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Siegeln mit Ultraschall - immer hochfrequent

Das Zusammenwirken von Generator, Konverter und Sonotrode bildet das Erfolgsrezept für die Ultraschall-Technologie.
(Foto: MS Spaichingen)
Das Zusammenwirken von Generator, Konverter und Sonotrode bildet das Erfolgsrezept für die Ultraschall-Technologie. (Foto: MS Spaichingen)

Durch zunehmende Produkt- und Variantenvielfalt steigt der Bedarf an Verpackungen seit Jahren kontinuierlich. Denn nahezu jedes gefertigte Gut muss auch verpackt werden. Konstant hohe Zuwachsraten machen die Verpackungsindustrie zu einem attraktiven und chancenreichen Markt. Auch deutsche Anbieter profitieren davon. Gemäß dem Onlineportal Statista hat sich der Jahresumsatz der Verpackungsindustrie seit 2005 hierzulande von rund 18 Mrd. Euro auf etwa 24 Mrd. Euro erhöht. Dies entspricht einem Zuwachs von über 25 Prozent. Vertikale Form-, Füll- und Siegelmaschinen (VFFS) haben daran einen signifikanten Anteil. Dabei stoßen diese nun mehr und mehr an ihre systembedingten Grenzen. Es ist an der Zeit für einen Technologiesprung, der auch für die Zukunft ausreichende Leistungsreserven bereithält.

Wie so oft bei technologischen Quantensprüngen agiert der Markt als wichtigster Treiber. Thermische Siegelverfahren zeigen sich in ihrer Taktleistung begrenzt. In der erhöhten Verarbeitungsgeschwindigkeit allein liegt jedoch nicht die einzige Marktanforderung. Ein weiterer Faktor, der die Ausbringungsleistung und in Konsequenz die Wirtschaftlichkeit im Betrieb einer VFFS betrifft, ist ihre technische Verfügbarkeit. Diese wird über Rüstzeiten und ungeplante Stillstandszeiten beeinflusst – beispielsweise durch Aufheiz- und Abkühlzeiten der Siegelwerkzeuge.

Darüber hinaus legen Anwender Wert auf eine ansprechende Optik, speziell wenn es um Lebensmittel geht. Die Bedruckung einer Folie nach dem Siegelprozess muss zum Beispiel unbeschädigt bleiben. Darüber hinaus sollten die Siegelflächen gleichmäßig schmal und faltenfrei bleiben. Auch die thermische und mechanische Belastung der zu verpackenden Produkte sollte geringer ausfallen und die Siegelwerkzeuge weniger verschmutzen. Sensibel ist ferner das Thema Energie. Steigende Energiekosten stellen laut MS thermische Siegelverfahren infrage.

Amboss kompensiert Schwankungen der Folienstärke

Mit dem Ultraschallsystem MS Sonisys edge-seal bietet das Maschinenbauunternehmen MS für die Verpackungsindustrie eine Lösung, die den Anforderungen der Anwender entgegenkommen soll. Das Ultraschallsystem siegelt alle vier Kanten einer Beutelverpackung homogen. Dabei beruht MS Sonisys edge-seal zunächst auf einem modularen Baukasten. Generatoren, Konverter, Sonotroden und Schweißambosse werden aufeinander abgestimmt – ebenso wird das jeweils einzusetzende Packmaterial berücksichtigt. Der schwebende Amboss ist hier von Bedeutung: Wahlweise kontinuierlich oder bei jedem Arbeitstakt – aber immer automatisch – kompensiert er Schwankungen in der Folienstärke. Die aktive Amboss-Spaltregelung kann bei Kunststofffolien sowie bei Geweben und Nonwovens mit synthetischem Faseranteil eingesetzt werden.

Das Ultraschallsystem Sonisys edge-seal siegelt alle vier Kanten einer Beutelverpackung homogen. (Foto: MS Spaichingen)
Das Ultraschallsystem Sonisys edge-seal siegelt alle vier Kanten einer Beutelverpackung homogen. (Foto: MS Spaichingen)

MS führt Machbarkeitsanalysen und Siegelversuche im hauseigenen Labor durch, um das Ultraschallsystem zu konfigurieren, und wo erforderlich, anzupassen. In Abstimmung mit den Herstellern von Serien-Verpackungsmaschinen liefert MS dann ein einbaufertiges System, das in verschiedene Maschinen und Steuerungen integriert werden kann. Die betriebsfertige Übergabe beim Maschinenhersteller wird vereinfacht, weil MS die Siegelparameter bereits im Vorfeld ermittelt. Die Stückkosten pro versiegeltem Produkt können laut MS mit dem Ultraschallsystem um über 20 Prozent gesenkt werden. Kombinieren lässt sich das Modul zudem mit weiteren Ultraschallsystemen der MS-Produktfamilie, beispielsweise mit dem Schneidsystem MS Sonisys slit-seal.

Einblick in das Technikum bei MS Spaichingen. (Foto: MS Spaichingen)
Einblick in das Technikum bei MS Spaichingen. (Foto: MS Spaichingen)

Und so sieht es in der Praxis aus: Bei einem Standbeutel aus 80 μm starker PE/AL-Folie mit Beutel-Abmessungen von 120 mm x 60 mm und 250 mm Packlänge konnte ein Durchsatz von 80 Stück pro Minute realisiert werden. Dies entspricht laut MS einer Produktivitätssteigerung von mehr als 30 Prozent gegenüber thermischem Siegeln. Günter Wolf, Inhaber und Geschäftsführer der Wolf Verpackungsmaschinen GmbH, konnte positive Erfahrungen mit dem Ultraschallsystem MS Sonisys edge-seal sammeln. Für den Geschäftsführer ein Grund, „künftig noch mehr auf Ultraschall-Technologie zu setzen.“

 

Für Sie entscheidend
MS-Ultraschall-Technologie
Mittels Ultraschall-Technologie wird die Schweißenergie kontrolliert in die Schweißstelle eingeleitet. MS Sonisys edge-seal bringt folgende Vorteile:

  • verbesserte Hot-Tack-Eigenschaft
  • keine Aufheiz- und Abkühlzeit durch kalte Siegel-Werkzeuge
  • bis zu 30 Prozent höhere Taktzahlen
  • hohe Nahtqualitäten durch aktive Amplitudenregelung der Sonotroden
  • patentierte Spaltregelung mit schwebendem Amboss, der automatisch Abweichungen in der Folienstärke ausgleicht
  • geringer Platzbedarf: die Standard- Einbauhöhe ist meist realisierbar
  • Verarbeitung unterschiedlicher Folien durch vorab ermittelte Parameter
Über die Firma
MS Ultraschall Technologie GmbH
Spaichingen
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