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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander mit Merkmalen des Anspruchs 1, ein Set zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander umfassend mindestens eine solche Vorrichtung und mindestens zwei Folienabschnitte mit Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Verfahren zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte mit Merkmalen des Anspruchs 12.
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Das herkömmliche thermische Siegeln bzw. Verschweißen von Monomaterialien wie PE (Polyethylen) oder PP (Polypropylen) bereitet häufig Schwierigkeiten. Dies wird insbesondere durch einige spezifische Herausforderungen bedingt, die sich von anderen Materialien unterscheiden.
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PE und PP haben im Vergleich zu anderen Kunststoffen niedrige Schmelztemperaturen. Dies bedeutet, dass sie empfindlicher auf hohe Temperaturen reagieren und (bspw. an einer Schweißbacke) schneller schmelzen können, was die Prozesskontrolle schwieriger macht. Da beim Verschweißen der Wärmeeintrag üblicherweise über beheizte Schweißbacken erfolgt, wird die Kontaktfläche zwischen den Schweißbacken und den Folien (also die Folienaußenseiten) heißer als die eigentlich zu verschweißende Fläche zwischen den Folien. Dies kann zu beschädigten Schweißnähten führen.
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Monomaterialien haben oft geringere Haftungseigenschaften im Vergleich zu mehrschichtigen Folien oder anderen Kunststoffen. Dies kann dazu führen, dass Schweißnähte weniger fest sind und leichter aufbrechen können.
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PE und PP sind insbesondere empfindlich gegenüber Feuchtigkeit, was zu Problemen beim Verschweißen führen kann. Feuchtigkeit kann die Oberflächenbeschaffenheit der Folien verändern und die Haftung beeinträchtigen.
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Monomaterialien können in ihrer Qualität und Zusammensetzung variieren, selbst wenn sie als derselbe Typ deklariert sind. Diese Variationen können das Schweißergebnis beeinflussen und erfordern eine sehr genaue Prozesssteuerung.
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Das Verschweißen von Monomaterialien erfordert in der Regel speziell angepasste bzw. optimierte Parameter, wie bspw. Temperatur, Druck und Schweißzeit. Diese Parameter weisen bei Monomaterialien eine geringere Toleranz auf, als bei Mehrschichtfolien.
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Monomaterialien können leichter beschädigt werden, insbesondere bei unsachgemäßer Handhabung oder unzureichendem Schutz vor mechanischer Beanspruchung. Dies kann zu undichten Schweißnähten führen.
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Zum Verschweißen von polaren Kunststofffolien, also Folien mit einem Dipolmoment, kann Hochfrequenzschweißen benutzt werden. Hierbei wird ein dielektrischer Verlustfaktor der zu verschweißenden Kunststofffolien ausgenutzt. Das Hochfrequenzschweißen macht sich den dielektrischen Verlustfaktor zunutze, der bei polaren Kunststofffolien mit ausgeprägtem Dipolmoment besonders wirksam ist. Die Kunststoffe können so viel Energie aus dem elektrischen Wechselfeld absorbieren und sich dabei erhitzen. Hierfür geeignete Kunststoffe, wie bspw. PMMA oder PA12, weisen einen hohen dielektrischen Verlustfaktor auf.
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Demgegenüber sind PE und PP als unpolare Kunststoffe mit sehr geringem dielektrischen Verlustfaktor denkbar ungeeignet für Hochfrequenzschweißen, da diese im Vergleich mit bspw. PMMA oder PA12 nahezu kaum Energie aus dem elektrischen Wechselfeld absorbieren können.
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Als eine weitere Alternative für das Verschweißen von Kunststoffen kann Ultraschallschweißen benutzt werden. Dabei werden mittels zweier Sonotroden Ultraschallwellen erzeugt, die einen Wärmeeintrag in die Kunststoffe einbringen. Nachteilig dabei ist, dass die Außenseiten der Kunststoffe, also die Kontaktflächen mit den Sonotroden, stärker erwärmt werden als die Schweißstelle zwischen den Kunststofffolien.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung, ein Set sowie ein Verfahren zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander bereitzustellen, wobei die obigen Nachteile ausgeräumt werden.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Vorrichtung umfasst mindestens zwei Elektroden und eine Energiequelle zur Versorgung der Elektroden mit elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung. Die Energiequelle und/oder die Elektroden sind insbesondere eingerichtet, um mindestens ein hochfrequentes, elektrisches Hochspannungsfeld zwischen den Elektroden zu erzeugen. Die Energiequelle ist insbesondere zur Erzeugung einer hochfrequenten Hochspannung eingerichtet.
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Die Vorrichtung umfasst zudem eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Elektroden und/oder der Folienabschnitte derart, dass die Folienabschnitte zwischen den Elektroden angeordnet sind und die Folienabschnitte beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Positioniereinrichtung kann derart zum Positionieren der Elektroden und/oder der Folienabschnitte eingerichtet sein, dass die Folienabschnitte die Elektroden kontaktieren, insbesondere mit den sich voneinander abgewandten Seiten der Folienabschnitte. Die Folienabschnitte und/oder die Elektroden können mittels der Positionseinrichtung insbesondere so positioniert werden, dass zwischen den Folien ein Luftspalt erzeugt wird, jedoch zwischen jeweils einer Folie und der diese Folie kontaktierenden Elektrode kein Luftspalt erzeugt wird. Die Positioniereinrichtung kann hierfür mindestens eine Umlenkrolle zum Spannen bzw. Anlegen der Folienabschnitte an die Elektroden umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionseinrichtung eine Einrichtung zur Luftabsaugung (bzw. Anlegen eines Unterdrucks) an den Elektroden und/oder den Folienabschnitten umfassen, um mittels Unterdrucks die Folienabschnitte an die jeweilige Elektrode anzusaugen.
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Die Folienabschnitte können Teil derselben Folie sein oder jeweils Teil einer separaten Folie bilden. Bei Vorliegen einer Folie können bspw. zwei Bereiche (bspw. unterschiedliche Randbereiche) der Folie miteinander verschweißt werden. Bei Vorliegen von bspw. zwei separaten Folien können diese miteinander verschweißt werden.
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Hierdurch kann eine dielektrische Barriereentladung in einem Luftspalt zwischen den beiden zueinander beabstandeten Folienabschnitten zum Verschweißen ausgenutzt werden. Vorliegend ist mit Verschweißen insbesondere ein Siegeln mittels Wärmeeintrag gemeint. Dabei können sowohl polare als auch unpolare Folien miteinander verschweißt werden. Es ist ein gezielter Wärmeeintrag direkt in der (späteren) Schweißnaht bzw. an der Kontaktstelle zwischen den beiden Folienabschnitten möglich. Ein Erhitzen von Außenflächen bzw. von einander abgewandten Seiten der Folienabschnitte wird vermieden. Damit kann der Wärmeeintrag und damit der gesamte Schweißvorgang optimiert werden. Die oben beschriebenen Nachteile können vermieden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann die Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas zwischen den Elektroden und/oder den Folienabschnitten eingerichtet sein.
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Durch eine dielektrische Barriereentladung in dem (schmalen) Luftspalt zwischen den Folienabschnitten kann ein intensives atmosphärisches Plasma in der Luft erzeugt werden, das letztlich die gewünschte Schweiß-Kontaktstelle gezielt dort erwärmt, wo die Folienabschnitte verschweißt werden sollen (nämlich an deren gemeinsamer Kontaktstelle).
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Die Energiequelle kann eine Steuereinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung des erzeugten elektrischen Feldes und des daraus sich bildenden Plasmas umfassen. Die Energiequelle kann als ein Hochfrequenz-Hochspannungsgenerator ausgebildet sein.
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Durch die Plasmaentladung können sich auf einer Oberfläche von (zunächst unpolaren) Folienabschnitten durch u.a. radikalische und andere hochenergetische kurzlebige Spezies dünne, im Grenzfall ein-molekularlagige, polare chemische Gruppen, wie bspw. „-COH“ oder "-COOH, ausbilden. Diese Gruppen können zusätzlich Energie aus einem elektrischen Feld absorbieren. Zusätzlich können diese Gruppen eine bessere Haftung zwischen den Folienabschnitten durch zusätzliche chemische polare Bindungen und Wasserstoffbrücken erzeugen. Damit kann sozusagen ein Heißklebereffekt direkt an der Schweißstelle zwischen den Folienabschnitten erzielt werden.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln ein Hochfrequenz-Plasma-Schweißen von polaren und unpolaren Kunststoff-Monofolien mittels dielektrischer Barriereentladung umgesetzt werden. Mit anderen Worten, es kann eine Folien-Siegeltechnologie mit dielektrischer Plasmaerzeugung als Wärmequelle bereitgestellt werden.
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Durch die Verwendung von Monomaterialfolien, wie bspw. aus PE oder PP, kann in der Verpackungsindustrie umweltfreundlichere Verpackungslösungen umgesetzt und die Nachhaltigkeit gefördert werden. PE und PP können gut recycelt werden. Durch die Verwendung von Monomaterialfolien aus diesen Kunststoffen kann das Recycling vereinfacht werden, da keine Trennung verschiedener Materialien erforderlich ist. Dies kann die Wiederverwertung erleichtern und zur Reduzierung des Kunststoffabfalls beitragen.
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Mehrschichtige Verbundmaterialien können so vermieden werden. Bei mehrschichtigen Verpackungen mit verschiedenen Kunststoffschichten oder Metallbarrieren ist das Recycling oft schwierig und teuer. Durch Verwendung von Monomaterialien kann dieses Problem vermieden werden, da sie aus einer einzigen Art von Kunststoff bestehen und somit recyclingfreundlicher sind.
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Die Herstellung von Verbundmaterialien erfordert in der Regel mehr Energie und Ressourcen im Vergleich zur Verwendung von Monomaterialien. Durch den Einsatz von bspw. PE oder PP kann der ökologische Fußabdruck einer Verpackung reduziert werden. Die oftmals negativen Umweltauswirkungen können so reduziert werden.
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Bei der Entsorgung von bspw. PE und PP sind die Umweltauswirkungen tendenziell geringer als bei einigen anderen Kunststoffen. Sie emittieren beim Verbrennen weniger schädliche Gase und erzeugen weniger giftige Rückstände.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung können die Elektroden aufeinander zu und/oder voneinander weg bewegbar ausgebildet sein.
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Hierdurch können die Folienabschnitte mit einfachen Mitteln aufeinandergepresst werden.
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Die Vorrichtung kann eine Einrichtung zum Verpressen der Folienabschnitte umfassen. Die Einrichtung zum Verpressen kann Presswerkzeuge, wie bspw. Andruck-Rollen, aufweisen, die die Folienabschnitte bspw. im Falle einer Längsnahtschweißung aufeinanderpressen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann mindestens eine Elektrode (insbesondere alle Elektroden jeweils) mindestens einen Luftkanal aufweisen und/oder porös ausgebildet sein. Der Luftkanal und/oder die durch die Porosität gebildeten Kanäle können als Teil der Positioniereinrichtung ausgebildet sein. Die Folienabschnitte können durch den Abluftkanal und/oder durch die durch die Porosität gebildeten Kanäle an die (jeweilige) Elektrode angesaugt werden.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln die Positioniereinrichtung umgesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich können der Luftkanal und/oder die Porosität zur Kühlung der jeweiligen Elektrode ausgenutzt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann mindestens eine Elektrode (insbesondere alle Elektroden jeweils) zumindest bereichsweise eine elektrische Isolationsschicht aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Elektrode (insbesondere alle Elektroden jeweils) zumindest teilweise innerhalb eines elektrischen Isolationsmaterials angeordnet bzw. eingebettet sein. Die Isolationsschicht und/oder das Isolationsmaterial können insbesondere unpolar ausgebildet sein.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln eine elektrische Isolierung der Elektroden umgesetzt werden. Insbesondere kann ein elektrischer Kontakt zwischen den Elektroden und den Folienabschnitten vermieden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann die Isolationsschicht und/oder das Isolationsmaterial jeweils temperaturbeständig ausgebildet sein. Isolationsschicht und/oder das Isolationsmaterial können jeweils Keramik umfassen oder aus Keramik ausgebildet sein.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann mindestens eine Elektrode (insbesondere alle Elektroden jeweils) mindestens einen (insbesondere mehrere) in Richtung der Folienabschnitte sich verjüngenden Abschnitt aufweisen. Der sich verjüngende Abschnitt kann insbesondere keilförmig bzw. spitz zulaufend ausgebildet sein. Mit anderen Worten, der sich verjüngende Abschnitt kann eine Spitze aufweisen, die in Richtung der Folienabschnitte zeigt. Mindestens eine Elektrode kann (insbesondere alle Elektroden können jeweils) eine Rändelung und/oder eine Riffelung aufweisen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung kann die Kühleinrichtung mindestens einen Kühlkanal umfassen. Der Kühlkanal kann zumindest bereichsweise innerhalb mindestens einer Elektrode, innerhalb der Isolationsschicht mindestens einer Elektrode und/oder innerhalb des Isolationsmaterials angeordnet sein.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln eine Kühlung der Elektroden umgesetzt und so der Wärmeeintrag zielgerichtet auf die zu verschweißenden Flächen der Folienabschnitte (bzw. die Schweißnaht) eingebracht werden. Hierdurch kann der Schweißvorgang weiter optimiert werden.
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Die obige Aufgabe wird weiter durch ein Set zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Das Set umfasst mindestens eine Vorrichtung gemäß obiger Ausführungen und mindestens zwei Folienabschnitte. Die Folienabschnitte sind aus Kunststoff ausgebildet. Bei den Folienabschnitten kann es sich um Folienabschnitte gemäß obiger Ausführungen handeln.
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Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Vorrichtung verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Sets können die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.
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Gemäß einer Weiterbildung des Sets kann mindestens ein Folienabschnitt (insbesondere alle Folienabschnitte) aus Monomaterial ausgebildet sein. Mindestens ein Folienabschnitt (insbesondere alle Folienabschnitte) kann aus Polypropylen oder Polyethylen ausgebildet sein.
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Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zu den Folienabschnitten verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Sets können die im Zusammenhang mit den Folienabschnitten beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.
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Die obige Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte miteinander mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Positionieren der Folienabschnitte zwischen mindestens zwei Elektroden und beabstandet zueinander.
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Erzeugen eines Plasmas zwischen den Elektroden und zumindest bereichsweise zwischen den Folienabschnitten. Bei dem Plasma kann es sich um ein Hochfrequenz-Plasma handeln.
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Aufeinanderpressen der Folienabschnitte. Dies kann mittels der Elektroden umgesetzt werden. Es ist ebenso denkbar, dass das Aufeinanderpressen der Folienabschnitte mittels einer separaten Einrichtung umgesetzt werden kann. Das Aufeinanderpressen der Folienabschnitte kann insbesondere (unmittelbar) nach dem Erzeugen des Plasmas durchgeführt werden.
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Hierdurch kann mit einfachen Mitteln ein (Hochfrequenz)-Plasma-Schweißen von polaren und unpolaren Kunststoff-Monofolien mittels dielektrischer Barriereentladung umgesetzt werden. Mit anderen Worten, es kann eine Folien-Siegeltechnologie mit dielektrischer Plasmaerzeugung als Wärmequelle bereitgestellt werden. Die oben beschriebenen Nachteile können vermieden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Erzeugen von lokalen Erhöhungen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden.
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Hierdurch können gleichmäßigere Plasma-Streamer erzeugt und so das Schweißergebnis verbessert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann das Verfahren den Schritt umfassen:
- Kühlen mindestens einer Elektrode (insbesondere aller Elektroden).
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Hierdurch kann der Wärmeeintrag zielgerichtet in die Schweißnaht bzw. in die Kontaktflächen zwischen den Folienabschnitten eingebracht und der Schweißvorgang so weiter optimiert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung gemäß obiger Ausführungen oder ein Set gemäß obiger Ausführungen verwendet werden.
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Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Vorrichtung oder zum Set verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können die im Zusammenhang mit der Vorrichtung oder dem Set beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Vorrichtung zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Elektrode der Vorrichtung gemäß 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
- 3 eine Elektrode der Vorrichtung gemäß 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren tragen sich entsprechende Bauteile und Elemente gleiche Bezugszeichen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind nicht in allen Figuren sämtliche Bezugszeichen wiedergegeben.
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1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10 zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 umfasst zwei Elektroden 14 und eine Energiequelle 16 zur Versorgung der Elektroden 14 mit elektrischem Strom und/oder elektrischer Spannung.
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Die Vorrichtung 10 umfasst eine Positioniereinrichtung 18 zum Positionieren der Elektroden 14 und/oder der Folienabschnitte 12 derart, dass die Folienabschnitte 12 zwischen den Elektroden 14 angeordnet sind und zueinander beabstandet angeordnet sind. Vorliegend ist die Positioniereinrichtung 18 derart eingerichtet, dass die Folienabschnitte 12 die Elektroden 14 kontaktieren. Zwischen den beiden Folienabschnitten 12 ist ein Luftspalt 13 angeordnet. Zwischen jedem Folienabschnitt 12 und der jeweiligen diesen Folienabschnitt 12 kontaktierenden Elektrode 14 ist vorliegend kein Luftspalt angeordnet.
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Vorliegend umfasst die Positioniereinrichtung 18 vier Saugeinrichtungen 19. Die Saugeinrichtungen 19 sind derart angeordnet und eingerichtet, dass jeweils zwei der Saugeinrichtungen 19 bspw. mittels Anlegen eines Unterdrucks jeweils ein Folienabschnitt 12 ansaugen und an die jeweilige Elektrode 14 andrücken können. So kann jeweils ein Folienabschnitt 12 eine Elektrode 14 (luftspaltfrei) kontaktieren.
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Mit anderen Worten, der in 1 linke Folienabschnitt 12 wird mittels der beiden in 1 linken Saugeinrichtungen 19 angesaugt und in 1 nach links gedrängt und so gegen die in 1 linke Elektrode 14 luftspaltfrei angedrückt. Entsprechend wird der in 1 rechte Folienabschnitt 12 mittels der beiden in 1 rechten Saugeinrichtungen 19 angesaugt und in 1 nach rechts gedrängt und so gegen die in 1 rechte Elektrode 14 luftspaltfrei angedrückt. Vorliegend ist jeweils eine Elektrode 14 zwischen zwei Saugeinrichtungen 19 angeordnet.
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Ebenso ist es denkbar, dass die Positioniereinrichtung 18 zum Andrücken der Folienabschnitte 12 an die Elektroden 14 zusätzlich oder alternativ mehrere Umlenkkörper bzw. -rollen oder andere Einrichtungen umfassen kann. Ebenso ist es denkbar, dass die Saugeinrichtungen 19 zumindest teilweise (bspw. in Form von Kanälen) in die Elektroden 14 implementiert bzw. integriert sein können. So ist es bspw. denkbar, dass die Folienabschnitte 12 durch Kanäle in den Elektroden 14 (nicht dargestellt) bzw. durch poröse Elektroden 14 angesaugt werden können.
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Die Vorrichtung 10 ist vorliegend zur Erzeugung eines Plasmas zwischen den Elektroden 14 und/oder zwischen den Folienabschnitten 12 eingerichtet.
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Vorliegend sind die Elektroden 14 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar ausgebildet. Damit kann das Kontaktieren der Folienabschnitte 12 mittels der Elektroden 14 vereinfacht werden. Zudem können die Folienabschnitte 12 mittels der beweglichen Elektroden 14 aufeinandergepresst und so der Schweißvorgang durchgeführt bzw. finalisiert werden.
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2 zeigt schematisch eine Elektrode 14 der Vorrichtung 10 gemäß 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Vorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch unterschiedlich ausgebildeten Elektroden 14.
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Vorliegend ist der besseren Übersicht wegen die Positionseinrichtung 18 nicht dargestellt. Aus dem gleichen Grund ist lediglich eine der beiden Elektroden 14 und lediglich ein Folienabschnitt 12 dargestellt. Die dargestellte Elektrode 14 ist vorliegend zumindest teilweise innerhalb eines elektrischen Isolationsmaterials 20 angeordnet bzw. eingebettet. Ebenso ist es denkbar, dass die Elektrode 14 zusätzlich oder alternativ zumindest bereichsweise eine elektrische Isolationsschicht aufweisen kann. Vorliegend kontaktiert der Folienabschnitt 12 das Isolationsmaterial 20. Es ist insbesondere kein Luftspalt zwischen dem Folienabschnitt 12 und dem Isolationsmaterial 20 vorhanden.
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Das Isolationsmaterial 20 und/oder die Isolationsschicht können jeweils temperaturbeständig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Isolationsschicht und/oder das Isolationsmaterial 20 jeweils Keramik umfassen oder aus Keramik ausgebildet sein.
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Die dargestellte Elektrode 14 weist vorliegend mehrere (elf) Abschnitte 22 auf, die sich in Richtung der Folienabschnitte 12 (in 2 nach rechts) verjüngen. Die Abschnitte 22 sind vorliegend keilförmig bzw. spitz zulaufend ausgebildet. Die Abschnitte 22 bilden vorliegend eine Rändelung 24. Hierdurch können lokale Erhöhungen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 14 und damit eine Vergleichmäßigung von Plasma-Streamer erzeugt werden.
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3 zeigt schematisch eine Elektrode 14 der Vorrichtung 10 gemäß 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in 2 gezeigten Vorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durch Folgendes:
- Die Vorrichtung 10 weist vorliegend eine Kühleinrichtung 26 zur Kühlung mindestens einer Elektrode 14 auf. Die Kühleinrichtung 26 umfasst vorliegend mehrere (sechs) Kühlkanäle 28. Die Kühlkanäle 28 sind vorliegend zumindest bereichsweise innerhalb des Isolationsmaterials 20 angeordnet. Es ist ebenso denkbar, dass die Kühlkanäle 28 zumindest bereichsweise in der Elektrode 14 und/oder innerhalb der Isolationsschicht angeordnet sein können.
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Die Vorrichtung 10 und mindestens zwei Folienabschnitte 12 gemäß obiger Ausführungen können ein Set 30 bilden. Insbesondere eine Vorrichtung 10 und mindestens zwei Folienabschnitte 12, die jeweils in den 1 bis 3 dargestellt sind, können ein Set 30 bilden. Die Folienabschnitte 12 sind aus Kunststoff ausgebildet. Mindestens ein Folienabschnitt 12 kann aus Monomaterial, insbesondere aus Polypropylen oder Polyethylen, ausgebildet sein.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Verschweißen mindestens zweier Folienabschnitte 12 miteinander anhand der 1 bis 3 beschrieben:
- Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Positionieren der Folienabschnitte 12 zwischen mindestens zwei Elektroden 14 und beabstandet zueinander (vgl. 1).
- Erzeugen eines Plasmas zwischen den Elektroden 14 und zumindest bereichsweise zwischen den Folienabschnitten 12.
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Aufeinanderpressen der Folienabschnitte 12. Dies kann mittels der Elektroden 14 durchgeführt werden. Die Elektroden 14 können hierfür beweglich ausgebildet sein. Das Aufeinanderpressen der Folienabschnitte 12 kann (unmittelbar) nach dem Erzeugen des Plasmas durchgeführt werden.
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Das Verfahren kann einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen:
- Erzeugen von lokalen Erhöhungen eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 14. Hierdurch können Plasma-Streamer vergleichmäßigt werden.
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Kühlen mindestens einer Elektrode 14.
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Durchführen des Verfahrens mittels einer Vorrichtung 10 gemäß obiger Ausführungen oder eines Sets 30 gemäß obiger Ausführungen. Das Verfahren kann insbesondere mittels einer Vorrichtung 10 oder eines Sets 30, die jeweils in den 1 bis 3 dargestellt sind, durchgeführt werden.