專利名稱：控制管道平滑度的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在用于控制沿機器方向連續(xù)供給的包裝材料薄板的平滑度的包裝機中所采用的方法和裝置。所述薄板形成管形形狀、進行縱向密封以形成管道且被輸運以利用位于所述管道內部的填充管進行填充、并且最終進行橫向密封和切割以形成單個包裝件。
更精確地，本發(fā)明涉及一種方法以及一種裝置以在進行填充和橫向密封之前獲得沒有折皺和其它扭曲的平滑管道。
背景技術：
要采用本發(fā)明的方法和裝置生產的產品基于由聚合材料和紙板或紙的層制成的非常規(guī)薄層壓材料。由于其中的材料尤其成本更低的事實，因此該結果是可以接受的。由于材料薄得多，因此出現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明所解決的問題，即如何處理由這種薄材料的管形且縱向密封的薄板形成的管道以保持其完全平滑而沒有任何折皺、褶皺或凹痕的問題。
在已經形成管道且進行密封后，管道仍然很熱且因此如果不小心處理的話，則會出現(xiàn)可能損傷管道形式的高風險。進一步地，由于薄板在進行縱向密封后沿橫向于輸運方向即機器方向(MD)的方向進行擴展使得可增加其每長度單元的體積的事實，因此存在出現(xiàn)折皺、褶皺或凹痕的風險。
保持管道形狀不受損如此關鍵的原因可能是不同的。一個原因在于每個成形包裝件的填充體積由于填充技術的原因必須被保持在特定限制范圍內，否則某些包裝件的含量將不同于所確定的含量。然而，在管道直徑產生波動的情況下，則也可易于出現(xiàn)折皺、褶皺或凹痕。
然而，存在發(fā)生折皺或形狀不穩(wěn)定性的低風險，且具體而言有兩種情況需要關注。
首先，當對管道進行橫向密封時，管道形式的任何扭曲可能給出包裝材料破裂的指示。這當然是不可接受的，這是因為由于材料厚度非常低，因此任何這種破裂指示可能成為包裝件開始泄漏的原因。
其次是填充管包括用于使較早在制造工藝中添加到包裝材料上的消毒劑汽化的加熱裝置的情況。在這種情況下，關鍵在于避免包裝材料與加熱裝置之間的任何物理接觸。關鍵還在于避免折皺和凹痕，這是因為這些折皺和凹痕代表了更大的重量且這些地方包含熱量。還重要的是，保持管道的內部包絡表面與填充管及其加熱裝置的外部包絡表面之間的徑向距離以便獲得均勻加熱且使包裝材料上的過量熱負載最小化。
使用次大氣壓的方法和裝置被廣泛使用。然而，根據(jù)我們的理解，所述方法和裝置與根據(jù)本發(fā)明的背景不同且不是為了解決與本文所示的問題相似的技術問題。問題在于物理地保持成形且密封的管道相對于穿過且沿所述管道中心線的軸線處于大體上同心的位置，且保持管道形狀。當沿所述中心線連續(xù)輸運管道通過包裝機且隨后對管道進行填充且其后對管道進行橫向密封且切割成單個包裝件時，必須實現(xiàn)上述過程。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種方法和裝置以獲得極薄管形包裝材料的受控輸運過程以使得可能損傷要形成的包裝件整體性的折皺、褶皺、凹痕或其它形狀不穩(wěn)定性不會發(fā)生。
本發(fā)明的另一個目的在于避免所述管形包裝材料薄板內部與某些情況下填充管中所包括的加熱裝置表面之間的任何接觸。
另一個目的在于保持管道形狀不受輸運過程中存在的力的影響。
又一個目的在于提供一種盡可能降低所述連續(xù)供給的管形包裝材料的包絡表面上的熱負載且使所述熱負載均勻化的方法和裝置。后一個目的涉及加熱裝置被配置在所述管道內部的情況。
本發(fā)明的方法和裝置所具有的主要優(yōu)點在于使得可能通過水霧對層壓包裝材料外部進行暫時冷卻，而不會存在位于加熱區(qū)域上面的管形薄板的部分受到由這種暫時冷卻裝置發(fā)出的蒸汽再污染的風險。在機器的啟動階段進行這種冷卻，在所述啟動階段過程中可對管形包裝材料執(zhí)行預消毒階段操作。在該預消毒階段過程中，管形材料內部上的加熱裝置被加熱至約240℃的溫度，而包裝材料沒有任何平移。如果在所述預加熱期間未進行冷卻，那么易于出現(xiàn)材料失火的風險。加熱裝置在機器正常操作過程中的表面溫度在360至400℃之間。然而，在進行這種預消毒之后，包裝材料被恒定輸運經過或通過加熱區(qū)域，而熱量被用以使消毒劑汽化。
根據(jù)本發(fā)明的方法實現(xiàn)所述目的。所述方法包括沿所述機器方向連續(xù)供給所述薄板、使所述薄板形成管形形狀、對所述管形薄板進行縱向密封以形成管道、在所述管道內部設置填充管以通過產品填充所述管道并且對所述管道進行橫向密封和切割以形成單個包裝件。所述方法的特征在于下列步驟設置室，所述縱向密封管道在進行橫向密封之前被輸運通過所述室，所述室以氣密方式圍繞一部分所述管道；降低所述室中的氣壓；并且將所述壓力保持在低于所述管道內部壓力的水平，由此所述管道由于其每側上的氣壓不同以及其中的恒定縱向張力而被連續(xù)地保持平滑且保持所述管道的內部包絡表面與所述填充管之間的徑向距離。
所述方法進一步受到所附從屬技術方案的限定。
本發(fā)明還包括一種在用于控制包裝材料薄板的平滑度的包裝機中所采用的裝置，所述裝置包括配置在所述填充管外部的室，所述室適于以氣密方式接收所述旁通管道，且所述室包括空氣抽吸裝置以在所述室內部獲得且保持低于所述管道內部氣壓的氣壓從而允許所述管道被連續(xù)輸運通過所述室，同時保持所述管道平滑且保持所述管道的所述內部包絡表面與所述填充管之間的徑向距離。
所述裝置進一步受到所附從屬技術方案的限定。


在下文中，將結合附圖對本發(fā)明的當前優(yōu)選的實施例進行更詳細地描述，在所述附圖中圖1示意性地示出了包裝機的一部分的透視圖，其中由輥提供的復合的薄層層壓包裝材料的薄板(web)被連續(xù)成形為縱向成形且密封的管道；圖2同樣示意性地示出了包裝機的另一部分的透視圖，所述部分位于圖1所示部分的下游，且在所述部分內部，呈管形且縱向密封的包裝材料薄板被保持平滑同時避免在填充之前出現(xiàn)折皺和凹痕；和圖3示出了穿過殼體、室、填充管、加熱裝置和管道的剖面示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了包裝機的一部分，更具體而言，這種機器的配置1通常被整合在塔架(未示出)中。在包裝機的所述部分中，由輥(未示出)供給的包裝材料薄板2順序形成密封管形形狀。配置1的下部包括用于形成薄板的縱向邊緣的縱向交疊密封由此形成管道4的子配置3。通過加熱管形薄板2的邊緣部分并將這些邊緣部分壓在一起而實現(xiàn)密封。其后通過使用大體上沿管道4的中心線配置的填充管18(僅如圖3所示)對所述管道4進行填充。沿箭頭方向供給管道4。
由于現(xiàn)在所希望的是使用越來越薄的層壓制品，因此形成管形形狀過程的內在穩(wěn)定性變得更低。因此，與材料的形狀、可能存在的皺褶、折皺和凹痕相關的所有偏差構成了給出以后當對管形材料進行橫向密封時管形材料會產生破裂的指示的潛在風險。
對于在即將進行填充之前在包括使成形管道內部的消毒劑汽化的工藝過程中對所述成形管道進行內部商業(yè)化消毒的包裝工藝而言，則填充管道18通常設有以表面加熱器或管道加熱器形式存在的加熱裝置19(僅如圖3所示)。這樣做的原因在于，當需要形成內部進行商業(yè)消毒的管道4時，關鍵在于在形成管道之前施加的消毒劑作為膜留置在管形薄板2的內部包絡表面上直至已完成縱向密封。如果在這些情況下出現(xiàn)形狀偏差如皺褶、折皺等，那么還存在包裝材料過熱的很高風險。如果允許所述情況發(fā)生，則可能導致不同的機器故障且還可能威脅到產品的完整性。因此，關鍵還在于保持材料平滑、平直且與填充管18中包括的可能的加熱裝置19間隔徑向距離r(僅在圖3中示出)。進一步地，重要的是能夠在開始對管道進行填充之前去除消毒劑的所有殘留物。一旦進行縱向密封，那么除圖1所示的向上方向即朝向薄板的開口未密封部分的方向以外，管道不提供其它的使殘留消毒劑排出的路徑。去除消毒劑的最有效方式是使其汽化。因此，管道4的內部溫度必須升高至使得所使用的消毒劑能夠汽化的程度。同時，在成形管道4的下游加入略加壓的消毒空氣。在已經進行這些步驟之后，對管道4被填充、橫向密封且使其形成墊形包裝件。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置5的部分分解視圖。裝置5被定位在圖1所示的配置1下游，且因此當進入裝置5時，管道4被縱向密封。
裝置5包括由外殼6構成的室7，所述外殼由不銹鋼板制成。如圖所示，殼體6的前部被拆除且通常通過常規(guī)螺釘被固定到殼體6上。
管道4(未示出)通過設有密封件(未示出)的孔8進入室7。在室7的底部處，設置了另一個具有密封件的孔9，所述孔與上游孔8對齊。由此，管道4在通過裝置5的路徑可一直被保持平直。
在殼體6的右上側10處，設置了單向閥11。所述閥的功能如圖3所示。目的在于形成且保持管道4內部的氣壓高于其外部即室7中的氣壓的狀態(tài)。通過這樣做且同時沿機器方向(MD)將常規(guī)牽引力施加到管道4上，由此形成了穩(wěn)定狀態(tài)，所述穩(wěn)定狀態(tài)將保持管道4的較薄包裝材料平滑且與大體上配置在中心的填充管18間隔徑向距離r，如果加熱裝置19被配置在填充管18的外表面上，則也有可能保持所述較薄包裝材料與所述加熱裝置間隔徑向距離r。這如圖3所示。與填充管18相比，管道4優(yōu)選被保持處于大體上恒定且同心的位置處。應該注意，圖3未按比例進行繪制。
如果有必要，例如由于周圍氣候條件等原因，所述單向閥11可被連接至熱空氣源。通過該方式可控制室7中的管道4周圍的溫度且可能存在的加熱裝置19的溫度可降低。由此實現(xiàn)了本發(fā)明的一個目的，同時還獲得了相對于周圍氣候的獨立性。供應的熱空氣應該具有在80℃至200℃范圍內的溫度，所述溫度范圍取決于僅要應對失火的風險或同時還要應對材料損傷風險的情況。供應的空氣優(yōu)選應該非常潮濕，這是因為這樣所述空氣將具有輸運更多能量的能力。
在本實施例中，設置了三條水管12，所有所述水管被螺合裝配在殼體6內部的上側13與下側14之間，參見圖2。其目的在于當包括加熱裝置19的機器必須停車，具體而言當需要急停的情況下，為層壓包裝材料的外部提供冷卻源。當發(fā)生所述停車或急停的情況時，所施加的水霧強度增強以避免層壓材料失火。為了在裝置5內部上獲得細霧，水管12上設有噴嘴14。由這些噴嘴發(fā)射出的水霧取決于供應的水壓。
裝置5還包括從殼體6的上前側16上的裝置中延伸出來且被連接至水環(huán)泵(未示出)的吸管15。所述泵工作以提供適當?shù)拇未髿鈮呵易鳛榕懦霰霉ぷ?。需要排出泵的簡單原因是?內部的壓力低于裝置5外部壓力的事實，因此沒有水可通過簡單的排水裝置離開所述室中的空間。因此，必須以某些方式強迫排水。殼體6的下側設有聚水器17，所有噴射出的水被收集在所述聚水器中且因此易于通過吸管15吸取所述噴射出的水。
正如前面提到地，本發(fā)明還涉及一種用于控制包裝材料薄板的平滑度的方法。所述方法包括以下步驟沿機器方向MD連續(xù)供給所述薄板；使所述薄板2形成管形形狀；對管形薄板2進行縱向密封以形成管道4；在管道4內部設置填充管18以在管道中填充產品；并且對管道4進行橫向密封和切割以形成單個包裝件。所述方法進一步包括以下步驟設置室7，縱向密封管道4在進行橫向密封之前被輸運通過所述室，所述室7以氣密方式圍繞一部分管道4；降低室7中的氣壓；并且將壓力保持處于低于管道4內部壓力的水平，由此管道4由于其每側上的氣壓不同以及其中的縱向張力而被連續(xù)地保持平滑且保持管道4的內部包絡表面與填充管18之間的徑向距離r。
盡管已經結合當前優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了描述，但應該理解可在不偏離所附權利要求書限定的本發(fā)明的目的和范圍的情況下，作出多種變型和改變。
權利要求
1.在用于控制包裝材料薄板(2)的平滑度的包裝機中所采用的方法，所述方法包括以下步驟沿所述機器方向(MD)連續(xù)供給所述薄板(2)；使所述薄板(2)形成管形形狀；對所述管形薄板(2)進行縱向密封以形成管道(4)；在所述管道(4)內部設置填充管(18)以在所述管道(4)中填充產品；對所述管道(4)進行橫向密封和切割以形成單個包裝件，其特征在于，設置室(7)，所述縱向密封管道(4)在進行橫向密封之前被輸運通過所述室，所述室(7)以氣密方式圍繞一部分所述管道(4)；降低所述室(7)中的氣壓；并且將所述壓力保持在低于所述管道(4)內部壓力的水平，由此所述管道(4)由于其每側上的氣壓不同以及其中的縱向張力而被連續(xù)地保持平滑且保持所述管道(4)的內部包絡表面與所述填充管(18)之間的徑向距離(r)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，以下步驟在使所述薄板(2)形成管形形狀之前將消毒劑施加到所述包裝材料薄板(2)上；并且在所述填充管(18)的外部包絡表面處設置加熱裝置(19)以使所述消毒劑汽化。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，將略微加壓且消毒的空氣供應至所述管道(4)內部的步驟。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，略微加熱要提供至所述管道(4)內部的空氣以增強使所述消毒劑汽化的能力的步驟。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將供應至所述室(7)的空氣加熱至80℃至200℃之間的溫度的步驟。
6.用于控制包裝材料薄板(2)的平滑度的包裝機中的裝置(5)，所述薄板(2)沿所述機器方向(MD)連續(xù)供給，所述機器包括用于使所述薄板(2)形成管形形狀的設備，用于對所述管形薄板(2)進行縱向密封以形成管道(4)的設備，用于輸運要利用位于所述管道(4)內部的填充管(18)進行填充的所述管道(4)的設備，和用于對所述填充的管道(4)進行橫向密封且其后進行切割以形成單個包裝件的設備，其特征在于，所述裝置(5)包括配置在所述填充管(18)外部的室(7)，所述室(7)適于以氣密方式接收所述旁通管道(4)，且所述室(7)包括空氣抽吸設備(15)以在所述室(7)內部形成且保持低于所述管道(4)內部氣壓的氣壓從而允許所述管道(4)被連續(xù)輸運通過所述室(7)，同時保持所述管道(4)平滑且保持所述管道的所述內部包絡表面與所述填充管(18)之間的徑向距離(r)。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置(5)，其特征在于，所述空氣抽吸設備(15)被連接至水環(huán)壓縮機。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置(5)，其特征在于，所述包裝機包括用于在填充所述管道(4)之前將消毒劑如過氧化氫引至所述包裝材料薄板(2)的設備，并且所述填充管(18)包括升溫設備以升高其附近的溫度從而使所述消毒劑汽化。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置(5)，其特征在于，所述填充管(18)包括用于將略微加壓且消毒的空氣供應至所述管道(4)內部的設備。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置(5)，其特征在于，供應至所述管道(4)內部的空氣溫度略高于所述包裝機外部的溫度，由此增強了使所述消毒劑汽化的能力。
11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置(5)，其特征在于，所述室(7)包括至少一個供應開口，所述供應開口設有用于在所述室(7)內部形成且保持次大氣壓的單向閥(11)。
12.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置(5)，其特征在于，圍繞所述管道(4)的所述室(7)的部分設有具有用于將可變水噴霧施加到所述管道(4)外部上的噴嘴(14)的水管(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在用于控制包裝材料薄板的平滑度的包裝機中所采用的方法，對所述薄板進行縱向密封以形成管道(4)。所述方法的特征在于，設置室(7)，所述縱向密封管道(4)通過所述室，所述室(7)以氣密方式圍繞一部分所述管道(4)。通過降低所述室(7)中的氣壓，并且將所述壓力保持在低于所述管道(4)內部壓力的水平，所述管道(4)由于其每側上的氣壓不同以及其中的縱向張力而被連續(xù)地保持平滑且保持所述管道(4)的內部包絡表面與所述填充管(18)之間的徑向距離(r)。本發(fā)明還涉及一種實施所述方法的裝置。
文檔編號B65B55/04GK1948088SQ20061013592
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者R·伯格, C·英韋特 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司