TW319917B - - Google Patents

Description

五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 技術範圍 本發明係有關於一種用於超音波密封 該型驅動裝置包括多數個壓電陶磁片 足間，孩金屬板係與一直流電源連接，一平衡荷重， 扣螺絲，該超音波密封單元包括―均勾本體其上固 疋安裝了該驅動單元。 習知技藝 在現今的產㈣，已有多採用超音波進行密封之裝置。 瑞二專^申叫案S E 9 3 〇 〇 9 1 8 _ 1揭露出—種密封單元'，這 種密封單元係特別爲了灌裝機簧所設計製造，這種灌裝機 係在用後即丟之包裝盒内灌裝液·體食品。由於灌裝機器 安裝超音波單it的空間有限，因此前述該型密封單元之队 度僅爲波？的-半。在該灌裝機器中，具有蹼片之包裝： 料被，成管狀’並具有重#之縱長接縫或密封，然後在管 體内准滿液體食品 '該灌滿液體食品《管體被進橫向密封 ’ ^由這些橫向密封’這些材料管便成了—個個的飲料盒 。前述描述之密封單元即要用來進行橫向密封，爲了達到 良好：封效果，該密封單元具有一狹長、狹窄之密封平 ，相等於要進行橫向接合密封的寬度。爲了得到所需要 度之橫向法封，可將多數個前述密封單元組合起來，以構 成-複合超音波密封設備單元。該密封單元具有反應本體 包圍住該驅動單元，一彎部載有—狹長、狹窄之密封平 ’-設置在中央之節點平面，在該處密封單元之幅度爲 ，及利用1¾點可將密封單元固定在灌装機器上。 内長 面長 面 零 I ^ .裝-- . - < (請先閲讀背面之I意事項•再填寫本頁) ,ιτ -4- 五、發明説明（2 A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作衽印製 前述型式之密封單元具有太複雜的幾何構造。雖然，文 置在中央的節點平面，該處之幅度爲零，雖然該節·點平面 可用來固定該密封單元’但是由於該密封單元振盘，仍然 會在該平面產生輕微的殘存動作。這種動作可稱爲在—平 面上之波堡運動。設置在驅動單元上之陶磁片可承受相當 大的壓縮負荷’但是卻非常的脆，並且對於任何撓曲性或 張力性的負荷都非常敏感’因此’出現在節點平面上之殘 附波盪運動會造成陶磁片破裂。 _ 當多數個前述之密封單元組合起來以構成一套用於_灌裝 機器之超音波密封設備時，及^袁多數套灌裝機器要進行相 同之灌裝作業時’#常重要的，是.不同的密封單元都必需以 相同之幅度操作’以確保零件的互換性。由於壓電陶磁片 很Μ得完全均勻的特性’因此不同的驅動單元，多少在 其產生之幅度上會出現微小的變化。 發明之目的 本發明（目的在於能夠製造_種驅動單元，其中出現在 節點平面上之微小殘存撓性應力可以被降到很低的水平， 進而不會對於敏感的陶磁片造成任何影響。 本發月目的在於能夠製造_種驅動單元，其可在 預先確定及選定之幅度下接你 ^ ^ 反卜操作，而不受控制幅度之壓電陶 磁片之品質之影響。 解答 \ 這些及其他目的可報她士 & ^ 』根據本發明提供之方法而達成，根據 本發明提供之裝置，其祛料士、 、手徵在於在該超音波密封單元之陶 η - 先 閱 讀 背 面 之 注， 意j 事 再· i 裝 訂 ^國國家標準 '發明説明（3 經濟部中央標準局員工消費合： Ϊ二及二體之間’設置有-墊片，其構成了該陶磁片及本 ^ ^件⑷’該㈣容許該超音波單元 疋可以防止殘存撓曲應力傳遞至該驅動單元。- 發明較佳實施例之進_步特 附屬項内。 符徵貝1在申凊專利範圍之 圖示之簡要說明 本發明之一較佳實施例， 明，其中· 财α6 σ所附圖不做更评細地說 圖1爲一超音波密封單元之立體圖__ 乃圖2爲沿著密封單元節點平面涨力分佈之應力分析圖； 及 圖3揭露出根據本發明之驅動裝置。 較佳實施例之説明 根據本發明I裝置，係特別針對圖丨揭露超音波密封單 元1或類似之密封單元i而開發製造。該密封單元丨實際上 包括一驅動單元2及一均勻本體3。 該密封單元1之驅動單元2包括多片壓電陶磁片3,交錯 地設置在導電金屬板4之間。該金屬板4係連接至一直流 源（圖中未示），因此該等壓電陶磁片3即導電地並聯在 起該陶磁片3及金屬板4及平衡荷重5則在預設張力下 夾扣螺絲6固持在一起。該夾扣螺絲6同時被用來將該驅 單元2固疋在該密封單元1之本體13上。該驅動單元2將 電位勢轉換成機械性位移，於是位移形成振堡，使密封 元1進行密封工作。 請 閏 背 ir 之 注. 意 事 項再… 裝 訂 電 以 該 單 -6 - 可中國國家標準（CNS)A4规格U10X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _ A7 ______一- B7 五、發明説明（4 ) 該密封單元1之本體13包括本體7，包圍住驅動單元2, 及一彎邵8，其具有狹窄、狹長之密封平面9 ^該反應本體 7之作用在於吸收發生在彎部8上之振盪。在該彎部8及該 反應本體7間’形成有一節點平面1〇，在該處密封單元1 之幅度爲零。該節點平面1 〇設置有一錨碇緣！ 1，該密封 單元即固定在該處。該密封單元丨之反應本體7，該具有錨 硬緣1 1之節點平面1 〇 ’及該彎部8最好係採用鈦金屬製造 ’但是也可以採用紹來製造。在較佳實施例中_，該密封單 元1之本體1 3最好爲 '製造成一件式，.而成爲一均勻本_禮， 但是也可以分別製造零件’進:而、組成本體1 3 ^ 以上描述之密封單元1係特別爲了灌裝機器所設計製造 ，這種灌裝機係在用後即丟之包裝盒内灌裝液體食品。在 這些灌裝機内’由於用來裝設超音波密封單元之空間有限 ’特別是將該密封單元重新安裝在現有的灌裝機具内時， 最好無需改裝或重新設計現有的灌裝機。如圖1所示，於 是該密封單元之全長僅有波長之一半。在該灌裝機具内， 其連續地處理由紙板或熱塑性材料（最好是鋁）構成之層化 材料蹼片，將這些材料蹼片製成一具有縱長接合或密封之 官體。於是將液體食品灌入該管體内，然後在管體上進行 橫向接合密封以製成飲料盒’材料'撲片被切開後即成爲個 別之飲料盒。根據圖1所揭露之密封.單元1即是要用於進行 橫向接合密封，爲了達到密封目的，該密封單元1之彎部8 是在末端製成一狹窄、狹長之密封平面9。該密封平面9之 寬度係相當於該橫向接合密封之寬度。爲了得到橫向接合 ________ 本紙張尺度適用中國II家標準（CNS ) A4規格（210.X 297公整） (請先閱讀背面之注•意事項*再填寫本頁) 裝- 訂 ------ 319917 A7 五 、發明説明（ M濟部中央標準局員工消費合作社印製 密封所需之長度，可以將多數個密封單元丨整合 成整套之密封設備。 σ 以構 二於前述型式之超音波密封單元i具有特別複雜 〜構，因此雖然在該節點平面10處之幅度爲零，但θ 了 會在節點平面丨0上出現微小之殘存動作。如圖2之疋、然 所示’該動作包振組合的縱長㈣及半部 作可ia 士 取二，、丄 心叫依盖0廷個動 乍了視馬在-平面上〈波盪運動。然而在超音 _ 1在進行其密封工作時，僅需要在驅動 、早几 進仃縱長振盪之增殖運動。該壓電陶磁片3可， 當大的壓縮負荷，但是卻非常:;的脆，並且 相 性應力非常敏感。因此，在驅動單元2之陶撓曲 2所π之上部份’最好只有縱長振鱼出現增殖。 如圖 這個問題可藉由根據本發明提供之裝置而得 提供了-與陶磁片3尺寸相同之墊片12，該墊片 二晋 5=磁片3及該密封單元丨之節點平面1〇之間。二： 12係利用夹扣螺絲6固定位，其中該夾扣螺 ：：： 將陶磁片3，金屬片4及平衡荷重5固持在—起。、二壓力 會在間磁片3及該密封單元i之本體13 = 12 隔Η。 構成一間 製造整片12之材料必需不會吸收、縱長 ,、 振盈係密封單元！作業之主要動力，也就是說長 有很高之Q僅。換句話説，整片12必〜材料要具 害的撓曲振湯，使得栌土β 而田々弱以削弱有 製_片「2: t 無法破壞陶磁片3。因此， 良…片12材料《彈性係數，最好低於包圍整片 本紙踉尺度财啤家轉（CNS ) A4規巷 8- (210x297公釐） 請先 閲 讀 背 Φ 之 注 3· 1 I裝 頁 玎 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 料（彈性係數’即孩陶磁片3之彈性係數約在75·ι2〇 之 間，而涊洽封早το 1之本體丨3即採用具有該彈性係數之材 料製造。於是，共同構成一密封單以之均句本體Η之具 有錨蚊緣1 1又即點平面i 〇，反應本體7及彎部8則最好採 用鈥來製造’其彈性係數約爲。在較佳之實施例 中’该墊片1 2係採用鋁來製造，鋁的彈性係數爲7〇 Gpa。 在此情況下，當密封單元1之均勻本體13是採用鋁來製造 時’ t t•片1 2材料之彈性係數則必需要較铭爲低，例 如銘或站。左g ^ t 種貫她例中’製造整片材料之彈性^系數 可=包圍材料，即陶磁片或本:體13材料之彈性係數相同或 更门仁疋’ 驗的結果顯示，當^片1 2採用較低彈性係 數（材料製造時，該密封單元i會具有較佳的密封結果。 吐由於安裝固定驅動單元2之節點平面1〇很難利用鈦來製 造’，此以做到句與平整，而較軟之㈣片12則根本 、σ牝做的不平整。再者’較軟之鋁平面亦更容易成型及 於疋抵返住陶磁片3之墊片1 2部份，便可以僅可能 地平整。 ，.二5個(取好疋二個)密封單元1-起安裝在灌裝機内 格I二夠長之橫向密封時，對這些密封單元1有著極嚴 '〆’因馬這些密封單元必需i相同的幅度下運轉。 夕’也許會採用多數套灌裝機具來.進行相同的灌裝工作 此，這些密封單元丨必需具有完全可互換性。但是， 、^何—製造’都很難製造出具有相同特性之壓電陶 口爲壓私陶磁片的不同，所製造出之密封單元1的

—^1 ^Kn Bull —^nt 19^ ——I— \ f 0¾.-έ - · ' 1 (請先閱讀背面之注，意事項•再填寫本頁〕 J

-9 (CNS ) A4規格（210x297公釐 ------- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 度也不相同。藉著改變位在陶磁片3及節點平面1〇間栽片 U之厚度尺寸，則便可能將驅動單元2的幅度控制在預 確定及預先選擇的幅渡。幅度的修錦如下，即較薄的叔片 12則產生較低的幅度，而較厚的墊片。則產生較高2 公幅度之所以可以修飾’是因爲電子_機械核合 變了。 另-種修料片12厚度的方式爲改變製造㈣12的材 枓二即將整片改用不同彈性係數的材料製造。—其他的修飾 ^ 變塾片12與密封單元1本體13間接觸平料介 ::尺寸。但是，墊片12抵边住陶磁片3的平面，必.需等 ;降磁片3的平面°較佳的修飾方式，則是第—個方式， 即改變墊片i 2的高度，爲 ^ 製造」同時可得到相同的幅度。式最⑽濟，也最容易 藉著板準陶磁片3，便可萃挥 .使了以選擇出—特定的墊片1 2，因 此’對於已經在製造階段的超音波 ^ 得在相作之單元i。 n，便u竺 ::述之說明可很清楚地看到’根據本發明 以製一$ | — 驅^單元2，其中在 __ 曲性振K會增殖，以危二面 常敏感的陶磁----- ·、。】驅動單元2上非 藉著採用根據本發明之裝 行控制，使密封單 ι對製造中密封單元進 不是由陶礎忠。這些幅度則 巧3的特性差異所控制， 能降低設定在陶磁片3上之標準要求…個理由’便可 f請先閲讀背面之注·意事項•再填寫本頁} 裝--- 訂 A 7 ' -B7 五、發明説明（8 ) 本發明之範圍並不僅限制於揭露在圖中之實施例，在不 脱離以下申請專利範圍之精神及範圍下，可以有許多不同 之修飾實施。

m II - -- H - ---- 1- - II - -I 士^-一, II - - -I - 1 - I! m TW 、-0 (請先閱讀背面之注意事項_再填寫本百C 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -11 本紙杀尺度適用中g國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 319^7n 0329號專利申請案 申請專利範圍修正本(86车7 、 A8 B8 C8 D8 煩請委與明示本案是否變更實質- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1·—種用於超音波密封單元（1)之驅動單元（2)之裝置，該 型驅動裝置（2)包括多數個壓電陶磁片（3)交錯地設置在 導電金屬板（4)之間，該金屬板係與一直流電源連接，以 及包括一平衡荷重（5)及一夹扣螺絲（6)，該超音波密封 單元（1)包括一均勻本體（13)，其上固定安裝該驅動單元 (2) ’其特徵在於該超音波密封單元（1)之陶磁片（3 )及本 體（13)之間設置一整片（12)，其構成該陶磁片（3)及本體 (Π)間之間隔元件（Η)。該墊片（I2)容許該超音波單元進 行振盪，但是可以防止殘存撓曲應力傳遞至該驅動單元 (2)。 2.根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該墊片（12) 最好是由彈性係數低於該超_旁波密封單元（丨）本體（13)材 料彈性係數之材料製造，同時該彈性係數最好低於該陶 磁之彈性係數^ 3·根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該整片（12) 抵迫該陶磁片（3)之接觸平面，而與該陶磁片（3)抵迫該 替片（12)之接觸平面相同。 4. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該超音波 密封單元（1)之本體（13)係採用鈦製造；及該墊片（12)係 採用鋁製造。 - 5. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於該超音波 密封單元（1)之本體（13)係槔用鋁製造；及該墊片（12)係 採用路製造。 6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任何—項之裝置，其 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) ( 210><297公瘦） 裝 訂 ·、泉 . I * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   特徵在於該墊片（12)經過選擇而具有—* 超音波密封單元⑴之幅度係控制在^ ^寻截 幅度。 頂先確疋、選擇之 7. 根據申請專利範圍第！項至第5项中任何一工、 特徵在於該整片（12)係選自預先確定^ ^裝置’其 使得該超音波密封單元⑴之幅度係控二=料， 選擇之幅度。 預先確定、 8. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任何—嚷、 特徵在於該墊片（12)抵迫該超音波密封、<裝置，其 〈接觸平面係經過特別選擇，使得該超音坡密封时 之幅度係控制在一預先確定\、選擇之幅度。 請· 先 閔 讀 背 ιέ 之 注 意 事 項 再 球r 寫 本 頁 裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -紙 本 準 標 家 國 國 一中 用 釐 公 7 29