RU2588140C2

RU2588140C2 - Method of producing container including container parts seal

Info

Publication number: RU2588140C2
Application number: RU2013158401/04A
Authority: RU
Inventors: Леннарт ЛАРССОН
Original assignee: О Энд Р Картон Лунд Аб
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2016-06-27

Abstract

FIELD: packaging industry.

SUBSTANCE: invention relates to production of package. Method of producing package includes a connection along first and second parts of material, in which at least first part of material consists of laminate type containing mechanically stabilising layer, an electroconductive layer and welded layer in which mechanically stabilising layer is formed a cardboard material, in which first part of material is made so that welded layer can be melted energy supply in an electroconductive layer and in which connection includes a step of welded layer is pressed to second part of material, where energy is supplied in an electroconductive layer, method is characterised by that supply of energy per unit time, that is, power supply, in an electroconductive layer is changed during period of time, in which energy is supplied to electroconductive layer, where power supply at end of supply period is less than at earlier stage, where power supply has a maximum or almost maximum allowable value during first phase of period of supply, and where first phase is at least 40 % of period of supply.

EFFECT: technical result is method is especially suitable for systems with thick welded layer, possibility of optimisation of power, reduced time and providing a competitive rate of process.

16 cl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу изготовления упаковки, включающему в себя соединение вместе первой и второй частей материала, в котором по меньшей мере первая часть материала образована многослойным материалом ламинатного типа, содержащим механически стабилизирующий слой картона, электропроводящий слой и свариваемый слой, где механически стабилизирующий слой образован картонным материалом, и тем самым первая часть материала выполнена таким образом, что свариваемый слой может быть расплавлен подачей энергии в электропроводящий слой, и в котором соединение вместе включает в себя этап, когда свариваемый слой прижат ко второй части материала, а энергия подается в электропроводящий слой.The present invention relates to a method for manufacturing a package comprising joining together the first and second parts of a material, wherein at least the first part of the material is formed by a laminate type laminate comprising a mechanically stabilizing layer of cardboard, an electrically conductive layer and a weldable layer, where a mechanically stabilizing layer is formed cardboard material, and thus the first part of the material is made in such a way that the layer to be welded can be melted by supplying energy to an electric wire a supply layer, and in which the joint together includes a step where the layer to be welded is pressed against the second part of the material and energy is supplied to the electrically conductive layer.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Многослойный материал или ламинат, содержащий, например, слой картонного материала, алюминиевую фольгу и поддающийся сварке пластмассовый слой, часто используются при приготовлении упаковок, например, в пищевой промышленности. Различные части таких упаковок обычно соединяются таким образом, при котором эти части удерживаются вместе посредством давления, и при этом алюминиевая фольга нагревается наведением электрического тока с использованием высокочастотного генератора, что, в свою очередь, приводит к расплавлению свариваемого слоя и позволяет осуществлять их сцепление с плотным соединением. Примеры таких упаковок и способов известны, например, из SE431187, CN101607607, US5889263 и US5260535.A multilayer material or laminate comprising, for example, a layer of cardboard material, aluminum foil and a weldable plastic layer, are often used in the preparation of packages, for example, in the food industry. The various parts of such packages are usually connected in such a way that these parts are held together by pressure, and the aluminum foil is heated by induction of electric current using a high-frequency generator, which, in turn, leads to the melting of the welded layer and allows them to adhere to a dense connection. Examples of such packages and methods are known, for example, from SE431187, CN101607607, US5889263 and US5260535.

Настройка времени, мощности и выдерживаемого давления этапа нагрева/сварки, как правило, устанавливаются обычным опытным путем, при этом наиболее важными параметрами являются производительность и качество соединения. Обычно старались использовать максимально возможную мощность нагрева, такую высокую, которую позволяет соответствующая конструкция и используемые материалы, с тем, чтобы таким образом уменьшить требуемое для этого этапа время. Для проверенных материалов и проверенного оборудования обычно нет более важной задачи, чем добиться достаточно хорошей настройки, но тем не менее время от времени возникают проблемы с качеством соединений.The setting of time, power and withstand pressure of the heating / welding stage, as a rule, is established by the usual empirical method, while the most important parameters are productivity and quality of the connection. Usually they tried to use the maximum possible heating power, so high as the corresponding design and the materials used, so as to reduce the time required for this stage. For tested materials and proven equipment, there is usually no more important task than achieving a reasonably good setup, but nevertheless, problems arise with the quality of the joints.

Чтобы уменьшить расход материалов и естественных ресурсов, представляет интерес попытка использования более тонкой алюминиевой фольги в ламинате, чем та, которая обычно используется. Однако оказалось, что, несмотря на обычную оптимизацию времени и мощности нагрева в лабораторном масштабе, когда такие ламинаты используются в реальной упаковочной линии, с протекающими соединениями возникают еще большие проблемы, чем обычно, что, как следствие, приводило к большей частоте протечек.To reduce the consumption of materials and natural resources, it is of interest to try to use a thinner aluminum foil in the laminate than the one that is commonly used. However, it turned out that, despite the usual optimization of heating time and power on a laboratory scale, when such laminates are used in a real packaging line, there are even greater problems with leaking compounds than usual, which, as a result, led to a higher frequency of leaks.

Таким образом, существует необходимость усовершенствования способа приготовления таких упаковок, в котором обеспечивалась бы повышенная степень герметичности соединений. В частности, это относится к материалам, не проходившим проверки, таким как, например, ламинат с более тонкой алюминиевой фольгой.Thus, there is a need to improve the method of preparation of such packages, which would provide an increased degree of tightness of the compounds. In particular, this applies to materials that have not been tested, such as, for example, a laminate with thinner aluminum foil.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является обеспечить способ для автоматической подготовки упаковок вышеописанного типа, содержащих первую единицу и вторую единицу, в которой соединение этих единиц вместе было бы улучшено по сравнению с существующими способами. Эта цель достигнута посредством способа в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения составляют предпочтительные варианты исполнения, модификации и варианты изобретения.The aim of the present invention is to provide a method for automatically preparing packages of the above type containing the first unit and the second unit, in which the combination of these units together would be improved compared to existing methods. This goal is achieved by the method in accordance with paragraph 1 of the claims. The dependent claims constitute preferred embodiments, modifications and variations of the invention.

Настоящее изобретение относится к способу приготовления упаковки, включающему в себя соединение вместе первой и второй части материала, где по крайней мере первая часть материала составлена из многослойного материала ламинатного типа, содержащего механически стабилизирующий слой, электропроводящий слой и свариваемый слой, где механически стабилизирующий слой образован картонным материалом, где первая часть материала выполнена таким образом, что свариваемый слой может быть расплавлен подачей энергии в электропроводящий слой, и где соединение вместе включает в себя этап, когда свариваемый слой прижимается ко второй части материала, а энергия подается в электропроводящий слой.The present invention relates to a method for preparing a package comprising joining together the first and second parts of a material, where at least the first part of the material is composed of a laminate type laminate comprising a mechanically stabilizing layer, an electrically conductive layer and a weldable layer, where the mechanically stabilizing layer is formed by a cardboard material, where the first part of the material is made in such a way that the welded layer can be melted by applying energy to the electrically conductive layer, and where The joint together includes the stage when the layer to be welded is pressed against the second part of the material, and energy is supplied to the electrically conductive layer.

Изобретение отличается тем, что подача энергии в единицу времени, то есть подача мощности в электропроводящий слой изменяется в течение периода времени, в котором энергия подается в этот электропроводящий слой, и подача мощности в конце периода подачи меньше, чем на более раннем этапе, при этом подача мощности имеет максимальную или почти максимальную допустимую величину во время первой фазы периода подачи, причем первая фаза составляет по меньшей мере 40% от периода подачи.The invention is characterized in that the energy supply per unit time, that is, the power supply to the electrically conductive layer changes over a period of time in which energy is supplied to this electrically conductive layer, and the power supply at the end of the supply period is less than at an earlier stage, wherein the power supply has a maximum or near maximum allowable value during the first phase of the supply period, the first phase being at least 40% of the supply period.

Положительный эффект такого способа состоит в том, что подача энергии согласована с уменьшением отвода тепла вследствие нагрева окружающего материала. Период подачи преднамеренно начинается при максимально возможной мощности, так чтобы нагрев и расплавление начинались как можно быстрее. В конце этого периода мощность может быть значительно уменьшена до величины вроде тепловой энергии технического обслуживания, которая дает расплавленному материалу время для заполнения неровностей и т.п. без риска перегрева. Между этими крайними моментами мощность может уменьшаться ступенчато или непрерывно таким образом, что расправление все время осуществляется настолько эффективно и быстро, насколько возможно без риска перегрева.The positive effect of this method is that the energy supply is consistent with a decrease in heat dissipation due to heating of the surrounding material. The feeding period deliberately begins at the maximum possible power, so that heating and melting begin as quickly as possible. At the end of this period, the power can be significantly reduced to a value such as thermal energy maintenance, which gives the molten material time to fill in the bumps, etc. no risk of overheating. Between these extremes, the power can decrease stepwise or continuously in such a way that the expansion is carried out all the time as efficiently and quickly as possible without the risk of overheating.

Способ в соответствии с настоящим изобретением представляет интерес в большинстве приложений с точки зрения оптимизации этапа соединения, но он представляет еще больший интерес в связи с использованием, например, более тонкой алюминиевой фольги, когда количество остаточного тепла после прерывания подачи энергии меньше, чем обычно, и могло бы быть недостаточным и для конечной заливки свариваемого слоя, и для заполнения неровностей.The method in accordance with the present invention is of interest in most applications from the point of view of optimizing the joining step, but it is of even greater interest due to the use, for example, of thinner aluminum foil, when the amount of residual heat after interruption of energy supply is less than usual, and It could be insufficient for the final filling of the welded layer, and for filling the bumps.

Обычно участок свариваемого слоя прижат ко второй части материала, и при этом энергия подается по меньшей мере в соответствующий участок электропроводящего слоя. И вторая часть материала специально образована многослойным материалом, содержащим механически стабилизирующий слой, электропроводящий слой и свариваемый слой, при этом свариваемый слой может быть расплавлен подачей энергии в электропроводящий слой. В одном варианте первая и вторая части материала составляют отдельные единицы, предпочтительно, соответственно, конструкцию стенки, крышки или дна упаковки. В другом варианте первая и вторая части материала составляют части одной и той же единицы, предпочтительно, концевые края листа, которые после соединения друг с другом образуют конструкцию стенки упаковки.Typically, the section of the layer to be welded is pressed against the second part of the material, and energy is supplied to at least the corresponding section of the electrically conductive layer. And the second part of the material is specially formed by a multilayer material containing a mechanically stabilizing layer, an electrically conductive layer and a weldable layer, while the weldable layer can be melted by supplying energy to the electrically conductive layer. In one embodiment, the first and second parts of the material are separate units, preferably, respectively, the design of the wall, lid or bottom of the package. In another embodiment, the first and second parts of the material are parts of the same unit, preferably the end edges of the sheet, which, after connecting to each other, form the wall structure of the package.

В одном варианте исполнения подача энергии осуществляется индуцированием электрического тока.In one embodiment, energy is supplied by inducing an electric current.

В одном варианте материала электропроводящий слой расположен между механически стабилизирующим слоем и свариваемым слоем.In one embodiment of the material, an electrically conductive layer is located between the mechanically stabilizing layer and the layer to be welded.

В одном варианте материала электропроводящий слой образован алюминиевой фольгой с толщиной менее чем 18 микрометров, предпочтительно, менее чем 12 микрометров, предпочтительно, менее чем 8 микрометров.In one embodiment of the material, the electrically conductive layer is formed by aluminum foil with a thickness of less than 18 micrometers, preferably less than 12 micrometers, preferably less than 8 micrometers.

В одном варианте свариваемый слой составлен расплавляемым пластиком, таким как, например, полиэтилен. Обычно свариваемый слой имеет толщину в менее чем 100 микрометров.In one embodiment, the weldable layer is constituted by a molten plastic, such as, for example, polyethylene. Typically, the weldable layer has a thickness of less than 100 micrometers.

В одном варианте подача мощности в электропроводящий слой изменяется посредством использования по меньшей мере первого и второго управляющих сигналов для управления генератором, предназначенным для подачи энергии/мощности в этот электропроводящий слой, при этом первый и второй управляющие сигналы можно одновременно поддерживать в подключенном состоянии для генерации первой подаваемой мощности, причем по меньшей мере первый сигнал может быть отключен, в то время как второй сигнал все еще подключен для генерации второй подаваемой мощности, которая меньше, чем первая подаваемая мощность, и уменьшение подаваемой мощности в момент перехода между первой фазой и последующими фазами периода подачи достигается отключением первого управляющего сигнала из состояния, при котором подключены оба управляющих сигнала.In one embodiment, the power supply to the electrically conductive layer is changed by using at least the first and second control signals to control a generator for supplying energy / power to the electrically conductive layer, while the first and second control signals can be simultaneously kept connected to generate the first power supply, wherein at least the first signal can be turned off while the second signal is still connected to generate a second power supply spine which is less than the first power supplied, and a decrease power supplied to the moment of the transition between the first phase and the subsequent phase supply period reached disconnecting the first control signal from the condition in which both control signals are connected.

Таким образом, быстрое уменьшение мощности до более низкого уровня мощности достижимо лишь отключением первого сигнала. Обычно для того, чтобы изменить выходную мощность, требуется поменять или изменить управляющий сигнал, для чего, как правило, требуется более длительный период времени с задержкой, часто свойственной генераторам сигнала, по сравнению с простым отключением сигнала и с обеспечением возможности управления подачей энергии уже включенным сигналом.Thus, a rapid decrease in power to a lower power level is achievable only by turning off the first signal. Usually, in order to change the output power, it is necessary to change or change the control signal, for which, as a rule, a longer period of time is required with a delay often characteristic of signal generators compared to simply turning off the signal and providing the possibility of controlling the power supply already switched on signal.

В одном варианте исполнения во время первой фазы периода подачи питания подключены и первый, и второй управляющие сигналы, а во время последующей фазы подключен только второй управляющий сигнал. Это простой способ - посредством использования постоянных управляющих сигналов организовывать подачу постоянной и высокой мощности во время первой фазы, и постоянной и низкой мощности во время последующей фазы при быстром уменьшении мощности между ними (отключением первого сигнала). Для осуществления последующих быстрых изменений мощности во время периода подачи питания могут быть использованы дополнительные управляющие сигналы подключения и отключения.In one embodiment, during the first phase of the power supply period, both the first and second control signals are connected, and during the subsequent phase, only the second control signal is connected. This is a simple way - by using constant control signals to organize the supply of constant and high power during the first phase, and constant and low power during the subsequent phase with a rapid decrease in power between them (turning off the first signal). For subsequent fast power changes during the power-up period, additional control signals for connecting and disconnecting can be used.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯPREFERRED EMBODIMENTS

Оказалось, что после оптимизации подаваемой мощности, что может быть выполнено за очень короткое время (обычно - за 0,15-0,25 секунды), невозможно уменьшить давление, необходимое для соединения вместе посредством тепла. Теплый материал часто требует более продолжительного периода времени для того, чтобы слиться вместе, выровнять неровности и поглотить загрязнения свариваемых поверхностей. Такое загрязнение образуется из попадающих в упаковки веществ, которые часто дают пыль, или, аналогично, осаждаются на поверхностях упаковок.It turned out that after optimizing the supplied power, which can be done in a very short time (usually in 0.15-0.25 seconds), it is impossible to reduce the pressure required to connect together by heat. Warm material often requires a longer period of time in order to merge together, smooth out irregularities and absorb dirt on the surfaces to be welded. Such contamination is generated from substances that enter the packaging, which often produce dust, or, similarly, settle on the surfaces of the packaging.

В экспериментах, проведенных с более тонким алюминием, выяснилось, что такое сплавление не происходит так быстро. Для того чтобы обладать свойствами способности к поглощению и такими же свойствами по заполнению структуры, пластмассовые слои должны достигать нормальной толщины. Проблема, по-видимому, заключается в том, что при пробном использовании был изготовлен алюминий, на 30% более тонкий, а потому, когда подача электропитания была прекращена, в алюминии осталось на 30% меньше запасенной тепловой энергии. Этого количества остаточной энергии, предположительно, недостаточно для продолжения плавления и/или удержания тепла в пластике так, чтобы при "сварочном сжатии" оно могло образовать плотное сварное соединение. Во время подачи самой энергии от радиочастотного генератора, наводящего электрический ток в электропроводящем алюминиевом слое, алюминиевая фольга становится значительно теплее, чем пластик, в который она заламинирована. Обычным образом была проведена оптимизация, с тем, чтобы выйти на максимально возможную мощность и, таким образом, - температуру, для того, чтобы сократить время и тем самым обеспечить конкурентоспособную скорость. Существует максимальная подача питания, свыше которой алюминий становится слишком горячим, а пластик почти распадается, что нежелательно, если это доходит до заметной степени. Само по себе, это порождает проблемы, связанные с запахом, и уменьшает прочность соединения.In experiments conducted with thinner aluminum, it turned out that such fusion does not occur so quickly. In order to have absorption properties and the same filling properties, plastic layers must reach normal thicknesses. The problem, apparently, is that during trial use, aluminum was made, 30% thinner, and therefore, when the power supply was cut off, aluminum remained 30% less than the stored thermal energy. This amount of residual energy is supposedly not enough to continue melting and / or retaining heat in the plastic so that it can form a tight welded joint under "welding compression". When the energy itself is supplied from a radio-frequency generator that induces an electric current in an electrically conductive aluminum layer, the aluminum foil becomes much warmer than the plastic into which it is laminated. In the usual way, optimization was carried out in order to reach the maximum possible power and, thus, the temperature, in order to reduce time and thereby ensure competitive speed. There is a maximum power supply above which the aluminum gets too hot and the plastic almost breaks up, which is undesirable if it reaches a noticeable degree. In itself, this gives rise to odor problems and reduces the strength of the joint.

Не уменьшая подачу энергии после штатного окончания времени, а, вместо этого, продолжая подачу еще в течение нескольких сотых секунды, но при уменьшенной мощности, система может работать так, как если бы существовал запас тепла, содержащий на 30% больше алюминия, который, как таковой, в случае более тонкой фольги, отсутствует.Without reducing the energy supply after the standard time has elapsed, but, instead, continuing to supply for several hundredths of a second, but with reduced power, the system can work as if there was a heat reserve containing 30% more aluminum, which, like such, in the case of a thinner foil, is absent.

Такая быстрая смена мощности генератора, индуцирующего энергию в электропроводящем слое, может потребовать подачи специальных сигналов управления на генератор, который, сам по себе, нагружен, и который сразу же уменьшит мощность, если его сигнал управления уменьшится. Однако генераторы управляющих сигналов часто в определенной степени инерционны, поскольку они выполнены таким образом, чтобы не быть излишне подверженными воздействию всяких возмущений. Тогда, когда сигнал представляет собой постоянный ток, эта "субпроблема", в принципе, может быть решена одновременной подачей двух (или более) сигналов; предпочтительно, - одного высокого и одного низкого, и подключением их через диоды так, чтобы не мог протекать обратный ток. Когда основное время нагрева (первая фаза) истечет, высокий сигнал просто "отсекается", в то время как низкому сигналу разрешается оставаться необходимое дополнительное время. Таким образом можно достигать быстрого изменения сигнала, и затем - быстрого уменьшения подачи энергии, если генератор сигнала не построен для быстрой цифровой системы генерации сигнала.Such a quick change in the power of the generator that induces energy in the electrically conductive layer may require the application of special control signals to the generator, which, by itself, is loaded, and which will immediately reduce power if its control signal decreases. However, control signal generators are often to some extent inertial, since they are designed in such a way as not to be unduly exposed to any disturbances. Then, when the signal is a direct current, this "subproblem", in principle, can be solved by simultaneously supplying two (or more) signals; preferably one high and one low, and connecting them through the diodes so that reverse current cannot flow. When the main heating time (first phase) expires, the high signal is simply "cut off", while the low signal is allowed to remain the necessary additional time. In this way, a quick change in the signal can be achieved, and then a quick decrease in energy supply if the signal generator is not built for a fast digital signal generation system.

Вкраце, можно сказать, что определенная заявителем проблема заключается в том, что более тонкая фольга дает меньшее содержание остаточной энергии/тепла, что приводит к более медленному расплавлению пластика и к протекающему соединению. Решение ее состоит в том, чтобы использовать высокую (максимально возможную) мощность нагрева в течение более длительного времени (например, 0,20 секунды - основной нагрев), за которой в течение более короткого времени (например, в течение 0,03 секунды - последующий нагрев) следует низкая мощность, возможно, посредством подачи на источник питания (высокочастотный генератор) сдвоенного сигнала. Это обеспечивает достаточное время и энергию для хорошего расплава. И времена, и мощность, конечно, должны быть адаптированы под используемый материал и другие обстоятельства.In short, it can be said that the problem identified by the applicant is that a thinner foil gives a lower residual energy / heat content, which leads to a slower melting of the plastic and to a leaking compound. Its solution is to use a high (maximum) heating power for a longer time (for example, 0.20 seconds - the main heating), followed by a shorter time (for example, for 0.03 seconds - the subsequent heating) low power follows, possibly by supplying a dual signal to a power source (high-frequency generator). This provides ample time and energy for a good melt. Both times and power, of course, must be adapted to the material used and other circumstances.

Для того чтобы эту систему можно было использовать, то есть эффективность = быстроте, обусловленной отношением (выход/затраты×обслуживание), этот цикл должен быть, насколько возможно, быстрым. Для обеспечения газонепроницаемой сварки, несмотря на загрязненную поверхность свариваемого материала, требуется относительно толстый слой пластика. Для того, чтобы тепло быстро проникало через пластик к свариваемой поверхности, в слое, создающем тепло, необходимо быстро переходить к максимально высокой температуре. То есть необходим максимальный температурный градиент. Тогда сваривание вместе начинается наиболее быстро. Если нагрев при высокой мощности выполняется слишком долго, пластик становится слишком горячим и, помимо разрушения, он будет слишком легко растекаться и выжиматься из области сварки.In order for this system to be used, that is, efficiency = speed due to the ratio (output / cost × service), this cycle should be as fast as possible. To ensure gas tight welding, despite the contaminated surface of the material being welded, a relatively thick layer of plastic is required. In order for heat to quickly penetrate through the plastic to the surface to be welded, in the layer that creates heat, it is necessary to quickly switch to the highest temperature. That is, a maximum temperature gradient is needed. Then welding together begins most quickly. If heating at high power takes too long, the plastic becomes too hot and, in addition to breaking, it will spread too easily and squeeze out of the weld area.

Поскольку в слое генерации (куда поставляется тепло/энергия) тепловая энергия существует больше в форме повышенной температуры, то нагрев в области сварки после выключения генератора питания продолжается. Это может быть использовано для завершения сварки при сохранении давления. Если давление будет "снято", когда температура еще высока или, что еще хуже, все еще повышается, то соединение, которое теперь из-за отсутствия давления необходимо удерживать, становится очень слабым, и оно навряд ли сможет выдержать обычные нагрузки при последующих непрерывных обращениях с упаковкой. То есть это соединение разойдется. Если время нагрева (период подачи питания) будет увеличено, то можно будет использовать постоянную и - по сравнению с чрезвычайно высокой начальной мощностью - несколько меньшую мощность (то есть такую, которая использовалась обычно), но из-за увеличенного времени нагрева продолжительность цикла "потеряна"; этап соединения занимает более длительное время.Since thermal energy exists in the generation layer (where heat / energy is supplied) more in the form of elevated temperature, heating continues in the welding area after the power generator is turned off. This can be used to complete welding while maintaining pressure. If the pressure is "relieved" when the temperature is still high or, even worse, still rising, then the connection, which now needs to be kept due to the lack of pressure, becomes very weak, and it is unlikely to be able to withstand normal loads during subsequent continuous calls with packaging. That is, this connection will disperse. If the heating time (power-up period) is increased, then it will be possible to use a constant and - compared to an extremely high initial power - a slightly lower power (that is, that which was usually used), but due to the increased heating time, the cycle time is "lost "; the connection step takes a longer time.

В соответствии с изобретением можно максимально увеличить процедуру сварки (даже выше, чем если бы одна и та же мощность поддерживалась в течение всего периода) и сделать так, чтобы процедура сварки начиналась как можно быстрее и компенсировала возможный потерянный запас тепла из-за более тонкого материала генерацией достаточного количества тепла в течение соответствующего периода времени после выключения фазы высокой мощности.In accordance with the invention, it is possible to maximize the welding procedure (even higher than if the same power was maintained during the entire period) and make the welding procedure start as quickly as possible and compensate for the possible lost heat due to thinner material generating enough heat for an appropriate period of time after turning off the high power phase.

Сначала, возможно в течение нескольких миллисекунд, возможно в соответствии с настоящим изобретением работать при подаче мощности, создающей более высокую температуру, чем та, которая обычно представляется максимальной температурой (для создания постоянного эффекта), для того, чтобы повысить температуру в генерирующем слое как можно быстрее, а затем - отступить назад к такой мощности, которая соответствует выводу тепла в пластиковый материал и, наконец, - снова подавать пониженную мощность, соответствующую накоплению тепла в более толстом материале. Мощность может быть непрерывно регулируемой как функция уменьшенного отвода тепла вследствие нагрева окружающего материала. Холодный материал, как таковой, все более и более отступает. Таким образом, можно управлять результатом работы генератора в соответствии с какой-либо кривой. Сигнал может быть цифровым, но тем не менее следовать за кривой. Это может быть трудно организовать, но могут быть использованы существующие на рынке обычные генераторы, если им позволить работать с уровнем сигнала дополнительной мощности, как описано выше. Таким образом, дополнительный сигнал управления может быть отключен, например, после нескольких миллисекунд первой фазы.At first, it is possible, within a few milliseconds, it is possible in accordance with the present invention to operate with a power supply generating a higher temperature than that which usually appears to be the maximum temperature (to create a constant effect) in order to increase the temperature in the generating layer as much as possible faster, and then - step back to such a power that corresponds to the removal of heat into the plastic material and, finally, - again apply a reduced power corresponding to the accumulation of heat in a thicker m material. Power can be continuously adjusted as a function of reduced heat dissipation due to heating of the surrounding material. Cold material, as such, is increasingly receding. Thus, it is possible to control the result of the generator in accordance with any curve. The signal may be digital, but nonetheless follow the curve. This can be difficult to organize, but conventional conventional market oscillators can be used if they are allowed to work with the extra power signal level, as described above. Thus, the additional control signal can be turned off, for example, after a few milliseconds of the first phase.

Настоящее изобретение особенно подходит для систем с относительно толстым свариваемым слоем и, в частности, тепловыделяющим слоем. Он может обладать металлической электропроводностью или электропроводностью иного типа. Выше обсуждался главным образом индукционный нагрев. Предположительно, может быть использован свариваемый пластик с электрической проводимостью (как альтернатива или дополнение к алюминиевой фольге). Изобретение применимо, даже если нагрев является емкостным. В этом случае вместо электропроводящего материала в высокочастотном магнитном поле, созданном посредством катушки индуктивности, запитанной высокочастотным переменным током, имеется полярный материал в высокочастотном электрическом поле, созданном между двумя электродами. Такая нагревательная система может также, как описано выше, использовать несколько одновременных управляющих сигналов, при этом управляющий сигнал или сигналы, генерирующий(ие) более высокую мощность питания, отключается (отключаются) для того, чтобы быстро уменьшить подаваемую от генератора мощность, использовавшуюся, когда эта более низкая мощность получалась не из отключенного управляющего сигнала.The present invention is particularly suitable for systems with a relatively thick weldable layer and, in particular, a heat-generating layer. It may have metallic conductivity or another type of electrical conductivity. Above discussed mainly induction heating. Presumably, weldable plastic with electrical conductivity can be used (as an alternative or addition to aluminum foil). The invention is applicable even if the heating is capacitive. In this case, instead of the electrically conductive material in the high-frequency magnetic field created by the inductor fed by the high-frequency alternating current, there is a polar material in the high-frequency electric field created between the two electrodes. Such a heating system can also, as described above, use several simultaneous control signals, while the control signal or signals generating (a) higher power supply are turned off (off) in order to quickly reduce the power supplied from the generator used when this lower power was not obtained from a disabled control signal.

Обычно часто используется имеющая 9 микрометровую толщину алюминиевая фольга с пластиком75 микрометровой толщины. В экспериментах была использована 6,35 микрометровая алюминиевая фольга с пластиком такой же толщины.Commonly used is a 9 micrometer thick aluminum foil with plastic75 micrometer thickness. In the experiments, 6.35 micrometer aluminum foil with plastic of the same thickness was used.

Таким образом, более тонкая толщина алюминиевой фольги составляет лишь 70,5% от "старой", что, можно сказать, является использованием на 30% меньшей массы алюминия.Thus, the thinner thickness of aluminum foil is only 70.5% of the "old", which can be said to be the use of 30% less mass of aluminum.

Если используются два постоянных уровня мощности, - высокий уровень мощности с самого начала для основного нагрева и низкий уровень в конце для "посленагрева", то интервал в 0,15-0,25 секунды для основного нагрева и еще 0,10 секунды для "посленагрева" должен перекрывать наиболее интересные применения. Тогда в этом случае может быть использовано регулирование мощности посредством двух раздельных и постоянных управляющих сигналов, которые включаются и выключаются. Эти два сигнала, предпочтительно, включаются во время основного нагрева (первая фаза), а когда должен начаться посленагрев (последующая фаза), один из управляющих сигналов, - тот, который дает высокую мощность, отключается, так что при этом подается пониженная мощность - в соответствии со вторым управляющим сигналом, который в это время уже включен, и в этот имеющийся короткий временной интервал его подключать не надо. Следовательно, в соответствии с этим способом управления нет необходимости изменять управляющий сигнал, а следует просто отключить один из сигналов.If two constant power levels are used, a high power level from the very beginning for main heating and a low level at the end for "post-heating", then the interval is 0.15-0.25 seconds for main heating and another 0.10 seconds for "after heating "should cover the most interesting applications. Then, in this case, power control can be used by means of two separate and constant control signals that turn on and off. These two signals are preferably switched on during the main heating (first phase), and when the heating is to start (subsequent phase), one of the control signals, the one that gives high power, is turned off, so that low power is supplied to in accordance with the second control signal, which is already on at this time, and it is not necessary to connect it to this available short time interval. Therefore, in accordance with this control method, there is no need to change the control signal, but simply turn off one of the signals.

Первая фаза (основной нагрев) составляет по меньшей мере 40% от периода подачи. Предпочтительно, последующая фаза (посленагрев) является укороченной, как только можно, так, чтобы первая фаза составляла по меньшей мере 60% или даже по меньшей мере 80% от периода подачи.The first phase (main heating) is at least 40% of the supply period. Preferably, the subsequent phase (after heating) is shortened as soon as possible, so that the first phase is at least 60% or even at least 80% of the supply period.

Предпочтительно, электропроводящий слой образован алюминием. Из-за его свойств общепринято использование алюминия для упаковок по другим причинам, кроме того, его можно использовать для нагрева самого себя посредством индукции. Для работы необходим электропроводящий материал определенного рода, и если уж есть алюминий, он может быть выгодно использован. Свариваемый, сваривающийся слой - обычно термопласт, например, полиэтилен. В принципе, алюминиевый барьерный слой и пластик составляют свариваемый слой, которым покрыт или к которому приламинирован алюминий. Стабильность формы достигается картоном, на который ламинированием нанесены слои алюминия и свариваемого пластика, или же этот картон посредством экструзии покрыт связующим пластиком, который соединяет алюминиевую фольгу и картон, а затем - слоем свариваемого пластика. Можно определить, что настоящее изобретение относится, главным образом, к многослойным материалам ламинатного типа, где картонный материал составляет механически стабилизирующий материал, алюминий - несущий материал и электропроводящий материал (для генерации тепла), и где пластик функционирует как уплотнительный материал и свариваемый материал. Различные слои могут образовывать части элементов, к которым относится этот обладающий признаками изобретения способ.Preferably, the electrically conductive layer is formed by aluminum. Due to its properties, it is generally accepted to use aluminum for packaging for other reasons, in addition, it can be used to heat itself through induction. For work, an electrically conductive material of a certain kind is needed, and if there is already aluminum, it can be advantageously used. The weldable, weldable layer is usually a thermoplastic, such as polyethylene. In principle, the aluminum barrier layer and plastic constitute the weldable layer with which aluminum is coated or laminated. The shape stability is achieved by cardboard, on which the layers of aluminum and the plastic being welded are laminated, or this cardboard is covered by extrusion with a bonding plastic that connects aluminum foil and cardboard, and then with a layer of plastic to be welded. It can be determined that the present invention relates mainly to laminate type laminate materials, where the cardboard material is a mechanically stabilizing material, aluminum is a carrier material and an electrically conductive material (to generate heat), and where the plastic functions as a sealing material and a weldable material. Different layers can form parts of the elements to which this inventive method belongs.

Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами исполнения и может изменяться в пределах того, что определено приложенными пунктами формулы изобретения. Например, электропроводящий слой может быть образован другим материалом, а не алюминием, например, - электропроводящим пластическим материалом. Более того, электропроводящий слой и свариваемый слой могут быть заменены одним слоем, который является и электропроводящим, и свариваемым. Кроме того, в состав многослойного материала могут входить и другие слои.The present invention is not limited to the above described embodiments and may vary within the scope of what is defined by the attached claims. For example, the electrically conductive layer may be formed by another material, rather than aluminum, for example, an electrically conductive plastic material. Moreover, the electrically conductive layer and the layer to be welded can be replaced by a single layer, which is both electrically conductive and welded. In addition, the composition of the multilayer material may include other layers.

Claims

1. A method of manufacturing a package, comprising joining together the first and second parts of the material,
- in which at least the first part of the material consists of a laminate of a laminate type containing a mechanically stabilizing layer, an electrically conductive layer and a weldable layer,
- in which the mechanically stabilizing layer is formed by a cardboard material,
- in which the first part of the material is designed so that the welded layer can be melted by applying energy to the electrically conductive layer, and
- in which the connection together includes a step in which the layer to be welded is pressed against the second part of the material and in which energy is supplied to the electrically conductive layer,
characterized in that the energy supply per unit time, that is, the power supply, to the electrically conductive layer is changed over a period of time in which energy is supplied to this electrically conductive layer, where:
power supply at the end of the supply period is less than at an earlier stage; Where
the power supply has a maximum or near maximum allowable value during the first phase of the supply period; and
where the first phase is at least 40% of the supply period.

2. The method according to p. 1, characterized in that
that the supplied power during the supply period is stepwise and / or continuously reduced.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in
that the power supplied during the first phase is constant.

4. The method according to p. 1, characterized in that
that the portion of the layer to be welded is pressed against the second part of the material, while energy is supplied to at least the corresponding portion of the electrically conductive layer.

5. The method according to p. 1, characterized in
that the second part of the material is also formed by a multilayer material containing a mechanically stabilizing layer, an electrically conductive layer and a weldable layer, while the weldable layer can be melted by supplying energy to the electrically conductive layer.

6. The method according to p. 1, characterized in that
that the first and second parts of the material are separate elements, preferably a wall structure, respectively, with a lid or bottom of the package.

7. The method according to p. 1, characterized in
that the first and second parts of the material are parts of the same element, preferably the end edges of the sheet, which, after joining one another, form the wall structure of the package.

8. The method according to p. 1, characterized in that
that the supplied energy is produced by inducing an electric current.

9. The method according to p. 1, characterized in that
that the welded layer is located on the outer surface of the multilayer material.

10. The method according to p. 1, characterized in that
that the electrically conductive layer, the mechanically stabilizing layer and the layer to be welded form separated layers.

11. The method according to p. 1, characterized in that
that the electrically conductive layer is located between the mechanically stabilizing layer and the welded layer.

12. The method according to p. 1, characterized in
that the electrically conductive layer is formed by aluminum foil with a thickness of less than 18 micrometers, preferably less than 12 micrometers, preferably less than 8 micrometers.

13. The method according to p. 1, characterized in
that the layer to be welded is formed by a melting plastic, such as, for example, polyethylene.

14. The method according to p. 1, characterized in that
that the layer to be welded has a thickness of less than 100 micrometers.

15. The method according to p. 1, characterized in that
that the power supply to the electrically conductive layer is changed by using at least the first and second control signals to control the power of the generator, designed to supply energy / power to the electrically conductive layer, where the first and second control signals can be simultaneously maintained in a connected state to generate the first supplied power, where at least the first signal can be turned off, while the second signal is still connected to generate a second supplied power, which m nshe than the first power supplied, and wherein a decrease power supplied at the time of transition between the first phase and the subsequent phase supply period reached disconnecting the first control signal from state when included both control signal.

16. The method according to p. 15, characterized in that
that both the first and second control signals are connected during the first phase of the supply period, and that only the second control signal is connected during the subsequent phase.