CN102101549A - 包装件成形装置 - Google Patents

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安德斯·芒努松
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Abstract

包装容器一端中的皱折通过以下方式避免，使用包装件成形装置用于由包装材料筒(128)形成包装容器，该筒在机器方向(MD)行进，通过在多对相对的密封钳(106，106′)之间顺次卡紧该筒(128)以形成横向密封，从而一对密封钳下游侧上的筒段属于第一包装容器，而该对密封钳的上游侧上的筒段属于第二包装容器，所述装置包括：一对前密封钳(106)，前容盒(108)，布置在每个前密封钳(106)的上游，适于在密封过程中成形前筒段(P)，其中支撑装置(106′)布置为在该前容盒(P)的上游端的上游支撑该前筒段(P)的上游端，以避免该前筒段(P)的该上游端中的皱折，并由此避免前包装容器(P)的一端的皱折。

Description

包装件成形装置
技术领域
本发明涉及包装件成形装置，具体涉及由包装材料筒形成包装件的包装件成形装置。
背景技术
当形成由包装材料(如层压板)构成的包装容器时，至少两种通常的技术可以使用。根据一种技术，每个包装件由独立的由包装材料卷材切割的坯料形成，卷材形成独立的包装容器，其进而填充产品。根据第二种技术，材料卷材纵向密封以形成筒，在密封期间，该筒填充材料然后横向密封并且用作独立的容器。本发明涉及第二种技术。本领域技术人员可以认识到上面的描述仅仅代表粗略的分类而不是详细列举。为了进一步阐明相关领域，还有许多不同类型的现有设备和装置用于密封包装件(一旦它们在填充机中填充食品和/或饮料产品)。这些包装件往往由包装材料筒制造，其传送通过填充机。该包装材料可由一层或多层材料组成，取决于待填充进该包装件的产品类型。某些包装件是由例如一层塑料制成，其凭借加热熔化密封，偶尔是由多层塑料层制成，而别的包装件由例如多个不同材料层组成，如纤维材料(例如纸)，其两侧涂有可熔化或可熔合塑料层，例如聚乙烯，并且还可包括额外的材料层，例如由铝构成的材料层，其用作无菌包装件的阻挡层。
该筒以已知的方式传送通过该填充机，同时填充产品、密封并形成最终构造。这些独立的包装件在两个密封钳(设置为彼此相对)在沿该筒长度均匀分布的横向区域抓住并且压缩该筒时被密封。这些钳通常由反作用钳和生成热量的钳组成，生成热量的钳例如称作超声喇叭的设备，其通过超声产生热量。还可以其他方式生成热量，例如利用恒定的热量或感应发热，用以通过熔化相关联的塑料材料密封每个独立压缩的筒段，之后割断每个独立的筒段，从而获得单独的包装容器。之后，每个包装容器折叠成需要的形状，通常通过预先布置在该包装材料中的折叠线辅助完成。
本发明中的密封组件包括成对的相互作用的密封钳，如上面所提到的。这些钳布置在连续的带驱动上或在线性驱动器机构上，其分别在例如EP0887273和EP1325868中描述。
在有些情况下，密封和折叠后的包装容器会出现由于有缺陷的密封和/或成形导致的不可接受的生产错误。这些错误，如凹痕，可能仅是美观问题，但是也会导致有缺陷的密封。
发明内容
本发明目标是提供一种新的用于包装件成形机器的密封组件，其凭借明确的密封钳相互作用消除或者减缓上面提到的问题。这个目标通过由权利要求1给出其特征的填充组件实现。在从属权利要求中定义具体的实施方式。为此本发明提供一种用于由包装材料筒形成包装容器的包装件成形装置，包装材料筒在机器方向(MD)行进，通过在多对相对的密封钳之间顺次卡紧该筒以形成横向密封，从而一对密封钳下游侧上的筒段属于第一包装容器，而该对密封钳的上游侧上的筒段属于第二包装容器，所述装置包括：
一对前密封钳，
前容盒，其布置在前密封钳的上游，适于在密封过程中成形前筒段，
其中支撑装置布置为在该前容盒的上游端的上游支撑该前筒段的上游端，以避免该前筒段的上游端中的皱折，并由此避免前包装容器的一端的皱折。
在该前容盒上游使用支撑的想法表现出令人惊讶的结果。这些结果的一个解释可以是在离开该前容盒的支撑之后，防止该筒“崩塌”，“崩塌”会导致在材料中出现皱折。另外的解释还可以是该支撑减小该包装材料筒中的张力负荷，以及这是减少皱折趋势的一个因素。
在一个或多个实施方式中该支撑通过后密封钳实现。这样的好处是减少该密封组件中的部件数量。通过选择合适的用于该后密封钳的路径，其可有效用于该创新性目的。应当注意到这需要细致考虑，因为密封钳和容盒对包装材料筒的每个动作将不可避免地影响筒特别是容纳在其中的产品，使其处于导致压力梯度、产生泡沫和飞溅的风险。这会不利地影响填充、密封和成形工艺。
附图说明
图1是填充机的局部示意图，其中可布置该创新性的密封组件。
图2是按照本发明一个实施方式的密封组件的示意图。
图3是图2的密封组件的示意图，在图2的时间点之前一点。
图4是利用使用该创新性的密封组件的填充机制造的包装容器的立体图。
具体实施方式
图1说明用于由包装材料卷材12制造包装件的机器的一部分10。该包装材料是最初描述的类型，即纸芯层涂覆有热塑材料。当通过该机器的这个特定部分，由最初实质上平的卷材12形成密封的筒。该筒的形成由包含在该机器10中的许多筒形成装置14、16和装置18实现。该筒形成装置14、16的主要任务是开始将该卷材12形成为筒20(步骤A)，在该卷材两个互相对着的边缘区域24和26之间具有重叠接头22，这些装置这里不详细描述。该装置18布置为控制该筒相对密封设备28的缠绕用以横向密封该筒。该装置18进一步布置为通过在纵向密封该重叠接头22之前赋予该筒28所需的直径以完成该卷材的成形。
该筒28进一步向下(现在填充产品)利用水平密封钳密封，卡紧和密封该筒28。首先下部钳卡紧并密封将要形成的该包装容器的下端，然后上部钳卡紧并密封该容器的上端。该生产过程以及必然还有该密封过程高速进行，以每小时生产10000个或者更多包装容器的量级。可能出现的问题是当该下部钳卡紧该包装容器的下端时，导致产品在该筒28中向上飞溅，进而如果该上部钳在不正确的时间卡紧该筒28，会导致该包装件中的产品量错误。这些问题和所提出的解决方案在EP 0882651中公开。进而，这些钳可布置在连续的带驱动器上或线性执行机构上。这样的钳布置是常用的，并且在例如EP 0887273和EP 1325868中公开。
图2是按照本发明的第一实施方式的密封组件100应用于连续带驱动器时的示意图。该包装材料的筒102已经填充填充物并使用该密封组件100密封。该密封组件包括若干实际上完全相同的密封集合104，布置在该连续带(未示)上。每个集合包括密封钳106和枢接于该密封钳106的“容盒”108。两个相对的密封钳106用于卡紧该包装材料筒102，该相对的密封钳之一可包括感应器，利用该感应器可以熔接该包装材料筒102的材料，从而可以已知的方式完成密封。技术人员了解在制造中为了密封包装容器的一端的目的，有多种感应热的替代方式，而且从速度和可靠性方面来说，使用感应热已经证明特别适用于本申请。
该容盒108的目的是限定该填充的筒102的膨胀，并由此将该筒成形，从而在完成包装容器中含有预定体积的流体。该包装材料通常是非弹性的，是纸层压板，而且该填充的筒102的构造将始终趋向于势能的最小化，并且取决于该筒102的刚性，任何没有支撑的部分会以任何不希望的方式失去其形状。应当注意到该容盒不必枢接于该密封钳，而在当前实施方式中，该布置提供便利的解决方案。
该密封钳106被带沿两对具有总体上长方形的凸轮轨迹牵引。第一对凸轮轨迹(未示)引导该密封钳106的前部凸轮从动件110(如滚轮)，以及第二对凸轮轨迹(未示)引导该密封钳106的后凸轮从动件112。这样可始终良好限定该密封钳106的位置和倾角。
该容盒108在前端通过其与该密封钳106的枢接引导，而在其后端由一对凸轮从动件114支撑，其通过第三对凸轮轨迹(未示)引导。这样可始终良好限定该容盒108位置和倾角。并且，该容盒108的倾角与该密封钳106的倾角可独立控制。技术人员认识到该单个部件的定位和倾角有结构性的限制。这些限制是由于执行结构导致，该执行机构可以是带驱动的凸轮结构，机械解决方案或气动/液压结构，或其组合。然而，这些限制并不是本发明实现其目的所带来的后果。
技术人员明白关于该密封钳106的感应器与该包装材料筒102的相对运动可能会有约束。这些约束可能包括在该密封钳106和该筒102接触之后不应当再有相对运动，因为这会增加出现凹横、皱纹或别的难看的包装件的风险。阻止相对运动因此是在系统设计中细致考虑的运行参数。
在本发明这个第一实施方式的密封组件中，后密封钳以这样的方式相对该前容盒定位，即防止该包装材料筒以不期望的方式“崩塌”。必须强调的是这个“崩塌”可以不是特定地表示，而是对于某些材料，已经证明足以显著地影响该包装材料，其方式是随着该筒密封和折叠形成凹痕。通过限定角度α作为相对该包装材料筒中心轴的偏移角，这可以表述当该后密封钳以这种相对该前容盒的方式设置时，随着该筒在该前容盒和该后密封钳之间延伸可以控制该筒的α。
这在图3的示意图中可以看出，说明该前和后密封集合接近中较早的时刻。这里示出如何在前容盒被该后密封钳支撑之前设置该前容盒的路径以倾斜该容盒远离该筒以约束角度α。
还提到词语“前”和“后”用作相对的用语，描述为“后”容器的容器在下一个索引步骤中是“前”容器，而“后”对密封钳将变成“前”对密封钳。
在此，还应当注意该筒的支撑是在后包装容器P′的下游端进行的，以避免在前容器P上形成凹痕。注意标记P用于包装容器，也用于用来形成该包装容器的筒段，该筒段也可用P′。还提到正在谈论的包装容器可以是楔形容器，见图4，当折叠时具有矩形底部，其中所谈论的凹痕靠近楔形端(图中的上端)的线性密封形成。出于这个原因，在一个或多个实施方式中，该容盒可布置为使该包装容器成为楔形，从而迫使该容器的一端(例如后端)比相对的端(例如前端)更靠近该筒的中心线，见阴影区域，对应前面图的示意性说明截面。在一个或多个实施方式中，该容盒可迫使该容器从该第一端到该相对端连续倾斜。应当注意到这指的是图2中示出的一个的视图。从图4显而易见的是如果在YZ-平面从相对图2之一的直角(在相对阴影区域的直角)看，该关系将稍微有点相反。
按照该创新性想法的另一方面，可以关联该前容盒108及其上游的支撑件的移动，并且在一个实施方式中，是关联该前容盒108和该后密封钳106′。这个关联能够防止筒“崩塌”，并因此可能防止出现现有系统中存在的皱折。
并且，对于每种具体情况，具有独立的关于筒径、包装材料质量、包装容器形状等的属性，讨论α的定量值是非常重要的，并且本发明不应当解释为限于这些具体的值。如果如本发明中所定义和描述提供给技术人员这样的思路，即通过支撑后容器的筒来防止前容器上的缺陷，那么权利要求中限定的本发明将会清楚并且容易实现。

Claims (5)

1.用于由包装材料筒(128)形成包装容器的包装件成形装置，该包装材料筒在机器方向(MD)行进，通过在多对相对的密封钳(106，106′)之间顺次卡紧该筒(128)以形成横向密封，从而一对密封钳下游侧上的筒段属于第一包装容器，而该对密封钳的上游侧上的筒段属于第二包装容器，所述装置包括：
一对前密封钳(106)，
前容盒(108)，布置在每个前密封钳(106)的上游，适于在密封过程中成形前筒段(P)，
其中支撑装置(106′)布置为在该前容盒(108)的上游端的上游支撑该前筒段(P)的上游端，以避免该前筒段(P)的上游端的皱折，并由此避免前包装容器(P)的一端的皱折。
2.根据权利要求1所述的包装件成形装置，其中对该前筒段(P)的所述支撑是在面朝该密封钳(106，106′)的侧面上进行，以防止该筒(128)的该侧面向外倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的包装件成形装置，进一步包括一对后密封钳(106′)，其中该对后密封钳(106′)用于对该前筒段(P)的所述支撑。
4.根据权利要求3所述的包装件成形装置，其中进行所述支撑以相比未支撑位置减小在该前容盒(108)的上游端和该后密封钳(106′)之间延伸的该筒(128)的角度。
5.根据前述任一权利要求所述的包装件成形装置，所述装置适于形成具有矩形底端和线性顶端的包装容器，其中所避免的皱折涉及该线性顶端周围的皱折。
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