DE2703012C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Versiegeln von Behältnissen aus mit thermoplastischem Kunststoff beschichteter Pappe - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Versiegeln von Behältnissen aus mit thermoplastischem Kunststoff beschichteter Pappe

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DE2703012C2
DE2703012C2 DE2703012A DE2703012A DE2703012C2 DE 2703012 C2 DE2703012 C2 DE 2703012C2 DE 2703012 A DE2703012 A DE 2703012A DE 2703012 A DE2703012 A DE 2703012A DE 2703012 C2 DE2703012 C2 DE 2703012C2
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Ex-Cell-O Corp
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Description

3 4
reich so ist, daß die dort auftretenden Drücke innerhalb äußere Lagen 14 aus mit thermoplastischem Kunststoff eines vorbestimmten Druckbereiches bleiben. Es hat überzogener Pappe, die im Bereich des oberen Kartonsich herausgestellt, daß der größte Teil der in der Praxis endes aneinander anliegen, sowie innere Lagen 16 aus vorkommenden Fälle damit erfaßt werden kann, ohne beschichteter Pappe, die unterhalb der oberen Kartodaß man spezielle Ausbildungen des Ambosses bzw. der 5 nenden zwischen den äußeren Lagen 14 angeordnet Sonotrode vorsehen muß, die diese dann nur für einen sind. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine mit Vibrationen speziellen Zweck geeignet machen würden. beaufschlagbare Sonotrode 18 und einen Amboß 20.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung Die Sonotrode 18 sitzt auf einem Vibrator 22, der ver-
des Verfahrens geht aus von einer Ultraschall-Schweiß- schiebbar befestigt ist und mit einem stationären Zylin-
einrichtung mit einem Amboß und einer Sonotrode und 10 der 24 in F i g. 1 nach rechts und links bewegt werden
mit Einrichtungen, die den Amboß und die Sonotrode kann. Der Amboß 20 ist in gleicher Weise innerhalb
relativ zueinander zwischen einer zurückgezogenen, in- eines stationären Zylinders 26 angeordnet und kann ei-
aktiven Stellung und einer ausgefahrenen Versiege- ne Bewegung nach rechts und links ausführen. Die So-
lungsstellung bewegbar tragen, in der die einander zu- notrode 18 weist eine flache Arbeitsfläche 28 auf, die
gewandten Arbeitsflächen von Amboß und Sonotrode 15 einer ebenfalls flachen Arbeitsfläche 30 des Ambosses
an den zu versiegelnden Lagen kiemmend anliegen. Die 20 gegenübersteht Wenn ein Kartonoberteil 12 zwi-
Arbeitsfläche des Ambosses und die Arbeitsfläche der sehen den Arbeitsflächen 28 und 30 angeordnet ist, kön-
Sonotrode sind dabei eben ausgebildet Diese Arbeits- nen der Amboß 20 und die Sonotrode 18 betätigt wer-
flächen kann man für den größten Teil der in der Praxis den, um sicher aufeinander zu in die Versiegelungsstel-
auftretenden Fälle anwenden. 20 lung zu bewegen, in welcher die Arbeitsflächen 28 und
Wenn die Dickenstreuung über einen bestimmten 30 an gegenüberliegenden Seiten άε.7 Kartonoberteils Rahmen hinaus ansteigt, kann mindestens eiue der Ar- 12 in klemmender Stellung anliegen,
beitsflächen eine solche Abstufung aufweisen, daß auf In F i g. 1 ist schematisch ein Steuerschaltkreis 32 dardie Teile des Versiegelungsbereiches mit minimaler Dik- gestellt, der über einen elektrischen Leiter 34 mit dem ke ein Mindestklemmdruck von etwa 140 N/cm2 ausge- 25 Zylinder 24 verbunden ist, um die Vor- und Zurückbeübt wird, während gleichzeitig ein Höchstklemmdruck wegung des Vibrators 22 innerhalb des Zylinders 24 zu von etwa 540 N/cm2 nicht überschritten wird. Durch ei- steuern. In gleicher Weise ist der Steuerschaltkreis 32 ne geringfügige Abstufung ist es ohne weiteres möglich, über einen elektrischen Leiter 36 mit dem Zylinder 26 innerhalb der vorgennannten Druckgrenzen zu bleiben. verbunden, um die Vor- und Zurückbewegung des Am-Dabei ist es nicht erforderlich, diesen Flächen eine korn- 30 bosses 20 innerhalb des Zylinders 26 zu steuern. Ferner plimentäre Form zu der Dickenverteilung der miteinan- verbindet ein elektrischer Leiter 38 den Steuerschaltder zu verschweißenden Lagen zu geben. Infolgedessen kreis 32 mit dem Vibrator 22, um die Vibrationen einist es nicht erforderlich, bei jedem Wechsel in der Größe und auszuschalten.
oder Form der Versiegelungsbereiche eine nue Sono- Der Amboß 20 und die Sonotrode 18 sind in der Ver-
trode und/oder einen neuen Amboß einzusetzen. Da 35 siegelungsstation angeordnet, durch die ein in der
derartige Umrüstungen nur in den seltensten Fällen er- Zeichnung nicht dargestellter Förderer für den Karton
forderlich sind, erhöht sich somit die Produktivität der C hindurchgeht Wenn sich in der Versiegelungsstation
erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich. kein Karton C befindet, nehmen der Amboß 20 und die
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise ver- Sonotrode 18 ihre zurückgezogenen Stellungen ein,
anschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an- 40 d. h, daß sich der Amboß 20 in seiner am weitesten nach
hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt links verschobenen Stellung und die Sonotrode 18 in
F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Aasführungs- ihrer am weitesten nach rechts verschobenen Stellung
form der Vorrichtung in Verbindung mit einer giebel· befinden, wie in Fig. 1 dargestellt Wenn ew Karton C
förmigen Spitze eines Behälters aus mit thermoplasti- in die in F i g. 1 dargestellte Position gebracht wird, bei
schem Kunststoff überzogener Pappe, die im Quer- 45 der der Kartonoberteil 12 zwischen den gegenüberlie-
schnitt dargestellt ist und so angeordnet ist, daß sie in genden Arbeitsflächen 28 und 30 angeordnet ist, wird
der Vorrichtung versiegelt werden kann, der Steuerschaltkreis 32 betätigt durch einen Schalter,
F i g. 2 eine schematische Ansicht einer anderen Aus- der so angeordnet ist, daß er mit einem Karton C in
führungsform der Vorrichtung im Zusammenhang mit Berührung kommt, wenn dieser auf seinem Förderweg
einem flachen Endteil eines im Querschnitt dargestell- 50 zur Versiegelungsstation zwischen den Amboß 20 und
ten Behälters, der in der Vorrichtung versiegelt werden die Sonotrode 18 gelangt,
soll, Wenn der Steuerschaltkreis 32 in Tätigkeit gesetzt ist,
F i g. 3 in schematischer Darstellung ein weiteres Aus- werfen die Zylinder 24 und 26 derart erregt, daß sie die
führungsbeispiel der Vorrichtung im Zusammenhang Sonotrode 18 und den Amboß 20 aufeinander zu in die
mit einem Behälter, der aus mit thermoplastischem 55 ausgefahrene Sieg?lposition bewegen. Bevor die Sono-
Kunststoff überzogener Pappe besteht, einen giebelför- trode 18 an der rechten äußeren Lage 14 zur Anlage
migen Oberteil aufweist und in der Vorrichtung versie- kommt, wird sie vorgetriggert, d. h. der Vibrator 22 wird
gelt werden soll und durch den Steuerschaltkreis 32 erregt, der seinerseits
F i g. 4 in schematischer Darstellung ein weiteres Aus- die Sonotrode t~> erregt und diese mit einer vorbe-
führungsbeispiel der Vorrichtung im Zusammenhang 60 stimmten Frequenz, beispielsweise 20 000 Schwingun-
mit einem flachen Endteil eines Behälters aus mit ther- gen pro Sekunde, schwingen läßt Die Arbeitsfläche 28
moplastischem Kunststoff überzogener Pappe, der in der Sonotrode 18 vibriert also, wenn sie an der rechten
der Vorrichtung abgedichtet werden soll und im Quer- Kartonlage 14 zur Anlage kommt Zusammen mit der
schnitt dargestellt ist. Arbeitsfläche 28 der vibrierenden Sonotrode 18 bewegt
In Fig.) ist eine Vorrichtung 10 dargestellt in wel- 65 sich auch die Arbeitsfläche 30 des Ambosses 20 in Anlacher der giebelförmige Oberteil 12 eines Kartons C aus ge an die linke äußere Lage 14 des Kartonoberteils 12.
mit thermoplastischem Kunststoff überzogener Pappe Während sich die Sonotrode 18 und der Amboß 20 versieeelt werden soll. Der Kartonoberteil 12 umfaßt mit ihren entsprechenden Arbeitsflächen 28 bzw. 30 in
5 6
die Klemmstellung mit den Papplagen des Kartonober- stimmten Grenzen zwischen etwa 140 und 540 N/cm2
teils 12 bewegen, kommen die Arbeitsflächen 28 und 30 fällt, sofern die Frequenz der Sonotrode 18 bei
nacheinander zunächst an dem dicksten unteren Be- 20 000 Hz liegt
reich, der auch die Lagen 16 umfaßt, und dann an dem In der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist die dünneren oberen Bereich, der nur die Lagen 14 enthalt, s Dicke jeder Lage der Pappe so gewählt, daß die Diffezur Anlage. In dem dicken unteren Bereich stellt sich ein renz in der Dicke zwischen dem Zwei-Lagen-Bereich höherer Klemmdruck ein als in dem dünnen oberen und dem Vier-Lagen-Bereich in jedem der beiden Berei-Bereich. Daher wird der Mindestdruck, der eine genü- ehe einen Klemmdruck ermöglicht, der zwischen dem gende Reibung zur Erweichung der thermoplastischen vorbestimmten minimalen und maximalen zulässigen Schicht verursacht, zunächst in dem dickeren Bereich io Druck liegt, der, wie oben erwähnt, bei etwa 140 bzw. erzielt, und der thermoplastische Kunststoff in diesem 540 N/cm2 liegt, wenn die Sonotrode 18 mit einer Fredickeren Bereich beginnt vor dem des dünneren Be- quenz von 20 000 Hz schwingt, reichs zu fließen. Wenn der Druck in dem dünnen obe- Die Mehrzahl der beschichteten Kartons wird aus ren Bereich, der nur die Lagen 14 umfaßt, die notwendi- Pappe hergestellt, die eine Dicke in der Größenordnung ge Minimalhöhe zur Erweichung des thermoplastischen is von 03 bis 0,7 mm aufweist einschließlich einem ÜberKunststoffs erreicht, wird die Klemmbewegung der auf- zug aus Polyäthylen oder einem anderen thermoplastieinander zu bewegten Arbeitsflächen 28 und 30 unter- sehen Kunststoff, welcher seinerseits eine Dicke in der brochen. um zu verhindern, daß in dem dicken unteren Größenordnung von 0,019 bis 0,025 mm hat. Mit zuneh-Bereich, der auch die inneren Lagen 16 umfaßt, der mender Änderung der Dicke der gegeneinander abzu-Druck zu hoch wird. Der Steuerschaltkreis 32 wirkt 20 dichtenden Lagen, beispielsweise aufgrund der Verwendann in der Weise, daß die Sonotrode 18 entregt und die dung von dickerer Pappe und/oder sprunghafter Ände-Vibration eingestellt wird. Der Amboß 20 und die ent- rungen in der Anzahl der Lagen, werden auch die Unregte Sonotrode 18 werden dann in ihrer Siegelposition terschiede im Klemmdruck größer und es wird schwierigehalten, in welcher die Lagen des Kartonoberteils 12 ger, den Druck zwischen den flachen Arbeitsflächen 28 zwischen den Arbeitsflächen 28 und 30 für eine vorbe- 25 und 30 innerhalb der erforderlichen Grenzen zu halten, stimmte Zeitdauer zusammengedrückt werden, damit Vorausgesetzt, daß bei dem in F i g. 1 dargestellten der erweichte thermoplastische Kunststoff abkühlen Ausfühnmgsbeispiel die Sonotrode 18 im erregten Zu- und hart werden kann, und dabei eine Versiegelung zwi- stand mit 20 000 Hz schwingt, so ist die Änderung in der sehen den Lagen des Kartonoberteils 12 erzielt wird. Dicke zwischen dem Zwei-Lagen-Bereich des Karton-Die oben beschriebene Arbeitsfolge, die das Vortrig- 30 Oberteils 12, der nur die Lagen 14 umfaßt, und dem gern der Sonotrode 18 vor ihrer Anlage an den Pappla- Vier-Lagen-Bereich, der zusätzlich die Lagen 16 enthält, gen des Kartonoberteils 12 umfaßt, reduziert die Zeit, klein genug, um den Klemmdruck in beiden Kartonbedie für einen Siegelzyklus benötigt wird, um etwa 20 bis reichen innerhalb der Grenzen zwischen 140 und 540 N/ 30 Millisekunden, d. h. um etwa 10 bis 15%, was in einer cm2 zu halten.
Massenproduktionsanlage ein erheblicher Betrag ist 35 F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Vor-Wie bereits erwähnt, muß der Druck innerhalb vorbe- richtung, die der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ähnstimmier Grenzen über den gesamten zu dichtenden Hch ist, so daß ihre Einzeheiie mit entsprechenden, mit Bereich aufrechterhalten werden, eingeschlossen dem in einem Apostroph versehenen Bezugsziffern gekenn-F i g. 1 dargestellten unteren dicken Bereich, der aus zeichnet sind. Bei dieser Version der Vorrichtung ist vier Lagen 14 und 16 besteht, sowie dem oberen dünnen 40 jedoch nur der Vibrator 22' und die von diesem getrage-Bereich, der nur zwei Lagen 14 umfaßt Es ist gefunden ne vibrierende Sonotrode 18' vor- und zurückziehbar worden, daß der Mindestdruck, der zur Erzeugung einer gelagert Der Amboß 20' ist in Form eines Doms ausgeausreichenden Reibungswärme zur Erweichung der bildet und auf einem drehbaren Teil 40'derart befestigt, thermoplastischen Schicht erforderlich ist, etwa bei daß er in Ausrichtung zu der Sonotrode 18' den Boden 140 N/cm2 liegt, vorausgesetzt daß die Sonotrode 18 45 42' eines Lebensmittelkartons C aus mit thermoplastimit einer Frequenz von 20 000 Hz schwingt Bei dersel- schem Kunststoff überzogener Pappe tragen kann. Der ben Frequenz darf der Maximaldruck von etwa 540 N/ Kartonboden 42' wird dadurch gebildet, daß die Seiten cm2 nicht überschritten werden. Daher muß bei dem des Kartons Centlang Kerblinien gefaltet werden, wo-Ausführungsbeispiel in F i g. 1 der Druck in dem oberen, bei innere Lagen 44' sowie überlappte äußere Lagen 46' aus zwei Lagen bestehenden Bereich des Kartonober- 50 vorgesehen sind. Der Kartonboden 42' umfaßt al?~ drei teils 12 mindestens eine Höhe von 140 N/cm2 erreichen, Lagen, ausgenommen in dem Bereich, in welchem sich bevor der Druck in dem unteren, vier Lagen umfassen- die äußeren Lagen überlappen und insgesamt vier Laden Bereich 540 N/cm2 erreicht Da in dem Ausfüh- gen bilden.
rungsbeispiel gemäß F i g. 1 die Arbeitsflächen 28 und Die Versiegelung des Kartonbodens 4? erfolgt in der 30 flach ausgebildet sind, muß die Dicke der Pappe so 55 gleichen Weise, wie sie in Verbindung mit der in F i g. 1 gewählt sein, daß ein angemessener Klemmdruck zwi- dargestellten Ausführung zur Versiegelung des Kartonschen den Flächen 28 und 30 (mindestens 140 N/cm2) in oberteils 12 beschrieben ist Der Zylinder 24' bewegt dem Zwei-Lagen-Bereich erzielt wird, während der den Vibrator 22* und die in diesem gelagerte Sonotrode Druck in dem Vier-Lagen-Bereich in der Größenord- 18' aus der in der Zeichnung dargestellten zurückgezonung zwischen 140 und 540 N/cm2 liegt Wenn der Steu- 6O genen Position nach oben gegen den Kartonboden 42'. erschahkreis 32 bewirkt, daß der Klemmdruck die Ma- Bevor die Arbeitsfläche 28' der Sonotrode 18' an dem ximalhöhe von 540 N/cm2 nicht überschreitet, so kann Kartonboden 42* zur Anlage kommt, wird der Vibrator eine Versiegelung in dem dünnen, Zwei-Lagen-Bereich 22* durch den Steuerschaltkreis 32* derart gesteuert, daß so lange nicht entstehen, bis dort der Druck die Mini- er die Sonotrode 18' schwingen läßt Die einander gemalhohe von 140 N/cm2 erreicht Daher ist die zulässige 65 genüberiiegenden Arbeitsflächen 28' und 3C der Sono-Änderung in der Dicke über den zu dichtenden Bereich trode 18' und des Doms klemmen dabei die Lagen 44' so bestimmt, daß der Klemmdruck zwischen den Flä- und AS der Kartenwand ein, und zwar mit einer von chen 28 und 30 Ober den gesamten Bereich in die vorbe- dem Zylinder 24' aufgebrachten Kraft, durch die sämtli-
ehe Lagen zusammengedrückt werden, wobei der Druck innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten wird. Die Vibration der Sonotrode 18' erweicht den thermoplastischen Kunststoff der zusammengepreßten Lagen derart, daß dieser zum Fließen gebracht wird. Die Vibration der Sonotrode 18' wird dann unterbrochen, während der Klemmdruck noch aufrechterhalten wird, so davs der erweichte thermoplastische Kunststoff der Lagen abkühlen und sich verfestigen kann, um die Siegelung zwischen den Lagen zu bilden. Nachdem die Siegelung gebildet ist, wird die Sonotrode 18' mit dem Vibrator 22' in ihre zurückgezogene Lage zurückbewegt und das drehbare Teil 40' wird dann in der Weise betätigt, daß der versiegelte Kartonboden 42' zur Entladestation gefördert und ein anderer zu versiegelnder is Kartonboden 42' in Ausrichtung zu der Sonotrode 18' gebracht wird.
In F i g. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Arbeitsfläche des Ambosses stufenförmig ausgebildet ist, um sie an Änderungen der Dicke der Lagen in dem abzudichtenden Bereich des Kartonoberteils anzupassen. Folglich ist bei dieser Ausführungsform eine größere Änderung in der Lagendicke möglich, bei der noch der Klemmdruck innerhalb der Minimal- und Maximalgrenzen gehalten werden kann.
In F i g. 3 ist die Vorrichtung allgemein mit der Position 110 bezeichnet. Diejenigen Teile, die denen der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform entsprechen, haben die gleichen Bezugsziffern, die allerdings um 100 erhöht sind. Der Karton C weist einen Oberteil 112 auf, der zwischen den Arbeitsflächen der Sonotrode 118 und des Ambosses 120 angeordnet ist.
Die Arbeitsfläche des Ambosses 120 ist stufenförmig ausgebildet, wie durch die Bezugsziffer 131 dargestellt, um die übermäßige Dicke auszugleichen, die durch die Lagen 116 in dem Vier-Lagen-Bereich hervorgerufen wird. Foigiich entsteht dadurch eine gleichförmigere Verteilung des Druckes über den Zwei-Lagen-Bereich und den Vier-Lagen-Bereich des Kartonoberteils 112, wenn die Sonotrode 118 und der Amboß 120 in der geklemmten Siegelposition stehen. Mit der in Fig.3 dargestellten Vorrichtung kann somit eine größere Dikkenänderung in dem zu versiegelnden Bereich ausgeglichen werden.
F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform, die ähnlich der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist, mit der Ausnahme, daß die Arbeitsfläche des Ambosses stufenförmig ausgebildet ist um Dickenänderungen auszugleichen. Vorrichtungsteile, die denen des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles entsprechen, weisen die gleichen Bezugsziffern auf, die jedoch um 100 erhöht und mit einem Apostroph versehen sind.
Die Arbeitsfläche 130' des Ambosses 120' ist stufenförmig ausgebildet oder mit einer Aussparung versehen, wie durch die Bezugsziffer 131' angedeutet, um den dicksten Bereich bei den sich überlappenden Lagen 146' auszugleichen.
Die Ausführungsf ormen gemäß F i g. 3 und 4 arbeiten in gleicher Weise wie die in F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen. In beiden F i g. 3 und 4 ist es off ensicht- βο lieh, daß die Arbeitsfläche der Sonotrode 118 bzw. 118' anstelle der Arbeitsfläche des Ambosses 120 bzw. 12C stufenförmig ausgebildet sein kann. Alternativ können auch beide Arbeitsflächen stufenförmig ausgebildet sein, wenn dies gewünscht ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Ambosses und der entregten Sonotrode auseinanderge- Patentansprüche: fahren werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
1. Verfahren zum Versiegeln der Lagen des Ver- Beim Versiegeln der Endverschlüsse der genannten Siegelungsbereiches der Endverschlüsse von Behält- 5 Behältnisse müssen die verschiedenartig gefalteten Lanissen aus einer mit thermoplastischem Kunststoff gen in den Versiegelungsbereichen miteinander verbunbeschichteten Pappe durch Ultraschall-Schweißung, den werden. In Abhängigkeit von der Faltung liegen wobei die Lagen des Versiegelungsbereiches des dabei unterschiedliche Anzahlen von Lagen in den Ver-Endverschlusses zwischen voneinander entfernte siegelungsbereichen übereinander. Zum Versiegeln sol-Arbeitsflächen einer Sonotrode und eines Ambosses io eher Bereiche ist es bekannt (DE-AS 21 65 620), die gebracht werden, die Sonotrode und der Amboß zu- Oberflächen der Sonotrode und/oder des Ambosses sammeiigefahren werden, die Sonotrode erregt komplimentär zu den unterschiedlichen Dicken in den wird, nach einem bestimmten Zeitraum die Sonotro- zu verschweißendien Bereichen auszubilden, um einen de entregt wird, während die Arbeitsflächen der So- gleichmäßigen Versiegelungsdruck und damit eine iiotrode und des Ambosses in der Klemm- und Ver- 15 gleichmäßig verteilte Schalleistung zu erhalten. Durch siegelungsstellung verbleiben, bis der Kunststoff der diese Maßnahme kann zwar eine optimale Versiegelung Beschichtung verfestigt ist, und anschließend die Ar- erfolgen, ohne daß es zu Überhitzungen an Stellen gebeitsflächen des Ambosses und der Entregten Sono- ringen Drucks koimmen kann. Es müssen jedoch für jetrode auseinandergefahren werden, dadurch den speziellen Anwendungsfall entsprechend geformte gekennzeichnet, daß das Erregen der Sono- 20 Werkzeuge verwendet werden. Dadurch ist nicht nur tröde vor dem Zusammenfahren der Arbeitsflächen ein häufiger Werkzeugwechsel erforderlich, sondern es erfolgt muß auch eine große Anzahl von Werkzeugen auf La-
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach ger gehalten werden.
Anspruch 1, mit einer Ultraschall-Schweißeinrich- Ferner ist es zum Versiegeln von Bereichen aus einer
tung, mit einem Amboß und einer Sonotrode und mit 25 Anzahl unterschiedlicher Lagen bekannt (US-PS
Einrichtungen, die den Ambo3 und die Sonotrode 39 12 576), die Sonotrode mit einer gerippten Oberflä-
relativ zueinander zwischen einer zurückgezogenen, ehe in denjenigen Anschnitten zu versehen, die mit den
inaktiven Stellung und einer ausgefahrenen Versie- Stellen größerer !Dicke eines Versiegelungsbereiches in
gelungsstel'ung bewegbar tragen, in der die einan- Berührung kommen.
der zugewandten Arbeitsflächen von Amboß und 30 Zur Herstellung von Schweißnähten mit Hilfe des Ul-
Sonotrode an den zu versiegelnden Lagen klem- traschall-Schweißverfahrens ist es auch bereits bekannt
mend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ar- (DE-AS 20 22 895! und »Verpackungsrundschau 5/65«,
beitsfläche (30) des Amhosses (20) und die Arbeits- Seiten 558 und 559), mit statischem Schweißdruck zu
fläche (28) der Sonotrode (18) ei in ausgebildet sind. arbeiten. Bei der Anbringung von Schweißnähten treten
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach 35 aber andere Verhältnisse auf als beim Versiegeln von Anspruch 1, mit einer Uitraschaii-Schweißeinrich- größeren Bereichen unterschiedlicher Dicke.
tung, mit einem Amboß und einer Sonotrode und mit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das VerEinrichtungen, die den Amboß und die Sonotrode Siegelungsverfahren der gattungsgemäßen Art einfarelativ zueinander zwischen einer zurückgezogenen, eher und flexibler zu gestalten, so duß ohne Werkzeuginaktiven Stellung und einer ausgefahrenen Versie- 40 wechsel Behältnisse mit im Versiegelungsbereich vergungsstellung bewegbar tragen, in der die einander schiedenartig gefalteten Lagen bearbeitet werden könzugewandten Arbeitsflächen von Amboß und Sonu· nen.
trode an den zu versiegelnden Lagen klemmend an- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
liegen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine daß das Erregen der Sonotrode vor dem Zusammenfah-(130; 130') der Arbeitsflächen eine solche Abstufung 45 ren der Arbeitsflächen erfolgt.
aufweist, daß auf die Teile des Versiegelungsberei- Durch diese Maßnahme ist es möglich, in einem
ches mit minimaler Dicke ein Mindestklemmdruck Druckinterval! zwischen einem Mindestdruck und eivon etwa 140 N/cm2 ausgeübt wird, während gleich- nem Höchstdruck zu arbeiten, ohne daß dadurch die zeitig ein Höchstklemmdruck von etwa 540 N/cm2 zuverlässige Verbindung der Flächen in dem Versiegenicht überschritten wird. 50 lungsbereich negativ beeinträchtigt wird. Die Einhal
tung von Mindest- und Höchstdrücken wird bei Anwen-
düng des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, daß die Sonotrode eingeschaltet wird und dann die Arbeitsflächen des Ambosses und der schwingenden
Die Erfindung betrifft sin Verfahren zum Versiegeln 55 Sonotrode solange einander genähert werden, bis der der Lagen des Versiegelungsbereiches der. Endver- Klemmdruck im Versiegelungsbereich, und zwar insbeschlüsse von Behältnissen aus einer mit thermoplaste sondere in dem Bereich mit der geringsten Dicke, den schem Kunststoff beschichteten Pappe durch Ultra- Mindestdruck erreicht In den dickeren Bereichen, in schall-Schweißung, wobei die Lagen des Versiegelungs- denen der Mindeistdruck bereits eher erreicht wird, bebereiches des Endverschlusses zwischen voneinander 60 ginnt der Erweichungsprozeß der Kunststoffschichten entfernte Arbeitsflächin einer Sonotrode und eines bereits früher, so daß der Kunststoff dort bereits verflie-Ambosses gebracht werden, die Sonotrode und der Am- Ben kann, wenn in den dünneren Bereichen der Versieboß zusammengefahren werden, die Sonotrode erregt gelungsprozeß noch gar nicht begonnen hat Bei Anwird, nach einem bestimmten Zeitraum die Sonotrode Wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daentregt wird, während die Arbeitsflächen der Sonotrode 65 her normalerweise nicht erforderlich, daß die Oberflä- und des Ambosses in der Klemm- und Versiegelungs- chen der Sonotrode und/oder des Ambosses der Form stellung verbleiben, bis der Kunststoff der Beschichtung der zu verschweißenden Teile angepaßt werden, solanverfestiet ist. und anschließend die Arbeitsflächen des ge die Dickenstreuung der Lagen im Versiegelungsbe-
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