[发明专利]用于制造袋组件的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于形成袋组件的设备，所述袋组件包括袋和管，所述管提供与所述袋的内部的流体连通。

背景技术

通过射频(RF)能量进行焊接是制造某些产品的有效、快速方式。例如，可以使用射频能量焊接如聚氯乙烯(PVC)的聚合材料，以制造用于保持流体的柔性袋。例如，用于接收压缩空气的袋被包括于用于防止肺栓塞和深静脉血栓形成(DVT)的血管压迫装置中。

典型血管压迫装置的袋包括围绕其周边焊接的一对对置的聚合片材(例如，PVC)和焊接在所述片材之间、与所述袋流体连通的聚合管端口(例如，PVC)。一种用于形成袋的示例性常规工艺使用将袋焊接在一起的模具和将聚合片材焊接到管上的圆柱形心轴。将圆柱形心轴插入管中，在所述模具之间压缩心轴、管和对置的片材。将射频能量供应给模具以产生射频电场。电场加热聚合片材，从而将片材焊接到一起以形成袋的周边。

在袋焊接之后，停止通向模具的射频能量。随后将射频能量供应给心轴，使得射频电场穿过管和片材从心轴沿径向向外方向指向。射频电场加热管和片材，从而将片材焊接到管上，并且焊接与所述袋流体连通的所述管。

因为将心轴插入管中以及在工艺完成之后将心轴从管中取出方面的困难，使用圆柱形心轴可能是低效且耗时的。

在另一个示例性工艺中，心轴由刚性的不可变形管状插入件代替，所述插入件被接收在所述管中。与上述工艺类似，例如，将射频能量供应给模具以产生电场。然而，在本工艺中，模具包括包围管和管状插入件并且将射频电场引入管和包围管的片材中以将它们焊接到一起的部分。

尽管据称该工艺同时且在一个步骤中焊接袋和将管焊接到袋上，但是仅使用管状插入件不足以焊接袋和将片材焊接到管上。将片材焊接到管上花费比焊接袋更长的时间，因为管通常比聚合片材更厚。如果工艺持续足以将片材焊接到管上的时间，则由于片材经受电场的时间量而存在模具将在袋周边处切割或至少弱化袋的风险。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种通过射频焊接形成袋组件的改进方法。该方法包括将管状插入件插入管的腔内以形成管组件，和将对置的片材和至少部分地接收在所述片材之间的管组件放置在焊接设备的对置的第一和第二模具构件之间。第一模具构件包括第一管焊接电极和第一周边焊接电极，第二模具构件包括第二管焊接电极和第二周边焊接电极。该方法还包括从单一射频能量源产生高频电场，所述电场在对置的模具构件的管焊接电极之间具有第一强度，而在对置的模具构件的周边焊接电极之间具有小于所述第一强度的第二强度。管组件和片材的包围管组件的相应部分经受具有所述第一强度的高频电场达预定时间量，从而沿着管焊缝将片材焊接到管，而片材的位于周边焊接电极之间的相应部分经受具有所述第二强度的高频电场达所述预定时间量，从而沿着囊周边焊缝将片材焊接到一起。经受电场作用的步骤同时进行，以使得所述袋组件在一次焊接操作中形成。

在另一方面，本发明涉及焊接设备，其用于在一步式焊接中使用以形成包括袋和与所述袋流体连通的管的袋组件。该焊接设备包括第一和第二模具构件，所述第一和第二模具构件彼此相对并且限定了位于其间的空间，所述空间用于接收对置的片材和位于对置的片材间的管。所述第一和第二模具构件包括对置的相应第一和第二周边焊接电极和对置的相应第一和第二管焊接电极，所述第一和第二周边焊接电极适合于将片材焊接到一起以形成所述袋的周边焊缝，所述第一和第二管焊接电极适合于将片材焊接到管以形成管焊缝，从而使得所述管与所述袋流体连通。单一高频能量源电连接到第一和第二周边焊接电极以及第一和第二管焊接电极，从而在周边焊接电极和管焊接电极之间产生高频电场。设置电介质材料以便与第一和第二管焊接电极之间高频电场的强度相比，减小第一和第二周边焊接电极之间高频电场的强度，从而在单次焊接操作中将片材焊接到管并且将片材焊接到一起。