CH631650A5 - Device for heat sealing and severing and welding thin layers of thermoplastics, in particular tubular films or film webs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Heisssiegeln und Trennschweissen von dünnen Lagen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Folienschläuchen oder Folienbahnen, zwischen zwei zusammendrückbaren Schweissbacken, von denen eine als ein mit einer elastischen Auflage versehener Andrückbalken und die andere als eine Auflageschiene mit einem Heizelement in Form eines Heizbandes ausgestattet ist, zwischen dessen als Schweisszonen dienenden Randstreifen eine vorspringende Trennleiste verläuft.

Bei einem bekannten Gerät der genannten Art (DE-GM 1 991 752) ist das mit einem Vorsprung als Trennleiste versehene und mit einer hochhitzebeständigen Umhüllung umkleidete Widerstandsheizband mit den Rändern seiner bandförmigen Umhüllung zwischen den beiden Hälften eines geteilten Heizbandträgers festgeklemmt. Trotz der Umhüllung bilden hierbei die Ränder des Widerstandsheizbandes verhältnismässig scharfe Kanten. Hieraus ergibt sich bei nachlässigem oder unsachgemässem Gebrauch des Gerätes, etwa bei zu starkem Erwärmen des Widerstandsheizbandes und/ oder zu starkem Andrücken der Schweissbacken sowie beim Verkanten des Heizbandträgers die Gefahr, dass das zu trennende und gleichzeitig neben der Trennaht dicht zu ver-schweissende Folienmaterial ausser an der Trennleiste auch an den scharfen Aussenkanten dieses Widerstandsheizbandes durchgetrennt oder zumindest erheblich geschwächt wird. Die Folge von diesem unbeabsichtigten Durchtrennen . sind undichte oder unsichere Schweissnähte, welche das zwischen den Folien eingeschweisste Gut nach aussen austreten lassen.

Die Gefahr des unbeabsichtigten Durchtrennens des Folienmaterials wird bei den bekannten Geräten noch dadurch erhöht, dass die Ränder des Widerstandsheizbandes die Tendenz haben, sich vom Heizbandträger abzuheben und hoch-5 zustellen, sobald auf die vorspringende Trennleiste des Heizbandes ein Druck ausgeübt wird. Aufgrund der besonderen Ausbildung des bei dem bekannten Gerät verwendeten Widerstandsheizbandes besteht darüber hinaus auch die Gefahr, dass sich dieses nach längerem Gebrauch bleibend de-io formiert, so dass dessen Ränder in der vom Heizbandträger abgehobenen Lage verbleiben. Dies führt dann mit Sicherheit zu einem Durchtrennen des Folienmaterials an der Schweissnaht und bei längerem Gebrauch sogar zu einem Durchtrennen und somit zu einer Zerstörung der Umhül-15 lung.

Bei einem weiteren bekannten Gerät (DE-OS 2 127 539) wird zwar durch erhöhte Wärmeabfuhr an den Rändern des Widerstandsheizbandes dessen Temperatur in den Randbereichen herabgesetzt und dadurch die Gefahr des unbeab-20 sichtigten Durchtrennens neben der Schweissnaht verringert; bei diesem bekannten Gerät weist das Schweissband jedoch ebenfalls scharfe Kanten auf, was bei zu starkem Druck auf den Andrückbalken ebenfalls zu undichten Schweissnähten führen kann. Bei dem in diesem Falle im Bereich seiner mitt-25 leren Achse hohl liegenden Widerstandsheizband ist darüber hinaus, ebenso wie im ersten Falle, nach längerem Gebrauch die Gefahr einer bleibenden Deformation gegeben.

Der Erfindimg liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerät der eingangs näher beschriebenen Art das Widerstands-30 heizband so auszubilden, dass ein unbeabsichtigtes Schwächen oder Durchtrennen des zu verschweissenden Folienmaterials an den Aussenkanten des Heizbandes auf einfache Weise mit Sicherheit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung da-35 durch gelöst, dass die Randstreifen mit zunehmendem Abstand von der Trennleiste gegenüber deren wirksamer Kante stärker zurückweichen.

Aufgrund der erfindungsgemäss mit zunehmendem Abstand von der Trennleiste gegenüber deren wirksamer Kante 40 zurückweichenden Randstreifen ergibt sich beim Herunterdrücken des Andrückbalkens an der Schweissnaht ein nach aussen abnehmender Druck, so dass ein unbeabsichtigtes Durchtrennen oder Schwächen des Folienmaterials neben der Schweissnaht mit Sicherheit vermieden wird.

45 Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich, wenn gemäss einer bevorzugten Ausführungsform die Randstreifen stumpfwinklig zueinanderstehende ebene Flächen sind, deren gedachte Schnittkante hinter der wirksamen Kante der Trenn-50 leiste hegt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, dass das Heizband an den Aussenkanten seiner Randstreifen mit abgewinkelten leistenartigen Ansätzen versehen ist, welche gegenüber der 55 Trennleiste nach hinten weisen.

Mit Hilfe der durch die abgewinkelten Ansätze entstandenen Biegeradien werden scharfe Kanten an den Rändern des Heizbandes und damit die sich an dieser Stelle aus dem unbeabsichtigten Durchtrennen des Folienmaterials erge-60 benden Gefahren mit Sicherheit vermieden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

65 Fig. 1 ein Folienschweissgerät für Haushaltszwecke mit aus einer ein Heizband tragenden Auflageschiene und einem auf diese herunterdrückbaren Andrückbalken gebildeten Schweissbacken, in raumbildlicher Darstellung,

Fig. 2 die geöffneten Schweissbacken des Folienschweiss-gerätes in vergrösserter Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 die geschlossenen Schweissbacken des Folien-schweissgerätes mit dazwischen eingelegten Folienbahnen in gegenüber der Fig. 2 nochmals vergrössertem Massstab und

Fig. 4 das Heizband des Folienschweissgerätes mit einer dessen Trennkante bildenden vorspringenden Trennleiste, im Querschnitt, stark vergrössert.

Ein in der Fig. 1 mit 10 bezeichnetes Folienschweissgerät zum Heisssiegeln und Trennschweissen von dünnen Lagen aus thermoplastischem Werkstoff ist mit einer Auflageschiene 11 ausgestattet, welche einerseits auf einem Sockel 12 und anderseits auf einem Stützfuss 13 ruht. Der Sockel 12, der die verschiedenen, zur Energieversorgung und Regelung des Folienschweissgerätes dienenden Schaltelemente, wie Transformator, Schalter, Leuchtanzeige u.dgl., aufnimmt, ist als ein annähernd würfelförmiges Gehäuse ausgebildet, an dessen vorderer Oberkante die Auflageschiene 11 seitlich angesetzt ist. Nahe der hinteren Oberkante des Sockels 12 ist eine sich nach vorne erstreckende Schwinge 14 angelenkt, an deren Vorderkante ein Andrückbalken 15 sitzt, welcher sich von der Schwinge 14 seitlich parallel über die Auflageschiene 11 erstreckt. An seiner der Auflageschiene 11 zugekehrten Unterseite ist der Andrückbalken 15 mit einer elastischen Einlage 16 in Form eines rechteckigen Profils aus gummielastischem Werkstoff versehen, der an seiner Unterseite einen Überzug 17 aus hochwärmebeständigem Material aufweist.

Die im Querschnitt als umgekehrtes U-Profil mit obenliegendem Steg ausgebildete Auflageschiene 11 weist auf ihrer dem Andrückbalken 15 zugekehrten Oberseite einen leistenartigen Vorsprung 18 auf, über den ein Heizelement in Form eines Heizbandes 19 verläuft. Dieses als elektrischer Heizwiderstand ausgebildete Heizband 19 ist mit einer längs verlaufenden, dachförmigen Prägung versehen und weist, wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, als Schweisszonen dienende, nach aussen geneigte Randstreifen 20 und eine zwischen diesen verlaufende, nach oben vorspringende Trennleiste 21 auf. Die als Schweisszonen dienenden Randstreifen 20 des Heizbandes 19 weichen somit mit zunehmendem Abstand von der Trennleiste 21 gegenüber deren wirksamer Kante zurück. Sie bilden stumpfwinklig zueinanderstehende Flächen, deren gedachte Schnittkante unterhalb der wirksamen Kante der Trennleiste 21 liegt. Das Heizband 19 ist ferner an den Aussenkanten seiner als Schweisszonen dienenden Randstreifen 19 mit entgegengesetzt zur Trennleiste 21 nach hinten abgewinkelten leistenartigen Ansätzen 22 versehen, welche an den Flanken des über die Auflageschiene 11 verlaufenden, leistenartigen Vorsprungs 18 anliegen. Das Querschnittsprofil des Vorsprungs 18 ist an den äusseren Bereich des Heizbandes 19 so ange-passt, dass das Heizband 19 nur mit seinen äusseren Randbereichen unmittelbar auf der Oberseite des Andrückbalkens 11 bzw. auf dessen leistenartigen Vorsprung 18 formschlüssig aufliegt. Der mit der Trennleiste 21 versehene mittlere Bereich des Heizbandes 19 liegt dagegen hohl. Die Trennleiste

631 650

21 selbst ist aus dem Heizband 19 durch Prägen in Form eines V-Profils geformt, welches, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, eine zu seiner Spitze hin abnehmende Wandstärke aufweist.

Beim Erwärmen des Heizbandes 19 bewirkt dessen vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Form zusammen mit der besonderen Ausbildung des Vorsprungs 18 an der Auflageschiene 11, dass die Wärme an den Rändern des Heizbandes 19 stärker abgeführt wird als in der Mitte. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Heizband 19 nur mit seinen äusseren Randzonen unmittelbar auf der Auflageschiene 11 bzw. auf deren Vorsprung aufliegt, während es in der Mitte hohl liegt.

Werden, wie aus Fig. 3 erkennbar, Folien 23 aus thermoplastischem Kunststoff zwischen die als Schweissbacken dienende Auflageschiene 11 und den Andrückbalken 15 eingelegt und der Andrückbalken 15 auf die Auflageschiene 11 heruntergedrückt, so werden die Folien 23 bei eingeschaltetem Heizband entlang der vorspringenden und gegenüber dessen Randzonen erheblich heisseren Trennkante 21 sauber getrennt. Über dem als Schweisszonen 20 dienenden Bereich werden die Folien 23 dagegen unter der Wärmeeinwirkung und dem Druck der elastischen Einlage 16 verschweisst. Infolge des nach aussen zu stärker werdenden Wärmeüberganges in den Schweisszonen 20 nimmt die Plastifizierung der zu verschweissenden Folien 23 nach aussen hin ab, so dass ein unbeabsichtigtes Durchtrennen der Folien 23 hinter der Schweissstelle an den Rändern des Heizbandes mit Sicherheit vermieden wird.

Bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Sicherheit bezüglich der Dichte der Schweissnaht noch dadurch erhöht werden, dass an dem Übergang zwischen dem als Schweisszone 20 dienenden Randstreifen des Heizbandes 19 und den von diesen abgewinkelten leistenartigen Ansätzen 22 entsprechend grosse Biegeradien eingehalten und somit scharfe Kanten vermieden werden.

Abweichend von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass das Schweissband 19 mit seinen Rändern versenkt in der Auflageschiene 11 angeordnet ist. Es ist hierbei lediglich erforderlich, im Bereich der Ränder entsprechende Vertiefungen in der Auflageschiene vorzusehen. Das Schweissband 19 kann selbstverständlich auch in seinen Schweisszonen 20 eine stetige Krümmung aufweisen, so dass der Druck der elastischen Einlage 16 am Andrückbalken 15 schon aus diesem Grunde zum Rand des Schweissbandes 19 hin abnimmt. Der Druck kann selbstverständlich auch durch entsprechende Formgebung der elastischen Einlage 16 im Andrückbalken 15 in einem für eine einwandfreie Schweissnaht günstigen Sinne beeinflusst werden.

Anstelle einer durchlaufenden Trennkante 21 können auch kammartig unterbrochene Vorsprünge am Heizband 19 angeordnet sein. Mit einem derart ausgebildeten Schweissband lassen sich dann perforierte Nähte erzeugen, die bei Bedarf durch Abreissen getrennt werden können.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

631 650

1. Gerät zum Heisssiegeln und Trennschweissen von dünnen Lagen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Folienschläuchen oder Folienbahnen, zwischen zwei zusammendrückbaren Schweissbacken, von denen eine als ein mit einer elastischen Auflage versehener Andrückbalken und die andere als eine Auflageschiene mit einem Heizelement in Form eines Heizbandes ausgestattet ist, zwischen dessen als Schweisszonen dienenden Randstreifen eine vorspringende Trennleiste verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen (20) mit zunehmendem Abstand von der Trennleiste (21) gegenüber deren wirksamer Kante stärker zurückweichen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen (20) stumpfwinklig zueinanderstehende, ebene Flächen sind, deren gedachte Schnittkante hinter der wirksamen Kante der Trennleiste (21) liegt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizband (19) an den Aussenkanten seiner Randstreifen (20) mit abgewinkelten leistenartigen Ansätzen (22) versehen ist, welche gegenüber der Trennleiste (21) nach hinten weisen.

4. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennleiste (21) im Querschnitt V-förmig ist und eine zur wirksamen Kante hin abnehmende Wandstärke aufweist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizband (19) auf einem über die Auflageschiene (11) verlaufenden Vorsprung (18) mit an den äusseren Bereich des Heizbandes (19) formschlüs-sig angepassten Profil ruht.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennleiste (21) kammartig unterbrochen ist.