DE2653753C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines Verpackungsschlauches aus einer Packstoffbahn durch Verschweißen der Kantenbereiche - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen eines Verpackungsschlauches aus einer Packstoffbahn durch Verschweißen der Kantenbereiche

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Description

55
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verpackungsschlauches nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer durch die DE-AS 14 79 342, Fig. 6 bis 11 bekannten Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen einer Längsverbindung an einem Packstoffschlauch hat der Induktor zwei langgestreckte Windungen, zwischen denen die einander überlappenden Kantenbereiche der Packstoffbahn und ein dazwischen gelegter Schweißstreifen aus Kunststoff hindurchgezogen wer- b% den. Bei der bekannten Vorrichtung ist wegen der Anordnung der ersten Windung der Induktionsspule auf der einen Seite und der zweiten Windung auf der anderen Seite des Nahtbereiches des Verpackungsschlauches das Aufrechterhalten einer genauen Führung der Kantenbereiche der Packstoffbahn und des Schweißstreifens schwierig. Auch ist wegen des verhältnismäßig großen Abstandes der Windungen der Induktionsspule zu der Metnileinlage des Packstoffes und wegen fehlender Konzentration des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes im Nahtbereich der Wirkungsgrad der Energieübertragung niedrig.
Ferner ist durch die AT-PS 3 02 908 eine mit induktiv zugeführter Hochfrequenz-Energie arbeitende Vorrichtung zum Herstellen von Querverschlüssen an tubenförmigen, zusammendrückbaren Behältern bekanntgeworden, die zwei gegeneinander verfahrbare Backen hat, von denen einer eine Induktorleiterschleife und parallel dazu ein Abschirmblech trägt. Zum Konzentrieren des elektrischen Feldes auf den Bereich der Querschweißnaht erstreckt sich um den Induktor ein Massekern aus Ferrit. Die zum Konzentrieren und Abschirmen des elektrischen Feldes angeordneten Mittel bedingen einen hohen Aufwand.
Schließlich ist durch US-PS 29 46 168 eine Hochfrequenz-Schweißvorrichtung zum Verschweißen von aufeinanderliegenden Lagen einer Verpackung bekanntgeworden. Diese Schweißvorrichtung hat einen Induktor, der zwei nebeneinander angeordnete und hintereinander geschaltete Windungen hat. Durch die Anordnung der beiden Windungen in einer Ebene nebeneinander sind Überbrückungsleiter notwendig, welche zu Störungen in dem für die Energieübertragung aufgebauten elektromagnetischen Wechselfeld führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Längsnahtschweißvorrichtung zum Herstellen eines Verpackungsschlauches zu schaffen, die leicht zugänglich ist, die eine genaue Führung des Nahtbereiches bewirkt und die eine konzentrierte Energieübertragung aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Maßnahmen erreicht.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Verbindungs- und Schweißstreifen, der die beiden Kantenbereiche der Packstoffbahn deckt, gleichmäßig und dicht mit den beiden Kantenbereichen ohne hohen Energieaufwand fest verschweißt. Eine besonders gleichmäßige und auf die mit dem Verbindungsstreifen sich deckenden Kantenbereiche der Packstoffbahn konzentrierte Erwärmung wird dadurch erzielt, daß die beiden RückführschenkeJ das Magnetfeld um den ersten Pchenkel konzentrieren, so daß eine gute induktive Ankopplung der metallischen Einlage in den nebeneinander liegenden Kantenbereichen der Packstoffbahn mit hoher Stromdichte entsteht, dagegen nur eine schwache Ankopplung im Bereich der von der Packstoffebene entfernten Schenkel.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der angegebenen Vorrichtung möglich.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. I eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verpackungsschlauches vereinfacht in schaubildlichcr Darstellung,
F i g. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht in vergrößertem Maßstab und
F i g. 3 einen Induktor der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in schaubildlicher Ansicht.
Eine von einer Vorratsrolle 2 ablaufende Packstoffbahn 1 wird über eine Umlenkrolle geleitet und anschließend zu einem Schlauch 3 mit rechteckigem Querschnitt geformt, so daß die Randkanten 4, 5 der Packstoffbahn in einer Ebene gegeneinanderstoßen. Der Stoß der Bahnrandkanten 4,5 und der daran angrenzenden Bereiche wird von einem von einer Vorratsrolle 6 ablaufenden Verbindungs- oder Deckstreifen 7 mit einer Breite von etwa 10 mm auf der Innenseite des Schlauches abgedeckt. Die Packstoffbahn 1 ist beispielsweise ein Mehrschichtmaterial mit einer Trägerschicht aus Karton, einer Dichtschicht aus Aluminiumfolie und einer inneren Schutzschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen. Der Deckstreifen 7 ist vorzugsweise ebenfalls mehrschichtig; er hat eine Trägerschicht aus Polypropylen und eine Schweißschicht aus Polyäthylen. Zum Fertigstellen einer dichten Längsnaht 8 am Schlauch 3 wird der Deckstreifen 7 mit den inneren Kantenbereichen der Packstoffbahn 1 verschweißt, wobei seine Schweißschicht auf der Schutzschicht der Kantenbereiche der Packstoffbahn 1 aufliegt.
Zum Erzeugen der zum kontinuierlichen Verschweißen der Schutzschicht der Packstoffbahn 1 in ihren beiden Kantenbereichen und der Schweißschicht des Deckstreifens 7 nötigen Wärme ist den Kantenbereichen der Packstoffbahn 1 ein Backen 11 mit einer Induktionsspule 12 zugeordnet, welche von einem Generator 13 mit einem hochfrequenten Wechselstrom gespeist wird. Die Induktionsspule 12 hat einen geradlinigen ersten Schenkel 14, der der Breite des Deckstreifens 7 entspricht und der federnd gegen die beiden auf Stoß gelegten Kantenbereiche der kontinuierlich vorgezogenen Packstoffbahn 1 gedruckt wird. An seinem in Vorzugsrichtung der Packstoffbahn 1 hinteren Ende gabelt sich der eine Schenkel 14 in zwei Schenkel 15,16, welche zunächst von dem einen Schenkel 14 in dessen Andrückebene weg und dann schräg nach oben zurücklaufen. Die beiden Schenkel 15, 16 verlaufen dabei in einer Ebene, wel.he zur Andrückebene bzw. der gemeinsamen Ebene des einen Schweißschenkels 14 und der ebenen Oberseite der Bahnrandbereiche geneigt ist und diese im Bereich der Gabelung 17 der Schenkel 14, 15 und 16 schneidet. Ferner liegen die beiden Schenkel 15, 16 in zwei parallelen Ebenen, welche parallel zu der Ebene sind, die senkrecht auf der Andrückebene des einen Schenkels 14 steht und den Stoß der Randkanten 4, 5 der Packstoffbahn 1 einbezieht. Vorzugsweise besieht der eine Schenkel 14 aus zwei nebeneinanderliegenden, einander berührenden Leitern 18,19. welche an ihrem oberen Eingangsende durch eine Lasche 20 miteinander \erbunden sind. Im Bereich der Gabelung 17 sind die beiden Leiter 18,19 auseinanderstrebend gebogen und gehen in die beiden Schenkel 15,16 über, deren obere Enden ebenfalls durch eine Lasche 21 miteinander verbunden sind. Die Leiter 18, 19 sind Hohlprofile, so daß durch sie ein flüssiges Kühlmittel geleitet werden kann, welches über eine Leitung 22 zu- und über eine zweite Leitung 23 abfließt. Die Leiter 18, 19 sind in Nuten des Backens 11 befestigt, der aus einem elckirisch isolierendem Material besteht und federnd gegen die Kantenbereiche der Packstoffbahn gedrückt wird.
Zum Zuführen und Andrücken des Deckstreifens 7 gegen die Innenseite der Kantenbereiche der Packstoffbahn im Bereich der Induktorschleife 12 sind im Inneren des Schlauches 3 mehrere Führungs- und Andrückrollen 25 aus nicht magnetismbarem, elektrisch nicht leitendem Werkstoff in Form einer Rollenbahn drehbar auf einem Schienenpaar 27 angeordnet.
Beim Vorbeiziehen der Kantenbereiche der Packstoffbahn 1 an dem breiten Schenkel 14 der Induktionsspule 12 werden durch das konzentrierte, den Schenkel 14 umgebende magnetische Wechselfeld in der Aluminiumfolienschicht des Packstoffs, und zwar im Bereich der vom Schenkel 14 bedeckten Kantenbereiche, Wirbelströme hoher Dichte erzeugt, weiche die Metallfoüenschicht stark erwärmen. Diese Wärme wird teilweise auch auf die anliegenden Schutzschichtbereiche und über diese auch auf den Deckstreifen 7 übertragen, so daß die Schutzschicht und die Schweißschicht teigig werden und sich unter dem Druck, insbesondere der in Vorzugsrichtung hinteren Rollen 25 miteinander verbinden, die mit einer gegen diese angedrückte Gegenrolle 26 zusammenwirkt. Nach Abkühlen ist die Schweißnaht fest, so daß der Verpackungsschlauch 3 gefüllt und zu Packungen 9 umgeformt wenden kann.
Ergänzend wird bemerkt, daß zum Verschweißen des Deckstreitens 7 mit den Kantenbereichen der Packstoffbahn 1 auch Induktionsspulen mi. anderer geometrischer Ausbildung Verwendung finden können. So ist es z. B. denkbar, daß die Rückführschenkel in paralleler Ebene zur Ebene der Kantenbereiche der Packstoffbahn mit Abstand zu dieser verlaufen können, oder daß die Inouktionsspule zwei parallele Windungen hat, von denen je ein gleichartiger Leiterteil parallel zum anderen je einen Kantenstreifen der Packstoffbahn berührend verläuft und die anderen Leiterteile in größerem Abstand zu diesen Kantenbereichen sich erstrecken.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

  1. Patentansprüche:
    !.Vorrichtung zum kontinuierlichen Hersteilen eines Verpackungsschlauches aus einer mehrschichtigen, eine Einlage aus Metall und wenigstens eine Außenschicht aus thermoplastischem Kunststoff aufweisenden Packstoffbahn durch Verschweißen deren Kantenbereiche mit einem schweißbaren Streifen aus Kunststoff mittels einer mit hochfrequentem Wechselstrom gespeisten, langgestreckten Induktionsspule, in deren Wirkbereich die beiden Kantenbereiche der Bahn beim kontinuierlichen Durchführen erwärmt und danach verpreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (12) einen die beiden auf Stoß gelegten Kantenbereiche der Packstoffbahn (1) auf einer Seite derselben deckenden und berührenden ersten Schenkel (14) und zwei sich an diesen über eine Gabelung (17) anschließende zweite Schenkel (15, 16) hat, welche neben dem ersten Schenkel mit Abstand zu diesem und zu der Packstoffbahn verlaufen, und daß auf der anderen Seite der Packstoffbahn eine Führungs- und Andrückeinrichtung (25) aus nicht magnetisierbarer^ elektrisch nicht leitendem Werkstoff für den Streifen (7) angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Schenkel (15, 16) in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, die zur gemeinsamen Ebene des ersten Schenkels (14) und der Kantenbereiche der Packstoffbahn (1) geneigt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch ~, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der beiden Schenkel (15,16) die Ebene des ersten Schenkeis (14" in der Gabelung (17) schneidet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Schenkel (15, 16) parallel zueinander verlaufen.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (12) aus zwei Leitern (18, 19) zusammengesetzt ist, deren eine Hälften einander berührend nebeneinander als der erste Schenkel (14) und deren andere Hälften im Abstand voneinander als zweite Schenkel (15,16) verlaufen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Andrückeinrichtung eine eine Rollenbahn (25) ist, die den ersten Schenkel (14) der Induktionsspule sowie die beiden Kantenbereiche der Packstoffbahn und den Streifen (7) abstutzt.
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