超声焊接横向密封的制作方法

文档序号:9437623阅读:418来源:国知局
超声焊接横向密封的制作方法
【专利说明】超声焊接横向密封
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请为国际申请,其主张对在2013年2月7日提交的美国专利申请编号13/762,167的优先权,其全部内容在此清楚地通过参考而被引入。
技术领域
[0003]本发明涉及超声焊接。更具体地,本发明涉及特别是用于在具有变化厚度的材料中形成横向密封的改进的超声焊头。
【背景技术】
[0004]吸附剂并且特别是干燥剂通常会作为以长的连续条带或编带提供的小袋或者小包提供至客户。用于制备这样的产品或者用于分配这样的产品的自动化高速机器和方法是相对公知的。虽然尚未开发出每编带具有特定最小数量的小包,但是可以提供非常大线轴的小包,在用于自动分离和插入至产品内的连续条带中可提供加合至10,000至15,000的单独小包。
[0005]因为这样的常规小包的一个功能在于吸附包装内的湿气,出于延长保存期限和保留包装产品效能的目的,用于这样的吸附剂的包装通常为多孔的或者可渗透湿气。虽然在过去的数年间,已经使用数种材料来提供产品所需要的强度和多孔性或可渗透湿气能力的组合,但是Tyvck牌非织造材料特别流行。无纺布为坚硬的并且是多孔的,并且由非织造材料构成的小包的制备和插入的自动化方法为现有技术已知的。
[0006]典型地,与所期望的小包条带长度一样长或比之更长的非织造材料条带会被提供至填充装置。所述填充装置围绕芯轴相继地滚动材料条带,并通过重叠非织造材料边缘形成连续的或者间歇的细长纵向密封,或者通过将非织造材料的面向边缘密封在一起形成翅片。
[0007]第一横向密封相对于包装材料条带长度垂直地形成,并且一定量的吸附剂、更特别是一定量的干燥剂会被插入至开口的管状小包中。第二横向密封随后相对于包装材料垂直地形成从而形成第一吸附剂密封包并形成下一个小包的底封。这种过程会被重复,直至耗尽包装材料的长度或者直至形成期望数量的小包。
[0008]在所描述的方法中形成的横向密封通常使用热和压力或者通过超声焊接来形成。在这些各自的方法中使用的加热板和超声焊头通常具有在其上形成的图案,其包括隆起的表面和凹陷,从而产生焊接。常规图案包括在横向密封上形成菱形图案的图案化的纵线和纵横交错的线条。
[0009]在常规设计中,通过焊接工具上的凸起表面而接触的小包部分基本上变为透明的。例如,包括图案化凸起的菱形特征的焊接工具将导致具有通过不透明的斜线界定的基本上透明的菱形焊封。在某些应用中,这种透明性是重要的。例如,自动分离连续小包的包装装置通常将使用感应穿过小包透明部分光线的传感器。更特别地,所感应的光线表示密封区域,相邻的小包在该处通过在整个密封上的切割而被分离。
[0010]形成横向密封的一个固有的问题在于小袋的构造。特别地,横向密封是不均匀的。如上所述的,通过叠加用于形成小袋的料片边缘或者通过在这些边缘产生翅片来形成的纵向密封沿着每个小袋的整个长度延伸。纵向密封增加了横向密封在存在其的那些部分中的厚度。当存在纵向密封的时候,横向密封的厚度例如会被加倍。
[0011]这种额外的材料令制造工艺复杂化。在某些例子中,在横向密封包括纵向密封的情况中,密封为相对较弱的,或者更糟的是有缺陷的。此外,甚至当实现良好密封的时候,额外的材料通常也会导致较差审美的-不令人愉悦的密封。
[0012]据此,存在对于改善的焊接工具的需求,其能够在常规的包装中形成均匀的横向密封。
[0013]还存在对于改善的焊接工具的需求,其能够在相同的密封中在不同的厚度上产生这样的均匀的密封。

【发明内容】

[0014]本公开解决本领域中的前述需求。
[0015]在本公开的一个方面中,用于超声焊接机的焊头在焊头的面上包括图案化隆起。该隆起通过图案化凹陷而间隔,凹陷包括与接触平面形成第一深度的第一凹陷,和与接触平面形成第二深度的第二凹陷。
[0016]在本发明的另一个方面中,用于超声焊接机的焊头包括在焊头的面内形成的一个或更多个第一凹地,每个第一凹地均具有第一凹角,和在面内形成的一个或更多个第二凹地,每个第二凹地均具有第二凹角。
[0017]在本发明的又一个方面中,形成具有间隔横向密封的小包的方法包括将材料片成型为具有开口端的小包,并通过将焊头施加至材料来超声密封开口端。焊头包括图案化凹陷,所述图案化凹陷包括相对接触平面具有第一深度的第一凹陷,和相对接触平面具有第二深度的第二凹陷。
[0018]在本发明的又一个方面中,小包包括横向密封,所述横向密封包含在大体透明的部分之间定义其的图案化侧线和纵线,(i)具有与第二侧线不同的宽度的第一侧线以及(?)具有与第二侧线不同的宽度的第一纵线中的至少一个。
[0019]本发明的这些和其它的方面、特征和优点将进一步参考本发明的下列详细说明和附图来理解,其中描述和说明了优选的实施例。
【附图说明】
[0020]图1A和IB分别为常规小袋或小包的透视图和横截面图。
[0021]图2为根据本发明的一个实施例的用于超声焊接应用的焊头的透视图。
[0022]图3A和3B分别为沿着剖面线A-A和B-B进行的附图的焊头的面的实施例的横截面图。
[0023]图4A和4B分别为沿着剖面线A-A和B-B进行的附图的焊头的面的实施例的横截面图。
[0024]图5A和5B分别为沿着剖面线A-A和B-B进行的附图的焊头的面的实施例的横截面图。
[0025]图6A和6B分别为沿着剖面线A-A和B-B进行的附图的焊头的面的实施例的横截面图。
[0026]图7A和7B分别为沿着剖面线A-A和B-B进行的附图的焊头的面的实施例的横截面图。
【具体实施方式】
[0027]现在将参考附图描述本发明的优选实施例。图1A和IB示出了常规小袋100,例如在如在上面在本发明的【背景技术】部分中描述的那些。小袋100通常包括通过折叠材料101 (例如非织造材料)的料片从而令相对的纵向边缘拼在一起,并密封那些边缘以产生形成为翅片的纵向密封104来构成的主体。横向密封102沿着垂直于纵向密封104的纵向方向间隔开。如所示出的,并且应当理解的是,横向密封在密封的边缘102a附近结合两个厚度的料片,并且在小袋的中心102b附近,即由于翅片的存在结合四个厚度的料片。
[0028]尽管本发明的实施例尤其用于形成例如产生小袋(例如在图1A和IB中所描述的那些),但是本发明并不限于这样的应用。其它的焊接应用,特别是具有可变厚度的将被焊接的材料的那些,也会受益于本发明。
[0029]图2示出用于超声焊接机的焊头2。因为超声焊接和用于超声焊接的设备在现有技术中是公知的,所以超声焊接机的其它部件并未被示出,并且将不会在本文中详细描述。
[0030]焊头2包括面4。在运行中,将被焊接的材料会在面4和砧(未示出)之间挤压,并发出低振幅声振动来形成密封。
[0031]面4具有在其上形成的图案。在图2的说明中,提供图案化的隆起6。隆起6相对于分离隆起6的凹陷升高。在示出的实施例中,凹陷包含垂直的或者纵向的凹地8以及水平的或者横向的凹地10。在一个实施例中,通过使用划痕或者类似的切割工具切割垂直的凹地8和水平凹地10来制备面4。所获得的为与在交叉点之间未切割的或者未划痕的部分的隆起6直角交叉的网状凹地。
[0032]图2为隆起6和相间隔的凹地8、10的一个图案的示意性说明。图2中的隆起是指名义上的隆起6,在其它附图中描述并说明了更特别构型的隆起。
[0033]图3A和3B描述了分别沿着剖面线A-A和B-B进行的根据面4的一个实施例的横截面的一个实例。
[0034]在图3A中,示出垂直凹地8的横截面。特别地,在该实施例中,凹地8包括位于面的中心附近的第一垂直或纵向凹地8a,和位于第一垂直凹地外部、即更远离面的中心线的第二垂直或纵向凹地8b。第一垂直凹地8a比第二垂直凹地8b向面内更深地延伸。应当理解的是,当小袋的横向密封如在上面描述的方法中那样形成时,具有纵向密封104的小袋的部分会被设置在第一垂直凹地上方以形成横向密封。以这种方式,由纵向密封导致的增加的厚度由更深的凹地容纳。
[0035]如还在图3A中所示,第一垂直凹地8a具有第一凹角α,其不同于第二垂直凹地Sb的相对应的凹角β。在该描述中,第一凹角α小于第二凹角β。在这种设置中,第一凹角的深度可更深,而在凹地的任一侧上形成的隆起之间的宽度不带有显著差别。在一个优选的实施例中,第一凹角α为60度,而第二凹角β为90度。
[0036]在其它实施例中,第一和第二凹角可以是相同的,但是第二凹地可以是更深的。这将导致在第二凹地之间形成的隆起之间的更大的宽度,但是这并不一定是不被期望的。
[0037]图3B示出水平或横向凹地10的横截面。在该实施例中,凹地具有一致的尺寸和形状,并且每个凹地具有基本上相同的凹角。
[0038]将会理解的是,在图3A和3B中描述的构型在横向方向上具有不同的外形以适用于如下事实:更多层材料在纵向密封而不在远离纵向密封的区域处焊接在一起。换而言之,包括在横向密封处的小包的材料的特性、特别是其厚度会在横向方向上改变。因为这些特征在纵向方向上是一致的,所以可能不需要在纵向方向上的变化的剖面;由此,该实施例在纵向方向上不存在变化。
[0039]在图3A和3B中,隆起6在点上成峰状。峰通过足够近地机加工凹地,使得在凹地之间仅保留一点来
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1