DK156249B - Fremgangsmaade og apparat til tilvejebringelse af forsegling mellem lag i en termoplastbelagt karton - Google Patents

Description

i

DK 156249 B

Opfîndelsen angàr en fremgangsmâde og et apparat til at tilve-jebringe en forsegling imellem lag i en termoplastbelagt kar-ton af pap eller et lignende materiale, og af den i henholds-vis krav 1 og 2 angivne type.

5

Opfîndelsen angàr især, men ikke udelukkende kartoner, som er fremstillet af et papemne, som pâ begge sider er overtrukket med et termoplastmateriale, sâsora polyethylen. Termoplastover-trækket anvendes ikke alene som et fugtighedstæt materiale, 10 men tjener ogsâ som lim til forsegling af kartonens fuger og endelukke for sàledes at gere kartonen fluidumstæt, nâr den er fyldt med mælk eller et andet materiale og er forseglet og lukket. I US-patentskrifterne nr. 3.120.089, 3.309.841 og 3.910.014 er vist og beskrevet eksempler pà denne almindelige 15 type af kartoner.

En vigtig .faktor for bestemmelsen af produktionshastigheden er den tid, som kræves til forseglingsoperationen. Normalt anvendes hornet bàde til aktivering og afkoling af termoplast-20 materialet. Nâr hornet anvendes til begge trin, indbefatter en fuldstændig cyklus til fremstilling af en forsegling imellem kartonlagene (1) anbringelse af arbejdsf1aderne pà modholdet eller stetteorganet og hornet imod hinanden pâ hver sin side af de til forening og forsegling bestemte lag, (2) aktivering 25 af lagenes termoplastovertræk mellem arbejdsf1aderne ved frik-tîonsopvarmning ved hjælp af det vibrerende horn, sà at termopl astovertrækkene bringes til at flyde sammen, (3) frembrin-gelse af koling og storkning af det forudaktiverede termoplastmateriale, samtidig med, at det stadig fastholdes imellem 30 arbejdsf1aderne pà stotteorganet og det aktiverede horn, og (4) fjernelse af arbejdsf1aderne pâ statteorganet og hornet fra hinanden for fjernelse af kartonlagene, efter at forseg-lingen er udfart. Den tid, som hidindtil krævedes pr. cyklus, har været ca. 1/2-2 sekunder eller mere afhængig af pappets 35 tykkelse, termoplastovertrakkets tykkelse, antallet af lag og den til forseglingen bestemte overflade.

Det vibrerende horn, som anvendes til at aktivere termoplast- rt 4* A + 4 annarafôf on hâf w/ΊαΙ in

DK 156249 B

2

Det har varet almindeligt ved vibrationssvejsning af denne art at trykaktivere hornet for at igangsætte dets vibration. Nâr hornets arbejdsflade bevæger sig ind til beroring med karton-lagene, som skal forbindes med hinanden, begynder hornet at 5 vibrere, nâr et forudbestemt tryk pâ hornets arbejdsflade affoles af hornets styreorgan. Ved et hojproduktivt pakningsan-læg bestemmes den tid, som er til râdighed til forseg1ingsope-rationen primært af den hastighed, med hvilken pakningerne mâ passere svejsecyklus, hvilket bestemmes af hastigheden af an-10 dre maskiner i det komplette anlæg. Svejseapparatet mâ sâledes eksempelvis optages i et anlæg, der indbefatter maskiner til fremfori ng og rejsni ng af kartoner f ra plane emner, sâledes som det er vist i US-patentskrifterne nr. 3.599.541 og 3.937.131 og fyldnings- og 1ukkeapparater som f.eks. vist i 15 US-patentskrift nr. 3.910.014.

En betydelig omkostning i forbindelse med et pakningsanlæg, hvor der anvendes vibrationssvejsning, er omkostningen til hvert vibrationshorn samt den kraft, der kræves til aktive-20 ring af hornet. Endvidere mâ hornet monteres sâledes i forhold til modholdet eller stotteorganet, at det kan bevæge sig imel-lem en fremskudt og en tiIbagetrukken stilling for at mulig-gore, at kartonerne kan bevæge sig forbi hornet efter afslut-ningen af en svejseoperation, 25

Ved den kendte fremgangsmâde er hornet inaktivt under en betydelig de! af svejseoperationen. Jo storre antal vibrationer hornet mâ udfore desto storre effektkrav stilles der til pakni ngsoperationen. Endvidere kræver fremforingen og tilbage-30 trækningen af hornet samt hornets trykfunktion en betydelig tid ved masseproduktion.

Nâr endelukker af termoplastovertrukket pap lukkes og forseg-les, er det onskeligt, at stukke eller præge lagene pâ be-35 stemte steder, hvorved menes, at der frembringes indtrykninger i de hinanden overlappende lag pà udsogte steder for at danne lokale fordybninger for lukning af sandsynlige lækagebaner mellem lagene. Fordybningerne indpresses i paplagene ved hjælp

DK 156249 B

3 af fremspring pà overfladerne pà de klemmeorganer, soin anven-des til luknings- og forseglingsoperationen. Det er ikke muligt at tiIvejebringe fremspring pà overfladen pà vibrationshornet eller pâ det modhold eller statteorgan, mod hvilken hornet 5 presser paplagene, pâ grund af, at der kan ske pàbrænding un-der vibrationsoperationen ved sâdanne fremspring. Selv om ind-trykning er anskelig for at formindske fremkomsten af lakage-baner, har det ikke været muligt at kombinere en indtryknings-operation med en vibrationssvejseoperation.

10

Formâlet med opfindelsen er at tiIvejebringe en fremgangsmàde og et apparat af den indledningsvis nævnte art, hvor det ter-moplastbelagte kartonmateriale farst aktiveres i en ultralyd-svejsestation, hvorefter det tillades at afkale for derefter 15 at trykpâvirkes i en anden station. Derved vil vibrationssvej-sehornet kunne anvendes pà en mere effektiv mâde, end hvis beg-ge ovennævnte operationer blev udfart i én og samme operation.

Dette opnàs ved hjælp af de træk, der er angivet i den kende-20 tegnende del af krav 1 og 2.

Fra US-patentskrift nr. 3.200.557 kendes der ganske vist et apparat, hvor opvarmningen sker i én station, medens tryk1 eller kl emmeoperationen udfares i en anden station, men her 25 sker opvarmningsoperationen ved hjalp af andre midler end ultra 1ydssvejsning, og de fornævnte problemer i forbindelse med en sâdan svejsning foreligger sàledes ikke, men man opnâr hel-ler ikke fordelene ved denne svejsemetode.

30 I det folgende forklares opfindelsen under henvisning til teg-ningen, hvor fig. 1 viser et udfoldet emne til fremstilling af en karton ifolge opfindelsen, 35 fig. 2 en karton set i perspektiv fremstillet ud fra emnet ifolge fig. 1 med et lukkeparti med gavlform i âben, uforseg-let stilling ifolge en konventionel foldêoperation, fig. 3 en karton ifolge opfindelsen set fra neden visende et forseglingsmenster for det flade endelukke pâ den viste kar ton , 4

DK 156249 B

5 fig. 4 det gavlformede evre endelukke pâ kartonen ifelge fig.

2 i den lukkede, forseglede tilstand set fra siden, fig. 5 et lukkeapparat ifelge opfindelsen med lukning af kar-tonens flade ende, 10 fig. 6 viser fra siden en de! af apparatet til sekvensiel brydning af kartonens ovre endelukke, fyldning af kartonen, lukning og forbelastning af de ovre endelukker, vibrationsak-tivering af termoplastmaterialet til flydende tilstand og 15 klemning af det evre endelukke for at tillade den aktiverede termoplast at afkole og starkne til dannelse af en forsegling, fig. 7 et snit efter linien 7-7 i fig. 6 med den ovre brydeen-hed vist i operativ stilling for at bryde de evre endelukke-20 felter, fig. 8 et snit efter linien 8-8 i fig. 7 med vibrationshornet i operativ stilling og 25 fig. 9 et snit efter linien 9-9 i fig. 6 med trykpude og stot-teorgan i klemstilling.

Pà tegningen er med 11 betegnet en karton, som er i hvile-stilling i fig. 2, og som er fremstillet af et emne ifelge 30 fig. 1. Kartonemnet ifolge fig. 1 er fortrinsvis fremstillet af pap med et termoplastovertræk, f.eks. af polyethylen, pà begge sider.

Som det fremgâr af fig. 2, har beholderen 11 form som et rar-35 formet legeme med rektangulært tværsnit og endelukker 12 og 13 i modsatte ender af legemet. I den viste udforelsesform er endelukket 12 i lukket tilstand plant og danner kartonens bund, medens endelukket 13 befinder sig ved den ovre ende af

DK 156249 B

5 kartonen og har gavlform. Det evre endelukke 13 er udforraet med en udtrækkelig hældetud 14 til anvendelse ved afgivelse af kartonens ll's indhold.

S Kartonen ifolge fig. 2 er fremstillet ud fra emnet ifelge fig.

1, som er opdelt i et antal felter, der er bestemt til at danne kartonens vægge og 1ukkeorganer. felterne er afgrænset af foldelinier. Kartonen ll's rerformede del dannes af fire sidefelter 15, som holdes sammen ved hjælp af en sideholdef1ig 10 15.

Det nedre endelukke 12 dannes af forskellige rektangulære og trekantede felter 17-24. Nâr kartonen er blevet bukket langs foldelinierne mellem sidefelterne 15, og lukkefligen 16 er 15 blevet svejset fast til den indre overflade af et af sidefelterne 15, bukkes, som det fremgâr af fig. 2, de trekantede felter 18 og 22 indad med felterne 17 og 19 overlappende fel-tet 18 og felterne 21 og 23 liggende ovenpà feltet 22.

20 Kanten af feltet 24 anbringes derpâ under kanten af feltet 20 i rummet mellem feltet 20 og felterne 19 og 21 for at danne den flade bund 12, sâledes som det er vist i fig. 3. Bunden forsegles og stanses pâ den i fig. 3 viste màde ved hjælp af apparatet ifelge fig. 5 pâ en mâde, som vil blive beskrevet 25 nærmere i det felgende.

Endelukket 13 i kartonen ll's evre ende er udformet med et par tagfeltorganer, som er skrâtsti11ede opad i den rejste tilstand og imellem sig har trekantede felter 26 og 36. Et af 30 tagfeltorganerne er udformet med felter 30 og 31, medens det andet tagfeltorgan er udformet med felter 40 og 41. Et par trekantede tiIbagebojningsfelter 25 og 27 er anbragt pâ mod-satte sider af det indre trekantede felt 26, og pâ samme mâde er et par trekantede tilbagebejningsfelter 35 og 37 anbragt pâ 35 modsatte sider af et indre trekantet felt 36. Det indre, trekantede felt 36 og de nærliggende tiIbagebejningsfelter 35 og 37 virker som en udtrækkelig hældetud 14, nàr de ovre felter er lukket. Lukkefe1 terne 25-27 er ved den ovre ende forsynet

DK 156249 B

6 med indre spantfelter 28 og 29. De indre lukningsfelter 35-37 er forsynet med indre spantfelter 38 og 39 i den evre ende. De ydre lukkefelter 30, 31, 40 og 41 er ved deres arvre ende forsynet mede ydre spantfelter 32, 33, 42 og 43. De ydre spant-5 felter 32 og 33 er forsynet med et opadrettet lukkefelt 34. De ydre spantfelter 42 og 43 er forsynet med et opadragende for-seglingsfelt 44.

Som det fremgâr af fig. 4, 7 og 9, lukkes og forsegles det 10 evre lukke 13 ved sammensvejsning af de modsatte flader pâ forseglingsfelterne 34 og 44, ligesom de modsatte flader pâ felterne 28, 29, 32 og 43 ved opvarmning af termoplastover-trækket pâ de modsatte overflader for at bringe overtrækket pâ felterne til at flyde sammen, sèledes at felterne svejses 15 sammen efter afkoling af termoplastovertrækket. Svejsnings- og forseglingsoperationen af det ovre endelukke sker ved hjælp af apparatet ifolge fig. 6-9, sâledes som det vil fremgà af det felgende.

20 Fig. 5 viser et roterende dornaggregat 50, som bæres af et stativ 52. Dornaggregatet 50 har et antal (i det foreliggende tilfælde otte) radiait udragende arme eller dorne 54. Hver dorn tjener som modhold eller stetteorgan for et vibrerende horn i en til forsegling indrettet aktiveringsstation og for 25 en trykpude i en klem- og afkel ingsstation pâ en màde, som nærmere vil blive beskrevet i det felgende.

Dornaggregatet 50 drives intermitterende i retning mod urvi-seren i fig 5, sâledes at hver arm eller dorn 54 bevager sig 30 fra en ti1ferselsstation i stillingen A, en bryde- eller for-lukningsstation for den nedre eller plane ende pâ et sted B, en til forseglingen bestemt aktiveringsstation pâ et sted C, en klemme- og afkelingsstation pâ et sted D og fra stilling D over stillinger E, F og G til en leverings- eller overfarings-35 station pâ stedet H.

Pâ stedet B er anbragt en bryde- eller for1ukkeenhed, der som helhed er betegnet med 56 og tjener til at bukke endelukkede-

DK 156249 B

7 len 12's felter til den lukkede stilling, som er vist i fig. 3. Enheden 56 er vist skematisk i fig. 5 og kan vare af den art, soin er beskrevet i US-patentskr i f t nr. 3.239.995. Pâ samme màde kan det roterende dornaggregat 50 vare af den art, som er 5 beskrevet i US-patentskrifterne nr. 3.239.995 og 3.905.280.

Som det fremgâr af det nævnte US-patentskrift nr. 3.239.995 kan kartonerne 11 anbringes i apparatet i form af plane emner med lukkefligene 16 allerede fastlimet til indersiden af det 10 hertil herende sidefelt 15 for at danne sidefugen mellem side-kanterne 15a og 16. Det plane, lukkede emne formes derpà til rerform ved hjælp af et apparat af den art, som er beskrevet i US-patentskrift nr. 3.239.995, og de rerformede kartoner med fuldt âbne ovre og nedre lukkedele 12 og 13 tilferes derefter 15 dornen 54 pâ stedet A med det avre lukkeparti 13 rettet nedad imod det roterbare dornaggregat 50’s rotationsaksel og det nedre lukkeparti 12 strækkende sig radiait udad fra yderenden af dornen 54.

20 Nàr en karton anbringes pâ dornen 54 pâ stedet A trinbevæges aggregatet 50, sâledes at det drejer sig i retning mod urvi-seren i fig. 5 for at transportere dornen 54, som fra begyn-delsen befandt sig pâ stedet A, til stedet B. Nàr den med en karton forsynede dorn 54 bevæger sig fra stillingen A til 25 stillingen B bojer den ved 56 skematisk viste brydeindretning for den nedre de! de nedre felter 17-24 til den i fig. 3 viste lukkede stilling pâ en màde, som er beskrevet i US-patent-skrifterne nr. 3.239.995 og 3.120.089. Felterne bojes langs foldelinier, og den nedre brydeenhed 56 er indrettet til at 30 forbukke endelukningsfelterne langs deres bojelinier til fel-ternes lukkede tilstand. Forbojningsvirkningen udfares i til-strækkelig udstrækning til, at der langs hver foldelinie, hvis det er muligt, tiIvejebringes en permanent bukning af pappèt med termoplastovertraekket.

35

Enden 54a af hver dorn 54 har en form, som svarer til karto-nens ll's lukkede bund 12, og danner en arbejdsf1ade, som ind-griber med en flade pâ de til forsegling indrettede lag pâ

DK 156249 B

8 aktiverings- og afkelingsstationerne. Sâledes tjener hver dorn-arm 54 som et stotteorgan for svejse- og forseglingsoperatio-nen, som sker pà stederne C og D, sâledes som det vil blive beskrevet nærmere i det folgende.

5 Màr en karton 11 forskydes fra stillingen B til stillingen C med sit nedre lukkeparti 12 i den bukkede og lukkede tilstand, anbringes den midt for et vibrerende horn 62, som har en arbejdsflade 63 ved sin ydre ende. Hornet kan med sin arbejds-10 flade 63 bringes til at indgribe med yderfladen pà de nedre felters lag. Det vibrerende horn 62's mekaniske energi foran-dres til friktionsvarme til aktivering af termoplastovertræk-ket pà paplagene, som er optaget imellem arbejdsf1aden 63 pà hornet og stottedornen 54's arbejdsflade 54a. En nedholdnings-15 skinne 53 strækker sig imellem stillingerne B og C og indgri-ber med det bukkede og lukkede endelukke 12 og holder dette i lukket stilling, indtil det nâr aktiveringsstaionen i stillingen C. En anden nedholdningsskinne 55 strskker sig fra stillingen C til stillingen D for at holde endelukkelagene 20 flade (i den i fig. 3 viste stilling), nâr pakningen bevæger sig fra aktiveringsstationen i stillingen C til klemme- og forseg1ingsstationen i stillingen D. Skinnen 55 kan være op-varmet for at forhindre, at det aktiverede termoplastovertræk afkoler og storkner, inden kartonen nàr til stillingen D. En 25 nedholdningsskinne 57 strækker sig fra stillingen D til 'stiTlingen E for at forhindre, at kartonen f aider af de re-spektive dorne 54. Det vibrerende horn 62 har ifolge fig. 5 ogsâ form som et koncentreringshorn til ultrasonisk omformning af den art, som er beskrevet i US-patentskrifterne 3.432.691 30 og 3.526.792. Omformeren 60 indgriber med et hylster 64 til et omformerorgan for at omforme elektrisk energi til mekanisk energi og koncentrationshornet 62 omformer den mekaniske energi til vibrationer med en onsket frekvens.

35 Koncentreringshornet 62 er vist i sin udskudte operative stilling til indgreb med en yderflade pà laget i kartonbunden 12 med arbe jdsf 1 aden 63. Dornen 54 i stillingen C tjener som et stotteorgan med sin arbejdsflade 54a i indgreb med den mod-

DK 156249 B

9 satte yderflade pâ bunden 12's lag. Hornet 62 er bevægeligt fra sin udskudte aktive stilling til en tilbagetrukken ikke-aktiv stilling med hensyn til stillingen af dornen 54 i st i 1 -lingen C. Sâledes er dornene 54 hver bevægelige fra den aktive 5 stilling i stillingen C til den ikke-aktive stilling i forhold til den aktive stilling af hornet 62. Falgelig er hornet 62 forskydeligt frem og tilbage fra den i fig. 5 viste aktive stilling i forhold til dornen i stillingen C til en ikke-ak-tiv, ti1bagetrukket stilling til venstre i forhold til stil-10 lingen i fig. 5 for at ophæve klemningen af kartonen fra ste-det imellem arbejdsf1aderne 63 og 54a, sâledes at kartonen kan bevæge sig fra aktiveringsstationen.

Hornets form bestemmes med udgangspunkt fra den anskede vibra-15 tionsfrekvens til frembringelse af den anskede mængde koncen-treret friktionsvarme pâ sammensvejsningsstedet. Sâledes kan f.eks. hornet 62 være indrettet til at vibrere med en frekvens pâ 20.000 Hz, nâr dets arbejdsflade 63 er i indgreb med den ydre overflade af bunden 12. Hornet 62's vibration forvandles 20 til friktionsvarme, som aktiverer termoplastovertrækket pâ lagene af de bunden 12 dannede felter langs med det bând 68, som er vist ved et skraveret omrâde i fig. 3. Alternativt kan bunden forsegles i et H-manster, som det fremgâr af US-patent-skrift nr. 3.905.280, i hvilket tilfælde hornet 62 kan hâve 25 stor H-formet tværsnit.

I den pâ fig. 5 viste udfarelsesform er hver dorn 54 udformet med et kaleorgan i sine yderender 57. Kaleorganet er forbun-det med en kilde af vand eller et andet kalemedium gennem ka-30 naler 51. Konstruktionen af dornene 54, kalekamrene og kana-lerne kan være som vist og beskrevet i US-patentskr i f t nr. 3.120.089 og 3.239.995.

Nâr en karton med aktiveret plastovertræk pâ endelukningen 35 12's lag nâr stillingen D, klemmes den mellem arbejdsf1aden 58a pâ en trykpude 58 og arbejdsf1aden 54a pâ dornen. Endeluk-ningen 12's lag klemmes imellem arbejdsf1aderne 54a og 58a i en forudbestemt tidsperiode for at tillade den aktiverede ter-

DK 156249 B

10 moplast at afkele og sterkne. Lagene presses sammen imellem arbejdsfladerne 54a og 58a for at bringe det aktiverede plast-materiale pà de forskellige lag til at flyde sammen langs bândet 68 for at lime lagene sammen og danne en forsegling, 5 nâr det aktiverede termoplastiske materiale afkeles og sterk-ner mellem arbejdsfladerne.

Trykpuden 58 har form som et stempelhoved, der er forskydeligt frem og tilbage i en cylinder 59. Trykpuden 58 manovreres ved 10 hjælp af luft eller et andet trykmedium til cylinderen 59 mellem en udskudt aktiv stilling, i hvilken de modsatte arbejds-flader 58a og 54a pâ trykpuden og stetteorganet indgriber med lagene plus endelukket 12 under klæbning, og en ti1bagetrukket ikke-aktiv stilling i forhold til dornen eller stetteorganet 15 for at ophæve klemningen af kartonens endelukke 12 mellem fla-derne 54a og 58a. Alternativt kan trykpuden manovreres meka-nisk mellem stillingerne, f.eks. ved hjælp af kamme, lefte-stænger eller fjedre. Elektriske manevreorganer kan ogsà an-vendes i stedet for pneumatiske eller hydrauliske manovreorga-20 ner.

Trykpuden 58's arbejdsflade 58a kan være udformet med ikke vi-ste mærkningsfremspring til mærkning af bundendens lukke. Disse fremspring pâ arbejdsfladen 58a trænger ind i pappet og 25 bringer pappets yderlag til delvis at trænge ind i de indre lag. Indtrykningerne betegnes i fig. 3 med 12ar og syv sàdanne indtrykninger er vist i fig. 3. Indtrykningerne 12a er udformet i de hinanden overlappende lag pâ steder, hvor der er risi-ko for, at der skal ske lækage mellem lagene.

30 Nâr en karton forskydes fra stillingen D over stillingen E, F og G forhindrer en nedholdningsskinne 57a, at kartonerne fal-der af dornene. Nâr en karton nâr aflastningssti11ingen H i fig. 5 overferes den ved hjslp af en styrerende 73 til et i 35 fig. 6 og 8 vist overforingsaggregat. Kartonen kan fjernes fra dornen 54 i stillingen H og drives langs renden 73 ved hjælp af pneumatisk tryk eller pâ den mâde, som er vist og beskrevet i US-patentskrift nr. 3.239.995. Transportaggregatet forskyder

DK 156249 B

u kartonerne 11 fra renden 73's afgivningsende ved den hejre ende i fig. 6 over en forbejningsmekanisme for den evre ende, der som helhed er betegnet med 75, et fyldeaggregat 76, en lukke- og forbukkestation 77 for den evre ende, en forseg-5 lingsmediet aktiverende station 80 og en klemme- og afkelesta-tion 81. Forbukningsenheden 75 for den evre ende og fyldnings-aggregatet 76 er ogsà vist og beskrevet i US-patentskrift nr. 3.239.995 og udger ikke nogen de! af nærværende opfindelse.

10 Overferingsaggregatet ifolge fig. 6 og 8 har et aflangt bære-organ 82 til bæring af kartonerne, nâr disse bevæges langs transport!inier ved hjælp af endelose transportkæder 84, fig.

8, som har fingre 86 til indgreb med kartonerne 11 i og for forskydningen af disse langs med bæreorganet 82. Fingrene 86a 15 i fig. 8 indikerer fingrene i transportkæderne 84*s returpak-ker. Transportaggregatet kan være som vist i US-patentskrif-terne nr. 3.120.089, 3.309.841 og 3.239.995. Transportkæderne er for tydeligheds skyld udeladt i fig. 8.

20 Medens h ver karton 11 bevæger sig i mod akt iveri ngsstationen 80, udsættes den i rækkefolge for virkningen af forbuknings-organet 75, som er indrettet til at bukke felterne pâ lukke-delen 13 indad til ca. den i fig. 2 antydede stilling, og fy 1dningsaggregatet 76, hvorved kartonen fyldes med mælk eller 25 et andet materiale.

If0lge fig. 7 er der i 1ukkestationen 77 anbragt en lukketryk-pude 78 samt et modhold eller et andet stotteorgan 85. Tryk-puden 78 og modholdet 85 har modsatte arbejdsf1ader 79 og 87.

30 Arbejdsfladen 79 pâ trykpuden 78 indgriber med en yderflade pà det evre endelukkes lag, og arbejdsf1aden 79 indgriber med den modsatte yderflade.

Trykpuden 78 har i fig. 7 form som et stempel, der er lejret i 35 en cylinder 83 for bevægelse imellem en tiIbagetrukket ikke-aktiv stilling, hvori det befinder sig i afstand fra modholdet 85 og ude af indgreb med kartonlagene, og en udskudt aktiv stilling, som er vist i fig. 7. I den udskudte aktive stil-

DK 156249 B

12 ling trykkes felterne 85-44 i det evre endelukke 13 til den lukkede tilstand imellem arbejdsfladerne 79 og 87. Det tryk, som udoves imellem arbejdsf1aderne 79 og 87, er tiIstrækkeligt til at tiIvejebringe en permanent formforandring af den evre 5 endelukning 13's bejelinier og felter med tendens til at bringe disse til at bibeholdes i lukket tilstand sâledes som vist i fig. 7. Felgelig er kartonen, nâr den bevæger sig ind i aktiveringsstationen 80, allerede i hovedsagen lukket, sâledes at kun en ringe om overhovedet nogen lukningsbevægelse kræves 10 i aktiveringsstationen 80 ved hjælp af hornet 98.

Modholdet 85 er fast monteret i den i fig. 7 viste stilling for at tjene som stetteorgan for den udskydelige og tilbage-trækkelige, lukkende trykpude 78. Bàde trykpuden og modholdet 15 85 kan imidlertid være udskydelige og tilbagetrækkelige under forudsætning af, at stoporgan er anbragt til at bibeholde arbejdsf 1 aderne 79 og 87 centrerede i deres udskudte kl.emstil-linger som vist i fig. 7. Arbejdsfladerne 79 og 87 er aftrap-pede for pà denne màde at hâve en overflade, som er komplemen-20 tær til overfladen af endelukket 13's lag for mere effektivt at udove trykket imellem arbejdsf 1 aderne 79 og 87 i og for tilvejebringelse af en permanent formforandring af endelukket mod dets lukkede tilstand.

25 Pâ modsatte sider af aktiveringsstationen er der anbragt stot-teorganer 88 og 90 til at stotte et sonisk svejseaggregat 96 og et modholdsaggregat 92, som indbefatter et modholdsorgan 94, der kan skydes ud til en operativ stilling, der er vist med fuldtrukne linier i fig. 8, og kan trækkes tilbage til en 30 ikke-operativ stilling med hensyn til det soniske svejseorgan som vist med stiplede linier i fig. 8. Svejseaggregatet 96 har et koncentrerende vibrationshorn 98, som kan udskydes til en aktiv stilling som vist i fig. 8 og kan trækkes tilbage til en ikke-aktiv stilling til h0jre for den i fig. 8 viste stilling.

35 Selv om det viste modhold 94 kan skydes ud og trækkes tilbage, kan det i mange anlæg være snskeligt, at modholdet stottes i en stationær eller fikseret stilling.

DK 156249B

13

Hornet 98 har en arbejdsflade 98a til indgreb med en yder-flade pâ paplagene pà kartoner ll's ovre endelukke 13. Mod-holdet 94 har en arbejdsflade 94a midt ud for arbejdsfladen 98a til indgreb med den modsatte yderflade pà endelukket 13's 5 paplag.

Hornet 98 og modholdet 94 bringes til at bevage sig nmellem deres respektive aktive og ikke-aktive stillinger ved hjalp af reguleringsorganer, som pâvirkes af en stromomskifter 102, der 10 har et pàvi rkni ngsorgan 104, med hvilket en karton 11 kan indgribe, nâr den befinder sig i svejsestationen. Nâr en karton 11 ikke befinder sig i aktiveringsstationen 80 i den pâ fig. 8 viste stilling, bringes modholdet 94 og hornet 98 til at vende tilbage til de ikke-aktive stillinger, hvorved mod-15 holdet 94 forskydes til venstre for dets med fuldtrukne linier viste stilling til den i fig. 8 med stiplede linier viste stilling, og hornet 98 forskydes til hojre for den i fig. 8 viste stilling. I de ti 1 bagetrukne stillinger befinder modhol-dets og hornets arbejdsf 1 ader 94a sig i en sàdan afstand fra 20 hinanden, at der ikke udoves nogen klemkraft pâ kartonens ovre endelukke 13. Nâr en karton 11 ved hjalp af transportoren 84 bevæges til aktiveringsstationen 80 indgriber kartonen med pâ-virkningsorganet 104, som bringer arbejdsfladen 98a pâ hornet 98 i indgreb med en ydre overflade pâ det ovre endelukkes lag 25 pâ den hojre side i fig. 8 og modholdet 94's arbejdsflade 94a til at bevage sig til hojre for at indgribe med den anden ydre overflade af endelukkets lag. Manovrering af stromomskifteren 102 ved hjalp af manovrearmen 104 ved kartonen ll's indgreb aktiverer hornet 98 til vibration og frembringer friktions-30 varme langs med de skraverede bând 105 og 106 i fig. 4.

Som vist i fig. 9 er formen af kartonen ll's ovre endelukke sâledes, at ribberne 34 og 44 danner et dobbeltlag, medens felterne 28, 29, 32 og 43 danner fire til sammensvejsning ind-35 rettede lag. Desuden dannes i omrâdet af forseglingsf1igen 16 et femte lag, som mà forsegles. folgelig er enten arbejdsfla-den 94a eller 98a pâ modholdet og hornet eller de begge faset i omrâdet for forseglingsfligen 16 for at optage den ekstra

DK 156249 B

14 tykkelse, sàledes at ensartet tryk vil blive udovet imellem hornet og modholdet under svejsningsoperationen.

Modholdet 94 er ogsâ forsynet med et keleorgan i endepartiet 5 95, soin er forbundet med en kilde af vand eller et andet kole- medium ved hjælp af en ledning 97, soin kan være bejelig for at tillade bevægelse af modholdet 94.

Modholdet 94 kan bestâ af et enkelt stykke med arbejdsfladen 10 94 aftrappet, sâledes at dens form optager den foranderlige kontur fra ribben 34 til feltet 43. Pà samme màde kan hornet 98's arbejdsflade 98a hâve en form, som svarer til den foran-derlige kontur fra ribben 44 til feltet 32 pà grund af den ek-stra tykkelse imellem felterne 32 og 43 som folge af, at fel-15 terne 28 og 29 er anbragt mellem felterne 32 og 43.

Udskydning og ti1bagetrækning af modholdet 94 og hornet 98 kan ske ved hjælp af konventionelle hydrauliske eller elektriske indretninger, som reguleres pâ en sâdan màde, at modholdet 94 20 og hornet 98, nàr en karton 11 ikke er i indgreb med pâvirk-ningsorganet 104, pâvirkes til deres ti Ibagetrukne ikke-ope-rative stillinger. Nàr kartonen 11 indgriber med pâvirknings-organet 104, bringes modholdet 94 til at skyde ud til den med fuldtrukne linier i fig. 11 viste stilling, medens hornet 98 25 skyder ud til den i fig. 11 viste stilling og aktiveres til vibration. Hornvibrationen omdannes til friktionsvarme for at aktivere termoplastovertrækket pà det ovre endelukke 13's pap-lag langs bândene 105 og 106 i fig. 4. Med hornet vibrerende med en frekvens pâ ca. 20 kH frembringes ti1strækkelig energi 30 til inden for mi 11isekunder at aktivere det termoplastiske mater i ale.

Selv om det i fig. 8 viste modhold 94 er indrettet til at skyde ud og blive trukket tilbage, kan det ogsà være statio-35 nært, sâledes at arbejdsf1aden 94a ikke bevæger sig i forhold til hornets arbejdsflade 98a. Hornet forskydes tiIstrækkeligt langt til hojre fra den i'fig. 8 viste stilling til ikke læn-gere at klemme det evre endelukke 13's lag langs bàndene 105 og

DK 156249 B

15 106, sàledes at kartonen kan bevæges væk fra aktiveringsstationen. Hornet 98 kan i begge tilfælde vibrere kontinuerligt, da kartonerne 11 fremfores ved hjælp af transportkæderne 84 gennem aktiveringsstationen 80. Hver gang en karton bevager 5 sig ind i aktiveringsstationen, udskydes hornet fra dets til-bagetrukne stilling for at indgribe med arbejdsfladen 98a med lagene ved kartonens ovre forbindelsessted 13 i en forudbe-stemt tidsperiode, som er tilstrækkelig til at aktivere det termoplastiske overtrak pà de lag, som er klemt fast mellem 10 arbejdsf1aderne 94a og 98a.

Imellem aktiveringsstationen 80 og klemme- og forseglingssta-tionen 81 er der anbragt to adskilte parallelle holdestanger 106, fig. 6 og 9. Holdestængerne 106 er monteret pà bæreorga-15 ner 107, der strakker sig til andre bareorganer i apparatet.

Ved den viste udforelsesforra har ifolge fig. 9 holdestangerne 106 en form, som er komplementær til lukkepartiets 13's ydre kontur og indgriber med yderfladerne pâ forseglingsfelterne 34 og 44 og de ydre flader pâ felterne 32 og 43 langs bândene 105 20 og 106. Holdestangerne 106 forhindrer at lagene med det akti-verede termoplastiske overtræk fores fra hinanden i den tid, kartonerne bevager sig fra aktiveringsstationen 80 til klemme-og forseglingsstationen 81. Holdestængerne 106 kan være til-strækkelig opvarmede til at forhindre, at det termoplastiske 25 overtræk, som aktiveres af hornet 98 i stationen 80, afkoles og storkner, inden kartonen nâr klemme -og forseglingsstatio-nen 81.

Ifolge fig. 9 er der i klemme- og forseglingsstationen anbragt 30 et par modsatte trykpuder 108 og 112, som har modsatte ar- bejdsflader 110 og 114. En af trykpuderne kan betegnes som et stotteorgan for den anden trykpude. Arbejdsf1aden 110 pâ tryk-puden 108 indgriber med en ydre flade pà de lag i omrâdet, som skal forsegles, hvorved samme omrâde langs bândet 105 og 106 35 har aktiveret termoplastisk materiale fra aktiveringsstationen 80. Arbejdsf1aden 114 indgriber med den modsatte yderflade.

Trykpuderne 108 og 112 har ifolge fig. 9 form som stempler, der er monteret i cvlindre 11S henholdsvis 11S fnr

DK 156249 B

16 imellem tilbagetrukne ikke-aktive stillinger ude af indgreb med paplagene og de i fig. 9 viste udskudte aktive stillinger.

I de sidstnævnte stillinger klemmes de til forsegling bestemte lag imellem arbejdsfladerne 110 og 114. Nàr kartonen bevæger 5 sig til klemme- og forseglingsstationen fra aktiveringssta-tionen 80, aktiveres cylindrene for at bringe arbejdsf1aderne 110 og 114 til at indgribe med de modsatte yderflader pâ la-gene langs bândene 105 og 106, fig. 4, for at sammenklemme lagene i en forudbestemt tidsperiode, sâledes at det aktive-10 rede termoplastiske materiale kan afkoles og sterkne og danne en forsegling mellem lagene. Ved afslutningen af den forudbe-stemte tidsperiode tiIbagetrækkes trykpuderne.

I fig. 9 er som tidligere antydet begge trykpuderne 108 og 15 112 indrettet til at blive skudt ud og trukket tilbage. hvis to bevægelige trykpuder 108 og 112 anvendes sâledes som vist i fig. 9, mâ et begrænsningsorgan eller et andet stoporgan an-bringes for i det mindste én af cylindrene 116 og 118 for at forhindre, at kartonerne skydes væk fra den centrale stilling, 20 nâr puderne 108 og 112 er i den viste klemstilling. Alterna-tivt kan en af trykpuderne tjene som et stationært stotteorgan og sâledes eliminere nodvendigheden af en af cylindrene. Sà-ledes kan f.eks. trykpuden 112 være fast monteret i den i fig.

9 viste stilling for at tjene som et stationært stotteorgan 25 for trykpuden 108, som kan udskydes og tiIbagetrækkes.

I den i fig. 6 viste udforelsesform er arbejdsf1aderne 110 og 114 aftrappede, sâledes at de har en flade, som er komplemen-tær til yderfladerne af kartonlagene langs bândene 105 og 106 30 og rnere jævnt fordeler trykket mellem arbejdsfladerne 110 og 114. Trykpuderne 108 og 112 kan være hule for at muliggore et kelekammer i det indre, hvilket kolekammer kan være forbundet med en kilde af vand.eller .andet kolemedium ved hjælp af led-ninger 120, der kan være bajelige for at tillade udskydnings-35 og ti1bagetrækningsbevægelserne af trykpuderne.

Arbejdsfladerne 110 og 114 kan være udformede med ribbeformede ikke viste fremspring for at ti1vejebringe fordybninger i det

DK 156249 B

17 ®vre endelukke under klemnings- og forseglingsoperationen. som. tidligere beskrevet i forbindelse med trykpuden 58 frembringer fremspring pà arbejdsfladerne 110 og 114 indtrykninger i pap-pet og bringer yderlagene til delvis at rage ind i inderla-5 gene. Indtrykningerne i den evre endelukning 13 betegnes med 13' i fig. 4. Seks indtrykninger 13a er vist i fig, 4. De indpresses i lukket fra modsatte sider ved hjælp af arbejds-fladerne 110 og 114.

10 En separat transporter kan anvendes til at transportera karto-nerne fra aktiveringsstationen til klemnings- og forseglings-stationen med hejere hastighed, end de transporterer som anvendes til at transportere kartonerne til aktiveringsstatio-nen. Endvidere kan roterende transporteur eller lignende or-15 ganer anvendes til at bevæge forskudte kartoner fra aktive- ringsstationen til forskellige klemnings- og forseglingssta-tioner, hvis klemnings- og forsegl ingsstat ionen kr-æver en længere tid end aktiveringsoperationen. I begge tilfælde ti1-lader opfindelsen en effektivere anvendelse af vibrationshor-20 net og formindsker det totale kraftbehov til pakningsopera- tionen.

Ved den viste udferelsesform er hornet 62 ferst beliggende ved en lukningsaktiveringsstation C for den nedre ende, og stil-25 lingen D er den nedre endeluknings klemnings- og forseglings-station. Efter lukning og forsegling af det nedre endelukke overfores kartonen til det i fig. 6 viste apparat, hvor det andet horn 98 er beliggende ved en lukningsaktiveringsstation for den ovre ende, og trykpuderne i fig. 9 er beliggende ved 30 klemnings- og forseglingsstationen for den ovre ende, hvilken station betegnes med 81. Tegningerne viser sâledes et apparat til at lukke og forsegle evre og nedre endelukker af en ror» formet karton. Den rorformede karton anbringes med begge en-derne àbne pà den dorn, som befinder sig pâ stedet A i fig. 4, 35 sâledes at det àbne nedre lukke 12 rager frem fra dornens ende 54a. Det àbne endelukke 12 bukkes bagefter til lukket tilstand ved hjælp af den nedre brydeenhed 56 og bringes i indgreb ......- imellem de modsatte arbejdsf1ader pâ det forste horn 62 og

Claims (2)

1. Fremgangsmâde til at frembringe forsegling imellem lag i en termoplastbelagt karton (11) af pap eller et lignende ma-teriale, hvor lagene i en ferste station (C, 80) klemmes mel- 20 lem modsatte arbejdsflader pà et vibrerende horn (62, 98) og et stetteorgan (54, 94) i en forudbestemt tidsperiode, som er ti Istrækkelig til at bringe termoplastmaterialet til termisk at aktiveres ved hjælp af friktionsvarme, som frembringes af det vibrerende horn (62, 98), kendetegnet ved, at 25 klemvirkningen pâ lagene pâ steder imellem arbejdsf1aderne (54a, 63, 94a, 98a) pâ hornet (62,98) og stetteorganet (54, 94. ophæves, medens termoplastmaterialet fremdeles er i dets aktiverede tilstand, hvorefter lagene med aktiveret termopl astmateriale forskydes til en anden station (D, 81) og la-30 gene klemmes mellem tilsvarende arbejdsflader (54a, 58a, 110, 114. i den anden station (0,81) i en forudbestemt tidsperiode, som er tiIstrækkelig til at termoplastmaterialet afkeles og stivner og danner forsegling imellem lagene. 35

2. Apparat (50) til udevelse af fremgangsmàden ifelge krav l med henblik pà dannelse af en forsegling imellem lagene i en karton (11) af termoplastbelagt pap eller lignende materiale, DK1S6249B hvorunder lagenes termoplastmateriale i det til forseglingen bestemte omrâde tjener som et forseglingsmiddel og aktiveres ved hjælp af friktionsvarme fra et vibrerende svejsehorn (62,98) og derpà tillades at afkole og stivrie under tryk for 5 dannelse af en forsegling imellem lagene, hvilket apparat om-fatter en ferste aktiveringsstation (C, 80), som omfatter stetteorganer (54, 94), som har en arbejdsflade (54a, 94a) til indgriben med en yderflade pâ lagene i det til forsegling bestemte omrâde, idet hornet (62,98) ved aktivering er indrettet 10 til at vibrere med en forudbestemt frekvens og har en arbejdsflade (63, 98a) til at indgribe med den modsatte yderflade pà lagene i det til forseglingerne bestemte omrâde og befinder sig direkte over for arbejdsfladen (54a, 94a) pâ statteorganet (54, 94) i aktiveringsstationen, idet hornet (62, 98) og stat-15 teorganet (54, 94) er bevægelig i forhold til hinanden mellem en ti1bagetrukken, ikke-aktiv stilling og en udskudt aktiv stilling, i hvilken de modsatte arbejdsflader (63, 54a, 98a, 94a) pâ hornet (62, 98) og statteorganet (54, 94) er indrettet til at indgribe med de forseglelige lag i et fastklemningsfor-20 hold, sâledes at vibrationen af hornet (62, 98) vil frembringe friktionsvarme til at aktivere lagenes termoplast, idet hornet (62, 98) og statteorganet (54, 94) er manavrerbare med henblik pâ at blive forskudt fra den tiIbagetrukne, ikke-aktive stilling til den udskudte, aktive stilling, nàr en karton (11) 25 placeres i aktiveringsstationen (C, 80), og vende tilbage til den tiIbagetrukne, ikke-aktive stilling efter at hâve været i den aktive stilling med hornet (62, 98) aktiveret under en forudbestemt tidsperiode, som er tilstrækkelig til at aktivere plastmaterialet, kendetegnet ved, at en klemme- og 30 forseglingsstation (0, 81), som er ‘anbragt pâ et andet sted i apparatet end aktiveringsstationen (C, 80), omfatter en tryk-pude (58, 12) med en arbejdsflade (58a, 114) til indgriben med den modsatte ydre flade pâ lagene efter forskydning af hver beholder til stationen ved hjælp af en kartontransportind-35 retning (50), og som befinder sig direkte over for arbejds-fladen (54a, 94a) pâ statteorganet (54, 94) i klemme- og forsegl ingsstationen (0, 81), idet trykpuden og statteorganet er bevægelig i forhold til hinanden i klemme-og forseglingssta- DK 156249 B tionen mellem en tiIbagetrukket, ikke-aktiv stilling og en udskudt, aktiv stilling, i hvilken de modsatte arbejdsflader . (58a, 54a, 114, 94a) pà trykpuden (58, 112) og stetteorganet (54, 94) er indrettet til at indgribe med de forseglelige lag 5 i et fastklemningsforhold, hvilken kartontransportindre'tning (50) er indrettet til at transporter en karton (11) med ak-tiveret termoplast fra aktiveringsstationen (C, 80) efter til-bagetrækningen af hornèt (62, 98) og stotteorganet (54, 94) i forhold til hinanden til klemme- og forseglingsstationen (D, 10 81) inden afkeling og starkning af den aktiverede termoplast. 15 25 30 35