DE1679978A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen Materials - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen Materials

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen Materials.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen Materials, wie Z0B. Polyäthylen oder Polyvinylchlorid oder einem thermoplastisch beschichteten Materialο
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials darin, die Lagen in gegeneinandergelegtem Zustande zu ergreifen und sie in diesem Zustand weiterzubefördern, wobei sich der ergriffene Bereich linear erstreckt, wenn die Weiterbeweguhg durchgeführt wird, um einen ergriffenen Bereich vorzusehen, die Förderbahn aufeinanderfolgend zu unterbrechen, indem eine Anzahl von Heißluftstrahlen von beiden Seiten auf die aufeinandergelegten Lagen gleichzeitig auf einen nicht ergriffenen linearen Abschnitt parallel zum ergriffenen Bereich gerichtet werden, um die Temperatur dieser beiden Lagen in dem genannten nicht ergriffenen Abschnitt bis nahe an den Schmelzpunkt des Materials heranzuführen, und die beiden Lagen längs dieses nicht ergriffenen linearen
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ORIGINAL INSPECTED
Abschnittes gegeneinander zu pressen, um sie miteinander zu verbindenο
Weiterhin besteht gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zur Ausbildung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials aus Mitteln zum Ergreifen der Lagen in gegeneinander liegendem Zustande und zu ihrer Weiterbeförderung in diesem Zustande, wobei sich der ergriffene Bereich in linearer Richtung erstreckt, wenn die Weiterbeförderung bewirkt wird, um einen ergriffenen Bereich zu schaffen, wobei die Förderbahn aufeinanderfolgend durch Mittel unterbrochen ist, welche geeignet sind, heiße Luft von beiden Seiten gleichzeitig auf die gegeneinanderliegenden Lagen in einem nicht ergriffenen linearen Abschnitt parallel zum ergriffenen Bereich zu richten, um die Temperatur beider Lagen in diesem nicht ergriffenen Abschnitt nahe an den Schmelzpunkt des Materials heranzuführen und aus Mitteln zum Vereinen der beiden Lagen in dem nicht ergriffenen linearen Abschnitt, um sie dicht miteinander zu verbinden«.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche lediglich beispielsweise und ohne Einschränkung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erfolgt.
Es zeigt:
Figo 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig« 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach
Figo 1,
Figo 3 einen axialen Längsschnitt durch einen
Heizblock, welcher einen Teil der Vor-
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richtung nach den Figuren 1 und 2
bildet,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in
Figo 3 in Richtung der Pfeile, Fig. 5 eine Seitenansicht des Heizblockes nach
Figo 3,
Fig. 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Heizblockes und Figo 7 eine perspektivische Ansicht einer
anderen Ausführungsform der in den Fig.
1 bis 5 gezeigten Vorrichtung. m
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Hitze-Schweißeinheit 1o und eine Fördereinheit 12. Die Fördereinheit 12 ist auf einer Hauptsäule 14 gelagert, welche von einem mit Rädern versehenen Sockel 16 getragen wird, und die Hitze—Schweißeinheit 1o ist auf und ab beweglich gleitend auf der Hauptsäule oberhalb der Fördereinheit gelagert und verläuft parallel zu dieser.
Die Hitze-Schweißeinheit 10 umfaßt zwei endlose Führungsbänder 18 und die Höhe der Einheit über der Fördereinheit ist derart gewählt, daß, falls ein gefüllter Beutel ( nicht gezeigt) auf das Band (nicht gezeigt) " des Förderers (dessen Band sich in der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung von rechts nach links bewegt) gelegt wird, die Öffnung des Beutels zwischen zwei stationären Führungen 22 in die Öffnung eines Beuteleinganges 20 (Fig. 2) einläuft und die Bänder die öffnung des Beutels unterhalb des Bereiches geschlossen halten, in welchem die dichte Verbindung auszubilden ist.
.Die Beutel werden vom Förderband getragen und vorwärts bewegt und die oberen Enden der Beutel werden durch hierzu synchron angetriebene Tragbänder befördert^
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sodaß ein linearer Abschnitt des Beutels, welcher mit der dichten Verbindung zu versehen ist, aufeinanderfolgend zwischen zwei Paaren von Heizblöcken 24 und 26 ähnlicher Konstruktion vorbeiläuft, welche auf jeder Seite der Förderbahn der Beutel parallel zu dieser und mit Abstand zu dieser angeordnet sind. Der zu verbindende Abschnitt der Beutel wird in den Heizblöcken durch heiße und auf die Beutel geblasene Luft auf eine gerade unterhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Materials liegende Temperatur gebracht. Das erste Blockpaar 24 stellt Vorheizblöcke dar und wird eingesetzt, falls das Material der Beutel relativ dick ist. Bei dünnem Material, beispielsweise bei Polyäthylenfolien, werden nur die Heizblöcke 26 benötigt. Auf die Heizblöcke folgt ein Paar von Klemmrollen 28 und 30, von welchen die Rolle 28 angetrieben und die Rolle 30 freilaufend angeordnet ist. Der Abschnitt des Beutels, in welchem die dichte Verbindung ausgebildet werden soll, wird zwischen den Rollen hindurchgeführt, um die Verbindung auszubilden. Die Oberfläche einer Rolle ist gerändelt und die Oberfläche der anderen Rolle ist glatt. Es können jedoch, falls gewünscht, beide Rollen mit gerändelter Oberfläche versehen sein.
In einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann ein Paar von Kühlblöcken hinter den Klemmrollen und parallel zur lör-
derbahn des Beutels angeordnet sein, um den verbundenen Abschnitt zu kühlen. Die Konstruktion der Kühlblöcke ist der der Heizblöcke ähnlich, jedoch werden sie statt aufgeheizt gekühlt. Es kann außerdem eine Messerkante (nicht dargestellt) nach den Kühlblöcken angeordnet werden, um über die dichte Verbindung überstehendes Material abzutrennen.
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Die Geschwindigkeit, mit welcher die Beutel durch die Vorrichtung gefördert werden, kann verschieden gewählt werden, je nach dem Material der Beutel; bevorzugt wird jedoch eine Geschwindigkeit von 9,15 m/sec. Die Temperaturen der Heizblöcke und der Vorheizblöcke werden thermostatisch gesteuert und entsprechend dem Material des Beutels eingestellte
Die Hitze-Schweißeinheit ist gleitend auf der Hauptsäule 14 mittels eines lagerbockes 32 befestigt und ein Gegengewicht 34 ist zusammen mit einem Gegengewichtsrad 36 vorgesehene
Die Förderbänder oder Ketten 18 sind zueinander parallel um Antriebsräder 38 und Umlenkräder 40 geführt. Die Antriebsräder· sind auf Wellen 42 befestigt, welche über ein Getriebe 44 von einem Motor 46 aus angetrieben werden. Die Umlenkräder 40 sind auf Wellen 48 gelagert, welche in der Nähe des Beuteleinlaufs 20 angeordnet sind. Die stationären Führungen 22 werden bei 50 gehalten (Pig« 2)o
Die zwei Paare von Heizblöcken 24 und 26 sind bei 52 bzw. 54 auf der Einheit derart gelagert, daß keine Berührung des Beutels stattfindet, wenn er zwischen den Blöcken eines jeden Paares hindurchbewegt wird. Die Blöcke besitzen eine Anzahl von Querkanälen (nicht gezeigt) und werden elektrisch geheizt. Die Temperatur der Blöcke kann mittels eines Regelwiderstandes 55 eingestellt werden·
Ein Gebläse 56 ist mittels eines Lagerblockes 58 auf der Einheit befestigt und mittels zweier Rohre 60 aus Kunststoff mit Luftverzweigungen 62 verbunden, durch welche die Luft zu den Heizblöcken geführt wird. Die Luft strömt durch die Querkanäle und wird in diesen
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auf geheizt und dann, falls sich, ein Beutel zwischen den Heizblöcken befindet, trifft die erhitzte Luft auf den Abschnitt des Beutels, in welchem die Verbindung ausgebildet werden soll.
Auf die Heizblöeke folgend sind die Klemmrollen 28 und 30 bei 64 gelagert und die Rolle 28 wird durch den Motor 46 über eine Kette 66 angetrieben.» Die Spannung der angetriebenen Klemmrolle 28 kann bei 68 eingestellt werden und die Lage der Rolle ist bei 7o einstellbar.
Das eine Kontrollampe 74 einschließende Schaltbrett ist bei 76 angeordnet.
Die Fördereinheit 12, welche auf der Hauptsäule angeordnet ist, die wiederum auf dem mit Rädern 78 versehenen Sockel 16 befestigt ist, umfaßt das endlose Förderband, welches auf einem Bandtisch 79 gelagert ist und um die Hauptantriebsrolle 80 geführt ist, welche auf einer Welle 81 befestigt und durch einen Motor 83 angetrieben ist, während ein Umlenkrad 82 auf einem Lagerbock 85 gelagert ist. Der Bandtisch besitzt eine Tragkonstruktion 84. Zwei Paare von Kurbeln 86 und 88 sind auf jeder Seite des Bandtisches durch Lagerböcke bzwo 92 befestigt.
Die Kurbeln sind durch Lagerböeke 94 und 96 auf parallelen Tragbalken 98 gelagert, von welchen nur einer dargestellt ist, und sind mittels Handgriffen 100 einstellbar, sodaß die Balken, welche die Seiten der Beutel tragen, rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung zur Anpassung an verschiedene Größen der BeutaI auf de^ Forderer bewegt werden können»
BAD ORIGINAL
Wie in den Figuren 3 bis 6 gezeigt ist, umfaßt jede Heizeinheit 26 zwei zylindrische Röhren 110 aus Schmiedeeisen, welche koaxial in Indplatten 114 und 116 gelagert sind, welche die Enden der Röhren abschließen« Die äußere Röhre 110 besitzt zwei Lufteinlaßleitungen 118 und 120 und diesen diametral gegenüberliegend eine Mehrzahl von in Längsrichtung angeordneten kleinen Luftauslaßbohrungen 122O
Auf der inneren Röhre sind sich radial erstreckende Rippen 124 angeordnet, welche sich bis etwa auf 1,6 mm m der Innenfläche der äußeren Röhre 11o nähern. Im Inneren dieser Röhre ist ein Heizelement 126 von 1,5-2 Kilowatt angeordnet.
Im Betrieb wird die Luft durch die Einlaßleitungen 118 und 120 in den ringförmigen Raum zwischen den beiden Röhren eingeblasen. Die Luft wird durch Kontakt mit der Oberfläche der inneren Röhre 112 und der Rippen 124 erhitzt und tritt durch die kleinen Bohrungen 122 aus. Da die Bohrungen relativ klein sind im Vergleich zum Querschnitt der Einlaßleitungen 118 und 120, tritt die Luft unter Druck aus.
Der in Pig. 6 gezeigte Heizblock ist den Heizblöcken nach den Fig. 3 bis 5 ähnlich mit der Ausnahme, daß eine einzige Reihe von Bohrungen 122 durch zwei parallele Reihen von Luftauslaßbohrungen 130 ersetzt ist.
Bei der in Fig. 7 gezeigten geänderten Ausführungsform der Vorrichtung ist die allgemein durch das Bezugszeichen 150 gekennzeichnete Hitze-Sehweißeinheit relativ zu einer Tragsäule nach oben geschwenkt gezeigt, um verschiedene Teile der Hitze-Schweißeinheit 150 zu zeigen. Ein Paar von Gebläsen 153 ist anschließend an einen
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Beuteleinlauf 154 zwischen zwei stationären Führungen 156 gezeigt, wobei die Gebläse mit hohlen leitungen 155 in Verbindung stehen.
Die Leitungen 155» welche rechtwinkligen Querschnitt besitzen, sind im wesentlichen parallel zu den Tragbändern angeordnet und halten diesen gegenüber auf jeder Seite einen Abstand ein und erstrecken sich von den Gebläsen 153 zum entgegengesetzten Ende der Hitze-Schweißeinheit 150, wo die Leitungen 155 geschlossen sindo Zwei der Heizeinheiten 26 sind zwischen den Leitungen 155 angeordnet und stehen mit den Leitungen 155 über zylindrische Leitungen 157 in Verbindung, um ein Durchströmen der Luft von Gebläsen 153 durch die Heizeinheiten 26 zu ermöglichen. Andere Teile der Vorrichtung nach Fig. 7» welche die gleichen sind, wie bei der Vorrichtung nach den Figuren 1 und 2 , wurden durch gleiche, um 2oo"erhöhte Bezugszeichen bezeichnet. Diese Teile umfassen eine Hauptsäule 214, auf welcher die in Figur gezeigte Fördereinheit 12 gelagert ist, Klemmrollen 228 und 230 und ein Gegengewichtsrad 236. Die Wirkungsweise der geänderten Ausführungsform gleicht der nach den Figuren 1 und 2 und ist deshalb nicht weiter im einzelnen beschrieben.
Die Erfindung kann, wie vorstehend angedeutet, für alle geeigneten Materialien angewendet werden, welche eine thermoplastische Schicht besitzen, beispielsweise auf mit Polyäthylen beschichtete Papiersäcke und Zellulosefilmbeutel.
Ansprüche:
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Verfahren zur Herstellung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen in gegeneinander gelegtem Zustande ergriffen und in diesem Zustande weiterbefördert werden, wobei sich der ergriffene Bereich linear erstreckt, wenn die Weiterbewegung durchgeführt wird, um einen ergriffenen Bereich vorzusehen, daß die Förderbahn aufeinanderfolgend unterbrochen wird, indem eine Anzahl von Heißluftstrahlen auf die aufeinandergelegten Lagen gleichzeitig auf einem nicht ergriffenen linearen Abschnitt parallel zum ergriffenen Bereich gerichtet werden, um die lemperatur dieser beiden Lagen in dem genannten, nicht ergriffenen Abschnitt bis nahe an den Schmelzpunkt des Materials heranzuführen, und daß die beiden Lagen längs dieses nicht ergriffenen linearen Abschnitts gegeneinander gepreßt werden, um sie miteinander zu verbinden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß relativ kühle Luft auf den linearen Verbindungsabschnitt gerichtet wird, um diesen zu kühlen.
    3. Vorrichtung zur Bildung einer linearen dichten Verbindung zwischen zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials, gekennzeichnet durch Mittel zum Ergreifen dieser Lagen in gegeneinandergelegtem Zustand und zum Weiterbefördern dieser Lagen in diesem gegeneinandergelegten Zustand, wobei sich der ergriffene Bereich linear erstreckt, wenn die Weiterbewegung durchgeführt wird, um einen ergriffenen Bereich vorzusehen, durch Mittel, welche die Förderbahn
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    dieser lagen aufeinanderfolgend unterbrechen, um heiße luft von beiden Seiten auf diese gegeneinandergelegten Lagen gleichzeitig auf einem nicht ergriffenen linearen Abschnitt parallel zum ergriffenen Bereich zu richten, um die Temperatur beider Lagen in diesem nicht ergriffenen Abschnitt bis nahe an den Schmelzpunkt des Materials heranzuführen und durch Mittel zur Vereinigung dieser Lagen in dem nicht ergriffenen linearen Abschnitt, um sie miteinander zu verbinden»
    4o Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um relativ kalte Luft auf den verbundenen Abschnitt zu richten, um diesen hinter den Mitteln zur Verbindung der Lagen zu kühlen.
    5ο Vorrichtung zum dichten Verschließen gefüllter Beutel aus thermoplastischem oder thermoplastisch beschichtetem Material, gekennzeichnet durch Mittel zum Tragen und Fördern der Beutel, durch zwei endlose Bänder oder Ketten (18) zum Ergreifen eines jeden Beutels, derart, daß dessen Öffnung geschlossen oder flach und unterhalb des Bereiches, in welchem der Verschluß ausgebildet werden soll, gehalten wird, durch ein Paar von Heizblöcken (24»26), welche zur Bahn der Beutel parallel und mit Abstand auf jeder Seite hiervon angeordnet sind, durch Mittel (38,44»46) zum Antrieb dieser Bänder oder Ketten synchron zur Bewegung dieses die Beutel tragenden und fördernden Mittels, um die Beutel aufeinanderfolgend zwischen diesen Heizblöcken hindurchzuführen, durch Mittel, um Luft durch Querkanäle (118,120,122) in diesen Heizblöcken hindurchzuleiten und dadurch die Luft aufzuheizen, bevor sie gegen den Teil eines jeden Beutels gerichtet wird, welcher zu verschließen ist, um die Temperatur dieses Teiles auf einen Wert nahe dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials zu bringen,
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    und durch ein Paar von Rollen (28,30) zum Verschließen dieses aufgeheizten Beutelteiles und durch Mittel,um diesen aufgeheizten Beutelteil zwischen diesem Rollenpaar hindurchzuführenβ
    6c Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von Kühlblöcken parallel zur Förderbahn der Beutel und mit Abstand hiervon auf jeder Seite hinter diesem Rollenpaar (28,30) angeordnet ist, und daß Querkanäle in diesen Kühlblöcken ausgebildet sind, und Mittel vorgesehen sind, um Luft durch diese Querkanäle auf die Beutel zu blasenβ
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heizblock dieses einen Paares ein inneres Rohr und ein zu diesem inneren Rohr koaxiales äußeres Rohr (110) umfaßt, wobei das innere und das äußere Rohr an beiden Seiten durch entsprechende Mittel angeschlossen sind, und daß ein Lufteinlaß (118,120) in dieses äußere Rohr und eine Anzahl von relativ kleinen Luftauslässen (122) aus diesem äußeren Rohr vorgesehen sind, sowie ein Heizelement (126) in dem inneren Rohr*
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl radialer Rippen (124) auf der Außenfläche des inneren Rohres vorgesehen ist. ™
    9· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Fördermittel ein Paar von Traggliedern (98) umfassen, welche parallel zu diesen Trag- und Fördermitteln und auf jeder Seite davon in einstellbarer Höhe über diesen angeordnet sind und daß Mittel (86,88, 90,92,94,96,100) zum Einstellen eines jeden dieser Tragglieder in einer zu seiner Längsrichtung rechtwinkligen Richtung vorgesehen sind, um diese Trag- und Fördermittel gefüllten Beuteln verschiedener Größe anzupassen.
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DE1679978A 1966-10-25 1967-09-15 Vorrichtung zum linearen Verschweissen von zwei Lagen eines thermoplastischen oder thermoplastisch beschichteten Materials Expired DE1679978C3 (de)

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GB47914/66A GB1200303A (en) 1966-10-25 1966-10-25 Improvements in or relating to electric heaters
GB47913/66A GB1200302A (en) 1966-10-25 1966-10-25 Improvements to heat sealing machines

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DE1679978A1 true DE1679978A1 (de) 1971-05-06
DE1679978B2 DE1679978B2 (de) 1973-10-04
DE1679978C3 DE1679978C3 (de) 1974-05-16

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GB (2) GB1200302A (de)
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NL6714237A (de) 1968-04-26
US3576694A (en) 1971-04-27
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