專利名稱：超聲波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波發(fā)生器。
背景技術(shù)：
許多可傾倒的食品如果汁、巴氏殺菌或UHT(超高溫處理)牛奶、葡萄酒、番茄醬等都在由消毒過的包裝材料制成的包裝中出售。這種類型的包裝的典型例子是被稱為“Tetra Brik As印tic”(注冊(cè)商標(biāo))的用于液體或可傾倒食品的平行六面體形狀的包裝，其通過折疊和密封層壓的條狀包裝材料而制成。包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，其基本上包括提供剛度和強(qiáng)度的基底層，該層可包括一層纖維材料如紙或一層充滿無機(jī)物的聚丙烯材料；以及覆蓋基底層的兩個(gè)側(cè)面的多層熱密 封塑料，如聚乙烯薄膜。在用于諸如UHT牛奶的長時(shí)間儲(chǔ)存產(chǎn)品的無菌包裝的情況中，包裝材料也包括一層隔絕氣體且隔絕光的材料，例如鋁箔或乙基乙烯醇(EVOH)，這層材料疊置在一層熱密封塑料上，并且進(jìn)而用另一層熱密封塑料覆蓋，形成最終接觸食品的包裝的內(nèi)面。如所知道的那樣，這種包裝在完全自動(dòng)化的包裝機(jī)上生產(chǎn)，在該包裝機(jī)上，由以卷材供料的包裝材料形成連續(xù)的管；該包裝材料的卷材通過例如施加諸如過氧化氫溶液的化學(xué)消毒劑而在包裝機(jī)本身上消毒，該消毒劑在消毒之后例如通過加熱蒸發(fā)而從包裝材料的表面上除去；并且，這樣消毒的包裝材料卷材保持在封閉的無菌環(huán)境中，并且被縱向折疊和密封以形成垂直管。該管從頂部填充有消毒后或消毒處理過的食品，并且在等間隔的橫過部分(crosssection))處由兩對(duì)夾具夾持。更具體而言，兩對(duì)夾具循環(huán)且連續(xù)地作用在管上以密封管的包裝材料并形成由相應(yīng)的橫向密封帶連接到彼此的枕形包裝件的連續(xù)條。枕形包裝件通過切割相對(duì)的密封帶而分離，然后被傳輸?shù)阶罱K折疊工位，在這里以機(jī)械方式折疊成最終的平行六面體形狀。在第一備選方案中，包裝機(jī)包括兩個(gè)成形組件，其可沿著相應(yīng)的導(dǎo)向器移動(dòng)并與管循環(huán)地相互作用以熱密封管的包裝材料。每個(gè)成形組件包括可沿相應(yīng)的導(dǎo)向器前后移動(dòng)的滑動(dòng)件；以及兩個(gè)夾具，這兩個(gè)夾具在底部處鉸接到相應(yīng)的滑動(dòng)件，并在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置，夾具與管配合以密封管，在打開位置，夾具與管分離。在第二備選方案中，包裝機(jī)包括限定相應(yīng)的環(huán)形路徑且配有相應(yīng)數(shù)量夾具的兩個(gè)鏈條輸送機(jī)。這兩個(gè)路徑具有基本上面向且平行于彼此的相應(yīng)的支路，并且在支路之間進(jìn)給包裝材料的管，以使得在一個(gè)輸送機(jī)上的夾具與在另一輸送機(jī)上的對(duì)應(yīng)夾具沿相應(yīng)路徑的支路配合，以便在多個(gè)連續(xù)的橫過部分處夾持管并密封和切割包裝件。在具有作為阻隔材料的鋁層的無菌包裝的情況中，管的橫過部分通常通過感應(yīng)鋁層中的漏電流以局部熔融熱密封塑料來密封。更具體而言，每對(duì)夾具中的一個(gè)包括由不導(dǎo)電材料制成的主體和容納在主體上的型面座(face seat)中的感應(yīng)器；同時(shí)另一個(gè)夾具具有由諸如橡膠的柔性材料制成的壓力墊。當(dāng)相關(guān)的一對(duì)夾具夾持管時(shí)，感應(yīng)器被激勵(lì)，以便通過熱密封塑性覆蓋材料來密封管的橫過部分。在沒有鋁層或其它導(dǎo)電材料層的包裝的情況中，通常使用用于局部向內(nèi)加熱包裝材料的熱板來密封管的橫過部分。更具體而言,夾具中的一個(gè)配有熱板,而另一個(gè)則通常具有一個(gè)或多個(gè)柔性材料的壓力墊。這種通常稱為“熱板”密封的方法需要熱板和包裝材料之間相對(duì)持久的接觸。為了加速包裝材料的局部熔融并因此增加包裝生產(chǎn)速度，越來越多地使用超聲密封裝置，該裝置基本上包括機(jī)械振動(dòng)發(fā)生器或超聲波發(fā)生器和砧，例如從同一申請(qǐng)人名下 的EP-B-615907所已知的，該砧裝配到每對(duì)夾具中的相應(yīng)夾具并彼此配合以借助于超聲波振動(dòng)來加熱包裝材料。更準(zhǔn)確地說，EP-B-615907中公開的超聲波發(fā)生器基本上包括頭部和唯一的驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元由一疊交替的壓電陶瓷板和導(dǎo)電金屬片組成。頭部限定沿第一方向延伸的密封表面，而驅(qū)動(dòng)單元在密封表面的相對(duì)側(cè)裝配到頭部。驅(qū)動(dòng)單元聯(lián)接到交流發(fā)電機(jī)。這樣，壓電陶瓷板將電源電壓轉(zhuǎn)化為機(jī)械應(yīng)變，該應(yīng)變導(dǎo)致頭部的振蕩和因此橫向密封帶的密封。具體地講，超聲波發(fā)生器構(gòu)成半波諧振器，即，超聲波發(fā)生器沿垂直于第一方向的第二方向的整個(gè)長度為頭部的振蕩的波長的一半。EP-B-615907中所描述類型的超聲密封裝置具有以下缺點(diǎn)。當(dāng)需要更長的橫向密封帶例如用于橫向密封特別高的包裝時(shí)，多個(gè)上述超聲波發(fā)生器互連以用于額外的長度。然而，在超聲波發(fā)生器互連期間不可避免的錯(cuò)誤有可能在這樣的超聲波發(fā)生器之間產(chǎn)生不均勻的振動(dòng)。因此，所得到的橫向密封帶可能是不平坦的。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，同一申請(qǐng)人名下的W0-A-2007/020208公開了一種單件式超聲波發(fā)生器，其容納了由單個(gè)發(fā)電機(jī)供電的三個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。更詳細(xì)地，驅(qū)動(dòng)單元固定到超聲波發(fā)生器的相應(yīng)凹部中，并且具有相應(yīng)的多個(gè)壓電元件。此外，W0-A-2007/020208中公開的超聲波發(fā)生器包括一對(duì)狹槽，其布置在相應(yīng)的彼此相鄰的成對(duì)驅(qū)動(dòng)單元之間。最后，超聲波發(fā)生器包括多個(gè)(特別地三對(duì))S形掛鉤以用于將超聲波發(fā)生器固定到夾具的框架。每對(duì)S形掛鉤布置在超聲波發(fā)生器的相對(duì)的橫向側(cè)表面上，并可焊接或整體成形到超聲波發(fā)生器。從而防止超聲波發(fā)生器在S形掛鉤處振蕩。換句話講，S形掛鉤限定了超聲波發(fā)生器的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)并位于這樣的超聲波發(fā)生器的“所謂”節(jié)平面上。更準(zhǔn)確地，狹槽垂直于超聲波發(fā)生器的密封表面且在后續(xù)的兩對(duì)S形掛鉤之間延伸。具體地講，狹槽同時(shí)在S形掛鉤的上方和下方延伸。因此，狹槽穿過超聲波發(fā)生器的節(jié)平面。申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，W0-A-2007/020208中公開的超聲波發(fā)生器的振動(dòng)由于某些附加的寄生頻率而變得不穩(wěn)定。
相應(yīng)地，所得到的橫向密封帶可能仍然是不完全均勻和連續(xù)的。此外，這些附加的寄生頻率在超聲波發(fā)生器上造成額外的疲勞應(yīng)力，結(jié)果導(dǎo)致其疲勞剩余壽命減少。本領(lǐng)域內(nèi)感到需要獲得一種超聲波發(fā)生器，其能夠生成相當(dāng)長的密封帶，并且其振動(dòng)盡可能少地受到上述附加頻率的影響。本領(lǐng)域內(nèi)還感到需要盡可能地減少因超聲波發(fā)生器內(nèi)的水停滯導(dǎo)致的功率損耗，以便限制隨之發(fā)生的有效密封時(shí)間的減少和因此密封帶保持局部未密封的風(fēng)險(xiǎn)。最后，本領(lǐng)域內(nèi)感到需要盡可能遠(yuǎn)地隔離超聲波發(fā)生器的寄生頻率。EP-A-1241099公開了一種超聲密封裝置，其包括固定到夾具中的一個(gè)的殼體和并排布置且容納在殼體中的三個(gè)不同的超聲波發(fā)生器。
該密封裝置還包括兩個(gè)梁狀中間支撐件，其各自位于彼此相鄰的兩個(gè)超聲波發(fā)生器的頭部之間。具體地講，每個(gè)超聲波發(fā)生器的頭部內(nèi)不具有任何狹槽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)用于滿足上述需求中的至少一個(gè)的超聲波發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種如權(quán)利要求I中要求保護(hù)的超聲波發(fā)生器。


結(jié)合附圖將以舉例方式描述本發(fā)明的優(yōu)選非限制性實(shí)施例，在附圖中
圖I是根據(jù)本發(fā)明的超聲波發(fā)生器的分解透視圖，其中為清楚起見而移除了一些零
件；
圖2是圖I的超聲波發(fā)生器組裝之后的透視 圖3和圖4分別是圖I和圖2的超聲波發(fā)生器的頭部的前部透視圖和后部透視圖，其中為清楚起見而移除了一些零件；
圖5是沿圖3的線V-V截取的剖視 圖6是圖3和圖4的超聲波發(fā)生器的頭部的透視圖，其上安裝有多個(gè)壓電元件；
圖7是圖I至4的超聲波發(fā)生器在包裝材料的管的密封階段期間的示意 圖8示出了附連到夾具的圖I至圖7的超聲波發(fā)生器和夾具；
圖9是圖2的某些細(xì)節(jié)的橫過部分的放大透視 圖10示出了已知的超聲波發(fā)生器隨振動(dòng)頻率變化且密封力為恒定值時(shí)的阻抗的模量和相位的圖線；以及
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的超聲波發(fā)生器隨振動(dòng)頻率變化且密封力為恒定值時(shí)的機(jī)械阻抗的模量和相位的圖線。
具體實(shí)施例方式圖I中的附圖標(biāo)記I表示作為整體的根據(jù)本發(fā)明的超聲波發(fā)生器。超聲波發(fā)生器I可結(jié)合在包裝機(jī)(未示出)中，該包裝機(jī)用于從由已知的裝置(未示出)沿垂直路徑Q (圖7)進(jìn)給的包裝材料的管2來生產(chǎn)可傾倒食品如巴氏滅菌或UHT牛奶、果汁、葡萄酒等的密封包裝。
管2通過縱向折疊和密封熱密封片狀材料的卷材而以已知方式形成，并且從頂部連續(xù)填充有消毒后或消毒處理過的食品。包裝機(jī)以已知方式包括至少一對(duì)成形組件3(圖8僅示出一個(gè))，該成形組件與包裝材料的管2循環(huán)且連續(xù)地相互作用以沿著等間距的橫過部分夾持、超聲密封和切割管2。更具體而言，成形組件3與管2相互作用以首先將管轉(zhuǎn)化為由相應(yīng)的橫向密封帶5連接到彼此的包裝的垂直條4，然后沿橫向密封帶5切割管2。每個(gè)成形組件3 (此處僅為了更清楚地理解本發(fā)明而根據(jù)需要進(jìn)行描述)基本上包括夾具6 (圖8)和配對(duì)夾具，夾具和配對(duì)夾具位于管2的相對(duì)側(cè)上，其分別支撐機(jī)械振動(dòng)發(fā)生器或超聲波發(fā)生器I和砧9，并且可在與路徑P交叉的方向上在開口構(gòu)型和閉合構(gòu)型之間移動(dòng)，在閉合構(gòu)型中，夾具和配對(duì)夾具在相關(guān)的橫過部分處夾持并密封管2以形成包裝條4的相對(duì)密封帶5。

在包裝機(jī)的第一備選方案中，成形組件3沿相應(yīng)的導(dǎo)向器移動(dòng)并與管2循環(huán)地相互作用以熱密封管2的包裝材料。每個(gè)成形組件3包括可沿相應(yīng)的導(dǎo)向器前后移動(dòng)的滑動(dòng)件；以及夾具6和配對(duì)夾具，這兩個(gè)夾具在底部處鉸接到相應(yīng)的滑動(dòng)件，并在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置，兩夾具與管2配合以密封管2，在打開位置，兩夾具與管2分離。在第二備選方案中，包裝機(jī)包括限定相應(yīng)的環(huán)形路徑且配有相應(yīng)數(shù)量的夾具6和對(duì)應(yīng)的配對(duì)夾具的兩個(gè)鏈條輸送機(jī)。這兩個(gè)路徑具有基本上面向且平行于彼此的相應(yīng)的支路，并且在支路之間進(jìn)給包裝材料的管2，以使得在一個(gè)輸送機(jī)上的夾具6與在另一輸送機(jī)上的對(duì)應(yīng)的配對(duì)夾具沿相應(yīng)路徑的所述支路配合，以便在多個(gè)連續(xù)的橫過部分處夾持管并密封和切割包裝件。超聲波發(fā)生器I基本上包括(圖I至6和9)
-單件式頭部15，其限定沿方向A延伸的密封表面14 ；
-多個(gè)(在所示實(shí)施例中為三個(gè))驅(qū)動(dòng)單元12，其連接到頭部15且各自包括多個(gè)層疊的壓電元件13(圖6);和
-殼體30，其容納頭部15。包裝機(jī)也包括在使用中與所有驅(qū)動(dòng)單元12電連接的唯一的交流發(fā)電機(jī)(未示出)。更詳細(xì)地，頭部15由彼此相對(duì)的一對(duì)壁16、17和彼此相對(duì)且插設(shè)于壁16、17之間的一對(duì)璧18、19定界。壁16限定密封表面14。超聲波發(fā)生器I構(gòu)成半波諧振器，即，超聲波發(fā)生器I沿方向B的整個(gè)長度為頭部15的振蕩的波長的一半。具體地講，頭部15沿垂直于密封表面14的方向B測(cè)量的高度H等于在使用中沿方向B振蕩的波的波長的一半(圖5)。結(jié)果，壓電元件13沿方向B的延伸被包含在頭部15沿方向B的延伸內(nèi)。這樣，如圖5所示，頭部15的振蕩的最大振幅在密封表面14處達(dá)到。頭部15包括連續(xù)的邊緣20，邊緣20成形為閉合線并限定頭部15的振蕩的節(jié)點(diǎn)線。
換句話講，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元12的壓電元件13造成頭部15的其余部分振蕩時(shí)，邊緣20的點(diǎn)基本上不振蕩。此外，邊緣20的點(diǎn)限定所謂節(jié)平面，特別是垂直于方向B的所謂的節(jié)平面P。邊緣20基本上包括平行于方向A的兩個(gè)區(qū)段25和垂直于區(qū)段25且在其相對(duì)端處倒圓至區(qū)段25的兩個(gè)區(qū)段26。此外，平面P將頭部15分成第一部分21和第二部分22。頭部15也包括肩部70和肩部71 (圖9)。邊緣20沿方向B插設(shè)于肩部70、71之間且從肩部突出。驅(qū)動(dòng)單元12具有位于平面P上的相應(yīng)的端部(圖I)。 部分21、22分別包括壁16、17。部分21的厚度開始不變且然后從表面14朝邊緣20逐漸增加。部分21、22還包括相應(yīng)的成對(duì)的狹槽23、27，該狹槽沿方向B伸長并從壁18到壁19穿過頭部15。有利地，狹槽23完全在部分21內(nèi)延伸，狹槽27完全在部分22內(nèi)延伸，并且狹槽23,27在到平面P —定距離處延伸。換句話講，狹槽23、27彼此分離且不與平面P相交。換句話講，狹槽23、27在到平面P—定距離處中止。具體地講，狹槽23在邊緣20和密封表面14之間延伸其整個(gè)長度。狹槽27在邊緣20關(guān)于狹槽23的相對(duì)側(cè)上延伸，并且布置在相應(yīng)的狹槽23沿方向B的延展上。部分22限定多個(gè)用于相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元12的座部24，圖示實(shí)施例中為三個(gè)。頭部15沿邊緣20連接到殼體30。殼體30包括(圖I和2)
-箱形元件31，其容納頭部15的部分22 ；
-板32，其與元件31背對(duì)密封表面14的一側(cè)配合；
-板33，其通過密封環(huán)41的插入而與板32背對(duì)元件31的一側(cè)的一部分配合；
-連接器35，其用于將壓電元件13連接到發(fā)電機(jī)并與板33背對(duì)板32的一側(cè)的另外的部分配合。元件31在與板32的相對(duì)側(cè)上包括端部邊緣36。 邊緣36為矩形且包括兩個(gè)平行于方向A的長邊37a、37b和兩個(gè)垂直于邊37a、37b且插設(shè)于它們之間的短邊38a、38b。如圖9所示，元件31也包括凹口 34和倒圓至凹口 34的肩部72。更準(zhǔn)確地，凹口34在肩部72和邊緣36的內(nèi)型面之間延伸。密封環(huán)40沿方向B插設(shè)于邊緣20和元件31的肩部72之間，并且安裝在肩部70和凹口 34鄰近肩部72的一部分之間。同樣地，密封環(huán)42安裝在肩部71和凹口 34的末端部分73之間。殼體30還包括
-元件45，其限定板46、橫桿47、以及多個(gè)間隔件48 (圖示實(shí)施例中為四個(gè))，橫桿47平行于方向A伸長且從板46向下突出，間隔件48沿方向A隔開且在橫桿47的相對(duì)側(cè)上從板46突出；-板49，其通過多個(gè)螺釘裝配到元件45 ；
-橫桿50。密封環(huán)42沿方向B插設(shè)于邊緣20和橫桿50之間。元件45、板49和橫桿50限定容納頭部15的部分21的中空隔室。橫桿47通過多個(gè)螺釘51連接到末端邊緣36的側(cè)面37a，而橫桿50則通過多個(gè)螺釘52連接到末端邊緣36的側(cè)面37b。這樣，螺釘51、52分別將元件45和橫桿50沿末端邊緣36的側(cè)面37a、37b連接到元件31。殼體30通過多個(gè)(圖示實(shí)施例中為四個(gè))螺釘60a、60b、60c、60d連接到夾具6。 更準(zhǔn)確地，螺釘60a、60b穿過由橫桿50的相對(duì)端限定的第一孔和由末端邊緣36的側(cè)面37a的相對(duì)端限定的第二孔，并且螺紋連接到夾具6。螺釘60c、60d穿過由橫桿47的相對(duì)端限定的第三孔和由末端邊緣36的側(cè)面37b的相對(duì)端限定的第四孔，并且螺紋連接到夾具6。這樣，螺釘60a、60b、60c、60d在側(cè)面38a、38b的相對(duì)端處將殼體30連接到夾具6。參照?qǐng)D7，在圖示實(shí)施例中，砧9為專利EP-B-615907中所描述和示出的類型，并且基本上由兩個(gè)單獨(dú)的頂部61和底部62限定，頂部61和底部62之間限定有用于容納刀65的座部64。簡言之，刀65以滑動(dòng)方式容納在砧9的座部64的內(nèi)部，并且由已知的致動(dòng)裝置(未示出)控制以在橫向密封帶5處切割管2，并因此使由成形組件3產(chǎn)生且將要折疊成最終形狀的包裝與條4分離。下面僅結(jié)合一對(duì)夾具6和配對(duì)夾具描述超聲波發(fā)生器I的操作，描述從其中夾具6和配對(duì)夾具處于閉合構(gòu)型且在一橫過部分處夾持管2的構(gòu)型開始。在這樣的構(gòu)型中，超聲波發(fā)生器I與砧9配合并將管2的橫過部分夾持在兩者間。在該階段，發(fā)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)單元12饋送給定值的交流電，從而造成壓電元件13和因此超聲波發(fā)生器I的超聲振動(dòng)。超聲波發(fā)生器I的超聲振動(dòng)導(dǎo)致管2的密封和密封帶5的形成。具體地講，當(dāng)超聲波發(fā)生器I振動(dòng)時(shí)，連續(xù)的封閉邊緣20不振蕩。事實(shí)上，邊緣20被布置成抵靠殼體30的元件31的末端邊緣36 ；
-殼體30的元件31沿末端邊緣36的側(cè)面37a、37b連接到元件45和橫桿50 ;并且 -殼體30的末端邊緣36連接到夾具6。換句話講，邊緣20形成超聲波發(fā)生器I的連續(xù)的封閉節(jié)點(diǎn)線。一旦驅(qū)動(dòng)單元12停用，并且在夾具6和配對(duì)夾具打開以開始下一成形循環(huán)之前，刀65啟動(dòng)并被從砧9中的座部64排出以便沿相對(duì)密封帶5切割包裝材料并因此使隨后折疊成最終形狀的相關(guān)枕形包裝件與管2分離。根據(jù)本發(fā)明的超聲波發(fā)生器I的優(yōu)點(diǎn)將從以上描述顯而易見。具體地講，狹槽23、27完全在相應(yīng)的部分21、22內(nèi)且到由邊緣20限定的平面P —定距離處延伸。申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于狹槽23、27不穿過由頭部15的連續(xù)節(jié)點(diǎn)線限定的平面P，超聲波發(fā)生器I的振動(dòng)基本上沒有在本說明書的介紹部分公開的影響超聲波發(fā)生器的附加寄生頻率。更準(zhǔn)確地，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如圖10所示，對(duì)于與WO- A-2007/020208中所公開的類似的超聲波發(fā)生器，隨頻率變化且密封力為恒定值時(shí)的阻抗的模量和相位的圖線G、Z具有接近諧振頻率的相應(yīng)的低頻率拐點(diǎn)I、J和一連串非常接近的最大值和最小值。拐點(diǎn)I、J與非常接近的最大值和最小值的存在主要是由于被附加的寄生頻率激勵(lì)的附加模式。不同地，如圖11所示，超聲波發(fā)生器I隨頻率變化且密封力為恒定值時(shí)的阻抗的模量和相位的圖線K、L沒有低頻率拐點(diǎn)和一連串非常接近的最大值和最小值。這是由于超聲波發(fā)生器I的振動(dòng)沒有上述附加頻率。因此，即使當(dāng)它們特別長，由超聲波發(fā)生器I形成的橫向密封帶5也特別均勻。這 是由于相同的頭部15容納多個(gè)壓電元件13并且由于平面P不與狹槽23、27相交。此外，由于狹槽23僅在部分21內(nèi)延伸，水停滯僅限于部分21，而在部分22中可基本防止。相應(yīng)地，由水停滯導(dǎo)致的功率損耗大大降低，從而增加了橫向密封帶5完全密封的可能性。密封環(huán)40、42有效地減少了從頭部15向元件31、45和橫桿50的振動(dòng)傳遞。最后，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于其具有奇數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)單元12，超聲波發(fā)生器I在比具有偶數(shù)個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的已知超聲波發(fā)生器更大的彼此間距離處顯示具有寄生頻率。但顯而易見，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)本文所述超聲波發(fā)生器I進(jìn)行更改。具體地講,代替邊緣20,頭部15可包括多個(gè)連接到夾具6的沖擊元件(attackelement)。在這種情況下，沖擊元件限定頭部15的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)且位于平面P上，同時(shí)狹槽23、27與平面P分離。
權(quán)利要求
1.一種超聲波發(fā)生器(1)，包括 -頭部(15)，所述頭部(15)限定沿第一方向(A)伸長的密封表面(14);和 -至少一個(gè)第一和一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)單元(12)，所述至少一個(gè)第一和一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)單元(12)彼此不同，且各自均包括至少一個(gè)壓電元件(13)； 其中，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)單元(12)在使用中可電連接到唯一的發(fā)電機(jī)，以便引起所述頭部(15)在使用中沿橫向于所述密封表面(14)的第二方向(B)的振蕩，所述振蕩具有給定波長的波； 所述頭部(15)沿所述第二方向(B)測(cè)量的高度(H)基本上等于所述振蕩在所述第二方向(B)的方向上的所述波長的一半； 所述超聲波發(fā)生器(I)還包括 -至少一個(gè)第一狹槽(23)，所述至少一個(gè)第一狹槽(23)橫向于所述第一和第二方向(A, B)延伸通過所述頭部(15)； -至少有限數(shù)量的節(jié)點(diǎn)(20)，在使用中，在所述至少有限數(shù)量的節(jié)點(diǎn)(20)處所述頭部(15)的所述振蕩的振幅基本上等于零；和 -平面(P)，所述節(jié)點(diǎn)(20)中的至少一些位于所述平面(P)上，并且所述平面(P)將所述頭部(15)分成第一部分(21)和第二部分(22)； 其特征在于，所述至少一個(gè)第一狹槽(23)僅在所述第一和第二部分(21，22)中的一個(gè)(21)內(nèi)且在到所述平面(P)的一定距離處完全延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述第一部分(21)限定所述密封表面(14)，并且所述第一狹槽(23)在所述第一部分(21)內(nèi)延伸所述第一狹槽(23)的整個(gè)長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元(12)連接到所述第二部分(22)，并且在于包括至少一個(gè)第二狹槽(27)，所述至少一個(gè)第二狹槽(27)在所述第二部分(22)內(nèi)延伸所述至少一個(gè)第二狹槽(27)的整個(gè)長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述至少一個(gè)第二狹槽(27)相對(duì)于所述至少一個(gè)第一狹槽(23)在平面(P)的相對(duì)側(cè)上延伸，并且沿所述第二方向(B)在所述至少一個(gè)第一狹槽(23)的延展上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述頭部(15)包括連續(xù)的第一邊緣(20)，所述第一邊緣(20)限定無限數(shù)量的所述節(jié)點(diǎn)(20)且位于所述平面(P)上；所述至少一個(gè)第一狹槽(23)在所述密封表面(14)和所述第一邊緣(20)之間延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，包括殼體(30)，所述殼體(30)容納所述頭部(15)且在使用中可連接到包裝機(jī)，并且所述頭部(15)沿所述第一邊緣(20)連接到所述殼體(30)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，包括奇數(shù)個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中的任一項(xiàng)所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述殼體(30)包括 -箱形元件(31)，所述箱形元件(31)容納所述第一和第二部分(21，22)中的一個(gè)(21)； -至少一個(gè)附加元件(45，49，50)，所述至少一個(gè)附加元件(45，49，50)限定隔室，所述隔室繼而容納所述第一和第二部分(21，22)中的另一個(gè)(22)； 所述箱形元件(31)包括第二邊緣(36)，所述第一邊緣(20)抵靠所述第二邊緣(36)布置； 所述箱形元件(31)的所述第二邊緣(36)連接到所述附加元件(45，49，50)中的所述至少一個(gè)，以便將所述第一邊緣(20)保持在給定位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，包括 -第一密封環(huán)(40)，所述第一密封環(huán)(40)沿所述第二方向(B)插設(shè)于所述第一邊緣(20)和所述箱形元件(31)之間；和 -第二密封環(huán)(42)，所述第二密封環(huán)(42)關(guān)于所述第一邊緣(20)與所述第一密封環(huán)(40)相對(duì)，并且沿所述第二方向(B)插設(shè)于所述第一邊緣(20)和所述至少一個(gè)附加元件(45，49，50)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述第一和第二密封環(huán)(40，42)橫向于所述第一和第二方向(A，B)插設(shè)于所述頭部(15)的相應(yīng)的肩部(70，71)和所述箱形元件(31)的凹口(34)之間。
11.一種用于生產(chǎn)密封包裝的包裝機(jī)，包括用于密封包裝材料的密封裝置(1，9)； 所述密封裝置(I)包括砧(9)和超聲波發(fā)生器(I)； 其特征在于，所述超聲波發(fā)生器(I)為根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的超聲波發(fā)生器(I)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的包裝機(jī)，其特征在于，包括電連接到所述超聲波發(fā)生器(I)的所述第一和第二驅(qū)動(dòng)單元(12)的唯一的發(fā)電機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的包裝機(jī)，當(dāng)從屬于權(quán)利要求8至10中的任一項(xiàng)時(shí)，其特征在于，所述砧和所述超聲波發(fā)生器(I)分別由第一和第二夾具(6)承載；所述第二夾具(6)固定到所述第一箱形元件(31)的所述第二邊緣(36)； 所述包裝在使用中由沿垂直路徑(Q)進(jìn)給的包裝材料的管(2)生產(chǎn)，所述管(2)被連續(xù)填充有所述食品，并且在等間距的橫過部分處被夾持。
全文摘要
一種超聲波發(fā)生器(1)包括頭部(15)，其限定沿第一方向(A)伸長的密封表面(14)；以及彼此不同的第一和第二驅(qū)動(dòng)單元(12)，其各自包括至少一個(gè)壓電元件(13)；其中，第一和第二驅(qū)動(dòng)單元(12)可由唯一的發(fā)電機(jī)饋電，以便造成頭部(15)的振蕩；頭部(15)沿橫向于密封表面(14)的第二方向(B)測(cè)量的高度(H)基本上等于在第二方向(B)的方向上振蕩的波的波長的一半；超聲波發(fā)生器(1)還包括至少一個(gè)狹槽(23)，其橫向于第一和第二方向(A,B)延伸通過頭部(15)；至少有限數(shù)量的節(jié)點(diǎn)(20)，在節(jié)點(diǎn)(20)處頭部(15)的振蕩的振幅基本上等于零；以及平面(P)，節(jié)點(diǎn)(20)中的至少一些位于平面(P)上，并且平面(P)將頭部(15)分成第一部分(21)和第二部分(22)；狹槽(23)距平面(P)一定距離。
文檔編號(hào)B60B3/00GK102802920SQ201180015233
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者U.弗格勒, F.焦?fàn)栠_(dá)諾, S.曼欽, A.梅蘭德里, M.拉貝 申請(qǐng)人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司