CN112009805A - 超声波密封装置及灌装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超声波密封装置及灌装机。根据本发明的超声波密封装置，包括焊头和砧座，焊头和砧座的前端分别具有密封面，密封面用于对重叠有大于或等于两个片层的包装材料夹持，并通过超声波使包装材料热塑性树脂熔融，从而使包装材料封合；焊头和/或砧座上具有四条以上密封面。本发明通过在焊头和/或砧座上设置四条以上密封面，能够在不改变现有超声波密封装置夹持压力及其它设置的情况下，有效提高单位面积的封合压力，从而提高封合可靠性，有效减少漏封和封合不良的问题。

Description

超声波密封装置及灌装机
技术领域
本发明涉及灌装封合领域，特别涉及一种超声波密封装置及灌装机。
背景技术
液体用纸容器广泛用作对果汁、茶、咖啡、乳饮料、汤等液体饮料、日本酒、烧酒等酒类进行收容。该液体用纸容器中存在屋顶型、方砖型、或者圆筒型等形状。
例如，如图1所示，对于方砖型容器，将表面具有热可塑性树脂层的包装材料10的纵向边缘粘贴纵封条，使该包装材料10成型为筒状并使包装材料10的纵向边缘重叠封合，由此形成为包装材料筒11，然后在包装材料筒11内灌装内容物，并在横切方向上将该包装材料筒11的端部密封，并在规定位置(图1中标号A所示)横切方向进行密封分割，然后形成独立包装。
横切方向密封一般采用超声波密封装置，结合图2所示，超声波密封装置1具有：超声波振荡器9、作为超声波振子的转换器2、焊头3以及砧座4。标号5表示卡爪。标号6表示对焊头3进行保护的焊头罩。
转换器2被从超声波振荡器9供给电力而产生超声波振动，将产生的振动向焊头3传递，该焊头3的前端部进行超声波振动。
现有技术中的超声波密封装置同时形成两条密封线/面。具体地，如图2所示，焊头3的前端部分支成两股，在其两个前端面形成上密封部3A，下密封部3B。上密封部3A和下密封部3B形成带状(或者长方形状)的形状，上密封部3A和下密封部3B彼此平行地延伸，在上密封部3A和下密封部3B之间形成有切槽。
对应地，砧座4的前端面构成朝向焊头3的上抵挡部4A、下抵挡部4B，通过上抵挡部4A、下抵挡部4B和在焊头3的前端面形成的上密封部3A、下密封部3B，能够从厚度方向以规定的压力对重叠有大于或等于两个层压复合层的包装材料10进行夹持，从而在横切方向形成两条密封线/面。上抵挡部4A和下抵挡部4B之间具有切刀7，在密封完成后从两条密封线/面之间切割，从而形成独立包装。
然而，现有密封方式切开之后，每个独立包装的每端均只有一条密封线/面，并且单位面积的封合压力较小，容易导致封合不良及漏封等问题。
发明内容
本发明提供了一种提高单位面积封合压力的超声波密封装置及灌装机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
依据本发明的一个方面，提供了一种超声波密封装置，包括焊头和砧座，焊头和砧座的前端分别具有密封面，密封面用于对重叠有大于或等于两个片层的包装材料夹持，并通过超声波使包装材料热塑性树脂熔融，从而使包装材料封合；焊头和/或砧座上具有四条以上密封面。
进一步地，超声波密封装置还包括与砧座配合设置的切刀，砧座在切刀上方形成上抵挡部，在切刀下方形成下抵挡部；焊头上对应切刀设置有切槽，且焊头在切槽上方形成上密封部，在切槽下方形成下密封部；上密封部和下密封部分别具有至少两条密封面。
进一步地，上密封部的至少两条密封面之间和下密封部的至少两条密封面之间均设置有分隔槽。
进一步地，分隔槽的宽度小于密封面的宽度，分隔槽的深度大于密封面的宽度。
进一步地，上抵挡部的宽度大于上密封部；下抵挡部的宽度大于下密封部。
进一步地，上密封部的上沿和下沿弧形过渡；下密封部的上沿和下沿弧形过渡。
进一步地，每条密封面的上沿和下沿弧形过渡。
进一步地，砧座还包括形成在上抵挡部上方的上成形部和形成在下抵挡部下方的下成形部；上抵挡部和下抵挡部在水平方向上朝向焊头凸出于上成形部和下成形部。
进一步地，超声波密封装置还包括罩设在焊头的外部的焊头罩。
进一步地，超声波密封装置还包括与砧座配合设置的切刀，砧座在切刀上方形成上抵挡部，在切刀下方形成下抵挡部；焊头上对应切刀设置有切槽，且焊头在切槽上方形成上密封部，在切槽下方形成下密封部；上抵挡部和下抵挡部分别具有至少两条密封面。
本发明还提供了一种灌装机，包括前述的超声波密封装置。
综上所述，根据本发明超声波密封装置及灌装机，通过在焊头和/或砧座上设置四条以上密封面，能够在不改变现有超声波密封装置夹持压力及其它设置的情况下，有效提高单位面积的封合压力，从而提高封合可靠性，有效减少漏封和封合不良的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中的灌装原理示意图；
图2是现有技术中的超声波密封装置的剖面结构示意图；
图3是根据本发明的超声波密封装置的剖面结构示意图；
图4是根据本发明的第一实施例的超声波密封装置的局部放大图；
图5是根据本发明的第二实施例的超声波密封装置的局部放大图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图3和图4所示，本发明提供了一种超声波密封装置，包括焊头3和砧座4，焊头3和砧座4的前端分别具有密封面，密封面用于对重叠有大于或等于两个片层的包装材料10夹持，并通过超声波使包装材料热塑性树脂熔融，从而使包装材料封合；焊头3和/或砧座4上具有四条以上密封面。本发明中，通过在焊头3和/或砧座4上设置四条以上密封面，能够在不改变现有超声波密封装置夹持压力及其它设置的情况下，有效提高单位面积的封合压力，从而提高封合可靠性，有效减少漏封和封合不良的问题。
超声波密封装置还包括与砧座4配合设置的切刀7，砧座4在切刀7上方形成上抵挡部4A，在切刀7下方形成下抵挡部4B；焊头3上对应切刀7设置有切槽3C，且焊头3在切槽3C上方形成上密封部3A，在切槽3C下方形成下密封部3B；上抵挡部4A、下抵挡部4B和上密封部3A、下密封部3B对应夹持之后，对重叠的包装材料10封合，然后通过切刀7横向切割，从而形成独立包装。具体地，上密封部3A和下密封部3B分别具有至少两条(焊头)密封面3a，密封过程中，可以在包装材料上形成至少两条密封线/面，一方面可以通过减少总密封面积，在总压力不变的情况下，提高单位面积的密封压力，提高封合可靠性；另一方面，在切刀7切割后，每个独立包装的上部和下部均形成至少两条密封线/面，相比现有技术中一条密封线/面的情况，能够有效提高密封可靠性。
结合图4所示，上密封部3A的至少两条(焊头)密封面3a之间和下密封部3B的至少两条(焊头)密封面3a之间均设置有分隔槽3D，也即相邻两个(焊头)密封面3a之间通过分隔槽3D隔开，分隔槽3D的宽度小于(焊头)密封面3a的宽度，分隔槽3D的深度大于(焊头)密封面3a的宽度，从而使分隔槽3D形成一定的容纳空间，在封合过程中，包装材料熔融的热塑性树脂以及空气可以向分隔槽3D对应部位扩张，减少或避免熔融的热塑性树脂产生气泡或褶皱，提高包装品质。
更优选地，上密封部3A的上沿和下沿弧形过渡；下密封部3B的上沿和下沿同样也弧形过渡，一方面减少整个封合面积，提高单位面积的封合压力，另一方面，由于弧形过渡，可以降低边缘部位的压力，避免边缘部位对熔融的热塑性树脂过度挤压，使熔融的热塑性树脂积聚在边缘部位，从而提高密封可靠性。更优选地，每条(焊头)密封面的上沿和下沿均弧形过渡，能够更有效提高每条密封线/面的可靠性。
结合图4所示，上抵挡部4A的宽度大于上密封部3A，下抵挡部4B的宽度大于下密封部3B，在夹持密封过程中，可以保证上密封部3A、下密封部3B可靠地与上抵挡部4A、下抵挡部4B对接夹持，避免出现误差错位导致的漏封或密封不良的问题。
另外，砧座4还包括形成在上抵挡部4A上方的上成形部4C和形成在下抵挡部4B下方的下成形部4D；上抵挡部4A和下抵挡部4B在水平方向上朝向焊头凸出于上成形部4C和下成形部4D，在夹持过程中，通过上成形部4C和下成形部4D与上抵挡部4A和下抵挡部4B一起促使包装材料聚拢，避免与上抵挡部4A和下抵挡部4B边缘部位对应的包装材料变形过大。
在本发明的其他实施例中，也可以采用砧座的上抵挡部4A和下抵挡部4B分别设置两条或者更多的(砧座)密封面，在上抵挡部4A的至少两条(砧座)密封面之间和下抵挡部4B的至少两条(砧座)密封面之间均设置分隔槽，而焊头在切槽上方形成上密封部3A，在切槽下方形成下密封部3B的方式，同样也可以实现在切刀7切割后，每个独立包装的上部和下部均形成至少两条密封线/面，能够有效提高密封可靠性。类似地，如图5所示，砧座的上抵挡部4A和下抵挡部4B，焊头的上密封部3A和下密封部3B均可以分别设置两条或者更多密封面，从而实现每个独立包装的上部和下部均形成至少两条密封线/面。
本发明还提供了一种灌装机，包括前述的超声波密封装置，有效提高单位面积的封合压力，而且切割后，每个独立包装的上部和下部均至少具有两条密封线/面，从而提高封合可靠性，有效减少漏封和封合不良的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种超声波密封装置，包括焊头和砧座，所述焊头和所述砧座的前端分别具有密封面，所述密封面用于对重叠有大于或等于两个片层的包装材料夹持，并通过超声波使包装材料热塑性树脂熔融，从而使包装材料封合；其特征在于，
所述焊头和/或所述砧座上具有四条以上密封面。
2.根据权利要求1所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述超声波密封装置还包括与所述砧座配合设置的切刀，所述砧座在所述切刀上方形成上抵挡部，在所述切刀下方形成下抵挡部；
所述焊头上对应所述切刀设置有切槽，且所述焊头在所述切槽上方形成上密封部，在所述切槽下方形成下密封部；
所述上密封部和所述下密封部分别具有至少两条密封面。
3.根据权利要求2所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述上密封部的至少两条密封面之间和所述下密封部的至少两条密封面之间均设置有分隔槽。
4.根据权利要求3所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述分隔槽的宽度小于所述密封面的宽度，所述分隔槽的深度大于所述密封面的宽度。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述上抵挡部的宽度大于所述上密封部；
所述下抵挡部的宽度大于所述下密封部。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述上密封部的上沿和下沿弧形过渡；
所述下密封部的上沿和下沿弧形过渡。
7.根据权利要求6所述的超声波密封装置，其特征在于，
每条所述密封面的上沿和下沿弧形过渡。
8.根据权利要求2所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述砧座还包括形成在所述上抵挡部上方的上成形部和形成在所述下抵挡部下方的下成形部；
所述上抵挡部和所述下抵挡部在水平方向上朝向所述焊头凸出于所述上成形部和所述下成形部。
9.根据权利要求1所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述超声波密封装置还包括罩设在所述焊头的外部的焊头罩。
10.根据权利要求1所述的超声波密封装置，其特征在于，
所述超声波密封装置还包括与所述砧座配合设置的切刀，所述砧座在所述切刀上方形成上抵挡部，在所述切刀下方形成下抵挡部；
所述焊头上对应所述切刀设置有切槽，且所述焊头在所述切槽上方形成上密封部，在所述切槽下方形成下密封部；
所述上抵挡部和所述下抵挡部分别具有至少两条密封面。
11.一种灌装机，包括超声波密封装置，其特征在于，所述超声波密封装置为权利要求1至10中任一项所述的超声波密封装置。
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