DE1629228C - Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten an thermoplastischen Folien - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten an thermoplastischen FolienInfo
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- DE1629228C DE1629228C DE1629228C DE 1629228 C DE1629228 C DE 1629228C DE 1629228 C DE1629228 C DE 1629228C
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten zum Verbinden von
mit ihren Stirnseiten zueinander bündig liegenden Kunststoff-Folienlagen, bei welcher ein aus einem
Extruder austretender geschmolzener Kunststoff-Strang auf die Stirnseiten der Folienlagen aufgebracht
wird.
Es ist bekannt, Folien aus Polyäthylen oder ähnlichen thermoplastischen Stoffen durch Wärmeeinwirkung
auf verschiedene Art miteinander zu verschweißen. So ist auch schon bekannt geworden, die
Wärme mit Hilfe eines von einem Extruder erzeugten geschmolzenen Stranges aus gleichem oder ähnlichem
Material aufzubringen, der sich hierbei mit den Folienlagen verbindet. Dieses Verfahren hat den Vorteil,
daß die aufgebrachte Wärmemenge genau proportional der Laufgeschwindigkeit beispielsweise
einer Verarbeitungsmaschine dosiert werden kann, so daß die Maschinengeschwindigkeit keinen Einfluß'
auf die Güte der Schweißnah: hat und hohe Maschinengeschwindigkeiten erzielt werden können.
Bekannt ist die Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Überlappungsnähten, bei welchen
der Kunststoffstrans; zwischen die beiden Folien gebracht wird (USA.-Patentschrift 3 008 862). von
Kappnähten, bei welchen der Strang U-förmig aus einer Düse austritt und sich um die Stirnseiten der
Folien legt (USA.-Patentschrift 3 221 789). Es ist auch schon bekannt, einen einfachen Extruderfaden
direkt auf die Stirnseiten der aneinandcrliegendcn Folien aufzubringen.
Zwar haben diese Verfahren gegenüber den sonst üblichen Schweißverfahren unter Anwendung von
Wärmeimpuls, Wärmekontakt oder Wärmestrahlung erhebliche Vorteile. Sie vermeiden aber nicht den
Nachteil des plötzlichen Überganges von der Schweißnaht zu den unverschweißten Folienteilen. An
dieser Übergangsstelle liegt bei sämtlichen bekannten Schweißverfahren die schwächste Stelle der Schweißverbindung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Formgebung der Transport-
und Kühleinrichtung eine Schweißnaht zu erzeugen, die gleichzeitig schroffe Übergänge zwischen Naht
und Folie vermeidet und einen gleichmäßigen Wärmeübergang von dem heißen Schweißfaden oder -strang
in die Folie ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum Führen und Kühlen der gegeneinander anliegenden
Folienlagen umlaufende endlose Führungsbänder vorgesehen sind, die an ihren den Folienstirnkanten
zugekehrten Randzonen dem gewünschten Schweißnahtprofil entsprechende Abschrägungen aufweisen.
Infolge der besonderen Gestaltung der Führungsbänder legt sich der geschmolzene Kunststoffstrang in den
gebildeten Winkelraum ein, so daß sich eine keilförmige Schweißnaht bildet, welche keine plötzlichen
Dickenunterschiede beim Übergang von der Naht zur verschweißten Folie aufweist, wodurch die die Festigkeit
der Schweißverbindung ungünstig beeinflussenden Kerbwirkungen an dieser Stelle vermieden sind.
Die Folienränder ragen in den durch die Abschrägungen der beiden Führungsbänder gebildeten Winkel
hinein. Infolgedessen hüllt der geschmolzene Kunststoffstrang die in den Winkelraum hineinragenden
Teile der thermoplastischen Folien ein und verschmilzt sie. Dabei ist durch die Winkelform des zur
Aufnahme des K\:nsis;o!lsii"anucs bestimmten Raumes
dafür Sorge getragen, daß dem inneren, den unverschweißten Folienteilen benachbarten Teil der
Schweißnaht weniger Wärme zugeführt wird als dem äußersten Teil der Schweißnaht, so daß auch ein allmählicher
Wärmeübergang zwischen den verschweißten und unverschweißten Folienteilen geschaffen
wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann über den Führungsbändern ein weiteres endloses umlaufendes
Band zum Eindrücken des geschmolzenen Kunststoffstranges in den Winkelraum angeordnet sein,
dessen Umlenkachsen in einer Ebene liegen, die zu den durch die Umlenkachsen der Führungsbänder
bestimmten Ebenen senkrecht verläuft.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Besehreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher
Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In der Zeichnung zeigt
F i g. I einen Schnitt durch die Transportvorrichtung während des Aufbringens des Schweißstranges
zum Zusammenschweißen zweier Folien.
Fig. 2 einen Schnitt durch die Transportvorrichtung
im Bereich der Kühlstation mit bereits fertig geformter Schweißnaht und
F i g. 3 ein Schema der gesamten Einrichtung an dem Beispiel einer Sackverschließmaschine.
Wie die Zeichnung zeigt, werden zwei Folien 1 und 2 mit Hilfe der Führungsbänder 3 und 4 durch
die Schwcißanlage geführt. Die Transportbänder 3 und 4 können aus Mctallbändern bestehen oder auch
aus Bändern aus einem wärmebeständigen elastischen Material. Schließlich sind auch Keltenbänder anwendbar,
die mit ineinandergreifenden, entsprechend profilierten Kettengliedern bestückt sind.
Die Führungsbänder 3, 4 können zusätzlich den Transport der Folienlagen übernehmen oder auch nur
synchron mit anderen Transporteinrichtungen umlaufen und nur die Formung der Schweißnaht übernehmen,
während der Transport durch die anderen Einrichtungen erfolgt. Die Transportbänder 3. 4 sind
an ihrer oberen Kante mit einander gegenüberliegenden Abschrägungen 5 und 6 verseilen. In den von
den beiden Abschrägungen 5 und 6 gebildeten Winkelraum ragen die stirnseitigen Ränder der aneinanderlicgenden
Folien 1 und 2 hinein.
Auf die Stirnseite der Folien wird nun ein mit Hilfe eines Extruders oder einer ähnlichen Einrichtung
hergestellter Strang aus geschmolzenem, gleichartigem oder ähnlichem Material aufgelegt. Da der
Kunststoffstrang oder -faden, der beispielsweise aus Polyäthylen besteht, eine klebrige Konsistenz hat.
verbindet er sich sofort mit der Folie, und da die Temperatur des Fadens 7 oberhalb der Schmelztemperatur
der Folien 1 und 2 liegt, schmelzen diese beim weiteren Transport mit dem Faden 7 zusammen,
wobei sich dieser in den von den Abschrägungen 5 und 6 gebildeten Winkelraum einlegt. Gleichzeitig
wird der Faden durch ein über den Winkelraum geführtes Metallband 8 in diesen Winkelraum
hineingedrückt, so daß er den Winkel zwischen den Abschrägungen 5 und 6 völlig ausfüllt und zusammen
mit den angeschmolzenen Folien eine keilförmige Wulst bildet. Die Umlenkachsen des Metallbandes
8 verlaufen waagerecht, während die l'mlenkachsen der Bänder 3, 4 senkrecht angeordnet sind.
In dem Bereich der Vorrichtung, in welchem die Anpressung durch das Metallband 8 stattfindet, werden
ciie Bänder 3, 4 und H zweckmäßig zwischen ne-
kühlten Backen 9, 10 und 11 geführt. Durch die Abkühlung erhärtet die Schweißnaht an der Oberfläche,
so daß sich die Bänder 3, 4 und 8 leicht von ihr lösen können. Zusätzlich können für die Bänder auf dem
rücklaufenden Trum noch weitere Kühlvorrichtungen vorgesehen werden, um höhere Maschinengeschwindigkeiten
zu erreichen.
In F i g. 3 ist die beschriebene Einrichtung im Zusammenhang mit einer Verschließeinrichtung für gefüllte
Plastiksäcke dargestellt. Der Schweißfaden 7 wird durch einen Extruder 12 erzeugt, aus dessen
Düse er austritt und gemeinsam mit der vorher besäumten oberen Kante des gefüllten Sackes 13 zwischen
die Bänder 3, 4 und 8 einläuft. Der Sack 13 ruht auf einem Transportband 14. welches mit gleieher
Geschwindigkeit wie die Bänder 3, 4 und 8 umläuft. Diese laufen um die Rollen 15 bis 20 und werden
von diesen angetrieben. Die Lagerung dieser Rollen, deren Antrieb und die für die Besäumung des.
oberen Sackendes vor dem Schweißen notwendige Besäunieinrichtung sind der Übersichtlichkeit halber
nicht eingezeichnet.
Sollen Folien unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher Lagenzahl miteinander verschweißt werden,
so ist es zweckmäßig, die Bänder 3 und 4 aus elastischem Material, etwa Silikongummi, oder als
Metallbänder bzw. -ketten mit elastischer Auflage auszubilden, damit sie sich den unterschiedlichen
Stärken anpassen können. Dies ist z. B. beim Zuschweißen der Enden eines Seitenfaltensackes erforderlich.
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Stirnschweißnähten zum Verbinden von mit ihren
Stirnseiten zueinander bündig liegenden Kunststoff-Folienlagen, bei welcher ein aus einem
Extruder austretender geschmolzener Kunststoffstrang auf die Stirnseiten der Folienlagen aufgebracht
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Führen und Kühlen der gegeneinander anliegenden Folienlagen umlaufende endlose
Führungsbänder (3, 4) vorgesehen sind, die an ihren den Folienstirnkanten zugekehrten Randzonen
dem gewünschten Schweißnahtprofil entsprechende Abschrägungen (5, 6) aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Führungsbändern ein
weiteres endloses umlaufendes Band (8) zum Eindrücken des geschmolzenen Kunststoffstranges in
den Winkelraum angeordnet ist, dessen Umlenkachsen in einer Ebene liegen, die zu den durch
die Umlenkachsen der Führungsbänder (3, 4) bestimmten Ebenen senkrecht verläuft.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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