftströme zu verändern und/oder diese abrupt zu unterbrechen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, vor dem Austrittsbereich des Heißluftrohres und des Kühlluftrohres ein Prallblech einzuschwenken. Hierdurch werden Luftströme von der Folie abgelenkt, so daß diese bei Stillstandszeiten der Folie nicht erwärmt wird.In the case of tubular bag machines, the film material can be conveyed discontinuously, for example to form a bottom seam or a top seam of a bag. In order to allow adaptation to different film speeds and to avoid damage to the film when it is not in use, it can be advantageous to pivot the welding device so that it can be pivoted away from the film. This means that the temperature of the air streams does not have to be changed and/or abruptly interrupted. Alternatively, it is also possible to pivot a baffle plate in front of the outlet area of the hot air pipe and the cooling air pipe. This deflects air streams away from the film so that it is not heated when the film is not in use.
Bei der oben beschriebenen Ausgestaltung ergibt sich auch der Vorteil eines geringen Energieverbrauchs, da keine zusätzlichen Bauelemente erwärmt bzw. gekühlt werden müssen. Durch den einfachen Aufbau der Heißluft-Schweißvorrichtung ist diese mit geringen Kosten herstellbar. Der kompakte Aufbau führt auch zu einem geringen Platzbedarf, so daß die Schweißvorrichtung in besonders günstiger Weise bei Schlauchbeutelmaschinen verwendbar ist.The design described above also has the advantage of low energy consumption, as no additional components need to be heated or cooled. The simple design of the hot-air welding device means that it can be manufactured at low cost. The compact design also means that it requires little space, so that the welding device can be used particularly conveniently with tubular bag machines.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described below using an embodiment in conjunction with the drawing. Shows:
Fig. 1 eine Seiten-Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,Fig. 1 is a side sectional view of an embodiment of the welding device according to the invention,
Fig. 2 eine Teil-Draufsicht, im Schnitt, des Luftaustrittsbereichs der Schweißvorrichtung sowie der zugeordneten Folie und des Füllrohres,Fig. 2 a partial plan view, in section, of the air outlet area of the welding device as well as the associated film and the filling tube,
Fig. 3 eine vorderseitige Ansicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung, mit Blickrichtung von rechts, undFig. 3 is a front view of the arrangement shown in Fig. 1, looking from the right, and
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von Fig. 1.Fig. 4 is a sectional view along the line A-A of Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Füllrohr 12 einer Schlauchbeutelmaschine, um welches eine Folie 1 gelegt ist. Die Folie wird mittels einer Formschulter in die dargestellte Form gebracht. Dies entspricht dem Stand der Technik, so daß auf detaillierte Beschreibungen verzichtet werden kann. An den überlappenden Bereichen der Folie 1 ist eine Längsschweißnaht 13 auszubilden, welche in den Fig. 1 und 2 nur andeutungsweise dargestellt ist.Figures 1 and 2 show a filling tube 12 of a tubular bag machine, around which a film 1 is placed. The film is brought into the shape shown by means of a forming shoulder. This corresponds to the state of the art, so that detailed descriptions can be dispensed with. A longitudinal weld seam 13 is to be formed on the overlapping areas of the film 1, which is only shown in outline in Figures 1 and 2.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein Heißluftrohr 2, welches einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Im Inneren des Heißluftrohres 2 ist eine elektrische Heizvorrichtung 6 angeordnet, welche über Anschlußdrähte 14 mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist. Am Austrittsbereich des Heißluftrohres 2 ist ein Temperatursensor 11 (sh. Fig. 1) angeordnet, dessen Ausgang mit einer nicht dargestellten Regeleinrichtung verbunden ist. Der rückwärtige Teil des Heißluftrohres 2 ist über einen Anschluß 15 mit einer Druckluftquelle 7 verbunden. Die durch die Druckluftquelle 7 zugeführte Heißluft wird somit beim Durchströmen des Heißluftrohres 2 durch die Heizvorrichtung 6 erwärmt. AmThe device according to the invention comprises a hot air pipe 2, which has a circular cross-section. An electric heating device 6 is arranged inside the hot air pipe 2, which can be supplied with electrical energy via connecting wires 14. A temperature sensor 11 (see Fig. 1) is arranged at the outlet area of the hot air pipe 2, the output of which is connected to a control device (not shown). The rear part of the hot air pipe 2 is connected to a compressed air source 7 via a connection 15. The hot air supplied by the compressed air source 7 is thus heated by the heating device 6 as it flows through the hot air pipe 2. At the
Austrittsbereich des Heißluftrohres 2 ist eine Heißluftdüse 3 angeordnet, welche, wie insbesondere aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, einen rechteckigen Querschnitt aufweist.A hot air nozzle 3 is arranged in the outlet area of the hot air pipe 2, which, as can be seen in particular from Figs. 1 to 3, has a rectangular cross-section.
Das Heißluftrohr 2 wird von einem Kühlluftrohr 4 umgeben, welches, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Kühlluftrohr 4 ist an seinem rückwärtigen Bereich über einen Anschluß 16 mit einer Luftquelle 8 verbunden, durch welche Druckluft in den Innenraum 17 des Kühlluftrohres 4 eingeleitet werden kann. Die Druckluft wird durch Austrittsöffnungen 18 in einen Zwischenraum 19 eingeleitet, welcher wiederum mit einer Kühlluftdüse 5 in Verbindung steht. Die Kühlluftdüse 5 umschließt, im wesentlichen koaxial, die Heißluftdüse 3 und weist ebenfalls einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, sh.The hot air pipe 2 is surrounded by a cooling air pipe 4, which, as can be seen from Fig. 4, has a rectangular cross-section. The cooling air pipe 4 is connected at its rear area via a connection 16 to an air source 8, through which compressed air can be introduced into the interior 17 of the cooling air pipe 4. The compressed air is introduced through outlet openings 18 into an intermediate space 19, which in turn is connected to a cooling air nozzle 5. The cooling air nozzle 5 encloses, essentially coaxially, the hot air nozzle 3 and also has an essentially rectangular cross-section, see.
insbesondere Fig. 1 bis 3.in particular Fig. 1 to 3.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Heißluftdüse 3 und der Kühlluftdüse 5 eine rechteckige Austrittsöffnung 9 zugeordnet, durch welche in definierter Weise die Luftströme auf den Längsschweißnahtbereich 13 der Folie 1 geleitet werden. Die Kühl- und Längsnaht-Führungselemente 10 verhindern die Wärmeausbreitung auf die Folienbereiche seitlich der Längsnaht.As can be seen from Fig. 2, the hot air nozzle 3 and the cooling air nozzle 5 are assigned a rectangular outlet opening 9, through which the air flows are directed in a defined manner to the longitudinal weld seam area 13 of the film 1. The cooling and longitudinal seam guide elements 10 prevent the heat from spreading to the film areas to the side of the longitudinal seam.
Bei der beschriebenen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels ist, zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen, insbesondere eine leichte Austauschbarkeit der Heizvorrichtung 6 gegeben, so daß diese im Bedarfsfalle ohne großen Aufwand ersetzt werden kann. Weiterhin ist der Aufbau der Heißluft-Schweißvorrichtung sehr einfach, so daß diese kostengünstig herstellbar ist und leicht gewartet werden kann.In the described design of the embodiment, in addition to the advantages already mentioned, the heating device 6 is particularly easy to replace, so that it can be replaced without great effort if necessary. Furthermore, the structure of the hot air welding device is very simple, so that it can be manufactured inexpensively and can be easily maintained.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:In summary, the following can be stated:
Die Erfindung betrifft eine Heißluft-Schweißvorrichtung, insbesondere zur Herstellung einer Längsschweißnaht 13 zur Verbindung von Randbereichen einer Folie 1 und umfaßt eine Heißluft-Zuführeinrichtung und eine Kühlluft-Zuführeinrichtung. Um bei einfachem Aufbau und einfacher Regelbarkeit eine betriebssichere Ausgestaltung der Längsschweißnaht 13 zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein zentrisches Heißluftrohr 2 koaxial von einem Kühlluftrohr 4 umgeben wird, beide Rohre münden über eine Heißluftdüse 3 bzw. eine Kühlluftdüse 5 in eine Austrittsöffnung 9, um die Luftströme präzise auf den Bereich der Längsschweißnaht 13 zu leiten (Fig. 1).The invention relates to a hot air welding device, in particular for producing a longitudinal weld seam 13 for connecting edge areas of a film 1 and comprises a hot air supply device and a cooling air supply device. In order to enable a reliable design of the longitudinal weld seam 13 with a simple structure and easy controllability, the invention provides that a central hot air pipe 2 is coaxially surrounded by a cooling air pipe 4, both pipes open into an outlet opening 9 via a hot air nozzle 3 or a cooling air nozzle 5 in order to direct the air flows precisely to the area of the longitudinal weld seam 13 (Fig. 1).
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9304449U DE9304449U1 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Hot air welding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9304449U DE9304449U1 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Hot air welding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9304449U1 true DE9304449U1 (en) | 1993-05-27 |
Family
ID=6891141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9304449U Expired - Lifetime DE9304449U1 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Hot air welding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9304449U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29812550U1 (en) | 1998-07-15 | 1998-10-15 | Wegener Gmbh, 52074 Aachen | Hot gas welding machine |
| FR2778866A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-11-26 | Windmoeller & Hoelscher | WELDING DEVICE FOR STRIPS OF THERMOPLASTIC SYNTHETIC MATERIAL |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1704061B2 (en) * | 1967-01-20 | 1974-06-12 | Ditzler, Walter Robert, Dornach (Schweiz) | Electric hot air blasting device, in particular for welding thermoplastics |
| DE8212481U1 (en) * | 1982-04-30 | 1982-09-02 | Baltus, René, 5100 Aachen | HOT GAS BLOWING DEVICE |
| DE3606204A1 (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-16 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | DEVICE FOR CONTINUOUSLY WELDING MULTI-LAYER FILM LINES |
-
1993
- 1993-03-24 DE DE9304449U patent/DE9304449U1/en not_active Expired - Lifetime
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