CN103935562B - 用于两种不同接合工艺的接合工位 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产管状包装壳(40)的方法和设备，其中，膜网(14)沿进料方向(B)被送入成形装置(20)中，所述成形装置(20)用于形成具有沿进料方向(B)延伸并彼此邻接布置的边缘区的管状壳，其中，该边缘区在具有一个接合工具(52、152、252、352、452、552)的接合工位(50)接合到一起。而且，接合工具(52、152、252、352、452、552)可在第一和第二工作位置移动，在每个工作位置执行两种交替的牢固接合工艺，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

Description

用于两种不同接合工艺的接合工位

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1和权利要求10所述生产管状包装壳的方法和设备。本发明尤其涉及一种生产管状包装壳的方法，其中，膜网沿进料方向被送入成形装置中，以形成具有沿进料方向延伸并彼此相邻布置的边缘区的管状壳，该边缘区在具有至少一个接合工具的接合工位接合到一起。另外，本发明涉及一种用于生产管状包装壳的设备，该设备具有用于容纳膜网源的膜网存储装置；用于把从膜网存储装置沿进料方向送入的膜网成形为管状壳的成形装置，其中，管状壳具有边缘区，该边缘区沿进料方向延伸并且彼此相邻布置；以及，具有一个接合工具的接合工位。

背景技术

在生产香肠状产品（例如香肠）的过程中，管状包装壳用于容纳灌入其中的香肠状产品的成分，例如肉、粘合剂、密封材料等。这些管状包装壳可按预制形式提供，也可在进行灌装过程之前制造。在后一种情况中，使用膜网，并且膜网被送入成形装置中以形成管状壳。随后，把刚刚形成的管状壳的边缘区接合在一起，这样制造的管状包装壳可立即用于通过灌装机来灌装香肠状产品的成分。随后，可通过剪切机等装置把灌装有产品材料的管状包装壳的两端封闭。

英国专利申请1435791中揭示了一种生产管状包装壳的方法，其中，膜网成形为管状壳，管状壳的边缘区彼此并排布置，可利用热封棒彼此接合在一起。为了达到该目的，要在边缘区上铺一条薄膜条，该薄膜条可以是外加的，也可以在把膜网成形为管状壳之前从膜网上裁切得到。外加的或裁切得到的薄膜条铺在管状壳的边缘区上，然后使用热封棒通过该薄膜条把管状壳的边缘区接合起来，从而产生管状包装壳。

另外，英国专利申请0050702揭示了一种通过粘结接合方式来接合管状膜网的边缘区从而制造管状包装壳的方法。边缘区彼此并排布置或彼此交叠，并通过薄膜条接合在一起，薄膜条带有粘合层，在接合的时候其粘性面正对边缘区，通过压辊压合。

上述现有技术的缺点是，必须根据用于制造管状包装壳的膜网的材料来选择所用的接合工艺。例如，纤维素膜材料只能利用粘合条通过粘结接合工艺来处理，执行这种工艺的机器必须具有相应的部件，具体而言是用于把边缘区和粘合条压合到一起的压辊。相反，若使用热塑膜材料，为了把其边缘区接合在一起以产生管状包装壳，必须使用热封工艺。用于执行热封工艺的机器也必须具有执行该方法所需的特定部件，例如热封棒。因此，若使用这种不同的材料来生产管状包装壳，则必须提供单独的机器。但是，使用不同的机器是不利的，尤其是从经济角度考虑，因为如果一台机器与用于灌装和封闭香肠状产品的其它机器在一条生产线上，则其它机器会无法工作。而且，必须为两台机器提供工作空间。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种生产管状包装壳的方法和设备，该方法和设备能够高效地使用不同的膜网材料。

在方法方面，上述技术目的是通过权利要求的特性实现的。具体而言，本发明提供一种用于生产管状包装壳的方法，该方法包括以下步骤：沿进料方向把膜网送入成形装置，所述形装置用于形成具有沿进料方向延伸并彼此邻接布置的边缘区的管状壳；以及，在具有一个接合工具的接合工位接合该边缘区。接合工具可在第一和第二工作位置移动，在每个工作位置执行两种交替的牢固接合工艺，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

两种接合工艺可在用于生产管状包装壳的一台机器的一个接合工位执行。因此，执行不同的接合工艺不需要提供单独的机器。能够执行热封粘和以及粘结接合的机器具有用于执行两种交替工艺的一个接合工具。如下文所述，该接合工具可具有不同的设计。以一种非常简单的结构，该接合工具具有用于在两个不同的工作位置执行两种接合工艺的工作侧。执行用于生产管状包装壳的新方法的机器的成本比采用两台机器的成本低。另外，与采用两台不同机器的常规方法相比，仅采用一台接合机器在生产线上占用的工作空间较小。

在经过由成形装置执行的成形过程后，膜网的边缘区彼此相邻。相邻一词指边缘区可以交叠，或者边缘区的边缘并排布置，并且可以相互接触或不接触。另外，膜网不一定必须为直边形，也可具有弯曲的或波浪形边缘。如果要求接缝形式的设计具有个性化和/或艺术性，那么采用这种形式可能是合乎要求的。

接合工位提供的能够执行两种交替的牢固接合工艺的接合工具的优点是，可以根据用于生产管状包装壳的材料来迅速变更接合工艺。由于接合工具能够执行交替的接合工艺，因此变更接合工艺不需要附加的转换或改造措施。

在本发明的一种实施方式中，该牢固接合工艺是热封接合工艺。

采用热封接合实施方式，可以接合能够在热作用下被密封的材料。通常，在接合工具（例如处于第一工作位置）施加的热作用下，膜网（其边缘区需要热封）至少部分地熔化，从而彼此熔合在一起。另外，不仅膜网的边缘区本身能够部分地熔化因而彼此熔合到一起，而且可以在边缘区的交叠区域之间或者彼此邻接的边缘区的边缘上方或下方布置附加的可熔材料（例如采用薄膜条的形式）。在另一种可能的备选方案中，在膜网本身或至少其待接合边缘区上可铺一层预先确定的可熔材料，该材料在热作用下能够迅速熔化，并与边缘区熔合，因而可支持热封接合。

用于处理热封接合的热量可由被加热的接合工具提供，并且可通过接合工具与待接合膜网之间的薄空气层的对流传递至待密封的膜网上。在另一种备选实施方式中，热量可通过热辐射传递，例如通过布置在接合工具中的发热灯的热辐射传递。

如上所述，接合工具可布置在至少两个不同的工作位置。当处于第一工作位置时，接合工具以非接触方式把管状壳的边缘区接合在一起。在第一工作位置时，接合工位的接合工具处理热封接合。

接合工具的温度可通过至少一个温度传感器来测量。牢固接合的边缘区的温度或即将进入接合过程的待接合边缘区的温度也可通过至少一个温度传感器来测量。

在本发明的另一种实施方式中，该牢固接合工艺是粘结接合工艺。对于这种工艺，需要粘合剂。粘合剂或胶合剂可以预先涂在待接合的膜网的一个或两个边缘区上，可以通过粘合条、粘合带、压敏和/或热敏带等形式提供。粘合剂可在边缘区彼此交叠并压到一起之前以液态形式涂到边缘区上，也可在边缘区彼此并排邻接并把浸有粘合剂的薄膜条或薄膜带压到边缘区上之前以液态形式涂到边缘区上。显而易见的是，液态粘合剂也可由粉状粘合剂、固态晶体粘合剂、或冷固化或热固化粘合剂条代替。粘合剂可为冷固化或热固化粘合剂。使用冷固化粘合剂或胶合剂可能需要采用能够在粘合剂上直接或间接施压的装置。

使用热固化粘合剂比较有利，因为在第一种接合工艺（即，热封接合）中施加的热量可以直接地辅助用于固化涂装在交叠边缘区之间或并排布置的边缘区的上方或下方的粘合剂。而且，可以提供能够导引已接合的管状壳从中通过的冷却工位，以支持和/或完成固化工序。

在本发明的一个方面，待接合到一起的管状壳的边缘区可以并排布置，在两个边缘区上可放置一条胶条。在边缘区并排布置的情况中，边缘区的边缘可以彼此接触，也可以不接触。然后，可以把胶条放到两个边缘区上。并排布置的边缘区也可放到胶带上，在这种情况中，胶带位于膜网的边缘区之下。或者，待接合在一起的管状壳的边缘区可以交叠布置，在两个边缘区之间放入一条胶条。在边缘区交叠布置的情况中，边缘区至少部分地交叠。

当接合工具处于第二工作位置时，接合工具与管状壳的边缘区接触。在第二工作位置时，接合工位的接合工具处理粘结接合。如上所述，粘合剂或胶合剂可分别以胶条或胶带的形式、粉末或晶体的形式、或液体或液滴的形式涂到膜上。接合工具本身可与膜网的两个边缘区接触和/或把膜网的两个边缘区压到一起。并排布置的边缘区也可放到胶带或胶条上，在这种情况中，胶带或胶条位于膜网的边缘区之下。

在处于第二工作位置时，接合工具能够沿与膜网进料方向大致垂直的方向在管状壳的边缘区上施加压力。在边缘区彼此交叠布置并且粘合剂涂在边缘区中间的情况中，以直接或间接方式从接合工具施加在粘合剂和边缘区上的压力为边缘区中的固化过程提供支持；粘性成分可在粘合材料中均匀分布，粘合剂本身可被活化，在边缘区上施加胶合力，并在粘合剂本身中产生内聚力。这使得边缘区之间产生不漏液、不可分离、牢固的粘合连接，把管状包装壳粘合到一起。

接合工具施加的压力大小不一定是固定值，而是可以变化，并取决于膜网的材料、所用的粘合剂、膜网和粘合剂的温度、膜网的厚度、以及所涂的粘合剂的厚度等。可以利用压力传感器来检测接合工具施加的固化压力，以确保该压力值适合于当前使用状态。除了压力传感器，还可提供用于检测在接合工位待连接的膜网的厚度的传感器。该传感器配置为输出膜厚度信号。膜厚度信号可由控制装置用于决定是使用第一工作位置还是使用第二工作位置。

在另一方面，当接合工具从第二工作位置移至第一工作位置时，可以从接合工具上除去残余的粘合剂。可能存在的残余粘合剂应在接合工具移动前从接合工具上去除，例如在接合工具从第二工作位置移入第一工作位置之前去除。随着工作位置的变更，接合工艺也从粘结接合变为热封接合。若在工具到达进行热封接合的位置之前未从接合工具上去除可能存在的残余粘合剂，则在处于热封接合工作位置的接合工具进行加热时，可能因残余粘合剂的蒸发而产生有害的和/或有毒的蒸汽。残余粘合剂的清除可通过残余物清除装置完成，例如转动毛刷、研磨装置、抛光装置等，以及对接合工具进行浸浴等。另外，还可以通过导向接合工具的气压来清除残余粘合剂，例如，在接合工位旁边的气压清理工位中提供的气压。接合工具的清理步骤可自动执行，无需操作员的干预；或者以半自动方式执行，即，在操作员发出命令后执行；或者由操作员手工执行。可以提供一个传感器来检测接合工具上是否存在残余粘合剂，并提供残余粘合剂信号。

若残余粘合剂信号指明接合工具上没有残余粘合剂，则可省略接合工具清理步骤。

在工作位置变更时，接合工具可沿其平行于膜网进料方向延伸的纵轴转动。这种转动可在改变相应的工作位置和接合工序时进行。接合工具沿其纵轴转动的特性使得接合工具能承载不只一个接合工具。可以在接合工具上沿平行于接合工具的纵轴的纵向侧提供一个作为接合装置的加热棒。可以沿与接合工具的纵轴平行的另一个纵向侧布置至少一个压辊或至少一个球，作为另一种接合装置。具有加热棒的接合工具纵向侧和具有至少一个滚压元件的接合工具纵向侧之间可有一个转动偏角。加热棒传递用于热封的热量。所述至少一个滚压元件用于在管状壳的边缘区和粘合剂上施加固化压力。如上所述，接合工具可采用转塔或转动机构的形式。接合工具沿其纵轴转动提供了面向待接合的管状包装壳的边缘区的另一个工具。

在第一和第二工作位置，接合工具相对于其与膜网进料方向平行的纵轴的转动位置可由至少一个致动装置控制。所述控制接合工具的转动位置的至少一个致动装置可由执行本发明的方法的机器的控制装置控制。

对于接合工具能够沿其纵轴转动，作为替换的动作或者作为附加的动作，在工作位置变更时，接合工具能够绕其沿与膜网进料方向横交的方向延伸的横轴枢转。

由于具有使接合工具绕其沿与进料方向横交的方向延伸的横轴枢转的致动装置，因而能够布置用于热封接合的加热棒以及在管状包装壳的边缘区上施加固化压力的一个或多个元件。

象这样的布置还能支持从接合工具上清除检测到的残余粘合剂。用于清除残余粘合剂的毛刷等装置必须与沾有残余粘合剂的接合工具表面接触。若接合工具能够沿其平行于膜网进料方向延伸的纵轴旋转和/或绕其沿与膜网进料方向横交的方向延伸的横轴枢转，则能更方便地操作用于从接合工具清除残余粘合剂的装置。

在设备方面，上述问题是通过权利要求的特征解决的。具体而言，本发明还提供一种用于生产管状包装壳的设备，该设备具有用于容纳膜网源的膜网存储装置；用于把从膜网存储装置沿进料方向送入的膜网成形为管状壳的成形装置，其中，管状壳具有边缘区，该边缘区沿进料方向延伸并且彼此相邻布置；以及，具有至少一个接合工具的接合工位。接合工具可在第一和第二工作位置移动，在每个工作位置执行两种交替的牢固接合工艺，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

膜网可从膜网存储装置沿进料方向通过导辊和/或张力辊被导引至成形装置。成形装置可为成形台肩，膜网被引导从其上方通过或者从其内部穿过。本发明可分别与用于生产管状包装或香肠状产品的设备结合使用，尤其是利用剪切机的设备。管状包装壳可用于生产灌装有糊状材料或香肠肉馅的香肠。为了能快速灌装刚刚生产的管状包装壳，可以在使用本发明的剪切机中布置一个灌装管。由成形装置成形的膜网可环绕在灌装管周围。

在接合工位提供的接合工具可包括棒件、压辊或球状的滚压元件、和/或其中任何一种可能的组合方式。另外，一个接合工具可以提供不只一个接合装置，例如能够接收接合工具的可旋转转塔或可旋转转动机构。

在一个方面，移入第一工作位置的接合工具具有从管状壳沿至少大致垂直于膜网进料方向的方向测量的第一高度，移入第二工作位置的接合工具具有从管状壳沿至少大致垂直于膜网进料方向的方向测量的第二高度，其中，第二高度小于第一高度。

处于第一工作位置的接合工具配置为通过热封接合来接合管状壳的边缘区。

在一种变化形式中，提供了用于检测接合工具的温度和/或刚刚接合的管状壳边缘区的温度的至少一个温度传感器。

为了控制接合工具的加热温度，待接合的边缘区的温度也可通过一个温度传感器来确定。实测温度值可用于确定通过热封接合成功地形成牢固的接合连接所需的温度。

在利用胶条把管状壳的两个边缘区通过粘结接合方式接合起来的接合工艺中，接合工位中处于第二工作位置的接合工具能够在管状壳的边缘区上施加压力。

接合工具可包括至少一个滚压元件，该滚压元件以可转动方式容纳在处于第二工作位置的接合工具中。所述的至少一个滚压元件具有布置成与膜网进料方向横交的转轴，并配置为在管状壳的边缘区上施加压力。使用至少一个滚压元件，接合工具能够在待接合的管状壳边缘区施加压力。承受滚压元件的压力的管状壳沿进料方向进行直线运动。所述至少一个滚压元件的优点是，在管状壳的膜网的边缘区上施加压力的同时，所述至少一个滚压元件绕布置成与膜网进料方向横交的转轴进行滚动。同时，由于所述至少一个滚动元件能够通过绕其转轴滚动而沿进料方向跟随管状壳的直线运动，因此所述至少一个滚动元件和承受滚动元件的压力的管状壳膜网之间的摩擦被最大限度地减小。

可以提供压力传感器来检测由接合工具施加在管状壳的边缘区上的压力。

如上所述，接合工具施加的压力大小不一定是固定值，而是取决于多种因素。使用压力传感器来检测由接合工具施加的压力；感测的压力由控制装置用于控制接合工具。

可提供残余物传感器来检测在接合工具上是否存在残余粘合剂，其中，此传感器的输出信号（即，残余粘合剂信号）可由控制装置用于控制接合工具，使接合工具到达其第一和/或第二工作位置。

可以提供用于从接合工具清除残余粘合剂的装置。

如上所述，粘合剂清除装置可由控制装置以自动方式或半自动方式控制，或者完全由操作人员控制。

接合工具可由致动装置移入工作位置，该致动装置可由独立提供的控制装置控制，和/或由整部机器的控制装置控制，和/或由在生产过程中处于本发明的机器的下游的机器（例如剪切机）的控制装置控制，和/或由在生产过程中处于本发明的机器的上游的机器（例如灌装机）的控制装置控制。

附图说明

下面将参照附图来说明本发明的其它优点和实施方式。在描述实施方式中使用的"顶部"、"底部"、"上"、"下"、"左"、"右"词语按照可正常阅读图中的标号和图纸名称的方向而定。

图1所示为本发明的用于生产管状包装壳的设备或机器的透视图和示意图，该设备或机器具有根据本发明的第一实施方式实现的接合工具，用在香肠生产线上；

图1a示出了图1中的接合工具处于其第一工作位置的情况；

图1b示出了图1和1a中的接合工具处于其第二工作位置的情况；

图1c示出了接合工具处于用于变更工作位置的位置的情况；

图2为根据本发明的第二实施方式实现的接合工具的示意图；

图3为根据本发明实现的接合工具的第三实施方式的示意图；

图3a为图3所示的实施方式的侧视图；

图4为根据本发明实现的接合工具的第四实施方式的示意图；

图4a为图4所示的实施方式的侧视图；

图5为本发明的接合工具的第五实施方式的示意图；

图5a为图5所示的实施方式的侧视图，其中，接合工具处于第一工作位置；

图5b为图5所示的实施方式的侧视图，其中，接合工具处于第二工作位置；

图6为根据本发明实现的接合工具的第六实施方式的示意图；

图6a为图6所示的实施方式的侧视图，其中，接合工具处于其第二工作位置；和

图6b为图6所示的实施方式的侧视图，其中，接合工具处于其第一工作位置。

附图标记列表：

10-膜网提供/成形工位

12-膜网压辊

14-膜网

16a-第一压辊

16b-第二压辊

16c-第三压辊

18-张力辊

20-成形装置

22-灌装管

50-接合工位

52-接合工具

54-加热/加压棒

70-管状包装壳

80-灌装与切割工位

82-香肠

84-夹子

86-尾部

88-第一端

A-方向

B-进料方向

T-纵轴

152-接合工具

154-加热/加压棒

156-导辊

158-加热/加压带

160-张拉元件

d-距离

C-加热/加压棒的移动方向

D-张拉元件的移动方向

E-带移动方向

252-接合工具

254-加热/加压辊

256-导向杆

258-辊轴

352-接合工具

354-加热/加压辊

356-导向杆

358-导向板

P-枢轴

452-接合工具

454-加热棒

456-导向杆

458-加压辊

460-工具架

552-接合工具

554-加热棒

556-导向杆

558-加压辊

560-工具架

Z-转轴

具体实施方式

图1示出了用于生产香肠状产品（例如香肠）的生产线。该生产线包括膜网提供/成形工位10、接合工位50和灌装与切割工位80。膜网提供/成形工位10、接合工位50和灌装与切割工位80沿大致水平的膜网进料方向B布置，以膜网提供/成形工位10作为起点，如图1所示。

在膜网提供/成形工位10具有膜网存储装置，其中，膜网存储装置包括用于以可转动并可互换的方式支撑膜网压辊12的装置。膜网压辊12提供膜网14，膜网14在第一导辊16a、张紧辊18和第二导辊16b上导引进料。张紧辊18用于确保从膜网压辊12上无皱褶地拉下膜网14。膜网14在膜网压辊12的支撑装置和第二导辊16b之间沿与进料方向B相反的方向送入。

第三导辊16c在成形装置20上导引膜网14。成形装置20可为成形台肩的形式，该成形台肩可分别按用于生产香肠状产品的管状包装壳的预定尺寸或直径配置。因此，成形装置20的成形台肩可以更换。成形装置20布置在灌装管22的周围，并配置为用于成形膜网14，膜网14最初由膜网压辊12以扁平带的形式提供，并被成形装置20成形为管状形式。

灌装管22沿进料方向B导引细粒状、粉状或糊状材料（例如香肠肉馅）或任何其它灌装材料。通过灌装管22送入的灌装材料被沿进料方向B导引，该进料方向B从薄膜带提供/成形工位10通过接合工位50延伸进入灌装与切割工位80。灌装管22本身通过接合工位50延伸进入灌装与切割工位80。在接合工位50，在通过成形装置20后被成形为管状的膜网14的边缘区由接合工具52接合在一起，从而产生管状包装壳70。接合工具52把管状膜网14的边缘区接合为管状包装壳70。在灌装与切割工位80，向接合后的管状包装壳70灌装由灌装管22提供的灌装材料，并且管状包装壳70的两端由如下所述的封口装置封闭。

在灌装与切割工位80，灌装材料被灌入在接合工位50接合的管状包装壳70中。在预定量的灌装材料被灌入管状包装壳70后，可以在管状包装壳的末端立即夹上至少一个夹子84，优选夹上两个夹子84。夹子84可以同时夹装。一个夹子84配置为夹在已被至少一个束筒（未示出）束紧至预定最小尺寸的管状包装壳70的周围。一个夹子84形成灌装有灌装材料的香肠状产品82的尾部86。另一个夹子84配置为形成待灌入灌装材料的新香肠状产品的第一端88。

通过接合管状膜网14的边缘区而产生的管状包装壳70必须沿进料方向B导引。为此，可以提供把管状包装壳70沿进料方向移动B的进料元件，该进料元件把接合后的管状包装壳70沿进料方向B移动。由于管状包装壳70沿进料方向B进给，可以在接合工位50和灌装与切割工位80之间的灌装管22的周围提供一个管状包装壳70存储装置（未示出）。由于设置有封口装置，因此使用从灌装管22灌入的灌装材料灌装管状包装壳70和在灌装与切割工位80切割灌装好的管状包装壳70的过程通常为一个不连续的过程。通过热封接合来接合管状包装壳70的过程优选为连续过程。若按不连续过程来进行热封接合，则有可能存在加热/加压棒54降温至不再适合于热封接合的温度的危险，或者，由于接合工具52的加热时间过长，有可能存在破坏性地熔化管状包装壳70的危险。通过粘结接合来接合管状包装壳70的过程可以是连续过程，也可以是不连续过程。在接合工位50和灌装与切割工位80之间的灌装管22周围存储接合后的管状包装壳70是有利的。通过这种存储，能够把在灌装与切割工位80不连续地灌装管状包装壳和切割灌装后的管状包装壳的过程与优选的在接合工位50连续地接合管状包装壳70的过程相结合。

在通过灌装管22沿进料方向B把灌装材料灌入具有由夹子84封闭的第一端88的管状包装壳70中后，接合好的管状包装壳70被从灌装管22周围的存储装置上拉下来。

在图1中，仅示出了生产线的符号表示，这些内容将在本发明的下文中进一步说明。

在图1所示的接合工位50，接合工具52用于执行两种不同的接合工艺。为此，接合工具52可在第一和第二工作位置移动。第一工作位置在图1a中示出，第二工作位置在图1b中示出。在每个工作位置，接合工具52分别适于执行一种接合工艺。接合工具52可沿至少大致垂直于进料方向B的方向A升降。具有一个线性致动装置（未示出），该线性致动装置使接合工具52沿方向A进行可逆移动。接合工具52的加热/加压棒54用于通过加热来接合管状包装壳的边缘区，以进行热封接合，并且还可施加压力，以进行粘结接合。为此，加热/加热棒54可对物体进行加热或加压，具体而言是对用于形成待接合的管状包装壳70的膜网14的边缘区进行加热或加压。

在接合工位50提供的接合工具52执行把管状膜网14的边缘区接合在一起的任务。接合工具52包括具有纵轴T的加热/加压棒54，如图1a所示。加热/加压棒54布置为纵轴T平行于进料方向B。

如图1a所示，当接合工具52处于第一工作位置时，接合工具52能够进行热封接合。通过热封，可以接合能够在热作用下被密封的材料。加热/加压棒54能够加热至待接合的管状膜网14的熔化温度。接合工具52和加热/加压棒54被降至待通过热封方式接合的膜网14的区域。具有加热/加压棒54的接合工具52的加热温度以及接合工具52距待接合的管状包装壳70的边缘区的距离d取决于膜网14的材料种类和膜网14的厚度。若在热封接合工艺中还使用附加的熔化材料，则不仅膜网14的边缘区本身被部分熔化从而彼此熔合，附加熔化材料也要被部分熔化以进行熔合。因此，附加熔化材料的使用也是接合工具52的加热温度（具体而言是加热/加压棒54的加热温度）的一个影响因素。距离d的大小可由控制装置（未示出）控制。

在图1b所示的第二工作位置，接合工具52（具体而言是加热/加压棒54）能够进行粘结接合。接合工具52的位置与图1所示的接合工具52的位置对应。其中，接合工具52在涂在膜网14的边缘区的胶条式或液态热固化或冷固化粘合剂上施加固化压力。特别是，胶条可从外部导入。胶条还可从布置在接合工具52旁边的胶条卷轴上扯下，或者在成形装置20中执行的成形过程中放到边缘区上。或者，如图1所示，胶合层或粘合层可直接随膜网14本身提供。加热/加压棒54施加到位于边缘区之间的胶带或位于并排布置的边缘区下方或上方的胶带上的固化压力取决于膜网14的厚度、所用的粘合剂的量、粘合剂的种类、粘合剂和膜网14的温度等。待接合的膜网14的厚度由提供厚度信号的传感器（未示出）检测。

从第一工作位置向第二工作位置进行的工作位置变更（即，从以热封接合方式接合膜网14变为以粘结接合方式接合膜网14）通过下文所述的几个步骤执行。通常，在执行热封接合时，接合工具52（具体而言是加热/加压棒54）不与膜网14接触（参见图1a），并且被进一步加热至适合于至少部分地熔化待接合的管状包装壳70的边缘区的温度。而且，在执行热封接合时，接合工具52的温度高于环境温度。因此，为了使接合工具52不会蒸发粘其上的残余粘合剂，接合工具52不应沾染残余粘合剂。虽然如此，还具有传感器，用于检测接合工具52上的任何污染。如果传感器检测到任何污染，可以手工清除污染，或者在控制设备或控制装置的控制下以半自动或自动方式清除污染。控制装置还能保证，一旦接合工具52（具体而言是加热/加压棒54）与膜网14接触，能把接合工具52冷却至使膜网14不粘到接合工具52上的温度。为此，可以提供一个冷却工位（未示出），该冷却工位可以采用吹风机。随后，控制装置控制致动装置，把接合工具52降至待接合的管状包装壳70的边缘区上。当接合工具52降至待接合的管状包装壳70上时，接合工具52在带有粘合剂的边缘区上施加固化压力。然后，接合工具52停留在第二工作位置。

为了把工作位置从第二工作位置（参见图1b）转至第一工作位置（参见图1a），接合工具52在导引接合工具52的致动装置的控制下沿垂直于膜网14的进料方向B的方向A远离膜网14移动。另外，会检测接合工具52上是否有残余粘合剂。这是通过用于检测工具上是否有任何污染的传感器来完成的。如果存在污染，则传感器在检测到存在残余粘合剂时，向控制装置提供残余粘合剂信号。根据残余粘合剂信号，从接合工具52上清除残余粘合剂，直到残余粘合剂信号指明已成功清除残余粘合剂。残余粘合剂的清除通过由控制装置控制的刷子（未示出）完成。因此，在进行粘结接合的同时，接合工具52进一步沿方向A远离膜网14移动，并绕其平行于进料方向B的纵轴转动，以便使刷子接触碰触到膜网14的接合工具52的接触面56（参见图1b）。图1c中示出了在通过擦拭接合工具52清除残余粘合剂时接合工具52的可能终止位置。控制装置控制接合工具52的温度。当达到在控制装置的控制下对选定的膜网材料进行热封的预定温度时，接合工具52进一步移动。在最初时，为了通过擦拭来清除任何残余粘合剂，接合工具52绕纵轴的转动是反向的。然后，接合工具52被由控制装置控制的至少一个致动装置引导在垂直于进料方向B的方向A朝管状包装壳70运动，直到达到第一工作位置。

图2中示出了本发明的第二中实施方式。根据第二种实施方式实现的接合工具152可用在生产香肠状产品（例如香肠）的生产线上，如图1所示。接合工具152包括具有纵轴T的细长加热/加压棒154，其中，轴T平行于进料方向B。加热/加压棒154沿进料方向B由两个导辊156在侧面夹住，其中，加热/加压棒154和导辊156由加热/加压带158围绕。导辊156可与加热/加热带158啮合，加热/加热带158由张拉元件160张紧。张拉元件160能够进行温度补偿，在接合工具152（具体而言是加热/加压棒154）被加热时需要这种温度补偿。导辊156以可转动方式连接至背板（未示出）。加热/加压棒154以可直线移动的方式连接至背板，从而加热/加压棒154可沿直线方向C移动，该移动独立于背板在附接在背板上的线性致动装置的控制下沿背板移动方向A的移动。背板沿大致垂直于进料方向B的方向A的移动使接合工具152一起移动。方向C平行于方向A。

张拉元件156也以可直线移动的方式连接至背板，其中，张拉元件156可沿方向D移动。张拉元件156可由弹簧（未示出）沿至少大致垂直于灌装管22的中央轴线的方向朝远离加热/加压棒154的位置张拉。接合工具152可朝远离待接合的管状包装壳70的边缘区的方向移动，或者降至该边缘区上。在接合工具152降下时，接合工具152由线性致动装置驱动沿方向A朝待接合的膜网14移动。

当接合工具152处于第二工作位置时，加热/加压带158与待密封的管状包装壳70的边缘区接触，以进行粘结接合。可独立于接合工具152的移动沿方向C移动的加热/加压棒154在加热/加压带158上施加压力。加热/加压带158随被压的膜网14沿进料方向B移动。这使得加热/加压带158沿带的移动方向E做旋转运动，其中，加热/加压带158围绕导辊156、张拉元件160和加热/加压棒154连续移动。因此，这使得加热/加压带158与至少一个可旋转导辊156啮合，其中，所述的至少一个导辊156可从外部驱动。

若至少一个导辊156可从外部驱动，则可以省略附加的进料元件（参见上述说明和图1），因为所述至少一个表面驱动的导辊156通过啮合连接沿进料方向B驱动加热/加压带158，从而也驱动膜网14或管状包装壳70。

在进行粘结接合时，处于第二工作位置的接合工具152与待接合的管状包装壳70的边缘区接触。在进行管状包装壳70的边缘区的粘结接合时，加热/加压带158受到加热/加压棒154的压力。因此，在加热/加压棒154的压力下，加热/加压带158本身在待接合的管状包装壳70的边缘区上施加压力。施加在边缘区上的压力为涂在管状包装壳70的边缘区上或边缘区之间的粘合剂的固化作用提供支持。

在执行第一种接合工艺时，接合工具152处于进行热封的第一工作位置。接合工具152（具体而言是加热/加压带158）被移动至距待接合的管状包装壳70的一定远离处。控制装置控制加热/加压棒154，使加热/加压棒154被加热至适合于进行热封接合的温度。其结果是，加热/加压带158也被加热/加压棒154加热，其中，加热/加压带158可通过沿带移动方向E在导辊156和张拉元件160周围移动，也可以不在导辊156和张拉元件160周围移动。控制装置控制加热/加压棒154的最高加热温度以及待密封的膜网14和接合工具152之间沿垂直于灌装管22的中央轴线的方向A的间距d。

若需要把接合工艺从热封接合变更为粘结接合，则可按上文的说明和图1所示进行。在图2所示的第二种实施方式中，接合工具152沿垂直于进料方向B的方向A朝待接合的管状包装壳70的边缘区移动。如上文所述和图1所示，这种移动以及接合工具152的温度和由接合工具施加在待接合的膜网14上的压力由控制装置控制。由于可以使用热固化胶粘剂和冷固化胶粘剂来接合边缘区，因此需要控制接合工具152的温度。

如果需要把接合工艺从粘结接合（接合工具152处于第二工作位置）变更为热封接合（接合工具152处于第一工作位置），需要执行几个步骤。这些步骤与上文所述和图1所示的步骤对应。

如上文所述，接合工具152的位置，具体而言是接合工具152距待接合的管状包装壳70的距离d（参见图1a）由控制装置控制。

图3示出了本发明的第三种实施方式。图3a是图3所示的实施方式的侧视图。接合工具252包括采用加热/加压辊254形式的滚动元件，在处于第一工作位置时，该滚动元件可被加热至进行热封接合的温度。在第二工作位置时，接合工具252（具体而言是加热/加压辊254）可压在加热/加压辊254能在其上滚动的物体上。有至少一根导向杆256（具体而言是两根导向杆256）用于通过辊轴258保持加热/加压辊254。辊轴258代表加热/加压辊254的旋转轴，并使加热/加压辊254能够独立于转动的刚性导向杆256滚动。如上文所述和图1、图2所示，接合工具252可在使接合工具52和152移动的致动装置的驱动下至少沿大致垂直于进料方向B的方向A移动。而且，所述的接合工具252至少沿方向A进行的直线运动由控制装置控制。

若接合工具252处于第一工作位置并执行热封接合，则加热/加压辊254被加热至由控制装置控制的温度，其中，加热/加压辊距待接合的管状包装壳70的边缘区的距离为d。如上文针对接合工具52和152的说明，加热/加压辊254的最高加热温度取决于膜网14的材料、是否存在附加的密封带、膜网14的厚度、以及接合工具252距管状包装壳70的距离等。

本发明的第三种实施方式中的工作位置变更遵循上文所述的第一种和第二种实施方式的程序。

在图4所示的本发明的第四种实施方式中，接合工具352提供至少两个滚动元件。如图4所示，四个加热/加压辊354是接合工具352的一部分。图4a为图4所示的实施方式的侧视图。每个加热/加压辊354配有至少一根导向杆356。导辊356由具有平行于进料方向B的纵轴T的导向板358结合在一起。导向板可在枢转致动装置（未示出）的驱动下绕与纵轴T横交的枢轴P枢转。接合工具352可在图1至图3所示的致动装置的驱动下沿大致垂直于进料方向B的方向A移动。通常，从第一工作位置向第二工作位置进行的工作位置变更以及相反的工作位置变更也遵循图1至图3所示的程序。另外，接合工具352在枢转致动装置的驱动下绕枢轴P的枢转有利于清理刷从加热/加压辊354上清除可能存在的残余粘合剂。

图5示出了本发明的第五种实施方式。图5a为图5所示的实施方式的侧视图。接合工具452包括加热棒454，至少一个滚动元件（具体而言是四个滚动元件）分别通过导向杆456连接至加热棒454。滚动元件与以可转动方式安装到导向杆456上的加压辊458对应。加热棒454本身连接至工具架460，工具架460铰接至适于至少沿大致垂直于进料方向B的方向A移动接合工具452的致动装置上。而且，接合工具452（具体而言是加热棒454）和安装在其上的加压辊458可绕平行于进料方向B的接合工具452的纵轴T转动。对于采用热封接合法的工艺，加热棒必须正对待接合的管状包装壳70。加热棒454加热至对管状包装壳70的边缘区进行热封接合所需的预定温度，该温度由控制装置控制。接合工具452的第一工作位置在图5和图5a中示出。

当接合工具452处于图5a所示的第一工作位置时，在接合工具452上提供的加热棒454正对膜网14，以进行热封接合。

当接合工具452处于图5b所示的第二工作位置时，进行粘结接合。对于粘结接合工艺，加压辊458必须正对待接合的管状包装壳70的边缘区，并与该边缘区接触。因此，接合工具452必须处于图5b所示的第二工作位置。加压辊458压到待接合的管状包装壳70上。为此，把工具架460沿大致垂直于进料方向B的方向A移动的致动装置向通过导向杆456与加压辊458连接的加热棒454上施加必要的固化压力。

如图5、5a和5b所示，提供加热棒454和加压辊458的接合工具452的工作侧绕接合工具452的纵轴T相隔180°转角。但本实施例的范围不限于此，即，接合工具452的第一和第二工作侧绕纵轴T的彼此相隔角度可大于或小于180°。

从图4能够最清晰地看出，在利用毛刷清除残余粘合剂时，接合工具452的高度和角度位置的调节由驱动工具架460的致动装置和枢转致动装置执行。

图6、6a和6b示出了本发明的第六种实施方式，其中，图6a为接合工具552处于第二工作位置时的侧视图，图6b为接合工具552处于第一工作位置时的侧视图。接合工具552包括通过至少一根导向杆556连接至至少一个加压辊558的加热棒554。导向杆556以可转动方式连接至加热棒554，并可绕转轴Z转动，其中，加压辊558以可转动方式连接至导向杆556。而且，加热棒554铰接至工具架560上，工具架560可由致动装置驱动至少沿大致垂直于进料方向B的方向A移动。

接合工具552在第一或第二工作位置的调节可通过连接至加压辊558的导向杆556绕转轴Z的枢转运动和接合工具552沿方向A的移动进行。

如上所述，在图6和6a中，接合工具552处于第二工作位置。加压辊558的转轴以与进料方向B横交的方式布置。粘结接合工艺所需的固化压力由与待接合的管状包装壳70的边缘区接触的加压辊558施加。由致动装置驱动和导引的工具架560在加热棒554上施加压力，其中，加热棒554通过导向杆556对加压辊558施压。若需要终止粘结接合并且应通过热封来接合膜网14，则必须把工作位置从第二工作位置转为第一工作位置。

工作位置的变更遵循参照图2、3、4所述的程序。控制装置控制接合工具552的移动，使其移入第一工作位置。因此，加压辊558绕转轴Z转动。图6b示出了接合工具552的第一工作位置，其中，加热棒554正对待接合的管状包装壳70的边缘区。根据残余粘合剂信号，从接合工具552上清除粘在加压辊558和/或加热棒554上的残余粘合剂。如上所述，这种清除工作可由毛刷进行，甚至可由操作人员手工进行。在成功清除残余粘合剂后，向控制装置提供指示成功清除的信号。

然后，加热棒554被加热至进行热封接合的预定温度，该温度由控制装置控制。

Claims (16)

1.一种用于生产管状包装壳(40)的方法，包括：

-沿进料方向(B)把膜网(14)送入成形装置(20)，所述成形装置(20)用于形成具有沿进料方向(B)延伸并彼此邻接布置的边缘区的管状壳；以及

-在具有一个接合工具(52、152、252、352、452、552)的接合工位(50)把边缘区接合在一起，

其特征在于，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)可在第一和第二工作位置移动，分别执行两种交替的牢固接合工艺，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述两种交替的牢固接合工艺中的一种是热封接合工艺。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述两种交替的牢固接合工艺中的一种是粘结接合工艺。

4.如权利要求1所述的方法，其中，在第一工作位置，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)以非接触方式把管状壳的边缘区接合在一起。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在第二工作位置，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)与管状壳的边缘区接触。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在第二工作位置，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)沿与膜网(14)的进料方向(B)大致垂直的方向在管状壳的边缘区上施加压力。

7.如权利要求5所述的方法，其中，当所述接合工具(52、152、252、352、452、552)从第二工作位置移至第一工作位置时，从所述接合工具(52、152、252、352、452、552)上清除残余粘合剂。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在变更工作位置时，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)绕其沿平行于膜网(14)的进料方向(B)延伸的纵轴(T)转动。

9.如权利要求1所述的方法，其中，在变更工作位置时，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)绕其沿与膜网(14)的进料方向(B)横交的方向延伸的横轴(P)转动。

10.如权利要求8所述的方法，其中，在变更工作位置时，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)绕其沿与膜网(14)的进料方向(B)横交的方向延伸的横轴(P)转动。

11.一种用于生产管状包装壳的设备，包括：

-用于容纳膜网(14)供料源的膜网存储装置，

-成形装置(20)，用于把从膜网存储装置沿进料方向(B)送入的膜网(14)成形为管状壳，该管状壳具有沿进料方向(B)延伸并彼此邻接布置的边缘区，

-具有至少一个接合工具(52、152、252、352、452、552)的接合工位(50)，

其特征在于，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)适于在第一和第二工作位置移动，分别执行两种交替的牢固接合工艺，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

12.如权利要求11所述的设备，其中，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)在移入第一工作位置时具有从管状壳沿至少大致垂直于膜网(14)的进料方向(B)的方向测量的第一高度，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)在移入第二工作位置时具有处于第二工作位置时的第二高度，第二高度小于第一高度。

13.如权利要求11所述的设备，其中，所述接合工具(52、152、252、352、452、552)在第一工作位置时适于通过热封方法接合管状壳的边缘区。

14.如权利要求13所述的设备，其中，具有至少一个温度传感器，用于检测所述接合工具(52、152、252、352、452、552)的温度和/或刚刚接合的管状壳的边缘区的温度。

15.如权利要求11所述的设备，其中，所述接合工位(50)的接合工具(52、152、252、352、452、552)在第二工作位置时适于在利用胶条进行粘结接合的粘结工艺中向管状壳的边缘区施加压力，从而把管状壳的边缘区接合在一起。

16.如权利要求15所述的设备，其中，所述接合工具(152、252、352、452、552)包括至少一个滚动元件(156、254、354、458、558)，在第二工作位置时，所述滚动元件以可转动的方式保持在所述接合工具(152、252、352、452、552)中，所述滚动元件的转轴布置成与膜网(14)的进料方向(B)横交，并且所述滚动元件适于向管状壳的边缘区上施加压力。