KR101265861B1 - 패키지를 시일링하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 재료 층(10)이 그 사이에서 함께 클램핑되고 시일링되어 융착되도록 배치되는 초음파 유닛(5b)과 받침대(6)를 포함하는, 패키지를 시일링하는 장치에 관한 것이며, 상기 받침대(6)가 받침대(6)로부터 상기 초음파 유닛(5b)을 향하여 그리고 상기 초음파 유닛을 지나는 방향으로 연장하는 하나 이상의 로드(14c)에 연결되며, 상기 로드(14c)는 상기 초음파 유닛(5b)을 지나, 하나 이상의 단부 피스(13)에 연결되도록 배치되며, 서보모터는 상기 초음파 유닛(5b)과 상기 단부 피스(13) 사이에 힘을 인가하여, 초음파 유닛과 단부 피스가 서로로부터 떨어진 방향으로 변위되고, 상기 받침대(6)와 상기 초음파 유닛(5b)이 서로를 향하는 방향으로 변위되도록 배치된다.

재료 층, 초음파 유닛, 받침대, 작동 요소, 패키지.

Description

패키지를 시일링하는 장치 및 방법{AN APPARATUS AND A METHOD FOR SEALING A PACKAGE}

본 발명은 시일링 유닛 및 받침대(abutment)를 포함하는, 패키지를 시일링하는 장치에 관한 것으로서, 상기 시일링 유닛과 받침대 사이에 다수의 재료층들이 배치되어 함께 클램핑(clamping)되어 융착(fusing)된다. 또한, 본 발명은 또한 패키지를 시일링하는 방법에 관한 것이다.

플라스틱-코팅된, 섬유-기반 패키징 라미네이트를 시일링하는 통상적으로 가능한 한 방법은 소위 초음파 시일링이다. 이 기술에 따르면, 함께 융착되어 시일링될 재료 층은 초음파 혼(ultrasonic horn) 및 받침대 사이에 클램핑된다. 초음파 혼은 재료를 진동시키고, 재료 및 재료들 간의 경계면에서의 상이한 유형의 히스테리시스 손실로 인하여, 재료는 플라스틱이 부분적으로 용해되도록 가열되고, 압축으로 인하여, 함께 융해되어 융착된다. 그러나, 이 기술은 통상적으로 사용되며 당업자들에게 널리 공지되어 있어서 본원에 더 상세히 설명되지 않는다.

EP708022B1호는 소위 게이블 탑 패키지(gable top package)에서 탑 시일(top seal)의 초음파 시일링을 게시한다. 이 구성에 따르면, 시일링될 재료는 초음파 혼의 도움으로 받침대에 대해 가압된다. 상기 특허 공개는 먼지를 발생시킬 수 있는 진동하는 자유단(vibrating free edge)에서의 고유한 문제를 해결하는데 초점을 맞추고 있다. 이것은 초음파 혼과 평행하게 연장하고 자유단에 접하여 자유단에서의 진동을 감소시키는 특수한 암(special arm)에 의해 해결된다.

US4,581,873호는 브릭-형 패키지의 상부 시일의 초음파 시일링을 위한 다른 구성을 개시한다. 이 구성에서, 초음파 혼은 힘의 모멘트가 한 연결장치(linkage) 내의 한 피벗 상에 인가되도록 작동되는 복합 연결 시스템에서 현수된다(suspending). 또한, 힘의 다른 모멘트가 상기 연결장치 내의 다른 피벗 상에 인가되도록 작동되는 z-형 연결장치 내에서 받침대가 현수된다. 상기 특허 공개는 초음파 혼 및 받침대의 개별적인 구동을 실현하는데 초점을 맞추고 있다. 일단, 초음파 혼 및 받침대가 정확한 위치에 있다면, 압축 실린더가 작동하여 압축력이 그들 상에 인가된다. 상기 압축 실린더는 초음파 혼에 고정되는 유닛과, 힐(heel)에 작용하는 연결장치에 의해 받침대에 고정된 유닛에 작용한다. 이와 같은 수단에 의하여, 초음파 혼에 대한 전체 현수장치가 패키지와 받침대를 향해 이동하도록 초음파 혼이 이동하게 된다. 제1연결장치가 정지하여 있기 때문에, 이러한 초음파 혼의 이러한 이동은 스프링에 의해 의해 흡수되고, 상기 스프링은 시일링을 완료한 이후에, 상기 혼 및 받침대가 서로 개별적으로 동작하게 되는 위치로 초음파 혼을 복귀시키게 된다.

WO01/094234호는 소위 중첩 시일로 튜브형 패키징 블랭크(tubular packaging blank)를 시일링하는 초음파 혼 및 받침대를 게시한다. 이와 같은 시일은, 하나의 에지가 제2에지에 인접한 재료의 외부 상에 놓이도록 두 개의 종방향 에지들을 함께 실링함으로써 튜브가 생성되어 형성된다. 이와 같은 유형의 튜브를 시일링하는데 적합하도록 하기 위하여, 초음파 혼에는, 중첩 시일에서 발생하는 여분의 재료 두께를 수용하기에 적합한 리세스를 가지고 있다.

WO96/21595호는 받침대가 중첩 조인트에서 더 큰 재료 두께를 수용하기 위한 리세스를 가지고 있는 다른 시스템을 게시한다.

상술된 유형의 시일링 시스템은 통상적으로 반복 가능한 방식으로 정확한 시일을 달성하도록 구성된다. 상기 시스템은 기본적인 디자인 및 구성이 간단해야 하며, 패키징 재료 및 패키지의 구성 또는 위치가 일정 한도 내에서 변화할지라도, 패키지를 정확한 방식으로 시일링할 수 있어야 한다. 더구나, 상기 시스템은 종종 패키지의 최종적인 폴딩 이후에 형성되는 시일을 실현하기 위하여 시일링 동작과 관련하여 패키지를 사전-성형할 수 있어야 한다. 상술된 디자인 및 구성은 이러한 기준에 대하여 아주 만족스럽지는 못하다. 제1 구성은 어떠한 게이블 탑 패키지의 성형에 적응되지만, 아래로 폴딩된 코너 플랩(corner flap)을 가지는 블릭-형 패키지를 성형하는데 적응되지 않는다. 제2 구성은 훨씬 더 복잡하며, 더구나, 압축된 공기가 원통으로 공급되어, 초음파 혼 및 받침대 사이에 패키징 재료의 압축을 실현해야 할 때, 정확한 압축력을 달성하기 어렵다. 후자의 구성 둘 모두는 패키지 및 이의 중첩 시일이 정확한 시일을 달성하기 위하여 초음파 혼 및 받침대 내의 리세스 내로 각각 피팅(fitting)되어야 한다는 단점을 겪게 된다.

따라서, 위치에서의 기본적인 구성적 요건에 대한 만족스러운 해결책이 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 하나의 목적은 도입부에 의해 게시된 유형의 시일링 장치에서 제기되는 상술된 구성적 요건 및 다른 구성적 요건을 만족시키거나, 그 기본적인 디자인 및 구성에서 상기 요건을 만족시키는 것을 용이하게 하는 장치를 실현하는 것이다.

상기 목적은 받침대(abutment)가 상기 받침대로부터 떨어지는 방향으로 시일링 유닛의 한 예인 초음파 유닛을 향하여 그리고 상기 유닛을 지나서 연장하는, 하나 이상의 로드에 연결되며, 상기 로드가 상기 초음파 유닛을 지나 하나 이상의 단부 피스에 연결되도록 배치되며, 상기 초음파 유닛 및 상기 단부 피스 사이에 힘을 인가하여, 이들이 서로로부터 떨어지는 방향에서 이동하고 또한 상기 받침대와 상기 초음파 유닛이 서로를 향하는 방향으로 이동되도록 작동요소가 배치되는 특징을 제공하는 도입부에 게시된 유형의 장치에 의해 본 발명에 따라서 달성된다. 상기 장치를 이러한 방식으로 디자인함으로써, 시일링하여야 할 패키지가 전달되는 전달 경로 위로 단지 제한된 수의 구성요소가 돌출하는 구성을 실현하는 것이 가능하다. 더구나, 받침대와 초음파 유닛이 비례하는 속도로 서로를 향해 이동하고 또한 서보모터와 같은 작동유닛이 힘의 공급에 관해서 대칭이 되는 경우, 받침대와 초음파 유닛이 서로를 향해 대칭적으로 이동하도록 시스템을 디자인하는 것이 간단해진다. 이러한 대칭적인 이동은 많은 경우에 바람직한데, 그 이유는 시일링 동작과 관련된 패키지의 대칭적인 폴딩이 자동적으로 달성되기 때문이다. 더구나, 이러한 구성은 바람직한데, 그 이유는 패키지의 경로에 인접하여 이동하는 그러한 구성요소가 간단한 당김 로드(pull rod)로서 디자인되는 반면, 서보모터에 대해 필요한 다소 더 복잡한 구성은 패키지의 전달 경로로부터 거리를 두고 위치될 수 있기 때문이며, 이것은 패키지 부근에서 고 레벨의 위생(hygiene)을 유지하는 것이 간단해진다는 것을 의미한다. 간단한 당김 로드는 또한 공기 층류(laminar air flow)를 사용하여 공기 흐름의 과도한 단절(disruption) 없이 고 레벨의 위생을 유지하는 가능성 면에서 선호된다. 공기는 살균 공기, 또는 적어도 입자가 정화된 공기일 수 있다.

본 발명의 실시예는 첨부된 종속항으로부터 명백해진다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 받침대로부터 떨어져서, 상기 초음파 유닛을 향하고 그리고 상기 유닛을 지나서 연장하는 두 개 이상의 로드를 포함한다. 두 개의 로드를 사용함으로써, 이동 및 힘의 인가 둘 모두에 대해 희망하는 평행 상태가 달성되는 것을 보장하도록 간단해진다. 구성의 간소화(기계적으로 단단한 결합 포인트(anchorage point)에 대한 필요성이 견인력의 쌍 방식(pairwise)의 인가를 사용하여 제거됨)는, 위생의 레벨이 간단한 방식으로 만족스러운 레벨로 유지될 수 있다는 것을 의미하는 것을 다시 한번 언급할 수 있다.

바람직하게는, 힘은 서보모터와 시일링 요소 사이의 힘을 제한하여, 받침대와 초음파 유닛 사이의 힘을 제한하도록 배치되는 두 개 이상의 힘-제한 커플링 부재를 포함하는 제2작동 요소에 의해 서보모터에서 초음파 유닛으로 인가된다. 이와 같은 수단에 의하여, 재료가 예상된 두께에 대하여 다소 벗어난 두께를 가질지라도, 시일링 장소에서 항상 정확한 압축력이 달성된다는 것을 보장하는 것이 가능해진다. 상술된 바와 같이, 힘-제한 커플링 부재가, 시일링할 패키지 위에 위치되지 않는 장치의 부분 위에 위치될 때 유용하다. 부가적인 장점은, 기계에서 임의의 고장이 존재하는 경우, 힘-제한 커플링 부재는, 어떤 것이 초음파 유닛과 받침대 사이에서 부정확한 방식으로 클램핑되는 것으로 인하여 비교적 고가의 초음파 유닛과 같은 시일링 유닛이 손상될 위험을 감소시키는데 기여할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 힘-제한 커플링 부재는 일정한 최대 힘을 제공하는 어떤 형태의 기계적인 스프링, 공압 또는 수압 실린더, 공압 또는 수압 멤브레인 등으로 이루어질 수 있다. 강력하게 사전-신장(pre-tensioning)된 기계적인 스프링은 통상적으로 사전-신장력이 지나간 이후에도, 증가하는 힘을 전달하지만, 힘의 이러한 증가는 부가적인 압축으로 인하여, 스프링의 정확한 선택 및 디자인, 사전-신장의 레벨 및 주변 구성에 의하여 거의 무시할 수 있다. 공압 및 수압 시스템은 서보모터의 지속된 이동에 대해서도 동일한 고정된 최대 힘을 전달할 수 있다.

하나의 바람직한 실시예에 따르면, 제2 작동 요소는 적어도 오버샷을 가지는 캐리지와 작동 캐리지로 구성되고, 상기 오버샷을 가지는 캐리지는 적어도 부분적으로 상기 작동 캐리지와 상기 힘-제한 커플링 부재를 둘러싸도록 배치되고, 상기 커플링 부재는 상기 캐리지와 상기 작동 캐리지들 사이에 힘을 인가하도록 배치되어, 상기 캐리지와 작동 캐리지들이 서로 떨어지도록 하고, 이와 같이 서로 떨어지도록 하는 것은, 상기 작동 캐리지를 적어도 부분적으로 둘러싸고 상기 작동 캐리지에 접하도록 배치되는 상기 캐리지의 오버샷에 의해 제한된다. 소위 오버샷(overshot)을 갖는 이러한 구성에 의하여, 오버샷에 의해 지지되는 초음파 유닛은, 상기 받침대와 상기 초음파 유닛이 힘-제한 커플링 부재의 한도 레벨을 초과하는 힘으로 서로에 대해 가압될 때까지 이들이 고정되는 것처럼 상기 서보모터와 함께 이동할 것이다. 일단 한도 위치가 달성되면, 초음파 유닛을 지지하는 부분은, 서보모터가 그 이동을 지속할지라도 이동하지 않을 것이다.

유용하게도, 커플링 부재는, 그 외부 벤딩(bending)이 액체 또는 가스와 같은 가압된 유체에 의해 작동되도록 배치되는 멤브레인을 포함한다. 상술된 바와 같이, 그러한 커플링 부재는 멤브레인 내의 압력과 활성 영역에 비례하고 또한 한도 레벨이 도달될 시에 일정해지는 힘을 전달할 것이다.

하나의 바람직한 실시예에 따르면, 서보모터는 초음파 유닛과 받침대의 이동방향에 대해 실질적으로 횡 방향으로 이동가능하고 요크와 튜브형 구성으로 이루어지는 상호연결 부재를 포함하고, 상기 상호연결 부재는 한편으로는, 상기 초음파 유닛에 연결되지 않는 제2 작동 요소의 상기 작동 캐리지와 오버샷 중 하나와, 요크와 튜브형 구성으로 이루어지는 상호연결 부재에 피벗 가능하게 연결되는 제1연결장치에 의해 초음파 유닛에 연결되고, 다른 한편으로는, 요크와 튜브형 구성으로 이루어지는 상호연결 부재와 제2 작동 요소에 피벗 가능하게 연결되는 제2연결장치에 의해 상기 단부 피스에 연결된다. 이와 같은 수단에 의하여, 횡 방향에서 상호연결 부재의 동작은 로드를 따라서 작동 캐리지와 오버샷 간의 상대적인 이동을 야기한다. 이러한 구성은 통상적으로, 요크와 튜브형 구성으로 이루어지는 상호연결 부재가 토글 또는 엘보우 조인트(toggle or elbow joint)에 대응하며, 연결장치들이 상부 암 또는 포어암(forearm)에 대응하는 토글 메커니즘이라 칭한다. 이와 같은 구성에서 한 가지 장점은, 연결장치들이(초음파 유닛과 받침대의 컨버전스(수렴점)(convergence)의 시작부에서) 예각을 형성할 때, 상호연결 부재의 작은 이동이 받침대와 초음파 유닛의 상당히 큰 변위를 제공하고, 또한 연결장치들이 자신의 방향에서 각각 직선으로 충분히 연장할 때, 상호연결 부재의 변위에 대해 초음파 유닛과 받침대의 이동이 이루어지지만, 약간의 이동이 이루어진다는 것이다. 이동의 말미에서, 상기 이동에서의 기어 비율은, 상호연결 부재에 대한 제한된 힘으로, 받침대와 초음파 유닛의 매우 강력한 압축을 발생시킬 수 있다는 것을 또한 의미한다.

유용하게도, 제2 작동 유닛은 상기 로드에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이와 같은 수단에 의하여, 상기 시스템은 상기 로드가 횡방향으로 외측으로 굴곡(屈曲)(flexing)되는 것을 중화하는데 자동적으로 기여할 것이다.

바람직하게는, 서보모터는, 단부 위치에서, 초음파 유닛과 받침대 사이에 갭이 형성될 정도로 초음파 유닛과 받침대를 함께 이동하도록 배치되며, 상기 갭의 폭은 함께 시일링하고자 하는 재료 층들의 전체 두께보다 작고, 바람직하게는, 초음파 유닛과 받침대가 힘-제한 커플링 부재에 의해 규정되는 힘에 의해 서로를 향해 밀쳐질 때 얻어지는, 함께 시일링하고자 하는 재료 층들의 전체 두께보다 작도록 이루어진다.

이와 같은 수단에 의하여, 정확한 압축 및 시일링이 항성 달성될 수 있다는 것이 보장되는 동시에, 신뢰 가능한 갭의 제공에 의하여, 받침대와 초음파 유닛이 서로 접촉하지 않는다는 것이 보장되는데, 이것은 이러한 점에서, 통상적으로 비교적 고가인 초음파 유닛에 대한 손상의 위험이 제거된다는 것을 의미한다.

상기 목적은, 상기 초음파 유닛과 상기 받침대가 서로를 향해 실질적으로 동일한 속도로 변위되고, 또한 상기 패키지가 상기 초음파 유닛과 상기 받침대의 이동 방향에 대해 횡 방향으로 변위되게 배치되도록, 상기 받침대와 상기 초음파 유닛이 공통 서보모터에 연결되고 또한 서로를 향해 함께 이동하도록 배치되는 특징을 제공하는 도입부에 게시된 유형의 장치에 의해 본 발명에 따라서 달성된다. 이와 같은 수단에 의하여, 시일의 형성 및 대칭적인 압축을 달성하는 것이 간단해진다. 패키지가 시일 유닛 및 받침대의 이동 방향에 횡방향으로 변위되도록 시스템을 디자인함으로써, 한편으로는 받침대와 초음파 유닛 사이에서, 다른 한편으로는 패키지와 초음파 유닛 사이에서 선택적인 상대 이동이 가능하도록 하여, 이로 인해, 시일링하게 될 패키지의 부분의 정확한 형성을 달성하기 위하여 이러한 이동을 최적화시킬 수 있게 된다.

유용하게도, 상기 장치는 처음에 초음파 유닛과 상기 받침대 각각의 이동 방향에서의 초음파 유닛과 받침대의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡방향으로 변위시키도록 동작하고, 그 후에 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각의 이동 방향에서의 속도보다 낮은 속도로 패키지를 횡방향으로 변위시키도록 동작하고, 그 후에, 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각 방향에서의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡방향으로 변위시키도록 동작한다. 이와 같은 수단에 의하여, 처음에 패키지의 정확한 위치지정(positioning)이 달성되고 나서, 패키지는 초음파 유닛과 받침대 사이에 제한된 공간이 존재할 때까지 클램핑된다. 이 위치에서, 튜브 형태와 같은 예로서 설명된 패키지는 함께 클램핑되어, 소위 프레잉 횡방향 시일(praying transverse seal)이 형성된다. 그 후에, 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각의 이동 방향에서의 초음파 유닛과 받침대의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡방향으로 변위시키도록 동작한다. 이와 같은 수단에 의하여, 시일링하게 될 패키지의 부분의 최종적인 압축이 실현될 것이다. 이러한 압축은 예를 들어, 시일링 핀(sealing fin)의 최외부가 측면을 따라 아래로 또는 최하부 아래에서 폴딩되는 패키지에 유용하다. 이와 같은 소위 코너 플랩 폴드는 상표(Tetra Brik?) 하에서 테트라 팩에 의해 판매되는 브릭-형 패키지의 최상부 및 최하부 둘 모두에서 발견할 수 있다. 상술된 토글 메커니즘이 이 애플리케이션에 사용되는 경우, 자신의 이동에 따라 토글 조인트의 기어 비율의 변화에서 본래의 장점이 또한 달성될 것이다. 패키지 리프터(package lifter)가 먼저 동작하고 나서, 토글 메커니즘이 동작하게 되는 경우, 처음에 높은 리프팅 속도가 달성되고 나서, 토글 메커니즘의 비교적 높은 기어 비율로 인하여 높은 수렴속도(convergence speed)가 달성된다. 토글 메커니즘의 이동의 말미에서, 토글 메커니즘은 낮은 기어 비율을 가지며, 이것은 리프팅 속도가 다시 한번 매우 높아진다는 것을 의미한다. 기어 비율의 이러한 변화 및 시작 타임의 차이는 이동 도중에 리프팅 속도의 일시적인 감소에 의해 보충될 수 있다.

유용하게도, 받침대는 상기 받침대로부터 떨어진 방향으로, 초음파 유닛을 향하여 그리고 상기 유닛을 지나서 연장하는 하나 이상의 로드에 연결되며, 이러한 경우에, 초음파 유닛을 지나는 상기 로드는 하나 이상의 제1 작동 요소에 연결되도록 배치되며, 상기 서보모터는 상기 초음파 유닛과 상기 제1 작동 요소 사이에 힘을 인가하도록 동작하여, 이들이 서로 떨어지는 방향으로 이동되고, 상기 받침대와 초음파 유닛이 서로를 향하는 방향으로 이동되도록 한다. 상기 장치를 이러한 방식으로 디자인함으로써, 시일링하게 될 패키지가 전달되는 전달 경로 위에 단지 제한된 수의 구성 요소만이 돌출하는 구성을 실현하는 것이 가능해진다. 더구나, 받침대와 초음파 유닛이 비례하는 속도로 서로를 향해 이동하고, 서보모터가 힘 공급면에서 대칭이 이루어지는 경우, 받침대와 초음파 유닛이 서로를 향하여 대칭으로 이동하도록 시스템을 디자인하는 것이 간단해진다. 이러한 대칭 이동은 많은 경우에 바람직한데, 그 이유는 시일링 동작과 관련된 패키지의 대칭적인 폴딩이 그 이후에 자동적으로 달성되기 때문이다. 더구나, 이러한 구성은 바람직한데, 그 이유는 패키지의 경로에 인접하여 이동하는 그러한 구성요소가 간단한 당김 로드로서 디자인되는 반면, 서보모터를 위해 필요로 되는 다소 더 복잡한 구성은 패키지의 전달 경로로부터 거리를 두고 위치될 수 있기 때문이며, 이것은 패키지 부근에 고 레벨의 위생을 유지하는 것이 간단해진다는 것을 의미한다. 간단한 당김 로드는 또한 공기 층류를 사용하여 공기 흐름의 과도한 단절 없이 고 레벨의 위생을 유지할 수 있을 만큼 긍정적이다.

상기 목적은 또한 단부 위치에서 초음파 유닛과 받침대가 자신들 사이에 안전 갭이 형성되는 정도로 위치하며, 상기 갭은 함께 시일링되게 되는 재료 층의 전체 두께보다 작고, 바람직하게는, 초음파 유닛과 받침대가 힘-제한 커플링 부재에 의해 규정되는 힘으로 서로를 향해 밀쳐지게 될 때 얻어지는, 함께 시일링되게 되는 재료 층의 전체 두께보다 작은 폭으로 이루어지는 특징을 제공하는 도입부에 게시된 유형의 장치에 의해 본 발명에 따라서 달성된다. 이와 같은 수단에 의하여, 항상 정확한 압축 및 시일링을 달성할 수 있다는 것이 보장되는 동시에, 갭을 확보함으로써, 받침대와 초음파 유닛이 서로 접촉하지 않는다는 것이 보장되며, 이것은 이러한 점에서, 통상적으로 비교적 고가인 초음파 유닛에 대한 손상의 위험이 제거된다는 것을 의미한다.

유용하게도, 받침대와 초음파 유닛은 공통의 서보모터에 연결되고, 서로를 향하도록 배치되며, 상기 초음파 유닛과 받침대 둘 모두는 서로를 향해 실질적으로 동일한 속도로 변위되며, 패키지는 상기 초음파 유닛과 받침대의 이동 방향에 횡의 방향으로 변위되도록 배치된다. 이와 같은 수단에 의하여, 시일의 형성 및 대칭 압축을 달성하는 것이 간단해진다. 패키지가 초음파 유닛과 받침대의 이동 방향에 횡 방향으로 이동하도록 시스템을 디자인함으로써, 한편으로는 초음파 유닛과 받침대 사이에서, 다른 한편으로는 초음파 유닛과 패키지 사이에서 사이의 선택적인 상대적 이동을 달성하는 것이 가능해지고, 이로 인해, 시일링하게 될 패키지 그 부분의 정확한 성형을 달성하도록 이동을 최적화하는 것이 가능해진다.

유용하게도, 상기 장치는 처음에는 초음파 유닛과 받침대 각각의 이동 방향에서의 초음파 유닛과 받침대의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡방향으로 변위시키도록 동작하고, 그 후에 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각의 이동 방향에서의 시일링과 받침대의 속도보다 낮은 속도로 패키지를 횡방향으로 이동시키도록 동작하고, 그 후에, 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각 이동 방향에서의 시일링과 받침대의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡방향으로 이동시키도록 동작한다. 이와 같은 수단에 의하여, 처음에 패키지의 정확한 위치지정(positioning)이 달성되고 나서, 패키지는 초음파 유닛과 받침대 사이에 제한된 공간이 존재할 때까지 클램핑된다. 이 위치에서, 튜브 형태와 같은 예로서 설명된 패키지는 함께 클램핑되어, 소위 프레잉 횡방향 시일이 형성된다. 그 후에, 상기 장치는 초음파 유닛과 받침대 각각의 이동 방향에서의 초음파 유닛과 받침대의 속도보다 높은 속도로 패키지를 횡 방향으로 변위시키도록 동작한다. 이와 같은 수단에 의하여, 시일링하게 될 패키지 부분의 최종적인 압축이 달성될 것이다. 이러한 압축은 예를 들어, 시일링 핀의 최외부가 측면을 따라 아래로 또는 최하부 아래에서 폴딩되는 패키지에 유용하다. 이와 같은 소위 코너 플랩 폴드는 상표(Tetra Brik?) 하에서 테트라 팩에 의해 판매되는 브릭-형 패키지의 최상부 및 최하부 둘 모두에서 발견할 수 있다.

상기 목적은 또한 하나의 에지가 다른 에지에 중첩되는 조인트에서 두 개의 에지들이 함께 융합되어 융착되는 튜브형 구성으로 시트-형 또는 웹-형 패키징 블랭크를 성형하는 단계와, 상기 튜브형 구성을 횡방향으로 시일링하기 위하여 상기 조인트를 회전시켜 초음파 유닛의 한 종류인 초음파 유닛을 향하도록 상기 튜브형 구성을 지향시키는 단계와, 상기 초음파 유닛과 받침대 사이에서 상기 튜브형 구성을 함께 클램핑하는 단계와, 상기 초음파 유닛과 상기 받침대가 서로 접근하여, 상기 초음파 유닛의 선행 작동에 의하여 패키징 블랭크의 시일링이 실현되는 정도까지 패키징 블랭크를 클램핑하기 이전에 상기 초음파 유닛을 작동시키는 단계와, 상기 조인트에서 한편으로는 횡방향 시일을 따라서 연장하고, 다른 한편으로는 재료 층을 통해 적어도 부분적으로 연장하는 절개홈(incision)을 상기 조인트에서 절단하는 단계와, 그리고 시일을 실현하기 위하여 상기 초음파 유닛과 상기 받침대를 부가적으로 더 수렴(converging)하도록 하는 단계를 포함하는 패키지 시일링 방법에 의하여 본 발명에 따라 달성된다. 이와 같은 수단에 의하여, 예를 들어, 시일링하게 될 부분에서 조인트 등으로 인하여, 재료 두께가 변화할지라도, 높은 품질의 시일을 실현하는 것이 가능하다. 재료가 상당히 과도하게 함께 클램프되기 전에 초음파 유닛의 한 예인 초음파 유닛을 작동시킴으로써, 초음파 유닛의 초음파 혼이 재료를 절단하게 되어, 소정의 경우에 있어서, 과도하게 높은 접촉 압력으로 인한 제어되지 않은 균열 형성 대신에, 분명하고도 또한 규정된 절개홈이 달성될 것이다. 여분의 재료 층에서 절개홈을 절단함으로써, 초음파 유닛과 받침대는 시일의 전체 폭을 따라서 그들 사이에서 실질적으로 균일한 재료 두께를 클램핑하게 되어, 이로 인해, 전체 폭에 걸쳐서 균일한 시일링 품질이 달성된다.

본 발명은 이하에서 예시를 위하여, 본 발명의 하나의 현재 바람직한 실시예를 도시한 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 이하에 보다 상세히 설명될 것이다.

도1은 두 개의 패키지의 동시 시일링을 위한 장치의 사시도.

도2는 도1에 도시된 구동 수단의 더 큰 스케일의 사시도.

도3은 시일링 장치의 구동 수단의 사시도.

도4는 시일링 장치, 시일링될 패키지 및 패키지 리프터, 뿐만 아니라, 포함된 구성요소의 상대적인 이동의 측면도.

도5는 초음파 시일링 혼과 패키지 사이의 도4에 도시된 상대적인 이동을 더 큰 스케일로 도시한 도면.

도6은 한편 상에서의 구동 수단 및 다른 편 상에서의 초음파 유닛과 받침대 사이의 시일링 장치의 힘 전달 트레인의 사시도 및 부분적인 단면도.

도7은 시일링 초음파 유닛과 받침대에 대하여 시일링될 패키지의 방향을 위에서 도시한 도면.

도8은 초음파 유닛과 받침대 사이에서 시일링될 때의 패키지의 구성을 위에서 도시한 도면.

이하에 보다 상세히 서술되는 시일링 장치는 두 개의 패키지의 동시 시일링에 적응되지만, 본 발명은 당연히 동시에 하나의 패키지를 시일링하는 배열 및 동시에 여러 패키지를 시일링하는 배열에 적용 가능하다. 도 1로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 시일링 장치는 서보모터(2)에 의해 구동되는 벨트 드라이브(3)에 크로스 스테이(cross stay)(1)에 의해 앵커되는 두 개의 패키지 리프터(1a, 1b)를 포함한다. 크로스 스테이(1)가 고정되는 벨트 드라이브(3)의 부분이 서보모터(2)에 의하여 위아래로 이동될 때, 크로스 스테이(1) 및 이에 의한 패키지 리프터(1a, 1b)는 위아래로 이동할 것이다. 패키지(10)는 위로 리프팅되는 위치에 배치되어, 시일링하게 될 부분이 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)(도 4 및 5를 또한 참조하라) 사이에 도달하도록 한다. 도 1에서의 참조 번호(4)는 초음파 유닛(5a, 5b)을 기계적으로 구동시키고 전기적으로 구동시키는 구동유닛에 관련된다.

도 2는 기계적인 구동 수단의 일부의 단면을 도시한다. 구동은 전기 서보모터(7)에 의하여 실현되는데, 전기 서보모터(7)는 스크류(8)를 구동시키고, 스크류는 차례로 스크류에 장착된 너트-형 구성(9)의 볼-베어링을 구동시키므로, 상기 스크류(8)가 회전될 때, 너트-형 구성(9)이 상기 스크류(8)를 따라 위아래로 이동하도록 된다. 통상적으로 볼 스크류(ball-screw)로 칭해지는 이와 같은 구성은 상업적으로 이용 가능함에 따라 상세히 설명되지 않을 것이다. 도 6으로부터 가장 명백히 알 수 있는 바와 같이, 이러한 너트-형 구성(9)은 요크(yoke)(11)에 연결되는데, 이 요크(11)는 상기 너트(9)로부터 외측으로 연장하며, 스크류(8)를 따라서 너트와 함께 위아래로 이동하게 된다. 요크(11)의 양측에는, 두 개의 로드(22a, 22b)를 따라 수직으로 슬라이딩 가능한 두 개의 튜브형 구성(11a, 11b)이 고정적으로 연결되고, 상기 두 개의 로드(22a, 22b)들 각각은 튜브형 구성(11a, 11b) 각각에 피벗 가능하게 고정된 두 개의 링키지(12a, 12b 및 12c, 12d)로 구성되는 토글 매카니즘을 가진다.

각각의 튜브형 구성(11a, 11b)의 동일한 측 상에 배치되는 두 개의 링키지(12b, 12d)는, 자신의 다른 단부에 의해 공통의 단부 피스(end piece)(13) 내에 피벗 가능하게 고정된다. 이러한 단부 피스(13)는 세 개의 로드(14a, 14b, 14c)에 고정되어 상호 연결되는데, 이들 로드는 상기 단부 피스(13)에 대향하는 그들의 단부들로 상기 받침대(6)를 지지하도록 배치된다(도 3, 도 4 및 도 6 참조). 튜브형 구성(11a, 11b)들 각각의 다른 측 상에 배치되는 다른 두 개의 링키지(12a, 12c)는, 로드(14a, 14b, 14c)들에 대하여 슬라이딩 가능하게 변위 가능한 공통 작동 캐리지(carriage)(15)에 피벗 가능하게 고정된다. 서보모터(7)는 기계 프레임의 관련 부분에 대하여 고정적으로 고정되며, 이는 서보모터(7)가 스크류(8)를 구동시키면, 너트-형 구성(9)이 위아래로 이동하여, 결과적으로 상기 작동 캐리지(15)와 단부 피스(13)가 서로를 향해 그리고 서로로부터 떨어지도록 이동하다는 것을 의미한다. 계속하여, 작동 캐리지(15)는 시일링 유닛의 한 예인 초음파 유닛(5a, 5b)에 연결되며, 상술된 바와 같이, 단부 피스(13)는 로드(14a, 14b, 14c)들에 의해 상기 받침대(6)에 연결된다. 상기 작동 캐리지(15)와 단부 피스(13)가 서로를 향하여 이동하면, 상기 받침대(6)와 초음파 유닛(5a, 5b)은 서로로부터 떨어지도록 이동할 것이며, 그 역도 또한 마찬가지이다. 본 발명에서 상기 시일링 유닛을 초음파 유닛으로 설명하였지만, 시일링의 기능을 다른 유닛도 사용할 수 있다는 것은 본 기술분야의 당업자라면 잘 알 것이다.

초음파 유닛(5a, 5b)은 캐리지(16a, 16b)에 의해 각각 지지되는데, 이 캐리지들은 로드(14a, 14b, 14c) 상에서 개별적으로 슬라이딩 가능하게 축받침(journalling)되고, 또한 부분적으로는 두 개의 공압 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)의 각각에 의해서, 부분적으로는 오버샷(16c, 16d)의 각각에 의해서 작동 캐리지(15)에 개별적으로 연결된다(도 3 및 도 4에 가장 명백히 도시됨). 한편, 상기 공압 멤브레인(17a, 17b 및 17c, 17d)들은 오버샷(16c, 16d)에는 직접적으로 연결되지 않는다. 공압 멤브레인(17a, 17b 및 17c, 17d)들은 쌍을 이루어서 두 개의 압력 조절기(18)(단지 하나만 도시됨)에 연결되므로, 공압 멤브레인(17a, 17b 및 17c, 17d)들은 동일한 캐리지(16a 및 16b)에 각각 연결되고, 또한 하나의 동일한 압력 조절기(18)에 각각 연결된다. 대안적으로, 모든 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d) 내의 압력을 조절하는 하나의 조절기(18)를 사용할 수 있다. 상기 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)은, 실현해야만 하는 시일이 얼마나 넓은지에 따라서 대략 2-4 바의 압력으로 항상 가압된다. 작동 캐리지(15)와 두 개의 캐리지(16a, 16b) 사이에 위치하는 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)의 위치 때문에, 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)은, 작동 캐리지(15)에 대해 캐리지(16a, 16b)가 더 떨어져 이동하지 못하게 되는 시점 전까지 작동 캐리지와 두 개의 캐리지들을 서로 떨어지도록 멤브레인이 힘을 가하게 되지만, 오버샷(16c, 16d)이 이동을 제한하게 된다. 작동 캐리지(15)에 관하여 캐리지(16a, 16b) 상에 임의의 압축력으로 시스템에 가해지지 않는 한, 이들 세 개의 캐리지는 단일의 단단한 연동 이동체로서 이동하게 될 것이다. 작동 캐리지(15)가 서보모터(7)로부터 떨어지도록 이동하고 또한 캐리지(16a, 16b)가 관련 압력에서 (그리고 이들의 소정 영역으로) 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)의 힘을 초과하는 힘으로 저지될 때, 캐리지(16a, 16b)는, 작동 캐리지(15)에 관하여, 멤브레인(17a,17b, 17c, 17d)의 저항에 반해 작동 캐리지에 더 가깝게 밀쳐지게 될 것이다. 따라서, 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)은 힘-제한 커플링 부재의 기능을 할 것이다. 작동 캐리지(15)가 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)의 힘을 초과하는 힘으로 캐리지(16a, 16b)를 가압할 만큼 충분히 강할지라도, 소정 압력에서 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)의 힘을 초과하는 힘으로 캐리지를 전방으로 이동시키는 것이 불가능할 것이다. 시일링 동작과 관련된 실제적인 기능은 이하에 보다 상세히 설명될 것이다.

캐리지(16a, 16b)는 시일링 유닛의 한 예인 두 개의 초음파 유닛을 지지하는데, 이 유닛들 각각은 교류를 기계적인 발진으로 변환하는 에너지 컨버터(19a, 19b)와, 그리고 시일링하게 될 패키지(10)에 상기 기계적인 발진을 전달하도록 배치되는 시일링 혼을 포함한다. 에너지 컨버터(19a, 19b) 각각은, 정확한 주파수와 세기의 전압 및 전류의 형태로 전기 에너지를 제공하는 소정 형태의 발생기에 연결부(20a, 20b)에 의해 연결된다. 이와 같은 유닛은 상업적으로 이용 가능하여 본 출원에서 더 상세히 설명되지 않을 것이다. 에너지 컨버터(19a, 19b)는 통상적으로 교류 전기장에서 상이한 형태를 가지는 소위 압전 소자의 적층(stack)을 포함한다.

시작 사이클과 제조 사이클은 여기에서 상세히 설명하게 될 것이다. 우선, 기계적인 기능이 정확한 세팅으로 조정되어야 한다. 그 후, 서보모터(7)가 단부 위치로 이동되어, 상술된 튜브형 구성(11a, 11b)이 베이스 플레이트(21)와 접촉한다. 이 위치에서, 링키지(12a 내지 12d)는 외측으로 직립하여, 로드(14a, 14b, 14c)와 평행 선상에 놓이게 된다. 더구나, 전력 전송의 관점에서 보면, 이들이 세 개의 로드(14a, 14b, 14c)가 장력을 받게 되는 평면 내에 놓이는 것이 적합하다. 구동 시스템이 이러한 단부 위치에 있을 때, 초음파 유닛(5a, 5b)이 조정되고 아마도 받침대(6) 또한 조정되어, 이들이 서로에 대해 접하게 되고, 서로에 대해 절대적으로 평행해지게 된다. 그 후에, 새로운 단부 위치가 서보모터(7a, 7b)에 대해 표시된다. 이러한 단부 위치는, 적소에 패키지가 없고 또한 몇 가지 이유 또는 다른 이유로 패키지를 누락되었다는 것을 기계가 등록하지 못한다면, 제조공정에서 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)가 서로 접촉하지 않게 되는 것을 보장하기 위하여 기계적인 단부 위치의 약간 위에 있어야만 한다. 링키지로 구성되는 토글 메커니즘이 그의 이동 말미에서 낮은 기어 비율을 가지기 때문에, 정확한 제동 위치(arrest position)에서 정지하는 것과 관련해 서보모터(7)에서의 임의의 가능한 결함은 단부 위치에서 초음파 유닛(5a, 5b)에 대해 임의의 주요 차이를 수반하지 않을 것이다. (초음파 유닛(5a, 5b)와 받침대(6) 사이의) 제동 위치는 본 예에서 0.15mm로 설정된다. 패키징 재료는 대략 0.5mm의 두께를 갖는데, 이는 설명한 시일링에서, 반드시 1mm의 재료가 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6) 사이에서 클램핑되어야 한다는 것을 의미한다. 본 경우에 있어서, 패키징 재료가 거의 0.4mm의 전체 두께 (두 개의 층 × 층당 0.2mm 두께)로 압축되게 하는 시일링에 대한 힘으로 클램핑된다. 따라서, 시일링과 관련된 재료의 압축은, 압축된 재료가 적재(로딩)되지 않은 재료의 두께의 30-60% 크기의 정도를 이루게 된다는 것을 의미한다. 이외에도, 안전 갭은 압축된 패키징 재료의 두께의 30-60% 크기 정도로 이루어진 폭, 또는 압축되지 않은 패키징 재료의 두께의 10-20% 크기 정도로 이루어진 폭으로 이루어진다. 상이한 두께와 단부 위치들 사이의 이러한 관계의 세트에 의하여, 정확한 시일링을 신뢰 가능하게 실현하지만, 그럼에도 불구하고 시스템 내의 파트들이 서로의 충돌로 인하여 손상되지 않는다는 것을 보장하는 시스템이 달성될 것이다.

제조시에, 패키지(10)는 처음에 초음파 유닛(5a, 5b)와 받침대(6) 사이의 공간을 향하여 상측으로 비교적 고속으로 변위된다. 이 이동에서 다소 떨어지면, 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)는 대신에 패키지의 리프팅 이동에 대하여 비교적 고속으로 이동하기 시작한다. 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)의 이러한 수렴은 튜브형 구성의 단부를 함께 가압하기 시작하여, 단부가 세장된 핀(fin)과 같이 된다. 상기 이동의 말미에서, 패키지(10)는 다시 한번 비교적 높은 속도로 상측으로 변위될 것이며, 이로 인해, 패키지에서의 최상부 또는 최하부를 형성하는 패널(10a, 10b)이 폴딩되어, 이들은 패키지의 메인 종방향(10c)에 실질적으로 직각이 된다. 이 상태는, 상부 코너 플랩이 해제되고 외측으로 폴딩되어 이들이 일직선으로 외부로 돌출하고, 거기서 시일링 핀이 상승되어 일직선으로 위로 돌출한다면, 통상적인 테트라 브릭 패키지에 의해 달성될 수 있다. 받침대(6)와 초음파 유닛(5a, 5b)이 동일한 속도로 이동하기 때문에, 패키지는 시일링 핀의 양측 상에서 동일한 방식으로 형성될 것이다. 도 5 및 도 6은 초음파 유닛(5a, 5b) 상의 한 지점과 패키지(10) 상의 한 지점이 서로에 대해 어떻게 이동하는가를 보여준다. 시일링하게 될 패키징 재료는, 서보모터(7)가 튜브형 구성(11a, 11b)을 점점 더 아래로 구동시킬수록 점점 더 커지게 되는 힘으로 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6) 사이에서 고정적으로 클램핑되는데, 즉, 링키지(12a, 12b, 12c, 12d)로 구성되는 토글 매커니즘은 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)이 더 이상 더 큰 힘을 전달할 수 없을 때까지, 점점 더 일직선이 된다. 이 위치에서, 받침대(6)를 향해 이동을 지속하게 되며 토글 매커니즘에 단단히 연결된 작동 캐리지(15)를 향해 패키징 재료와 초음파 유닛(15a, 15b)들이 가압되어 거꾸로 약간 변위하게 되면 받침대(6)가 토글과 단단한 기계적인 연결로 인해 짧은 거리의 이동을 동시에 지속하게 된다. 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)이 압력 조절기(18)에 의해 조정되는 내부 압력을 가지기 때문에, 패키징 재료상에 가해지는 클램핑력은 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)의 서로를 향한 이 다소 과도한 이동에도 불구하고, 항상 패키징 재료상의 초음파 유닛(5a, 5b)의 접촉 영역에 의해 분할되는 멤브레인(17a, 17b, 17c, 17d)으로부터의 힘의 총합일 것이다.

시일링하게 될 패키지(10)는 초음파 유닛(5a, 5b)을 향하여 자신의 종방향 중첩 조인트(10d)로 회전되도록 배치된다. 초음파 유닛(5a, 5b)은 자신의 작동이 패키지를 함께 융합하여 융착하도록 하는 정도까지 재료가 함께 클램핑되기 이전에 작동되도록 배치된다. 이것은 초음파 유닛(5a, 5b)이 중첩 조인트(10d)에서 패키지(10)가 디스플레이하는 여분의 재료 층을 통해 절개홈을 절단한다는 것을 의미한다. 초음파 유닛(5a, 5b)이(상기 초음파 유닛의 정면측을 따르는 제한된 범위로 이루어진) 여분의 재료 층을 통해 절단할 때, 클램핑력이 초음파 유닛(5a, 5b)의 전체 폭을 따라 전달되고, 이로 인해, 초음파 유닛(5a, 5b)의 힘이 패키징 재료의 표면상에 상당히 낮은 접촉 압력을 제공하고, 이것은 차례로 초음파 유닛(5a, 5b)이 더 이상 패키징 재료의 표면의 절단하도록 하는 힘으로 클램핑되지 않는다는 것을 의미한다.

초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)가 서로에 대해 밀쳐져 시일링을 실현할 때, 통상적인 브릭-형 패키지가 취해지는 경우에 얻어지는 패키지의 구성을 나타내면, 코너 플랩이 측면으로부터 위로 리프팅되거나, 최하부 코너 플랩이 최하부로부터 외부로 폴딩되어 이들이 외부로 일직선으로 돌출하고 핀이 패키지로부터 일직선으로 돌출한다. 도8은 상기로부터 보여진 패키지(10)의 외관을 도시한다. 최상부 패널(10a, 10b) 및 코너 패널(10e, 10f)은 로드(14a, 14b, 14c)와 실질적으로 평행하고 위로 향하도록 회전되는 반면, 코너 패널(10e, 10f)는 아래로 향하도록 회전된다.

Claims (12)

1. 다수의 재료 층이 그 사이에서 클램핑되고 시일링되어 융착되도록 배치되는 시일링 유닛인 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6)를 포함하고, 상기 받침대(6)는 받침대(6)에서부터 상기 초음파 유닛(5a, 5b)을 향하여 그리고 상기 초음파 유닛을 지나는 방향으로 연장하는 하나 이상의 로드(14a, 14b, 14c)에 연결되며, 상기 로드(14a, 14b, 14c)는 상기 초음파 유닛(5a, 15b)을 지나, 제1작동 요소인 하나 이상의 단부 피스(13)에 연결되도록 배치되며, 동작 유닛인 서보모터(7a, 7b)는 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 상기 단부 피스(13) 사이에 힘을 인가하여, 초음파 유닛과 단부 피스가 서로로부터 떨어지는 방향으로 변위되고, 상기 받침대(6)와 상기 초음파 유닛(5a, 5b)이 서로를 향하는 방향으로 변위되도록 구성되는 패키지를 시일링하는 장치에 있어서,

   상기 서보모터(7a, 7b)로부터의 힘은, 작동 캐리지(15)와 캐리지(16a, 16b)로 이루어지는 제2작동 요소와 상기 초음파 유닛(5a, 5b) 사이의 힘을 제한하여 받침대(6)와 초음파 유닛(5a, 5b) 사이의 힘을 제한하도록 배치되는 하나 이상의 힘-제한 커플링 부재(17a, 17b, 17c, 17d)를 포함하는, 상기 제2 작동 요소를 통해 상기 초음파 유닛(5a, 5b)에 인가되고,

   상기 서보모터(7a, 7b)는, 단부 위치에서, 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 상기 받침대(6) 사이에 갭이 형성되는 정도로 상기 초음파 유닛과 상기 받침대를 수렴시키도록 배치되며, 상기 갭은 함께 시일링되어 융착되는 재료 층의 전체 두께보다 작고, 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 상기 받침대(6)가 상기 힘-제한 커플링 부재(17a, 17b, 17c, 17d)에 의해 규정되는 힘으로 서로를 향해 밀쳐질 때 얻어지는, 함께 시일링되어 융착되게 되는 재료 층의 전체 두께보다 작은 폭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패키지 시일링 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 작동 요소는 캐리지(16a, 16b)와 작동 캐리지(15)를 포함하되,

   상기 캐리지(16a, 16b)는 상기 작동 캐리지(15)와 상기 힘-제한 커플링 부재(17a, 17b, 17c, 17d)를 부분적으로 둘러싸도록 배치되며, 상기 힘-제한 커플링 부재(17a, 17b, 17c, 17d)는 작동 캐리지(15)와 캐리지(16a, 16b) 사이에 힘을 인가하여, 상기 작동 캐리지와 캐리지가 서로로부터 떨어지도록 밀쳐지고, 서로로부터 떨어지도록 밀쳐지는 것은 상기 작동 캐리지(15)를 부분적으로 둘러싸고 또한 상기 작동 캐리지(15)에 접하도록 배치되는 상기 캐리지(16a, 16b)의 오버샷(16c, 16d)에 의해 제한되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 패키지 시일링 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 힘-제한 커플링 부재(17a, 17b, 17c, 17d)는 그의 외부 플렉싱이 액체 또는 가스와 같은 가압된 유체에 의해 작동되도록 배치되는 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 시일링 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 서보모터(7a, 7b)는 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 상기 받침대(6)의 이동 방향에 횡의 방향으로 변위 가능하고 요크(11)와 튜브형 구성(11a, 11b)로 구성되는 상호연결 부재를 포함하며,

   상기 상호연결 부재는, 한편으로는, 요크(11)와 튜브형 구성(11a, 11b)로 구성되는 상호연결 부재에 피벗가능하게 연결되는 두 개의 링키지(12a, 12c)와 상기 초음파 유닛(5a, 5b)에 연결되지 않는 작동 캐리지(15)와 캐리지(16a, 16b)로 구성된 상기 제2작동 요소를 통해 초음파 유닛(5a, 5b)에 연결되고, 다른 한편으로, 요크(11)와 튜브형 구성(11a, 11b)으로 구성되는 상호연결 부재와 단부 피스(13)에 피벗가능하게 연결되는 다른 두 개의 링키지(12b, 12d)를 통해 단부 피스(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 패키지 시일링 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 상기 작동 캐리지(15)와 상기 캐리지(16a, 16b)로 구성되는 상기 제2 작동 요소는 상기 로드(14a, 14b, 14c)에 슬라이딩 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 패키지 시일링 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 따른 패키지 시일링 장치를 사용해서 패키지(10)를 시일링하는 방법에 있어서,

    시트-형 또는 웹-형 패키징 블랭크를 두 개의 에지가 하나의 에지가 다른 에지에 중첩하는 조인트(10d)에서 함께 융합되어 융착되는 튜브로 성형하는 단계,

    상기 조인트가 회전되어 초음파 유닛(5a, 5b)을 향하도록 상기 튜브를 지향시키는 단계,

    상기 튜브를 횡방향으로 시일링하기 위하여, 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 받침대(6) 사이에서 상기 튜브를 함께 클램핑하는 단계,

    상기 초음파 유닛과 상기 받침대(6)가 서로 접근하여 패키징 블랭크의 시일링이 실현되는 정도까지 패키징 블랭크를 클램핑하기 이전에, 상기 초음파 유닛(5a, 5b)을 작동시키는 단계,

    상기 초음파 유닛(5a, 5b)의 선행 작동에 의하여, 한편으로는 횡방향 시일을 따라서 연장하고, 다른 한편으로는, 부분적으로 상기 조인트(10d)에서 재료 층을 통하여 연장하는 절개홈을 상기 조인트(10d)에서 절단하는 단계, 및

    시일을 실현하기 위하여 상기 초음파 유닛(5a, 5b)과 상기 받침대(6)를 더 수렴시키는 단계를 포함하는 패키지 시일링 방법.

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