專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造焊縫和箔袋的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在箔袋上生成焊縫和制造箔袋的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
箔袋為現(xiàn)有用于裝盛液態(tài)或漿狀物品的封裝，如飲料、動(dòng)物食品、乳酪、染料和肥皂等物品都可以用箔袋包裝，此類(lèi)型的箔袋可以是由兩個(gè)側(cè)箔片和一個(gè)底箔片構(gòu)成的直立式袋子。
不同箔片各自的邊緣可以通過(guò)加熱密封方法或超聲密封方法焊合在一起，以制成這樣的一個(gè)袋子。
焊縫處有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的細(xì)小裂縫。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可用于在箔袋上生成改良焊縫和制造具有改良焊縫的箔袋的裝置和方法。
本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如權(quán)利要求1或10所述的設(shè)備、如權(quán)利要求11所述的方法，以及如權(quán)利要求12所述的箔袋來(lái)實(shí)現(xiàn)的，較佳實(shí)施方式如各從屬權(quán)利要求所揭示。
為了生成焊縫，需提供一個(gè)超聲錘和一個(gè)砧板。超聲波可以注入超聲錘持有的箔料中，以使得箔料局部融化。為了使超聲波自超聲錘有效地注入箔料中，箔料可以?shī)A持于超聲錘和砧板之間。
砧板于朝向超聲錘一側(cè)設(shè)有一個(gè)突出部，以將箔袋夾持于超聲錘和突出部之間。
砧板的突出部上設(shè)有至少一個(gè)凹陷部，該凹陷部可以設(shè)置為一條平行于突出部和焊縫延伸的凹槽。
在砧板的突出部，箔料在超聲波的作用下融化并被超聲錘和砧板共同擠壓出突出部。結(jié)果，熔融的箔料在砧板的邊緣處形成密封楔形塊，以將未融的箔料粘合在一起，并形成焊縫密封。
通過(guò)突出部上凹陷部的設(shè)置，還可以形成一條具有四個(gè)上述密封楔形塊的焊縫，并因而獲得良好、安全的密封效果。
位于凹陷部邊緣的兩個(gè)密封楔形塊還可以在凹陷部長(zhǎng)在一起，以合并成一個(gè)密封楔形塊或一個(gè)密封區(qū)，因而總共生成三個(gè)密封楔形塊。
為了防止流入凹陷部的熔融箔料產(chǎn)生任何大的凸起，并使得流入凹陷部的熔融箔料可以在附加壓力作用下和未融箔料接觸，凹陷部的深度最好適當(dāng)小于突出部的高度。
為了使焊縫具有良好的密封效果，凹陷部的寬度約為突出部寬度的10％至90％，更好約為突出部寬度的25％至50％，最好約為突出部寬度的30％至35％。
砧板最好不是固定安裝，而是可以適度傾斜，最好是可以圍繞兩個(gè)軸傾斜。軸不僅可以貫穿砧板延伸，也可以延伸出砧板。
安裝砧板時(shí)，最好能通過(guò)兩個(gè)壓力元件，如彈簧、塑膠件等，使砧板朝著超聲錘方向預(yù)拉伸。
這些設(shè)置和初始張力可保證壓力沿著位于砧板和超聲錘之間的焊縫均勻分布，這有利于焊縫沿長(zhǎng)度方向均勻形成。
為了方便砧板的調(diào)正、對(duì)位，上述兩個(gè)壓力元件最好可以作用于砧板的端部附近。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)焊縫密封的可靠性，還可以設(shè)置多個(gè)凹陷部或凹槽，各凹陷部或凹槽彼此平行伸展。這樣可以獲得三個(gè)、四個(gè)或者更多的密封楔形塊，并取得更好的密封效果。
本發(fā)明所述的設(shè)備還可在并排排列的多個(gè)箔袋上生成多條焊縫，而各種機(jī)械裝置又可通用于各種焊接裝置中，因此可以提高產(chǎn)率、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明所述的方法中，箔袋欲生成焊縫的部位夾持于砧板的突出部和超聲錘之間，焊縫通過(guò)超聲錘中超聲波的加壓生成。砧板的突出部在和超聲錘的對(duì)接處設(shè)有至少一個(gè)凹陷部。
箔袋設(shè)有一條焊縫，且該焊縫包括至少兩個(gè)焊接區(qū)和至少三個(gè)或四個(gè)密封楔形塊。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，其中圖1為箔袋的示意圖。
圖2為設(shè)備和箔袋的剖視示意圖。
圖3為砧板的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1a所示為箔袋1的立體示意圖，圖1b為圖1a所示箔袋1的剖視示意圖。箔袋1包括兩個(gè)側(cè)箔片3a、3b和一個(gè)底箔片5，其中底箔片5已經(jīng)折疊并焊接于側(cè)箔片3a、3b的下側(cè)緣，側(cè)箔片3a、3b的上側(cè)緣沿圖1a所示箔袋1的左右方向焊接在一起。側(cè)箔片3a、3b上側(cè)緣的焊接以及側(cè)箔片3a、3b和底箔片5的焊接可以通過(guò)熱熔焊進(jìn)行，也可以通過(guò)超聲焊進(jìn)行。
箔袋1的上端4可設(shè)置成敞開(kāi)的，而未通過(guò)焊縫2封閉。這樣，物品可以從上端4裝入成品箔袋1中，當(dāng)物品填充至上端4后再通過(guò)焊縫2將箔袋1封閉。
物品裝盛完畢后，箔袋1上端4的焊接很可能會(huì)出現(xiàn)密封問(wèn)題，因?yàn)椴?的內(nèi)側(cè)壁上可能附著有影響緊密焊縫生成的雜質(zhì)。下述的設(shè)備和方法不僅可便于在箔袋1的上端4處生成焊縫2，而且還可以運(yùn)用于其他焊縫。
圖2a所示為箔袋1的上端4，兩個(gè)側(cè)箔片3a、3b在此處接合。圖2a所示的側(cè)箔片3a、3b分別至少由兩層薄層6a、7a和6b、7b組成，且薄層6a，6b還可以包含多層薄層。例如，薄層6a、6b可以包括一層鋁箔和一層不易焊接的塑膠，薄層6a，6b也可以設(shè)有可從外面觀(guān)察得到的裝飾圖案。
薄層7a、7b是由一種可焊性材料，如聚乙烯，制成。側(cè)箔片3a的薄層7a和側(cè)箔片3b的薄層7b在上端4處直接相互接觸，但最初尚未永久性結(jié)合在一起，圖2a所示為超聲波注入前的情形。
箔袋1的上端4夾持于一個(gè)砧板8和一個(gè)超聲錘9之間，砧板8設(shè)有一個(gè)和箔袋1的上端4接觸的突出部10。砧板8和超聲錘9可以通過(guò)砧板8或超聲錘9或兩者的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相互遠(yuǎn)離和相互靠近。砧板8預(yù)拉抵靠于超聲錘9上，或超聲錘9預(yù)拉抵靠于砧板8上。
超聲錘9連接至超聲源上，以保證超聲波通過(guò)超聲錘9注入箔袋1。這在突出部10處尤為顯著，因?yàn)橥怀霾?0處超聲錘9和箔袋1之間的壓力更高。
突出部10的寬度為a，高度為h。突出部10上設(shè)有凹陷部11，凹陷部11可以以凹槽的形式開(kāi)設(shè)。凹陷部11的寬度b約為突出部10的寬度a的三分之一。此外，凹陷部11的深度t略小于突出部10的高度h。
除了僅僅設(shè)置一個(gè)凹陷部11外，突出部10上還可以設(shè)置兩個(gè)、三個(gè)或者更多凹陷部11。此時(shí)，相鄰凹陷部之間會(huì)形成一個(gè)突臺(tái)(未圖示)，突臺(tái)可以和位于凹槽外側(cè)的突出部10平齊，也可以比突出部10高或低。各凹陷部寬度的總和約為突出部10寬度a的10％至90％，或約為突出部10寬度a的25％至50％，或僅為突出部10寬度a的30％至35％。
圖2b所示為超聲波注入后的情形隨著超聲波的注入，薄層7a、7b，尤其是突出部10處的薄層7a、7b的箔料開(kāi)始融化，但凹陷部11處的薄層7a、7b的箔料并未融化。在箔料于壓力作用下緊貼超聲錘9的區(qū)域，超聲波可以很好地注入箔料中，并產(chǎn)生局部加熱。熔融的箔料在砧板8和超聲錘9的擠壓下流出此區(qū)域(焊接區(qū)12，13)，隨后在區(qū)域14a、14b、14c和14d處形成密封楔形塊，并將兩個(gè)側(cè)箔片3a、3b粘合在一起。雖然薄層6a、6b本身并不會(huì)因超聲波的作用而融化，但它們可以將薄層7a、7b熔融的箔料維持在一起，并使得熔融的箔料流至平行于超聲錘9或砧板8表面的箔層平面。此外，薄層6a、6b還可以防止箔料粘在砧板8或超聲錘9上。
沿著焊縫2延伸的四個(gè)密封楔形塊的形成，可以使得焊縫2具有很好的密封效果。
如果突出部10上設(shè)有多個(gè)凹陷部11，則還可能形成更多的密封楔形塊或焊接區(qū)，以使得焊縫2具有更佳的密封效果。
可以通過(guò)調(diào)整凹陷部11的深度t或?qū)挾萣的設(shè)置，使得位于區(qū)域14b、14c處的兩個(gè)密封楔形塊相互接觸并合并成一個(gè)密封楔形塊。如果凹陷部11的空間有限，那么熔融的箔料將在壓力作用下流入并填充整個(gè)凹陷部11空間，以使得側(cè)箔片3a、3b未熔化的區(qū)域之間產(chǎn)生理想的粘結(jié)效果，這同樣適用于設(shè)置多個(gè)凹陷部11的情形。
圖3所示為支撐狀態(tài)下砧板8的立體示意圖，從圖示砧板8的前面可見(jiàn)突出部10上設(shè)有凹陷部11。除了僅設(shè)置一個(gè)凹陷部11外，突出部10上還可以設(shè)置相互平行延伸的多個(gè)凹陷部11。
砧板8安裝于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)件16上，旋轉(zhuǎn)件16的旋轉(zhuǎn)軸15平行于突出部10。
突出部10可以沿著砧板8的長(zhǎng)度方向貫穿延伸，也可以?xún)H僅沿著砧板8的長(zhǎng)度方向部分延伸。
兩個(gè)旋轉(zhuǎn)件16均組接于元件17上，元件17自身可以轉(zhuǎn)動(dòng)，元件17的旋轉(zhuǎn)軸14垂直于旋轉(zhuǎn)件16的旋轉(zhuǎn)軸15。
因此，砧板8可以在輕微的機(jī)械作用下圍繞旋轉(zhuǎn)軸14和旋轉(zhuǎn)軸15產(chǎn)生傾斜。
為了將砧板8預(yù)拉抵靠于超聲錘9上，砧板8一惻設(shè)置兩個(gè)直接作用于砧板8上的彈性元件18、19。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，也可以用彈簧或其他壓力件對(duì)旋轉(zhuǎn)件16、元件17進(jìn)行預(yù)拉伸。但是，通過(guò)作用于砧板8兩端的兩個(gè)彈性元件18、19直接預(yù)拉抵靠砧板8更簡(jiǎn)單、有效。
砧板8圍繞旋轉(zhuǎn)軸15向超聲錘9的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)最好受到適當(dāng)限制，這樣當(dāng)砧板8自超聲錘9分離時(shí)，砧板8和超聲錘9之間會(huì)產(chǎn)生一定間隙，以容置箔袋1于其中。當(dāng)砧板8和超聲錘9再次接觸時(shí)，箔袋1就可以?shī)A持于砧板8和超聲錘9之間。當(dāng)砧板8和超聲錘9進(jìn)一步靠近時(shí)，砧板8不僅圍繞旋轉(zhuǎn)軸15向著圖3所示左側(cè)傾斜，而且同時(shí)通過(guò)彈性元件18、19預(yù)拉抵靠于超聲錘9上。這樣，就可以在砧板8和超聲錘9之間產(chǎn)生必要的壓力，以確保超聲波順利注入箔袋1的箔料中。請(qǐng)參閱圖2，制造焊縫2時(shí)，砧板8的上端最好是垂直的或稍向左傾斜。
超聲錘9的上方還可以設(shè)置一個(gè)由彈簧鋼等制成的彈性?shī)A，彈性?shī)A可以將箔袋1的上端4凸伸出突出部10的部分壓靠于砧板8上，以將箔袋1夾持于砧板8和超聲錘9之間的適當(dāng)位置。此過(guò)程中，彈性?shī)A最好能固定組接于超聲錘9上，彈性?shī)A可以使箔袋1的上端4貼靠在圖3所示突出部10上方的砧板8的平壁上。
砧板8繞旋轉(zhuǎn)軸14的傾斜可以補(bǔ)償支撐狀態(tài)下砧板8或超聲錘9的細(xì)微偏差，或側(cè)箔片3a、3b厚度的細(xì)小差異。因此，彈性元件18、19所產(chǎn)生的壓力可在砧板8的寬度方向或沿著焊縫2均勻分布，這有利于焊縫2的均勻成型。
多個(gè)圖3所示的設(shè)備還可以并排排列，這樣就可以用數(shù)個(gè)相同的固定裝置和傳送裝置同時(shí)焊接若干相鄰排列的箔袋1。
除了每個(gè)箔袋1對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)可以翻轉(zhuǎn)的砧板8外，一個(gè)砧板8也可以對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)或更多的箔袋1。
權(quán)利要求
1.一種可在箔袋(1)上制造焊縫(2)的設(shè)備，其包括超聲錘(9)和砧板(8)，砧板(8)設(shè)有朝向超聲錘(9)的焊接側(cè)，焊接側(cè)上設(shè)有一縱長(zhǎng)突出部(10)，以?shī)A持箔袋(1)的箔料(3a，3b，6a，6b，7a，7b)于突出部(10)和超聲錘(9)之間，其特征在于所述突出部(10)設(shè)有至少一個(gè)平行于突出部(10)延伸的凹陷部(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)凹陷部(11)的深度(t)小于所述突出部(10)相對(duì)于焊接側(cè)凸伸的高度(h)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)凹陷部(11)的寬度(b)約為所述突出部(10)的寬度(a)的10％至90％，更好約為所述突出部(10)的寬度(a)的25％至50％，最好約為所述突出部(10)的寬度(a)的30％至35％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于所述砧板(8)可以?xún)A斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述砧板(8)可圍繞至少兩個(gè)軸(14，15)傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于至少兩個(gè)彈性元件(18，19)，如彈簧，施加作用力于所述砧板(8)的至少兩個(gè)不同部位，以使所述砧板(8)向著超聲錘(9)預(yù)拉伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于所述兩個(gè)彈性元件(18，19)大致作用于所述砧板(8)的端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于所述箔袋(1)的上端(4)通過(guò)一個(gè)彈性?shī)A而貼靠于砧板(8)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于所述突出部(10)上設(shè)有兩個(gè)、三個(gè)或者更多個(gè)凹陷部(11)，各凹陷部(11)寬度的總和約為所述突出部(10)的寬度(a)的10％至90％，更好約為所述突出部(10)的寬度(a)的25％至50％，最好為所述突出部(10)的寬度(a)的30％至35％。
10.一種可在多個(gè)箔袋上生成多條焊縫的設(shè)備，其中多個(gè)如權(quán)利要求1至9項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備并排排列，并可以同時(shí)開(kāi)動(dòng)。
11.一種在夾持于超聲錘(9)和砧板(8)之間的箔袋(1)上生成焊縫(2)的方法，其中砧板(8)于朝向超聲錘(9)的焊接側(cè)上設(shè)有一縱長(zhǎng)形突出部(10)，通過(guò)超聲在箔袋(1)上制造焊縫(2)，其特征在于所述突出部(10)設(shè)有至少一個(gè)平行于突出部(10)延伸的凹陷部(11)。
12.一種具有焊縫(2)的箔袋(1)，其特征在于所述焊縫(2)包括至少兩個(gè)焊接區(qū)(12，13)和至少三個(gè)或四個(gè)密封楔形塊(14a，14b，14c，14d)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用超聲錘(9)和砧板(8)在箔袋(1)上制造焊縫(2)的設(shè)備，砧板(8)于朝向超聲錘(9)的焊接側(cè)設(shè)有一縱長(zhǎng)突出部(10)，箔袋(1)的箔料(3a，3b，6a，6b，7a，7b)可夾持于突出部(10)和超聲錘(9)之間，突出部(10)設(shè)有至少一個(gè)平行于突出部(10)延伸的凹陷部(11)。本發(fā)明還涉及一種在多個(gè)箔袋(1)上生成多條焊縫(2)的設(shè)備，其中多個(gè)前述設(shè)備并排排列，同時(shí)開(kāi)動(dòng)。本發(fā)明還涉及一種在箔袋(1)上生成焊縫(2)的方法，其中箔袋(1)夾持于超聲錘(9)和砧板(8)之間，砧板(8)于朝向超聲錘(9)的焊接側(cè)設(shè)有一縱長(zhǎng)突出部(10)，通過(guò)超聲在箔袋(1)上制造焊縫(2)，突出部(10)上設(shè)有至少一個(gè)平行于焊縫(2)延伸的凹陷部(11)。本發(fā)明還涉及一種具有焊縫(2)的箔袋(1)，其中焊縫(2)包括至少兩個(gè)焊接區(qū)(12，13)和至少三個(gè)或四個(gè)密封楔形塊(14a，14b，14c，14d)。
文檔編號(hào)B23K20/10GK1899803SQ20061011060
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者E·克拉夫特, H·-P·維爾德 申請(qǐng)人:英達(dá)格工業(yè)設(shè)備股份有限公司