DE2340078B2 - Siegelbacke - Google Patents

Siegelbacke

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DE2340078B2 DE19732340078 DE2340078A DE2340078B2 DE 2340078 B2 DE2340078 B2 DE 2340078B2 DE 19732340078 DE19732340078 DE 19732340078 DE 2340078 A DE2340078 A DE 2340078A DE 2340078 B2 DE2340078 B2 DE 2340078B2
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Wilhelm 6140 Bensheim Reil
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Altstädter Verpackungs Vertriebs GmbH, 6102 Pfungstadt
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Description

Die Erfindung betrifft eine Siegelbacke zum Versiegeln von mit thermoplastischem Kunststoff beschichteten Folien, z. B. kunststoffbeschichtetem Papier, mit mindestens einem in Längsrichtung winklig abgebogenen, elektrisch beheizbaren Heizband, das elektrisch isoliert auf einer gekühlten Leiste befestigt ist und dessen abgewinkelter bzw. abgewinkelte Winkel an der Leiste in einer Ausnehmung festgeklebt ist bzw. sind.
Bei der Herstellung von Verpackungen aus mit Polyäthylen beschichtetem Trägermaterial besteht bekanntlich in der Regel die Aufgabe, zwei oder mehrere Materialbahnen miteinander — zum Teil auch dichtend — zu verbinden. Dies geschieht durch Verschweißen des auf dem Trägermateria! befindlichen Kunststoffs. Es sind Schweißvorrichtungen bekannt, die mit Siegelbacken ausgestattet sind, welche entweder gegen einen Stempel oder gegen entsprechende andere gegenüberliegende Siegelbacken als Gegenhalterung mit dazwischen angeordnetem zu versiegelndem Material gedrückt werden. Das Gegendruckelement ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht interessant, so daß sich die Beschreibung lediglich auf die Siegelbacke richtet. Die Schweiß- oder Siegelbacke muß bekanntlich eine bestimmte Festigkeit, Stabilität und Druckfestigkeit aufweisen und ist mit Kühl- sowie ι« Heizeinrichtungen zu versehen.
Eine Siegelbacke der eingangs bezeichneten Art ist aus der französischen Patentschrift Nr. 20 83 839 bekannt. Dort weist ein mit einem Oberteil versehener Träger, dessen Oberteil als Leiste ausgebildet ist, an den oberen Längskanten mit einer elektrischen Isolierung versehene Ausnehmungen und einen Kühlkanal auf. Auf jeder Seite des Oberteils ist je eine Klemmplatte über Dichtungen angeschraubt, an deren inneren oberen Längskanten ebenfal's komplementär geformte Ausbildüngen mit elektrischen Isolierungen vorgesehen sind. Die elektrischen Isolierungen bestehen aus Keramik oder Glimmer und haben zwar gute Isolierwirkung, die bekannten Isolierungen zeigen aber mechanisch erheblich Nachteile, denn das Festklemmen der L-förmig ausgebildeten Heizbänder mittels Schrauben erfolgt nicht mit der gewünschten Festigkeit. Es kommt in der Praxis immer wieder vor, daß beim Auseinanderziehen der Siegelbacken nach dem Siegelvorgang die Heizbänder wenigstens teilweise durch die mangelhafte Klemmwirkung herausgezogen werden. Außer der natürlichen Abnutzung von Keramik oder Glimmer, welche ebenfalls zu mangelhafter Klemmwirkung führt, besteht bei allen bekannten Siegelbacken das Problem, daß nach längerem Arbeiten die Heizbänder verbrennen und ausgewechselt werden müssen. Dann müssen bei der bekannten Siegelbacke die Klemmplatten abgeschraubt und die Heizbänder herausgenommen werden. Hierdurch wird häufig der Untergrund, d. h. die elektrische Isolierung beschädigt. Der ganze Träger mit angesetztem Oberteil muß dann in nachteiliger Weise gegen ein neues Teil ausgetauscht werden. Diese Maßnahme ist kostenaufwendig.
Ferner hat sich gezeigt, daß das Oberteil neben den Heizbändern nicht hinreichend gekühlt werden kann, so daß die elektrischen Isolierungen hierdurch besonders starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, was wiederum zu verkürzten Standzeiten führt.
Bekannt ist auch ein durch Impulsströme beheizter Heizkörper, der aus einem metallischen Trägerkörper mit einem Oberteil besteht, auf welchem U-förmig ausgebildetes Heizband aufgelegt und mittels Klemmleisten an das Oberteil festgeklemmt wird. In nachteiliger Weise ist hier eine scharfe Begrenzung der Wärmezone, d. h. die Bildung von klar definierten Heizbändern, nicht möglich. Gerade ein scharf begrenztes Heizband ist aber beim Siegeln sehr wichtig und kann bei der bekannten Siegelbacke nicht erreicht werden. Es handelt sich somit bei dieser bekannten Ausführungsform um ein sehr leistungsaufwendiges und wirkungsschwaches Heizband, weil der elektrische Strom durch die gesamte Fläche des Heizbandes hindurchfließen muß. Auch fehlen durch die Geometrie des Heizbandes definierte Stützkörper, d. h. es sind keine hervorstehenden definierten Zonen gegeben.
h5 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Siegelbacke der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die dem Verschleiß unterworfenen Teile wirtschaftlicher herstellbar und leichter austausch-
bar sind, wobei eine bessere Kühlung der Leiste in größerer Nähe des jeweiligen Heizbandes gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Oberfläche der Leiste mindestens eine Rille zur Aufnahme des Heizbandes vorgesehen ist und die Leiste lösbar und dichtend an einem Träger befestigt ist. Das Anbringen des Heizbandes erfordert also nicht mehr mit Ausnehmungen und elektrischen Isolierkörpern versehene Klemmleisten, sondern das Heizband kann erfindungsgemäß direkt in Ausnehmungen in der Oberfläche der Leiste eingedrückt werden. Die neue Leiste ist im Verhältnis zum Täger sehr klein ausgebildet, so daß beim Austausch preiswerte Teile, nämlich nur die Leiste mit den Heizbändern, weggeworfen werden müssen. Alle anderen Teile, insbesondere die das zusätzliche Festklemmen der Heizbänder in der Ausnehmung der Leiste unterstützenden Mittel, bleiben erhalten, denn sie unterliegen nicht annähernd in gleicher Weise der Betriebsabnutzung wie die Heizbänder und ihre Halterung. Ferner ist es möglich, in die schmal ausgebildete Leiste eine Ausnehmung als Kühlkanal einzufräsen, die einseitig offen ist, denn die dichtende Befestigung der Leiste auf dem Träger schafft einen einwandfrei funktionsfähigen Kanal für fließfähige Kühlmittel. Deshalb ist ein weiteres Merkmal der Erfindung darauf gerichtet, daß die Unterseite der Leiste eine Längsnut zur Durchleitung eines Kühlmittels aufweist.
Bei einer Ausführungsform sind in der Oberfläche der Leiste längs am Außenrand zwei parallel verlaufende, gerade Rillen vorgesehen, deren Tiefe etwas größer als die lichte Höhe des einzusteckenden Schenkels des Widerstandsdrahtes ist. Durch die Verwendung des im Querschnitt winklig geformten Widerstandsdrahtes genügen zur exakten Halterung schmale Rinnen in der Leiste, die es gestatten, mit dem Draht die geforderte genaue Spur zu halten. Weil die Tiefe der Rille größer als die lichte Höhe des in die Leiste hineinragenden Drahtschenkels ist, kann man nachträglich Materialver- ίο formungen begrenzten Ausmaßes zur Festlegung des Drahtes vornehmen, welches damit auch die Schwierigkeit beseitigt, daß der Draht beim Auseinanderfahren der Siegelbacken aus der Leiste herausgezogen werden könnte.
Sehr zweckmäßig ist die Halterung und Anordnung der elektrisch beheizten Widerstandsdrähte dann gewährleistet, wenn erfindungsgemäß zwei Heizbänder entsprechend der Anordnung der zwei geraden parallelen Rillen in der Leiste an ihren Enden durch Kontaktstücke miteinander verbunden sind und die Leiste an ihrem Ende mit Vertiefungen zur Aufnahme der Kontaktstücke versehen ist. Wesentlich bei den Siegelbacken ist die Schaffung einer recht genauen Ebene, aus der nur der Widerstandsdraht, nicnt aber andere Kontaktstücke oder Halterungsteile herausragen dürfen. Die Vertiefungen in der Leiste sind, ähnlich wie die Längsnut zur Kühlung, einfach anzubringen und ermöglichen die geforderte Maßhaltung. Die Verwendung von zwei Heizbändern oder Widerstandsdrähten läßt eine doppelte Schweißnaht erzeugen, die bei der Verpackung dann eine doppelte Sicherheit bietet. Die Verwendung der beiden Heizbänder an ihren Enden kann entweder durch je ein getrenntes Kontaktstück, z. B. durch eine angelötete Metallplatte oder derglei- hj chen, oder durch Ausstanzen eines Blechstreifens vorgesehen sein, bei welchem dann die Drähte und die Kern taktstücke aus einem Stück bestehen.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Leiste aus auf der Oberfläche eloxiertem Aluminium. Als weitere Materialien für die Leiste kommen noch Aluminiumoxid und Nickeloxid unter anderem in Frage. Diese Materialien gestatten im Gegensatz zu dem pulvergepreßtem Keramikmaterial bekannter Siegelbacken die Erstellung und Einhaltung genauer Kontrollen an der wirksamen Siegelbackenoberfläche. Diese Konturen, d. h. die Maßhaltung an der Arbeitsoberfläche der Siegelbacke, sind für die Erzeugung einer guten Schweißnaht sehr wesentlich. Je nach der Dicke des zu verschweißenden Materials ändert sich auch die genannte Kontür, d. h. es müssen entsprechend bemessene unterschiedliche Siegelbacken verwendet werden. Die Erfindung weist auch diesbezüglich den Vorteil auf, daß der jeweilige Industriebetrieb ohne allzu großen Kostenaufwand eine größere Anzahl verschiedenartiger Siegelbacken. auf Lager halten kann.
Günstig ist es erfindungsgemäß auch, wenn Zentrieröffnungen in der Leiste angeordnet sind. Das Austauschen der Siegelbacken wird hierdurch wesentlich vereinfacht und verkürzt.
Besonders vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn zwischen der Leiste und dem Träger ein Dichtring angeordnet ist und für die Befestigung der Leiste am Träger Klemmschienen vorgesehen sind, welche durch Schrauben oder dergleichen aufeinander zu gegen Leiste und Träger preßbar sind. Diese Art der Anbringung der Siegelleiste an dem Aufnahmekörper der Schweißmaschine ist überraschend einfach und, wie die Praxis gezeigt hat, funktionssicher. Diese Konstruktion bietet den Vorteil einer außerordentlich einfachen und wenig zeitraubenden Auswechselmöglichkeit der Siegelbacke. Die Verwendung eines Dichtringes, z. B. eines O-Ringes, bereitet ebenfalls keinerlei Schwierigkeiten, da dieser im Falle der Beschädigung nur herausgenommen und durch einen neuen ersetzt zu werden braucht, den man lediglich in die vorgesehene Nut im Trägerkörper einzulegen braucht. Die Klemmwirkung der Klemmschienen ist zur dichtenden Halterung ausreichend, weil im Betrieb die Arbeitskraft stets in Richtung auf den Dichtring wirkt. Die erfindungsgemäßen Klemmschienen bringen den weiteren vorteilhaften Effekt, daß beim Festklemmen durch Anziehen der Schraubverbindung der ggf. lose in die Rillen in der Leiste angelegte Widerstandsdraht bzw. das Heizband festgeklemmt wird.
Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des im Querschnitt L-förmigen Heizbandes in die Rille eingesteckt und durch einmaliges Anpressen festgeklemmt ist. Zu diesem letztgenannten Festklemmen ist eine geringe Materialverformung möglich, welche durch das oben bereits erwähnte Merkmal gestattet ist, daß nämlich die Tiefe der Rille etwas größer als die lichte Höhe des eingesteckten Schenkelheizbandes ist. Derartige geformte Heizbänder sind im Handel erhältlich, sie brauchen lediglich in die Rillen eingesteckt zu werden und können dann durch einmaliges Anpressen festgeklemmt werden. Je nach der Länge der Schenkel, welche in die Rillen in der Leiste hineinragen, kann eine mehr oder weniger starke Befestigung des Heizbandes in der Leiste erreicht werden, ohne daß man Schweißarbeiten benötigt oder andere komplizierte mechanische Maßnahmen trifft.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Querschnittsansicht durch die Leiste,
F i g. 2 eine Draufsicht auf dieselbe,
F i g. 3 eine Seitenansicht derselben,
F i g. 4 eine Draufsicht auf den Widerstandsdraht bzw. das Heizband,
F i g. 5 eine Querschnittsansicht desselben,
Fig.6 den Gesamtaufbau von mit dem Heizband komplettierter Siegelbacke und Trägerkörper und
F i g. 7 eine Einzelansicht der Leiste.
Die Siegelbacke besteht aus einer Leiste 1, deren Oberfläche 2 die dem zu versiegelnden Material gegenüberliegende Arbeitsfläche ist. Die Unterfläche 3 der Leiste 1 ist mit einer Längsnut 4 für die Durchströmung der Kühlflüssigkeit 5 versehen. Die Leiste weist auf ihrer Oberfläche 2 zwei Rillen 6 für die Aufnahme des Heizbandes 7 auf. Die Rillen 6 verlaufen längs der Leiste in der Nähe des Außenrandes.
Eine spezielle Ausführungsform des Heizbandes ist in den F i g. 4 und 5 dargestellt. Es handelt sich hier um ein einstückiges Element, welches durch Ausstanzen und Umbiegen der Räder hergestellt ist. Zwischen den Kontaktstücken 9 an den Enden verlaufen die parallel zueinander angeordneten Heizbänder 7, die einen nach unten, in die Rillen 6 in der Leiste 1 einzusteckenden Schenkel und einen horizontal angeordneten Schenkel aufweisen, der in der in Fig. 1 angedeuteten Ausnehmung 10 zu liegen kommt. Die Leiste 1 weist bei der dargestellten speziellen Ausführungsform am Rand an den äußeren Enden noch Anfasungen 11 auf, die jedoct nicht wesentlich sind.
In Fig. 6 ist die Anordnung Zusammengesetz dargestellt. Das Heizband 7 in Gestalt der beider parallelen winkelförmigen Drähte 7 ist in den Rillen ( der Leiste 1 eingesetzt und festgeklemmt. Die Leisu ihrerseits liegt am Aufnahmekörper 12 der Schweißvor richtung an. Die Dichtung ist durch einen O-Ring I^ gewährleistet. Sollte dieser beschädigt sein, so kann ei leicht bei abgenommener Leiste 1 durch Herausnehmer und Einsetzen eines neuen ersetzt werden. In dei Längsnut 4 strömt die Kühlflüssigkeit 5, Die Leiste 1 is fest am Trägerkörper 12 mittels Klemmschienen 14 unc 15 angebracht, die durch eine Verschraubung U gegeneinander gepreßt sind. Diese Preßwirkung drück auch die Außenseiten der Leiste 1 außerhalb der Rillen ( nach innen, so daß der in die Rillen 6 eingesetzt« Schenkel des Heizbandes 7 festgeklemmt ist.
Bei der Ausführungsform der Heizbänder nach Fig.; handelt es sich um ausgestanzte Blechstreifen. Dii Kontaktstücke 9 bestehen dann aus einem Stück mit dei Bändern 7.
Im Falle einer angelöteten Metallplatte als Kontakt stück ist gemäß F i g. 7, die nur eine Einzelheit darstellt die Leiste 1 mit einer Vertiefung 8 versehen, die zu Aufnahme der die Enden des Heizbandes 7 verbinden den Metallplatte dient.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Siegelbacke zum Versiegeln von mit thermoplastischem Kunststoff beschichteten Folien, z. B. kunststoffbeschichtetem Papier, mit mindestens einem in Längsrichtung winklig abgebogenen, elektrisch beheizbaren Heizband, das elektrisch isoliert auf einer gekühlten Leiste befestigt ist und dessen abgewinkelter bzw. abgewinkelte Schenkel an der Leiste in einer Ausnehmung festgeklemmt ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche (2) der Leiste (1) mindestens eine Rille (6) zur Aufnahme des Heizbandes (7) vorgesehen ist und die Leiste (1) lösbar und dichtend an einem Träger (12) befestigt ist.
2. Siegelbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (3) der Leiste (1) eine Längsnut (4) zur Durchleitung eines Kühlmittels (5) aufweist.
3. Siegelbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Heizbänder (7) entsprechend der Anordnung der zwei geraden parallelen Rillen (6) in der Leiste (1) an ihren Enden durch Kontaktstücke (9) miteinander verbunden sind und die Leiste (1) an ihrem Ende mit Vertiefungen (8) zur Aufnahme der KontaktstUcke (9) versehen ist.
4. Siegelbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (1) aus auf der Oberfläche eloxiertem Aluminium besteht.
5. Siegelbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zentrieröffnungen (17) in der Leiste (1) angeordnet sind.
6. Siegelbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leiste (1) und dem Träger (12) ein Dichtring (13) angeordnet ist und für die Befestigung der Leiste (1) am Träger (12) Klemmschienen (14, 15) vorgesehen sind, die durch Schrauben (16) oder dergleichen aufeinander zu gegen Leiste (1) und Träger (12) preßbar sind.
7. Siegelbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des im Querschnitt L-förmigen Heizbandes (7) in die Rille (6) eingesteckt und durch einmaliges Anpressen festgeklemmt ist.
8. Siegelbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizbänder (7) durch Ausstanzen aus einem Stück mit den Kontaktstükken (9) bestehen.
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