CN101039842A - 一种在结构上稳定包装容器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在结构上稳定由塑料层压材料制造的垫形包装容器(10)的方法。该方法包括以下步骤：在输送机(19)中设置垫形包装容器(10)，以进一步传送到改形位置，在该改形位置将垫形包装容器改形成楔形包装容器，以及在包装容器在输送机(19)中停留的至少大部分时间直到第一改形状态期间，在所述垫形包装容器上施加压力，该压力足够实现结构上稳定的包装容器。

Description

一种在结构上稳定包装容器的方法

技术领域

本发明涉及一种在结构上稳定由塑料层压材料制成的垫形包装容器的方法，该垫形包装容器欲改形成楔形包装容器。

背景技术

在食品包装工业中长期使用由一种包装材料生产的包装，该包装材料包括例如纸或纸板的芯层或堆积(bulk)层以及至少在该芯层或堆积层的形成包装内部的一侧上的外部不漏液塑料涂层。

这种包装容器可以这样生产，例如，向包装材料片材提供一种使其容易折叠的折缝线形态，并且重塑该包装材料片材成筒状，使得该材料片材的一个纵向边缘与另一纵向边缘重叠地接合在一起，随后，在筒中填充欲填充物并沿横向密封，使密封区相互分离开。这样，将装有它们的填充物的筒的密封部分随后通过在密封区切割的方式从筒上分离，从而获得垫形包装容器。可适用地，这些是通过折叠成所需几何形状而形成的，该几何形状依赖于该筒的纵向方向的横向设置的两个密封的取向。在六面体包装容器中，横向密封，以本质上已知的方式，在相对筒的纵向方向成直角的方向上施加，通过附加的成形和连接或焊接操作而获得六面体形状，在该操作中将三角形角片(comer flap)向内折叠并将其密封在包装外部。在需要实现楔形包装的情况下，通过将三角形角片折叠并密封在末端(底端)，而重塑该垫形包装容器。从而，该包装容器将具有一个平坦的表面，依靠该表面它能够靠底部放置。目前，这类包装是一种商业上可行的包装容器，该容器在Tetra Wedge的商标下由TetraPak销售。

这种楔形包装容器也可以由包含透明塑料层压层的包装材料制造。在瑞典专利申请SE 0401215-9中描述了这种材料的一个例子，此处该专利申请整体引入并体现。

这种或类似材料的包装容器通常不设置折叠标志，并且比基于纸板的包装容器更不易成形和更缺乏结构上的稳定性。设置有折叠标志(如果可能发生)的此种类型包装容器也不易成形并缺乏结构上的稳定性。这种结构上的不稳定性在机器中的控制方面提出另外一些要求以及，特别的，已经证明了实现一个令人满意的最后折叠，即，由一个垫形包装容器到一个楔形包装容器的包装容器改形，是伴随有问题的。

如先前提到的，最后折叠发生在当带有填充物的垫形包装容器已经从所述筒上分离的时候。在与筒分离以后，它们被以传统方式倾卸在输送机中的运载工具(carrier)之间的围栏(pen)或凹部(pocket)中。该倾卸程序需要将要构成完成的包装的顶部翼片(fin)的横向密封翼片邻接凹部的下边缘，同时包装容器的底端将突出到所述运载工具上方，在该包装容器的底端将发生三角形角片的向内折叠及密封。从而，成形和密封爪能够接近以致最终折叠包装容器。这种处理，以朝向凹部方向下降的形式，需要填充物加速前进以及，当密封翼片接触凹部的底部时，填充物力求继续它们的向下运动。这将产生包装容器在凹部中呈现不同位置的结果，以及，因为在将构成包装容器底部的部分中临时出现局部真空，则垫形包装容器变形。当包装容器随后转位到第一最终折叠位置时，产生附加的应力，该应力产生改变凹部中的包装容器位置的风险。

发明内容

因此，在将垫形包装容器改形为楔形包装容器之前，实现一种在结构上稳定、放置和保持由塑料层压材料制造的垫形包装容器的方法成为了本发明的一个目的。该目的通过包括以下步骤的方法达到：在输送机中设置垫形包装容器，以进一步传送到改形位置，在该位置将垫形包装容器改形成楔形包装容器；以及在包装容器在输送机中停留的至少一部分时间直到第一改形状态期间，对垫形包装容器施加压力，该压力足够实现结构上稳定的包装容器。这也可以通过一种包括以下步骤的方法达到：在输送机中设置垫形包装容器，以进一步传送到改形位置，在该位置将垫形包装容器改形为楔形包装容器；以及至少在一部分的传送直到第一改形状态期间，对垫形包装容器施加压力，该压力足够实现结构上稳定的包装容器。通过这种方式，将在包装容器中获得额外压力，该压力“充实”(flesh out)该容器到其正确的形状。即使刚好在第一改形状态前实施该压力，以使在横向方向，即运动方向的横向，实现包装容器的调整成为可能，结构上的稳定性也将会维持并且可以实现令人满意结果的改形，否则这些将不能成为可能。可以在包装的两侧均一地制造折线密封并且使向内折叠的角片一致，这是使所述包装容器在稍后能够直立的先决条件。施加压力的另一个优势是在转位到改形位置期间包装容器也将固定地保持在输送机中。

这个目的也可以通过使由塑料层压材料制造的垫形包装容器结构上稳定的方法来达到，每个垫形包装容器设计有至少一个密封纵向接缝，在第一和第二横向区域进一步密封所述筒并用所需填充物填充该筒。该方法包括以下步骤：在输送机中设置垫形包装容器，以进一步传送到改形位置，在该改形位置中可以将垫形包装容器改形为楔形包装容器；以及至少在一部分的传送直到第一改形状态期间，对垫形包装容器施加压力，该压力足够实现结构上稳定的包装容器。

在本发明的一个目前优选的实施方式中，该方法包括在包装容器的主表面上施加所述压力的步骤。通过这种方法，将实现一个均一的向外拉伸形状的包装容器。也正是在这些表面上，可以最简单地施加压力。

在本发明的目前更进一步优选的实施方式中，该方法包括以下步骤：通过输送机中包含的装置来实现对包装容器施加压力。通过这种方法，该功能将被整合在输送机及其驱动中，而不是要求与输送机的驱动同步的一个单独的构造。类似地，将获得一个简单并可靠的构造。

在本发明的另一目前更优选的实施方式中，输送机中的装置的提供包括提供可操作的压缩装置和反支承(counter abutment)。从纯制造工程角度看，由于它的简单和由此产生的成本效率，这是有利的，并且比如果使用从各自方向运转的两个压力装置需要更少的部件。

在本发明的另一优选实施方式中，可操作的压缩装置和反支承的提供需要提供一臂，其用来与在输送机中的运载工具的至少一个表面协作。

优选地，该臂的提供通过使用与输送机中的运载工具协作的弹簧和凸轮机构实现。这种结构占用极少的空间并且相对简单。

附图说明

现在将在下文中参考本发明的一个目前优选实施方式的例子以及参考附图更加详细地描述本发明。在附图中：

图1是一个垫形包装容器的示意图；

图2是一个包装容器的示意图，该包装容器已经从根据图1中的垫形包装容器改形为楔形包装容器；

图3是一个推进包装容器的链条类型的输送机的透视示意图，其中为了清楚理解的目的，还显示了从链条上移出的包括在输送机中的一个运载工具以及连接单元；

图4a是包括在输送机中的运载工具的分解示意图；

图4b是从图4a的运载工具后部观察的示意图；

图4c是图4a-b的运载工具的示意侧视图；

图5是一部分链条的示意侧视图，其示出了包装容器在到最终折叠的过程中如何被处理；

图6是链轮和凸轮盘的示意侧视图，其中在臂的位置A-C显示有置于运载工具中的轮子；以及

图7示出了根据图4b但却通过臂将包装容器保持在适当位置的示意图。

具体实施方式

图1示出了一个垫形包装容器。无论构造如何，该垫形包装容器将在下文中用参考数字10表示。该垫形包装容器按照传统的方式生产，即，将包装材料片材改形为筒状，以便该材料片材的一个纵向边缘，在这个例子中的重叠边缘，与形成纵向接缝11的另一个纵向边缘连接在一起，随后以所需的填充物填充该筒并沿横向密封，将密封区域相互隔开。这些区域与该筒的纵向方向大致成直角。为了获得垫形包装容器，容纳了它们的填充物的该筒的密封部分随后通过在密封区切割的方式从该筒上分离。在该分离之后，所述密封形成了翼片，该翼片分别被指定为第一翼片12和第二翼片13。

然而，该包装容器不需要像上文描述的一样由连续的筒的形成、填充和密封而生产，而是备选地，也可以通过以下方式生产，从例如胚料中或者从在填充前，进而在进行最后横向密封之前被分成胚料或半制造的包装容器的片材中生产。

包装容器10由一种塑料层压层形式的包装材料生产。优选地，不同的层表现出不同的硬度。在所述层中的材料可以是不同类型的聚乙烯或聚丙烯。一层或多层也可以是氧气阻挡层。

图2示出了所述垫形包装容器10被改形成楔形包装容器10。在该包装容器的底端，将三角形角片14、15向内折叠并将其密封在包装容器的外部。从而，包装容器10将获得一个平坦的表面16，依靠该表面它能够放置在底部。在向内折叠之前，角片14、15通过沿线17、18密封的折线分别固定。折线密封横向穿过底部翼片13，并通过在第一改形位置(没有示出)的最后折叠而形成。在第二改形位置，实现角片14、15的向内折叠和最后密封。

根据本发明的方法涉及在改形为楔形包装容器之前在结构上使垫形包装容器稳定。所述步骤包括通过引入输送机来进一步将所述垫形包装容器送到改形位置的方式处理垫形包装容器。在所述改形位置，垫形包装容器被改形为楔形包装容器。在所述包装容器在输送机中停留的至少一部分时间期间，或者在所述包装容器到达第一改形状态的部分传送期间，在垫形包装容器上施加压力。所施加的压力足以实现结构上稳定的包装容器。通过保证该包装容器在结构上是稳定的，使改形为楔形包装容器变得容易，并且将改进改形操作的结果。这个方法可通过例如现在将要描述的这种类型的输送机来实现。

图3示出了一个输送机，整个的该输送机标为参考数字19。所述输送机19是链条型的，是环形的并且绕着两个链轮运动。只有标为参考数字20的第一链轮将稍后在图5和6中示出。输送机19包括运载工具21，并且这些运载工具21是楔形的，其底部设置成向内最接近所述链轮，并且其顶端向外朝向输送机的外围。运载工具的底部包括用于互相链接而形成链条的装置。从而，运载工具21自身形成了链条的连接或连接单元。

一旦装有它们的填充物的垫形包装容器10已经与所述筒分离，它们就被以传统方式向下传送到对应于包装容器10的楔形凹部22中并在运载工具21之间成形。见图3，这些发生在输送机19的右手端。包装容器10从上方倾斜地到达并被倾卸进凹部22。该过程需要将构成完成的包装容器的顶端翼片12的横向密封翼片12与凹部较低的边缘邻接，同时第二密封翼片13处的包装容器10的底端将会面朝外，见图5。所有的运载工具21是相同的，而且高度是这样的，即当一个完成的楔形包装容器10位于凹部22中时，运载工具21优选几乎完全或完全地延伸到先前描述的折线17、18。从而，当它最终折叠时，它优选延伸或几乎延伸到包装容器的平坦的底表面16。其原因是为了在允许最终折叠包装容器10的成形和密封爪进入的同时，为包装容器10提供尽可能大的支撑。

将所述链条转位，并且该转位发生在图3中图解的箭头方向。随着转位，包装容器10将立刻到达最后折叠位置(没有示出)，正如前面提及的，该位置由折线密封阶段以及随后的用于向内折叠和密封角片13、14的阶段组成。

第一和第二链轮中的每一个实际上包括彼此有一定距离设置的一对链轮(只有成对链轮中的一个可见)，第一链轮20可以在图5和6中看到。在构成第一链轮20的链轮之间，设置有一个凸轮盘23。凸轮盘轮廓24构成限定凸轮盘表面的外轴。

在下面的披露中，将参考图4a-c更加详细地描述运载工具21。构成链条中的连接的运载工具21互相链接，其中每个运载工具21在底部示出了套筒(sleeve)部分，该套筒部分与临近的运载工具的对应套筒部分相配合。在这个优选的实施方式中，每个运载工具21显示出三个套筒部分25，这三个套筒部分的分布使得它们成一个三角形。套筒部分的几何中心轴线设置成与链轮的几何中心轴线大体平行。形成三角形基础的这些套筒部分的第一和第二套筒部分25a、25b，定位成一直线，使得它们的几何中心轴线大体对应并且相互隔开至少一个套筒部分的距离。第三套筒部分25c位于运载工具底部的相对端，并且在沿着另外两个的中心轴线的纵向方向可见，这个第三套筒部分25c位于另外两个25a、25b之间。因而，通过在中心运载工具的前两个套筒部分25a、25b之间提供一个套筒部分，该套筒部分与来自相邻运载工具的所述第三套筒部分25c相对应，而使三个运载工具21能够连接在一起。进一步地，中心运载工具的第三套筒部分25c延伸到与另一侧的相邻运载工具上的前两个25a、25b对应的两个套筒部分之间。通过所述套筒部分轴与其它轴颈元件发生互相链接。

如前面提到的，运载工具21是楔形的并且具有与该运载工具的运动方向大体横向的第一和第二大体平坦的邻接表面26、27。因为运载工具21的楔形，表面26、27倾斜。第一表面26相对于输送机19的运动方向向前倾斜，以及第二表面27相对于运动方向向后倾斜。更进一步地，运载工具21是中空的并且在大体平行于套筒部分中心轴线的方向有具贯通孔。凹槽28设置在邻接表面26、27中通向空腔。

下文中将继续参照图4a-c描述根据本发明的用于结构上稳定的装置。

每一个运载工具21与一个旋转元件29联系。所述旋转元件29具有第一和第二末端，其中第一末端为具有两个支柱(或者换句话说是叉状件30)的镫形物(stirrup)的形状。在两个支柱30的横向，提供了贯通孔31，其几何中心轴线构成了整个元件的旋转轴线。为了简便，将枢轴点标注为P，见图4c。因此，轴接(journal)旋转元件29，使贯通孔31与套筒部分25a、25b轴接在相同的轴上，由此来实现运载工具21的互相链接。在闭合状态，旋转元件29的一个支柱30将轴接于相邻的运载工具21的第三套筒部分25c的任一侧的轴上。所述轴上的轴接通过套筒或滑动轴承42实现。

在旋转元件29的支柱30或叉状件的外端，轮32通过一个轴轴接。设计这个轮使其能够邻接在先前描述的凸轮盘23的轮廓24。在同一末端并在同一轴上，轴接杆33。在杆33的背离轴接端的末端，提供有一个叉状凹槽34。设置该叉状凹槽34使其与稍后将描述的轴35协作。

所述杆33设置在运载工具21的腔中并且通过螺旋弹簧36而弹性地伸长。在杆的叉状凹槽中，设置所述轴35，从而使得所述杆33将如图4c所示可大体向上和向下移动。在运载工具21全部高度的大约三分之二处，轴35固定地连接于运载工具21。在杆33的下凸缘与邻接所述轴35的上部挡块(block)43之间张紧螺旋弹簧36。弹簧36的设置保证了促使轮32抵住凸轮盘23的轮廓24。

旋转元件29的另一端包括凸缘37，并且臂38固定地夹在凸缘上。所述臂38为可以轻微回弹的刮片或平板的形式，并且在无负载状态，它在与运载工具21内的杆33大体相同的方向上伸长。在这个位置上，臂38邻接在第一平坦表面26外部的为此而设置的楔形凹口(recess)39，并且具有大约四分之三表面长度的伸长，见图4b、4c。

进一步设计旋转元件29，使得在轮32和杆33轴接的一端与固定臂38的一端之间成角度。当轮32在凸轮盘23的轮廓24上运动时，旋转元件29可以根据该轮廓的几何形状，在它的枢轴点P上转动，其导致在旋转元件29中固定地张紧的臂38相对于运载工具21改变其位置。特别地，所述臂在运载工具的表面26与相邻运载工具上的表面27之间改变其位置。

参考图5和6，将从广泛的角度描述凸轮盘23及其轮廓24的设计。运载工具21的轮32与轮廓24随着与链轮20的一起旋转而邻接。沿着凸轮盘的轮廓24的较大部分，臂38保持“无负载”，即，它没有被推动抵靠在任何包装容器上，而是位于其开放位置。在该位置，臂38理论上邻接着运载工具21的表面26。实际上对于输送机19的两个直的部分是这样的，但是在链轮处，运载工具21互相成角度分开并且它们之间的距离变大，使得楔形凹部22变宽，即，角度更大。这将产生这样的结果，即运载工具21的臂38在它打开的位置没有与表面26邻接，而是更接近后面随后到来的运载工具21的表面27，如图5所示。

在凸轮曲线轮廓的上半部，存在波浪形的部分39，在该部分轮32第一次向下进入槽。这个运动导致旋转元件29旋转，使得臂38充分地打开凹部，为包装容器10在臂38与后面随后到来的运载工具21的表面27之间获得空间。这意味着它在朝向表面26的方向上运动。该位置以A表示，并且在输送机19中的包装容器10在这里被送入凹部22，以向最后折叠进行进一步的传送，请见箭头。因此，臂38没有与包装容器10邻接，而是包装容器10进入凹部22，如在包装容器10着陆时使其变形的倾卸运动的介绍中曾经提到的一样。

在轮廓24中紧挨槽的是隆起部(ridge)，并且当轮32滚过该隆起部时，在旋转元件29中引起旋转，该旋转将产生这样的结果，现在臂38与包装容器10邻接并且推动它抵靠后面的运载工具21的表面27，见位置B。因而施加在垫形包装容器上的压力“充实”了它并且足以实现结构上稳定的包装容器，见图7。臂38也保持包装容器10在转位时处于适当位置，直到到达发生最后折叠的改形位置。

改形位置(没有示出)在图中位于输送机19的正上方。在那里，运载工具21再次关闭，即，它们的顶端互相靠近，并且运载工具之间的角度已经减小。因而，在这个位置它们靠近在一起，并且在它们之间的凹部22是楔形的。所述楔形与在改形位置中的包装容器10获得的楔形大体相同。就在改形位置之前，轮廓24变平，并且臂38释放了对包装容器10的压力并返回它抵靠表面26的“无负载”状态。这在位置C处示出。在改形位置的第一状态，沿线17、18进行折线密封并且从这点开始有效，包装容器10填充凹部并且从表面26和后面随后到来的运载工具的表面27都得到了支撑。一旦臂38已经释放而且刚好就在执行折线密封之前，在横向方向上对所述包装容器实施可能的调整，见图7中的箭头。这通过使用从侧面施加的成形挡块(没有示出)而实现。

如所示，借助于臂38形式的可移动的压力装置施加压力，从而通过在容器10中产生过度的压力而使包装容器的结构稳定。臂38大体压在包装容器的中心，见图7，并且从而邻接在所述包装容器的主表面40、41中的第一个40。因此，术语主表面在这里用来表示在横向密封12、13之间延伸并且大体与它们平行的垫形包装容器10的那些表面。第二主表面41与反支承邻接，在优选的实施方式中，该反支承由运载工具21的平坦表面27构成。

已详细描述的装置示出了根据本发明的方法是如何实施的。对本说明书的技术人员读者来说显而易见的是，本发明并不局限于上述实施方式，在不背离所附权利要求范围的前提下可想到多种变化和变更。

在该实例中，描述了对包装容器的处理，该包装容器由筒形成并在从所述筒上分离后被向下送进输送机中。然而，本发明并不局限于这种类型的包装容器。一个可供选择的方案是所述包装容器从胚料形成。然后，每种胚料通过重叠或祈祷(praying)类型中的一种纵向密封塑造成“筒”。在最后折叠的改形位置之前实施底部密封、填充以及顶部密封。在那种情况下，输送机19可以以别的方式设计，而且包装容器也可在填充和密封状态期间位于输送机19中。然后，在传送到第一改形状态的至少一部分时间期间施加所述压力。从而，在刚好前一位置与第一改形状态的位置之间实现。所述刚好前一位置可以是在填充后的密封位置，即，第二横向连接或接缝13的密封，但是它也可能是某个另外的位置。

进一步地，包装容器可以是具有两个或更多的纵向密封的类型，其可以由互相叠放的两种包装材料片材形成并密封。然后，所述密封可以例如置于垫形包装容器的侧面，使得主表面没有密封。

应该理解的是施加压力的装置自然可以包括从它们各自的方向运作的压力装置，而不是一个压力装置和一个反支承。类似地，应该了解所述压力装置可以包括一个以上的臂。

所述弹簧和凸轮机构当然可以按与上面描述不同的另一种方式设计，或者由例如臂的伺服马达控制装置代替。

Claims (8)

1.一种在结构上稳定由塑料层压材料制造的垫形包装容器(10)的方法，所述垫形包装容器(10)由已经被改形成筒的包装材料片材制造，使得所述材料片材的一个纵向边缘与另一纵向边缘接合在一起，随后在所述筒中填充所需填充物，沿横向密封，将密封区相互分离开，以及随后通过在所述密封区切割的方式从筒上分离，从而获得所述垫形包装容器(10)，所述方法包括以下步骤：在输送机(19)中设置所述垫形包装容器(10)，以进一步传送到改形位置，在所述改形位置将所述垫形包装容器(10)改形成楔形包装容器(10)；以及所述包装容器在所述输送机(19)中停留的至少一部分时间直到第一改形状态期间，对所述垫形包装容器(10)施加压力，所述压力足够实现结构上稳定的包装容器。

2.一种在结构上稳定由塑料层压材料制造的垫形包装容器(10)的方法，设计每个垫形包装容器(10)成包装材料的筒，所述筒由第一纵向边缘与第二纵向边缘沿纵向密封连接在一起而形成，进一步在第一和第二横向区域密封所述筒并且用所需填充物填充所述筒，所述方法包括以下步骤：在输送机(19)中设置所述垫形包装容器(10)，以进一步传送到改形位置，在所述改形位置将所述垫形包装容器(10)改形成楔形包装容器(10)；以及至少在一部分的传送直到第一改形状态期间，对所述垫形包装容器(10)施加压力，所述压力足够实现结构上稳定的包装容器。

3.一种在结构上稳定由塑料层压材料制造的垫形包装容器(10)的方法，设计每个垫形包装容器(10)具有至少一个密封的纵向接缝，在第一和第二横向区域进一步密封筒，并用所需填充物填充所述筒，所述方法包括以下步骤：在输送机(19)中设置所述垫形包装容器(10)，以进一步传送到改形位置，在所述改形位置将所述垫形包装容器(10)改形成楔形包装容器(10)；以及至少在一部分的传送直到第一改形状态期间，对垫形包装容器(10)施加压力，所述压力足够实现结构上稳定的包装容器。

4.根据权利要求1、2和3所述的方法，包括在所述包装容器(10)的主表面(40、41)上施加所述压力的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，在所述包装容器(10)上力的施加通过包含在所述输送机(19)中的装置实现。

6.根据权利要求5所述的方法，所述输送机(19)中装置的提供包括提供可移动的压力装置(38)和反支承(27)。

7.根据权利要求6所述的方法，可移动的压力装置(38)和反支承(27)的提供包括提供臂(38)，所述臂被设置成与所述输送机(19)中的运载工具(21)的至少一个表面(27)协作。

8.根据权利要求7所述的方法，所述臂(38)的应用通过与所述输送机(19)中的运载工具(21)协作的弹簧和凸轮机构实现。

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