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DE1604432B1 - Vorrichtung zum Verschweissen eines Behaelters - Google Patents

Vorrichtung zum Verschweissen eines Behaelters

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Publication number
DE1604432B1
DE1604432B1 DE19661604432 DE1604432A DE1604432B1 DE 1604432 B1 DE1604432 B1 DE 1604432B1 DE 19661604432 DE19661604432 DE 19661604432 DE 1604432 A DE1604432 A DE 1604432A DE 1604432 B1 DE1604432 B1 DE 1604432B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
electrode
edge
container
electrodes
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
DE19661604432
Other languages
English (en)
Inventor
Detta Borgardt Geb Von Hazay
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.)
Bebo Plastik GmbH and Co Kg
Original Assignee
Bebo Plastik GmbH and Co Kg
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 Bebo Plastik GmbH and Co Kg filed Critical Bebo Plastik GmbH and Co Kg
Publication of DE1604432B1 publication Critical patent/DE1604432B1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
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    • B29C66/8181—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen eines Behälters mit einem Deckel längs eines umlaufenden Randes, der zumindest teilweise aus thermoplastischem Werkstoff besteht, zwischen zwei beheizten aufeinanderpreßbaren Elektroden einer Schweißstation, der die Behälter in Halteplatten zugeführt werden, in denen sie in einem Plattenausschnitt mit dem umlaufenden Rand auf dem Rand des Ausschnitts aufliegend gehalten sind.
  • Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei deren Betrieb der Schweißvorgang durch eine aus einem wärmeleitfähigen Material bestehende Schweißmembran bewirkt wird. Demgegenüber werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschweißen Elektroden verwendet. Auf Grund dieses Unterschiedes ist die Problemstellung eine völlig andere. Da erfindungsgemäß Elektroden zum Verschweißen verwendet werden, d h. jeweils ein Elektrodenpaar (Ober- und Unterelektrode), Stellt sich die Aufgabe, durch eine sinnvolle und rationell arbeitende Einrichtung die Halteplatten, auf denen die zu verschließenden Behälter ruhen, zu einem auf den Takt der Vorrichtung abgestimmten Zeitpunkt zu entfernen, da an die Auflagefläche der Behälter auf den Halteplatten die Unterelektrode angedrückt werden muß. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halteplatten geteilt und in der Schweißstation auseinanderfahrbar sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden, da sie mit Elektroden arbeitet, wesentlich höhere Taktzeiten und damit größere Umsätze als beim Einsatz der bekannten Vorrichtung erzielt.
  • Vorteilhaft sitzen die.Plaitenhälften in Führungen eines Führungsrahmens, der seinerseits an einem Förderelement befestigt ist, wobei die Plattenhälften durch Federkraft zusammengehalten sind. Das Förderelement kann dabei insbesondere ein endloses, diskontinuierlich angetriebenes Kettenpaar sein.
  • Die Trennung der Plattenhälften in der Schweißstation wird zweckmäßigerweise dadurch bewirkt, daß die Halteplatten und diejenige Elektrode der Schweiß station, die gegenüber der anderen relativ beweglich ist, mit zusammenwirkenden I Keilflächen versehen sind, die die Plattenhälften bei zueinandergefahrenen Elektroden auseinanderspreizen.
  • Nach einem besonderem Merkmal der Erfindung sind die Elektroden - insbesondere zur Verschweißung von kunstharzbeschichteter Metallfolie - beide beheizt.
  • Der Schweißstátion--ist zweckmäßig eine Kühlstation nachgeordnet, die der Schweiß station im Aufbau ähnlich ist, d. h., die Teile, die in der Schweißstation als Elektroden ausgebildet sind, sind in der Kühlstation gekühlt. Diese Maßnahme ist insbesondere für aus kunstharzbeschichteter Metallfolie bestehende Behälter wichtig, da deren hohe Wärmeleitfähigkeit die Wärme sehr schnell auf das Füllgut überträgt.
  • Zur Vermeidung schädlicherWirkungen auf das Gut kann in der auf der Deckelseite wirkenden Elektrode ein auf die Deckelfläche innerhalb des Schweißrandes wirkender, gekühlter Niederhalter enthalten sein. Dieser gekühlte Niederhalter vermeidet die Temperatureinwirkung des Gutes auf die Deckelfläche. Bei Behältern aus Metallfolie wirkt sich die auf der Außenseite auf den Behälter einströmende Wärme sehr schnell auch im Inneren des Behälters aus. Das Material kann sogar örtlich die Siedetempe- ratur überschreiten, so daß es hier zu Blasenbildung und zu Verwerfungen des Deckels kommt. Außerdem ist die Erwärmung des Guts im Hinblick auf die Haltbarkeit unerwünscht.
  • Außerdem hat es sich gezeigt, daß der Niederhalter die Nachschaltung einer besonderen Kühlstation gegebenenfalls überflüssig machen kann, insbesondere dann, wenn er über eine längere Zeitperiode auf die Verpackung einwirkt als die Elektrode selbst.
  • Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Metallmaterials läßt die Wärme aus dem Schweißrand sehr schnell in den von dem Niederhalter gekühlten Bereich abfließen.
  • Vorteilhaft wird der Niederhalter, wie an sich bekannt, auch vor der Schweißelektrode auf den Deckel aufgesetzt. Zwar wird der Deckel meist auch schon beim Aufsetzen des Deckels tief auf den Behälter aufgedrückt, so daß überschüssiges Material ausgequetscht wird. Erfahrungsgemäß hat sich jedoch gezeigt, daß in der Zeit zwischen dem Aufsetzen des Deckels und dem Erreichen der Schweißstation wieder Luft zwischen Inhaltsgut und Deckel eingesogen wird. Das Niederdrücken des Deckels vor dem Aufsetzen der Schweißelektrode sorgt dafür, daß diese Luft wenigstens zu einem großen Teil zusammen mit gegebenenfalls noch vorhandenen Materialüberschüssen zwischen Behälter und Deckel ausgequetscht wird. Dadurch wird nicht nur zur Sauberhaltung der Elektroden beigesteuert, sondern auch zur Haltbarkeit der Konserven, da Luft in der Verpackung die Bakterientätigkeit begünstigt.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Elektroden über gekühlte Übergangs stücke mit den-Elektrodenaufhängungen des Maschinengestells verbunden sind, da die Wärmeeinwirkung der Elektroden auf die Aufhängungen bzw. auf das Maschinengestell selbst häufig ein Verziehen dieser Teile verursachen kann, wodurch die genaue Lage der Elektroden in Frage gestellt wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erlåutert. Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Maschine in Förderrichtung und F i g. 2 einen Vertikalschnitt in Querrichtung.
  • Das Maschinengestell mit den Längsholmen und dem Querrahinen 2 trägt doppelte Führungen 3 für das obere Trum eines Rollenkettenpaares 4, dessen unteres Trum bei 5 zurückläuft. Das Kettenpaar trägt eine Vielzahl von voneinander unabhängigen Führungsrahmen 6, welche quer zur. Förderrichtung liegende Führungen 7 für zwei Blechplatten 8 aufweisen, die durch die Kraft einer nicht gezeigten Feder zusammengedrängt werden. Die Platten 8 schließen im geschlossenen Zustand~ einen Plattenausschnift ein, der der äußeren Gestalt des Behälters 10 entspricht. Werden die-Platten8 gegen die Kraft der Feder seitlich ausexivandergezogen, so wird der Behälter 10 freigegeben. Zu ihrer Betätigung weisen die Halteplatten 8 eine oder mehrere Keilflächen 11 auf.
  • Der Förderweg des Kettenpaares 4 mit den Führungsrahmen 6, den Halteplatten 8 und den Behältern 10 führt durch eine Schweiß station, die im dargestellten Falle doppelt ausgebildet ist, d. h., zwei identische Schweiß stationen sind hintereinandergeschaltet. Der Kettenvorschub ist auf eine doppelte Behälterteilung eingestellt, so daß jeweils zwei Behälter gleichzeitig verschweißt werden. Erweist sich eine Nachkühlung der verschweißten Behälter als erforderlich, so kann die erste der beiden Stationen als Schweiß station verwendet werden, während die zweite Station zur Kühlung dient, wobei die Elektroden durch entsprechend geformte Kühlorgane ersetzt sind. Durch den bereits erwähnten, gekühlten Niederhalter erübrigt sich in vielen Fällen die Kühlstation, so daß für das an Hand der Zeichnungen beschriebene, besonders vorteilhafte Beispiel vorausgesetzt wird, daß beide Stationen identisch als Schweiß stationen ausgeführt sind. Es wird daher nur eine der beiden Stationen im folgenden näher beschrieben.
  • Das Oberwerkzeug hängt an einem Elektrodenhalter 15 über eine Schraube 16. Die nach oben gerichteten Kräfte des Werkzeugs werden vom Schraubbolzen 17 aufgenommen. Das Oberwerkzeug besteht aus der Oberelektrode 20, der Kühlplatte 21, die die Verbindung zwischen dem Elektrodenhalter und der Elektrode darstellt, und dem Niederhalter 22. Die Oberelektrode hat Ringform, die der Gestalt des zu verschweißenden Randes 23 des Behälters angepaßt ist. Der Niederhalter 22 hat die Form des verbleibenden Deckelteils. Er geht vorzugsweise bis dicht an den Deckelrand heran. Mit 24 sind Kühlkanäle in Fig. 2 bezeichnet, die die Kühlplalle 21 und den Niederhalter 22 durchdringen und mit Kühlwasser beschickt werden können.
  • Das Unterwerkzeug wird getragen von dem Tisch 30, der an vertikalen Holmen31 geführt ist. Der Tisch 30 steht über Führungshülsen 32 mit dem unteren Querstück33 in Verbindung, das über ein einstellbares Federpaket 34 den Nockenfolger 35 trägt, der zusammenwirkt mit der Kurvenscheibe 36, die von dem Kettenrad 37 her angetrieben wird. Die Kurvenscheibe 36 besteht aus zwei Scheiben, die jeweils mit ihrem gemeinsamen Größtumfang zur Wirkung auf den Nockenfolger 35 kommen. Durch gegenseitige Verdrehung der Scheibenhälften kann der wirksame Umriß verändert werden. Dadurch lassen sich die Steuerzeiten einstellen. Die Einstellung des Federpakets 34 bestimmt den Schweißdruck.
  • Der Tisch 30 trägt über eine Kühlplatte 40 die Unterelektrode 41, die ebenso beheizt wird wie die Oberelektrode. Die Unterelektrode hat selbstverständlich ebenfalls die Form des Schweißrandes 23.
  • Außerdem trägt der Tisch 30 Keile 42, die unter den Keilflächenll der Halteplatten zu liegen kommen und mit diesen zusammenwirken, wenn der Tisch 30 angehoben wird.
  • Die Unterelektrode41 umschließt die Stützplatte 43, die vertikal in dem Tisch 30 geführt ist und durch eine Feder 44 nach oben gedrängt wird.
  • Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise.
  • Das Kettenpaar 4 bringt unverschlossene Behälter 10 von einer automatischen Vorrichtung, die diese Behälter in die Halteplatten 8 einsetzt, in die Schweißstation und wird hier stillgesetzt. Durch die Drehung der Kurvenscheibe 36 wird der Tisch 30 angehoben. Die Tragplatte 43 hebt den Behälter wenig an. Darauf erreichen die Keile42 die Keilflächen 11 der Halteplatten und schieben die Plattenhälften bei dem weiteren Anstieg des Tisches 30 auseinander. Dabei ruht der Behälter 10 auf der Tragplatte 43. Der Hubbereich der Tragplatte 43 ist beschränkt durch auf die Tragplatte oder auf deren Halteschaft unmittelbar wirkende gestellfeste Anschläge, so daß der Behälter bei weiterer Aufwärtsbewegung des Tisches 30 nicht weiter angehoben wird.
  • Bei weiterem Anheben des Tisches 30 erreicht die Elektrode 41 schließlich den Schweißrand 23 und hebt den Behälter gegen die obere Schweißelektrode 20; die Verschweißung findet statt.
  • Dabei befindet sich der Niederhalter 22 in Kontakt mit dem Behälterdeckel und verhütet Verwerfungen desselben.
  • Das Spiel wiederholt sich in umgekehrter Reihenfolge beim Absenken des Tisches 30.
  • Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann der Niederhalter 22 federnd nachgiebig im Oberwerkzeug mit einer Ruhelage gehalten sein, die tiefer unter der Oberelektrode 22 liegt, als es dem Höhenunterschied des Deckelmittelteils und des Schweißrandes entspricht. Dabei gelangt der Deckel des Behälters früher mit dem Niederhalter in Kontakt als mit der Oberelektrode 22. Gegebenenfalls erübrigt sich bei dieser Ausführung ein besonderer Anschlag für den Tragtisch43, wenn die Feder 44 schwächer ausgebildet wird als die Kraft, die zum Anheben des Niederhalters 22 erforderlich ist.
  • Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Behälterdeckel nach dem Schweißvorgang länger mit dem Niederhalter in Verbindung bleibt als mit den Schweißelektroden, so daß die Kühlwirkung länger andauert als die Hitzeeinwirkung.

Claims (8)

  1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Verschweißen eines Behälters mit einem Deckel längs eines umlaufenden Randes, der zumindest teilweise aus thermoplastischem Werkstoff besteht, zwischen zwei beheizbaren, aufeinanderpreßbaren Elektroden einer Schweißstation, der die Behälter in Halteplatten zugeführt werden, in denen sie in einem Plattenausschnitt mit dem umlaufenden Rand auf dem Rand des Ausschnitts aufliegend gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatten (8) geteilt und in der Schweißstation auseinanderfahrbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenhälften (8) durch Federkraft zusammengehalten in Führungen (7) von Führungsrahmen (6) sitzen, die von einem Förderelement (4) gehalten sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrahmen (6) an einem endlosen, diskontinuierlich angetriebenen Kettenpaar (4) sitzen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatten (8) und diejenige Elektrode (41) der Schweiß station, die gegenüber der anderen relativ beweglich ist, mit zusammenwirkenden Keilfiächen (11, 42) versehen sind, die die Plattenhälften (8) bei zueinandergefahrenen Elektroden (20, 41) aus ein anderspreizen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweiß station eine im Aufbau und in der Steuerung der Halteplatten (8) entsprechende Kühlstation nachgeordnet ist.
  6. 6. Vorrichtung zum Verschweißen eines Behälters, insbesondere aus kunstharzbeschichteter Metallfolie, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Deckelseite wirkende Elektrode (20) einen auf die Deckelfläche innerhalb des Schweißrandes (23) wirkenden, gekühlten Niederhalter (22) enthält.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge--kennzeichnet, daß die Steuer- und Antriebseinrichtungen für die Schweiß station einen längeren Verbleib des Niederhalters auf dem Deckel als der Elektrode auf dem Schweißrand gewährleisten.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden bzw. deren Führungen über gekühlte Übergangsstücke (21, 40) mit den Elektrodenaufhängungen (15, 30) des Maschinengestells verbunden sind.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1159629B (de) * 1961-09-07 1963-12-19 Bebo Plastik G M B H Waermekontakt-Schweissvorrichtung zum Verschweissen von aufeinanderliegenden Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen

Patent Citations (1)

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DE1159629B (de) * 1961-09-07 1963-12-19 Bebo Plastik G M B H Waermekontakt-Schweissvorrichtung zum Verschweissen von aufeinanderliegenden Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen

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