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DE1951161A1 - Abschirmung an Elektroden,die Hochfrequenz-Energie auf induktivem Wege uebertragen bzw. zufuehren - Google Patents

Abschirmung an Elektroden,die Hochfrequenz-Energie auf induktivem Wege uebertragen bzw. zufuehren

Info

Publication number
DE1951161A1
DE1951161A1 DE19691951161 DE1951161A DE1951161A1 DE 1951161 A1 DE1951161 A1 DE 1951161A1 DE 19691951161 DE19691951161 DE 19691951161 DE 1951161 A DE1951161 A DE 1951161A DE 1951161 A1 DE1951161 A1 DE 1951161A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
tube
seam
frequency energy
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691951161
Other languages
English (en)
Other versions
DE1951161B2 (de
Inventor
Otto Dr Phil Nat Engler
Meinhard Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA AG
Original Assignee
Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG filed Critical Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Priority to DE19691951161 priority Critical patent/DE1951161B2/de
Priority to SE511670A priority patent/SE351161B/xx
Priority to US3632943D priority patent/US3632943A/en
Priority to GB3908370A priority patent/GB1325904A/en
Priority to FR7030251A priority patent/FR2065858A5/fr
Priority to JP8207270A priority patent/JPS5149161B1/ja
Publication of DE1951161A1 publication Critical patent/DE1951161A1/de
Publication of DE1951161B2 publication Critical patent/DE1951161B2/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

75 Karlsruhe, den 26. Sept. 1969 H/Rö
INDUSTRIE-WERKE KARLSRUHE Aktiengesellschaft
75 Karlsruhe
Gartenstraße 71
Abschirmung an Elektroden, die Hochfrequenz-Energie auf induktivem Wege übertragen bzw. zuführen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstelle» von Querverschlüssen an zusanmendrückbareiL'tubenförmigig« Behältnissen, die mindestens aus je einer äußeren Metall- sowie einer inneren Kunststoff-Schicht bestehen und eine Längsnaht' aufweisen, mittels in einem Generator erzeugter ujaä ßen zu verschließenden Behältnissen über eine wassergekühlte Elektrode auf induktivem Wege zugeführter hochfrquenter Energie, wobei der Elektrode ein Massekern, etwa Ferrit od.dgl- zugeordnet sein kann, der deren geradlinigen, hochfrequenzenergieführenden Teil derart umschließt, daß lediglich die die Schweiß
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verbindung der tubenförmigen Behältnisse bewirkende Seite der etwa quadratisch bzw. rhombisch ausgebildeten Elektrode vom Massekern,freibleibt, und wobei die Elektrode mit dem sie umschließenden Massekern in einem Gießharz-Körper eingebettet sein kann, insbesondere in einer Tubenfüll- und verschließmaschine, in welcher zumindest das Zuführen, Zentrieren, Ausrichtern, Füllen, Verschliessen und Beschneiden in wenigstens zwei zueinander parallel angeordneten Arbeitssträngen erfolgt.
Insbesondere pastöse Güter, wie Zahncremes, Kosmetika, Pharmazeutika od.dgl.t werden üblicherweise in Metall oder Kunststoff-Tuben abgefüllt. Das Verschließen der Metalltuben erfolgte dabei durch ein- oder mehrfaches Umfalzen des unteren offenen Endes. Kunststofftuben lassen sich demhingegen auch, und zwar unter Anwendung unterschiedlicher Verfahren, verschweißen. -
Der Anwendung von Metall- und Kunststoff tuben sind, aus naheliegenden Gründen vo'r allem dann bestimmte Grenzen gesetzt, wenn in diesen verderbliche Güter, etwa Lebensmittel, abgepackt werden sollen. Es besteht hier u.a. die Gefahr, daß derartige Güter durch den Einfluß ungeeigneter Metalle oder Kunststoffe hinsichtlich ihres Geschmackes unerwünschte Veränderungen erfahren, ganz abgesehen davon, daß beim Aufeinandertreffen kon-■£arer I&ben- und Püllguteigenschaften gesundheitliche Schaden
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beim späteren Verbraucher eintreten können.
Seit einiger Zeit ist es auch bekannt, Tuben, insbesondere solche, die der Aufnahme von Nahrungsmitteln dienen, aus mehreren Schichten herzustellen; Eine dieser bekanntgewordenen Tuben bestand aus drei Schichten, und zwar aus einer Kunststoff-Innenschicht mit niedrigem dielektrischen Verlustfaktor* eineraußen auf der Kunststoffschicht aufgebrachte Metallschicht, etwa Aluminium, sowie einer wiederum auf der Metallschicht angeordnete Schicht aus Papier und/oder Kunststoff.
Moderne Tuben weisen bereits bis zu acht verschiedene Schichten auf, und zwar (von außen nach innen): 1.0 transparentes Hochdruck-Polyäthylen, 2.0 bedrucktes, weißes Hochdruck-Polyäthylen, 5-0 Papier,
4.0 Hochdruck-Polyäthylen,
5.0 Copolymer mit besonderen Klebeeigenschaften, 6.0 Aluminium. .
7.0 Copolymer, und schließlich
8.0 Hochdruck-Polyäthylen.
Je nach den chemiko-pysikalischen Eigenschaften und Eigenheiten des zu verpackenden Gutes kann die Anzahl der Tubenschichten variieren.
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Die Herstellung derartiger Mehrschichttuben erfolgt in der Regel so, daß das in Gestalt einer Folienbahn vorliegende Material zunächst in einzelne Abschnitte quer unterteilt, die einzelnen Abschnitte sodann gerollt und schließlich der auf diese Weise entstandene Tubenzylinder mit einer überlappenden längsnaht verschweißt wird. Der Tubenzylinder erhält auf einer Seite, ein Schuüterstück aus dichtem Kunststoff, welches unter Anwendung eines besonderen, an dieser Stelle jedoch keiner weiteren Erörterung bedürfenden Verfahrens eingesetzt wird. Das Schulterstück ist dabei in üblicher Weise mit einer Austrittsöffnung für das Füllgut versehen; die Austrittsöffnung ist mittels einer Schraubkappe verschließbar.
Den vorstehend schon erwähnten mehrschichtigen Tubenmaterialien
ist gemeinsam, daß wenigstens eine der Innenschichten aus einem unter Wärme und Druck verschweißbaren Kunststoff besteht.
Nicht zuletzt, um vorhandene Tubenfüll- und verschließmaschine^ weiterverwenden oder durch Zusatzeinrichtungen ergänzen zu können, ist es wünschenswert, wenn die mehrschichti^on Tuben- " materialien sich wie die eingangs erwähnten (Nur-) Metalloder Kunst stoff tuben verarbeiten lassen. Da, wie cchon geschildert, die fertigen, mit Schulterstück und Schraubkappe versehenen Tuben zum Abfüllen gelangen, stellt sich für den Anwender derartiger Tuben primaä das Problem, auf welche Weise
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die offenen Tubenenden verschlossen werden können.
Um einen Querverschluß der offenen Tubenenden zu erhalten, d.h. um die in den Tubenkörpern enthaltenen Kunststoffschichte miteinander zu verschweißen, ist es bekannt, sich manuell oder maschinell betätigbarer Verschlußbacken zu bedienen. Wie die nachfolgende Übersicht zeigt, sind bereits recht unterschiedliche Verschlußbacken-Ausführungen in Gebrauch: Bei üblichen Kunststofftuben, die z.B. aus PVC oder aber aus Polyäthylen bestehen, ist Verschweißen durch Kontaktwärme, mit Heizbackensystemen aus Stahl, Kupfer, Aluminium oder Al-Legierungen die Regel j derartige Heizbacken sind mit Heizpatronen versehen, um einen Temperaturbereich beliebig einstelle und im Betrieb durch Hegeln aufrechtzuerhalten. Die Kanten der Heizbacken, die elektrodenartig wirken, sind bei dieser bekannten Ausführungsform etwa durch glasfaserverstärkte Folie abgedeckt, die aus Kunststoffen bestehen, wie sie etwa unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannt sind. Durch die Anwendung derartiger Materialien werden Klebwirkungen der erweichenden Kunststoffschichten an den Elektrodenoberflächen vermieden.
Bei Wärmeimpulselektroden werden die aus einem Metall hergestellten Elektroden mit einem wärmebeständigen Isoliermaterial! abgedeckt; auf dieser nichtleitenden Schicht wird das Impulsband, etwa ein flaches Metallband, montiert. Mittels kurzem Hochstromstoß wird das Metallband über den Schmelzpunkt des
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Kunststoffes hinaus erhitzt und dadurch der Kunststoff im Hahtgebiet durch Kontaktwärme zum Schmelzen gebracht.
Zum Verschweißen der Tuben-Kunststoffschichten ist - wie bei der oben schon erwähnten Methode - der Schluß der Heizbaekensysteme unter Druck erforderlich.
Bei beiden Systemen ist die Schweißleistung pro Zeiteinheit relativ niedrig, weil der Wärmeübergang vom Schweißwerkzeug durch die Kunststoffschicht hindurch bis in die Schweißzone einen relativ grpßen Zeitaufwand erfordert.
Eine andere Möglichkeit, Querschweißnähte an luben herzustellen besteht in der Anwendung von mit UltrarotStrahlern arbeitenden Elektrodensystemen. Bei diesen sind für den Schweißvorgang zwei auf mehrere Arbeitsstationen verteilte Verfahrensschritte erforderlich: Zunächst wird das über ein gekühltes und aus Metall bestehendes Klemmbacken-Paar frei hinausstehende Nahtgebiet beidseitig durch Ultrarot-Strahlung auf Schmelztemperatur gebracht. Dieser Vorgang benötigt mehrere Sekunden und erfolgt auf zwei und mehr Polgestationen. Ist der Schmelzvorgang erreicht, wird sodann das angeschmolzene ■ Nahtgebilde auf einer weiteren Klemmstation gepresst und zugleich abgekühlt. Dieses Verfahren erweist sich nur für Polyäthylen-Suben als geeignet, weil· sich bei diesen der Erweichungszustaiid über ein relativ breites Temperaturgebiet erstreckt. Für PYQ-Tuben
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wird es in der Praxis jedoch nicht angewendet.
Demhingegen läßt sich für das Verschweißen von PVC-Tuben relativ gut das kapazitive Hochfrequenz-Verfahren anwenden. Als Elektrodenpaar dienen in diesem Ealle dann zwei planparallele Vietallplatten aus Kupfer, deren Oberflächenmaße durch Länge und Breite der gewünschten Schweißnaht gegeben sind. Beide Elektroden können bis auf einen engen Spalt.genähert werden. Durch den entstehenden Spalt wird die Tube zunächst flachgedrückt und sodann zusammengepreßt. Da beide Elektroden HP-Spannungen von mehreren 1000 Volt führen, müssen sie hochwertig isoliert aufgehängt sein. Durch den elektrischen Dipolcharakter der PVC-Moleküle erfolgt die Erwärmung der Kunststoffschicht en nach folgender Beziehung:
VJ=A .· co . £ . ±q 6 ' Z2 · 10"12 Cw/««·/cm5J
W- = umgestzte Wärmemenge pro Volumeneinheit,
A = 0,0885,
co = Kreisfrequenz,
£ = Dielektrizitätskonstante,
tgc$ = Verlustwinkel, und
E = Feldstärke [in Volt/cmJ
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Während bei diesem Verfahren für PYC tgci ausreichend groß ist, kommt diese Art der Erwärmung jedoch für Polyäthylen nicht in Betracht, da dessen tg & etwa nur 1/100 von PVC beträgt. Aufgrund des Vorstehenden läßt sicli nnr^var ableiten, daß das eben beschriebene Verfahren nur für lamststoffe mit großem tg 6 anwendbar ist, und daß der Anwendungsbereich praktisch nur auf PVC begrenzt ist. Infolgedessen, daß bei diesem Verfahren auch die Anzahl der Offen- und Schließbewegungen der Verschlußbacken pro Minute relativ niedrig (etwa 20..30) liegt, vermochte es sich in der Praxis nicht in größerem Umfang durchzusetzen.
Als letztes der bekanntgewordenen Verfahren sei hier nun noch das Ultraschall-Schweißverfahren genannt. Dieses Verfahren ist für das Herstellen von Querverschlüssen an Kunststofftuben universell geeignet, weil die meisten Thermoplaste sich mit Ultraschall-Schweißbacken, die bekanntlich aus einer mit Ultra schallfrequenz mechanisch schwingenden metallischen Preßbacke, der Sonotrode, und einer metallischen Gegenbacke, dem Amboß, bestehen, verschließen lassen. Da das öffnen und Schließen der · Schweißbaßken, das Schweißen sowie das Abkühlen der ITaht in einer einzigen Station erfolgen, bereitet bei diesem Verfahren das Kühlen gewisse Schwierigkeiten. Die Arbeitstaktseit derartiger Maschinen ist daher naheliegender Weise verhältnismäßig groß, so daß auch bei diesem Verfahren ebenfalls nur
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relativ niedrige Stückzahlen (35 - 45 Stck/Min) erreicht werden können.
Den im Vorstehenden beschriebenen Arbeitsverfahren.haften vor allem dann beträchtliche Mängel und Nachteile an, wenn mit ihnen Mehrschichttuben der ebenfalls schon erörterten Art verschweißt werden sollen. Da derartige Tuben nun aus Mehrschicht· folie entstanden sind, sind sie naheliegender Weise auch mit einer Längsnaht versehen, die in der Regel aus einer Überlappungsnaht besteht. Es ist zwar grundsätzlich möglich, diese Mehrschichttuben durch Eontaktwärme mit normalen Heizbackensystemen oder mit Ultraschall-Preßbacken zu verschließen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dem Wäxmekontaktverfahren der Wärmeübergang durch den mehrschichtigen Aufbau erschwert ist; andererseits muß die !Temperaturbeständigkeit der Polymerschichten beachtet werden, d.h. die Arbeitstemperaturen der Heizbacken können nicht wesentlich höher als 200° C gewählt werden. Bei Anwendung des Ultraschall-Verfahrens bei derartigen Tuben zeigte sich im übrigen, daß die Zwischenschicht aus Aluminiumfolie, die yerpackungstechnologisch eine. Metallbarriere gegen Diffusionseinflüsse von Gasen und Wasserdampf bilden soll, durch die sehr energiereichen Ultraschallschwingungen in einzelne Metallfetzen zerlegt wird, wodurch die Aufgabe der Aluminiumschicht bei der Verpackung gegenstandslos wird.
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Diese und ähnliche Schwierigkeiten will eine in der schwedische Patentschrift IJo. 214.471 vorgeschlagene Hochfrecraens-Schweißvorrichtung auf induktiver Basis vermeiden:
Das Schweißsystem besteht auch bei dieser Vorrichtung aus einer Pressbacke, die iia vie sent liehen aus Kunststoff ausgeführt ist und einen induktiv wirksamen gestreckten ICupferleiter enthält, dessen Inneres mit Wasser gekühlt ist. Der Kupferleiter ist mit Hochfrequenz hoher Stromstärke gespeist. Um den Leiter bildet sich dabei ein radiales, hochfrequentes Magnetfeld aus. Als Gegenpressbacke dient ein in gleicherweise ausgebildetes Werkzeug aus Kunststoff, jedoch ohne Leiter. Beim Verschließvorgang wird hier eine Mehrschichttube der schon weiter vorn beschriebenen Art zwischen die geöffneten Pressbacken eingeführt und sodann bei deren Schließbewegung flachgedrückt, beim anschließenden Schweißvorgang erzeugt der kurzzeitig wirksame Hochfrequenz-Strom durch sein radiales Magnetfeld in der in der anliegenden Tubenwand eingebetteten . Metallfolie hochfrequente Wirbelstromfeider. Diese erwärmen insbesondere den vorbestimmten Kahtbereich der Tube, wobei die innere Kunststoffschicht zum Schmelzen gebracht wird. Infolge der Druckeinwirkung beider Pressbacken wird auf diese Weise eine Querschweißnaht in der Tube hergestellt. Der ständig mit Wasser gekühlte Leiter ist in der Lage, die Schweißnaht
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nach erfolgtem Schweißen zu kühlen. Dadurch gelingt es, in kürzeren Zeitintervallen periodisch zu schweißen und größere Verpackungsleistungen zu erzielen (ca. 50 - 60 Schweißnähte/ Min.).
Dieser in der schwedischen Patentschrift ITo. 214.471 vorgeschlagenen Vorrichtung haften jedoch gravierende Mangel an:
Die schon erwähnte Längsnaht wird durch das radiale Magnetfeld "bei der Herstellung der Quernaht überansprucht, was zu Lockerungen bzw. Undichtigkeiten der Längsnahtverbindung führt. Dieser nachteilige Effekt tritt "besonders dann auf, wenn, die Längsnaht beim Schweißvorgang dem Hochfrequenzenergie führender Leiter zugekehrt ist. TJm diesen Nachteil auszuschließen,· wurde weiterhin schon vorgeschlagen, jede Tubenlängsnaht durch Dreher der Tuben vor dem Verschweißen so zu orientieren, daß sie mit Sicherheit an der Gegenpressbacke anliegt, die Iceine Hochfrequenz-Energie beim Schweißen führt. Durch diese Ilaßnahme liegt an der hochfrequenzführenden Pressbacke lediglich die flachgedrückte Seite der Mehrschichttube an, die keine Längsnaht trägt. Die sich in dieser Schicht ausbilc. .!en Wirbelstromfelder schwächen das Magnetfeld bereits so nachhaltig, daß die Längsnaht auf der abgekehrten Seite der Tube nicht mehl in negativer Weise beeinflusst wird.
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3a Tuben in der Verpackuiigstechnik im allgeneiiien mit einem bestimmten Druckbild versehen sind, bedeutet der eban beschriebene Vorschlag eine Beschränkung für den Tubenhersteller, der die Lage der Längsnaht mit dem Druckbild koppeln nuß, was wiederum eine Erschwernis beim Herstellen der Tuben nach den bisher"geschilderten Verfahren bedeutet.
Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, durch entsprechende Ausbildungsweise der Vorrichtung diecc und ähnliche Mängel zu vermeiden. Sie geht dabei von folgenden Überlegungen aus:
Bei Versuchen mit bisher üblichen induktiv wirksamen Elektroden hat sich, und zwar im Gegensatz zu den Erkenntnissen und Lehren der schwedischen Patentschrift Ho. 214.471, deutlich gezeigt, daß in dem unmittelbar wirksamen Druckbereich des Leiters keine nachteiligen Auswirkungen an der Längsnaht zu beobachten sind, wenn die Tube' mit ihrer Längsnaht der Hochfrequenzelektrode , zugekehrt ist. Demhingegen zeigte sich aber bei den schon erwähnten Versuchen, daß bei Längsnaht en,- die während das Schweißvorganges der Hochfrequenzelektrode zugekehrt sind, oberhalb und unterhalb der Querschweißnaht Lockerungen im Schweißgefüge der Längsnaht auftreten, die auf oberhalb und unterhalb der Schweißelektrode abstrahlende magnetische Streufelder zurückzuführen sind, die ihrerseits in den betroffenen
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Jlbschnitten der Längsnaht ttirbelströme induzieren.
Uiä diesen, störenden Einfluss auszuschalten, stellt sich vordringlich die Aufgabe, Mittel einzusetzen, um das magnetische Radialfeld um den HP-Leiter möglichst auf die Schweißnaht zu konzentrieren und andererseits die Ausbildung von V'irbelstromfeidern außerhalb der Quer-schweißnaht zu dämpfen.
Die erste dieser Forderungen v/ird dadurch erfüllt, daß der der zu verschweißenden Cube zugekehrte Teil der Indulctorschleife auf seiner ganzen Länge von einem Massekern z.B. aus Ferrit o.dgl., umgeben ist, wobei lediglich der der Tube unmittelbar zugekehrte Teil des Massekernes zum Durchtritt des Induktorschleifenteiles freigearbeitet ist. Dieser Lösungsvorschlag
geht auf das Patent (Deutsche Patentanmeldung
P SWß W-i) zurück.
Die zweite Forderung, wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,, daß dem die Hochfrequenz-Energie auf die tubenförmigen Behältnisse zum Bilden einer Querschweißnaht übertragenden Teil der Elektrode Mittel zugeordnet sind, die eine Dämpfung der insbesondere an diesem Elektrodenteil unerwünscht austretenden elektrischen Wirbelstrom-Streufelder im Bereich der Längsnaht unterhalb der Querschweißnaht bewir ken und damit eine beliebige Lage der Tubenlängsnaht zur Elektrode gestatten.
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In v/eiterer Ausgestaltung dieses Erfindungsmerknales hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Mittel aur Dämpfung der Wirbelstrom-Streufelder im wesentlichen aus einen relativ dünnen \«;assergekühlten Metallschirm nichtferronagnetischen Werkstoffs bestehen, der in achsparalleler Richtung und mit Abstand zu dem die HP-Energie auf die tubenfö^igen Dohältnisse übertragenden Teil der Elektrode angeordnet sind.
'Weiteren Merkmalen der vorgeschlagenen Erfindung zufolge ist der Metallschirm zum Durchfluß des Kühlwassers doppelwandig,". ausgebildet. Selbstverständlich läßt sieh alternativ auch ein einwandig ausgebildeter Metallschirm.an.seiner achsparallel zum HP-Energie übertragenden Seil der Elektrode verlaufenden unteren Seite mit einen Bohr vorzugsweise quadratischen bzw. rhombischen Querschnitts zum Durchfluß des Kühlwassers versehen. . ;■■■■■ ■ -■ . .
In überaus vorteilhafter Weise ist nach einem anderen Merkaal der Erfindung vorgesehen, daß die Kühlwasserführung im bzw. am Metallschirm mit der-Jenigen der Elektrode in Verbindung steht und zwischen Schirm und Elektrode sowohl am KühlgasserZulauf als auch am Kühlwasser-Ablauf je ein Isolierglied angeordnet ist. . .."-.'_
Sinnvoll ergänzt und vervollkommnet wird die vorgeschlagene Erfindung schließlich auch noch dadurch, daß das Isolierglied
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c/iGcheii Scliim und elektrode aus einem Kunststoff-Schlauch , vie etwa PVC od.dgl., "bestellt.
Aufgrund der schon an anderer Stelle aufgeführten und durch die vorgenommenen Versuche erhärteten Erkenntnisse sollen deshalb hier nur einige gravierende Vorteile erwähnt sein» die die vorgeschlagene Erfindung mit sich bringt: \;ie - auch aus den Zeichnungen - unschwer au erkennen ist, ist die vorgeschlagene Erfindung überaus einfach und billig in Aufbau und Herstellung. Sie bietet zudem die Möglichkeit, auch bereits vorhandene Schweißelektroden - Anordnungen mit der Abschirmung nachzurüsten.
Selbstverständlich erschöpft sich die vorgeschlagene Erfindung keineswegs aber nur in den vorstehend dargetanen Merkmalen*
Von weitaus größerer Bedeutung ist die Tatsache, daß es unter Benutzung der vorgeschlagenen Erfindung nicht nur gelungen ist, erstmalig Tuben zu versehweißen, deren Längsnähte in beliebiger Lage mir Schweißelektrode orientiert sein ;.:onnen, sondern daß die Erfindung auch erstmalig hierfür bereits in der Praxis erprobte Wege weist, Schirsmittel sua Abfangen von unerwünschter elektrischer V/irbelstrom-Streufelder so anzuordnen, daß eine Überbeanspruchung der Längsnaht in Stoßbereich mit der Quernaht etwa im Sinne von Lockerungen bzw. Undichtigkeiten mit Sicherheit vermieden bleibt.
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In dar Zeichnung, ist die Erfindung an zwei AusfLHiruiijsbaispielen dargestellt, ohne sich indes- in diesen allein su erschöpfen. Es zeigt '■-.-.,",■.
!'ig. 1 " einen, mit einer Eockfre^uenz-InduktorsehleiiJe -und mit eimer· wassergekühlten Abschirmung versehenen· Terschlußbacken in raumbildlicher Darstellung,
Pig* 2 eine der !'ig:.. 1 ähnliche Darstellung eir^cs Verschlußbackens mit doppelwandig ausgebildeter Abschirmung,
ΊΟ-Ζ· 3 eine am Verschluß"backen mit Hochfrequenz-Induktor— schleife anliegende Tube kurz vor dem Verschweißen, ebenfalls in raumbildlicher' Darstellung, und ^Jlilioßlich ■
Pig. 4. einen Yertikalschnitt durch die zueinander korrespondierend ausgebildeten Verschlußbacken mit zwischen diesen befindlicher Tube im Augenblick der HP-Energie-Zuführung. .
In Pig. 1; ist im äen in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter: und im wesentlichen aus einem Sießharz-Körper od. dgl. bestehenden Verschlußbacken eine durch Wasser gekühlte Induktorleiter— schleife 2 eingegossenrdie etwa aus einem quadratisch oder rhombisch ausgebildeten. Rohr bestehen kann. Die Enden dieser
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Leiterschleife nün&en in dem AnschluSstück 3, dr.s durch die Isolation 4 in zwei Half ten unterteilt ist. Ua -di- lisiterschleife 2 herum erstreckt sich in der in Patent ..........
(Patentanmeldung P ) beschriebenen V/eise 01.11 Ilasse-
Liera 5, der beispielsweise aus Ferrit od.dgl. bastenen kann. Dar Kassekern 5 ist derart ausgenommen "bzw. xrei^cc.:.' iitet, daß die Leiterschleife 2 nur mit ihrer der Tube 6 (vgl. Pig.3 und 4) zugekehrten Fläche nicht vom Massekern umschlossen ist.
Λη der nach unten v/eisenden .Schrägen 1a des .Verschlu3'"backens 1 ist, entsprechend Fig. 1, ein relativ dünnes metallisches AlDschirmblech 7 aus nichtferromagnetischem V/erkstofΊ ange~ bracht. Das Anbringen geschieht so, daß zwischen der Oberkante dieses Bleches und dem dazu parallelen Stück 2a der Leiterschlaife 2 ein gewisser Spalt 2b verbleibt, so daß sv/ischen Abschirmblech 7 und Leiterschleife 2 eine elektrisch leitende Verbindung ausgeschlossen ist.
Das Abschirmblech 7 hat die Aufgabe, die im Dereicii der 2ubenlängsnaht und unterhalb der Querschweißnaht auftratenden unerwünschten Wirbelstrom-Streufelder weitgehend zu dämpfen.
Ee hat sich als vorteilhaft erwiesen, die in dem Abschirmblech 7 durch die Wirbelströme entstehende Wärme über ein
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besonders".ausgebildetes Uasserlcuhlsj^stem a"b2ufülire:i:'..rie in I7ig. 1- ersichtlich, befindet sich ein voni Kühlv/assc^ curehflossenes Vierkantrohr od.dgl. 7b in der Sähe der "Jb-tor— kante 7a des AbschimDleclias 7, inn die Wirkung das Ilassekerns 5 für den eigentlichen Schweißbereieh \roll ausnützen zu können. Im Prinzip ist es selbstverständlich neulich, - ein" derartiges Süilrohr auch in anderer i'/eica auf dora Abschirmblech 7 anzuordnen. ZweckmäSigerweise wird das
ι · ■ ■
kühlwasser für das Eohr 7b zur Kühlung des Schimes 7 gleich der Kühlwasserführung 2a der Induktorleiterschleife 2 entnommen . Au3 diesen Grunde erfolgt die ÜberbracZrung der Y/asserzuleitung zv/ischen Induktorleitung 2a und der Abschirmblechkühlleitung 7b über Anschlußstück 8 aus' kunststoff.
In Pig. 2 ist eine zweite Ausführungsfora für das Abschiniiblech7 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der schon erwähnten im v;esentlichen dadurch, P daß das Schirinblech doppelwandig ausgebildet ist. Die ■ Zu- und Abfuhr des Kühlwassers erfolgt dabei schon in der weiter oben erwähnten Weise. Der Vorteil bei der Abschinaui-j" nach Pig. 2 besteht, bedingt durch die zum'"V/asserdurchfluß benutzbare Doppelv/andigkeit, in einer besonders intensiven Kühlung des ganzen Schirmbleches.
In Fig. 3 ist zu erkennen, daß unter Benutzung der vorgeschlagenen Erfindung die Längsnaht 6a der Tube 6 durchaus auch direkt dem Hochfrequenz-Energie führenden Teil 2a dei· Leiterschleife 2 zugekehrt sein und an diesem anliegen kann,
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cl'-iio LcB indes BeeinträchtiguiLgeii an eben dieser IH^^airt "^c fürchtet v;erden nüßten. Die Suben 6 bedürfen ziri Ec^stül JL^r Qiior schweißnaht niithiii keiner besonderen Orientierung oder
L".cr in ?i£. 4 durch die Vorrichtung galette Sclmit-j -Ilil-i tin- -Lohvrer erlcemieii, in v/elch1^roßcni Ilaße die von der Lsitc-rschleii?o 2a aiis^eiieiiden UirTa eic tr cin-Streuf elder 9 durch den 2ohini 7 ahsorhiert werden, während-dessan Seile 9a dor "uirjjalstron-Strcufelder S oberhalo der Cube 6 weiterhin iir gehindert austreten höimen, ohne indes an dieser Stelle einen negativen IiinfluS auf die L-ängsnaht 6a ausüben su !vönr-sn. vi'ie Versuche ^ößoigt ha"ben, läßt sich auch oberhalb des lieiterschliifer.-toils 2a die gleiche Viir'DelstrorrLdanpfung erreichenj \verm auoh c'ocrhalu des Leiterschleifenteils 2a der "beschriebena LIatall-Lchirni 7 angeordnet wird.. I?ür das Yersehv*eißen von I-IehrGchichttuben ist die doppelte Anordnung eines derartigen Schimes jedoch nicht erforderlich, da der oberhalb der Schweißnaht überstehende Tubenabschnitt nach Erkalten abgesclmitt::! *xird. Sie doppelte Abschirmung kann natürlich dann von Inters2sa coin, vrenn aus besonderen Gründen der überstehende !>_jenabcclmitt czergieisäßig gedämpft werden soll, um z.B. das nicht · &r\vrönschte Yerdanpfen flüssiger Kunststoffreste au vemeiden.
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In Betracht gesogene Oriiclrsclirifteni
Sohv/odische Patentschrift Zo. 214.471 Zeitschrift J'IJeue Yerpacliiing" 9 22. Jg., August 1S59.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    · !"Vorrichtung zum Herstellen von Querverschlüssen an zusammendrüekbaren tubenförmigen Behältnissen, _ die mindestens aus je einer äußeren Metall- sowie einer inneren Kunststoff-Schicht bestehen und eino Längsnaht aufweisen, mittels in einem Generator erzeugter und den zu verschließenden Eohältnissen über eine wassergekühlte Elektrode auf induktivem Wege, zugeführter hochfrequenter Energie, wobei der Elektrode ein Massekern, etv;_ Ferrit od.dgl., zugeordnet sein kann, der deren geradlinigen, hochfrequenzenergieführenden Teil derart umschließt, daß lediglich die die Schweißverbindung der tubenförmigen Behältnisse bewirkende- Seite der etwa quadratisch bzw. rhombisch ausgebildeten Elektrode vom Massekern freibleibt, und wobei die Elektrode mit dem sie umschließenden Kassekern in einem Gießharz-Körper eingebettet sein kann, insbesondere in einer TubenfUli- und -verschließmaschine, in v/elcher zumindest das Zuführen, Zentrieren, Ausrichten, Füllen, Verschließen und Beschneiden in wenigstens zwei zueinander parallel angeordneten Arbeitssträngen erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet, daß dem die Hochfraquenz-Energie auf die tubeni'Ormigen Behältnisse (6) zum Bilden einer Querschweißnaht
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    übertragenden Teil der Elektrode (2a) Mittal (7) su^3-ordnet sind, die eine Dämpfung der insbesondere an diesem Elektrodenteil (2a) unerwünscht austretenden elektrischen Wirbelstrom-Streufelder im Bareich der Längsnaht unterhalb der Querschwei.£naht bewirken·"
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, .
    dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Där.pfung der Wirbelstrom-Streufelder im wesentlichen aus einem relativ dünnen wassergolrünlten Metallschirm (7) nichtferrc.magnetischen Vierlr^toffs bestehen, der in achsparalleler Richtung und mit Abstand (2b) zu dem die HP-Snergie auf die tubenförmigen Behältnisse (6) übertragenden Teil (2a) der Elektrode (2) angeordnet sind.
    j5. Vorrichtung nach Anspruch 2, .
    dadurch gekennzeichnet , daß der Metallschirm (7) zum Durchfluß des Kühlwassers doppelwandig ausgebildet ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch g e Ic e η η ζ e i c h η e t, daß der einivandig ausgebildete Metallschirm (7) an seiner! achsparallel zum HF-Energie übertragenden Teil (2a) der Elektrode (2) verlaufenden unteren Seite (7a) mit einem Rohr (7b) vorzugsweise quadratischen bzw. rhombischen Querschnitts zum Durchfluß des Kühlwassers versehen ii,«..
    109818/0793 Iί
    _ 5 „BAD OR/GINAL
    5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die KülilwasserfüTirung im bzw. am rtetall^olr'-'Si (7) mit derjenigen der Elektrode (2) in Verbindung; steht und. zwischen Sehir-a (7) und Elektrode (2) sc";;cl_l aa Kühluasser-Zulauf als auch am Kühlwasser-Abi ."..:." *-s ein Isolierglied (8) angeordnet ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 3d
    dadurch., ge kennzeichnet, daß das Isolierglied (8) zwischen Sehern (7). und Elektrode (2) aus einem Kunst st off-Schlauch,, i;ie etwa PVC od.dgl., besteht.
    10981870793
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