DE1810986A1

DE1810986A1 - Method and device for cooling weld seams in plastic foils

Info

Publication number: DE1810986A1
Application number: DE19681810986
Authority: DE
Inventors: Werner Klecz; Peter Schulz
Original assignee: DOBOY VERPACKUNGSMASCHINEN GmbH
Current assignee: DOBOY VERPACKUNGSMASCHINEN GmbH
Priority date: 1968-11-26
Filing date: 1968-11-26
Publication date: 1970-06-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Schweißnähten bei Kunststoff-Folien. Method and device for cooling weld seams in plastic films.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Schweißnähten von Kunststoff-Folien, insbesondere von Verpackungsfolien, sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung.The present invention relates to a method for cooling weld seams of plastic films, especially packaging films, as well as a suitable one Contraption.

Um eine gut belastbare Schweißnaht zu erhalten, bendtigt man eine Kühleinrichtung, durch die eine Abkühlung der Naht noch innerhalb der Schweißvorrichtung auf ca. 400C erreicht wird. Die Kühlung soll möglichst sicher sein und wirtschaftlich durch Kühlstrecken mit raumsparenden und geringem maschinellen Aufwand erreicht werden. Die XUhlzeit und damit die Länge der Kühlstrecke bei einer bestimmten Maschinengesfchwindigkeit ist abgesehehen von anderen Faktoren im wesentlichen von der Kühltemperatur der Kühleinheit abhängig.In order to get a well-resilient weld seam, one needs one Cooling device through which the seam is cooled while still inside the welding device to about 400C is reached. The cooling should be as safe and economical as possible Achieved by cooling lines with space-saving and little mechanical effort will. The XUhlzeit and thus the length of the cooling path at a certain machine speed apart from other factors, is essentially the cooling temperature of the Cooling unit dependent.

Bei den bekannten Vorrichtungen werden wassergekühlte Becken Uber ein dünnes mitlaufendes Stahlband mit der Schweißnaht in BerUhrung gebracht, Hierbei wird das Wasser durch ein separates Kühlaggregat auf ca. 60c heruntergekühlt. Diese Kühlwassertemperatur l§ßt siioh nicht ohne weiteres absenken, da die entstehende Eisbildung den notwendigen Wasserkreislauf verhindern würde.In the known devices, water-cooled basins are Uber brought a thin steel band running along with the weld seam in contact, here will that Water cooled down to approx. 60c by a separate cooling unit. This cooling water temperature cannot be lowered without further ado, since the resultant Ice formation would prevent the necessary water cycle.

Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren bzw. eine zur Durchftlhrung des Verfahrens geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, mit denen die obigen Nachteile vermieden werden und trotzdem eine tiefe Kühltemperatur bei geringerem maschinentechnischen Aufwand erreicht werden kann.The present invention has now set itself the task of a method or to propose a device suitable for carrying out the process, with which the above disadvantages are avoided and still a low cooling temperature can be achieved with less mechanical effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den zu kühlenden Schweißnahtbereich direkt oder indirekt Uber ein wgrmeleitendes Material mit der kalten Elementseite eines von Gleichstrom durchflossenen Peltier-Elementes oder mit der mehrerer, zu einem Block zusammengefaßter Peltier-Elemente in Berührung bringt' Die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Schweißvorrichtung ein KUhlblockaggregat vorgesehen ist, Uber das mittels einer Transportvorrichtung die Folie mit dem Schweißnahtbereich transportiert wird und daß auf dem Kühlblockaggregat Peltier-Elemente angeordnet sind, die mit einem Wärmeaustauscher in Beruhrung stehen.A method is therefore proposed to solve this problem, which is characterized in that the weld seam area to be cooled directly or indirectly via a thermally conductive material with the cold side of the element one or more Peltier elements through which direct current flows a block of combined Peltier elements brings' Die to carry out of the method suitable device is characterized in that behind the Welding device a KUhlblockaggregat is provided, over the means one Transport device, the film is transported with the weld area and that on the cooling block assembly Peltier elements are arranged with a heat exchanger stand in touch.

Vorzugsweise ist-diese so ausgestattet, daß zwischen zwei Kühlblöcken ein Spalt zum Durchführen der geschweißten Folie vorgesehen ist, und daß die Tran.sportvorrichtung unterhalb der Kunlblöcke im Spaltbereich angeordnet ist. Ferner ist es zweckmäßig, wenn zwischen den KUhlblöcken und beiderseits der zugeführten Folie Bonder aus wärmeleitendem Material mit glatter oder gleitfähiger Oberfläche vorgesehen sind.This is preferably equipped so that between two cooling blocks a gap is provided for the passage of the welded foil, and that the Tran.sportvorrichtung is arranged below the Kunlblocks in the gap area. It is also useful if between the cooling blocks and on both sides of the fed film bonder made of thermally conductive Material with a smooth or slippery surface are provided.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich leicht Temperaturen von -2O0C und weniger erreichen, wobei die Vorteile erreicht werden, daß das aufwendige Kühlaggregat und damit die Wartung für die Pumpe entfällt, daß eine niedrige Kuhltemperatur, kurze Kühistrecken und eine leichte nachträgliche Erhöhung der Kühlleistung durch Anbringung von zusätzlichen Kühlelementen und ferner eine einfache elektrische Regelbarkeit der Kühl temperaturen ermöglicht wird und eine lange Lebensdauer der Vorrichtung gegeben ist.Temperatures can easily be set with the method according to the invention Reach from -2O0C and less, with the advantages that the complex There is no cooling unit and thus maintenance for the pump, so that a low cooling temperature, short cooling sections and a slight subsequent increase in cooling capacity Attachment of additional cooling elements and also a simple electrical controllability the cooling temperatures is made possible and a long service life of the device given is.

Die seit mehr als hundert Jaqhren bekannten Peltier-Eiemente bestehen aus zwei malbleiterschenkeln, von denen der eine n-, der andere p-leitend ist. Durch eine Kupfer brücke sind die beiden Schenkel an ihrer Stirnseite ver bunden. Fließt durch dieses Peltier-Element ein Gleichstrom, so kühlt sich die eine Seite des Elementes ab und entnimmt infolgedessen von der Umgebung Wärmeenergie. Die von der kalten Elementseite aufgenommene Wärmeenergie wird wieder an der warmen Seite an die Umgebung abgegeben.The Peltier elements, which have been known for more than a hundred years, exist from two conductor legs, one of which is n-, the other p-conductive. By a copper bridge, the two legs are connected at their front side. Flows a direct current through this Peltier element cools one side of the element and consequently removes thermal energy from the environment. The one from the cold Thermal energy absorbed on the element side is returned to the environment on the warm side submitted.

Zweckmäßigerweise werden mehrere Peltier-Elemente zu einem Block zusammengebaut, um eine hohe Kälteleistung zu erhalten. Hierbei liegen die einzelnen Elemente elektrisch in Reihe, thermisch Jedoch parallel, so daß sich alle Kaltseiten, also die Kupferbrücken der Einzelelemente, auf einer Kühlblockseite befinden. Aus GrUnden einer ausreichenden mechanischen Stabilität sind die Blöcke mit Kunst harz vergossen. Bei einer Fläche von beispielsweise 16 am2 erreichen sie kälteleistungen bis etwa 23 W und Temperaturdifferenzen bis etwa 650C und zeichnen sich durch ihre Verschleißfreiheit aus.It is advisable to assemble several Peltier elements to form a block, in order to obtain a high cooling capacity. Here the individual elements are electrical in series, but thermally parallel, so that all cold sides, i.e. the copper bridges of the individual elements are located on one side of the cooling block. For reasons of sufficient mechanical stability, the blocks are encapsulated with synthetic resin. With an area For example, from 16 am2 you can achieve cooling capacities of up to around 23 W and temperature differences up to about 650C and are characterized by their freedom from wear.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt und in der Seitenansicht dargestellt.In Fig. 1 a device according to the invention is in section and in shown in the side view.

Die zwei miteinander zu verschweißenden Verpackungsfolien werden nach der Überführung in den plastischen Zustand zwecks RUckkUhlung und Verfestigung der Schweißnaht mittels Transportorganen 4 und 4 zwischen Kühlblöcke 2 und 22 gefördert. Zwischen der Verpackungsfolle und den Kühlblöcken 2 und 29 befinden sich Bänder 6 und 6' aus gut wärmeleitendern Werkstoff mit glatter Oberfläche, die ein Gleiten der Kunststoff-Folien erleichtert.The two packaging foils to be welded together will after the transition to the plastic state for the purpose of cooling down and solidification the weld seam is conveyed between cooling blocks 2 and 22 by means of transport elements 4 and 4. There are straps between the packaging film and the cooling blocks 2 and 29 6 and 6 'made of highly thermally conductive material with a smooth surface that allows sliding the plastic film facilitates.

Die Wärme aus der Schweißnahtzone wird Uber die Bänder 6 und 62 in die Kuhlbiöcke 2 und 2' geleitet. Auf den Kühlblöcken 2 und 2' befindliche Halbleiter-Kühlelemente lund 12 bewirken den Wärmetransport von den Kühlblöciken 2 und 2' zu den wassergekühlten Wärmetauschern 3 und 3' Uber deren AnschlUsse 5 und 5' Wasser zu-und abgeführt wird zur Kühlung der Warmseiten der Halbleiter-KUhlelemente 1 und 19.The heat from the weld zone is transferred to the belts 6 and 62 in the cooling blocks 2 and 2 'headed. Semiconductor cooling elements located on the cooling blocks 2 and 2 ' L and 12 cause the heat to be transported from the cooling blocks 2 and 2 'to the water-cooled ones Heat exchangers 3 and 3 'via their connections 5 and 5' water is supplied and removed for cooling the warm sides of the semiconductor cooling elements 1 and 19.

Claims

1. Method for cooling weld seams of plastic films, in particular of packaging films, characterized in that the welded area to be cooled directly or indirectly via a thermally conductive material with the cold side of the element one or more Peltier elements through which direct current flows brings a block of combined Peltier elements into contact.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a cow block unit (2, 2 ') is provided behind the welding device is, about which by means of a transport device (4, 4 ') the film (6) with the weld seam area is transported and that Peltier elements (1,1) are arranged on the XUhlblockaggregat are that are in contact with a heat exchanger (3,3 ').

3. Device according to claim 2, characterized in that between two cooling blocks (2,2 ') a gap is provided for the passage of the welded foil, and that the transport device is arranged below the cooling blocks in the gap area.

4. Apparatus according to claim 2 to 3, characterized in that between the kiln blocks (2.29) and on both sides of the added foil bands (6.6) Made of thermally conductive material with a smooth or slippery surface are.

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