制作袋组件的装置和方法

专利名称：制作袋组件的装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及形成袋组件的装置，该袋组件包括袋和提供与袋 内部流体连通的管子。
背景技术：
由射频能量进行的焊接是制造某些产品的有效和快速的方式。例
如，射频能量可用于焊接某些聚合材料，如聚氯乙烯(PVC),以制
作用于容纳流体的柔性袋。例如，将用于接纳加压空气的袋子或袋
嚢结合到脉管挤压设备中以防止肺栓塞和深静脉血栓(DVT)。
典型的脉管挤压设备的袋嚢包括绕其周边焊接的一对对置的聚合 物片材和一个焊接在该片材之间的聚合物管口，该管口与袋嚢流体连 通。形成该袋嚢的示例性过程采用将袋嚢焊接在一起的袋嚢模具和将 聚合物片材焊接到管子上的圆柱形芯棒。在第一焊接工段，将圆柱形 芯棒插入管子，并将芯棒和管子放置到该对置的片材之间。降低管子 模具以挤压该片材之间的管子和芯棒。向芯棒供给射频电流以在芯棒 和模具之间建立射频电场。该电场加热聚合物片材和管子，从而将片
材焊接到管子上。当片材焊接到管子上后，从管子内取出芯棒并且子 组件移动到形成袋嚢周边的第二焊接工段。该子组件在两个对置的压 模构件之间受到挤压，并且将射频电流引导到压模构件上以形成周边 焊接。
由于将芯棒插入管子内并在该过程后从管子内取出芯棒都存在困 难，因而采用圆柱形芯棒是低效和耗时的。此外，需要至少两个不同 的焊接操作来形成袋嚢。而且，芯棒必须连接到射频能量源。
在另一种过程中，芯棒由一种刚性的、不可变形的管状插入件代 替，该管状插入件容纳在管子内。与上面的过程相同，向模具提供射 频能量以建立电场。然而，在该过程中，模具包括包围管子和管状插入件并且将射频电场引导到管子和包围管子的片材上以将它们焊接在 一起的部分。
虽然该过程据称将袋囊和管子同时且在一个步骤中都焊接到袋嚢
上，但釆用管状插入件无疑(without more)不足以将袋嚢和片材都 焊接到管子上。将片材焊接到管子上比焊接袋嚢需要花费更长的时间， 因为管子典型地比聚合物片材厚。如果该过程持续的时间长得足以将 片材充分焊接到管子上，则会存在以下可能由于片材承受电场的时 间量，模具会在袋嚢周边切断或至少削弱袋囊。

发明内容
在一方面， 一种形成包括袋和提供与袋的内部流体连通的管子的 袋组件的方法，该方法通常包括将包含对置片材和至少部分容纳于所 述片材之间的管子的袋子组件(subassembly)放置在一对对置的压模 构件之间。使用压模构件挤压袋子组件，并且在第一位置处、在压模 构件之间建立调制成射频范围内的电场，用于沿 一 路径加热所述片材 以焊接所述片材，从而形成袋的周边，并且在第二位置处建立电场以 将管子焊接到所述片材上。在第一位置处的压模构件部分之间的间距 增大以充分减少片材在第一位置处的热量，同时在第二位置处的压模 构件部分位于在第二位置处引起连续焊接的间距处。
在另一方面， 一种用于形成袋组件的装置通常包括包含第一和第 二压模构件的模具，其中该袋组件包括由对置片材沿周边焊缝焊接在 一起形成的袋和沿管子焊缝焊接到对置片材上用于提供与袋内部流体 连通的管子。压模构件具有用于将片材焊接到管子上的对置的管子焊
接部和用于将片材焊接在一起以形成袋的对置的周边焊接部。第一和 第二压模构件放置成可朝向彼此相对移动以挤压片材和管子，并可彼
此远离。当第一和第二压模构件挤压片材和管子时，第一压模构件的 周边焊接部可相对于第一压模构件的管子焊接部移动，以允许第一压 模构件的周边焊接部和对置的第二压模构件的周边焊接部之间的间距 增加，从而由周边焊接形成的片材焊接大体上受到抑制，而由管子焊 接部形成的焊接可继续进行。射频电流源电连接到第 一和第二压模构件中的至少一个，用于当第一和第二压模构件挤压片材和管子时，向 片材和管子施加射频电场以焊接片材和管子。
在另一方面， 一种用于保持流体的设备的管组件包括具有至少一 个轴向部分的管子，其轴向部分能够由高频电场焊接。管子内的管状 插入件沿管子的整个轴向部分延伸。管状插入件可弹性变形以产生从 有利于焊接的大体压扁的、扁平构造向有利于流体流过管状插入件的 开放构造的恢复运动。
其它特征一部分是显而易见的， 一部分将在此后指出。


图l是袋嚢组件的一个实施例的透视图2是沿包含图1线2-2的平面截取的袋嚢组件的截面图3是沿包含图1线3-3的平面截取的袋嚢组件的放大局部截面
图4是用于制造图1中袋嚢组件的焊接装置的一个实施例的示意 性正碎见图4A是焊接装置下压模构件的放大局部透视图； 图5是焊接装置上压模构件的俯视图； 图6是图4中下压模构件的俯视图7是带有管子焊接部的上下压模构件和从其分解的保持设备的 ;改大局部正^f见图8是上压模构件的管子焊接部的透视图8A是形成袋嚢组件的管子焊缝的管子焊接部的正视图，其示 意性示出了来自射频发生器的射频能量电流；
图8B是表示作为电气部件的管子焊接部部分的电气示意图； 图9是上压模构件的放大局部截面；
图IO是上下压模构件的放大局部截面图，其中上压模构件处于初 始构造，并且袋嚢子组件放置在上下压模构件之间；
图ll是类似于图10的视图，其中上压模构件处于初次焊接构造， 周边焊缝和管子焊缝形成在袋嚢组件上；
图12是类似于图11的视图，其中上压模构件处于二次焊接构造， 周边焊缝已完成并且管子焊缝继续形成；
图13是类似于图11的视图，其中当周边焊缝和管子焊缝完成后， 上压模构件处于其初始位置；
图14是焊接装置的管子焊接部的另一实施例的透视图，其中介电 元件从其上分解；
图15是当上压模构件处于初始构造且袋嚢子组件放置在上下压 模构件之间时的管子焊接部的前视图16是类似于图15的视图，其中上压模构件处于初次焊接构造， 管子焊接部挤压管组件；
图17是类似于图16的视图，其中管子焊缝已完成，且管子焊接 部不再挤压管组件；
图18是管组件的透视图，其中管状插入件从管组件的管子上分
图19是管组件的纵向截面图；和
图20是与图3类似的袋嚢组件的放大局部截面图，但其中图18 的管组件固定到该组件上；
在整个附图中，相应的附图标记指示相应的部件。

现在参见附图，特别是附图1-3，袋嚢组件(泛称"袋组件")通 常以10指示。袋嚢组件构造成与脉管挤压设备一起使用。如图l所示， 组件10包括三个管子12，每个管子在通常以18指示的管口 (图3 ) 处与袋嚢组件的相应袋嚢16的内部14 (图2)流体连通。对置的片材 20沿周边焊缝22焊接在一起以形成三个袋嚢16 (图1和2)。可以 理解，袋组件10中的袋嚢16可以是任何所需的数目，每个袋嚢中的 管子12的数目也可以是任何所需的数目。除用于脉管挤压设备外，包 括用于保持液体在内的袋组件的其他用途也落入本发明的范围内。
每个管子12包括用于将片材20焊接到管子上的管状插入件25。管状插入件25将在下面进行更详细的解释。管子12在通常以24示出 的管子焊缝处焊接在对置片材20之间，从而每个管子由其中一个袋囊 16的内部14密封，并且与袋嚢内部的流体连通仅通过管子形成(图1 和3)。每个管子焊缝24包括绕管子12的圆周延伸的圆周焊缝区26 和在管子对置的侧面处从圆周焊缝区横向伸出的一对对置的横向焊缝 区28。横向焊缝区28与圆周焊缝区26相邻。在脉管挤压设备生产的 靠后的阶段，可将一连接器(未示出)固定到管子12的端部。该连接 器将管子固定到用于将加压空气引入袋嚢16的空气压缩机上。如本领 域技术人员已知的，可将其他材料层施加到袋嚢组件10上以完成脉管 挤压设备的生产。此外，形成袋嚢16的片材20可具有任何数目的材 料层。另外，代替将全部长度的管子12固定到片材20上，可以将一 些短的管道段(未示出)固定到片材上，并且在靠后的生产阶段中， 可将全部长度的管子固定到这些短的管道段上。其他布置也落入本发 明的范围内。
参见图4-12，用于制作袋嚢组件10的焊接装置的一个实施例通 常以30示出。参见图4，通常，该装置包括通常以30示出的模具， 该模具包括通常以34示出的上压模构件和通常以36示出的下压模构 件。焊接装置30的挤压设备38在压模构件34、 36之间挤压对置的片 材20和放置在片材(泛称"袋嚢子组件")之间的管子12。电连接至 模具32上的射频发生器40 (泛称"射频电流源")在压模构件34、 36 之间建立射频场，其加热片材20和管子12以将片材焊接到袋嚢16中 并将片材焊接到管子上。如在此所使用的，术语"袋嚢子组件"泛指在 片材和管子焊接前的片材20和放置在片材之间的管子12。在本发明 的范围内，其他部件可以包括在子组件内，而且一些部件可以已经连 接在一起。袋嚢子组件在图10中通常以42示出。焊接装置30还包括 用于集成控制挤压设备38和射频发生器40的电源的微控制器44。
如图4A-6所清楚示出的，每个压模构件34、 36包括周边焊接 部，其通常分别以46A和46B示出，用于将片材20焊接在一起以形 成袋嚢16的周边以及管子焊接部，其通常以48A和48B示出，用于将片材焊接在管子12周围。由于每个压模构件34、 36包括一个周边 焊接部46A、 46B和一个管子焊接部48A, 48B，而且由于袋嚢组件 IO具有一个以上的袋嚢16 (即，三个袋嚢)，因此必需执行一个以上 的操作来制作袋嚢组件的独立袋嚢。例如，沿着传送装置可能有三个 独立的焊接装置用于焊接三个独立的袋嚢16。可以理解，焊接装置30 可以构造成在同一操作期间焊接单个袋嚢组件的任何数目的袋嚢。例 如，焊接装置30可以包括一个以上的模具用于同时形成袋嚢组件的一 个以上的袋嚢。可选择地，焊接装置可以包括具有多个(例如三个) 周边焊接部和多个(例如三个)管子焊接部的单个模具。为清楚起见 和为该讨论的目的，所示出的焊接装置30仅具有用于每次操作形成袋 嚢组件10的一个袋嚢16的一对周边焊接部46A、 46B和一对管子焊 接部48A、 48B。
上压模构件34的周边焊接部46A包括上周边焊接块50和从上块 向下伸出的上周边焊接电极52 (图4和5)。射频发生器40通过上周 边焊接块50电连接到电极52上。电极52是细长的且具有与袋嚢16 的周边形状大体对应的形状或轮廓，除了该电极是不连续的。也就是 说，电极52具有间隔开的端部。下压模构件36的周边焊接部48B包 括下周边焊接块54和从下块向上伸出的下周边焊接电极56(图4、 4A 和6)。下周边焊接块54电接地。电极56的形状是上周边焊接电极 52的镜像。电极52、 56可以是其他结构。例如，上周边或下周边焊 接电极52、 56分别可以包括用于接纳其他电极的凹穴，或者上周边或 下周边焊接电极可以是平坦的表面。其它构造均落入本发明的范围内。 周边焊接块50、 54和电极52、 56可以由任何导电材料形成。例如， 电极52、 56可以由黄铜或铜或铝或不锈钢或镁制成，和/或可以是镀 铜的或镀黄铜的。
如图5-7所最佳示出的，上下压模构件34、 36的每个管子焊接 部48A、 48B分别包括管子焊接块58A、 58B和分别位于管子焊接块 上的通常以60A、 60B示出的管子焊接电极。管子焊接块58A、 58B 放置在各自周边焊接块50、 54的凹槽62A、 62B内(图7)，从而管
子焊接电极60A、 60B放置在各自的周边焊接电极52、 56的对置端部 之间。管子焊接块58A、 58B和电极60A、 60B电连接至各自的袋嚢 焊接块50、 54和电极52、 56,从而上管子焊接块电连接至射频发生 器40，而下管子焊接块电接地。可以理解，上述电连接可以反向，其 也落入本发明的范围内。
参见图7和8，每个管子焊接电极60A、 60B分别包括凹陷的、弧 状表面64A、 64B,以及对置的平面横向表面66A、 66B。凹陷的、弧 状表面60A、 60B的尺寸和形状形成为当袋嚢子组件42被压在压模构 件34、 36之间时，充分完全地包围管子12待焊接到袋嚢组件10内的 轴向部分。施加到这些凹陷表面64A、 64B之间的射频电场形成管子 焊缝24的圆周焊缝区26 (参见图3)。凹陷的、弧状表面64A、 64B 通常具有略大于管子12半径的深度和宽度，以容纳位于管子上面和下 面的片材的厚度。同样，施加于电极60A、 60B的横向表面66A、 66B 之间的射频电场形成管子焊缝24的横向焊缝区28。管子焊接块58A、 58B和电极60A、 60B可以具有其他形状，并且可以由任何导电材料 形成。例如，电极60A、 60B可以由黄铜或铜或铝或不锈钢或镁制成， 和/或可以是镀铜的或镀黄铜的。
如在全部附图中所示出的，介电元件68附着到电极60A、 60B的 横向表面66A、66B上。介电元件68接触片材20并且能够使电极60A、 60B的横向表面66A、 66B之间产生的射频电场沿电极均匀分布，并 且防止在电极之间产生电弧。采用介电材料68调谐管子电极60A、 60B,从而与管子焊缝24的横向焊缝区28更接近于相同的速度形成 圆周焊缝区26。否则，在未调谐电极60A、 60B的情况下，横向焊缝 区28就会比圆周焊缝区26加热得更快，从而导致横向焊缝区处的片 材20变薄和变弱，和/或在圆周焊缝区处形成不完整焊缝。
参见图8A,在操作期间，射频发生器40向上管子焊接部48A释 放射频能量。射频能量从上管子焊接部48A穿过对置的片材20和管 子12，流到下管子焊接部48B。该射频能量流可以由通常以图8B中 的附图标记69示出的电路进行才莫拟。对置的才黄向表面66A、 66B和上 下管子焊接电极60A、 60B的介电材料68可由电容器Cl和C2进行 模拟。上管子焊接电极60A的弧状表面64A和管状插入件25的上部 可由电容器C3进行模拟。下管子焊接电极60B的弧状表面64B和管 状插入件25的下部可由电容器C4进行模拟。在电路69中，电容器 Cl和C2彼此并联连接并连接到电容器C3和C4，电容器C3和C4 彼此串联连接，如图8B所示。通常，电容器C1-C4的电容应当满足 以下关系以实现管子焊缝24的均匀焊接(1/C3 ) + (1/C4 ) = (1/C1) =(1/C2)。换句话说，必须调整横向表面66A、 66B之间的介电材料 68以允许将较多的射频能量引导到电容器C3和C4上(即，引导到 圆周焊缝26上)。管子12需要横向表面66A、 66B之间(电容器Cl 和C2)更厚的介电元件68，以产生满意的管子焊缝24。介电元件68 的厚度和介电常数设定成使圆周焊缝区26以与管子焊缝24的横向焊 缝区28基本上相同的速度形成。确定介电元件68正确的厚度和介电 常数以确保正确的焊接在本申请中通常被称为调谐。
参见图7-9，焊接装置30包括用于使上压模构件34的管子焊接 部48A相对于上压模构件的周边焊接部46A独立地压靠袋嚢子组件 42的保持设备70。更具体地，当保持设备70继续使压模构件的管子 焊接部48A压靠片材20和管子12时，焊接装置30构造成使上压模 构件34的周边焊接部46A上升。对置的突片72从上管子焊接块58A 的侧面向外横向伸出。如在图9中所最佳看出的，突片72容纳于限定 上凹槽62A的侧壁中形成的狭槽74中，以使上管子烀接部48A相对 于上周边焊接部46A滑入该凹槽。狭槽74在还未到达上周边焊接块 50的底表面位置处终止以为突片72提供阻挡件，从而使管子焊接部 48A保持在凹槽62A内。保持设备包括位于凹槽62A内的弹簧70，该 弹簧70位于管子焊接部48A的顶表面和形成凹槽的上壁82之间。弹 簧70在管子焊接部48A上施加向下的力，从而管子焊接部相对于子 组件42保持其位置，并且当上压模构件34的上周边焊接部46A上升 至距离袋嚢子组件一小段距离时继续挤压子组件。可以理解，另一保 持设备可与下管子焊接部相连。独立于周边焊接部46A挤压管子焊接
部48A的其它方式也落入本发明的范围内。例如，可采用缸体，如汽 缸，来代替弹簧70。
现参考图10-12,其示出形成袋嚢組件10的示例性过程。管状 插入件25插到聚合物管子12内。管状插入件25可以由非铁金属形成， 如黄铜或铜或铝或不锈钢，或者可以由其它材料形成。管状插入件25 的尺寸和形状形成为滑动配合在管子12要焊接到片材20上的轴向部 分内。这样，管状插入件12可具有基本上与压模构件34、 36的管子 焊接电极60A、 60B的弧状管子焊接表面64A、 64B相同的长度。可 以理解，插入件25可以是其它尺寸，例如，其可以延伸到管子12的 整个长度。
将带有管状插入件25的管子12放置在片材20之间以形成袋嚢子 组件42。利用挤压设备，上压模构件34处于初始位置(图10)，从 而上管子焊接电极60A与下管子焊接电极60B间隔距离Dl，且上周 边焊接电极52与下周边焊接电极56间隔距离D2。弹簧70迫使上管 子焊接部48A向下，从而上管子焊接电极60A延伸越过上周边焊接电 极52。可以理解，保持设备可包括将上管子焊接部48A保持在某一位 置的可缩回阻挡件(未示出)或其它设备，在该位置当上压模构件34 处于初始位置时使上管子焊接电极60A与上周边焊接电极52大体水 平地对准。距离Dl、 D2应当设置成使袋嚢子组件42能够放置在压模 构件34、 36之间。
然后将袋嚢子组件42放置在下压模构件36上。可以理解，袋嚢 子组件42可以预先装配，然后放置在压模构件34、 36之间，如上所 述，或者可以在压模构件之间进行装配。当袋嚢子组件42放置在压模 构件34、 36之间后，启动挤压设备38以使上压才莫构件34降低至初次 焊接构造中(图ll)，从而管子焊接电极60A、 60B和周边焊接电极 52、 56都压缩袋嚢子组件。来自发生器40的射频电流供应到上压模 构件34的周边焊接部46A和管子焊接部48A上。射频电流在管子焊 接电极60A、 60B之间和周边焊接电极52、 56之间建立在射频范围内 调制的电场(泛指，射频能量)。如本领域所公知的，射频电场对放置在电极60A、 60B和52、 56之间的聚合物片材20和管子12进行加热。
在袋嚢16的周边焊缝22已由周边焊接电极52、 56形成的第一时 间段之后，挤压设备38使上压模构件34上升至二次焊接构造中(图 12)。在该构造中，上周边焊接电极52与下周边焊接电极56间隔距 离D3。借助弹簧70，管子焊接电极60A、 60B继续压缩袋嚢子组件 42，且射频电场仍存在于管子焊接电极之间。也就是说，当上周边焊 接部46A向上移动时，弹簧70保持上管子焊接电极60A与子组件42 相接触。如果保持设备具有阻挡机构，如上所述，则阻挡机构将脱开 以允许弹簧70保持上管子焊接部48A相对于子组件42的位置。距离 D3可以在约0.1英寸和约0.5英寸之间。该距离足以卩吏射频电场足够 弱，从而周边焊接电极52、 56之间的袋嚢子组件42不会明显被加热。 可以理解，该距离可以取决于射频电场的强度。
当上压模构件34处于二次焊接构造时，来自发生器40的大部分 射频电流完全被引导到管子焊接电极60A上。这在管子焊接电极60A、 60B之间建立起比初次焊接构造中存在的更强的射频电场。可降低射 频发生器40的输出以减弱管子焊接电极60A、 60B之间的射频能量强 度，从而控制加热速度。否则，片材20和管子12会烧焦或显著变薄， 从而削弱管子焊缝24。
在管子12被焊接到片材20上的第二时间段之后，挤压设备38使 上压模构件34升回至其初始构造中(图13)，从而上管子焊接电极 60A和上周边焊接电极52不与所形成的袋嚢组件IO相接触。此时， 袋嚢组件10的装配基本上完成，从而形成袋嚢16且管子12被焊接成 与袋嚢流体连通。
可以理解，基本上整个焊接过程可利用微控制器44自动进行。例 如，微控制器44可被编程为利用挤压设备38自动将上压模构件34设 置为处于其初始位置；使上压模构件在预定的或预编程的第一时间段 下降到其初次焊接构造；使上压模构件在预编程的第二时间段上升至 其二次焊接构造；如上所述调整射频发生器40的输出；以及使上压模
构件升回至其初始构造。其它的自动运行焊接装置的方法也落入本发 明的范围内。
参见图14-17，在另一个实施例中，焊接装置30可包括通常分 别以84A、 84B示出的上、下管子焊接部，其分别具有带浅轮廓的弧 状表面86A、 86B的电极85A、 85B，用于将带有可弹性变形管状插入 件卯的管组件88焊接到片材20上。除管组件88以外，袋嚢组件56 的其余部分可与第一实施例相同。管子焊接部84A、 84B的与前面实 施例相同的部件由与前面实施例相同的附图标记示出。为清楚起见， 在图14-17中仅示出焊接装置30的管子焊接部84A、84B。可以理解， 管子焊接部84A、 84B代替了前面的焊接装置30中的管子焊接部48A、 48B。还可以理解，可替换地，管子焊接部84A、 84B可用于其他焊接 装置。
参见图18和19，可弹性变形管状插入件90容纳在管组件88的 管子94的内腔92中。如在此所使用的，术语"管组件，，指具有管状插 入件90的管子94。管状插入件90限定插入件内腔96，内腔96与各 自的管内腔92大体同心。虽然管状插入件可沿各自管子的整个轴向长 度延伸，但是管状插入件卯的尺寸和形状形成为大体仅沿管子94的 轴向部分98延伸。管状插入件90可通过摩擦配合固定在各自的管内 腔92内或可粘附在管内腔内部。管状插入件90的形状限定管子94轴 向部分98的形状。参见图17-20，在所示出的实施例中，管状插入 件90以及管子94的轴向部分98具有大体椭圓形的横截面，其长轴大 体平行于包含袋囊组件10表面的平面，而短轴大体垂直于该平面延 伸。该椭圆形为管子94提供一个大体浅的轮廓，在该浅的轮廓处管子 被焊接到袋嚢组件10内。
为下面解释说明的目的，管状插入件90在不放置在射频交流电场
内时，通常不会被加热到熔点。因此，管状插入件90在射频电场内可 不易被加热和/或可具有比管子94的熔化温度更高的熔化温度。例如， 管状插入件卯可由聚乙烯、聚丙烯或PTFE形成，这些材料在射频电 场内都不易^皮加热。可选择地，形成插入件内腔96的管状插入件90
内表面100在射频电场内可不易被加热和/或可具有比管子94的熔化 温度更高的熔化温度。在一个实例中，管状插入件90可由可通过高频 能量焊接的材料(即，在高频电场内易于加热的材料)形成，而且插 入件的内表面100可涂覆或粘附到在射频电场内不易被加热的材料 上。
再参见图15-17，在焊接过程期间，且更具体地，当上压模构件 34处于初次焊接构造时，当上压模构件压缩袋嚢组件56时，管子94、 管状插入件卯和包围管子的片材20变扁平，这减少了管组件88区域 内袋嚢子组件56的厚度变化。在压缩期间，管子94和管状插入件90 处于大体扁平状态，且管子的宽度基本上沿电极85A、 85B的弧状表 面86A、 86B的整个长度延伸，如图16中所示。当压模构件34、 36 压缩扁平管子和管状插入件之间的片材时，射频交流电场将管组件88 焊接到片材20上。如上所述，管状插入件90在射频电场存在下不会 加热到足够熔化的点，因此，管状插入件的内表面100在该过程期间 不会一起熔化。如果管状插入件90或至少管状插入件的内表面100易 于通过高频能量加热，则管状插入件在该过程期间会被焊接封闭，从 而妨碍管子94和袋嚢16之间的流体连通。
参见图17,当上压模构件34上升远离袋嚢子组件56时，管状插 入件90从其扁平构造径向胀开或回弹，从而打开其内腔96并打开管 内腔92。在其最终构造中，管状插入件90将具有大体椭圓形的横截 面，如上所述以及如在图17和20所示出的。可以理解，管状插入件 90在焊接前可以或可以不具有这种大体椭圓形的横截面，但在完成后 的袋嚢组件10中可呈现这种椭圆形构造。例如，管状插入件90在原 始时可具有大体圆形的横截面。
在另一个实施例(未示出)中，本焊接装置还包括用于限制上周 边焊接电极穿透进入对置片材的阻止件或阻挡件(stand-offs)。该阻 止件可包括沿下压模构件的周边焊接部的周边放置的柱状体。可以理 解，阻止件可具有其它形状且可采用单个或连续的阻止件。阻止件可 以与下压模构件或上压模构件或上、下压模构件一体形成。 当介绍本发明或其优选实施例的元件时，冠词"一"、"一个"、"该" 和"所述"旨在意味着有一个或多个元件。术语"包括"、"包含，，和"具有" 旨在包括和意味着在所列出的元件以外还可有其它元件。
由上所述，将会看出本发明的几个目的得以实现且获得其它的有 益效果。
由于在不偏离本发明范围的情况下可对上述结构、产品和方法进 行各种变化，因此包含在上述描述内和在附图中显示的全部内容都应 解释为是示例性的而非限制意义的。
权利要求
1、一种形成袋组件的方法，该袋组件包括袋和提供与袋内部流体连通的管子，该方法包括将包含对置片材和至少部分容纳于所述片材之间的管子的袋子组件放置在一对对置的压模构件之间，通过压模构件挤压袋子组件，在第一位置处、在压模构件之间施加电场，用于沿一路径加热所述片材以将所述片材焊接在一起，从而形成袋的周边，并且在第二位置处施加电场，用于将管子焊接到所述片材上，在第一位置处增加对置的压模构件的部分之间的间距以充分减少第一位置处的片材的加热，而在第二位置处压模构件的部分处在这样一种间距，其导致在第二位置处的连续焊接。
2、 如权利要求1所述的形成袋组件的方法，其中所述建立电场包 括向压模构件供应单个射频电流。
3、 如权利要求2所述的形成袋组件的方法，还包括在所述增加间 距的步骤之后，调整电场强度。
4、 如权利要求3所述的形成袋组件的方法，其中所述挤压袋子组 件包括采用压力迫使压模构件中的一个压向另 一个压模构件，其中增 加对置的压模构件的部分之间的间距包括相对于至少一个压模构件的 其他部分移动至少同 一压模构件的所述部分。
5、 如权利要求l所述的形成袋组件的方法，其中第一位置是袋的 周边，第二位置是在片材之间管子所处的地方。
6、 如权利要求1所述的形成袋组件的方法，其中施加电场包括同 时形成袋的周边焊缝以及片材和管子之间的管子焊缝，周边和管子焊 缝在袋组件上形成连续焊缝。
7、 如权利要求l所述的形成袋组件的方法，其中管子包括可弹性 变形的插入件，并且所述挤压袋子组件包括充分压扁管子和管状插入 件。
8、 如权利要求7所述的形成袋组件的方法，还包括通过焊接压模构件释放管子和管状插入件的挤压，管状插入件的弹性使管状插入件 和管子重新构造成开放的构造。
9、 如权利要求8所述的形成袋组件的方法，其中管状插入件当重新构造成开放的构造时具有大体上椭圆形的横截面，该椭圆具有设置 成大体上平行于对置的片材的平面的椭圆长轴。
10、 如权利要求9所述的形成袋组件的方法，其中管状插入件大体上不受所施加的电场的影响。
11、 如权利要求10所述的形成袋组件的方法，其中管状插入件压配合在管子内。
12、 如权利要求10所述的形成袋组件的方法，其中管状插入件粘附到管子的内侧。
13、 一种用于形成袋组件的装置，该袋组件包括由对置的片材沿周边焊缝焊接在一起形成的袋子和沿管子焊缝焊接到对置片材上用于 提供与袋子内部流体连通的管子，该装置包括包含对置的第一和第二压模构件的模具，所述压模构件具有用于 将片材焊接到管子上的对置的管子焊接部，和用于将片材焊接在一起 以形成袋的对置的周边焊接部，第一和笫二压模构件放置成可朝向彼 此相对移动以挤压片材和管子，并可彼此远离，当第一和第二压模构 件挤压片材和管子时，第一压模构件的周边焊接部可相对于第一压模 构件的管子焊接部移动，以允许增加第一压模构件的周边焊接部和对 置的第二压模构件的周边焊接部之间的间距，从而通过周边焊接部进行的片材焊接大体上悬置，而通过管子焊接部进行的焊接可继续进行； 射频电流源，其电连接到第一和第二压模构件中的至少一个上， 用于当第一和第二压模构件挤压片材和管子时，向片材和管子施加射 频电场以焊接片材和管子。
14、 如权利要求13所述的用于形成袋组件的装置，还包括保持设 备，其用于在第一压模构件的周边焊接部和对置的第二压模构件的周 边焊接部之间的间距增加时，保持第一压模构件的管子焊接部和对置的第二压模构件的管子焊接部之间的间距。
15、 如权利要求14所述的用于形成袋组件的装置，其中所述保持 设备在第一压模构件的管子焊接部上独立于第一压模构件的周边焊接 部施加力，以当第一压模构件的周边焊接部和对置的第二压模构件的 周边焊接部之间的间距增加时，保持第 一 压模构件的管子焊接部和第 二压模构件的管子焊接部之间的间距。
16、 如权利要求15所述的用于形成袋组件的装置，其中第一压模 构件的管子焊接部可滑动地与第一压模构件的周边焊接部接合。
17、 如权利要求16所述的用于形成袋组件的装置，其中第一压模构件的管子焊接部包括从其上横向伸出的至少一个突片，该突片被容 纳于第一压模构件的周边焊接部的狭槽内。
18、 如权利要求17所述的用于形成袋组件的装置，其中第一压模 构件的周边焊接部包括由侧壁形成的凹槽，第一压模构件的管子焊接 部被容纳于该凹槽内。
19、 如权利要求17所述的用于形成袋组件的装置，其中保持设备 包括至少一个弹簧。
20、 如权利要求15所述的用于形成袋组件的装置，还包括与至少 一个压模构件接合的挤压设备，用于将第一和第二压模构件集合在一 起以及用于增加第一压模构件的周边焊接部和对置的第二压模构件的 周边焊接部之间的间距，同时允许保持设备充分保持第 一压模构件的 管子焊接部和对置的第二压模构件的管子焊接部之间的间距。
21、 如权利要求13所述的用于形成袋组件的装置，其中第一模具 组件的第一和第二压模构件串联连接到射频能量源上。
22、 如权利要求20所述的用于形成袋组件的装置，还包括构造成 当第一压模构件的周边焊接部移动远离对置的第二压模构件的周边焊 接部之后，自动调整射频能量源输出的控制器。
23、 如权利要求13所述的用于形成袋组件的装置，其中每个管子 焊接部包括具有低轮廓弧状表面的管子焊接电极，该表面用于在焊接 期间大体上压扁管子和管子内的可弹性变形插入件。
24、 一种用于保持流体的设备的管组件，包括 具有至少一个轴向部分的管子，其轴向部分能够由高频电场焊接， 管子内沿管子的整个轴向部分延伸的管状插入件，该管状插入件 由不受高频电场影响的材料形成并可弹性变形用于从有利于焊接的大 体压扁的、扁平构造向有利于流体流过管状插入件的开放构造的恢复 运动。
全文摘要
本发明涉及一种用于形成袋组件的装置，包括对置的压模构件。每个压模构件具有用于形成袋组件周边焊缝的周边焊接部和用于形成袋的管子焊缝的管子焊接部。在操作期间，首先，周边焊接部和管子焊接部同时焊接袋组件，然后，移动周边焊接部以增加它们之间的距离。当周边焊接部移动分开时，通过周边焊接部进行的焊接基本上悬置，而通过管子焊接部进行的焊接可继续。
文档编号B31B41/60GK101204856SQ2007101603
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月19日 优先权日2006年12月20日
发明者M·A·维斯 申请人:科维蒂恩股份公司