DE971803C

DE971803C - Verfahren zum Hochfrequenzverschweissen der Raender von Kunststoff-Verpackungshuellen

Info

Publication number: DE971803C
Application number: DES100A
Authority: DE
Inventors: Emil Walther
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1949-10-16
Filing date: 1949-10-16
Publication date: 1959-04-02

Description

Verfahren zum Hochfrequenzverschweißen der Ränder von Kunststoff-Verpackungshüllen Es ist bekannt, daß sich viele Kunststoffe durch Einbringen in ein zwischen zwei Elektroden vorhandenes hochfrequentes Kondensatorfeld bei leichter Druckanwendung schweißen lassen. Will man dieses Verfahren zur Herstellung von Verpackungshüllen, z. B. Tüten, anwenden, so treten an den Oberlappungsstellen der miteinander zu verbindenden Ränder größere Materialstärken auf als an den übrigen Stellen. Werden starre Elektroden verwendet, so entstehen an verschiedenen Stellen Luftspalte. Wegen der Verschiedenheit der Dielektrizitätskonstante der Luft und des Kunststoffes tritt dann aus bekannten Gründen infolge Spannungsverschiebung die Gefahr eines Durchschlages auf. Um diese Gefahr zu vermeiden und gleichzeitig eine gleichmäßigereS Schweißverbindung zu erhalten, ist vorgeschlagen worden, mindestens eine nachgiebige Elektrode zu verwenden, die sich der verschiedenen Stärke des Schweißgutes anpaßt.
Hierdurch wird zwar die durch die verschiedene Materialstärke bedingte Durchschlagsgefahr weitgehend beseitigt, nicht aber die Überschlagsgefahr an den Rändern der Verpackungshülle. Vielmehr tritt an diesen Stellen bei nachgiebigen Elektroden zusätzlich noch die Gefahr eines Kurzschlusses auf.
Man könnte zwar daran denken, an beiden Seiten der Verpackungshülle zwischen die über diese vorstehenden Elektroden dielektrische Blindkörper mit gleicher oder annähernd gleicher Dielektrizitätskonstante einzufügen und damit den Luftspalt auszufüllen bzw. eine Berührung der beiden Elektroden zu vermeiden. Dieses Verfahren ist aber für eine industrielle Anwendung umständlich und daher nicht anwendbar. Bei sogenannten Bodentüten muß außerdem eine Schweißelektrode in die Tüte eingeführt werden. Wenn auch hierbei die Uberschlagsgefahr am Elektrodenrand weniger zu befürchten ist, so tritt dafür eine andere Schwierigkeit auf, die darin besteht, daß die einzuftilirende Elektrode aus Gründen einer leichten Handhabung kleiner sein muß als die Bodeniläche der Tüte und daß deshalb bei der bisher gebräuchlichen Faltungsweise des Tütenbodens kein luft-oder fiüssigkeits dichter Abschluß erreicht werden kann, weil am Rand unverschweißte Spalte offen bleiben.
Gemäß der Erfindung wird daher zur Vermeidung dieser Nachteile die Schweißnaht von vornherein auf eine Zone begrenzt, die schmaler ist als die gesamte Breite der Verpackung in Richtung der Schweißnaht, und es werden die sich bei der Herstellung des Bodens der Hülle durch Umbiegen der Seitenflächen ergebenden Falten von den Ecken aus derart schräg zu den Kanten der Hülle gefaltet, daß die dabei entstehenden Bruchränder in die Schweißzone hineinragen und von der Schweißnaht gekreuzt werden. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, auch bei einfachen Flachtüten nachgiebige Schweißelektroden anzuwenden, um mit ihnen eine einwandfreie, gleichmäßige Schweißnaht zu erzeugen. Da die Schweißnaht nicht bis an den Rand der Verpackungshülle heranreicht, ist jede Gefahr -eines Randdurchschlages oder Elektrodenkurzschlusses ausgeschaltet.
Trotzdem läßt sich aber bei beiden Tütenarten, d. h. sowohl bei Flach- als auch bei Bodentüten, auf einfache Weise ein absolut dichter Abschluß erreichen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigt Fig. I den unteren Teil einer einfachen Flachtüte mit umgefaltetem Ende in der bisher üblichen Ausführung in Draufsicht, Fig. 2 den Tütenverschluß nach dem neuen Verfahren, Fig. 3 die Ansicht des Bodens einer sogenannten Bodentüte mit der bisher üblichen Faltungsweise und Fig 4 die Ansicht des nach dem neuen Verfahren verschweißten Bodens einer Bodentüte.
In Fig. I ist I der untere Teil einer einfachen Flachtüte, deren unterer Rand 2 um die Bruchkante 3 umgefaltet ist. Die seitlichen Ränder des umgefalteten Teiles 2 fallen mit den Tütenrändern zusammen, bzw. sie liegen übereinander. Soll nun durch eine quer zur Tüte verlaufende Schweißnaht ein völlig dichter Abschluß erreicht werden, so müßte hierbei die Schweißnaht beiderseits bis an den Rand der Tüte heranreichen. Aus Toleranzgründen müßten also die Elektroden mindestens um ein geringes breiter sein als die Tüte. Somit würde am Rand Durch- oder Überschlagsgefahr eintreten.
Aus diesem Grund wird das Verschweißungsverfahren nach der Erfindung in der Weise durchgeführt, daß die Schweißnaht4 gemäß Fig. 2 auf eine Zone begrenzt ist, die schmäler ist als die gesamte Breite der Tüte in Richtung der Schweißnaht. Ferner werden die beiden Ecken 5, 6 nach einwärts gefaltet, so daß die Bruchränder 7, 8 in diese Schweiß zone hineinragen und von der Schweißnaht gekreuzt werden, ohne daß diese bis an den Tütenrand zu reichen braucht. Dadurch wird ein völlig luft- oder flüssigkeitsdichter Abschluß der Tüte erreicht. Würde man dagegen bei der bisherigen einfachen Umfaltung des Tütenrandes 2 nach Fig. I die Schweißnaht entsprechend Fig. 2 nicht bis an die seitlichen Ränder der Tüte I heranziehen, so würden zwischen den Enden der Schweißnaht und den Tütenrändern kleine Verbindungsspalte frei bleiben und die Tüte undicht sein.
Fig. zeigt den Boden einer sogenannten Bodentüte in der für verleimte Tüten meist üblichen Faltungsart. Hierbei sind zunächst die beiden Schmalseiten g, 10 nach einwärts gefaltet, so daß die beim Umlegen der breiten Seiten entstehenden Bruchränder II, 12 bzw. I3, 14 parallel zu den Kanten der Längsseiten verlaufen. Darauf wird die Längsseite 15 und über diese dann die zweite Längsseite i6 niedergefaltet. Aus der Fig. 3 ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei dieser Faltungsart des Tütenbodens die Schweiß naht unbedingt bis an den Bodenrand heranreichen müßte, wenn in der Nähe der Bruchränder II bis 14 keine Verbindungsspalte offen bleiben und ein völlig luft-oder flüssigkeitsdichter Abschluß des Bodens erreicht werden soll.
Da dies wegen der Größe der in die Tüte einzuführenden Schweißelektrode nicht möglich ist, wird zur Durchführung des neuen Verfahrens eine Faltungsart nach Fig. 4 angewendet, die an sich für verleimte Tüten ebenfalls bekannt ist. Bei dieser Faltungsart werden zunächst die beiden Wände I7 und 18 nacheinander nach innen umgeschlagen und anschließend die Schmalseiten 19 und 20 nach einwärts gefaltet, derart, daß die von der Breitseite I8 und den Schmalseiten 19 bzw. 20 gebildeten Bruchkanten 21 und 22 sowie die von der Breitseite I7 und den Schmalseiten 19 bzw. 20 gebildeten Bruchkanten 23 und 24 zwischen einer der Breit- und den entsprechenden Schmalseiten schräg zu den Rändern des Tütenbodens nach innen verlaufen und nicht parallel dazu, wie es bei der einfacheren Faltungsart gemäß Fig. 3 der Fall ist.
Die Faltungsart nach Fig. 4 ist für das Verschweißungsverfahren nach der Erfindung besonders vorteilhaft. Es entstehen bei ihr Verbindungsspalte zwischen den übereinanderliegenden Teilen des Tütenbodens derart, daß alle Spalte durch eine Schweißnaht 25, die etwa in der innerhalb des Bodenrandes verlaufenden Weise nach Fig. 4 ausgeführt werden kann, überdeckt und vollkommen luftdicht verschlossen werden können. Die Schweißnaht reicht dabei an keiner Stelle bis an den Rand des Tütenbodens heran. Die Elektroden können deshalb eine kleinere Fläche aufweisen als der Tütenboden, so daß das Aufstecken der zu verschweißenden Tüten auf die Elektrode keinerlei Schwierigkeiten bereitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Hochfrequenzverschweißen der Ränder von Kunststoff-Verpackungshüllen, insbesondere unter Anwendung nachgiebiger Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht auf eine Zone begrenzt ist, die schmäler ist als die Gesamtbreite der Verpackung in Richtung der Schweißnaht, und daß die sich bei der Herstellung des Bodens der Hülle durch Umbiegen der Seitenflächen ergebenden Falten von den Ecken aus derart schräg zu den Kanten der Hülle gefaltet werden, daß die dabei entstehenden Bruchränder in die Schweißzone hineinragen und von der Schweißnaht gekreuzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I in Anwendung auf Verpackungsverschlüsse nach Art der Bodentüten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht nach einer innerhalb des Bodenrandes verlaufenden Figur durchgeführt wird, die aus den die Bruchränder kreuzenden und längs der Bodenmitte verlaufenden Schweißnähten entsteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1 622 709, I 262 342; britische Patentschrift Nr. II I89 aus dem Jahre I904; deutsche Patentschrift Nr. 423 419.