DD235046A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer klarsichtverpackung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Klarsichtverpackung durch Verschweissen von Kunststoffolie mit Kartonage oder Papier mittels Ultraschall. Mit der Erfindung soll auf einfache Art und in kurzer Zeit eine feste Verbindung zwischen einer Kunststoffolie und einer einfachen Kartonage oder einfachem Papier erzielt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte aufwendige punktartige Verschweissen und die Verwendung von spezieller kunststoffangereicherter oder kunststoffbelegter Kartonage zu vermeiden. Das wird erreicht, indem auf dem Amboss eines Ultraschallschweissgeraetes Stege befestigt sind, deren Form dem Schweissnahtverlauf entsprechen. Auf diesen Stegen liegt die Kunststoffolie mit dem Karton, und die mit gekordelter Arbeitsflaeche versehene abgesenkte Sonotrode verschweisst beide Bauteile zu einer Einheit.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Klarsichtverpackung durch Verschweißen von Kunststoffolie mit Kartonage oder Papier mittels Ultraschall, wie sie beispielsweise in der Verpackungsindustrie bei der transparenten Verpackung von Kleinteilen oder der Herstellung von Fensterkarteikarten Anwendung finden.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bekanntermaßen erfolgt das Verschweißen von thermoplastischer Kunststoffolie mit Kartonage über eine Sonotrode mittels Ultraschall. Dabei werden die miteinander zu verschweißenden Lagen übereinander auf eine feste Unterlage gelegt und — wie in der GB-PS 1010324 beschrieben — durch die darüber geführte stiftförmige Sonotrode verschweißt.
Die Arbeitsfläche dieser Sonotrode kann eine flache oder gerundete Spitze sein, deren Eindringtiefe in das Laminat, dessen Dicke maximal 0,5 mm betragen soll, mechanisch begrenzt wird. Während des Arbeitsvorganges erfolgt der Vorschub der Sonotrode entlang der Schweißnahtlage so, daß durch die nadelstichartige Bewegung eine Serie von Punktschweißungen entsteht, welche die Lagen des Laminates miteinander verbinden.
Mit diesem Verfahren sind nur geradlinige Schweißnähte ausführbar, wenn die bereits aufwendige Mechanik zur Begrenzung der Eindringtiefe und der Feineinstellung des Abstandes zwischen Schweißspitze und oberer Laminatlage nicht noch durch eine zusätzliche Steuertechnik für abgewinkelt verlaufende Schweißnähte weiter vergrößert werden soll. In diesem Zusammenhang ist als Mangel der Lösung auch der auf Grund der Vorschubbewegung entstehende hohe Zeitaufwand für die Bearbeitung geradliniger bzw. rahmenförmig verlaufender Schweißnähte zu beachten.
Die weiteren Nachteile dieser Lösung bestehen in der Begrenzung auf 0,5mm Lagendicke und der auf 90% verringerten Zugfestigkeit der Schweißnähte gegenüber der eingesetzten Kunststoffolie.
Ein Verfahren zum Siegeln einer mit Kunststoffolie abgedeckten Fensterkarteikarte an den Fensterrändern ist in der DE-AS 1 536618 beschrieben. Um die an dem Fensterrand umlaufenden Schweißnähte in einer einzigen geradlinigen Bewegung zu fertigen, hat man eine Sonotrode mit länglicher Schweißkante geschaffen, die an einer Ecke des Fensters beginnend in einem spitzen Winkel zu einer Fensterkante angelegt und unter Parallelverschiebung zu der gegenüberliegenden Ecke verschoben wird.
Die Schweißkante der Sonotrode bestreicht bei dieser Bewegung jeden Teil der Fensterkanten und bewirkt somit das Verschweißen.
Auch bei diesem Verfahren erfordert der langsame Vorschub einen hohen Arbeitszeitaufwand und die teilweise weit über die Fensterkanten reichende Schweißkante verschweißt Bereiche, die funktionell nicht benötigt werden.
Des weiteren ist es notwendig, mit Kunststoffolie kaschierte Pappe oder Kartonage als Karteikarte zu verwenden, wodurch das Verfahren kostenaufwendig wird.
In der DE-PS 2028017 wird das Ultraschallschweißen von Pappe wegen der geringen Leitfähigkeit der Pappe völlig negiert und die Verwendung von polyäthylenbeschichtetem Papier empfohlen.
Gleichfalls bekannt ist auch ein speziell für das Ultraschallschweißen entwickeltes Papier bzw. eine Kartonage, deren Gefügestruktur mit einem bestimmten Kunststoffanteil angereichert ist und somit das Verbinden mit einer Kunststoffolie ermöglicht.
Alle diese Verfahren basieren auf das Verbinden zweier Kunststoffe miteinander und erfordern deshalb ein teures Spezialpapier bzw. -karton.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, zur Herstellung von Klarsichtverpackungen mit festem Untergrund die Verbindung von Kunststoff und Kartonage auf einfache Art, billig und in kurzer Zeit herzustellen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem das vorschubbedingte punktartige Verschweißen entfälltund Papier, Pappe oder Karton ohne Kunststoffbeiäge oder Kunststoffanreicherungen verwendet werden kann. i
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem auf dem Amboß eines Ultraschallschweißgerätes Stege befestigt sind, deren Form dem Schweißnahtverlauf entspricht. Über diese Stege wird die Kunststoffolie gelegt, das zu verpackende Bauteil zwischen den Stegen verstaut und mit dem aus Karton bestehenden Bodenteil abgedeckt. Anschließend wird die mit einer ebenen Arbeitsfläche versehene Sonotrode auf das Bodenteil aufgesetzt, mit ca. 20 kHz erregt und die Kunststoffolie mit dem Karton auf den Stegen in 0,2-1,Os in einem Arbeitsgang miteinander verschweißt.
Vorzugsweise ist die Kunststoffolie als muldenförmiges Tiefziehteil mit dem Schweißnahtverlauf angepaßter Krempe auszuführen und die Dicke der Bodenkartonage auf 1 mm zu begrenzen. Es können jedoch auch stärkere Kartonagen verwendet werden. Um ein Verrutschen des Bodenteiles zu verhindern, ist eine Lagesicherung auf dem Amboß anzubringen.
Eine weitere erfindungswesentliche Bedingung ist in der Kontur der Arbeitsfläche der Sonotrode zu sehen. In Abhängigkeit von der Kartonagen- bzw. Papierdicke sollte die Konturtiefe der Kordelung 0,1-0,75mm betragen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1: zwei Sonotrodenformen
Fig. 2: das Bodenteil aus Karton oder Papier
Fig. 3: das Tiefziehteil
Fig. 4: den Amboß
Fig.5: die Schweißstellung
Fig. 6: die fertige Klarsichtverpackung
Auf dem in Fig. 4 dargestellten Amboß 1 ist die Stegplatte 2 befestigt, in deren Stegform das in Fig.3 dargestellte und aus durchsichtigem Kunststoff bestehende Tiefziehteil 3 einzulegen ist, wobei die angeformte Krempe 4 auf den Schweißnahtverlauf wiedergebenden Preßflächen 5 aufliegt. In dieses Tiefziehteil 3 wird das nicht dargestellte Bauteil verstaut und mit dem Bodenteil 6 aus Kartonage abgedeckt. Nach diesen Arbeitsgängen erfolgt das Absenken der Sonotrode 7 in die Schweißstellung
Die Wirkung des folgenden Verschweißens des Tiefziehteiles 3 mit dem ßodenteil 6 durch Ultraschall im Bereich von 20 kHz wird begünstigt durch die Kordelung der Sonotrodenarbeitsfläche.
Im Zusammenwirken von den spezifischen Ultraschall-Prozeßgrößen Wärme und Druck und den pyramiden- bzw. pyramidenstumpfförmigen Kordelungsspitzen 8 wird ein hofier Verdichtungseffekt neben einer bedeutenden Kontaktflächenvergrößerung des Schweißnahtbereiches erzielt. Die auf diese Art hergestellte Schweißnaht9 besitzt, obwohl nur herkömmliches Papier, Pappe oder Kartonage mit Kunststoff verbunden ist, eine Zugfestigkeit von über 100%, d.h. die Schweißnahtfestgikeit übersteigt den inneren Zusammenhalt des Papiergefüges.
Neben der Substitution von teurem Spezialpapier durch einfache Kartonage erfolgt auch eine Verkürzung der Arbeitszeit, da der Schweißvorgang nur 0,2-1,0 Sekunden dauert und in einem Arbeitsprozeß abläuft.
Gleichzeitig entfallen aufwendige Vorrichtungen für den Vorschub, die Abstandsmessung und die Eindringtiefe.
Auch die angeführten Zusatzstoffe zur Beeinflussung des Reibungskoeffizienten sind bei dem neuen erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich.
Die Sonotrode 7 kann—wie in der Zeichnung dargestellt—auch eine zylindrische Form mit kreisringförmiger Arbeitsfläche oder eine beliebige andere Form aufweisen. Als günstig hat sich auch eine Sonotrode ohne Aussparung in der Arbeitsfläche erwiesen.
Damit können in ihrer Form unterschiedliche Schweißnahtkonturen überdeckt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen einer Klarsichtverpackung durch. Verschweißen von Kunststoffolie mit Kartonage oder Papier, wobei die Lagen übereinandergelegt und zwischen einer Ultraschallsonotrode und einer Auflage miteinander verschweißt werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Kunststoffolie über die in Form der Schweißnähte verlaufenden Stege eines Ambosses (1) gelegt, das Bauteil darin verstaut und mit dem aus Karton bestehenden Bodenteil (6) abgedeckt, von der aufgesetzten Sonotrode (7), die eine ebene Arbeitsfläche aufweist und mit ca. 20 kHz zu erregen ist, in 0,2-1,0 Sekunden in einem Arbeitsprozeß verschweißt wird.
-1-738
Erfindungsanspruch:
2. Verfahren zum Herstellen einer Klarsichtverpackung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kartonage vorzugsweise 0,2-1 ,Omm Dicke beträgt.
3. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Kunststoffolie als vorgefertigtes Tiefziehteil mit einer dem Schweißnahtverlauf entsprechenden Krempe (4) ausgelegt ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Stege als Auflagen auf dem Amboß (1) fest angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß an den Stegen eine Lagesicherung für das Bodenteil (6) angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Punkt 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Arbeitsfläche der Sonotrode (7) 0,1-0,75 mm tief gekordelt ist.
DD85273814A 1985-03-05 1985-03-05 Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer klarsichtverpackung DD235046A1 (de)

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