CH631650A5

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

Info

Publication number: CH631650A5
Application number: CH1196378A
Authority: CH
Inventors: Walter Ilg; Gerhard Mueller; Anton Oppel
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1982-08-31
Also published as: IT1110707B; DE2801201C2; DE2801201A1; FR2414393B1; FR2414393A1; YU4879A; YU40547B; IT7919067A0

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. The invention relates to a device for heat sealing and separating welding of thin layers of thermoplastic material, in particular film tubes or film webs, between two compressible welding jaws, one of which as a pressure bar provided with an elastic support and the other as a support rail with a heating element in the form of a heating tape is equipped, between the edge strips serving as welding zones a protruding dividing strip runs.

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. In a known device of the type mentioned (DE-GM 1 991 752), the resistance heating band, which is provided with a projection as a separating strip and is covered with a highly heat-resistant sheathing, is clamped with the edges of its band-shaped sheathing between the two halves of a divided heating tape carrier. Despite the covering, the edges of the resistance heating tape form relatively sharp edges. If the device is used carelessly or improperly, for example if the resistance heating tape is heated too strongly and / or the welding jaws are pressed too hard, and if the heating tape carrier is tilted, there is a risk that the foil material to be separated and, at the same time, tightly welded next to the separating seam, will also become unusable is severed or at least significantly weakened on the separating strip also on the sharp outer edges of this resistance heating tape. The consequence of this unintentional severing. are leaky or unsafe weld seams which allow the welded-in material between the foils to escape to the outside.

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. The risk of unintentional severing of the film material is further increased in the known devices in that the edges of the resistance heating tape have a tendency to stand out from the heating tape support and set high as soon as pressure is exerted on the projecting separating strip of the heating tape. Due to the special design of the resistance heating tape used in the known device, there is also the risk that it will remain permanently de-io after prolonged use, so that its edges remain in the position lifted from the heating tape support. This then certainly leads to a severing of the film material at the weld seam and, in the case of prolonged use, even to a severing and thus to a destruction of the casing.

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. In a further known device (DE-OS 2 127 539), the temperature in the edge areas is reduced by increased heat dissipation at the edges of the resistance heating tape, thereby reducing the risk of unintentional severing next to the weld seam; in this known device, however, the sweatband also has sharp edges, which can also lead to leaky welds if the pressure on the pressure bar is too great. In the case of the resistance heating band, which in this case is hollow in the region of its central axis, there is also, as in the first case, the risk of permanent deformation after prolonged use.

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. The invention is based on the object of designing the resistance heating band in a device of the type described in the introduction in such a way that inadvertent weakening or severing of the film material to be welded on the outer edges of the heating band is avoided in a simple manner with certainty.

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. According to the present invention, this object is achieved by the edge strips receding more and more towards the effective edge with increasing distance from the separating strip.

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. Due to the edge strips receding with increasing distance from the separating strip with respect to its effective edge 40, the pressure on the weld seam decreases when the pressure bar is pressed down, so that an inadvertent severing or weakening of the film material next to the weld seam is avoided with certainty.

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. 45 A particularly simple and advantageous embodiment of the subject of the invention is obtained if, according to a preferred embodiment, the edge strips are flat surfaces at an obtuse angle to one another, the imaginary cutting edge of which lies behind the effective edge of the separating strip.

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. According to an advantageous development of the subject matter of the invention, it is provided that the heating tape is provided on the outer edges of its edge strips with angled strip-like projections which point towards the rear with respect to the separating strip.

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. With the help of the bending radii created by the angled lugs, sharp edges on the edges of the heating tape and thus the dangers resulting from the unintentional severing of the film material are avoided with certainty.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to an embodiment shown in simplified form in the drawing. Show it:

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, 65 Fig. 1 is a film sealing device for household purposes with a support rail, which is supported by a heating tape, and a welding jaw formed on the pressing bar, which can be pressed down, in a spatial representation,

Fig. 2 die geöffneten Schweissbacken des Folienschweiss-gerätes in vergrösserter Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1, 2 shows the opened welding jaws of the film sealing device in an enlarged sectional view along the line II-II of FIG. 1,

Fig. 3 die geschlossenen Schweissbacken des Folien-schweissgerätes mit dazwischen eingelegten Folienbahnen in gegenüber der Fig. 2 nochmals vergrössertem Massstab und 3 shows the closed welding jaws of the film welding device with film webs inserted between them on a scale which is again enlarged compared to FIG

Fig. 4 das Heizband des Folienschweissgerätes mit einer dessen Trennkante bildenden vorspringenden Trennleiste, im Querschnitt, stark vergrössert. Fig. 4, the heating tape of the film welder with a projecting separating strip forming its separating edge, in cross section, greatly enlarged.

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. A film welding device designated by 10 in FIG. 1 for heat sealing and separating welding of thin layers of thermoplastic material is equipped with a support rail 11 which rests on the one hand on a base 12 and on the other hand on a supporting foot 13. The base 12, which accommodates the various switching elements, such as transformers, switches, light indicators and the like, which are used for the energy supply and control of the film sealing device, is designed as an approximately cube-shaped housing, on the front upper edge of which the support rail 11 is attached laterally. Near the rear upper edge of the base 12 is articulated a forwardly extending rocker 14, on the front edge of which a pressure bar 15 is seated, which extends laterally parallel from the rocker 14 over the support rail 11. On its underside facing the support rail 11, the pressure bar 15 is provided with an elastic insert 16 in the form of a rectangular profile made of rubber-elastic material, which has a coating 17 made of highly heat-resistant material on its underside.

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 The support rail 11, which is designed in cross section as an inverted U-profile with a web located on top, has a strip-like projection 18 on its upper side facing the pressure bar 15, over which a heating element in the form of a heating tape 19 extends. This heating band 19, which is designed as an electrical heating resistor, is provided with a longitudinal, roof-shaped embossing and, as can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, has outwardly inclined edge strips 20 which serve as welding zones and a dividing strip 21 which projects between them and projects upwards on. The edge strips 20 of the heating tape 19, which serve as welding zones, thus recede with increasing distance from the separating strip 21 with respect to its effective edge. They form obtuse angles to one another whose imaginary cutting edge lies below the effective edge of the separating strip 21. The heating band 19 is further provided on the outer edges of its edge strips 19 serving as welding zones with strip-like projections 22 which are angled backwards in opposition to the separating strip 21 and which abut the flanks of the strip-like projection 18 extending over the support rail 11. The cross-sectional profile of the projection 18 is adapted to the outer area of the heating tape 19 such that the heating tape 19 rests with its outer edge areas directly on the upper side of the pressure beam 11 or on its strip-like projection 18. The central area of the heating tape 19 provided with the separating strip 21, on the other hand, is hollow. The dividing bar

631 650 631 650

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. 21 itself is formed from the heating tape 19 by embossing in the form of a V-profile which, as can be seen in particular from FIG. 4, has a wall thickness which decreases towards the tip.

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. When heating the heating tape 19, the shape described above and shown in the drawing, together with the special design of the projection 18 on the support rail 11, causes the heat to be dissipated more at the edges of the heating tape 19 than in the middle. This is due to the fact that the heating band 19 rests only with its outer edge zones directly on the support rail 11 or on its projection, while it is hollow in the middle.

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. If, as can be seen from FIG. 3, foils 23 made of thermoplastic plastic are inserted between the support rail 11 serving as the welding jaws and the pressure bar 15 and the pressure bar 15 is pressed down onto the support rail 11, the foils 23 are pressed along the projecting and opposite the heating band when it is switched on Edge zones considerably hotter separating edge 21 cleanly separated. By contrast, the foils 23 are welded over the area serving as welding zones 20 under the action of heat and the pressure of the elastic insert 16. As a result of the heat transfer in the welding zones 20 becoming stronger towards the outside, the plasticization of the foils 23 to be welded decreases towards the outside, so that unintentional severing of the foils 23 behind the welding point at the edges of the heating tape is avoided with certainty.

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. In the illustrated and described exemplary embodiment, the safety with regard to the density of the weld seam can be increased further in that correspondingly large bending radii are maintained at the transition between the edge strip of the heating tape 19 serving as the welding zone 20 and the strip-like projections 22 angled therefrom and thus avoiding sharp edges will.

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. In a departure from the exemplary embodiment shown and described, it can also be provided that the sweatband 19 is arranged with its edges sunk in the support rail 11. It is only necessary to provide corresponding recesses in the support rail in the area of the edges. The sweatband 19 can of course also have a constant curvature in its weld zones 20, so that the pressure of the elastic insert 16 on the pressure bar 15 decreases for this reason towards the edge of the sweatband 19. The pressure can of course also be influenced by appropriate shaping of the elastic insert 16 in the pressure beam 15 in a manner which is favorable for a flawless weld seam.

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. Instead of a continuous separating edge 21, projections which are interrupted in the manner of a comb can also be arranged on the heating tape 19. With a sweatband designed in this way, perforated seams can then be produced, which can be separated by tearing if necessary.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

631 650

1. Device for heat sealing and separating welding of thin layers of thermoplastic material, in particular film tubes or film webs, between two compressible welding jaws, one of which is equipped as a pressure bar provided with an elastic support and the other as a support rail with a heating element in the form of a heating tape , between the edge strips of which serve as welding zones, a projecting separating strip runs, characterized in that the edge strips (20) move back more with increasing distance from the separating strip (21) with respect to its effective edge.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the edge strips (20) are flat surfaces at an obtuse angle to one another, the imaginary cutting edge of which lies behind the effective edge of the separating strip (21).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the heating tape (19) is provided on the outer edges of its edge strips (20) with angled strip-like projections (22) which point towards the rear relative to the separating strip (21).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the separating strip (21) is V-shaped in cross section and has a wall thickness decreasing towards the effective edge.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating tape (19) rests on a over the support rail (11) extending projection (18) with a form-fitting profile adapted to the outer region of the heating tape (19).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the separating strip (21) is interrupted like a comb.