CN110536839A - 封闭容器的工具和方法及制造具有多个空间的容器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包装工艺的技术领域。容器应借助一个或多个膜片在使用较少步骤的情况下密封地安置到容器的内侧处。为此，提出一种具有力传递单元(10)、偏转单元(20)和定位元件(30)的工具。力传递单元(10)与偏转单元(20)和定位元件(30)耦联，使得力能够从力传递单元(10)传递到偏转单元(20)和/或定位元件(30)上。偏转单元(20)的至少一个部段能以径向分量偏转。定位元件(30)可由气体穿流，以便接纳并能够保持膜片(33)。

Description

封闭容器的工具和方法及制造具有多个空间的容器的方法
技术领域
本发明涉及一种包装工艺的技术领域。本发明特别涉及一个或多个膜片在容器中的密封的领域。
背景技术
通过WO 1996/31 406已知一种由金属薄板制成的罐，所述罐在一侧借助膜片封闭。为了将膜片安置到罐的内侧处，在第一步骤中将膜片置于罐上。紧接着在第二步骤中将扩张装置在膜片上方引入到罐中并且通过扩张装置的扩张将膜片的凸缘固定地与罐的内侧连接，必要时在热作用下连接。为了在引入扩张装置之前将膜片保持在罐的规定的轴向位置中，提出两种解决方案。罐的上边缘能够设有粘合剂，使得膜片在引入到罐中后保留在确定的位置中(WO96/31406，第4页29-31行)。替选地提出，膜片V形地构造，使得存在与圆柱形状的偏差(具有膜片凸缘的膜片)。在此，膜片的上部直径大于罐直径，由此膜片的上部凸缘区域在放置后借助吸力抓具摩擦配合地保持在罐的上侧处(WO 96/31 406，第5页6-8行)。附加地，在那里附图标记为6凸缘能够将在那里附图标记为5的膜片位置精确地保持在罐的开口中。紧接着，通过不具有吸力抓具的冲头，那里附图标记为8、9以及图4，将膜片继续压到罐中，其中膜片凸缘变形并且膜片呈现基本上圆柱形状。在此，膜片凸缘的上部区域紧贴罐的内侧，并且在扩张装置将膜片凸缘如上所述那样固定到罐的内侧处之前，膜片被保持在其位置中。
US 2004/0206048 A1公开了一种用于将封闭件安置到容器的内侧处的装置。所述装置包括可被穿流的封闭件吸紧元件(在那里附图标记为74)。
发明内容
本发明的目的是，借助一个或多个膜片在使用少量工作步骤的情况下密封地安置容器的内侧。
该目的通过根据权利要求1或37的工具、通过根据权利要求20的用于将膜片安置到容器的内侧处的方法和通过根据权利要求27的用于制造具有多于一个空间的容器的方法来实现。
用于将膜片(或也称为“薄膜”)安置到容器(例如罐)的内侧处的工具包括力传递单元、偏转单元和定位元件。力传递单元与偏转单元和定位元件耦联。耦联构造为，使得力能够在力传递单元和偏转单元和/或定位元件之间传递。偏转单元的至少一个部段能以径向分量偏转。定位元件可由气体(也可为流体)穿流，由此能够接纳和保持膜片(权利要求1)。
在偏转单元的至少一个部段偏转时，所述部段的偏转运动具有径向分量。也就是说，所述运动除了径向分量外也能够具有轴向分量和/或环周分量。
优选地，偏转单元的至少一个部段可从容器内部朝容器内侧(容器壁)的方向偏转。能够穿过至少一个横向部段穿流定位元件的气体例如为空气。
力传递单元能够抗扭地与偏转单元连接(权利要求2)。因此它们两者共同地相对于待封闭的容器转动。这取决于环周走向的相对运动。但是在此保留：偏转单元的一段能够处于(abstellen)其余的偏转单元的轨迹上，其中所述轨迹具有至少一个径向分量。
力传递单元能够与定位元件可转动地连接。特别地，力传递单元与定位元件通过至少一个滚动轴承或至少一个滑动轴承可转动地连接。尤其，力传递单元与定位元件的可转动的连接通过至少一个球轴承构造(权利要求3)。
优选地，定位元件具有可由气体穿流的内部空间(权利要求4)。
内部空间的体积能够是小的，特别是小于0.2L，优选小于0.1L并且尤其优选小于0.05L。
定位元件能够具有至少一个第一凹部，定位元件的内部空间通过所述第一凹部直至环境敞开，更确切地说，朝能够由定位元件接纳和保持的膜片的方向敞开(权利要求5)。大多数情况下，这在定位元件的(轴向)下方。
优选地，定位元件包括至少一个第二凹部，定位元件的内部空间通过所述第二凹部例如对于如空气的气体与力传递单元流体连通地连接。特别地，定位元件的内部空间经由一个第二凹部与力传递单元的通道流体连通地连接(权利要求6)。第二凹部通入到轴向的通道中。
定位元件能够自流源起是可穿流的。流源优选经由力传递单元的通道与定位元件流体连通地连接(权利要求7)。
定位元件能够由塑料构成(权利要求8)。并非强制性是全部和整体都如此。其指的是主要份额，如大于80％的体积。
特别地，定位元件能够由可不通过感应式加热装置加热的材料构成。
例如能够使用热塑性塑料或热塑性组合物作为塑料，其特别包括聚丙烯。
定位元件能够具有小于50mm，优选小于30mm，尤其优选在5mm和20mm之间的高度(轴向延伸)(权利要求9)。这能够类似于非常扁平的柱体。
偏转单元和定位元件能够是相对彼此可旋转的(权利要求10)。因此，定位元件将膜片保持在容器的开口中并且偏转单元能够相对于膜片的凸缘转动，权利要求2，以便将膜片密封地固定在容器壁的内侧处。
在此，如果偏转单元是可转动的而定位元件是相对不可转动的，或定位元件是可转动的而偏转单元是不可转动的，或偏转单元和定位元件都是可转动的(分别相对于环境)，则偏转单元可相对于定位元件转动。
偏转单元和定位元件的所提及的相对运动应根据权利要求10阐释。存在多个能够置于环周运动中的对象。
容器本身能够转动。力传递单元同样能够转动，否则定位元件和/偏转单元能够转动。因为要求保护无法通过其相对于如下对象的表现来解释或表征的工具本身，所以相对运动必须在工具内部进行阐述，其中该工具借助所述对象进行工作。于是，借助向外的作用表明：这会显得更容易理解。可执行将膜片的凸缘安置在容器壁的内侧处。这两个对象在彼此固定时，即通过粘接或密封来气密地封闭时不转动，至少不相对彼此转动。因此，如果容器转动，膜片必须也以与容器相同的角速度转动。在此，定位元件是可转动的。为了产生用于封闭和用于将膜片贴在内壁处的径向压力，在这种情况下偏转单元随其至少一个、优选多个能以径向分量偏转的部段停止，因此所述偏转单元不一起运动。其他式样或其他实施方式是：容器不转动，即在环周方向上静止。于是，定位元件连同由其保持的膜片也不环周运动。但是，为了能够将膜片借助其膜片凸缘固定在容器的内侧处，即上部部段处，或如随后阐述的那样固定在较深的部段处，偏转单元随其至少一个、优选多个可偏转的部段运动。还有，偏转单元不转动，而是该偏转单元的能以径向分量偏转的部段，例如辊子转动。但是优选地，辊子通过如下方式沿环周方向运动：即偏转单元本身运动并且该偏转单元的部段能以所述径向分量(或也以沿环周方向的其他分量)偏转。由此密封线形成在容器壁处，因为定位元件、待密封地安置的膜片和容器不沿环周方向运动。最后可设想：尽管偏转单元和定位元件分别相对于环境是可转动的或相对于环境转动，而容器还有偏转单元都运动，但是不以相同角速度运动，而是使得获得差速运动。通过在环周方向上的速度差获得如下可行性：借助偏转单元(其可偏转的部段)将膜片在膜片凸缘处密封地固定在容器壁的内侧处。
因此，以面向工具的概念进行解释，所有三个选择都是可行的，遵循如下两个准则：
-膜片凸缘在容器处的固定部位不应相对于凸缘转动；
-一部分偏转单元必须相对于所述固定地点环周地运动(注意相对于此，即所述一个或所述另一个)，以便能够实现密封的固定，因为其通过在膜片凸缘处的密封缝或粘接缝来满足。
定位元件能够至少分段是多孔的。特别地，定位元件至少分段由烧结材料构成(权利要求11)。
特别的，烧结材料由陶瓷或金属构成。
优选地，定位元件具有小于300mm的最大宽度(在垂直于轴向方向的、横向延伸的平面内)。优选地，定位元件的最大横向延伸小于200mm，尤其优选小于120mm，更优选在50mm和120mm之间(权利要求12)。
偏转单元能够具有至少一个可偏转的辊子(权利要求13)。有利地，多个辊子在环周上间隔开地设置在偏转单元上，所述辊子用于将膜片的凸缘压紧到容器的内侧处。
特别的，至少一个辊子是能以径向分量偏转的。
(多个)辊子能够具有基本上恒定的横截面尺寸，然而具有最高30mm的高度。优选地，辊子的具有恒定横截面的部段的高度为最高20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，更优选在4mm和10mm之间(权利要求14)。辊子是用于膜片凸缘的压紧辊，不是压折薄板的压折辊。因此，所述辊子不具有环周槽，而是具有明显轴向延伸的柱面作为外壁。
至少一个辊子或所有辊子不必在其整个轴向高度上具有恒定横截面。在作为偏转单元的部段或部分的辊子偏转时，至少一个辊子的径向最靠外的区域接触膜片(其突出的凸缘)，使得在该区域中，膜片被压到容器的内侧处。该压紧区域优选具有上述最高30mm，特别是最高20mm，优选在3mm和15mm之间，尤其优选在4mm和10mm之间的高度。
定位元件优选板形地构造。定位元件能够圆形地(权利要求15)构成。定位元件也能够卵形地或椭圆形地构成。使用的概念“环周地”不应读作如柱坐标系的纯φ分量。
定位元件能够具有多个凹部，所述凹部朝膜片的方向延伸，所述膜片能够由定位元件接纳和保持(权利要求16)。
凹部能够是孔，特别是圆形孔，缝隙，特别是弧形缝隙，或者是基于不规则的孔隙结构构成的凹部。
偏转单元能够包括多个辊子作为“可偏转的部段”。偏转单元的多个辊子优选在环周上均匀地分布(权利要求17、13)。两个辊子、三个辊子、四个辊子、五个辊子、六个辊子、七个辊子或八个辊子是尤其优选的。
偏转单元能够圆盘形地构成。特别地，偏转单元没有相对彼此可移动的区段(权利要求18)。替代于此，所述偏转单元在环周上相对于膜片的凸缘运动。
力传递单元能够是空心轴。空心轴能够具有轴向的通道，所述通道终止于定位元件的内部空间中并且在相对置的端部处与流源连接(权利要求19)，所述流源能够产生负压。
在用于将膜片(或者薄膜)安置到容器的内侧处的方法中(权利要求20)，能够使用工具。工具包括力传递单元、偏转单元和定位元件。在所述方法中，提供具有内侧的容器、通过工具接纳和保持膜片、将工具连同其上的膜片引入到容器中。在达到容器中的轴向目标位置后，将偏转单元的至少一个部段偏转，使得膜片的部段紧贴两个部段，即偏转单元的已偏转的部段和容器内侧的部段；随后能够将膜片环绕地固定在容器内侧的轴向部段处。然后，将偏转单元的已偏转的部段转回并且将不具有气密地固定在容器内侧处的膜片的工具从容器中引出。
在要求保护的方法中，能够通过工具的定位元件接纳和保持膜片(权利要求21)。省去如下中间步骤，在所述中间步骤中可将膜片“保持悬垂地”固定在上部的容器边缘区域处，参见WO 1996/31406第4页30/31行。根据本发明的定位元件承担该任务，所述定位元件能够独自地将膜片保持在容器口内，进而能够实现轴向定位。
定位元件能够从流源起被穿流，以便接纳和保持膜片(权利要求22)。该保持是“自由保持”类型，不需要容器壁的支持，即，不需要在膜片凸缘的上端部处的膜片钩，也不需要用于“定位”的单独的粘合剂，还不需要膜片凸缘的锥形的扩张，以便必须借助“摩擦配合”工作。在此优选地，定位元件的外部尺寸确定为，使得留有与容器内侧(容器壁的内侧)的间隙，即使膜片凸缘位于其之间时也存于间隙内。
力传递单元能够包括通道，其中通道将流源和定位元件流体连通地连接(权利要求23)。
定位元件能够包括内部空间。在通过工具、特别是通过工具的定位元件接纳膜片之后，在定位元件的内部空间中能够充满负压，使得(仅仅)通过负压保持膜片。优选地，在偏转单元偏转或转回后，定位元件的内部空间中的压力能够至少提高到环境压力，由此不继续通过工具、特别是通过工具的定位元件保持膜片(权利要求24)。膜片被释放，或从工具脱离，因为所述膜片密封地紧贴容器内侧并且由其“保持”。
负压是指低于环境压力的压力。优选地，压力低于环境压力至少0.05bar(5kPa)，尤其优选低于环境压力至少0.1bar(10kPa)，更优选低于环境压力至少0.3bar(30kPa)。
偏转单元能够包括至少一个辊子。特别地，至少一个辊子具有基本上恒定的“横截面部段”，所述“横截面部段”的高度为最高30mm，优选最高20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，更优选在4mm和10mm之间(权利要求25)。其能够是一个柱形的压紧辊，优选多个在环周上间隔开的柱形的压紧辊。
“基本上”恒定的横截面部段允许相对于恒定的横截面部段直至30％的偏差，优选直至20％，更优选直至10％。这也适用于其他在此公开的、具有“基本上”恒定的横截面部段的辊子。参考上面关于具有至少一个辊子作为偏转单元的可偏转的部段的偏转单元的实施方式。
在偏转单元的偏转和转回之间能够至少在偏转单元和定位元件之间发生“相对旋转”(权利要求26)。借助所述“相对旋转”，偏转单元相对于定位元件运动。
在偏转单元和定位元件之间的相对旋转能够通过偏转单元旋转而定位元件不旋转或通过定位元件旋转而偏转单元不旋转来产生。排除偏转单元和定位元件(分别相对于环境)在相同角速度下旋转。然而，如果角速度不同，则转动是可行的。就环周差速运动的意义而言，表述相对旋转在此也应参考关于权利要求10的实施方式，所述实施方式在说明书中更靠上的部分中描述。在方法的要求保护的范围内，能够完全参引膜片和其相对于容器壁的表现，因为膜片和容器是工作方法的在此部分。也能够在特征d)阐述：将偏转单元的至少一个部段的偏转进行为，使得膜片密封地固定在容器内侧处。在容器壁静止(进而膜片静止)的情况下，这样的固定仅在产生环周运动时才是可行的，无论是具有相对于容器相对旋转的膜片的那些容器，还是就偏转单元借助其偏转部段的旋转意义而言的旋转。最后，所说明的可行性在此可以是所有元件转动，仅仅是不以相同的速度(作为角速度)转动。
在用于将膜片安置到容器的内侧处的方法中能够使用任何所公开的工具。
在用于制造具有多于一个空间的容器的方法中能够使用工具中的一个。容器包括容器内侧。工具包括力传递单元、偏转单元和定位元件。在所述方法中，提供具有容器内侧的容器；通过工具、尤其通过定位元件接纳和保持第一膜片(或薄膜)；将具有所述膜片的工具引入到容器中直至一定轴向深度；使偏转单元的至少一个部段偏转，由此第一膜片的轴向部段紧贴偏转单元的已偏转的部段和容器内侧的部段；将第一膜片固定在容器内侧的该部段处，由此形成第一膜片上方的空间和下方的空间。将偏转单元的已偏转的部段转回并且将工具在不具有膜片的情况下从容器中引出(权利要求27)。
通过将膜片安置到容器的容器内侧处形成两个空间，所述空间能够被填充。为了封闭所述空间使得保护在相应的空间中的内含物以防止内含物掉出，能够通过翻口盖或压盖保护空间。特别地，在空间已用填充物填充后，下部的空间能够通过用尤其由金属构成的盘或板卷边来保护(固定地封闭)，所述填充物例如为食品，其优选呈颗粒形式或粉末形式。
优选地，在不大于整个容器高度的70％的轴向深度处安置或固定第一膜片，更优选地在不大于整个容器高度的50％处安置或固定第一膜片，还更优选在不大于整个容器高度的30％处安置或固定第一膜片，再更优选在不大于整个容器高度的20％处安置或固定第一膜片。
在已安置的膜片(在使用更多个膜片的情况下，如下所示)之间的轴向间隔优选不大于容器总高度的30％，更优选不大于容器总高度的20％，优选不大于容器总高度的10％。该间隔在横向于容器的轴向方向的每两个膜片之间测量。
每个膜片通过工具的定位元件接纳和保持(权利要求28)，以及在在定位元件处借助工具降入容器中并且轴向定位，也在与容器边缘具有显著间距的更大的深度中轴向地定位。“显著地”是指大于容器高度的10％，即，如果容器的上边缘一并需要用于轴向定位，则在那里不再能放置现有技术的封膜。
定位元件能够从流源起被穿流，使得接纳膜片并将其保持以在容器体内轴向地定位(权利要求29)。
力传递单元能够包括通道，其中通道将流源和定位元件流体连通地连接(权利要求30)。
优选地，通道轴向地构成在力传递单元中。
定位元件能够包括内部空间，其中在通过工具的定位元件接纳膜片后，在内部空间中充满负压，由此保持膜片。特别地，在偏转单元偏转或转回后，将工具的定位元件的内部空间中的压力至少提高到环境压力，使得不继续通过工具的定位元件保持膜片(权利要求31)。
在所述方法中，偏转单元能够包括至少一个辊子。辊子在一部段中能够具有至少一个基本上恒定的直径(横截面部段)，所述部段具有最大30mm，优选最大20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，特别是在4mm和10mm之间的高度(权利要求32)。
关于所述至少一个辊子的基本上恒定的横截面部段的实施方式参见上述实施方式。也关于至少一个压紧膜片的辊子的加倍参考上述实施方式。
在所述方法之内，至少在偏转单元的偏转和转回之间，能够在偏转单元和定位元件之间发生相对旋转(环周的相对运动)(权利要求33)。
在此，得到在偏转单元和定位元件之间的相对旋转(环周的相对运动)，如其在更上面详述。
根据所述方法，容器能够制成有多个空间，例如2、3、4或更多轴向错开的空间。为此，将多个膜片以多个轴向深度安置到容器的容器内侧处。为此，在将第一膜片安置到容器的容器内侧处之后通过工具接纳和保持另一膜片(第二膜片)；将带有第二膜片的工具引入容器中直至一轴向深度；偏转单元的至少一个部段偏转，使得第二膜片的轴向部段紧贴偏转单元的已偏转的部段和容器内侧的部段；将第二膜片固定在容器内侧的该部段处，使得在第二膜片的上方形成另一空间；将偏转单元的已偏转的部段转回并且工具在不具有第二膜片的情况下从容器中引出(权利要求35)。
该过程能够借助另外的膜片重复(权利要求34)。
特别地，在其内侧应固定膜片的容器能够作为空心柱提供，其中在安置膜片后在膜片上方和下方形成两个空间。通过将另一膜片安置在容器内侧处，空间的数量提高1个。也就是说，通过安置一个膜片形成两个空间(不必须封闭的空间)，通过安置两个膜片形成三个空间(其中一个空间被封闭)，通过安置三个膜片形成四个空间等等。由此，在容器中得到最上方的空间和最下方的空间，所述空间分别相对于环境敞开。这两个空间能够通过翻口盖、压盖或通过特别由金属构成的板或盘(简称盖)卷边来封闭。
通常，应被安置到容器内侧处的膜片能够包括纸、塑料或铝，也分层地作为多层。膜片能够具有小于1mm，优选小于0.5mm的厚度。
通常，应在其处安置一个膜片或多个膜片的容器能够由金属、玻璃、纸、纸板或复合材料构成(例如由所提及的材料的复合材料构成)。容器能够具有圆形的基本形状。容器也能够具有卵形、椭圆形或多边形的基本形状(优选具有多于三个侧面)。
附图说明
本发明的实施方式参考示例示出，并且不以受附图的限制传达或录入权利要求中的方式公开。因此，当不是在任何地方和每个位置都存在“比如”、“尤其”或“例如”时，这些示例也应该被阅读和理解为示例。当仅呈现一个示例时，一个实施方式的阐述也不应理解为没有其他的可能性或排除其他的可能性。将这些规范解读到以下完整的描述中。
图1示出具有偏转单元20的工具100的剖面图。
图1a示出具有作为偏转单元20的部段的辊子21的工具100的剖面图。
图1b示出偏转单元20的辊子21的细节。
图2示出容器1，具有膜片33的工具100已引入到所述容器中。
图2a示出容器1，具有膜片33的工具100引入到所述容器中，其中偏转单元20的偏转部段21偏转。
图3示出具有膜片33的容器1的轴向剖视图，所述膜片与容器1的内侧5连接。
图4示出具有作为预成型的薄膜的膜片33的容器1的立体图，所述膜片待与容器1的内侧5连接。
图5示出具有多个空间201、201’、201”、201x的容器200的轴向剖面图。
图6示出具有多个膜片233’、233x的容器200的立体图，所述膜片与容器200的内侧205连接(233’)或待与容器200的内侧205连接(233x)。
图7示出具有定位元件30的工具100的立体图，所述定位元件包括多个孔80。
图8示出具有定位元件30的工具100的立体图，所述定位元件包括多个缝隙90。
具体实施方式
图1示意地示出工具100。工具100的细节图在图7和8中示出。图1中的工具100包括力传递单元10、偏转单元20和定位元件30。
力传递单元10构成为空心轴并且包括通道11。示意地示出的偏转单元20在其初始位置中示出，其中偏转单元20的至少一个部段能够径向地沿r方向偏转，以便到达偏转位置中。偏转单元20能够从该偏转位置再次向回转回到原位中。定位元件30板状地构造并且具有圆形的横截面(垂直于空心轴)。定位元件具有高度H和直径D(最大的宽度)。定位元件30在其下侧(沿负的z方向)具有多个凹部31、31’、31”、31”’。在定位元件的上侧存在凹部34，源自空心轴的通道11通入所述凹部中。
力传递单元10在该示例中抗扭地与偏转单元20连接，使得在力传递单元10旋转时偏转单元20也旋转。力传递单元10的下端部(沿负的z方向)通过球轴承25与定位元件30耦联(或连接)。在此，力传递单元10和球轴承25位于定位元件30的上部的凹部(第二凹部)34中。通过定位元件30与力传递单元10经由球轴承25连接，力传递单元10的旋转不(至少不完全地)转给定位元件30，使得力传递单元10在主要的转矩的传递方面与定位元件30脱耦。
力传递单元10的通道11在沿正的z方向的上端部处与流源15连接。流源15例如是(真空)泵。
力传递单元10的通道11的下端部与定位元件30的内部空间32流体连通地连接，其中定位元件30的内部空间32与凹部31、31’、31”、31”’流体连通地连接。
如果通过流源15产生流，那么力传递单元10的通道11、定位元件30的内部空间32以及定位元件30的凹部31、31’、31”、31”’都被穿流。通过在流源中产生负压的方式，凹部31、31’、31”、31”’被沿正的z方向穿流，由此例如能够吸紧膜片33。
如果膜片紧贴定位元件30的下侧并且凹部31、31’、31”、31”’通过膜片33(特别是通过膜片33的部段33b)密封，那么在流源15中进一步产生负压的情况下在定位元件30的内部空间32中形成负压。由此能够接纳和保持膜片33。
在图1a中，偏转单元20包括具有高度H2的辊子21。辊子21具有恒定的横截面(沿轴向方向)，使得在辊子21的整个高度上存在辊子H2的基本上恒定的横截面部段(保持相同的直径)。辊子21(作为偏转单元20的部段)能够通过如下方式径向偏转：马达M将杆18偏转，其中辊子21与杆18耦联。
在此，辊子21径向偏转至其接触膜片33的膜片凸缘33a的部段并且在进一步偏转的情况下朝容器壁1’的方向挤压膜片凸缘33a的由辊子21接触的部段，直至膜片凸缘33a的部段紧贴容器内侧5。在该情况下，在膜片凸缘33a的紧贴容器内侧5的部段中的间隙尺寸s等于0(零)。
力传递单元10(围绕其中轴线)的旋转引起偏转单元20和辊子21(各围绕力传递单元10的中轴线)的旋转，因为偏转单元20与力传递单元10抗扭地连接。如果膜片33的膜片凸缘33a紧贴辊子21的径向外的部段，那么辊子21沿着膜片凸缘33a的被接触的部段滚动，由此膜片33能够经由其膜片凸缘33a压紧到容器1的内侧5处并且借助粘附剂安置。
在此，执行至少一次完整的旋转(360度)。如果将多个辊子21设置在偏转单元20处，那么力传递单元10的部分旋转进而与其抗扭地连接的偏转单元20的部分旋转就是足够的，其中从辊子的数量中得出必需的旋转角度，可将360度除以所述数量。即使在使用多个辊子21的情况下，一次或多次完整旋转也会是有意义的，其中膜片凸缘33的每个被夹紧的部段多次由一个辊子21接触，即多次压紧到容器1的内侧5处。
至少膜片33的膜片凸缘33a能够用封料、粘接层或可熔聚合物覆层。在偏转单元20偏转并且可能地力传递单元10和偏转单元20(具有或不具有辊子21)旋转期间，膜片凸缘33a的被夹紧的部段固定到容器1的内侧5处。这也能够在热作用下发生，例如当偏转单元20和/或辊子21由可感应加热的材料构成时，通过感应发生。通过辐射加热器或接触偏转单元20、辊子21或容器1的热元件来加热也是可行的。同样，热影响能够来自外部(通过容器壁)。
图1b示出作为偏转单元21的部段的辊子21的细节图。辊子21可围绕其中轴线转动地与辊子轴17连接21b，其中辊子轴17能够经由可借助马达M(如在图1a中所示)或经由冲程装置19a(如在图7和8中所示)偏转的杆18径向地沿r方向偏转(马达和冲程装置未在图1b中示出)。辊子21能够在其径向外的部段处设有橡胶部21a，以便提高在辊子21和当辊子21径向偏转时膜片33的膜片凸缘33a的被接触的部段之间的摩擦。橡胶部21a能够在辊子21的整个高度H2之上构成。
在图2中示出具有力传递单元10、偏转单元20和定位元件30的工具100，其中工具100接纳膜片33并且该膜片如上所述通过在定位元件30的内部空间32中的负压来保持。具有膜片33的工具100已经导入或引入容器1中。容器1具有圆形的横向横截面。膜片33也具有圆形的横向横截面。工具100的偏转单元20不具有如在图1a和1b中所示的辊子21。偏转单元20的部段或偏转单元20能够构成为卡紧环或扩张环。用于在本发明的领域应用的卡紧环或扩张环是由至少两个区段构成的构件，其中所述区段至少在径向偏转时部分地彼此分开。如果卡紧环或扩张环的径向靠外的区域接触膜片凸缘33a的部段，如在图2a中所示，那么在所述区段之间得到至少两个轴向伸展的缝隙。
膜片33的横截面的直径略小于容器1的横截面的直径，由此在膜片33和容器1之间形成环周伸展的间隙s。
间隙s优选小于1mm，特别是小于0.5mm。相应地，在膜片33和容器1(内部)之间的直径差为间隙s的长度的两倍。
在图2a中示出图2中的处于偏转状态中的偏转单元20。通过偏转单元20沿r方向的偏转，偏转单元20的径向靠外的部段紧贴膜片33的膜片凸缘33a的部段并且膜片33的膜片凸缘33a紧贴容器1的内侧5。换言之，膜片33的膜片凸缘33a的部段夹紧在容器1的内侧5和偏转单元20的径向靠外的区域之间。在膜片33的膜片凸缘33a的被夹紧的部段和容器1的内侧5之间，间隙s等于0。
通过膜片凸缘33a的部段的压紧得到膜片凸缘33a的上部部段33a”(沿正的z方向)，在所述上部部段的区域中，在膜片凸缘33a和容器壁1’(容器内侧5)之间的间距小于膜片凸缘33a的部段压紧前的间隙尺寸s。部段33a’处于部段33a”之内，其中膜片凸缘33a紧贴容器内侧5。典型地，当偏转单元偏转时，该部段33a’沿轴向方向略长于膜片凸缘33a的由偏转单元20压靠的部段。
在膜片33的膜片凸缘33a的更靠下的部段中(沿负的z方向)，间隙s具有初始长度，即间隙尺寸s，该间隙尺寸在偏转单元20偏转前已给出。
在膜片凸缘33a的完全环绕的部段33a’固定在容器1的内侧5处之后，偏转单元20能够转回，更确切地说转回到其初始位置。在解除负压后，工具100能够从容器1取下或引出。膜片33保留在容器1中。
膜片33由工具100，例如通过在定位元件30的内部空间32中的负压，一直保持在期望的位置中(在容器1中的轴向深度)，直到膜片凸缘33a的部段环绕地固定在容器1的内侧5处或直到偏转单元20从偏转位置转回到原位。在偏转单元20转回后，工具100随后能够从容器1引出。解除膜片33在工具100处的保持例如能够通过将定位元件30的内部空间32中的压力提高到至少环境压力来发生。
图3和4示出具有膜片33而没有工具100的容器1。在图3中示出具有卷边1a的金属罐，膜片33设置在容器1的内部中，其中膜片凸缘33a与容器1的内侧5连接。图4示出金属容器1的立体图，其中膜片33还没有降入容器1中。膜片33包括接片40，所述接片能够用于将膜片从在容器1中的固定状态移除(通向容器和其填充物)。
膜片33的膜片凸缘33a沿z方向具有基本上恒定的横截面(沿着膜片凸缘的高度相同的直径)。通过使用工具100接纳和保持膜片，不需要如在现有技术中已知的膜片凸肩。由于膜片凸肩，膜片凸缘的横截面在z方向上不是基本上恒定的，而是膜片凸缘的直径沿正的z方向在上端部处相对于膜片凸缘的恒定的横截面区域的直径变大。膜片凸肩在现有技术中是必需的，以便将膜片在固定在容器的内侧之前通过如下方式保持在预定位置中：凸肩(膜片凸肩)例如平放到容器的卷片1a上。
图5和6示出具有多个空间201、201’、201”、201x的容器200。空间201、201’、201”、201x在容器中由多个膜片233、233’、233x形成。在此，膜片233、233’、233x设置在容器200的容器内侧205的不同的轴向深度处T1、T2、Tx。
为了安置多个膜片，首先借助工具100将膜片233在容器内侧205处固定到轴向最深的位置T1处。由此形成两个空间201、201’。借助工具100将第二膜片233’在比第一膜片233的轴向深度T1轴向更浅的深度T2上定位到容器内侧205处并且固定在那里。通过安置第二膜片233’在容器内连同膜片233形成三个空间201、201’、201”。通过继续安置膜片能够在容器内形成另外的空间。
在图6中在没有示出工具100的情况下阐明如何能够利用工具100将膜片引入容器中。膜片233、233’、233x不包括可能会平放在卷边201a上的膜片凸肩。如在图6中所示，膜片233’、233x包括撕开接片240’、240x。膜片233x包括膜片凸缘233xa和膜片部段233xb，所述膜片部段能够由板形或盘形的定位元件30接纳和保持。
图7示出具有力传递单元10、偏转单元20和定位元件30的工具100。
力传递单元10构造为空心轴，使得在力传递单元10的上端部处，能够将流源15连接于内部的通道11。偏转单元20包括冲程装置19a，通过所述冲程装置能够将杆18移出(或偏转)。每个杆18与调节或冲程装置19a和连接元件19连接，使得通过由冲程装置19a引起的杆18的偏转，辊子21能够经由辊子轴17偏转。
辊子轴17与连接元件19、辊子21和悬臂16a连接。悬臂16a经由铰链16与盘12连接。
通过杆17经由悬臂16a和铰链16与盘12连接，在杆18偏转时附加地引导辊子21。盘属于偏转单元。在多个辊子的情况下，该构造在环周上间隔地重复。
定位元件30板形地构造并且在其下侧具有多个孔80，定位元件30的内部空间32(未示出)通过所述孔与环境连接。定位元件30的内部空间32与力传递单元10的通道11连接，使得从流源15起经由力传递单元10的通道11和定位元件30的内部空间32可穿流定位元件30。
力传递单元10至少经由环周上分布地设置的冲程装置19a抗扭地与偏转单元20连接，使得力传递单元10的旋转引起偏转单元20的旋转。定位元件30在力传递单元10和偏转单元20的旋转方面与它们脱耦，使得力传递单元和偏转单元20的旋转不引起定位元件30的(实质的)旋转。
图8示出如已在图7中说明的工具，但是具有另外的定位元件30。替代孔80，定位元件30包括弯曲的缝隙90，所述缝隙对称地设置。在此，缝隙90将定位元件30的内部空间32(未示出)连接并且内部空间32与力传递单元10的通道11流体连通地连接，使得经由缝隙90、定位元件30的内部空间32和力传递单元10的通道11可穿流定位元件30。
缝隙90是四分之一圆形的或半圆形的且径向地间隔开。在缝隙的端部之间保留连接片，以便就刚性意义而言稳定地保持定位元件。
图8a示出用于作为错列的缝隙90的四分之一圆-元件的从下方观察的视图。

Claims (46)

1.一种用于将膜片(33)安置到容器(1)的内侧(5)处的工具，所述工具具有力传递单元(10)、偏转单元(20)和定位元件(30)，其中
(a)所述力传递单元(10)与所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)耦联，使得力能从所述力传递单元(10)传递到所述偏转单元(20)和/或所述定位元件(30)上；
(b)所述偏转单元(20)的至少一个部段(21)能以径向分量偏转；并且
(c)所述定位元件(30)能由气体穿流，以便接纳和能够保持所述膜片(33)。
2.根据权利要求1所述的工具，其中所述力传递单元(10)抗扭地与所述偏转单元(20)连接，但是所述偏转单元(20)的至少一个部段(21)能以径向分量偏转。
3.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述力传递单元(10)能相对于所述定位元件(30)转动，尤其通过至少一个滚动轴承或至少一个滑动轴承转动，尤其优选通过至少一个球轴承(25)转动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)具有能由气体穿流的内部空间(32)。
5.根据权利要求4所述的工具，其中所述定位元件(30)的内部空间(32)经由至少一个第一凹部(31、31’、31”)朝向环境敞开，尤其向下朝能够由所述定位元件(30)接纳和保持的膜片(33)的方向敞开。
6.根据权利要求4或5所述的工具，其中所述定位元件(30)的内部空间(32)经由至少一个第二凹部(34)与所述力传递单元(10)流体连通地连接，优选以导气的方式通入所述力传递单元(10)的通道(11)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)自流源(15)起是能由气体或其他流体穿流的，所述流源(15)优选经由所述力传递单元(10)的通道(11)与所述定位元件(30)流体连通地连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)由塑料构成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)面状地构成并且在此具有小于50mm，优选小于30mm，尤其优选在5mm和20mm之间的高度(H)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工具，其中所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)是能相对彼此旋转的(25)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)至少分段地是多孔的，优选至少分段地由烧结材料构成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)具有小于300mm，优选小于200mm，尤其优选小于120mm的最大宽度作为横向延伸，特别地具有50mm和120mm之间的横向延伸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的工具，其中所述偏转单元(20)具有至少一个辊子(21)作为所述偏转单元(20)的能偏转的部段，其中所述辊子(21)能沿横向方向偏转。
14.根据权利要求13所述的工具，其中所述至少一个辊子(21)具有基本上恒定的横截面部段，所述横截面部段具有最高30mm，更优选最高20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，特别是在4mm和10mm之间的高度(H2)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)板形地构造，圆形地构成。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)包括多个朝所述膜片(33)定向的、分布式的凹部(31、31’、31”)，所述膜片能够由所述定位元件(30)通过由所述凹部提供的压差来保持。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的工具，其中所述偏转单元(20)包括多个辊子(21)，优选包括多个在环周上均匀分布地设置的辊子(21、21、21)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的工具，其中所述偏转单元(20)圆盘形地构成，尤其不具有能相对彼此移动的区段。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的工具，其中所述力传递单元(10)是空心轴，所述空心轴尤其具有轴向的通道(11)，所述通道在一侧终止于所述定位元件(30)的内部空间(32)，并且在另一侧与流源(15)连接。
20.一种用于利用工具(100)将膜片(33)安置到容器(1)的内侧(5)处的方法，所述工具(100)具有力传递单元(10)和用于所述膜片(33)的定位元件(30)以及用于将所述膜片(33)安置在所述容器(1)上的偏转单元(20)，
其中所述方法包括如下步骤：
(a)提供具有所述内侧(5)的所述容器(1)；
(b)通过所述工具(100)接纳和保持所述膜片(33)；
(c)通过所述工具(100)将所述膜片(33)引入到所述容器(1)中；
(d)将所述偏转单元(20)的至少一个部段(21)偏转，使得所述膜片(33)的部段(33a、33a’)紧贴所述偏转单元(20)的已偏转的部段和紧贴该容器内侧(5)的部段，并且将所述膜片(33)固定到所述容器内侧(5)的该部段处，尤其空气密封地或气体密封地固定到所述容器内侧(5)的该部段处；
(e)将所述偏转单元(20)的已偏转的部段(21)转回；
(f)将所述工具(100)在不具有所述膜片(33)的情况下从所述容器(1)中引出。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述膜片(33)由所述工具(100)的所述定位元件(30)接纳和保持，尤其不支撑在所述容器(1)的所述内侧(5)处。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述定位元件(30)自流源(15)起被穿流，由此接纳和独自地保持所述膜片(33)。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述力传递单元(10)包括通道(11)，所述通道将所述流源(15)与所述定位元件(30)流体连通地连接。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中所述定位元件(30)包括内部空间(32)，在通过所述工具(100)的所述定位元件(30)接纳所述膜片(33)之后，在所述内部空间中充满负压，所述负压将所述膜片(33)保持在所述定位元件(30)处。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其中所述偏转单元(20)包括至少一个辊子(21)，所述辊子(21)尤其具有至少一个具有恒定直径的部段作为横截面，其具有最高30mm，更优选最高20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，特别是在4mm和10mm之间的高度(H2)。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法，其中至少在所述偏转单元(20)的至少一个部段的偏转和转回之间，在所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)之间发生相对的环周运动。
27.一种用于利用工具(100)制造具有多于一个空间(201、201’)的容器(200)的方法，所述容器(200)具有容器内侧(205)，所述工具(100)具有力传递单元(10)、偏转单元(20)和定位元件(30)，
其中所述方法包括如下步骤：
(a)提供具有所述容器内侧(205)的所述容器(200)；
(b)通过所述工具(100)接纳和保持第一膜片(233)；
(c)将具有所述第一膜片(233)的所述工具(100)引入到所述容器(201)中直至轴向的深度(T1)；
(d)将所述偏转单元(20)的至少一个部段(21)偏转，使得所述第一膜片(233)的轴向部段紧贴所述偏转单元(20)的已偏转的所述部段(21)和所述容器内侧(205)的部段，并且将所述第一膜片(233)固定到所述容器内侧(205)的所述部段处，尤其空气密封地或气体密封地固定，由此在所述第一膜片(233)的上方和下方各形成一个空间(201、201’)；
(e)将所述偏转单元(20)的已偏转的所述部段转回；
(f)将所述工具(100)在不具有膜片(233)的情况下从所述容器(200)中引出。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一膜片(233)仅由所述工具(100)的所述定位元件(30)接纳和保持，并且由所述工具轴向定位在所述深度(T1)中。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述定位元件(30)自流源(15)起被穿流，使得接纳和保持所述膜片(233)。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述力传递单元(10)包括通道(11)，所述通道将所述流源(15)与所述定位元件(30)流体连通地连接。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，其中所述定位元件(30)包括内部空间(32)，在通过所述工具(100)的所述定位元件(30)接纳所述第一膜片(233)后，在所述内部空间中充满负压，使得保持所述膜片(233)，并且优选在所述偏转单元(20)的所述部段(21)偏转或转回后，将所述定位元件(30)的所述内部空间(32)中的压力至少提高到环境压力，使得所述第一膜片(33)不再由所述工具(100)的所述定位元件(30)保持或者被释放。
32.根据权利要求27至31中任一项所述的方法，其中所述偏转单元(20)包括至少一个辊子(21)作为所述偏转单元(20)的能偏转的部段(21)，所述辊子(21)尤其具有至少一个直径恒定的横截面部段，所述横截面部段具有最大30mm，更优选最大20mm，尤其优选在3mm和15mm之间，特别是在4mm和10mm之间的高度(H2)。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的方法，其中至少在所述偏转单元(20)的偏转和转回之间，在所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)之间发生相对旋转或环周运动。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的方法，其中通过如下方式制造具有多个空间(201、201’、201”、…、201x)的容器(200)：在借助相应另外的膜片重复步骤(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的情况下，将多个膜片(233、233’、…、233x)以多个相继变小的轴向深度(T1、T2、…、Tx)安置在所述容器内侧(205)处。
35.根据权利要求34所述的方法，其中通过两次引入各具有一个另外的、但相同成型的膜片的工具(100)，预设两个轴向深度(Tx、T1)和两个膜片(233、233x)。
36.根据权利要求35所述的方法，其中预设两个相同成型的膜片(233、233x)的两个不同的轴向深度(Tx、T1)。
37.一种用于将膜片(33)空气密封地安置到容器(1)的内侧(5)处的工具，所述工具(100)具有力传递单元(10)、偏转单元(20)和定位元件(30)，其中
(a)所述力传递单元(10)与所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)耦联，使得能在所述力传递单元(10)和所述偏转单元(20)之间传递力，但是所述定位元件(30)与所述偏转单元脱耦，以便有效地分配所述膜片(33)；
(b)所述偏转单元(20)的多个部段(21)能从所述偏转单元偏转，每个部段处于具有至少一个径向分量的轨迹上；
(c)所述定位元件(30)能由气体穿流(80、90)，以便接纳进而能够保持所述膜片(33)，使得将所述膜片(33)降入到所述容器(1)中并且能轴向定位在给定的深度(Tx)中，而不由所述容器的其他元件支撑或保持；
(d)能够由所述偏转单元(20)的所述多个部段(21)通过所述多个部段的偏转将所述膜片(33)以其膜片凸缘的至少一个轴向部段在给定的深度(Tx)中压紧到所述容器(1)的壁(1’)的内面(5、205)处并且在该处环周地密封。
38.根据权利要求37所述的工具，其中所述力传递单元(10)抗扭地与所述偏转单元(20)连接，并且所述偏转单元(20)和所述定位元件(30)能相对彼此旋转。
39.根据权利要求37或38所述的工具，所述工具具有权利要求2至19的内容，但权利要求2至19分别不引用权利要求1。
40.根据权利要求1至8中任一项所述的工具，其中所述定位元件(30)在外环周处圆形地构成并且相似于柱形，该柱的直径是其高度的至少五倍大，优选十倍大。
41.根据权利要求1至12中任一项所述的工具，其中所述偏转单元(20)具有多个辊子(21)作为所述偏转单元(20)的能偏转的部段，其中所述辊子(21、21、21)以在所述偏转单元(20)的外缘分布的方式设置并且构成为用于所述膜片(33)的凸缘部段(33a’)的压紧辊(21、21a)。
42.根据权利要求13所述的工具，其中至少一个辊子(21)具有轴向部段，所述轴向部段具有恒定的直径和最高30mm或最高20mm且大于3mm的高度(H2)。
43.根据权利要求42所述的工具，其中具有恒定直径的柱形部段的高度(H2)在3mm和15mm之间，尤其在4mm和10mm之间。
44.根据权利要求24所述的方法，其中所述定位元件(30)将所述膜片(33)保持在轴向位置中，所述膜片(33)相对于所述容器壁空气密封地固定在所述轴向位置处，并且优选在所述偏转单元(20)偏转或转回后，将所述定位元件(30)的所述内部空间(32)中的压力至少提高到环境压力，使得所述膜片(33)不再由所述工具(100)的所述定位元件(30)保持或不再有实质的轴向力由所述定位元件(30)施加到膜片的面(33b)上。
45.根据权利要求1所述的工具，其中能够将穿过所述定位元件(30)的气流形成为强至使得所述气流至少抵消所述膜片(33)的重力。
46.根据权利要求45所述的工具，其中所述气流将所述膜片(33)以其中间区域(33b)压紧到或吸紧到所述定位元件(30)处。
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