專利名稱：一種用于對包裝容器進(jìn)行成形和熱封接的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，其中該包裝容器的端部包括有可熱封接的材料層，并且借助于一個傳送裝置，來使得該包裝容器被移送通過一個成形工位和一個封接工位。
本發(fā)明還涉及一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，其中借助于一個傳送裝置，來使得所述包裝容器被移送通過一個成形工位和一個封接工位。
背景技術(shù)：
在本技術(shù)領(lǐng)域中，用于諸如牛奶或者果汁這樣液態(tài)物質(zhì)的消費(fèi)包裝件在很早之前即是非常公知的，并且這種包裝件可以具有多個不同的類型和尺寸。包裝容器通常由一種層壓材料制造而成，該層壓材料包括有纖維材料層，比如紙，和熱塑材料層，該熱塑材料層不僅能夠使得該包裝層壓材料具有液密性，而且能夠?qū)ζ溥M(jìn)行熱封接。所述層壓材料還可以包括有附加層，比如由諸如鋁箔(Alifoil)這樣的阻氣材料制成的薄層，來進(jìn)一步增強(qiáng)所述層壓材料的性能，對包裹在包裝容器中的物料提供保護(hù)作用，并且將其保持在初始狀態(tài)。
在由歐洲專利No.217282所描述的通用型包裝和灌裝機(jī)械中，所利用的半成品是呈平伏狀的管式包裝容器坯件。該坯件被以一種本身公知的方式(in a per se known manner)設(shè)置成帶有一條縱向封接部和折縫線結(jié)構(gòu)(a pattern of cease lines)，以便能夠?qū)⑺雠骷膬蓚€端部重新制成一個端部(分別為頂部和底部)。通常來說，預(yù)制的平伏狀坯件被拉伸開，以便得到一個正方形或者長方形的橫截面構(gòu)造，此后，通過對位于該坯件一端部處并且由折縫線所限定的端部壁板進(jìn)行折疊和封接，使得該坯件帶有一個液密性的底部。借助于一個傳送裝置，帶有底部的所述坯件被移動到一個灌裝工位中，在該工位中向其內(nèi)部供送預(yù)定量的合適物料，比如牛奶。在灌裝完畢后，得以灌裝的坯件被進(jìn)一步移送到一個后續(xù)的封接工位中，在該工位中通過液密性橫向封接來將該坯件的上端部封接在一起(在完成可能存在的輔助性成形操作之后)。在該成形操作中，由于其幾何結(jié)構(gòu)，將產(chǎn)生多個三角形角部折片，并且該折片可以被向外或者向內(nèi)進(jìn)行折疊，并且以合適的方式固定在合適的位置上。
前述在常規(guī)機(jī)械中進(jìn)行的操作流程，通常是一種間歇式操作工藝，即利用傳送裝置將不同的包裝容器步進(jìn)式地在用于進(jìn)行底部成形/封接、灌裝及頂部成形/封接的工位之間進(jìn)行移送。由于在進(jìn)行加工處理時，各個包裝容器被置于一個靜態(tài)的精確固定位置上，所以加工處理和封接工藝將借助于間歇式操作以及往復(fù)移動的加工工具來進(jìn)行。通常，在該封接操作中利用常規(guī)的封接夾板(sealing jaws)來進(jìn)行熱封接操作，這些封接夾板在基本上橫切傳送裝置移動方向的方向上作往復(fù)運(yùn)動。在某些類型的機(jī)械中，對包裝容器坯件端部進(jìn)行成形的操作，比如可以借助于旋轉(zhuǎn)的或者固定的成形設(shè)備來在傳送裝置移動的過程中部分完成，直至到達(dá)封接工位。例如，有時會使得導(dǎo)引裝置沿傳送裝置的移動方向發(fā)生會聚，以便能夠迫使后續(xù)形成坯件端部壁面的端部壁板沿相向方向發(fā)生移動，來作為在實(shí)際中進(jìn)行最終成形和封接操作的預(yù)備步驟。
為了制造能夠以較高的輸出能力進(jìn)行工作的包裝或者灌裝機(jī)械，已經(jīng)導(dǎo)致傳送裝置的速度更快，并且在不同加工工位上停留的時間更短。但是，在傳送裝置的步進(jìn)式前進(jìn)中，將會產(chǎn)生這種制約，即由于步進(jìn)式前進(jìn)動作的急劇變化，容器中的物料，尤其是低粘度的物料，比如牛奶或者果汁，將會從該包裝容器中濺出。為了對傳送裝置的加速度和制動速度進(jìn)行調(diào)節(jié)以滿足物料粘度的需要，已經(jīng)進(jìn)行了某些改進(jìn)，但是，為了能夠確保進(jìn)一步提高機(jī)械的生產(chǎn)能力，還必需改變傳送裝置的間歇式運(yùn)動，并且使得該機(jī)械帶有一個以恒定速度運(yùn)行的連續(xù)工作式傳送裝置。相應(yīng)地，這就使得無法再使用相對于傳送裝置作橫切往復(fù)運(yùn)動的靜態(tài)加工工具。因此，本技術(shù)領(lǐng)域中的一個普遍需求是獲得一種對連續(xù)移動容器組中的包裝容器進(jìn)行成形和熱封接的方法，但卻無需考慮這些容器是否是以變化的或者恒定的速度移動。
本發(fā)明方法的目的本發(fā)明的一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種在將包裝容器送經(jīng)一個加工處理工位的同時，對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，但卻無需進(jìn)行停頓，其中所述的加工處理工位比如可以是一個用于對包裝容器的所述端部進(jìn)行成形或者封接的工位。
本發(fā)明的另一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，該方法適合于用在包裝容器相對于固定的加工處理工位連續(xù)前移的過程中。
本發(fā)明的再一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，與現(xiàn)有技術(shù)中的方法相比，該方法能夠顯著地提高生產(chǎn)速度。
本發(fā)明還有一個目的是在于最終實(shí)現(xiàn)一種對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，該方法不具有現(xiàn)有技術(shù)中類似方法所固有的局限性與缺點(diǎn)。
解決方案這些及其它的目的已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明而得以實(shí)現(xiàn)，其中通過前言所描述的方法已經(jīng)給出了如下區(qū)別技術(shù)特征由傳送裝置來在與機(jī)械式成形設(shè)備相接觸的條件下將包裝容器移送到成形工位，其中所述機(jī)械式成形設(shè)備逐步對包裝容器的端部進(jìn)行重新成形，直至在其中相對的壁板在一個封接肋板(a sealing fin)中相互貼合在一起為止，其中所述封接肋板沿包裝容器的移動方向進(jìn)行定向，此后，所述傳送裝置進(jìn)一步將包裝容器的端部移送到設(shè)置在封接工位中的封接設(shè)備之間，在該封接工位中將位于封接肋板中的熱塑性材料加熱到封接溫度，此后，在同時進(jìn)行冷卻并且持續(xù)前移的過程中，將包括在封接肋板中的壁板部分機(jī)械式相互壓靠在一起。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)給出了在所附從屬權(quán)利要求2中所描述的區(qū)別技術(shù)特征。
在本技術(shù)領(lǐng)域中，還存在有這樣一個需求，即希望獲得一種用于根據(jù)前述方法來連續(xù)制造包裝容器的機(jī)械，該機(jī)械即是這樣一種機(jī)械，在該機(jī)械中利用了一個連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送裝置來將包裝容器被移送通過順序設(shè)置的加工處理工位，比如用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的工位。
本發(fā)明設(shè)備的目的本發(fā)明的一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，其中所述包裝容器被連續(xù)地被移送通過用于進(jìn)行成形和封接的工位。
本發(fā)明的另一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)B續(xù)移動的包裝容器坯件，即借助于一個傳送裝置向前移送的包裝容器坯件，進(jìn)行加工處理。
本發(fā)明的再一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，該設(shè)備包括有靜態(tài)的成形和封接設(shè)備。
本發(fā)明的又一個目的在于實(shí)現(xiàn)一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，該設(shè)備中沒有間歇式移動的部件。
本發(fā)明還有一個目的是在于最終實(shí)現(xiàn)一個用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的設(shè)備，該設(shè)備——除了簡單且經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造之外——與現(xiàn)有技術(shù)中間歇式工作的機(jī)械相比，使得一個包裝或者灌裝機(jī)械具有顯著提高的生產(chǎn)能力。
解決方案前面的及其它的目的已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明而得以實(shí)現(xiàn)，其中通過引言所描述的設(shè)備已經(jīng)給出了區(qū)別技術(shù)特征成形工位中包括有一個被設(shè)置成沿所述傳送裝置并與其間隔一定距離的機(jī)械式成形設(shè)備，同樣，在封接工位中設(shè)置有封接設(shè)備，該封接設(shè)備同樣沿所述傳送裝置延伸，并與其間隔一定的距離，并且被設(shè)置成能夠?qū)λ霭b容器的上的封接區(qū)域進(jìn)行加熱，另外，在封接設(shè)備之后還設(shè)置有壓縮設(shè)備，并且該壓縮設(shè)備被設(shè)置成能夠?qū)Ρ患訜徇^的壁板進(jìn)行機(jī)械式壓縮，以便在冷卻之后將這些壁板部分以液密方式相互封接在一起。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)給出了在所附從屬權(quán)利要求4至10中所描述的區(qū)別技術(shù)特征。
有益效果根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備，從而能夠通過連續(xù)式工作方式制成一種帶有一個連續(xù)式運(yùn)轉(zhuǎn)的包裝傳送裝置的包裝和灌裝機(jī)械，該包裝和灌裝機(jī)械不僅帶來了顯著提高的輸出能力，而且?guī)砹似椒€(wěn)的工作狀態(tài)，并且與現(xiàn)有技術(shù)中的包裝和灌裝機(jī)械相比，能夠減少磨損，其中在現(xiàn)有技術(shù)中的包裝和灌裝機(jī)械中，包裝傳送裝置和加工處理工具均間歇式移動。
對所附附圖的簡要描述在下文中，尤其是參照所附的示意性附圖，將更為詳細(xì)地對一個根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中所述附圖僅示出了那些對理解本發(fā)明所必需的那些部件和細(xì)節(jié)。在所附附圖中附

圖1是在根據(jù)本發(fā)明中的方法進(jìn)行成形和封接的過程中，一個本身公知的包裝容器中上部部分的示意性透視圖；附圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的透視圖；附圖3以另一個透視圖示出了附圖2中所示出的設(shè)備；附圖4A-E示出了貫穿折疊導(dǎo)軌的相互鄰接的橫剖面，其中這些所述折疊導(dǎo)軌位于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中；附圖5是穿通感應(yīng)器中部件的橫剖面，其中所述感應(yīng)器位于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中；附圖6以透視圖并且以較大的比例示出了根據(jù)本發(fā)明的封接工位的一部分；而附圖7則以較大的比例示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個壓縮滾輪的一部分。
對優(yōu)選實(shí)施例的描述根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備用于對一個本身公知的包裝容器1中的至少一個端部進(jìn)行成形和熱封接，其中所述包裝容器1的最終形式，基本上為平行六面體或者呈磚塊狀。這種或者類似類型的包裝件通常不僅用于對諸如牛奶或果汁這樣的不同類型產(chǎn)品進(jìn)行包裝，而且還用于對高粘度或者半固態(tài)的制品，比如布丁或者乳酪，進(jìn)行包裝。所述包裝容器通常由一種層壓包裝材料制成，該層壓包裝材料中包括有纖維材料層，比如紙，和熱塑材料層以及鋁箔層(Alifoil)。熱塑材料層最好包裹在纖維層上，并且為該包裝容器具有液密性提供必要條件。另外，所述熱塑性材料使得能夠?qū)b材料熱封接到其本身上或者熱封接到其它熱塑性材料上。鋁箔層用于保證所述材料具有阻氣性和蔽光性，并且還使得所述層壓材料能夠被感應(yīng)式加熱，比如用于進(jìn)行封接。
附圖1A示出了一個由一種前述類型的包裝層壓材料所制成的包裝容器坯件2的上部部分，該包裝容器坯件2上帶有折縫線結(jié)構(gòu)，并且包括有四個成對的側(cè)部壁板3和位于這些側(cè)部壁板上、下端部處的端部壁板4。在附圖1中只有位于包裝容器坯件2上端部處的端部壁板4是可見的，但是應(yīng)該想象到，包裝容器1上相對的下端部可以與上端部為同一類型，或者也可以被以任何其它先前已經(jīng)公知的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。一方面，端部壁板4包括有兩個正對的長方形端部壁板4＇(主壁板)，而另一方面，又包括有兩個位于主壁板之間正對的長方形端部壁板4″(折疊用壁板)。在端部壁板4上背向所述側(cè)部壁板3的上端部處，存在有環(huán)繞所述包裝容器坯件2的周邊延伸的封接板5。當(dāng)包裝容器1被預(yù)先成形時，即為了形成一個基本上平整的端部壁面而已經(jīng)將包裝容器坯件2上的端部壁板4和封接板5折疊在一起時，由兩個基本上呈長方形的主壁板4＇共同形成實(shí)際的端部壁面，在該端部壁面上，相互封接在一起的封接板5延伸為一個橫向的封接肋板6。長方形的折疊壁板4″被折疊在一起，形成平伏狀并且基本上呈三角形的角部折片7，此時該角部折片7已經(jīng)被向下折疊并且連接在兩個正對的側(cè)部壁板3上。封接肋板6的端部在向下折疊的角部折片7上延伸。
附圖1B和1C示出了逐步將包裝容器坯件2重新制成成品包裝容器1的過程。在附圖1B中，重新成形操作已經(jīng)開始，其中對端部壁板4進(jìn)行向下折疊的操作已經(jīng)開始，并且封接板5開始相互靠近。在附圖1C中，所述封接板5相互接觸并且可以被封接在一起來成形封接肋板6，與此同時長方形的端部壁板4″已經(jīng)被合并在一起來成形正對的平伏狀角部折片7，但是，該折片7尚未被向下折疊并且封接到包裝容器1中的側(cè)部壁板3上。
根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備用于為能夠以連續(xù)并且合理的方式對包裝容器坯件2(附圖1A-1C)的端部壁面進(jìn)行前述的重新成形和封接操作提供必要條件，其中所述重新成形和封接操作本身是公知的。為了實(shí)施該操作，需要利用附圖2中所示出的設(shè)備，該設(shè)備包括有一個傳送裝置8，該傳送裝置8為一條柔軟的或者有接縫的輸送帶，在該輸送帶上承載有多個順序設(shè)置的卡盒9(cassettes)，該卡盒9用于容納包裝容器坯件2?？ê?可以具有任意的構(gòu)造，但是最好具有U形截面，并且最好包括有用于將包裝容器坯件2固定在該卡盒9中所需軸線位置上的裝置(未示出)。在該位置上，至少包裝容器坯件2上的一個端部(下端部)延伸在卡盒9的下限表面之外，即端部壁板4和封接板5將易于在卡盒9下端部的外側(cè)得以加工處理。在附圖2中，傳送裝置8連續(xù)地并且最好以均勻的速度從左向右移動，所述卡盒9將依次經(jīng)過一個用于對包裝容器坯件2的一個端部進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形裝置10，一個用于逐步對該包裝容器坯件2的端部進(jìn)行重新成形并且將封接板5合并在一起成形封接肋板6的成形工位11，及一個用于對所述端部壁面進(jìn)行液密性封接的封接工位12。封接工位12依次包括有，一個用于對包括在封接肋板6中的碾壓層進(jìn)行感應(yīng)式加熱的封接設(shè)備13，一個用于將包括在肋板6中的封接板5壓縮并封接在一起的施壓設(shè)備14，及一個用于保持肋板6上的壓縮壓力直至封接操作完成為止的支撐設(shè)備15。下面，將對包括在根據(jù)本發(fā)明的所述設(shè)備中的這些每一個工位進(jìn)行較為詳細(xì)的描述。
正如該設(shè)備中的其它部件一樣，不同的加工處理工位均由一個機(jī)架(未示出)以本身公知的方式進(jìn)行承載，在該機(jī)架上還支撐有那些在附圖中未示出但卻常用的其它機(jī)械部件，比如電動馬達(dá)，驅(qū)動軸，輸送帶及其它機(jī)械單元或者電子單元。這些加工處理工位沿傳送裝置8上的直線段依次排布成一直線，其中所述傳送裝置8在卡盒9的協(xié)助下，將包裝容器坯件2在附圖2中連續(xù)地由左向右移動?？ê?的下端部表面位于所述工位中相鄰部件上方幾毫米的位置處。通過以這種方式導(dǎo)引卡盒9經(jīng)過不同工位，突伸在卡盒9下部之外的端部壁板4和封接板5將與所述成形工位中的不同加工處理部件發(fā)生接觸，并且從而在逐步被移送通過所述工位的過程中，被重新成形為具有所希望的最終形狀(附圖1C)的包裝容器端部壁面。
沿傳送裝置8的移動方向進(jìn)行觀測，預(yù)成形裝置10位于所述加工處理工位序列中的首位。如同包括在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中的其它加工處理工位一樣，預(yù)成形裝置10被固定連接并且被支撐在一個機(jī)架上(未示出)。該預(yù)成形裝置10包括有旋轉(zhuǎn)式擠壓機(jī)16，該旋轉(zhuǎn)式擠壓機(jī)16被定位成相互對齊并且相對于傳送裝置8相互對稱，并且由驅(qū)動軸17，18進(jìn)行承載。驅(qū)動軸17和18均由常用類型的樞軸19提供支撐作用，該樞軸19被固定連接在所述機(jī)架上(未示出)。驅(qū)動軸17和18還均承載有它們各自的皮帶輪20，該皮帶輪20借助于一根皮帶(未示出)，與一個或者多個公知類型的原動裝置相連接。在這種情況下，擠壓機(jī)16可以借助于皮帶輪20沿相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即使得該擠壓機(jī)16中的對齊部件基本上與傳送裝置8沿相同的方向移動。各個擠壓機(jī)16均呈十字架狀，驅(qū)動軸17和18延伸穿過該十字架的中心。所述十字架的支臂端部呈緩慢彎曲的工作面21，該工作面21與環(huán)繞各個擠壓機(jī)16的虛擬圓相重合，并且其直徑與兩個正對的工作面21之間的距離相一致。兩個擠壓機(jī)16之間的距離，即暫時相互正對的兩個工作面21之間的距離，小于當(dāng)兩個相對的主端部壁板4＇位于一個帶有相鄰側(cè)部壁板3的平面中時(附圖1A)，這兩個主端部壁板4＇之間的距離。正如從附圖3中所能夠明白的那樣，用于不同加工處理工位的虛擬中心線，也在兩個擠壓機(jī)16上的前述相對工作面21之間沿其中心進(jìn)行延伸。
在預(yù)成形裝置10之后，緊接著是成形工位11，該成形工位11包括有一個沿傳送裝置8延伸的成形設(shè)備22。更確切地說，所述成形設(shè)備22包括有兩個相互平行的折疊導(dǎo)軌23，各個折疊導(dǎo)軌23的均具有它們各自的工作面24，該工作面24的方向沿成形設(shè)備22的長度方向發(fā)生變化。正如在附圖4A-E中所能夠明白的那樣，位于折疊導(dǎo)軌23進(jìn)料端部處，即最接近于預(yù)成形裝置10的端部處，的工作面24基本上平行于由傳送裝置8向前移送的包裝容器1的縱軸，其中在附圖4A-E中示出了在折疊導(dǎo)軌23的長度上均勻分布的多個橫截面。換句話說，工作面24相互平行，并且被被設(shè)置成相互之間間隔一定的距離，該距離基本上與擠壓機(jī)16上相互正對的工作面21之間的距離相一致。沿卡盒9的移動方向進(jìn)行觀察，工作面24的傾斜角此后逐漸變化，以便在沿折疊導(dǎo)軌的中間位置處，這些工作面24基本上與前述平面成45度的角度(附圖4C)。在折疊導(dǎo)軌的末端處，即在正對后續(xù)封接工位12的端部處，工作面24位于一個通常的水平面上(附圖4E)，該水平面位于緊鄰所述卡盒9下表面的位置處(1-2毫米)。此時，在所述的兩個正對導(dǎo)軌之間，僅剩下一個空隙，該空隙等于或者略微大于包括在封接肋板6中的壁板的總厚度。
在成形工位11中成形設(shè)備12后方的一定距離處，設(shè)置有封接工位12中的封接設(shè)備13。該封接設(shè)備13也同樣與剩余的封接工位及傳送裝置8設(shè)置成一直線。封接設(shè)備13包括有兩個感應(yīng)器25，這兩個被設(shè)置在傳送裝置8的兩個側(cè)面上并且被固定連接在所述機(jī)架(未示出)上的感應(yīng)器25，相互鏡像相對并且間隔一定的距離(附圖5)。正如從在附圖5中所示出穿通兩個感應(yīng)器25一部分的橫截面中所能夠明白的那樣，各個感應(yīng)器均包括有一個線圈(未示出)，該線圈帶有兩個平行的導(dǎo)體26和位于導(dǎo)體26后方的冷卻劑通道27。導(dǎo)體26被以一致常規(guī)方式連接到一個電源上(未示出)，并且用于對位于包裝容器坯件2中封接板5內(nèi)的鋁箔層進(jìn)行感應(yīng)式加熱。相互正對的感應(yīng)器25上兩個工作面28之間的距離，略大于包括在封接肋板6中封接板5的總厚度，以確保對封接肋板進(jìn)行感應(yīng)式加熱的順利進(jìn)行。該技術(shù)在本技術(shù)領(lǐng)域中其本身是公知的，因此在本部分也許無需進(jìn)行任何詳細(xì)描述。
封接工位12還包括有一個施壓設(shè)備14，該施壓設(shè)備14設(shè)置在封接設(shè)備13之后，并具有兩個協(xié)同工作的壓力滾輪29和30。壓力滾輪29和30與位于后續(xù)支撐設(shè)備15中的支撐滾輪31一樣，借助于一根帶齒皮帶32，連接到一個本身公知的電動馬達(dá)(未示出)上，其中所述皮帶32由一個皮帶輪33和一根驅(qū)動軸34進(jìn)行中間過渡。施壓滾輪29和30由兩個相互平行的軸提供支撐作用，這兩根相互平行的軸均與位于卡盒9中的包裝容器坯件2的縱軸相平行。正如從附圖7中所能夠明白的那樣，一個施壓滾輪29(即由諸如不銹鋼這樣的硬質(zhì)材料制成的那個施壓滾輪29)，包括有一個突伸出來的凸緣或者隆起部35，該凸緣或者隆起部35比施壓滾輪29的圓柱形圓周工作面高出幾毫米。協(xié)同工作的施壓滾輪30在其整個高度上也呈圓柱形，但是利用一個由柔性材料，比如橡膠，制成的表面層36來形成其工作面。施壓滾輪29的工作面與施壓滾輪30上由橡膠形成的表面層36之間的距離基本上等于或者略微小于包括在封接肋板6中的封接板5的總厚度。施壓滾輪29上由凸緣35承載的工作面部分與施壓滾輪30上的柔性表面層36之間的距離明顯減小，并且基本上僅為1毫米。比如與擠壓機(jī)16相類似，兩個施壓滾輪29和30被沿相反的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行驅(qū)動，即它們各自工作面上的暫時正對部分與卡盒9以相同的方向移動，其中所述卡盒9借助于傳送裝置8被傳送經(jīng)過施壓滾輪29和30。
沿傳送裝置9的移動方向進(jìn)行觀察，在施壓設(shè)備14之后，封接工位12具有支撐設(shè)備15，該支撐設(shè)備15帶有前面所提及的支撐滾輪31，該支撐滾輪31沿傳送裝置8的移動路徑被設(shè)置成兩個平行的隊(duì)列。支撐滾輪31由相互平行的軸(未示出)進(jìn)行承載，這些軸能夠在相互鄰接并且相互平行的兩個轉(zhuǎn)輪安裝件37上自由地樞軸轉(zhuǎn)動。在所述轉(zhuǎn)輪安裝件37的另一個不可見側(cè)面上，支撐滾輪31的軸上具有皮帶輪，這些皮帶輪在前述帶齒皮帶32的協(xié)助下，能夠被沿相反的方向進(jìn)行驅(qū)動，以便支撐滾輪31上相互正對的工作面沿傳送裝置8的移動方向進(jìn)行移動。包括在兩個隊(duì)列中的支撐滾輪31工作面之間的距離，略微小于包裝容器1中封接肋板6的總厚度。支撐滾輪31由一種相對較為柔軟的材料，比如橡膠，制成，或者帶有一個由這種相對較為柔軟的材料制成的表面層。
正如從前面的描述中已經(jīng)明白的那樣，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括有多個相互設(shè)置成一直線的加工處理工位，通過該設(shè)備的工作，這些加工處理工位依次作用于從卡盒9中突伸出來的包裝容器坯件2的端部。更確切地說，根據(jù)本發(fā)明中所述的方法，一個由任意卡盒9承載的包裝容器坯件2將使得其上的一個端部，從附圖1A中所圖示的狀態(tài)重新成形為附圖1C中所圖示的狀態(tài)。即將該包裝容器坯件2的端部在封接肋板6中以液密方式進(jìn)行合并和封接。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接時，如同前面所提及的那樣，首先將一個包裝容器坯件2置于傳送裝置8中的一個卡盒9內(nèi)。在這種情況下，包裝容器坯件2被定位成能夠使得其中的一個端部突伸在卡盒9的下端部之外。更確切地說，該端部基本上沿側(cè)部壁板3進(jìn)行延伸，這就意味著端部壁板4和封接板5向下延伸到卡盒9的下方，并且當(dāng)相應(yīng)卡盒9在傳送裝置8的協(xié)助下在附圖2中從左向右移動時，可以很容易地對端部壁板4和封接板5進(jìn)行加工處理。在這種情況下，包裝容器坯件2首先到達(dá)預(yù)成形裝置10中，該預(yù)成形裝置10以基本上等于傳送裝置8線速度的圓周速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動。通過擠壓機(jī)16的轉(zhuǎn)動，兩個相互協(xié)同工作的工作面21將與包裝容器坯件2中的相對主端部壁板4＇發(fā)生接觸，這是因?yàn)樵谶@種情況下，兩個工作面21之間的距離將沿相互正對方向被操縱。更確切地說，兩個主端部壁板4＇將圍繞一個基本上水平的折疊線被相向折疊，所述折疊線位于所述主端部壁板4＇與相鄰的側(cè)部壁板3之間。與此同時，三角形的折疊板4″將受迫向外延伸，以便鄰接在兩個主端部壁板4″上的封接板5＇能夠相互靠近，正如附圖1B中所示出的那樣。
當(dāng)借助于預(yù)成形裝置10以前述方式對包裝容器坯件2重新成形時，通過傳送裝置8的連續(xù)移動，使得所述突伸出來的端部被導(dǎo)入到成形設(shè)備22中的兩個折疊導(dǎo)軌23之中，因此折疊導(dǎo)軌上相互平行的工作面24將與主端部壁板4＇在它們與封接板5相鄰的上邊緣處發(fā)生接觸。此時折疊導(dǎo)軌23工作面24上逐步變化的傾斜度將使得主端部壁板4＇逐步發(fā)生會聚，直至封接板5相互貼靠并且共同形成封接肋板6。接著，封接肋板6將在傳送裝置8的協(xié)助下進(jìn)一步被移送到封接工位12中，更確切地說，是被移送到封接設(shè)備13中兩個已經(jīng)啟動的感應(yīng)器25之間，在所述感應(yīng)器25中，導(dǎo)體26已經(jīng)被連接在前述的電源(未示出)上。在這種情況下，環(huán)繞導(dǎo)體26將產(chǎn)生一個磁性交變的電流，通過與包括在包裝層壓材料中的鋁箔層共同作用，在封接板5上需要進(jìn)行相互封接的那些部分中的鋁箔層進(jìn)行感應(yīng)式加熱。當(dāng)相應(yīng)包裝容器1中的封接肋板6已經(jīng)穿過感應(yīng)器25的整個長度時，對鋁箔的加熱操作將使得包裝層壓材料中相鄰的熱塑材料層部分被加熱到封接溫度(比如，對于聚丙烯來說約為160至170℃)，以便能夠?qū)ㄔ诜饨影?中的熱塑材料層相互熱封接在一起。
此后，包裝容器1被從封接設(shè)備13中移送到施壓設(shè)備14中，更確切地說，突伸出來的封接肋板6(此時已經(jīng)被加熱到封接溫度)在兩個相互協(xié)同工作的施壓滾輪29，30之間行進(jìn)。隨后，包括在封接肋板6中的封接板5被相互壓靠在一起，以便包裝容器內(nèi)側(cè)已被加熱過的熱塑材料層受迫熔粘在一起。借助于施壓滾輪29中的凸緣35，產(chǎn)生一次更為集中的壓縮作用，其中所述凸緣35進(jìn)一步減小了施壓滾輪29與30的工作面之間的自由間隙。通過對壓縮滾輪30上柔軟表面層36的合適選擇，來調(diào)節(jié)該壓縮力。在這種情況下，應(yīng)該確保沿朝向相鄰主端部壁板4＇的封接肋板6部分獲得一個具有液密性并且極其匹配的封接部，這就為液密性封接提供了保障。在被封接在一起之后，借助于支撐滾輪31，保持目前處于相互合并狀態(tài)的相互正對熱塑材料層之間的接觸壓力，以確保包括在該肋板中的封接板5被以合適的壓力持續(xù)地相互壓靠在一起，直至該被加熱過的熱塑材料層被再次冷卻并且封接操作完成，其中所述支撐滾輪31在相應(yīng)包裝容器1被連續(xù)送進(jìn)的過程中環(huán)繞在肋板6的周圍。在這種情況下，支撐滾輪31相互協(xié)作性地進(jìn)行轉(zhuǎn)動，來使得目前仍舊溫?zé)岬姆饨永甙?經(jīng)受均勻地壓縮，并且在包括于封接肋板6中的封接板5不會發(fā)生任何相對移動的條件下前移，其中所述封接板5所發(fā)生的任何相對移動將會弱化最終的封接部。當(dāng)封接肋板6經(jīng)過支撐滾輪31之后，對該封接肋板6的冷卻作用將持續(xù)一定的時間，以便相互連接在一起的熱塑材料層重新硬化并且從而由包括在肋板6中的封接板5形成所需的液密性高強(qiáng)度粘結(jié)部。在從支撐設(shè)備15中的支撐滾輪31中移出后，以一種本身公知的方式對包裝容器1進(jìn)行輔助性成形處理，以便將平伏狀的角部折片7及封接肋板6中的相關(guān)部分向下折疊，并且將它們封接到該包裝容器的外側(cè)面上。但是，這是一個與本發(fā)明沒有密切關(guān)系并且本身公知的技術(shù)和結(jié)構(gòu)。
借助于根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備，從而可以在包裝容器坯件2連續(xù)移動的過程中，實(shí)現(xiàn)對包裝容器1上的一個或者兩個端部進(jìn)行成形和熱封接。與現(xiàn)有技術(shù)中的類似機(jī)械相比，這就能夠顯著提高工作速度，其中所述現(xiàn)有技術(shù)中的類似機(jī)械通常在一個或者多個包裝容器步進(jìn)式前移的條件下工作。由于根據(jù)本發(fā)明的這種設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)包括有存在但數(shù)量很少的移動部件，并且總體上來說未包括執(zhí)行往復(fù)移動的移動部件，所以它們的結(jié)構(gòu)明顯更為簡單，從而不僅經(jīng)濟(jì)而且工作時更為可靠。
權(quán)利要求
1.一種用于對一個包括有可熱封接材料層的包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法，其中所述包裝容器借助于一個傳送裝置被移送通過一個成形工位和一個封接工位，其特征在于在與機(jī)械成形設(shè)備(22)相接觸的條件下，由所述傳送裝置(8)將包裝容器(1)移送通過成形工位(11)，并由所述機(jī)械成形設(shè)備(22)逐步對該包裝容器的端部進(jìn)行重新成形，直至相對的壁板在一個封接肋板(6)中合并在一起為止，其中所述封接肋板(6)沿所述包裝容器的移動方向進(jìn)行定向，此后，由傳送裝置(8)進(jìn)一步將所述包裝容器的端部移送到封接設(shè)備(13)之中，該封接設(shè)備(13)設(shè)置在封接工位(12)中，并能夠?qū)⑽挥诜饨永甙?6)中的熱塑性材料加熱到封接溫度，此后，在同時進(jìn)行冷卻和連續(xù)前移的過程中，將包括在所述封接肋板(6)中的壁板部分機(jī)械式相互壓靠在一起。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于所述包裝容器(1)的前移動作持續(xù)進(jìn)行，并且以均勻的速度通過所述加工處理工位。
3.一種用于對一個包裝容器(1)的一個端部進(jìn)行成形和封接的設(shè)備，其中所述包裝容器(1)借助于一個傳送裝置(8)被移送通過一個成形工位(11)和一個封接工位(12)，其特征在于所述成形工位(11)包括有一個機(jī)械式成形設(shè)備(22)，該機(jī)械式成形設(shè)備(22)被設(shè)置成沿傳送裝置(8)并與其間隔一定的距離，同樣，在封接工位(12)中設(shè)置有封接設(shè)備(13)，該封接設(shè)備(13)同樣沿傳送裝置(8)進(jìn)行延伸，并且與其間隔一定的距離，該封接設(shè)備(13)還被設(shè)置成能夠?qū)Πb容器(1)中的封接區(qū)域進(jìn)行加熱，另外，在封接設(shè)備(13)之后還設(shè)置有施壓設(shè)備(14)，該施壓設(shè)備(14)被設(shè)置成能夠?qū)?jīng)過加熱后的壁板部分進(jìn)行機(jī)械式壓縮，以便在冷卻之后將這些壁板部分以液密方式相互封接在一起。
4.如權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于所述成形設(shè)備(22)還包括有一個折疊導(dǎo)軌(23)，該折疊導(dǎo)軌(23)沿傳送裝置(8)進(jìn)行延伸，并具有一個工作面(24)，沿傳送裝置的移動方向進(jìn)行觀察，該工作面(24)起始于第一方位并且終止于第二方位，其中該第二方位與第一方位的夾角為90度。
5.如權(quán)利要求4中所述的設(shè)備，其特征在于所述第一方位平行于在傳送裝置(8)作用下向前移動的包裝容器(1)的縱軸。
6.如權(quán)利要求4或5中所述的設(shè)備，其特征在于其包括有兩個折疊導(dǎo)軌(23)，它們帶有對立的工作面(24)，在該工作面(24)的末端部，它們相互之間的間隔等于或者略微大于包括在包裝容器封接肋板(6)中的壁板的總厚度。
7.如權(quán)利要求3至6中任意一個或者多個中所述的設(shè)備，其特征在于所述封接設(shè)備(13)包括有一個感應(yīng)器(25)，用于在包括于層壓材料內(nèi)的傳導(dǎo)材料層中感應(yīng)出一個加熱磁場。
8.如權(quán)利要求7中所述的設(shè)備，其特征在于在包裝容器(1)端部的移動路徑每一側(cè)設(shè)置有一個感應(yīng)器(25)，其中所述包裝容器(1)借助于所述傳送裝置(8)而向前移動。
9.如權(quán)利要求4至8中任意一個或者多個中所述的設(shè)備，其特征在于沿所述傳送裝置(8)的移動方向進(jìn)行觀察，在成形設(shè)備(22)的前方設(shè)置有一個機(jī)械式預(yù)成形裝置(10)。
10.如權(quán)利要求9中所述的設(shè)備，其特征在于所述預(yù)成形裝置(10)包括有兩個反向旋轉(zhuǎn)的擠壓機(jī)(16)，該擠壓機(jī)(16)設(shè)置在傳送裝置(8)的兩側(cè)上，并且?guī)в型鈬嗷フ龑Φ墓ぷ髅?21)，該工作面(21)被沿傳送裝置(8)的移動方向并且以與該傳送裝置(8)相同的速度進(jìn)行驅(qū)動。
全文摘要
所公開的內(nèi)容涉及一種用于對一個包裝容器的一個端部進(jìn)行成形和熱封接的方法及設(shè)備,其中所述包裝容器由可熱封接的材料制成。該包裝容器被置于一個傳送裝置上,由該傳送裝置來使得其與機(jī)械式成形設(shè)備(22)相接觸,來逐步對該包裝容器的端部進(jìn)行重新成形,以便形成一個沿該包裝容器移動方向定向的封接肋板(6)。在后續(xù)的封接工位(12)中,位于封接肋板(6)中的熱塑材料被加熱到封接溫度,此后,在同時進(jìn)行冷卻和連續(xù)前移的過程中,將包括在所述封接肋板(6)中的壁板部分機(jī)械式相互壓靠在一起。
文檔編號B65B51/14GK1343172SQ0080330
公開日2002年4月3日 申請日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月1日
發(fā)明者E·海諾寧, M·奈倫, M·安德松 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司