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Temperaturverteilung auf der Oberfläche von Wärmekontakt-Schweißwerkzeugen in Verpackungsmaschinen

Temperature profile on the surface of heat contact sealing jaws in packaging machines
 
: Hohmann, H.J.

Verpackungs-Rundschau 41 (1990), Nr.11, technisch-wissenschaftliche Beilage, S.75-82 : Abb.,Lit.
ISSN: 0042-4307
ISSN: 0341-7131
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer ILV ( IVV) ()
heat sealing; machine; Maschine; packaging; Schweißen; tools; Verpackung; Werkzeug; welding; sealing machine; closing machine; bag; seam strength; temperature; testing; Verschließmaschine; Heißsiegelbarkeit; Beutel; Nahtfestigkeit; Temperatur; Prüfung

Abstract
Das Wärmekontakt-Schweißverfahren zum Verschließen von Beuteln in Verpackungsmaschinen bietet trotz des hohen Standards der Maschinen noch Möglichkeiten der Optimierung an, die auch heute noch interessant sind, wo schon überalternative Verschließtechniken nachgedacht wird. Jedes Schweißwerkzeug bildet auf seiner Arbeitsfläche ein typisches Temperaturprofil aus, das in erster Linie durch seine Wärmeleiteigenschaften, seinen konstruktiven Aufbau, die Lage von Heizstab und Temperaturfühler und deren Anzahl bestimmt wird. Das Profil ändert sich qualitativ nur wenig, wenn Packstoffe unterschiedlicher Zusammensetzung unter verschiedenen Produktionsbedingungen verarbeitet werden. Quantitativ wirkt sich vor allem die Beutellänge auf die Temperaturunterschiede entlang der Siegelfläche aus. Versuche ergaben Schwankungen bis 50 % und mehr. Dies drückt sich auch in der Verteilung der Nahtfestigkeit entlang der Beutelnähte aus, die an kritischen Stellen zu niedere Werte und Undichtigkeiten aufweisen. Regelschwankungen durch die Regelung der Ist-Temperatur sowie Taktschwankungen durch den Wärmeaustausch an den zu verschweißenden Nähten wirken sich dagegen nur geringfügig aus. Bei der Konzeption der Längssiegelwerkzeuge muß ein Kompromiß zwischen der Werkzeuglänge und der Anzahl der Temperaturfühler und geregelten Heizstäbe gefunden werden.

 

In spite of the high standard of the machines, the heat contact sealing technique for the sealing of pouches in packaging machines still offers possibilities for optimization, even when alternative sealing techniques are considered. Each sealing jaw has a typical temperature profile on its working surface which is determined by its construction, the position of the heating bars and temperature sensors, the number of heating bars as well as their heat conductivity. The profile changes qualitatively little when packaging materials of different production conditions. Quantitatively the length of the pouches affects the difference in temperature along the sealing zone. Tests showed temperature variations along the sealing area of 50 % and more. This is also seen in the strength distribution along the seams of the pouches which showed poor seal-strength and leakage at the critical locations. Variations because of controlling the actual sealing temperature and variations because of heat exch ange during machine motion have little effect on the seal quality. For length sealing tools a compromise has to be found between the length of the number of the regulated heating bars and temperature sensors.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-36162.html