超声波发生器的制造方法_2

文档序号:9307770阅读:来源:国知局
[0051]图8示出图1至图6的超声波发生器的阻抗和相位与发电机的频率的关系曲线图;以及
[0052]图9示出图8的超声波发生器的振动幅度与沿着超声波发生器的位置的关系曲线图。
【具体实施方式】
[0053]图1至图4中的附图标记I作为整体表示根据本发明的超声波发生器。
[0054]超声波发生器I可以合并于包装机(未示出)中,该包装机用于从由已知的装置(未示出)沿着垂直路径Q(图6)供给的包装材料的管2生产诸如巴氏杀菌或UHT牛奶、果汁、葡萄酒等的可倾倒的食品的密封包装。
[0055]管2通过将热封片状材料的卷材纵向地折叠并密封而以已知的方式形成,并且,以消过毒的或经无菌处理的食品从顶部连续地填充。
[0056]包装机以已知的方式包括至少一对成形组件3 (在图6中仅示出一个),成形组件3与包装材料的管2周期地且相继地相互作用,以沿着等间隔的横过部分夹持、超声地密封并切割管2。更具体地,成形组件3与管2相互作用,以获得通过横向密封带5而连接至管2的包装,然后,沿着横向密封带5切割管2。
[0057]每个成形组件3 (在本文中仅为了清楚地理解本发明所需而描述)大体上包括夹具6 (图7)和配对夹具,夹具6和配对夹具位于管2的相对侧,相应地支撑机械振动发生器或超声波发生器I和砧9,并且,可在开放构型与封闭构型之间沿与路径Q交叉的方向移动,在封闭构型中,夹具6和配对夹具在相关的横过部分处夹持并密封管2以形成相关的密封带5。
[0058]在包装机的第一替代方案中,成形组件3沿着相应的导向器移动并与管2周期地相互作用以将管2的包装材料热封。每个成形组件3包括:可沿着相应的导向器来回地移动的滑动件;以及夹具6和配对夹具,夹具6和配对夹具在相应的滑动件的底部处铰接,并且在关闭位置和打开位置之间移动,在关闭位置夹具6和配对夹具与管2配合以将管2密封,而在打开位置,夹具6和配对夹具从管2分离。
[0059]在第二替代方案中,包装机包括限定相应的环状路径且安装有相应的数量的夹具6和对应的配对夹具的两个链式输送机。这两个路径具有大体上彼此面向且平行的相应的分支,并且,在分支之间供给包装材料的管2,以便一个输送机上的夹具6与另一输送机上的对应的配对夹具沿着相应的路径的所述分支配合,以在许多连续的横过部分处夹持管,并且,将包装件密封并切割。
[0060]超声波发生器I大体上包括(图2至图4):
-单件式头部15,其限定沿着方向A延伸的密封表面14 ;和 -唯一的驱动单元12,其连接至头部15且包括多个堆叠的压电元件13。
[0061]此外,包装机包括:
-唯一的交流发电机(未示出),其与驱动单元12电连接;和 -外壳30(图1和图7),其容纳头部15。
[0062]更详细地,头部15由彼此相对的一对壁16、17以及彼此相对且插入壁16、17之间的一对壁18、19定界。
[0063]壁16限定密封表面14。
[0064]头部15的沿着正交于密封表面14的方向B测得的高度H等于沿着方向B振荡的波的波长的一半。
[0065]头部15包括连续的边缘20,边缘20成形为闭合线且限定头部15的振荡的节线。
[0066]换句话说,当驱动单元12的压电元件13引起头部15的剩余的部分的振荡时,边缘20的点大体上不振荡。
[0067]此外,边缘20的点限定所谓的节面,具体地,正交于方向B的所谓的节平面P。
[0068]边缘20大体上包括平行于方向A的两个段25以及正交于段25且在其相对的端部处弄圆至段25的两个段26。
[0069]此外,平面P将头部15分成第一部分21和第二部分22。
[0070]部分21、22相应地包括壁16、17。
[0071]部分21的厚度起初是恒定的,然后从表面14朝向边缘20增大。
[0072]每个部分21、22还包括相应的成对的槽23、27,槽23、27沿着方向B伸长且从壁18至壁19穿过头部15。
[0073]槽23完全地在部分21内延伸,槽27完全地在部分22内延伸,并且,槽23、27在离平面P某一距离处延伸。
[0074]换句话说,槽23、27分离,因此,不横过平面P。
[0075]换句话说,槽23、27在离平面P某一距离处间断。
[0076]具体地,槽23在边缘20与密封表面14之间延伸其整个长度。
[0077]超声波发生器I还包括平行于方向B的对称中间面M(图3和图4)。
[0078]槽23有利地平行于相对于方向A、B两者都倾斜的相应的方向C而延伸,并且,各自与平面M限定角α,并因此与方向B限定角α。
[0079]角α是锐角。
[0080]槽23相对于平面M对称延伸,因此,各角α彼此相等。
[0081]具体地,沿着方向B从平面P前进至表面14,槽23朝向彼此会聚。
[0082]以完全相同的方式,槽27平行于相对于方向Α、Β两者都倾斜的相应的方向D而延伸,并且,各自与平面M限定锐角β,并因此与方向B限定锐角β。
[0083]槽27相对于平面M对称地延伸,因此,角β彼此相等。
[0084]具体地,沿着方向B朝向平面P前进,槽27朝向彼此会聚。
[0085]在所示出的实施例中,角α小于角β (图3)。
[0086]每个角α范围在5.4与6.6度之间。
[0087]在所示出的实施例中,角α等于6度+/-0.5度。
[0088]每个角β范围在18.9与23.1度之间。
[0089]在所示出的实施例中,角β等于21度+/-0.5度。
[0090]槽23、27穿过头部15,并且,在其相对的端部处弄圆。
[0091]每个槽23具有范围在20.7与25.3mm之间的长度,在端部处不具有圆。
[0092]在所示出的实施例中,每个槽23具有23mm+/-0.5mm的长度。
[0093]每个槽27具有范围在14.85与18.15mm之间的长度,在端部处不具有圆。
[0094]在所示出的实施例中,每个槽27具有16.5mm+/-0.1mm的长度。
[0095]部分22限定用于驱动单元12的座部24。
[0096]座部24由两个圆筒形表面75限定(图2至图4),这两个圆筒形表面75布置于平面M的相对侧,并且,驱动单元12在两个圆筒形表面75之间沿着方向B延伸。
[0097]具体地,表面75与驱动单元12通过环形间隙分离。
[0098]此外,壁17包括成对的缓解区域71 (图2和图3)。
[0099]更详细地,壁17包括:
-成对的区域70,其布置于平面M的相对侧;
-缓解区域71,其布置于座部24的相对的横向侧,并且,各自插入座部24与相关的区域70之间;以及
-成对的肩部72,其各自将相关的区域70与对应的区域71划分开。
[0100]区域71限定对应的表面75的位于平面P的相对侧的相应的大体上环形的边缘73。
[0101]区域71比区域70沿着方向B更靠近平面P。
[0102]超声波发生器I还包括(图4):
-螺柱60,其安装于头部15,并且,限定由驱动单元12接合的孔;和 -螺母61,其用螺丝拧紧至螺柱60,并且,将驱动单元12牢固地连接至头部15。
[0103]在所示出的实施例中,螺柱60由钛制成。
[0104]头部15沿着边缘20连接至外壳30。
[0105]外壳30包括(图1和图7):
-箱状元件31,其容纳头部15的部分22 ;
-板32,其与元件31的与密封表面14相对的一侧配合;以及
-连接器35,其用于将压电元件13连接至发电机,并且,在与头部15相对的一侧与板32配合。
[0106]元件31在与板32相对的一侧包括端部边缘36。
[0107]边缘36为矩形,并且,包括平行于方向A的两条长边37a、37b以及正交于两边37a、37b并插入两边37a、37b之间的两条短边38a、38b。
[0108]外壳30还包括:
-元件45,其通过板46和横杆47形成,横杆47平行于方向A而伸长并从板46向下突出;
-板49,其通过多个螺钉而安装于元件45,并且,平行于平面M而延伸;以及 -横杆50,其正交于方向B。
[0109]元件45、板49和横杆50限定容纳头部15的部分21的中空隔间。
[0110]元件45通过多个螺钉51而连接至端部边缘36的边37a,而横杆50通过多个螺钉52而连接至端部边缘36的边37b。
[0111]以该方式,螺钉51、52相应地将元件45和横杆50沿着端部边缘36的边37a、37b连接至元件31。
[0112]外壳30通过多个(在所示出的实施例中为四个)不可见的螺钉而连接至夹具6。
[0113]参考图6,在所示出的实施例中,砧9是专利EP-B-615907中所描述并图示的类型,并且,大体上由两个分尚的顶部部分62和底部部分63限定,在顶部部分62与底部部分63之间限定有用于容纳刀65的座部64。非常简单地说,刀65以滑动方式容纳于砧9的座部64的内侧,并且,由已知的致动装置(未示出)控制,以在横向密封带5处切割管2,并因此使由成形组件3产生且将被折叠成成品形状的包装与条4分离。
[0114]在下文中仅参考成对的夹具6和配对夹具而描述超声波发生器I的操作,并且,从夹具6和配对夹具处于封闭构型
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