Nova Patents
SE430775B

Apparatus and method for vibration sealing

Abstract

A method and apparatus for forming a seal between layers of thermoplastic coated paperboard or the like wherein there are different numbers of layers and varying thicknesses at different locations within the area to be sealed. The apparatus includes an anvil having a work surface for engaging one outer surface of the layers and a horn that vibrates at a predetermined frequency when energized. The horn has a work surface that opposes the work surface of said anvil. A control circuit is operable for sequentially; (1) pre-triggering said horn, to energize it and cause it to vibrate; (2) moving said anvil and energized horn into the sealing position to clamp the paperboard layers therebetween and maintaining the clamping pressure over the entire area of the layers within predetermined limits, (3) holding the energized horn in the sealing position with respect to the anvil for a predetermined period of time to cause the thermoplastic coating of the paperboard layers between the work surfaces to be activated to flow, (4) deenergizing the horn to terminate the vibration thereof, (5) holding the anvil and deenergized horn in the sealing position with the paperboard layers clamped between the work surfaces thereof for a predetermined period of time to permit the activated thermoplastic coating to set, and (6) retracting the horn and anvil with respect to each other to unclamp the sealed paperboard layers.

SE430775B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today

4 claims: 1 independent, 3 dependent

  1. 1
    PATENTKRAV 1. Sätt att åstadkomma en försegling i ett förseglingsområde mellan skikt i en ändförslutning hos termoplastbelagda kartonger i ett massproduktionssystem genom vibrationssvetsning, vid vilket svetscykeln innefattar ett aktiveringssteg, i vilket den termoplastiska beläggningen på skikten i förseglingszonen bringas att flyta genom termisk aktivering, och av ett avkylningssteg, i vilket skikten i förseglingszonen med aktiverad termoplast hopklämmes tills termoplasten svalnat och hårdnat, så att den bildar en försegling, kännetecknat därav, att kartongerna i följd tillföres ett ställe i en svets- och förseglingsstation, i vilken skikten i ändförslutningens förseglingszon är belägen mellan två inbördes åtskilda arbetsytor på ett vibrerande horn och ett mothåll med skikten i förseglingszonen så anordnade, att tjockleksvariationerna gör det möjligt att utsätta skikten för ett klämtryck utöver hela förseglingszonen inom förutbestämda minimi- och maximigränser, varvid maximigränsen och minimigränsen avgränsar ett klämtrycksområde, utan genomträngning av skikten, att hornet förtriggas så, att det bringas att vibrera vid en förutbestämd frekvens, vilken åstadkommer termisk aktivering av termoplastbeläggningen på skikten i förseglingszonen mellan klämytorna, då klämtrycket är inom nämnda förutbestämda minimi- och maximigränser, att mothållet och vibrationshornets arbetsytor förskjutes mot varandra för hopklämning av skikten tills klämtrycket på de partier av förseglingszonen, som har minimitjocklek uppnår nämnda förutbestämda minimitryck, att arbetsytornas inbördes rörelse mot varandra avbrytes för att förhindra att klämtrycket på de partier av förseglingszonen, som har maximal tjocklek överstiger det förutbestämda maximitrycket, att arbetsytorna bibehålies i nämnda kläm- och förseglingsställning under en förutbestämd tid för att aktivera termoplastbeläggningen att flyta, varvid klämtrycken i vissa delar av förseglingszonen tillätes variera inom nämnda tryckområde från klämtrycket i andra delar av förseglingszonen, att hornet därefter avaktiveras så att det inte längre vibrerar medan hornets och mothållets arbetsytor hålles i kläm- och förseglingsläge, att det avaktiverade hornet och mothållet bibehålies i kläm- och förseglingsläget under en förutbestämd tid för att tillåta avkylning och härdning av den aktiverade termoplasten och att mothållets och det avaktiverade hornets arbetsytor där11 7709860-6 efter skiljes från varandra, så att kartongen med den förseglade ändförslutningen är förskjutbar bort från svets- och förseglingsstationen.
  2. 2
    Apparat för utförande av sättet enligt krav 1, vid vilken en förslutning i vikt tillslutet tillstånd och olika antal skikt förekommer och därmed varierande tjocklek på olika ställen inom förseglingszonen, innefattande ett svets- och förseglingsstation, i vilken ett mothåll (20, 120) är anordnat liksom ett vibrerande svetshorn (18, 118), vilket‘mothåll har en arbetsyta (30, 130) för ingrepp med ytterytan på skikten till en kartongändförslutning i förseglingszonen medan hornet har en arbetsyta (28, 128) för ingrepp med förseglingszonens motsatta ytteryta, vilket horn vid aktivering bringas att vibrera med en förutbestämd frekvens och hornet och mothållet är monterade i svets- och förseglingsstationen och rörliga i förhållande till varandra mellan ett tillbakadraget, icke aktivt läge och ett utskjutet kläm- och förseglingsläge, i vilket de mot varandra belägna arbetsytorna är i klämingrepp med de motsatta ytierytorna i förseglingszonen för ändförslutning av en kartong, som är placerad i stationen, organ för att efter varandra förflytta kartongerna genom svets- och förseglingsstationen med kartongernas ändförslutning vikt med variationerna av skiktens tjocklek i förseglingszonen, så att ett förutbestämd minimiklämtryck kan uppnås i de delar av förseglingszonen, som har minmitjocklek, samtidigt som trycket i de partier av förseglingszonen, som har maximitjocklek, icke överskrider ett förutbestämt maximitryck, varvid det förutbestämda maximitrycket och det förutbestämda minimitrycket avgränsar ett klämtrycksområdo och de motsatta ytorna icke tränger inom skikten samt dornen och mothållet är i sina tillbakadragna, icke aktiva lägen i förhållande till varandra, då kartongen icke är belägen i svets- och förseglingsstationen, kännetecknad av en reglerkrets (32, 132), som är påverkbar som ett gensvar på tillförseln av en kartong till svets- och förseglingsstationen för att i följd 1) förtrigga hornet till aktivering och bringa det att vibrera meö nämnda förutbestämda frekvens, 2) förskjuta mothållets och vibrationshornets arbetsytor mot varandra för att utsätta ändförslutningens förseglingszon för ändtryck ytan att tränga igenom skikten, 3) avbryta arbetsytornas relativa rörelse mot varandra, då klämtrycket i en del av förseglingszonen, som har minimitjocklek, då det förutbestämda minimitrycket uppnås för att förhindra att klämtrycket i de delar av förseglingszonen som har maximal tjock 7700850-6 lek överstiger det förutbestämda maximitrycket, 4) h«lla det aktiverade hornet och mothållet i kläm- och förseglingsläge under förutbestämd tid för att aktivera termoplastbeläggningen i förseglingszonen att flyta, varvid klämtrycken i förseglingszoisi-ns partier tillätes variera inom nämnda tryckområde frän klaiätrycken i andra delar av förseglingszonen, 5) avaktivera hornet och avsluta dettas vibration, 6) hålla mothållet och det avaktiverade hornet i klämoch förseglingsställningen under förutbestämd tid för att möjliggöra avkylning och härdning av den aktiverade termoplastbeläggningen och bilda en försegling mellan ändförslutningens skikt och 7) därefter återföra hornet och mothållet till deras tillbakadragna, icke aktiva lägen i förhållanden till varandra, så att kartongen kan förskjutas från svets- och förseglingsstationen.
  3. 3
    Apparat enligt krav 2, kännetecknad därav, att arbetsytan (30) på mothållet (20) och arbetsytan (28) på vibrationshornet är plana.
  4. 4
    Apparat enligt krav 3, kännetecknad därav, att minst en (130, 130') av arbetsytorna är försänkt i området av skiktens maximala tjocklek för att hålla klämtrycket på skikten mellan nämnda, förutbestämda tryck. 7700850-6 7700350-6