專利名稱：鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及包裝材料的封口技術(shù)，尤其涉及鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合 裝置。
背景技術(shù)：
鋁塑紙復(fù)合包材是一種用于液體飲料無菌紙盒的包裝材料，厚度約0.3毫 米，從里到外--般有七層PE、鋁膜、PE、紙層1、紙層2、彩色印刷、PE。 PE是聚丙烯塑料薄膜，約130° C時熔融；鋁膜用來遮蔽光線及阻斷氧氣進入 盒內(nèi)。該種無菌包裝是常溫保存的，對封口技術(shù)要求較高。 一張平面包材三處 粘合(統(tǒng)稱為封口)即可做成盒狀，其中兩處是在灌裝前， 一處是在灌裝后。 在全自動包裝生產(chǎn)中，封口時間要求短，否則會影響整機產(chǎn)量。封口處一般為 寬5毫米、長約100-200毫米不等的窄長粘合面。
傳統(tǒng)的封口方法一般有如下幾種
l.熱熨燙，將加熱器做成長條狀，壓在要粘合的包材外表面，熱量通過紙層、 鋁層傳導(dǎo)至里層，將PE熔化。為了快速完成粘合，必須提高加熱器溫度。這種
工藝首先燙壞表面的PE層，甚至紙層受損發(fā)黃，影響產(chǎn)品外觀。是行業(yè)中早期
的方案，成本較低，現(xiàn)仍有使用。
2.熱風(fēng)烘烤，主要用在多工位生產(chǎn)線上在前面的工位上用170攝氏度的
熱空氣集中加熱要粘合的區(qū)域，在下個工位趁熱夾緊包材，完成粘合?？捎糜?制空盒，灌裝了液體飲料后的封口工序，則不適用。因為粘合區(qū)存在液體，不可能被熱風(fēng)加熱到100度。熱風(fēng)方式，熱量利用率很低，能被包材吸收的非常 有限，所以機器加熱功率設(shè)計得很大。為了加快整機速度，可能要安排多個熱 風(fēng)工位，以減少單工位時間。使機器復(fù)雜化。
3. 超聲波封口，超聲波焊接廣泛用于電子元件制造，塑料制品焊接等領(lǐng)域。 超聲波作用在材料的接觸面處，依據(jù)高速微觀摩擦產(chǎn)生的熱量實現(xiàn)焊接。用于 鋁塑紙包材粘合有以下難點超聲焊接模具是鋁制的硬表面，要在窄長的區(qū)域 實現(xiàn)處處壓力均等，對零件加工要求高有局部壓不實，就焊不上。鋁塑紙材 料很薄，壓力過大，會損壞包材。這種方式封口，有的封口機器采用過，但產(chǎn) 品的合格率不容易保證，且封口裝置價格較高，國產(chǎn)超聲波封口機八千元，
4. 感應(yīng)加熱，借鑒機械制造業(yè)中用于熱處理或焊接的感應(yīng)加熱裝置。用紫銅 管做成的感應(yīng)器，通過高頻低壓大電流，在感應(yīng)器周圍空間產(chǎn)生高頻磁場，處 于高頻磁場中的導(dǎo)電材料內(nèi)部會感應(yīng)出高頻電流，而使導(dǎo)電材料被感應(yīng)電流加 熱。這種機器的商品化機型一般是用于機械零件熱處理或悍接。能量利用率并 不高，機器要使用冷卻水。目前市場也出現(xiàn)了根據(jù)上述加熱裝置結(jié)構(gòu)而將感應(yīng) 器做得小些的一種用于鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合的感應(yīng)加熱裝置，由于高頻能 量采用空氣偶合，封口區(qū)域?qū)挾仍?0毫米左右，再小的窄條區(qū)是不能實現(xiàn)的， 并且感應(yīng)器要使用冷卻水，造價高昂國產(chǎn)高頻感應(yīng)封口機的價格一萬元左右。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的是將高頻感應(yīng)所產(chǎn)生的熱能集中在指定的窄長目標(biāo) 靶區(qū)，本實用新型的目的還在于為提高高頻能量的利用率，不需要水冷卻，有 效減小高頻電路消耗功率，成本低。
上述目的由下述技術(shù)方案予以實施
鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置安裝在對應(yīng)封口機的壓緊機構(gòu)上，包括組成閉合磁路的第一高頻鐵氧體構(gòu)件、第二高頻鐵氧體構(gòu)件和纏繞在第一高頻鐵氧 體構(gòu)件上的感應(yīng)線圈及與感應(yīng)線圈連接的高頻感應(yīng)電路，第二高頻鐵氧體構(gòu)件 置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件的開口端，并與該開口端存有一縫隙。
進--步的設(shè)計在于，第一高頻鐵氧體構(gòu)件采用U字形結(jié)構(gòu)，第二高頻鐵氧 體構(gòu)件采用一字形結(jié)構(gòu)，并置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件的U形開口的上側(cè)，感應(yīng) 線圈纏繞在該U字形的第二高頻鐵氧體構(gòu)件的一側(cè)柱上，所述第一高頻鐵氧體 構(gòu)件和所述第二高頻鐵氧體構(gòu)件組成閉合磁路。
更進一步的設(shè)計在于，所述高頻電流發(fā)生電路包括整流橋BD、濾波電感 Ll、濾波電容C1、諧振電容C2、感應(yīng)線圈L2、阻尼管D和功率管IGBT管， 阻尼管D并接在IGBT管的C、 E極，IGBT管的C極依次串接相互并接的諧振 電容C2和感應(yīng)線圈L2、濾波電感L1與整流橋BD的輸出高電位端連接，IGBT 管的E極與整流橋BD的輸出低電位端連接，濾波電容Cl 一端與整流橋BD的 輸出低電位端連接， 一端與諧振電容C2與濾波電感Ll的串接點連接。
本實用新型采用高頻鐵氧體作為導(dǎo)磁介質(zhì)(即磁通構(gòu)件)與包材中的鋁箔 共同形成加熱元件，由此產(chǎn)生這樣的有益效果加熱面準(zhǔn)確集中在磁路的橫斷 面上，其加熱面積的大小和形狀的可通過設(shè)計來設(shè)定，加熱面邊界清晰，形成 可設(shè)定的加熱目標(biāo)靶區(qū)。同時由于采用感應(yīng)加熱方式，有著其他方式不可比擬 的優(yōu)點熱量直接在內(nèi)部的鋁箔上產(chǎn)生，而不是從外部傳導(dǎo)進去(紙層是熱的 不良導(dǎo)體)，加熱迅速，熱效率高。此外，夾緊面可以加入柔軟材料薄墊，使得 包材粘接面服貼、均勻，不損傷包材外表面，粘合質(zhì)量好且穩(wěn)定。更重要的是， 本實用新型產(chǎn)品與其他方案的加熱裝置相比，性價比高，相對超聲波方式或感 應(yīng)加熱裝置，更是有絕對的價格優(yōu)勢。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是高頻電流發(fā)生電路。
圖中，l第一鐵氧體構(gòu)件，2第二鐵氧體構(gòu)件，3壓緊機構(gòu)，4高頻電流發(fā) 生電路，6鋁塑紙復(fù)合包材，7加熱靶區(qū)。
具體實施方式
參見圖l，線圈Ll纏繞在第一鐵氧體構(gòu)件1上，其內(nèi)通有高頻電流，該高 頻電流在由第一鐵氧體構(gòu)件1和第二鐵氧體構(gòu)件2構(gòu)成的磁路中產(chǎn)生磁通O 。
構(gòu)件2設(shè)置在構(gòu)件1的磁路方向上、相互間留有間隙S ，將鋁塑紙復(fù)合包 材6的封口處置于該間隙S中，磁通O)穿過鋁塑紙復(fù)合包材6中的鋁箔層時， 在其上產(chǎn)生感應(yīng)電流使該鋁箔層發(fā)熱，形成加熱靶區(qū)7。加熱靶區(qū)7內(nèi)的鋁箔層 上下所附著的聚丙烯塑料薄膜層被加熱，加熱數(shù)百毫秒后聚丙烯塑料薄膜熔融， 對所述封口處的鋁塑紙復(fù)合包材6料施壓，使封口處的聚丙烯塑料薄膜層相互 融合，粘接。上述的對鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合方法由下述的鋁塑紙復(fù)合包材 封口裝置來實現(xiàn)。
該封口裝置安裝在對應(yīng)封口機的壓緊機構(gòu)5上，主要由第一高頻鐵氧體構(gòu) 件1 、第—高頻鐵氧體構(gòu)件2和感應(yīng)線圈3及高頻感應(yīng)電路4組成。其中第一高 頻鐵氧體構(gòu)件1和第二高頻鐵氧體構(gòu)件2相互間可形成一閉合磁路。
第一高頻鐵氧體構(gòu)件1為U字形狀結(jié)構(gòu)，固定在對應(yīng)封口機的壓緊機構(gòu)5 的定端。感應(yīng)線圈Ll纏繞在該U字形第二高頻鐵氧體構(gòu)件的一側(cè)柱上。感應(yīng)線 圈Ll與產(chǎn)生高頻電流的高頻感應(yīng)電路4連接。第二高頻鐵氧體構(gòu)件2為一字形 結(jié)構(gòu)，固定在對應(yīng)封口機的壓緊機構(gòu)5的動端。并置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件1 的U形開口的上側(cè)，與第二高頻鐵氧體構(gòu)件2的間隙5為0.5 2mm。該間隙主 要根據(jù)包裝材料和軟墊的厚度來決定，并由壓緊機構(gòu)5來控制。這樣，在第一高頻鐵氧體構(gòu)件1和第二高頻鐵氧體構(gòu)件2之間的形成寬度為S=5 mm，長度為 L二IOO mm的加熱目標(biāo)靶區(qū)。
參見圖2，高頻感應(yīng)電路4主要由整流橋BD、濾波電感L1、濾波電容C1、 感應(yīng)線圈L2、諧振電容C2、阻尼管D和功率管IGBT管組成。阻尼管D并接 在功率管IGBT的C、 E極，功率管IGBT的C極依次串接相互并接的諧振電容 C2和感應(yīng)線圈L2、濾波電感L1與整流橋BD的輸出高電位端連接，IGBT管的 E極與整流橋BD的輸出低電位端連接，濾波電容Cl 一端與整流橋BD的輸出 低電位端連接， 一端與諧振電容與濾波電感的串接點連接。
上述封口裝置工作時，驅(qū)動電路送出激勵脈沖，使功率管飽和導(dǎo)通，濾波 電容兩端300V電壓通過感應(yīng)線圈、功率管構(gòu)成回路。在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生導(dǎo)通電 流。激勵脈沖適時結(jié)束，功率管截止。感應(yīng)線圈中電流不能突變，將對諧振電 容充電。充電結(jié)束后，感應(yīng)線圈中的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)橹C振電容中的電能。諧振電容 電能又通過感應(yīng)線圈放電，產(chǎn)生反向放電電流。放電后，電容的電能又變?yōu)榇?能。^個周期的振蕩過后。因阻尼管的存在，不再繼續(xù)，等待下--次激勵脈沖 到來，重復(fù)上面的工作過程，進行諧振。
改變激勵脈沖的寬度，可實現(xiàn)輸出功率的調(diào)節(jié)。感應(yīng)線圈靠近被加熱的包 材時，電感量是不同的；激勵脈沖的寬度也是可調(diào)的。所以主工作頻率不會是 固定頻率。主諧振剛好結(jié)束，下一次激勵脈沖才能到來，因此需要同步控制電 路來控制。同步控制電路以及功率控制、邏輯控制、低壓電源等服務(wù)于主電路 的輔助電路原理，屬于常規(guī)電子電路知識。這里不再詳細(xì)描述。
用本實用新型的封口裝置對鋁塑紙復(fù)合包材進行封口，其粘接質(zhì)量好，粘 接的指定區(qū)域邊界清晰，更特出的是，這種封口裝置實物評估版，造價非常低 廉，其制造成本僅數(shù)百元，具有很好的市場前景。
權(quán)利要求1.鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置，安裝在對應(yīng)的封口機上，其特征在于包括組成閉合磁路的第一高頻鐵氧體構(gòu)件、第二高頻鐵氧體構(gòu)件和纏繞在第一高頻鐵氧體構(gòu)件上的感應(yīng)線圈及與感應(yīng)線圈連接的高頻感應(yīng)電路，第二高頻鐵氧體構(gòu)件置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件的開口端，并與該開口端存有一縫隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置，其特征在于所述 第一高頻鐵氧體構(gòu)件采用U字形結(jié)構(gòu)，第二高頻鐵氧體構(gòu)件采用一字形結(jié)構(gòu)， 并置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件的U形開口的上側(cè)，感應(yīng)線圈纏繞在該U字形的第 二高頻鐵氧體構(gòu)件的一側(cè)柱上，所述第一高頻鐵氧體構(gòu)件和所述第二高頻鐵氧 體構(gòu)件組成閉合磁路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置，其特征在于所述 高頻電流發(fā)生電路包括整流橋BD、濾波電感L1、濾波電容C1、諧振電容C2、 感應(yīng)線圈L2、阻尼管D和功率管IGBT，阻尼管D并接在IGBT管的C、 E極， 功率管IGBT的C極依次串接相互并接的諧振電容C2和感應(yīng)線圈L2、濾波電 感Ll與整流橋BD的輸出高電位端連接，IGBT管的E極與整流橋BD的輸出 低電位端連接，濾波電容C1一端與整流橋BD的輸出低電位端連接， 一端與諧 振電容與濾波電感的串接點連接。
專利摘要本實用新型涉及鋁塑紙復(fù)合包材封口粘合裝置。該裝置安裝在封口機的壓緊機構(gòu)上，包括組成閉合磁路的第一高頻鐵氧體構(gòu)件、第二高頻鐵氧體構(gòu)件和纏繞在第一高頻鐵氧體構(gòu)件上的感應(yīng)線圈及與感應(yīng)線圈連接的高頻感應(yīng)電路，第二高頻鐵氧體構(gòu)件置于第一高頻鐵氧體構(gòu)件的開口端，并與該開口端存有一縫隙。優(yōu)點是，加熱面邊界清晰，形成可設(shè)定的加熱目標(biāo)靶區(qū)，熱量直接在鋁箔上產(chǎn)生，加熱迅速，熱效率高，價格優(yōu)勢明顯；此外，夾緊面可以加入柔軟材料薄墊，使得包材粘接面服帖、均勻，不損傷包材外表面，粘合質(zhì)量好且穩(wěn)定。
文檔編號B65B51/22GK201427684SQ20092004731
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者宋貞忠, 尤其香, 朱長寶, 陳明珠 申請人:朱長寶