專利名稱：用于逆密封包裝容器的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用感應(yīng)密封來逆密封(retroseal)至少部分成形的包裝容器中的兩個搭接接頭之間的交叉區(qū)的方法及設(shè)備，該包裝容器包括第一和第二包裝部分。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中公知有在包裝容器的生產(chǎn)中用于密封接頭的各種技術(shù)。在包裝材料包括例如鋁箔的傳導(dǎo)層和例如熱塑層的熱熔介質(zhì)的情況下，可以采用感應(yīng)熱密封來密封接頭。
例如，US 5,889,263描述了一種用于感應(yīng)密封包括鋁箔層的包裝材料的設(shè)備。該設(shè)備包括感應(yīng)器，該感應(yīng)器具有通過兩個橫向?qū)w相互連接的兩個平行導(dǎo)體。平行導(dǎo)體設(shè)置在電絕緣承載部中。橫向?qū)w設(shè)置在感應(yīng)器的上表面中，并與包裝材料的平放管的外邊緣相重疊。感應(yīng)器被包圍在密封夾爪中，該密封夾爪設(shè)置成將雙層包裝材料推到反向夾爪上。平行導(dǎo)體連接至電源，鋁箔層中產(chǎn)生感應(yīng)電流。由此產(chǎn)生熱，并且每個導(dǎo)體均形成包裝材料的密封。在這兩個密封之間，可以切割包裝材料。借助于該設(shè)備，從而可以同時形成兩個包裝中的每一個的密封。該設(shè)備僅限于對包裝材料的相互一致的壓縮層之間的接頭進(jìn)行密封，例如用于包裝材料的平放管的橫向密封。
WO2003SE01793描述了采用感應(yīng)熱密封的另一種類型的包裝容器。該包裝容器包括彼此密封的第一和第二包裝部分。第一部分是管狀的，并且由包括至少一層鋁箔的熱塑涂覆包裝材料薄片制造。該薄片在其兩個彼此相對的邊緣區(qū)之間具有密封的第一搭接接頭。包括設(shè)置有開口的塑料頂部的第二部分通過第二搭接接頭被密封到第一部分。在包裝容器中的一點處，兩個搭接密封彼此交叉。
后者所描述的包裝容器的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)證實，其可以進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于實現(xiàn)逆密封，該逆密封有效地加強了第一和第二搭接接頭之間交叉處的區(qū)域中的第一和第二包裝部分之間的密封，但同時該逆密封沒有損壞包裝容器的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的風(fēng)險。
通過感應(yīng)密封而對至少部分成形的包裝容器進(jìn)行逆密封的方法已經(jīng)實現(xiàn)了該目的，該包裝容器包括熱塑涂覆包裝材料薄片的管狀的第一包裝部分，所述薄片包括至少一層可感應(yīng)加熱材料，第一包裝部分具有包含邊緣區(qū)的第一部和包含邊緣區(qū)的第二部，在兩個邊緣區(qū)之間形成有密封的第一搭接接頭，該包裝容器還包括第二包裝部分，其在第二搭接接頭處被密封到第一包裝部分的第一端，第一和第二接頭彼此交叉，在第一和第二接頭之間的交叉處形成了交叉區(qū)，并且該方法進(jìn)一步包括如下步驟通過提供包括至少一個導(dǎo)體的至少一個感應(yīng)加熱裝置來至少對所述交叉區(qū)進(jìn)行逆密封，至少抵靠交叉區(qū)而設(shè)置感應(yīng)加熱裝置，在可感應(yīng)加熱材料的層感應(yīng)出電流，以及經(jīng)由第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分傳導(dǎo)足夠大比例的所述感應(yīng)電流，以便至少在交叉區(qū)中的第一和第二包裝部分之間發(fā)生逆密封，并確保包裝容器的外側(cè)以及內(nèi)側(cè)不會受到逆密封的損壞。在感應(yīng)密封中，大部分電流是在具有最接近感應(yīng)器放置的可感應(yīng)加熱材料的層中被感應(yīng)的。如果將傳統(tǒng)感應(yīng)器設(shè)置在交叉區(qū)上方，第一包裝部分的最接近感應(yīng)器的部分中的電流密度將最大。僅有少部分的感應(yīng)電流將被傳導(dǎo)到第一和第二包裝部分之間的密封中。為了在第一和第二包裝部分之間獲得充足的密封熱量，需要增大電流強度，其具有的后果是，包裝容器外側(cè)上的表面層將被灼傷。類似地，由于產(chǎn)生的熱量過度，將會在第一包裝部分的位于交叉區(qū)周圍的區(qū)域中存在損壞包裝容器內(nèi)側(cè)表面層的風(fēng)險。在本發(fā)明中，通過經(jīng)由第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分盡可能多地傳導(dǎo)感應(yīng)電流，來解決這個問題。通過這樣的裝置，在包裝容器中的需要熱量的那些部分中可以實現(xiàn)熱量的產(chǎn)生，而在不需要熱量的地方，即例如可能會導(dǎo)致裝飾部分或內(nèi)側(cè)層損壞的地方等等，則僅有少量的熱量產(chǎn)生。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，提供感應(yīng)加熱裝置的步驟包括抵靠第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分設(shè)置導(dǎo)體的較大部分。通常，電流選擇電阻最小的路徑，并且通過將導(dǎo)體設(shè)置為抵靠需要電流的部分，大部分的電流還是將保持在該部分中。
根據(jù)第二優(yōu)選實施例，該方法包括應(yīng)用抵靠感應(yīng)加熱裝置而運轉(zhuǎn)的反向鄰接部的步驟，并進(jìn)而實現(xiàn)了在其逆密封期間將壓力加載到交叉區(qū)上。通過這樣的裝置，可以很容易地施加密封壓力。
根據(jù)再一優(yōu)選實施例，提供感應(yīng)加熱裝置的步驟包括抵靠第一包裝部分的外側(cè)設(shè)置所述導(dǎo)體，并且抵靠至少第一包裝部分的內(nèi)側(cè)應(yīng)用反向鄰接部。由于包裝容器可以設(shè)置在心軸輪中的稱為心軸(mandrel)的臂上，因此能夠從包裝容器的外側(cè)進(jìn)行逆密封有利于包裝容器的生產(chǎn)，其中該心軸輪在不同的成形和密封工位之間轉(zhuǎn)動該臂。反向鄰接部無需電流傳輸，并可以以簡單方式集成在臂中。
本發(fā)明還涉及形成用于通過感應(yīng)密封對至少部分成形的包裝容器進(jìn)行逆密封的感應(yīng)裝置形式的設(shè)備，該包裝容器包括熱塑涂覆包裝材料薄片的管狀的第一包裝部分，所述薄片包括至少一層可感應(yīng)加熱材料，第一包裝部分具有包含邊緣區(qū)的第一部和包含邊緣區(qū)的第二部，在兩個所述邊緣區(qū)之間形成有密封的第一搭接接頭，該包裝容器還包括第二包裝部分，其在第二搭接接頭處被密封到第一包裝部分的第一端，第一和第二接頭彼此交叉，在第一和第二接頭之間的交叉處形成了交叉區(qū)，該感應(yīng)加熱裝置包括至少一個導(dǎo)體，該感應(yīng)加熱裝置適于鄰接至少一個交叉區(qū)并適于在可感應(yīng)加熱材料層中感應(yīng)出電流，并且所述導(dǎo)體設(shè)計成經(jīng)由第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分傳導(dǎo)足夠大比例的所述感應(yīng)電流，以便于至少在交叉區(qū)中的第一和第二包裝部分之間發(fā)生逆密封，并確保包裝容器的外側(cè)以及內(nèi)側(cè)不會受到逆密封的損壞。在感應(yīng)密封中，如前所述，大部分的電流是在最接近感應(yīng)器放置的可感應(yīng)加熱材料的層中被感應(yīng)的。如果將傳統(tǒng)感應(yīng)器設(shè)置在交叉區(qū)上方，電流密度在第一包裝部分的最接近感應(yīng)器放置的那部分中將最大。僅有少部分的感應(yīng)電流將被傳導(dǎo)到第一和第二包裝部分之間的密封中。為了在第一和第二包裝部分之間獲得充足的密封熱量，有必要提高電流強度，其具有的后果是，包裝容器外側(cè)上的表面層將被灼傷。類似地，將會在第一包裝部分的位于交叉區(qū)周圍的該區(qū)域中存在損壞包裝容器內(nèi)側(cè)上的表面層的風(fēng)險。相反，根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)置能夠經(jīng)由第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分盡可能多地傳導(dǎo)感應(yīng)電流的感應(yīng)加熱裝置來解決這個問題。通過這樣的裝置，在包裝容器中的需要熱量的那些部分中將獲得熱量的產(chǎn)生，而在不需要熱量的地方，即例如可能會導(dǎo)致裝飾部分損壞的地方等等，則僅有少量的熱量產(chǎn)生。
在一個優(yōu)選實施例中，導(dǎo)體適于更大部分地鄰接第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分。如前所述，電流通常選擇電阻最小的路徑，由于導(dǎo)體適于能夠應(yīng)用在需要電流的部分，所以大部分的電流還將保持在該部分中。
在再一個優(yōu)選實施例中，所述導(dǎo)體適于鄰接第一包裝部分的外側(cè)。由于包裝容器可以設(shè)置在心軸輪中的稱為心軸的臂上，因此能夠從包裝容器的外側(cè)進(jìn)行逆密封有利于包裝容器的生產(chǎn)，其中該心軸輪在不同的成形和密封工位之間轉(zhuǎn)動該臂。
在又一個優(yōu)選實施例中，導(dǎo)體包括第一和第二支腳，這些支腳中的每一個均具有第一和第二端，并且這些支腳在其相應(yīng)的第二端通過柄形部相互連接。柄形部的形成使得可以獲得生成大量熱的高電流密度，并且因此采用柄形部，用于密封交叉區(qū)，同時支腳適宜設(shè)計成使得可以獲得低電流密度，并且因此采用支腳，以將感應(yīng)電流引導(dǎo)到第一包裝容器的所需部分中。
優(yōu)選地，所述支腳彼此間隔而延伸一定距離，并且基本上彼此平行。
有利地，如果每個支腳的第一端的寬度基本上大于柄形部的寬度。通過這樣設(shè)置，電流可以集中在柄形部中，即電流密度可以增加，以獲得如此高的能量輸出，并進(jìn)而在柄形部中產(chǎn)生熱量，使得塑料層熔化、并熔合或密封。相反，在柄形部的外側(cè)，設(shè)計意圖是將電流密度保持在一定的低水平，使得產(chǎn)生的能量和熱量不會造成塑料層的熔化。這降低了在無需產(chǎn)生密封的區(qū)域中損壞包裝容器的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的風(fēng)險。支腳在其第一端較寬，這對于第一包裝部分中的區(qū)域特別重要。在交叉區(qū)中，設(shè)置有第二包裝部分，其可有助于吸收能量，但是在交叉區(qū)周圍，特別是在第一包裝部分中的區(qū)域，包裝材料本身將吸收所有的能量，那么如果能量較低，這是合適的，以便減低損壞的風(fēng)險，特別是對于包裝容器的內(nèi)側(cè)。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，每個支腳均是彎曲的，并且每個相應(yīng)的第一端適于至少沿著基本平行于第一搭接接頭的方向開始延伸。通過這樣設(shè)置，電流被引導(dǎo)到第一搭接接頭“下方”的所需部分中。
在再一優(yōu)選實施例中，每個支腳的寬度沿著從第一端朝向第二端的方向減小。通過這樣設(shè)置，電流密度隨著接近密封區(qū)而增加。
在再一實施例中，在第一導(dǎo)體部中，支腳適于沿著基本平行于第一搭接接頭的方向延伸，并且在第一導(dǎo)體部的一端處，每個支腳并入第二導(dǎo)體部，在第二導(dǎo)體部中，支腳相對于第一導(dǎo)體部而偏離，并且第二導(dǎo)體部在一端并入柄形部。
在又一實施例中，支腳在第二導(dǎo)體部中相對于第一導(dǎo)體部形成一角度。
優(yōu)選地，所述支腳的寬度在第二導(dǎo)體部分中沿朝向柄形部的方向逐漸變細(xì)。通過這樣設(shè)置，電流密度在柄形部中增加。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，感應(yīng)加熱裝置包括連接至高頻電流供應(yīng)裝置的感應(yīng)加熱連接件，用于傳導(dǎo)流經(jīng)導(dǎo)體的電流，一個支腳連接至一個電流連接件，而第二支腳連接至第二電流連接件，使得供應(yīng)到感應(yīng)加熱裝置的電流適于在第一支腳中沿一個方向被傳導(dǎo)，而在第二支腳中沿相反方向被傳導(dǎo)。通過這樣設(shè)置，很容易獲得閉合的電流電路。
在再一優(yōu)選實施例中，在所述支腳之間設(shè)置有強磁力穿透材料的嵌入件。支腳之間的距離很小，嵌入件的作用是將磁場集中在每個相應(yīng)支腳的周圍。這樣的集中使得磁場隔開，并因此防止了互相干擾。該集中還使得在可感應(yīng)加熱層中局部增加了能量的產(chǎn)生，這提供了更強的密封。
在再一優(yōu)選實施例中，柄形部適于設(shè)置成至少抵靠交叉區(qū)，而支腳適于設(shè)置成，使其更多的部分抵靠第一包裝部分的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分的那部分。如前所述，因此將在需要的地方獲得密封熱量，而在不需要的地方產(chǎn)生較少的熱量。
在又一優(yōu)選實施例中，導(dǎo)體包括從朝向包裝容器而調(diào)整的表面突出的至少一個元件，該元件沿著第一搭接接頭縱向方向的基本上橫向的方向具有縱向范圍，并且該元件設(shè)置在第一搭接接頭處的一個和兩個包裝材料層之間的過渡處的交叉區(qū)中，以在逆密封時施加額外的壓縮載荷。通過這樣設(shè)置，很容易消除任何可能在一個和兩個材料層之間的過渡中形成通道的風(fēng)險。


參照一個優(yōu)選實施例并借助于附圖，下文中將更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中圖1示意性地從外側(cè)示出了包裝容器，該包裝容器包括第一和第二部分并顯示出兩個交叉的搭接接頭；圖2示意性地示出了處于未密封狀態(tài)的第一包裝部分，其中標(biāo)示出了邊緣區(qū)和交叉區(qū)；圖3示意性地示出了穿過第一和第二搭接接頭的截面的一部分，其中位于圖下方的區(qū)域在包裝容器的內(nèi)側(cè)，而位于圖上方的區(qū)域在包裝容器的外側(cè)；圖4示意性地示出了從包裝容器內(nèi)部觀察的分解視圖，其目的在于示出逆密封期間在第一包裝部分的第一和第二部中的電流的運動；
圖5示意性地示出了感應(yīng)加熱裝置的透視圖；圖6示意性地示出了圖5的感應(yīng)加熱裝置的俯視圖；圖7示意性地示出了感應(yīng)加熱裝置中所包括的部件的分解視圖；以及圖8示意性地示出了從圖1的包裝容器的一部分的內(nèi)側(cè)觀察的橫截面視圖，該視圖示出了逆密封位置上的感應(yīng)加熱裝置的放置情況。
具體實施例方式
圖1示出了至少部分成形的包裝容器，其已被賦予參考標(biāo)號1。該部分成形的包裝容器1(在后文中將僅稱為包裝容器1)為瓶子形式，其包括第一包裝部分2和第二包裝部分3。第一包裝部分2是管狀的，并由熱塑涂覆包裝材料制造。采用一薄片包裝材料來制造套筒(sleeve)。該薄片包括一熱塑層、一可感應(yīng)加熱層(其為導(dǎo)電層形式，在這種情況下為鋁箔)、一層紙板、以及另一熱塑層。熱塑層可以包含，例如，聚丙烯、聚乙烯、或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。薄片圍繞成形裝置被折疊，并形成為管，其中薄片的彼此相對的第一和第二邊緣區(qū)4、5已經(jīng)設(shè)置有相互搭接區(qū)。借助于密封裝置，熱塑材料在搭接區(qū)域中被加熱，并且第一密封搭接接頭6形成在兩個所述邊緣區(qū)4、5之間。第一邊緣區(qū)4包含在第一部分2的第一部7中，而相對的第二邊緣區(qū)5包含在第一部分2的第二部8中。這在圖2中示出。為了清楚起見，僅示出了第一包裝部分2。第一接頭6還被示為“未密封”狀態(tài)。術(shù)語-即，每一部7、8-均表示包含每個相應(yīng)邊緣區(qū)4、5的區(qū)域，但是它們大于相應(yīng)的邊緣區(qū)4、5。因此，第一部7從邊緣區(qū)4的外邊緣(即薄片的一個邊緣)沿著薄片的橫向方向朝向第二邊緣區(qū)5所在的薄片的相對第二外邊緣延伸一段距離。類似地，第二部8從第二邊緣區(qū)5的外邊緣沿著薄片的橫向方向朝向第一邊緣區(qū)4所在的相對邊緣延伸一段距離。
第一邊緣區(qū)4中的包裝材料的切開表面將暴露于包裝的內(nèi)容物。由于材料包括易于吸收內(nèi)容物的至少一個紙板或紙層，因此切開表面以基本上已知的方式被帶13覆蓋。帶13為不透液體的，并通常由熱塑材料制成，該熱塑材料有利地?zé)岱庠谶m當(dāng)?shù)奈恢蒙?。?3圍繞切開表面折疊。因此其覆蓋切開表面并有效地折疊，使得帶沿著從邊緣區(qū)的縱向方向的橫向向內(nèi)的切開表面向邊緣區(qū)寬度的大約一半距離的方向延伸，見圖3。
第二包裝部分3是設(shè)有打開/關(guān)閉裝置9的塑料頂部。優(yōu)選地，第二包裝部分3由例如聚丙烯、聚酯、或聚乙烯制造而成，并且通過例如吹塑或注塑而制成。原則上，第二包裝部分3可以具有任意結(jié)構(gòu)，只要其設(shè)有適合于第一包裝部分2的凸緣37形式的邊緣區(qū)。圖4中示出了該凸緣。第二包裝部分3從管狀第一包裝部分2的開口端向外突出，見圖1。第一包裝部分2與第二包裝部分3搭接，并且在兩個包裝部分之間形成第二搭接接頭11。因此，構(gòu)成第一包裝部分的套筒的邊緣區(qū)10置于塑料頂部的邊緣的外側(cè)。從而，塑料頂部的邊緣在接頭11處位于包裝容器1的內(nèi)側(cè)上。
因此，第一和第二搭接接頭6、11在交叉區(qū)12中彼此交叉。至少在此交叉區(qū)12中發(fā)生根據(jù)本發(fā)明的逆密封。但是，在交叉區(qū)12的周圍區(qū)域中也會發(fā)生一定的加熱，在一些情況下，甚至?xí)_(dá)到密封溫度。
為了逆密封交叉區(qū)12，使用感應(yīng)加熱。應(yīng)用于本發(fā)明的該密封技術(shù)背后的原理是在第一包裝部分2內(nèi)的鋁箔中感應(yīng)出電加熱電流，以便于加熱鋁箔并進(jìn)而加熱熱塑層。借助于磁場可以在鋁箔中感應(yīng)出加熱電流，其中磁場通過感應(yīng)流過附近的感應(yīng)密封裝置14中導(dǎo)電材料的高頻電流而形成。感應(yīng)密封裝置14將在下文中描述。
圖5至圖7是根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置14的視圖。該感應(yīng)加熱裝置14(下文中也稱為感應(yīng)器裝置)包含在密封設(shè)備(未示出)中。感應(yīng)器裝置14包括導(dǎo)體15，該導(dǎo)體包括第一和第二支腳16、17。每個支腳均具有第一和第二端16a、17a、16b、17b。每個相應(yīng)的第二端16b、17b在柄形部18中相互連接。第一端16a、17a是自由的。導(dǎo)體的支腳16、17設(shè)置為彼此電絕緣，并且基本上彼此平行地延伸。圖7示出了“裸”導(dǎo)體。該導(dǎo)體設(shè)置成連接至包含在密封設(shè)備中的大約0.5MHz的高頻電流供應(yīng)裝置(未示出)。圖中，為了簡便起見，用+和-來表示(盡管這只是交流電中存在的問題)。為了在電流供應(yīng)裝置中實現(xiàn)耦合，感應(yīng)器裝置14包括用于電耦合的元件19，其在圖7中也被示為“裸的”。元件19包括設(shè)置為待耦合至電流供應(yīng)裝置的正極的正極端子20和設(shè)置為待耦合至電流供應(yīng)裝置的負(fù)極的負(fù)極端子21。正極端子20耦合至第二支腳17，而負(fù)極端子21耦合至第一支腳16。
如從圖5中顯而易見的，作用于正極端子20和負(fù)極端子21的電流在第一支腳16中將沿如箭頭所示的方向傳導(dǎo)，并且在第二支腳17中沿如箭頭所示的相反方向傳導(dǎo)。
參照圖7，感應(yīng)器裝置14進(jìn)一步包括絕緣的本體22，其中部分地設(shè)置有導(dǎo)體15以及用于電耦合的元件19。本體設(shè)計有包括用于導(dǎo)體15的凹部24的表面23。導(dǎo)體15嵌入在本體22中，并具有從感應(yīng)器裝置14外側(cè)示出的并設(shè)置成能夠鄰接包裝容器1的表面。
感應(yīng)器裝置14還包括用于冷卻的冷卻元件。以標(biāo)號25表示的冷卻元件包括用于冷卻的管道，這些管道設(shè)置成沿導(dǎo)體15引導(dǎo)冷卻劑，例如水，以便于冷卻導(dǎo)體15。
如上所述，導(dǎo)體為第一和第二支腳16、17的形式。參照圖6，在此優(yōu)選實施例中可以看出，這些支腳基本上彼此平行地延伸，并且兩個支腳16、17以基本上貫穿其整個范圍而被保持的一定距離彼此延伸。在第一區(qū)27中，支腳16、17沿平行于第一搭接接頭6的方向延伸。在第一區(qū)27的上端處，支腳16、17在成角度的第二區(qū)28中繼續(xù)延伸。支腳16、17在該第二區(qū)28中仍然基本平行，但相對于感應(yīng)器裝置14的一側(cè)偏斜角度α。該角度處于0至90°范圍內(nèi)，且優(yōu)選地為60°。附圖中，可以看出，支腳向右偏斜。在成角度的區(qū)28中，在第一搭接接頭的縱向方向的橫向上看，第一支腳16的寬度小于第二支腳17的寬度。但是在第一區(qū)27中，該寬度基本相等。在成角度的第二區(qū)28中，第二支腳17的寬度基本恒定并基本上與第一直線區(qū)27的尺寸相等。在第二區(qū)28中，第一支腳16的寬度從第一區(qū)27開始逐漸變細(xì)。在圖中可見，在成角度的第二區(qū)28的上端，兩個支腳16、17如前所述地在柄形部18中相互連接。在圖中可見，第二支腳17處于成角度的區(qū)28的上部，該上部設(shè)有朝向此柄形部18顯著地變細(xì)并偏斜的跨接區(qū)29。
在所示實例中，在結(jié)構(gòu)和尺寸上對該柄形部18進(jìn)行設(shè)置，使其設(shè)置成能夠基本應(yīng)用于交叉區(qū)12內(nèi)并幾乎覆蓋之。這樣就意味著交叉區(qū)12和柄形部18在尺寸上基本對應(yīng)，并且鄰接包裝容器1的柄形部18設(shè)置成基本上覆蓋交叉區(qū)12。圖8中示出了這種情況。在一個可替換實施例中，柄形部18可以至少沿第一搭接接頭6的橫向方向在交叉區(qū)上方向外延伸一點距離，即柄形部沿第一搭接接頭6的橫向方向變得更細(xì)長，見圖8中的箭頭A。在這種可替換情況下，沿圖8所示的橫向方向，在感應(yīng)器與包裝容器的相互位置中允許較大的偏斜。
柄形部18中的導(dǎo)體15的寬度基本上小于支腳16、17的其余部分的寬度。原因在于設(shè)計目的是將電流集中在柄形部18中，即增加電流密度，以便獲得大功率發(fā)展，從而在柄形部18中產(chǎn)生熱量，使得塑料熔化并熔合在一起。相反，在柄形部18的外部，設(shè)計目的在于將電流密度保持在相對低的水平上，使得功率發(fā)展不會引起塑料出現(xiàn)任何熔化。這尤其適用于交叉區(qū)下方的區(qū)域，圖1中示出了其實例。這里，沒有可以吸收能量的塑料頂部3，但是所有的能量到達(dá)第一包裝部分2中的包裝材料中。這種材料更敏感并且具有更容易受到損壞的風(fēng)險。
在優(yōu)選實施例中，導(dǎo)體15由銅制造而成。
如前所述，兩個支腳16、17以貫穿其整個范圍而被保持的一定距離彼此延伸。該距離很小(大約為1至2mm)，并且因為該距離很小，所以每個相應(yīng)支腳的磁場易于彼此干擾，在這種情況下，密封的效果存在受到負(fù)面影響的風(fēng)險。為了避免這種負(fù)面影響，例如FerrotronTM的強磁力穿透材料設(shè)置在兩個支腳16、17之間。圖5至圖7示出了設(shè)置在兩個支腳之間的FerrotronTM嵌入件26。FerrotronTM嵌入件的作用是將磁場集中在每個相應(yīng)支腳16、17的周圍。這種集中導(dǎo)致了磁場被分離，并進(jìn)而防止了彼此的干擾。該集中還導(dǎo)致了鋁箔中能量產(chǎn)生的局部增加。該措施的結(jié)果將是更強化的密封。
在對交叉區(qū)12進(jìn)行逆密封期間，如上所述的感應(yīng)加熱裝置14設(shè)置成布置在包裝容器1的外側(cè)。感應(yīng)器裝置14的設(shè)置成鄰接包裝容器1的表面與包裝容器1的外部輪廓相適應(yīng)。這使得表面雙彎曲。一個方面，該表面具有的半徑基本上對應(yīng)于包裝容器的第一包裝部分2的半徑。另一方面，該表面的上部區(qū)域在第一和第二包裝部分之間的過渡部之后而形成，即顯示在第二搭接接頭11處的結(jié)構(gòu)改變以及沿第一搭接接頭6的方向上所看到的區(qū)域。對于所示實例中的感應(yīng)器的表面曲率將不做詳細(xì)描述，并且當(dāng)將圖1中的包裝容器的結(jié)構(gòu)與圖5至圖7的感應(yīng)器相比較時，應(yīng)該可以觀察到它們并不完全一致。但是應(yīng)當(dāng)注意到，在交叉區(qū)12中及其周圍，即在柄形部18處，期望獲得令人滿意的密封壓力。導(dǎo)體區(qū)28、29也應(yīng)該以充足的密封壓力鄰接。為此，該表面設(shè)置有兩個鄰接部30、31。鄰接部30示例出了包裝容器在其第二搭接接頭11處向內(nèi)逐漸變細(xì)大約15°(未在圖1中示出)。鄰接部31設(shè)置成確保感應(yīng)器的下端，即導(dǎo)體區(qū)27的周圍以及下方的區(qū)域(如圖6所示)，在正常操作條件下不會在感應(yīng)器的其余部分“之前”鄰接包裝容器，并從而產(chǎn)生阻礙施加充足密封壓力的風(fēng)險。較為不重要的是在下部區(qū)域中獲得密封壓力。在某些情況下，如果這里的壓力稍小些，可能甚至是有利的。由于具有較小的壓力，其導(dǎo)致較弱的接觸，則熱量的產(chǎn)生將不會像包裝材料中那么大。
在密封期間，感應(yīng)裝置以自身公知的方式設(shè)置成與反向鄰接部相配合，以便能夠獲得密封壓力。反向鄰接部設(shè)計成鄰接包裝容器的內(nèi)側(cè)，并設(shè)計成與包裝容器的內(nèi)側(cè)輪廓相適應(yīng)。在示出的實施例中，反向鄰接部是固定于輪中的臂的頂部。包裝容器以自身公知的方式被設(shè)置在臂上，而第二包裝部分，即塑料頂部，置于臂的外端上方。該輪以自身公知的方式設(shè)置成在不同處理工位之間轉(zhuǎn)動每個臂。根據(jù)本發(fā)明的逆密封可以是第一和第二包裝部分之間的第二搭接接頭11密封之后的處理階段，并且在其本身的處理工位中進(jìn)行。所述工位設(shè)置有密封設(shè)備(未示出)，該密封設(shè)備包括前述的感應(yīng)器裝置。該密封設(shè)備進(jìn)一步包括位移裝置，位移裝置的目的在于將感應(yīng)器裝置14從起始位置移動至處理位置，在處理位置上，其導(dǎo)體將鄰接包裝容器并接著返回到起始位置。此運動優(yōu)選地是線性的，并由圖5中的箭頭32所示。通過例如液壓缸或氣壓缸或線性電機(未示出)可以實現(xiàn)這種運動。在處理位置上，位移裝置設(shè)置成將壓力載荷施加在包裝容器1上，以便在待進(jìn)行逆密封的區(qū)域中實現(xiàn)適當(dāng)?shù)拿芊鈮毫Α?br> 安裝在輪中的臂優(yōu)選由鋁制成。下文將更詳細(xì)地描述其中固有的優(yōu)點。
在根據(jù)本發(fā)明的逆密封中，借助于汽缸將感應(yīng)器裝置14朝向包裝容器1移動，并使其將壓力載荷施加在包裝容器1上。設(shè)置感應(yīng)器裝置14使其定位，從而將柄形部18置于交叉區(qū)12的上方。之后，除了跨接區(qū)域29的距離之外，將第二支腳17整體定位成抵靠第一包裝部分2的其邊緣區(qū)鄰接第二包裝部分3的部分。在所述的實施例中，該部分是第一包裝部分2的第一部7，見圖8。在同一附圖中，示出了第一支腳16以更大的部分鄰接第二部8，但是下部區(qū)域27的至少一部分鄰接第一部7。
將感應(yīng)電流施加在感應(yīng)裝置14中，并由導(dǎo)體15經(jīng)由第二支腳17引導(dǎo)到交叉區(qū)12，并經(jīng)由第一支腳16返回。在預(yù)先選定的密封時間內(nèi)施加感應(yīng)電流，其中在該預(yù)先選定的密封時間內(nèi)在被加熱的包裝材料的鋁箔中感應(yīng)出加熱電流，并且該材料中的熱塑層也被加熱并充分地熔化，以便于首先是第二搭接接頭11，但也包括第一搭接接頭6，在交叉區(qū)12中被改進(jìn)。密封時間的選擇范圍是50ms至500ms，并且優(yōu)選地是大約150ms。在密封之后的是保持密封壓力的冷卻時間。
圖4示意性地示出了在第一包裝部分2的鋁箔中的感應(yīng)加熱電流的運動。為了簡便起見，第二包裝部分2被示為“未密封的”，即為分解視圖。大部分的電流在第一包裝部分2的第一部7中被引導(dǎo)，見具有方向箭頭的線33。其余的電流在第二部8中傳導(dǎo)，見對應(yīng)的線34。為了至少在交叉區(qū)12中的第一和第二包裝部分2和3之間進(jìn)行可接受的逆密封，同時為了確保包裝容器的外側(cè)不會受到逆密封的損壞(即灼傷)，應(yīng)該使足夠大比例的感應(yīng)電流經(jīng)由第一包裝部分2的第一部7傳導(dǎo)。足夠大比例的定義取決于多個參數(shù)，包括包裝材料的類型、密封時間、以及電流強度。因此，下限，換句話說，為了獲得令人滿意的密封又沒有對包裝容器的外側(cè)或內(nèi)側(cè)造成損壞的風(fēng)險所需的總感應(yīng)電流的多少，是可變的，并且可以響應(yīng)每個各別情況而進(jìn)行調(diào)整。另一方面，上限比較容易設(shè)定。在理想情況下，100％的感應(yīng)電流在第一部7中傳導(dǎo)，但是在完全的實際條件下，這個目標(biāo)是難以達(dá)到的。在一個實施例中，塑料頂部是0.5mm厚的聚丙烯。第一包裝部分2中的包裝材料包括大約0.4mm厚的紙板層、大約9μm厚的鋁箔、以及聚丙烯熱塑層。密封時間是大約150ms，并且高頻電流供應(yīng)裝置為大約0.5MHz。有了這些預(yù)置條件，期望至少50％的電流在第一部7中流動，優(yōu)選地是大于60％的電流，最優(yōu)選地是70％以上的電流。
調(diào)整電流，使得至少在兩個密封處之間的交叉區(qū)中發(fā)生逆密封，其中感應(yīng)器裝置14中的導(dǎo)體15的柄形部18置于該兩個密封處。電流強度的增大將導(dǎo)致周圍區(qū)域也被加熱到密封溫度。
在第一包裝部分2中的一個及兩個包裝材料層之間具有過渡部的那些區(qū)域中，即在與第一搭接接頭6相鄰的兩側(cè)上，有時可以期望提供額外的密封壓力，以便消除任何可能在密封處6、11中發(fā)生形成通道的風(fēng)險。接著，感應(yīng)器裝置可以設(shè)置有被稱為梁的突出元件，其從感應(yīng)器裝置14的鄰接包裝容器的表面向上延伸出一段距離。以自身公知的方式，該梁有助于進(jìn)一步壓縮包裝材料的層。
根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)器裝置14設(shè)置有三個梁，這些梁適于用在交叉區(qū)中或之上。下文將參照圖3和圖8更詳細(xì)地描述這些梁。定位第一梁35，從而使其設(shè)置為，在第一搭接接頭6的顯示第二部8的邊緣區(qū)5的自由切開表面的一側(cè)上與第二搭接接頭11齊平應(yīng)用。因此，梁35部分地設(shè)置成搭接所述邊緣區(qū)5，同時部分地應(yīng)用于第一部7上。第二梁包括一對梁36。梁36在第二搭接接頭11的范圍內(nèi)彼此間隔一定距離，并設(shè)置成應(yīng)用于第二部8的邊緣區(qū)5(其下方設(shè)置有邊緣區(qū)4的外邊緣)的一側(cè)的上方。因此，梁36設(shè)置成部分地搭接邊緣區(qū)5的一部分以及形式為部8的延長部的一部分。上述的梁35、36由銅制成，并在導(dǎo)體15中產(chǎn)生。每個梁沿著第一搭接接頭6的縱向方向的橫向方向具有其縱向范圍。
上述的實施例應(yīng)該僅被認(rèn)為是一個實例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易知道，在不背離這里所公開的本發(fā)明概念的前提下，可以以多種方式對上述實施例進(jìn)行修改和替換。
而且，待密封在一起的包裝部分不必是上述的類型，而是可以具有其它的外觀并可以由其它材料構(gòu)成。例如，第二包裝部分可以是頂部以外的某些部分。其可以是例如環(huán)形件等。
此外，導(dǎo)體不必是銅，而可以是低電阻率的其它材料。
薄片中的可感應(yīng)加熱材料層當(dāng)然不必是鋁，而可以由任何其它導(dǎo)電材料制成。
已經(jīng)描述了通過從包裝容器外部應(yīng)用感應(yīng)器而使逆密封行之有效。可替換地，在逆密封期間，也可以相反地布置根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)器裝置，將其設(shè)置在包裝容器的內(nèi)部。那么感應(yīng)器裝置及密封設(shè)備可能需要進(jìn)行改變。
已經(jīng)描述了作為展示支腳16、17的導(dǎo)體，它們形成一角度α。可替換地，支腳16、17可以逐漸成角度。因此，它們可以，例如，包括相對于彼此成角度的多個導(dǎo)體部。類似地，支腳16、17可以整體地或部分地形成為弧形。所使用的術(shù)語“彎曲”的意圖是涵蓋所有類型的弧形形式和角度。
權(quán)利要求
1.一種通過感應(yīng)密封對至少部分成形的包裝容器(1)進(jìn)行逆密封的方法，所述包裝容器(1)包括熱塑涂覆包裝材料薄片的管狀的第一包裝部分(2)，所述薄片包括至少一層可感應(yīng)加熱材料，所述第一包裝部分(2)具有包括邊緣區(qū)(4)的第一部(7)和包括邊緣區(qū)(5)的第二部(8)，密封的第一搭接接頭(6)形成在兩個所述邊緣區(qū)(4、5)之間，所述包裝容器(1)還包括第二包裝部分(3)，其在第二搭接接頭(11)處被密封到所述第一包裝部分(2)的第一端，所述第一和第二接頭(6、11)彼此交叉，在所述第一和第二接頭(6、11)之間的交叉處形成有交叉區(qū)(12)，并且所述方法包括如下步驟通過提供包括至少一個導(dǎo)體(15)的至少一個感應(yīng)加熱裝置(14)而至少對所述交叉區(qū)(12)進(jìn)行逆密封；至少抵靠所述交叉區(qū)(12)而設(shè)置所述感應(yīng)加熱裝置(14)；在所述可感應(yīng)加熱材料的層中感應(yīng)出電流；以及經(jīng)由所述第一包裝部分(2)的其邊緣區(qū)(4)鄰接所述第二包裝部分(3)的那部分(7)傳導(dǎo)足夠大比例的所述感應(yīng)電流，以便至少在所述交叉區(qū)(12)中的所述第一和第二包裝部分(2、3)之間發(fā)生所述逆密封，并確保所述包裝容器的外側(cè)以及內(nèi)側(cè)不會受到所述逆密封的損壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供所述感應(yīng)加熱裝置(14)的步驟包括抵靠所述第一包裝部分(2)的其邊緣區(qū)(4)鄰接所述第二包裝部分(3)的那部分(7)設(shè)置所述導(dǎo)體(15)的較大部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟，應(yīng)用抵靠所述感應(yīng)加熱裝置(14)而運轉(zhuǎn)的反向鄰接部，從而實現(xiàn)了在其逆密封期間將壓力加載到所述交叉區(qū)(12)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，提供所述感應(yīng)加熱裝置(14)的步驟包括抵靠所述第一包裝部分(2)的外側(cè)而設(shè)置所述導(dǎo)體(15)，并且抵靠至少所述第一包裝部分(2)的內(nèi)側(cè)而應(yīng)用反向鄰接部。
5.一種通過感應(yīng)密封對至少部分成形的包裝容器(1)進(jìn)行逆密封的感應(yīng)加熱裝置(14)，所述包裝容器(1)包括熱塑涂覆包裝材料薄片的管狀的第一包裝部分(2)，所述薄片包括至少一層可感應(yīng)加熱材料，所述第一包裝部分(2)具有包括邊緣區(qū)(4)的第一部(7)和包括邊緣區(qū)(5)的第二部(8)，密封的第一搭接接頭(6)形成在兩個所述邊緣區(qū)(4、5)之間，所述包裝容器(1)還包括第二包裝部分(3)，其在第二搭接接頭(11)處被密封到所述第一包裝部分(2)的第一端，所述第一和第二接頭(6、11)彼此交叉，在所述第一和第二接頭(6、11)之間的交叉處形成有交叉區(qū)(12)，所述感應(yīng)加熱裝置(14)包括至少一個導(dǎo)體(15)，并且所述感應(yīng)加熱裝置(14)適于鄰接至少所述交叉區(qū)(12)，并且適于在所述可感應(yīng)加熱材料的層中感應(yīng)出電流，而且所述導(dǎo)體(15)形成為經(jīng)由所述第一包裝部分(2)的其邊緣區(qū)(4)鄰接所述第二包裝部分(3)的那部分(7)傳導(dǎo)足夠大比例的所述感應(yīng)電流，以便至少在所述交叉區(qū)(12)中的所述第一和第二包裝部分(2、3)之間發(fā)生所述逆密封，并確保所述包裝容器的外側(cè)以及內(nèi)側(cè)不會受到所述逆密封的損壞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述導(dǎo)體(15)適于較大部分地鄰接所述第一包裝部分(2)的其邊緣區(qū)(4)抵靠所述第二包裝部分(3)的那部分(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述導(dǎo)體(15)適于鄰接所述第一包裝部分(2)的外側(cè)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述導(dǎo)體(15)包括第一和第二支腳(16、17)，所述支腳(16、17)中的每一個均具有第一和第二端(16a、17a、16b、17b)，并且所述支腳(16、17)在其相應(yīng)的第二端(16b、17b)通過柄形部(18)相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述支腳(16、17)彼此間隔而延伸一定距離，并且基本上相互平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，每個支腳(16、17)的所述第一端(16a、17a)的寬度基本上大于所述柄形部(18)的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，每個支腳(16、17)均是彎曲的，并且其中每個相應(yīng)的第一端(16a、17a)適于至少沿著基本平行于所述第一搭接接頭(6)的方向開始延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，每個支腳(16、17)的寬度沿從所述第一端(16a、17a)朝向所述第二端(16b、17b)的方向減小。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，在第一導(dǎo)體區(qū)(27)中，所述支腳(16、17)適于沿基本平行于所述第一搭接接頭(6)的方向延伸，并且其中在所述第一導(dǎo)體區(qū)(27)的一端處，所述支腳(16、17)并入所述支腳(16、17)相對于所述第一導(dǎo)體區(qū)(27)偏斜的第二導(dǎo)體區(qū)(28)中，并且其中所述第二導(dǎo)體區(qū)(28)在一端并入所述柄形部(18)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，在所述第二導(dǎo)體區(qū)(28)中的所述支腳(16、17)相對于所述第一導(dǎo)體區(qū)(27)形成一角度(α)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述支腳(16、17)的寬度在所述第二導(dǎo)體區(qū)(28)中沿朝向所述柄形部(18)的方向逐漸變細(xì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，進(jìn)一步包括連接至高頻電流供應(yīng)裝置的端子(20、21)，所述高頻電流供應(yīng)裝置用于傳導(dǎo)流經(jīng)導(dǎo)體(15)的電流，并且一個支腳(16)連接至一個電流端子(20)，而另一個支腳(17)連接至另一個電流端子(21)，從而作用在所述感應(yīng)加熱裝置(14)上的電流適于在所述第一支腳(16)中沿一個方向被傳導(dǎo)，而在所述第二支腳(17)中沿相反方向被傳導(dǎo)。
17.根據(jù)權(quán)利要求8至16中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，在所述支腳(16、17)之間設(shè)置有強磁力穿透材料的嵌入件(26)。
18.根據(jù)權(quán)利要求8至17中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述柄形部(18)適于設(shè)置成至少抵靠所述交叉區(qū)(12)，而所述支腳(16、17)適于設(shè)置成，使其更大的部分抵靠所述第一包裝部分(2)的其邊緣區(qū)(4)鄰接所述第二包裝部分(3)的那部分(7)。
19.根據(jù)權(quán)利要求5至18中任一項所述的感應(yīng)加熱裝置(14)，其中，所述導(dǎo)體(15)包括至少一個元件(35、36)，所述元件突出于與所述包裝容器(1)相適應(yīng)的表面，所述元件(35、36)沿著所述第一搭接接頭(6)縱向方向的基本上橫向的方向具有縱向范圍，并且在所述第一搭接接頭(6)處的一個和兩個包裝材料層之間的過渡處的交叉區(qū)(12)中，所述元件(35、36)設(shè)置成在逆密封上提供額外的壓力載荷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過感應(yīng)密封對至少部分成形的包裝容器(1)中的兩個搭接接頭(6、11)之間的交叉區(qū)(12)進(jìn)行逆密封的方法和設(shè)備，該包裝容器(1)包括第一和第二包裝部分(2、3)。第一包裝部分(2)是管狀的，并且由包括至少一層可感應(yīng)加熱材料的熱塑涂覆包裝材料薄片制成。第二包裝部分(3)被密封到第一包裝部分(2)的第一端。
文檔編號B29C65/36GK1968854SQ200580019161
公開日2007年5月23日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者霍坎·安德松, 達(dá)格·斯韋德 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司