JPH0755685B2 - 超音波封着において作用ギャップを画定する装置 - Google Patents

超音波封着において作用ギャップを画定する装置

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JPH0755685B2
JPH0755685B2 JP59282017A JP28201784A JPH0755685B2 JP H0755685 B2 JPH0755685 B2 JP H0755685B2 JP 59282017 A JP59282017 A JP 59282017A JP 28201784 A JP28201784 A JP 28201784A JP H0755685 B2 JPH0755685 B2 JP H0755685B2
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jaws
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アンダーソン パール
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エービー テトラ パック
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、封着ジョーと対抗ジョーとによる超音波封着
において前記封着ジョーの作用面と前記対抗ジョーの作
用面との間に所定寸法の作用ギャップを画成する装置に
係る。
〔従来技術〕
包装産業においては、返還できないタイプの包装容器、
例えば牛乳またはその他の液体酪農製品の包装容器、の
製造のために、しばしば熱塑性材料が用いられる。前記
包装材料はシートまたウエブの形態であり、通常、複数
の層、例えば強さを付与する繊維材料である紙の中心キ
ャリヤ層と、その両側面に貼付された液密の熱塑性材料
の層とから成っている。繊維質の中心キャリヤ層が液体
吸収性であることは或る場合には不都合であり、従っ
て、この中心キャリヤ層は最近の包装ラミネート（即
ち、積層板）においては、しばしば、海綿状熱塑性材料
の層に代えられており、この海綿状熱塑性材料は二つの
均質な表面層の間にあるスペーサとして役立ち、総重量
に比し包装材料に大きな強さを与える。
包装ラミネートを液体を注入される各個の包装容器に変
換する加工は、普通、複数の段階で行なわれる。即ち、
単一または複数の包装材料ウエブが異なるタイプの処
理、例えば切断、折曲げ、加熱成形及び封着、によって
一連の包装容器素材（即ち、ブランク）から成る１本の
包装材料管に変換される。この成形加工の間、包装材料
管は好ましくは概ね垂直方向下方へ包装機械を通って運
動し、そして予定レベルまで内容物を連続的に注入され
る。これと同時に、等間隔で反復される横方向封着が、
包装材料管の下端において行なわれ、それによって包装
材料管は個別の液密の包装容器に区分される。この包装
容器は横方向封着区域に沿う切断によってたがいに切り
離され、そしてさらに形状処理を施されたのち、貯蔵ま
たは販売地点へ輸送されるために待機する。
成形加工の間、材料ウエブは、既に述べたごとく、それ
自体に対してまたは他の材料ウエブに対していくつかの
機会において封着される。これらの封着部に対して要求
されることは強度及び耐液性において大きいことであ
る。そのためには、熱封によって封着することが適切で
あることが認識された。この方法においては、熱塑性包
装ラミネート層は、それらラミネート層が一緒に軟化ま
たは融解して目的によく適した良質で均質の封着を達成
し得る温度まで加熱され、同時または事後圧縮される。
熱封は包装ラミネートの外部で発生される熱、例えば周
囲の熱源からの対流に依る熱によって、または包装ラミ
ネート内部において直接に発生される熱、例えばマイク
ロウエーブ・エネルギーに依る熱を用いて達成され得
る。マイクロウエーブ・エネルギーに依る方法の採用は
増加しつつあり、前記した横方向封着の実施が望まれる
ときはその採用が特に適していることが認められてい
る。この封着加工においては、包装材料管を形成するラ
ミネート層は、先ず圧縮され、それと同時に、ラミネー
ト層の間に存在する内容液を全て押し退けなくてはなら
ない。かくして、封着区域の熱塑性材料層は、それらを
融解温度にまで加熱することによって結合され得る。特
に１リットル以上の容積を有する大形の包装容器の製造
においては、包装材料管は横方向封着部の長さが比較的
大きい（例えば200mm）寸法にされなくてはならない。
しかも、この横方向封着部の幅は大きくても数mmであ
る。横方向封着部の長さが大きいことは、封着加工にお
いて問題を生じる。その理由は、封着加工の間に包装材
料を圧縮する封着ジョーのうちの１つのきわめて僅かな
角偏倚ですら横方向封着部に不均一の封着性を生じさ
せ、それによって洩れのおそれが著しく増大されるから
である。さらにこのような欠点は完全プラスチック積層
板（即ち、繊維物質のキャリヤ層を有しない包装ラミネ
ート）の超音波封着において増大することも明らかであ
る。完全プラスチック積層板でなる包装ラミネートは、
ラミネート層同士が封着ジョーによって一緒に押圧され
るとき、加熱状態ではほとんど、または全く抵抗を生じ
ない海綿状塑性材料から成る中心層を有している。超音
波封着においては、封着ジョーは予定された力で封着処
理の間に連続的にたがいに対して押圧され、同時に、エ
ネルギーの伝達が制御される。超音波封着においてはエ
ネルギー伝達は封着圧力に正比例するから、封着ジョー
にいかなる角偏倚が生じても、封着圧力が封着ジョーの
長さに沿って不均等に分配されることとなり、超音波エ
ネルギーのほとんど全てが、封着ジョー間のギャップが
最小となっている封着区域部分（封着ジョーの一方端に
あらわれる）へ伝達されることになる。かくては、封着
区域部分の材料は完全に焼き通されてしまうが、一方、
封着ジョーの他方端のところにおいては封着は全く行な
われないことなる。今日まで、きわめて小さい製造公差
と高い精度とを封着ジョー及び関連部品の仕様に要求す
ることによって前記欠点を克服するべく努力が払われて
きた。
〔発明が解決しようとする課題〕
然しながら、封着ジョーの作用面間の平行度における最
大許容偏差は例えば0.05mmであり、これは200mmに達す
る封着ジョー長さを勘案すれば極度に小さい。これは関
連部品の製造原価の高騰を生じさせることは明らかであ
り、しかも、長時間に亘る実際の使用に亘って要求され
る精度は、摩耗が生じるために維持され得ず、その結果
として、封着部の質が非均一性となり、また頻繁に整備
を行なわねばならないこととなる。
従って、超音波封着のための装置であって、たがいに封
着さるべき包装材料層の厚さの変動または封着ジョー間
の角偏倚に敏感でないものを得ることが一般的に望まれ
る。
本発明の目的は、従って、そのような装置であって、例
えば比較的薄い熱塑性材料を用いて、しかも比較的長い
封着部を設けるために適用されても、封着部の質並びに
液密性に就いての要求が極度に厳しい包装産業における
超音波封着を行ない得る装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、超音波封着のための装置で
あって、従来の同種の装置の諸欠点を有せず、且つ、安
価な費用で製作でき、簡単な構成で成る装置を提供する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、封着ジョーと対抗ジョーとによる積層材の超
音波封着において該封着ジョーの作用面と該対抗ジョー
の作用面との間に所定寸法の作用ギャップを画成する装
置であって、前記封着ジョーの作用面と前記対抗ジョー
の作用面との間の最小の距離（最適の封着を行ない、材
料を焼くことのないような距離）を画定するように支持
要素が配置されており、前記支持要素は、前記封着ジョ
ーおよび前記対抗ジョーと係合していない静止位置と、
前記封着ジョーの作用ストロークの長さを制限する作用
位置との間で運動可能でかつ前記対抗ジョーを保持する
ことのできる一対の係合要素を含み、この係合要素は前
記作用位置において超音波の振幅がほぼゼロになる前記
封着ジョーの節の面に形成された停止手段に当接するよ
うになっており、該停止手段は前記封着ジョーの細長の
作用面の両端に配置された２つの止め面によって構成さ
れており、前記一対の係合要素が互いに隔てて固着され
ている横方向フレームを前記支持要素がさらに備え、該
フレームが前記２つの止め面の間で回動自在に軸承され
ており、前記係合要素が前記対抗ジョーを保持したまま
前記作用位置まで運動した際に、前記フレームが回動し
て前記一対の係合要素をそれぞれ前記止め面に当接させ
て、前記封着ジョーおよび前記対抗ジョーの前記作用面
同士が相互に平行になることを特徴とする。
〔作用〕
封着ジョーの作用運動を制限しそして封着ジョーの作用
面と対抗ジョーの作用面との間の作用ギャップを画定す
る支持要素を使用することにより均等の加熱と良質の封
着が、エネルギーの供給を監視または制御する必要無し
に得られ、このことは、本発明の装置の相当な簡単化を
可能とする。封着ジョーに対して支持要素が直接に接触
するので、作用ギャップの幅に不利に作用するいかなる
遊隙または柔軟性の生じるおそれをも無くなる。封着ジ
ョーに２個の止め面を備えたこと及び対抗ジョーを作動
自在に支持したことによって、封着処理の重要な終局段
階の間において両ジョーを正確に駆動し且つ制御するた
めの手段を備える必要がなくなり、このことは、これら
構成要素の精度不良が封着結果に影響を及ぼす機会を完
全に排除する。
〔実施例〕
次ぎに、本発明に基いた装置の一実施例が、添付概略図
面を参照して、より詳細に説明される。この添付図面
は、本発明の良好な理解のために必要な装置部分並びに
周辺要素のみを示している。
第１図に示される本発明に基く装置は、スエーデン特許
第7400444−１号に包括的に説明されている包装機械に
おいて包装容器の製造のため熱塑性材料を超音波封着す
ることに用いられるものである。包装機械はこのように
既知のタイプであり、従って、包装機械の部品または作
用についてのより詳細な説明は必要でないと考えられ
る。運転している間において包装機械は、切断、熱成形
及び熱封工程を通じて二つの平らな包装材料のウエブを
個々の内容物が充填された包装容器に連続的に変換す
る。この目的に使用される包装材料は、例えばポリスチ
レンの如き海綿状プラスチック材料から成る中心キャリ
ヤ層と、その両側に添付された、やはりポリスチレンか
ら成る二つの均質の熱塑性材料層とを有するタイプの積
層板である。前記二つの均質の熱塑性材料層は概ね0.1m
mの厚さを有し、一方、前記中心キャリヤ層の厚さは概
ね1mmである。かくのごとき構成によって、二つの均質
のプラスチック層は互いに比較的大きな距離に保たれ、
そのことによって重さの割には非常に大きい強さが包装
用積層板に付与される。包装用積層板は、また、好適な
気体阻止材料例えばアルミニウム箔の層をも含み得る。
かような層は、内容物に長期の保存性を付与し得る包装
容器を製造する場合に好適である。包含されるアルミニ
ウム箔の層を別として、前記積層板の他の層は、所望形
状への包装積層ウエブの変換を可能にするとともに、熱
と圧力とによってその積層ウエブの、それ自体に対す
る、または他の積層ウエブに対する封着を可能にするよ
うな熱塑性タイプのものである。
前記スエーデン特許において説明される包装機械におい
て、二つの材料ウエブは包装機械を通って運動する間に
連続的に成形されそして封着されて、一連の互いに近接
したほとんど完成された包装容器から構成される細長い
特別輪郭の管または筒にされる。これら包装容器の片側
に沿って、長手方向の接続導管が位置され、この接続導
管内には、通過する各個の包装容器に対して内容物の連
続的供給を可能にする注入管が位置される。包装容器が
内容物を以て満たされた後、該包装容器が注入管の開端
を通過するとともに、個別に成形された包装容器の間に
おいて二つの包装材料は横方向に互いに封着することに
よって閉じられる。そのあと、この横方向封着区域にお
いて切断され、包装容器は互いに分離され、そして例え
ば集合容器内に詰められたのち販売のため輸送され、消
費される。
二つのほとんど完成された包装材料ウエブを横方向に互
いに封着することは、比較的難かしい。その理由は、互
いに封着さるべき包装積層板間におおかれ少なかれ内容
物が存在する状態で封着されなくてはならないからであ
る。それにもかかわらず、封着部即ちシールの耐久性並
びに液密性について高度の要求がなされるが、従来の超
音波封着装置の使用によっては所望の高品質の接合を得
ることは今までのところ必らずしも可能でない。この第
１の理由は、或る期間経過したのちは、包装積層板を封
着処理するようにされた機械部分が、超音波封着を完全
ならしめるのに要求される高精密度で働らかないように
なることであることが認識されている。本発明は基く装
置は特にこれら欠点を除去するべく開発されたが、言う
までもなく、超音波を利用する多くのその他の方式の封
着加工において広く使用される。
スエーデン特許第7400444−１号に説明される類型の包
装機械において使用されることを目的とする本発明によ
る装置の一実施例が添付図面に詳細に示され、そして第
１図には包装機械の重要部分である型チエーンの一部が
示されている。型チエーン１は、ヒンジ結合された複数
個のチエーン・セグメント２から成り、これらチエーン
・セグメント２は、支持車輪３によって、機械スタンド
５上の軌道４に沿って移動され得る。型チエーン１はエ
ンドレス型であり、モータと歯車とで成る機構（図示さ
れない）によって定速で機械を回るように駆動される。
各チエーン・セグメント２はいわゆる半型６を担持し、
半型６の輪郭は製造さるべき包装容器の形状に一致す
る。互いに隣りに位置される２個の半型６の間には凹所
が形成され、この凹所内において第１の包装積層ウエブ
７は加熱成形要素によって湾曲した包装容器壁を形成さ
せられる。この成形方法は前記スエーデン特許に一そう
詳細に説明されている。半型６は以下において対抗ジョ
ー８と呼称される突出した壁状の要素を有する。このよ
うに呼称した理由はのちに一そう詳細に説明される。包
装積層ウエブ７は対抗ジョー８を越えて連らなってい
る。それに隣接して第２の包装積層ウエブ９が対抗ジョ
ー８の間を実質的に直接的に延在する。包装積層ウエブ
９の長手方向端縁は横方向に突出する耳片９′を有す
る。これら耳片９′は、折下げ及び封着の後、完成包装
容器（第１図において左右に示されている）において対
向壁を形成するように意図されている。
本発明に基く超音波封着のための装置は、特に第１図及
び第２図に見られるごとく、包装機械において半型６を
具えた型チエーン１の付近に位置される。超音波封着の
ための装置は、操作アーム装置（第２図）によって連動
されるように機械スタンド５上に支持される超音波ケー
シング10を有する。超音波ケーシング10は、上レバー腕
11と１対の補助レバー腕12とによって吊支され、平行四
辺形の支持構造を形成している。これらレバー腕（11,1
2）は超音波ケーシング10から突出するピボット13に結
合されている。レバー腕（11,12）の反対端は、それぞ
れ、機械スタンド５に固定結合されたブラケット14の下
端と上端に枢着されている。かくして、超音波ケーシン
グ10は第１図及び第２図において上方と下方へブラケッ
ト14に対して平行に変位され得る。
超音波ケーシング10内には、超音波ユニット15が配置さ
れ、超音波ユニット15はゴム留め部材16によって可撓に
吊られている。超音波ユニット15の下端には超音波ホー
ンである封着ジョー17が位置される。封着ジョー17の作
用面18は、第２図では、対抗ジョー８の対応する作用面
19の直上に位置されている。二つの作用面18,19は平ら
でありそして実質的に互いに平行であり、そして超音波
ユニットの非作用位置におけるそれら作用面18,19の間
隔は、互いに封着さるべき二つの積層ウエブ7,9の厚さ
の概ね２倍、即ちこの例の場合、約5mmである。従っ
て、型チエーン１は半型６と共に妨害されることなしに
封着ジョー17の下を運動し得る。
半型６の各側であって対抗ジョー８の各側に、支持要素
21の一部を構成する可動のフック付き要素20が位置され
る。２個のフック付き要素20は、横フレーム22によって
互いに固定して結合されている。また、フック付き要素
20は型チエーン１の運動の間に封着ジョー17及び対抗ジ
ョー８が若干の遊隙を保って前記フック付き要素20を通
過し得るような距離だけ封着ジョー17及び対抗ジョー８
から離れている。横フレーム22は下レバー腕23と枢動自
在に結合され、下レバー腕23は、上レバー腕11及び補助
レバー腕12と同様に、ブラケット14に枢動自在に支持さ
れる。下レバー腕23と上レバー腕11との間には操作シリ
ンダ24が配置される。操作シリンダ24は運転時に下レバ
ー腕23と上レバー腕11をそれぞれ反対方向に枢動させ
る。この時、封着ジョー17と対抗ジョー８とは、以下に
おいて一そう詳細に説明されるように、互いに接近する
ように運動する。
フック付き要素20の上端面は、支持要素21の作用位置に
おいて封着ジョー17の各側に配置された２個の止め面25
（停止手段に含まれる）と係合するようにされている。
フック付き要素20と止め面25との間の係合は封着ジョー
17の作用ストロークの長さを制限する。超音波ユニット
15によって発生されて封着ジョー17にもたらされる運動
エネルギーは、フック付き要素20と封着ジョー17との間
における２個の止め面25のところに有害に加熱を生じさ
せる惧れがあるので、これを防ぐために特別の手段が作
用されなくてはならない。もし、止め面25が、超音波の
振幅がほぼゼロになる節の面26と一致するように封着ジ
ョー17に正確に高い精密度をもって配置されるならば、
前記の不都合を防ぎ得る。前記の節の面26において、超
音波の振幅は零であり、従ってエネルギーの伝達は生じ
ない。実際には、超音波の振幅が零である平面は少し湾
曲しており、前記止め面26を正しく形成し配置すること
は困難である。従って、若干の公差が許容されなくては
ならず、その結果として長時間に亘る運転の間に前記止
め面25の僅少の加熱が（20〜30℃）生じる。この加熱は
有害ではなく、エネルギーの損失は小さく、従って無視
され得る。
包装機械及びそれに据付けられた本発明に基く装置の作
動の間、型チエーン１は第１において左から右へと段進
的に運動される。その結果として、二つの包装積層ウエ
ブ7,9は、型チエーン１と、その上方に少し離して位置
された本発明による装置との間において同じ速度で送ら
れる。熱と圧力との作用によって第１の包装積層ウエブ
７は、半型６の間に形成された凹所の形状と合致するＵ
字形状を既に付与されている。第２の包装積層ウエブ９
の中心部分は実質的に平らであり、対抗ジョー８上を延
びる第１の包装積層ウエブ７の上方に或る距離を保って
延びている。一方、横方向に突出する耳片９′は第１の
包装積層ウエブ７の長手方向側縁に対して下向きに折ら
れてそれに封着される。二つの包装積層ウエブ7,9の間
には注入管（図示せず）が位置し、その吐出口は、本発
明による装置の左（第１図）に少し離れて位置してい
る。超音波封着のための装置の下に到達する部分的に完
成された包装容器は、かようにして、既に注入管の吐出
口を通過しており、従って所望の内容物を完全にまたは
部分的に注入されている。次いで、包装容器間の残余の
結合が、本発明による超音波封着のための装置の作用に
よって開始される。即ち、二つの包装積層ウエブ7,9
は、各対抗ジョー８の上に位置される区域において封着
ジョー17で押圧されそして封着され、一連の包装容器か
ら成る包装材料管上に横方向の液密封着部が形成され
る。
個々の横方向封着部は次ぎのようにして実現される。内
容物が注入されて、部分的に完成された包装容器ととも
に型チエーン１が、特定の対抗ジョー８が封着ジョー17
と正しく対向する位置に送られたのち、これらジョー8,
17間の相対運動は停止される。これは、型チエーン１の
送り運動が止まるか、または超音波封着のための装置が
型チエーン１と同じ方向に且つ同じ速度で移動されるこ
とによって実施される。この時、操作シリンダ24はピス
トン棒が外方へ突出するように作動される。操作シリン
ダ24とピストン棒はそれぞれ上レバー腕11と下レバー腕
23に取付けられているから、レバー腕11,23の後端は互
いから遠ざかるように移動される。ブラケット14にはレ
バー腕11,23が枢動自在の取付けられているから、レバ
ー腕11,23の前端は互いに近づく方向に移動される。こ
れによって、レバー腕11は超音波ケーシング10を垂直方
向下方へ変位し、これと同時に下レバー腕23が横フレー
ム22を２個のフック付き要素20と共に上方向に持上げ
る。従って、対抗ジョー８の下方に延在するフック付き
要素20の下端に位置される部分と対抗状ジョー８の下面
との間の遊隙は次第に小さくなり、ついにフック付き要
素20は対抗ジョー８の下面に接触するにいたる。フック
付き要素20の継続する上方への運動において、１つのチ
エーン・セグメント２は、それに隣接するチエーン・セ
グメント２に対して可撓に結合されているから、持ち上
げられ、対抗ジョー８と一緒に上方に移動する。超音波
ユニット15はそのとき作動されており、従って封着ジョ
ー17として作用する超音波ホーンは振動し始め、２個の
ジョー8,17の間に位置される包装積層ウエブ7,9が、こ
れらジョーの作用面18,19の間で圧縮されるとき、振動
が熱塑性積層材料に伝達される。かくてこれらは加熱さ
れそしてきわめて急速に封着のための好適な温度に達す
る。前記ジョーの作用面18,19間の平行性は多くの場合
において完全ではあり得ないから、比較的高い圧力が作
用面18,19間の作用ギャップの狭くなった一方の端かま
たは他方の端に生じ、包装材料が狭くなった端において
より強くたがいに押圧されて圧縮される。超音波封着に
おいては、エネルギーの伝達は封着圧力に比例するか
ら、エネルギーの伝達はこの狭くなった端においてはよ
り高くなり、包装材料はこの区域においてより急速に融
解する。前記端に位置されているフツク付き要素20の上
端面は、対抗ジョー８の反対側に位置されるフック付き
要素20の上端面よりも早く封着ジョー17の止め面25に到
達する。フック付き要素20が封着ジョー17の１つの止め
面25と接触すると同時に、ジョー8,17の対応する端部は
もはやたがいに近づくように運動し得ず、包装積層ウエ
ブ7,9のこれ以上の相互押圧はこの特定の端の区域にお
いては生じ得ない。しかし、１つのフック付き要素20の
上端面と止め面25との間の係合によって、回転モーメン
トがこの係合点を中心として生じ、対抗ジョー８及び封
着ジョー17が可動に支持されているから、これらジョー
8,17の一方または他方或いは両方が、反対側に位置され
ているフック付き要素20の上端面も封着ジョー17の他方
の止め面25と接触するまで回転されるという効果をもた
らす（第４図）。これらジョー8,17の回転運動間、操作
シリンダ24によって生じる封着圧力は作用ギャップの全
長に沿って分散され、エネルギー伝達は作用ギャップの
一端から他端の方向へ転移し、結局は、２つのフック付
き要素20の上端面と２つの止め面25との係合によって画
成される作用ギャップの幅によって決定される厚さ（合
体された積層板の当初の厚さの約10％）まで２つの積層
ウエブが7,9一緒に加熱されそして押圧される。
２個のジョー8,17の封着運動がこのようにしてフック付
き要素20の上端面と止め面25との係合によって停止され
たのち、超音波の供給は止まる。しかし、操作シリンダ
24によって発生される圧力はさらにしばらく維持され、
従って、包装積層ウエブ7,9の圧縮加熱部分は、継続し
て圧縮される間に冷却の機会を有し、完成された封着部
は良質であることが保証される。好適な冷却期間のの
ち、操作シリンダ24はそのピストン棒が例えばばねの力
によって再び操作シリンダ24内に引き入れられるように
作動され、それによって、レバー腕11,23を介して超音
波ケーシング10と横フレーム22とがそれぞれ作用され、
超音波ケーシング10は持上げられそして横フレーム22は
下げられ、支持車輪３は再び機械スタンド５の軌道４上
に降下し、フック付き要素20の下端に対抗ジョー８の下
面から適当な距離だけ隔置される。かくて、二つの包装
積層ウエブ7,9の間の封着部即ちシールは完成され、型
チエーン１は、後続の対抗ジョー８が封着ジョー17に正
しく対向してそこで前述した工程が反復される位置まで
超音波封着のための装置に対して相対的に変位され得
る。次いで、完成された液密の一連の包装容器は、切断
装置（図示されていない）によって後続段階でたがいに
切断される。切断装置は超音波封着のための装置の右方
に若干の距離を以て配置されている（第１図）。次い
で、個々の包装容器は型チエーン１の凹所から転移され
そしてさらにその後の処理のために、または集合容器に
詰込むために運搬される。
〔発明の効果〕
２つのジョー8,17を運動自在に支持すること、支持要素
21の存在とによって多くの利点が従来の超音波封着のた
めの装置と比較するとき得られる。従来の装置の構成
は、封着の結果が関連機械部品の製造精度に完全に依存
していた。更に、運転の間に生じる摩耗及びその他の不
精密は、２個のジョーの作用面間の作用ギャップの幅に
対して直接に影響し、前記ジョーの全長に亘って等質の
封着を保証するためには厳密な調整が必要であった。本
発明に基く構成は、関連機械部品に生ずる摩耗や不精度
が作用ギャップの幅に影響しないようにすることによっ
て従来技術の前記欠点を完全に除去している。これは、
封着工程の間において２つのジョーの制御を完全に支持
要素21によって行なわれるようにしており、機械の長時
間運転の間に特に支持車輪３及び型チエーン１に生ずる
不可避的な摩耗が封着の結果に影響を及ぼすことのない
ようにすることによって達成される。対抗ジョー８を制
御する支持要素21と封着ジョー17の節の面26における止
め面25との間の直接の接触によって、超音波ケーシング
10内における超音波ユニット15の据付けによるいかなる
影響も防止される。その理由は、超音波ユニット15は、
超音波ケーシング10内にゴム留め部材16によって支持さ
れているから、支持要素21に対する封着ジョー17の接触
によって完全に制御され得るからである。封着ジョー17
として働らく超音波ホーンと対抗ジョー８との間の支持
要素21を介してのこの直接作用は本発明において独特の
ものである。何故ならば、従来においては、いかなる形
式の支持要素も付勢されている超音波ホーンと接触させ
るのであって、既に述べたごとく圧力に比例する超音波
エネルギーの特徴の故にかようなことは可能でないと考
えられていた。しかし、実際的には、超音波ホーンの節
の面26に止め面25を正確に形成することによって、有害
な加熱を完全に防止することが可能であることが分っ
た。長時間の実験にもかかわらず、止め面25または、フ
ック付き要素20の上端面には、認められるほどの摩耗は
発見されていない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づいた装置の正面図、第２図は第１
図に示された装置の部分的に断面を以て示された側面
図、第３図は実際の封着作業に先立つ位置における第２
図に示された装置の構成要素を一部断面を以て示す概略
図、第４図は封着加工の終局段階間における位置にある
構成要素を示した第３図と同様の概略図である。 １は型チエーン、２はチエーン・セグメント、３は支持
車輪、４は軌道、５は機械スタンド、６は半型、7,9は
包装積層ウエブ、８は対抗ジョー、10は超音波ケーシン
グ、11は上レバー腕、14はブラケット、15は超音波ユニ
ット、17は封着ジョー、18,19は作用面、20はフック付
き要素、21は支持要素、23は下レバー腕、25は止め面、
26は節の面、24は操作シリンダを示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】封着ジョーと対抗ジョーとによる積層材の
    超音波封着において該封着ジョーの作用面と該対抗ジョ
    ーの作用面との間に所定寸法の作用ギャップを画成する
    装置であって、前記封着ジョー（17）の作用面（18）と
    前記対抗ジョー（８）の作用面（19）との間の最小の距
    離を画定するように支持要素（21）が配置されており、
    前記支持要素（21）は、前記封着ジョー（17）および前
    記対抗ジョー（８）と係合していない静止位置と、前記
    封着ジョー（17）の作用ストロークの長さを制限する作
    用位置との間で運動可能でかつ前記対抗ジョー（８）を
    保持することのできる一対の係合要素（20）を含み、こ
    の係合要素（20）は前記作用位置において超音波の振幅
    がほぼゼロになる前記封着ジョー（17）の節の面（26）
    に形成された停止手段に当接するようになっており、該
    停止手段は前記封着ジョー（17）の細長の作用面の両端
    に配置された２つの止め面（25）によって構成されてお
    り、前記一対の係合要素（20）が互いに隔てて固着され
    ている横方向フレーム（22）を前記支持要素（21）がさ
    らに備え、該フレーム（22）が前記２つの止め面（25）
    の間で回動自在に軸承されており、前記係合要素（20）
    が前記対抗ジョー（８）を保持したまま前記作用位置ま
    で運動した際に、前記フレーム（22）が回動して前記一
    対の係合要素（20）をそれぞれ前記止め面（25）に当接
    させて、前記封着ジョー（17）および前記対抗ジョー
    （８）の前記作用面（18,19）同士が相互に平行になる
    ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記係合要素は前記対抗ジョー（８）の両
    側に配置されたフック付き要素（20）であり、このフッ
    ク付き要素（20）は前記対抗ジョー（８）を前記封着ジ
    ョー（17）の運動方向と反対方向に互いに接近させるご
    とく駆動するようになっている特許請求の範囲第１項記
    載の装置。
  3. 【請求項３】前記対抗ジョー（８）はその作用運動に対
    してある角度で延びる軌道（４）に沿って可動であり、
    かつ前記封着ジョー（17）に対して正しく対向する位置
    にある時に一対の前記係合要素（20）によって前記軌道
    （４）から持ち上げられるようにされている特許請求の
    範囲第２項記載の装置。
  4. 【請求項４】前記の封着ジョーおよび前記対抗ジョー
    （17,8）の前記作用面（18,19）の間の最小の距離は、
    互いに封着されるべき積層材料（7,9）の当所の総計厚
    さの約10％である特許請求の範囲第１項から第３項まで
    のいずれか１つに記載の装置。
JP59282017A 1984-01-02 1984-12-25 超音波封着において作用ギャップを画定する装置 Expired - Lifetime JPH0755685B2 (ja)

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SE8400009-0 1984-01-02
SE8400009A SE454683B (sv) 1984-01-02 1984-01-02 Anordning for ultraljudsforsegling

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