专利名称：铝塑纸复合包材封口粘合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及包装材料的封口技术，尤其涉及铝塑纸复合包材封口粘合 装置。
背景技术：
铝塑纸复合包材是一种用于液体饮料无菌纸盒的包装材料，厚度约0.3毫 米，从里到外--般有七层PE、铝膜、PE、纸层1、纸层2、彩色印刷、PE。 PE是聚丙烯塑料薄膜，约130° C时熔融；铝膜用来遮蔽光线及阻断氧气进入 盒内。该种无菌包装是常温保存的，对封口技术要求较高。 一张平面包材三处 粘合(统称为封口)即可做成盒状，其中两处是在灌装前， 一处是在灌装后。 在全自动包装生产中，封口时间要求短，否则会影响整机产量。封口处一般为 宽5毫米、长约100-200毫米不等的窄长粘合面。
传统的封口方法一般有如下几种
l.热熨烫，将加热器做成长条状，压在要粘合的包材外表面，热量通过纸层、 铝层传导至里层，将PE熔化。为了快速完成粘合，必须提高加热器温度。这种
工艺首先烫坏表面的PE层，甚至纸层受损发黄，影响产品外观。是行业中早期
的方案，成本较低，现仍有使用。
2.热风烘烤，主要用在多工位生产线上在前面的工位上用170摄氏度的
热空气集中加热要粘合的区域，在下个工位趁热夹紧包材，完成粘合。可用于 制空盒，灌装了液体饮料后的封口工序，则不适用。因为粘合区存在液体，不可能被热风加热到100度。热风方式，热量利用率很低，能被包材吸收的非常 有限，所以机器加热功率设计得很大。为了加快整机速度，可能要安排多个热 风工位，以减少单工位时间。使机器复杂化。
3. 超声波封口，超声波焊接广泛用于电子元件制造，塑料制品焊接等领域。 超声波作用在材料的接触面处，依据高速微观摩擦产生的热量实现焊接。用于 铝塑纸包材粘合有以下难点超声焊接模具是铝制的硬表面，要在窄长的区域 实现处处压力均等，对零件加工要求高有局部压不实，就焊不上。铝塑纸材 料很薄，压力过大，会损坏包材。这种方式封口，有的封口机器采用过，但产 品的合格率不容易保证，且封口装置价格较高，国产超声波封口机八千元，
4. 感应加热，借鉴机械制造业中用于热处理或焊接的感应加热装置。用紫铜 管做成的感应器，通过高频低压大电流，在感应器周围空间产生高频磁场，处 于高频磁场中的导电材料内部会感应出高频电流，而使导电材料被感应电流加 热。这种机器的商品化机型一般是用于机械零件热处理或悍接。能量利用率并 不高，机器要使用冷却水。目前市场也出现了根据上述加热装置结构而将感应 器做得小些的一种用于铝塑纸复合包材封口粘合的感应加热装置，由于高频能 量采用空气偶合，封口区域宽度在20毫米左右，再小的窄条区是不能实现的， 并且感应器要使用冷却水，造价高昂国产高频感应封口机的价格一万元左右。 发明内容
本实用新型的主要目的是将高频感应所产生的热能集中在指定的窄长目标 靶区，本实用新型的目的还在于为提高高频能量的利用率，不需要水冷却，有 效减小高频电路消耗功率，成本低。
上述目的由下述技术方案予以实施
铝塑纸复合包材封口粘合装置安装在对应封口机的压紧机构上，包括组成闭合磁路的第一高频铁氧体构件、第二高频铁氧体构件和缠绕在第一高频铁氧 体构件上的感应线圈及与感应线圈连接的高频感应电路，第二高频铁氧体构件 置于第一高频铁氧体构件的开口端，并与该开口端存有一缝隙。
进--步的设计在于，第一高频铁氧体构件采用U字形结构，第二高频铁氧 体构件采用一字形结构，并置于第一高频铁氧体构件的U形开口的上侧，感应 线圈缠绕在该U字形的第二高频铁氧体构件的一侧柱上，所述第一高频铁氧体 构件和所述第二高频铁氧体构件组成闭合磁路。
更进一步的设计在于，所述高频电流发生电路包括整流桥BD、滤波电感 Ll、滤波电容C1、谐振电容C2、感应线圈L2、阻尼管D和功率管IGBT管， 阻尼管D并接在IGBT管的C、 E极，IGBT管的C极依次串接相互并接的谐振 电容C2和感应线圈L2、滤波电感L1与整流桥BD的输出高电位端连接，IGBT 管的E极与整流桥BD的输出低电位端连接，滤波电容Cl 一端与整流桥BD的 输出低电位端连接， 一端与谐振电容C2与滤波电感Ll的串接点连接。
本实用新型采用高频铁氧体作为导磁介质(即磁通构件)与包材中的铝箔 共同形成加热元件，由此产生这样的有益效果加热面准确集中在磁路的横断 面上，其加热面积的大小和形状的可通过设计来设定，加热面边界清晰，形成 可设定的加热目标靶区。同时由于采用感应加热方式，有着其他方式不可比拟 的优点热量直接在内部的铝箔上产生，而不是从外部传导进去(纸层是热的 不良导体)，加热迅速，热效率高。此外，夹紧面可以加入柔软材料薄垫，使得 包材粘接面服贴、均匀，不损伤包材外表面，粘合质量好且稳定。更重要的是， 本实用新型产品与其他方案的加热装置相比，性价比高，相对超声波方式或感 应加热装置，更是有绝对的价格优势。
图1是本实用新型的结构示意图。 图2是高频电流发生电路。
图中，l第一铁氧体构件，2第二铁氧体构件，3压紧机构，4高频电流发 生电路，6铝塑纸复合包材，7加热靶区。
具体实施方式
参见图l，线圈Ll缠绕在第一铁氧体构件1上，其内通有高频电流，该高 频电流在由第一铁氧体构件1和第二铁氧体构件2构成的磁路中产生磁通O 。
构件2设置在构件1的磁路方向上、相互间留有间隙S ，将铝塑纸复合包 材6的封口处置于该间隙S中，磁通O)穿过铝塑纸复合包材6中的铝箔层时， 在其上产生感应电流使该铝箔层发热，形成加热靶区7。加热靶区7内的铝箔层 上下所附着的聚丙烯塑料薄膜层被加热，加热数百毫秒后聚丙烯塑料薄膜熔融， 对所述封口处的铝塑纸复合包材6料施压，使封口处的聚丙烯塑料薄膜层相互 融合，粘接。上述的对铝塑纸复合包材封口粘合方法由下述的铝塑纸复合包材 封口装置来实现。
该封口装置安装在对应封口机的压紧机构5上，主要由第一高频铁氧体构 件1 、第—高频铁氧体构件2和感应线圈3及高频感应电路4组成。其中第一高 频铁氧体构件1和第二高频铁氧体构件2相互间可形成一闭合磁路。
第一高频铁氧体构件1为U字形状结构，固定在对应封口机的压紧机构5 的定端。感应线圈Ll缠绕在该U字形第二高频铁氧体构件的一侧柱上。感应线 圈Ll与产生高频电流的高频感应电路4连接。第二高频铁氧体构件2为一字形 结构，固定在对应封口机的压紧机构5的动端。并置于第一高频铁氧体构件1 的U形开口的上侧，与第二高频铁氧体构件2的间隙5为0.5 2mm。该间隙主 要根据包装材料和软垫的厚度来决定，并由压紧机构5来控制。这样，在第一高频铁氧体构件1和第二高频铁氧体构件2之间的形成宽度为S=5 mm，长度为 L二IOO mm的加热目标靶区。
参见图2，高频感应电路4主要由整流桥BD、滤波电感L1、滤波电容C1、 感应线圈L2、谐振电容C2、阻尼管D和功率管IGBT管组成。阻尼管D并接 在功率管IGBT的C、 E极，功率管IGBT的C极依次串接相互并接的谐振电容 C2和感应线圈L2、滤波电感L1与整流桥BD的输出高电位端连接，IGBT管的 E极与整流桥BD的输出低电位端连接，滤波电容Cl 一端与整流桥BD的输出 低电位端连接， 一端与谐振电容与滤波电感的串接点连接。
上述封口装置工作时，驱动电路送出激励脉冲，使功率管饱和导通，滤波 电容两端300V电压通过感应线圈、功率管构成回路。在感应线圈中产生导通电 流。激励脉冲适时结束，功率管截止。感应线圈中电流不能突变，将对谐振电 容充电。充电结束后，感应线圈中的磁能转变为谐振电容中的电能。谐振电容 电能又通过感应线圈放电，产生反向放电电流。放电后，电容的电能又变为磁 能。^个周期的振荡过后。因阻尼管的存在，不再继续，等待下--次激励脉冲 到来，重复上面的工作过程，进行谐振。
改变激励脉冲的宽度，可实现输出功率的调节。感应线圈靠近被加热的包 材时，电感量是不同的；激励脉冲的宽度也是可调的。所以主工作频率不会是 固定频率。主谐振刚好结束，下一次激励脉冲才能到来，因此需要同步控制电 路来控制。同步控制电路以及功率控制、逻辑控制、低压电源等服务于主电路 的辅助电路原理，属于常规电子电路知识。这里不再详细描述。
用本实用新型的封口装置对铝塑纸复合包材进行封口，其粘接质量好，粘 接的指定区域边界清晰，更特出的是，这种封口装置实物评估版，造价非常低 廉，其制造成本仅数百元，具有很好的市场前景。
权利要求1.铝塑纸复合包材封口粘合装置，安装在对应的封口机上，其特征在于包括组成闭合磁路的第一高频铁氧体构件、第二高频铁氧体构件和缠绕在第一高频铁氧体构件上的感应线圈及与感应线圈连接的高频感应电路，第二高频铁氧体构件置于第一高频铁氧体构件的开口端，并与该开口端存有一缝隙。
2. 根据权利要求1所述的铝塑纸复合包材封口粘合装置，其特征在于所述 第一高频铁氧体构件采用U字形结构，第二高频铁氧体构件采用一字形结构， 并置于第一高频铁氧体构件的U形开口的上侧，感应线圈缠绕在该U字形的第 二高频铁氧体构件的一侧柱上，所述第一高频铁氧体构件和所述第二高频铁氧 体构件组成闭合磁路。
3. 根据权利要求2所述的铝塑纸复合包材封口粘合装置，其特征在于所述 高频电流发生电路包括整流桥BD、滤波电感L1、滤波电容C1、谐振电容C2、 感应线圈L2、阻尼管D和功率管IGBT，阻尼管D并接在IGBT管的C、 E极， 功率管IGBT的C极依次串接相互并接的谐振电容C2和感应线圈L2、滤波电 感Ll与整流桥BD的输出高电位端连接，IGBT管的E极与整流桥BD的输出 低电位端连接，滤波电容C1一端与整流桥BD的输出低电位端连接， 一端与谐 振电容与滤波电感的串接点连接。
专利摘要本实用新型涉及铝塑纸复合包材封口粘合装置。该装置安装在封口机的压紧机构上，包括组成闭合磁路的第一高频铁氧体构件、第二高频铁氧体构件和缠绕在第一高频铁氧体构件上的感应线圈及与感应线圈连接的高频感应电路，第二高频铁氧体构件置于第一高频铁氧体构件的开口端，并与该开口端存有一缝隙。优点是，加热面边界清晰，形成可设定的加热目标靶区，热量直接在铝箔上产生，加热迅速，热效率高，价格优势明显；此外，夹紧面可以加入柔软材料薄垫，使得包材粘接面服帖、均匀，不损伤包材外表面，粘合质量好且稳定。
文档编号B65B51/22GK201427684SQ20092004731
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者宋贞忠, 尤其香, 朱长宝, 陈明珠 申请人:朱长宝