TECHNIK
Kritische Kopfnaht gelingt
mit Ultraschall
Tierfeuchtnahrung I Statt mit Heißsiegelbacken werden Verpackungen mittels eines Ultraschall-Vibrations-Werkzeugs verschlossen. Während der Siegelung verdrängen die Ultraschallschwingungen Produktreste vollständig aus der Siegelzone. Der Ultraschallgenerator schleust Beutel mit Unregelmäßigkeiten wie Falten im Kopfnahtbereich zuverlässig aus.
ei Tierfeuchtnahrung stellen die
sämige Soße und die stückigen
Bakterien und Schimmelpilze eindringen können.
der Nahrung ein
Ultraschall schafft, was die Heißsiege-
Problem für die Abfüllung dar. Besonders problematisch sind faserige Stücke
aus Fleisch, Fisch oder Meeresfrüchten.
Die Anforderungen an die Abfülltechnik sind hoch, und eine Benetzung der
Siegelzone im l(opfnahtbereich durch
das Füllgut lässt sich nicht sicher vermeiden. Diese Verschmutzung der Foli-
lung nicht kann und siegelt sicher und
Bestandteile
eninnenseite führt bei Heißsiegelung zu
fehlerhaften Packungen, bei denen entweder die Naht im Autoklaven komplett versagt oder im Nahtbereich Mik-
rokanäle entstehen, durch die später
Ultraschallgenerator mit Tierfutter. (Fotos: Herrmann Ultraschal l)
dicht durch die unvermeidbare Produktbenetzung. Die Vibration des Ultraschalls
verdrängt das Füllgut aus der Siegelzo-
ne, während die für den Siegelvorgang
erlorderliche Wärmeenergie in der Folie
von innen nach außen durch Molekülund Grenzflächenreibung erzeugt wird.
So entsteht eine stolfschlüssige Verbindung der poiymeren Siegelschichten mit
hoher Festigkeit und hermetischem Verschluss. Die Anzahl undichter Packungen, die zum Autoklavierprozess weiter-
transportiert werden, kann gegen Null
reduziert werden. Ein aktuelles I(undenbeispiel zeigt bei fünf Produktionstagen mit knapp 600.000 Beuteln folgendes beeindruckendes Ergebnis: 100%
dichte I(opfnähte durch Ultraschall.
Ultraschallgenerator schleust Beutel
mit Falten aus
Der digitale Ultraschallgenerator
ist
Herzstück und Motor des Schwinggebildes; er erzergr nicht nur die Schwin-
gungen, sondern ermöglicht durch die
permanente Erfassung und Auswertung wichtiger Messgrößen die gerade
bei kritischem Füllgut so wichtige Nahtqualitätsüberwachung. 10.000-mal pro
Sekunde werden mehr als zwanzig
Messwerte wie Spannung, Strom, Amplitude sowie daraus abgeleitete Größen erfasst und verarbeitet. Diese Rück-
meldung ermöglicht eine laufende
Überwachung und Optimierung des
Siegelprozesses. Zur Sicherstellung der
Nahtqualität wird jede Siegelung mit
dynamisch ermittelten Sollwertvorga,ut
"m
ben verglichen. Liegt die Siegelung außerhalb der festgelegten Qualitätsgrenzen, meidet der Generator dies an die
Steuerung der Verpackungsmaschine
und die Beutel werden automatisch
ausgeschieust. Das hochpräzise Messsystem des Generators mit Temperaturdriftkompensation kann folgende Fehlerzustände erkennen:
r Falten im I(opfbereich
r Grobe Stücke im Nahtbereich
I
r
I
r
Überfüllung
Fehllagen in der Siegelstation
Fehlende Beutel
Doppelte Belegung
Kurze Prozesszeiten
Ultraschallsiegeln ist durch einen großen energetischen Wirkungsgrad gekennzeichnet, da nur während der eigentlichen Schalleinleitung Energie be-
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TECHNIK
Ultraschallgenerators kann eine \telzahl
unterschiedlicher Parametersätze abgelegt werden. Dadurch ist eine auromatische Rezept-Umschaltung möglich, die
sofort mit dem Start des nächsten Siegelvorgangs wirksam wird. Ein Maschinenstillstand ist nicht erforderlich.
Ultraschall als OEM oder Retro-Fit?
Beides ist möglich: Als Spezialist für Ultraschall-Schweißtechnologie hat Herrmann Ultraschall Integrationsrichtlinien
entwickelt und kooperiert direkt mit
namhaften Herstellern von Verpackungsmaschinen. Zur Sicherstellung
Sonotrodenblock für eine mehrbahnige Abfüllanlage (von unten gesehen)
der zielgerichteten Energieeinleitung
beim Ultraschallschweißen sind die Anforderungen an die Verpackungsmaschi-
rötigt wird und bei den üblichen
Schweißzeiten zwischen 80 und 200 ms
erveils
-aen
nur kurzzeitig Leistung abgege-
wird. Im Vergleich zu dauerbeheiz-
nen hoch, insbesondere an die Qualität
der Führungselemente, die Parallelität
der Siegelwerkzeuge und die Konstanz
und Einsteilbarkeit des Siegelkraftauf-
besser als
I
aus 10.000 Beuteln sein.
Ultraschall erreicht diese Vorgaben und
rechnet sich somit typischerweise innerhalb von 6 bis 18 Monaten. Es wird
nicht nur signifikant an Material gespart,
es verringern sich auch der Personalaufwand für die Sicherstellung der Produktqualität sowie die nicht unerheblichen Kosten Iür die Beseitigung und
,en Wärmekontaktverfahren sind Ultra-
baus.
unmittelbar nach dem
;inschalten des Ultraschallgenerators
Ultraschallsiegelsysteme sind teurer
als Heißsiegelsysteme. Entscheidend für
Behandlung von Ausschuss. Die Ge-
:insatzbereit. Einricht- und Wechselzei:en werden optimiert, da die beim Heiß-
die schnelle Amortisation dieser Mehrin-
samtbetriebskosten (TCO = Total Cost of
vestition bei der Verpackung von Tierfutter ist die Senkung der Naht-Defektrate. Sie sollte idealerweise deutlich
Schlüsselfaktor bei I(aufentscheidungen
werden, werden gesenkt. *
'challsysteme
.iegeln erlorderlichen Aufwärm- und
.\bkühlzeiten wegfallen. Im Speicher des
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