CN112154057B - 制造容器的设备和方法 - Google Patents

制造容器的设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112154057B
CN112154057B CN201980036371.6A CN201980036371A CN112154057B CN 112154057 B CN112154057 B CN 112154057B CN 201980036371 A CN201980036371 A CN 201980036371A CN 112154057 B CN112154057 B CN 112154057B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
tool
welding
station
welding head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980036371.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112154057A (zh
Inventor
S·卡皮塔尼
I·帕斯科洛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cryovac LLC
Original Assignee
Cryovac LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cryovac LLC filed Critical Cryovac LLC
Publication of CN112154057A publication Critical patent/CN112154057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112154057B publication Critical patent/CN112154057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/431Joining the articles to themselves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/06Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it
    • B65B9/08Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it in a web folded and sealed transversely to form pockets which are subsequently filled and then closed by sealing
    • B65B9/093Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it in a web folded and sealed transversely to form pockets which are subsequently filled and then closed by sealing the web having intermittent motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/221Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip
    • B29C65/224Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip being a resistive ribbon, a resistive band or a resistive strip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7858Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus characterised by the feeding movement of the parts to be joined
    • B29C65/7888Means for handling of moving sheets or webs
    • B29C65/7891Means for handling of moving sheets or webs of discontinuously moving sheets or webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • B29C66/1122Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/133Fin-type joints, the parts to be joined being flexible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/135Single hemmed joints, i.e. one of the parts to be joined being hemmed in the joint area
    • B29C66/1352Single hem to hem joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/20Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/24Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight
    • B29C66/244Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being non-straight, e.g. forming non-closed contours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/346Making joints having variable thicknesses in the joint area, e.g. by using jaws having an adapted configuration
    • B29C66/3462Making joints having variable thicknesses in the joint area, e.g. by using jaws having an adapted configuration by differentially heating the zones of different thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/347General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined using particular temperature distributions or gradients; using particular heat distributions or gradients
    • B29C66/3472General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined using particular temperature distributions or gradients; using particular heat distributions or gradients in the plane of the joint, e.g. along the joint line in the plane of the joint or perpendicular to the joint line in the plane of the joint
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/431Joining the articles to themselves
    • B29C66/4312Joining the articles to themselves for making flat seams in tubular or hollow articles, e.g. transversal seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/812General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/8122General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps characterised by the composition of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/812General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/8126General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps characterised by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/81262Electrical and dielectric properties, e.g. electrical conductivity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B29C66/8187General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the electrical insulating constructional aspects
    • B29C66/81871General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the electrical insulating constructional aspects of the welding jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/843Machines for making separate joints at the same time in different planes; Machines for making separate joints at the same time mounted in parallel or in series
    • B29C66/8432Machines for making separate joints at the same time mounted in parallel or in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/849Packaging machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/851Bag or container making machines
    • B29C66/8511Bag making machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9141Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature
    • B29C66/91441Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature the temperature being non-constant over time
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91651Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B70/00Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/26Folding sheets, blanks or webs
    • B31B70/262Folding sheets, blanks or webs involving longitudinally folding, i.e. along a line parallel to the direction of movement
    • B31B70/266Folding sheets, blanks or webs involving longitudinally folding, i.e. along a line parallel to the direction of movement involving gusset-forming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B70/00Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/60Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B70/64Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure
    • B31B70/642Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure using sealing jaws or sealing dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B70/00Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/74Auxiliary operations
    • B31B70/81Forming or attaching accessories, e.g. opening devices, closures or tear strings
    • B31B70/84Forming or attaching means for filling or dispensing contents, e.g. valves or spouts
    • B31B70/844Applying rigid valves, spouts, or filling tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/30Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by grippers engaging opposed walls, e.g. suction-operated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/04Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages
    • B65B61/06Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D75/00Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes, or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D75/008Standing pouches, i.e. "Standbeutel"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/009Shaping techniques involving a cutting or machining operation after shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/74Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by welding and severing, or by joining and severing, the severing being performed in the area to be joined, next to the area to be joined, in the joint area or next to the joint area
    • B29C65/743Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by welding and severing, or by joining and severing, the severing being performed in the area to be joined, next to the area to be joined, in the joint area or next to the joint area using the same tool for both joining and severing, said tool being monobloc or formed by several parts mounted together and forming a monobloc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7234General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a barrier layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7234General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a barrier layer
    • B29C66/72341General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a barrier layer for gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91651Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating
    • B29C66/91653Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating by controlling or regulating the voltage, i.e. the electric potential difference or electric tension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7128Bags, sacks, sachets
    • B29L2031/7129Bags, sacks, sachets open
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2155/00Flexible containers made from webs
    • B31B2155/001Flexible containers made from webs by folding webs longitudinally
    • B31B2155/0014Flexible containers made from webs by folding webs longitudinally having their openings facing transversally to the direction of movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31BMAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2160/00Shape of flexible containers
    • B31B2160/20Shape of flexible containers with structural provision for thickness of contents

Abstract

本发明涉及一种用于制造由片材制成的容器的设备(1),该设备包括:供应站(2),该供应站(2)用于供应膜(2a),该膜(2a)具有至少一个折叠部分(2b),该至少一个折叠部分(2b)具有相对于彼此折叠和叠置的3个或更多个膜翼片;焊接站(3),该焊接站(3)构造成接收膜(2a)。焊接站包括:焊接头(4),该焊接头(4)构造成用于焊接膜(2a)的折叠部分且形成限定容纳隔室的容器;焊接头(4)包括加热器(5),该加热器(5)由电传导材料制成,其电阻率至少在预定温度范围内在相同电传导材料的温度升高时降低。本发明还涉及一种通过使用所述设备来制造容器的方法。

Description

制造容器的设备和方法
技术领域
本发明的目的在于制造容器(例如由片材制成的袋子)的设备和相关方法。设备和方法(本发明的目的)可有利地应用于形成用于容纳食品(例如饮料和即食食品)的所谓立袋。
背景技术
带有气密封闭件的包装通常用于盛装食物。包装的一种特殊类型是由所谓的立袋限定的,该立袋由柔性塑料层压片和折叠/热焊接的金属片构成。这种袋用于包装多种食物,例如饮料和便餐。立袋包括折叠成W形的底部,该底部构造成将包装保持在竖直位置中:折叠底部即使由柔性材料制成的层压片构成,也限定刚性足够支承包装的基部。大体上,在袋的顶部,其包括热焊接到层压片材上的封闭件/分配盖。
袋是从卷轴展开的连续片材开始制成的。沿片材的前进方向在移动的片材上执行两次折叠;以此方式,此片材可限定“W”形的底部,以及具有两个彼此面对的片状翼片的顶部。在折叠步骤之后,执行片材的一系列多阶段横向焊接,其适于限定前体,该前体包括连结在一起的多个包装,并限定用于容纳产品的相应的座。然后,该方法提供了将产品插入每个包装的座中,通过热焊接将产品封闭,以及切割前体以形成单个袋的最后步骤。横向焊接借助于沿折叠片材的行进方向分布的多个焊接头来进行;每个头包括两个可移动工具,该两个可移动工具构造成用于压缩片材并执行预定的焊接轮廓。使用多个头允许在相同的折叠部分上执行多个焊接阶段。
专利号ES2296451B1中描述了一个实例,其旨在借助于塑料材料制成的折叠膜的三阶段焊接来制造立袋的方法:为了确保正确折叠片材的焊接,在本西班牙专利中描述的过程以预定时间间隔执行了片材的三种不同的焊接。具有高厚度的折叠底部的存在(具有四个叠置的层压膜翼片)使得在焊接步骤期间难以熔化袋子的所有翼片;为了能够确保袋子的正确封闭,已知的解决方案提供了多阶段焊接。
相对于用于焊接热塑性材料片材的装置的另一实例在专利申请US 3,198,685 A中有所描述;这种装置包括带有多个焊接板的焊接头:每个板承载导体元件,该导体元件构造成用于接触两层热塑性材料并将它们焊接在一起。该装置可用于制造袋子。
以下专利描述了焊接设备的其它实例:JP S52 123471 U、JP S55 161614 A、EP 0155 548 A2、JP S64 23921 A、WO 2016/055599 A1。
即使已知的解决方案允许获得气密封闭的包装,申请人也已经检测到常规解决方案并非没有限制和缺点。例如,已知的焊接头不能借助于一个单独的焊接步骤来确保袋子的密封;常规的设备实际上需要多个头,这些头沿折叠的连续膜的延伸方向对准,使得在包装的底部执行至少两个不同的焊接步骤。这种必要的构造不利地影响了设备的复杂性和尺寸。可理解的是,焊接头的数量越多,沿膜前进轨迹的设备尺寸就越大;另外,大量焊接头的存在使该设备复杂化,该设备必须构造成同步并保持多个焊接阶段的对准。申请人还检测到,在每个焊接阶段期间,膜都保持着不受控制的变形,然后必须连续调节其移动,使得膜部分/单个包装能够在正确的位置到达各个站点。
发明内容
本发明的目的在于解决先前解决方案的缺点和/或限制中的至少一个。
本发明的第一个目的在于提供一种用于制造由折叠膜制成的容器的设备,该设备能够执行膜的高效和快速密封;具体而言,本发明的一个目的在于提供一种设备,该设备至少在所述膜的热密封步骤期间能够控制提供给容器的膜的热量。本发明的另一个目的在于提供一种用于制造容器的设备,该设备在其使用中高度灵活并且可使用相同的构造,结合不同类型的容器,具体结合容器的不同膜来操作。
本发明的另一个目的在于提供一种制造具有低能耗的容器并且同时能够有效地提供密封容器所需的热量的设备和相关方法。
本发明的一个目的在于提供一种紧凑且操作简单的设备,因此可将用于实现该设备的投资减少到最小。本发明的辅助目的在于提供一种能够以高度可靠的方式进行操作的设备和方法,从而将可能的维护工作减少到最低。
从以下描述中将变得更加清楚的这些目的和其它目的,基本是通过独立地或彼此之间的任何一种组合或与所附权利要求中的任何一种组合和/或与在下文描述的其它方面或特征中的任何一种组合的,根据在所附权利要求书和/或以下方面中的一个或多个中表达的用于包装的设备和方法来达到。
概要
在第一方面,提供了一种用于制造由片材制成的容器(100)的设备(1),所述设备(1)包括:
-供应站(2),该供应站(2)用于供应膜(2a),该膜具有至少一个折叠部分(2b),该至少一个折叠部分(2b)具有相对于彼此折叠和叠置的3个或更多个膜翼片,
-焊接站(3),该焊接站(3)构造成从供应站(2)接收膜(2a),其中焊接站(3)包括至少一个焊接头(4),该至少一个焊接头(4)构造成接触膜(2a)且至少焊接所述膜(2a)的折叠部分,以便形成具有容纳隔室(101)的容器,
其中焊接头(4)包括由电传导材料制成的至少一个加热器(5)。
在根据第一方面的第二方面中,加热器(5)的电传导材料具有至少在预定温度范围内在相同电传导材料的温度升高时降低的电阻率。
在根据前述方面中任一方面的第三方面中,加热器(5)的电传导材料包括选自以下的至少一者:碳、半导体材料。
在根据前述方面中任一方面的第四方面中,加热器(5)的电传导材料具有碳结构,该碳结构包括选自以下的一种或多种碳同素异形体,或只由其形成:
-石墨;
-单层或多层石墨烯;
-富勒烯,其中碳原子以球形、管状、纤维状或椭圆形形式键合,可选地所述富勒烯呈碳纳米管或碳纳米纤维的形状。
在根据前述方面的第五方面中,碳结构包括一个或多个石墨烯层或由一个或多个石墨烯层形成。
在根据第二方面至第五方面中任一方面的第六方面中,预定温度范围包括在-30℃至300℃之间,可选地在4℃至220℃之间。
在根据第二方面至第六方面中任一方面的第七方面中,电传导材料的电阻率在预定温度范围内在20*10-6Ωm和1*10-6Ωm之间变化,可选地在7*10-6Ωm和4*10-6Ωm之间。
在根据第二方面至第七方面中任一方面的第八方面中,随着在所述预定温度范围内电传导材料的温度升高1℃,电传导材料的电阻率降低包括在2*10-9Ωm和8*10-9Ωm之间的量,可选地在4.5*10-9Ωm和5.5*10-9Ωm之间。
在根据前述方面中任一方面的第九方面中,电传导材料的电阻率包括在20*10-6Ωm和1*10-6Ωm之间,可选地在7*10-6Ωm和4*10-6Ωm之间。
在根据前述方面中任一方面的第十方面中,加热器(5)包括具有基本平坦且延伸的构造的传导条(6)。
在根据前述方面的第十一方面中,传导条(6)由单个主体制成,并且在第一端子(6a)和第二端子(6b)之间连续地延伸。
在根据第十方面或第十一方面的第十二方面中,传导条(6)限定具有恒定厚度的扁平体。
在根据前述方面中任一方面的第十三方面中,加热器(5),可选地是传导条(6),具有基本“I”或“U”或“└ ┘”的形状。
在根据前述方面中任一方面的第十四方面中,焊接头(4)包括由电绝缘材料制成的至少一个支承基底(8),其承载加热器(5)。
在根据前述方面的第十五方面中,加热器(5)约束到支承基底(8)的接触表面(8a)。
在根据前述方面中任一方面的第十六方面中,焊接头(4)包括至少一个保护层(9),保护层布置成覆盖加热器(5)。
在根据前述方面的第十七方面中,保护层构造成防止后者与膜的直接接触。
在根据第十六或第十七方面的第十八方面中,保护层(9)限定了焊接头(4)的暴露元件,其适于限定构造成直接接触膜(2a)的加热表面。
在根据第十六至第十八方面中任一方面的第十九方面中,保护层(9)包括至少一个绝缘材料片材,其覆盖加热器(5)的整个表面,可选地覆盖传导条(6)的整个表面。
在根据第十六至第十九方面中任一方面的第二十方面中,保护层限定了膜(2a)直接接触的暴露表面。
在根据第十六至第二十方面中任一方面的第二十一方面中,加热器(5)介于基底(8)和保护层(9)之间。
在根据第十六至第二十一方面中任一方面的第二十二方面中,传导条(6)直接与保护层(9)接触。
在根据第十四至第二十二方面中任一方面的第二十三方面中,焊接头(4)包括与加热器(5)和支承基底(8)直接接触的至少一个电绝缘层(10)。
在根据第十四至第二十三方面中任一方面的第二十四方面中,电绝缘层(10)在一侧上直接与传导条(6)接触,而在另一侧直接与支承基底(8)接触。
在根据第十四至第二十四方面中任一方面的第二十五方面中,支承基底(8)包括由绝缘材料制成的平板。
在根据第十四至第二十五方面中任一方面的第二十六方面中,支承基底(8)包括由塑料材料制成的整体式板。
在根据第十四至第二十六方面中任一方面的第二十七方面中,支承基底(8)由选自以下材料中的至少一种制成:玻璃纤维、棉、芳族聚酰胺纤维、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂。
在根据前述方面中任一方面的第二十八方面中,焊接头(4)包括至少一个第一工具(11)和一个第二工具(12),其可相对于彼此至少在下者之间移动:
-第一操作状态,其中所述工具(11,12)彼此间隔且构造成允许将膜(2a)的至少折叠部分(2b)定位在所述工具(11,12)之间,
-第二操作位置,其中所述工具(11,12)接近彼此且构造成用于允许至少焊接膜(2a)的折叠部分(2b)以便限定所述容器。
在根据前述方面的第二十九方面中,在第二操作状态下,第一工具(11)和第二工具(12)构造成用于在相对侧直接接触折叠膜。
在根据第二十八或第二十九方面的第三十方面中,在所述第一工具(11)和第二工具(12)之间的至少一个包括至少一个加热器(5),可选地是至少一个传导条(6)。
在根据第二十八至第三十方面中任一方面的第三十一方面中,焊接头(4)的第一工具(11)包括:
-所述支承基底(8),其由电绝缘材料制成,
-加热器(5),其布置在支承基底(8)上,可选地约束在支承基底(8)上。
在根据第二十八至第三十一方面任一方面的第三十二方面中,焊接头(4)的第一工具(11)包括保护层(9),该保护层可选地布置成覆盖加热器(5)并构造成防止后者与膜直接接触。
在根据前述方面的第三十三方面中,第一工具的保护层(9)限定了加热器的暴露表面,可选地所述保护层(9)包括至少一个绝缘材料片材,其覆盖了加热器(5)的整个表面,可选地是传导条(6)的整个表面。
在根据第二十八到第三十三方面任一方面的第三十四方面中,第一工具(11)包括直接与加热器(5)和支承基底(8)接触的电绝缘层(10),可选地第一工具(11)的电绝缘层(10)直接介于传导条(6)和所述第一工具(11)的支承基底(8)之间。
在根据第二十八至第三十四方面中任一方面的第三十五方面中,焊接头(4)的第二工具(12)包括:
-相应支承基底(8),其由电绝缘材料制成,
-相应加热器(5),其与支承基底(8)一起布置,可选地约束。
在根据第二十八至第三十五方面中任一方面的第三十六方面中,第一工具(11)和第二工具(12)包括彼此面对的相应的加热器(5),并且在第一工具(11)和第二工具(12)的第二操作状态下,其构造成用于焊接膜(2a)以限定所述容器。
在根据第二十八至第三十六方面的任一方面的第三十七方面中,焊接头(4)的第二工具(12)包括相应的保护层(9),其布置成覆盖第二工具的加热器(5),可选地构造成防止所述加热器与膜直接接触。
在根据前述方面的第三十八方面中,第二工具的保护层(9)限定所述第二工具的加热器(5)的暴露表面,可选地所述保护层(9)包括至少一个绝缘材料片材,其覆盖第二工具(12)的加热器(5)的整个表面,可选地是传导条(6)的整个表面。
在根据第二十八至第三十八方面的任一方面的第三十九方面中,第二工具包括直接与加热器(5)和第二工具(12)的支承基底(8)接触的相应的电绝缘层(10),可选地第二工具的电绝缘层(10)直接介于传导条(6)和第二工具的支承基底(8)之间。
在前述方面中任一方面的第四十方面中,供应站(2)包括:
-卷轴(13),其构造成沿前进路径(A)根据平坦构造,可选连续地展开膜(2a);
-至少一个折叠站(14),其相对于前进路径(A)布置在卷轴(13)下游,构造成接收从卷轴(13)展开的膜(2a)并将其折叠以限定所述折叠部分(2b),
焊接头(4),其布置在折叠站(14)的下游且构造成接收折叠膜(2a)。
在根据前述方面中任一方面的第四十一方面中,折叠站(14)构造成用于折叠膜以限定:
-折叠部分(2b),其具有基本“W”的形状,并且可选地在焊接膜(2a)之后限定容器的底部部分;
-与折叠部分(2b)一体地连结并从折叠部分露出的封闭部分(2c),其中在焊接膜(2a)之后,封闭部分(2c)限定容器的顶部。
在根据前述方面中任一方面的第四十二方面中,设备(1)包括至少一个功率供应器,该至少一个功率供应器连接到焊接头(4),并且配置成向至少一个加热器(5)提供电功率,以便允许电流能够在后者中通过,可选地功率供应器配置成直接向传导条(6)提供电功率。
在根据前述方面的第四十三方面中,该设备包括控制单元(50),该控制单元(50)对功率供应器有效(active)且配置成命令功率供应器和控制电功率向至少加热器(5)的供应,
所述控制单元(50)配置成命令功率供应器执行加热循环,包括以下步骤:
-向至少一个加热器(5)的传导条(6)施加电压,以便使焊接头(4)的暴露表面产生温度升高,从而使其达到第一温度;
-控制所述电压以便在第一离散时间间隔内将焊接头(4)的暴露表面保持在第一温度处;
-减小或消除施加到至少一个加热器(5)的传导条(6)的电压,以便将焊接头(4)的温度降低到所述第一温度以下。
在根据前述方面的第四十四方面中,第一离散时间间隔具有包括在0.2秒与5秒之间,具体是在0.4秒与2秒之间的持续时间。
在根据第四十三或第四十四方面的第四十五方面中,至少一个加热器(5)在基本等于第一离散时间段的时间段内维持在一定电压下。
根据第四十三到第四十五方面中任一方面的第四十六方面,焊接头(4)可在以下位置之间移动:
-静止位置,在该处它与膜(2a)间隔,以及
-焊接位置,其中焊接头(4)接触膜(2a),
其中控制单元(50)有效地命令焊接头(4),并配置成使加热循环与焊接位置同步。
在根据前述方面的第四十七方面中,其中控制单元(50)配置用于在加热循环的至少一个步骤期间,可选地至少在控制所述电压以便使焊接头(4)的暴露表面保持在第一温度处的步骤期间,将焊接头置于焊接位置中。
在根据第四十六方面或第四十七方面的第四十八方面中,控制单元(50)构造成控制焊接头(4),使得在每个加热循环期间,所述头至少在所述第一离散时间间隔期间保持焊接位置,可选地直到所述第一离散时间间隔的结束。
在根据前述方面中任一方面的第四十九方面中,膜(2a)是连续形式的并且从供应站(2)不间断地延伸到焊接站(3),设备(1)包括切割站(15),其构造成切割连续膜以便限定多个离散容器。
根据前述方面的第五十方面,其中:
-切割站(15)是焊接站(3)的一部分,且构造成用于执行在焊接头(4)附近焊接的连续膜(2a)的切割,可选地在切割站(15)与焊接站(3)之间,没有例如用于处理膜或填充容器的站;或
-切割站(15)相对于膜(2a)的前进路径(A)在焊接站(3)的下游间隔并布置。
在根据前述方面中任一方面的第五十一方面中,该设备包括布置在焊接站(3)的下游的产品(P)的至少一个定位站(16),该定位站(16)配置成用于在至少一个容器(100)的容纳隔室(101)中放置至少一个产品。
在根据前述方面的第五十二方面中,设备包括介于产品(P)的焊接站(3)和定位站(16)之间的准备站(17),准备站构造成用于抓握和移开容器的外部膜翼片,以便在容器的顶部限定用于插入产品(P)的开口。
在根据第五十一或五十二方面的第五十三方面中,设备包括用于容器(100)的至少一个封闭站(18),封闭站布置在产品(P)的定位站(16)的下游,且构造成用于密封容器顶部,以便限定气密封闭的主体。
在根据前述方面的第五十四方面中,封闭站(18)包括:
-用于在容器的开口顶部插入至少一个盖的装置,
-焊接机,其构造成与盖一起密封,可选地焊接容器顶部的相对的翼片。
在第五十三或第五十四方面的第五十五方面中,切割站(15):
-介于产品(P)的封闭站(18)和定位站(16)之间,或
-根据膜(2a)的前进方向路径(A)布置在封闭站(18)的下游。
在根据第四十三至第五十五方面中任一方面的第五十六方面中,控制单元(50)有效地命令供应站(2)和焊接站(3),所述控制单元(50)配置命令供应站(2)进行包括以下步骤的前进循环:
-在预定时间间隔内沿前进路径移动膜(2a),
-在相应的预定时间间隔内停止膜(2a),
控制单元配置成使移动步骤与停止步骤间隔,以便产生膜(2a)的不连续前进,所述控制单元(50)配置成命令焊接站(3)在膜停止步骤期间焊接膜。
在根据前述方面的第五十七方面中,控制单元(50)配置成命令焊接头(4)的第一工具(11)和第二工具(12)的第一操作状态和第二操作状态,控制单元配置为:
-使第一工具(11)和第二工具(12)的第一操作状态与膜移动步骤(2a)同步,
-使第一工具(11)和第二工具(12)的第二操作状态与膜停止步骤(2a)同步。
在根据第五十三到五十七方面中任一方面的第五十八方面中,控制单元处于有效状态,命令切割站(15)、定位站(16)、准备站(17)和封闭站(18),
其中控制单元配置为:
-在膜停止步骤(2a)期间命令切割站(15)切割膜(2a),
-在膜停止步骤(2a)期间命令定位站将至少一个产品定位在容器的容纳隔室中,
-在膜停止步骤(2a)期间命令准备站(17)打开容器,
-在膜停止步骤(2a)期间命令封闭站(18)密封容器。
在根据第五十三至五十八方面中任一方面的第五十九方面中,控制单元(50)在膜停止步骤(2a)期间配置成用于将由焊接站(3)执行的膜的焊接与以下站的命令同步:切割站(15)、定位站(16)、准备站(17)、封闭站(18)。
在第六十方面中,提供了根据前述方面中任一方面的设备(1)用于制造由折叠膜制成的容器,可选地用于制造立袋的用途。
在第六十一方面中,提供了一种方法,该方法借助于根据第一至第五十九方面中任一方面的设备(1)来制造容器,所述方法包括以下步骤:
-以连续形式布置具有至少一个折叠部分(2b)的膜(2a),该至少一个折叠部分(2b)包括等于或大于3个的叠置翼片数量;
-将连续膜(2a)定位在焊接站(3)的焊接头(4)处;
-借助于焊接头(4)来焊接连续膜(2a),可选地至少焊接膜(2a)的折叠部分(2b),以便限定至少一个容器。
在根据前述方面的第六十二方面中,布置膜的步骤包括以下子步骤:
-根据平坦构造从卷轴展开连续膜,
-折叠所述平坦膜以限定所述折叠部分(2b),所述折叠部分具有等于或大于3个的叠置膜翼片数量,
其中,在折叠步骤之后,折叠部分(2b)具有基本“W”的形状。
在根据第六十一或第六十二方面的第六十三方面中,焊接步骤包括放置焊接头(4)与膜(2a)接触,可选地至少与膜的折叠部分(2b)接触的至少一个步骤。
在根据第六十一至第六十三方面中任一方面的第六十四方面中,焊接步骤至少包括以下子步骤:
-将焊接头的第一工具(11)和第二工具(12)置于第一操作状态下,在该第一操作状态下,工具彼此间隔,
-将膜布置在以第一操作状态布置的所述第一工具和第二工具之间,
-将焊接头(4)的第一工具(11)和第二工具(12)置于第二操作状态下,使得所述工具可通过压在布置介于第一工具与第二工具之间的膜上来作用,
-可选地在其中所述第一工具和第二工具处于第二操作状态下的步骤期间,向第一工具(11)和第二工具(12)之间的至少一个的至少一个加热器(5)的传导条(6)施加电压,使焊接头(4)的暴露表面产生温度升高,以便使它达到第一温度,以便允许焊接膜和获得所述容器,
-在焊接膜之后,将第一工具(11)和第二工具(12)置于第一操作状态下,
-使所述容器与连续膜一起沿从焊接头离开的前进路径移动。
在根据前述方面的第六十五方面中,其中在焊接期间,至少在所述第一工具(11)和第二工具(12)处于第二操作状态的子步骤期间,该方法提供:在至少一个所述工具的传导条上保持电压,以便在第一离散时间间隔内将焊接头(4)的暴露表面保持在第一温度处。
在根据前述方面的第六十六方面中,第一离散时间间隔具有包括在0.2秒与5秒之间,具体是在0.4秒与2秒之间的持续时间。
在根据第六十一至第六十六方面中任一方面的第六十七方面中,加热器(5)在基本等于第一离散时间段的时间段内保持在一定电压下。
在根据第六十一至第六十七方面中任一方面的第六十八方面中,其中在借助于焊接步骤获得容器之后,该方法包括减小或消除施加到所述工具(11,12)中的至少一个的传导条(6)的电压的步骤,以将焊接头(4)的温度降低到所述第一温度以下,其中执行降低或取消电压的步骤:
-当所述第一工具和第二工具处于第二操作状态时;或者
-当所述第一工具和第二工具从第二操作状态移动到第一操作状态时;或者
-当所述第一工具和第二工具处于第一操作状态时。
在根据第六十一至第六十八方面中任一方面的第六十九方面中,其中借助于使焊接头(4)与膜(2a)接触的单个步骤来进行膜的焊接以制成所述容器。
在根据第六十一至第六十九方面中任一方面的第七十方面中,其中焊接步骤形成至少一个容器,该容器包括:
-由膜的折叠部分(2b)限定的底部部分;
-与底部部分一体地连结并从底部部分露出的顶部部分(2c),顶部部分限定了由自由边缘界定的开口,该其构造成允许将至少一个产品插入容器中,
其中在底部部分和顶部部分上的焊接具有基本“I”或“U”或“└ ┘”的形状。
在根据第六十一至第七十方面任一方面的第七十一方面中,该方法包括切割从焊接站(3)离开的连续膜(2b)以便限定离散容器的至少一个步骤。
在根据第六十一至第七十一方面中任一方面的第二十二方面中,该方法包括借助于至少一个产品(P)填充从焊接站离开的容器的步骤。
在根据前述方面的第七十三方面中,该方法包括在填充容器的步骤之后执行的对容器进行气密封闭的步骤,所述气密封闭步骤包括在容器的顶部部分处焊接膜的至少一个另外的步骤。
附图说明
在下文将参考附图来描述该发现的若干实施例和若干方面,附图仅作为非限制性示例提供,在附图中:
-图1是根据本发明的用于制造容器的设备的透视图;
-图2A和2B是根据本发明的用于制造容器的设备的实施例变型的相应俯视图;
-图3是借助于根据本发明的设备和方法可获得的容器的截面示意图;
-图4和5示意性地示出了根据本发明的设备的焊接头的不同操作步骤;
-图6和7分别是根据本发明的设备的焊接头的第一工具和第二工具的透视图;
-图8是示意性地示出在焊接折叠的片材的步骤期间根据本发明的设备的焊接头的截面视图;
-图8A-8D是示意性截面视图,示出了根据本发明的设备的焊接头的不同构造;
-图9是借助于根据本发明的设备和方法可获得的容器,具体是袋子的示意图。
具体实施方式
应当注意,在本详细描述中,各个附图中示出的对应部分由相同的参考标记表示。附图可通过不按比例的图示来示出本发明的目的;因此,在与本发明的目的有关的附图中示出的部件和构件可仅涉及示意性表示。
用语上游和下游是指容器沿预定路径前进的方向或轨迹,该预定路径限定成从用于供应用于获得所述容器的膜的供应站开始,通过焊接站,并然后到达用于该容器的封闭站。
定义
控制单元
本文中描述和要求保护的包装设备包括至少一个控制单元,该控制单元设计成控制由该设备执行的操作。根据设计选择和操作需要,控制单元显然可只是一个,也可由多个不同的控制单元形成。
用语控制单元是指电子构件,其可包括以下至少一项:数字处理器(例如,包括从以下组中选择的至少一项:CPU、GPU、GPGPU)、存储器(或多个存储器)、模拟电路,或一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟电路的组合。
控制单元可配置或编程以执行某些步骤:实际上,可通过允许对控制单元进行配置或编程的任何手段来完成此操作。例如,在控制单元包括一个或多个CPU和一个或多个存储器的情况下,可将一个或多个程序存储在与该CPU或多个CPU连接的适当的存储器组中;该一个或多个程序包含指令,当这些指令由一个或多个CPU执行时,对控制单元进行编程或配置以执行关于该控制单元所描述的操作。备选地,如果控制单元是模拟电路或包括模拟电路,则控制单元电路可设计为包括配置成在使用中用于处理电信号以便执行与控制单元有关的步骤的电路。控制单元可包括一个或多个数字单元,例如微处理器类型,或一个或多个模拟单元,或数字和模拟单元的适当组合;控制单元可配置成协调执行指令和一组指令所需的所有动作。
促动器
用语促动器是指能够引起主体移动的任何装置,例如根据控制单元的命令。促动器可为电动的、气动的、机械的(例如具有弹簧的)类型或其它类型。
碳结构
碳结构是指具有电传导能力的结构。电传导碳结构包括(或仅由其形成)选自以下的一种或多种碳同素异形体:
-石墨;
-单层或多层石墨烯;
-富勒烯,其中碳原子以球形、管状、纤维状或椭圆形形式结合在一起。具体而言,所述富勒烯可采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
在下文描述的加热器5,具体是传导条6,可由完全形成在一个或多个上述碳同素异形体中的电传导碳结构构成。例如,加热器5,具体是传导条6,可仅由石墨形成,或可仅由单个石墨烯层形成,或可仅由彼此叠置的多个石墨烯层形成,或它可仅由碳纳米管的富勒烯结构形成,或可由碳纳米纤维的富勒烯结构形成,或可仅由一种或多种碳纳米纤维的组合形成。
根据另一个变型,电传导碳结构可包括:
-由彼此接触以形成导体的连续碳丝形成的结构,或
-掺入塑料树脂基体中的碳丝:在后一种情况下,碳丝可位于相邻位置,并在规定的区段(例如其端部处)彼此电连接,或
-结合在塑料树脂基体中并限定导体的碳颗粒。
取决于特定的结构和制造商采用的技术,碳结构可以以各种方式施加在支承体(支承基底)上以便形成加热器:例如碳结构的带或层或丝可胶粘在支承体上;或可从沉积在支承体上的颗粒(例如雾化的或涂漆的)开始形成带或层或丝,或可在生产期间将上述任何一种结构的碳结构掺入树脂基体中(例如掺入增强树脂基体)。
产品
用语产品P表示任何性质的制品或制品的复合物。例如,产品可为食物类型,并且可为固态(例如粉末或颗粒)、液体或凝胶形式,即,具有两种或更多种上述聚集态的形式。在食物领域,产品可包括:各种类型的饮料、奶酪、经过处理的肉类、即食食物和冷冻餐食。
容器
用语容器100表示由折叠的片材制成的主体,其限定了容纳隔室101(内部容积),在该容纳隔室中可容纳至少一个产品P。容器可由以下片材中的至少一种制成:可焊接的塑料、铝、纸材料、植物纤维或其组合。详细而言,容器100可包括由塑料材料制成的至少一个膜2a,该膜与至少一个铝膜层压在一起。容器100包括折叠的底部部分2b,该折叠的底部部分具有彼此叠置的多个膜翼片,膜翼片的该数量等于或大于3。具体而言,底部部分包括限定“W”形的四个叠置的膜翼片;两个片状翼片从底部部分2b作为延伸部分延伸,这种翼片彼此面对以便限定容器的顶部部分2c。底部部分2b和顶部部分2c界定了容器100的容纳隔室101(内部空间);顶部部分可密封,并且在这样的密封处,可施加盖以封闭/分配存在于容器中的产品。用语“容器100”表示设置成接收和容纳至少一个产品的包装、袋子或包,例如立袋。
立袋
用语立袋表示具有底部的容器,该容器通过折叠大体上“W”形的片材随后进行焊接而获得。焊接使底部变硬,从而能够将容器保持在竖直位置中。这种类型的容器(包装、袋子或包)用于包装食品(咖啡、茶、香料、干果、果汁、蛋黄酱、糖果等)、种子、化学产品、烟草。
膜2a可至少部分地由以下材料中的至少一种制成:塑料,具体是聚合物材料、铝、纸材料、植物纤维或其组合。膜2a可由柔性多层材料制成,该柔性多层材料包括:一个或多个可热焊接层、一个或多个阻气层、一个或多个阻光层、一个或多个耐热层。该膜可用于在受控气氛(MAP)或自然气氛(非改性气氛)下获得真空容器。
用于可热封层的合适的聚合物可为乙烯均聚物和共聚物,如LDPE、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酸共聚物或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、共聚酯,例如PETG。用于可热封层的优选材料是LDPE、乙烯/α-烯烃共聚物,例如LLDPE、离聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物及其混合物。
取决于要包装的产品,膜可包括阻气层。阻气层通常包含不透氧的树脂,例如PVDC、EVOH、聚酰胺以及EVOH和聚酰胺的混合物。通常,阻气层的厚度设置以向膜提供(根据ASTM D-3985进行测量时)23℃和相对湿度为0%下小于100cm3/m2*m2*atm的透氧率,优选小于50cm3/(m2*天*atm)。
用于耐热层的普通聚合物是例如乙烯均聚物或共聚物,具体是HDPE、乙烯共聚物和环烯烃,如乙烯/降冰片烯共聚物、丙烯均聚物或共聚物、离聚物、聚酯、聚酰胺。
膜还可包括其它层,如粘合剂层、填充层等,以提供膜所需的厚度,并改善其机械性能,如抗穿刺性、抗滥用性、可成形性等。该膜可借助于以下获得:
-通过扁平或圆形挤出头,优选借助于共挤出或借助于热吹制的任何一种合适的共挤出方法;
-将单层或多层材料的至少一个第一膜或多个膜与单层或多层材料的至少一个第二膜层压的任何处理。可提供单层或多层材料的两个或更多个膜的层压。
可热缩膜在120℃下的自由收缩值(根据ASTM D2732测量的值,在油中)在纵向和横向两者上为2%至80%,通常为5%至60%,具体是10%至40%。热固性膜在120℃下的收缩率在横向和纵向上通常小于10%,通常均小于5%(根据ASTM D2732方法在油中测量)。
焊接层通常包含可热封的聚烯烃,其又包含单一聚烯烃或两种或更多种聚烯烃的混合物,如聚乙烯或聚丙烯,或其混合物。焊接层还可通过已知技术提供防雾性能,例如通过在其组成中加入防雾添加剂,或通过涂覆或喷涂抵消焊接层表面上的雾化的一种或多种防雾添加剂。焊接层还可包括一种或多种增塑剂。焊接层可包括聚酯、聚酰胺、聚烯烃或聚酰胺和聚酯的混合物。在某些情况下,膜包括阻气层。根据ASTM D-3985方法测量,在23℃和0%RH下,阻隔膜通常具有低于200cm3/(m2*天*atm)的透氧率,也称为OTR(透氧率),并且更常见的是低于80cm3/(m2*天*atm)。阻隔层通常由选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVOH)的皂化或水解产物、无定形聚酰胺和乙烯基-偏二氯乙烯及其混合物或铝的热塑性树脂制成。某些材料包含EVOH阻隔层,该阻隔层位于两个聚酰胺层之间。在一些应用中,该膜不包括任何阻气层。这些膜通常包括如本文中限定的一种或多种聚烯烃。
这些膜通常包括如本文中限定的一种或多种聚烯烃。非阻气性膜的OTR(根据ASTMD-3985在23℃和0%RH下评估)通常为100cm3/(m2*天*atm)至10000cm3/(m2*天*atm),更常见的是6000cm3/(m2*天*atm)。
基于聚酯的特殊组合物是那些用于容器(包装)膜的那些,即所谓的即食餐食。对于这些膜,该膜的聚酯树脂可占该膜的重量的至少50%、60%、70%、80%和90%。
膜可为单层的。单层膜的典型组合物包括如本文中限定的聚酯及其混合物或如本文中限定的聚烯烃及其混合物。
在本文中描述的膜的所有层中,聚合物组分可包含通常包含在此类组合物中的适量添加剂。这些添加剂中的一些通常包含在外层或外层之一中,而其它添加剂通常添加在内层中。这些添加剂包括滑爽剂或抗粘连剂,如滑石粉、蜡、二氧化硅等,或抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、填料、颜料和染料、交联抑制剂、交联剂、紫外线吸收剂、气味吸收剂、氧气吸收剂、杀菌剂、抗静电剂、防雾剂或组合物以及包装领域的技术人员已知的类似的添加剂。
膜可具有一个或多个孔,这些孔适合于允许包装的内部容积与外部环境之间的流体连通,或在食品的情况下,允许包装的食品与外部进行气体交换;膜的穿孔可例如借助于激光束或机械装置执行,如设有针的辊。施加的穿孔数量和孔的大小会影响膜本身对气体的渗透性。微孔膜的特征通常是2500cm3/(m2*天*atm)到1000000cm3/(m2*天*atm)的OTR值(根据ASTM D-3985在23℃和0%RH下评估)。大孔膜的特征通常是高于1000000cm3/(m2*天*atm)的OTR值(根据ASTM D-3985在23℃和0%RH下评估)。
该膜还可具有至少一个易于打开的易碎或可剥离层,该易碎层或可剥离层可定位在可热封层附近,以便于最终包装的打开。在ASTM F-88-00中描述了一种测量焊接强度的方法,在本文中称为“焊接力”。具有可剥离焊缝的可接受的焊接力值为100g/25mm至850g/25mm、150g/25mm至800g/25mm、200g/25mm至700g/25mm。
膜或其仅其一层或多层可交联,以例如在焊接过程期间当膜与加热板接触时改善膜的力和/或耐热性。交联可借助于使用化学添加剂或通过对膜层进行能量辐照处理(如用高能电子束处理)以引起被辐照材料的分子之间的交联来实现。适于该应用的膜的厚度优选在50μm至200μm之间,在70μm至150μm之间的范围内。
该膜可通过共挤出和层压方法获得。该膜可具有对称或不对称的结构,并且可为单层或多层的。多层膜由至少两层组成,更通常由至少五层组成,经常由至少七层组成。大体上,膜的总厚度为3μm至100μm,通常范围为5μm至50μm,且通常范围为10μm至30μm。
材料规格
PVDC是任何偏二氯乙烯共聚物,其中大部分共聚物包含偏二氯乙烯,而少量的共聚物包含一种或多种可与其共聚的不饱和单体,通常为氯乙烯和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯(例如丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯)和不同比例的其混合物。
用语EVOH包括皂化或水解的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,并且是指具有移动乙烯共聚单体含量的乙烯/乙烯醇共聚物,其含量优选为约28摩尔%至约48摩尔%,更优选为约32摩尔%到约44mol%的乙烯百分比,并且皂化度为至少85%,优选至少90%。
用语聚酰胺是指均聚物和共聚物或三元共聚物。该用语具体包括脂族聚酰胺或共聚酰胺,例如聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、共聚酰胺6/9、共聚酰胺6/10、共聚酰胺6/12、共聚酰胺6/66、共聚酰胺6/69、芳族和部分芳族聚酰胺或共聚酰胺,如聚酰胺6I、聚酰胺6I/6T、聚酰胺MXD6、聚酰胺MXD6/MXDI及其共混物。
用语聚酯是指由二羧酸与二羟基醇的缩聚反应获得的聚合物。合适的二羧酸是例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等。合适的二羟基醇是例如乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、1,4-环己二甲醇等。有用的聚酯的实例包括聚(对苯二甲酸乙二酯)和通过一种或多种羧酸与一种或多种二羟基醇反应获得的共聚酯。
用语共聚物是指衍生自两种或更多种单体的聚合物,并且包括三元共聚物。乙烯均聚物包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。乙烯共聚物包括乙烯/α烯烃共聚物,以及乙烯/不饱和酯共聚物。乙烯/α烯烃共聚物大体上包括乙烯共聚物和选自具有3到20个之间的碳原子的α烯烃的一个或多个共聚单体(如,1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1戊烯等)。
乙烯/α烯烃共聚物大体上具有大约0.86g/cm3到大约0.94g/cm3的范围中的密度。大体上应理解,用语线性低密度聚乙烯(LLDPE)包括一组乙烯/α烯烃共聚物,其密度范围落在约0.915g/cm3至约0.94g/cm3之间,并且具体是在约0.915g/cm3和约0.925g/cm3之间。有时,密度在约0.926g/cm3和约0.94g/cm3之间的线性聚乙烯称为线性中密度聚乙烯(LMDPE)。较低密度的乙烯/α-烯烃共聚物可称为极低密度聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)。乙烯/α烯烃共聚物可通过非均相或均相聚合过程获得。另一种有用的乙烯共聚物是不饱和乙烯/酯共聚物,其为乙烯共聚物和一种或多种不饱和酯单体。有用的不饱和酯包括脂族羧酸的乙烯基酯,其中酯具有4至12个碳原子,如乙酸乙烯酯,以及丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,其中酯具有4至12个碳原子。离聚物是乙烯和不饱和一元羧酸的共聚物,具有由金属离子中和的羧酸,如锌或优选钠。有用的丙烯共聚物包括丙烯/乙烯共聚物,其为丙烯和乙烯的共聚物,具有丙烯和丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物(其为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物)的主要重量百分比含量。
用语纸材料是指纸或纸板,可选地具有至少50重量%,优选至少70重量%的有机材料,该有机材料包括纤维素、半纤维素、木质素、木质素衍生物中的一种或多种。可用于制造膜的片材的基重可在5g/m2至700g/m2之间,具体是在70g/m2至130g/m2之间。
详细说明
设备1
总体上,参考标记1表示用于制造产品P的容器并且特别是用于制造所谓的立袋的设备。设备1包括框架1a,框架限定设备1的基体,该基体支承在下文描述的各种构件。
设备1包括供应站2(图1-3),用于供应具有至少一个折叠部分2b的膜2a,该折叠部分限定了相对于彼此折叠和叠置的等于或大于3的膜数量。供应站2包括卷轴13(图1-3)(空转或通过电动机移动),该卷轴构造成根据平坦结构沿前进路径A连续地展开膜2。供应站2还包括折叠站14(图1),其构造成接收从卷轴13展开的连续膜2a并将其折叠以限定所述折叠部分2b。卷轴13和折叠站14约束在框架1a上,并沿膜2a的前进路径A一个接一个地放置(图1)。
折叠站14包括推动器14a(图1),该推动器布置在卷轴13的下游不远,且构造成用于在膜2a的纵向中心线部分处折叠平坦膜2a;折叠站14还包括紧压设备14b,该紧压装置布置在推动器14a的下游不远,构造成用于压缩和限定膜2a的折叠形式。紧压设备14b可包括一对面对的板或一对接近的辊,其限定了膜2a的狭窄通路,以便在片材上限定折叠线。根据推动器14a和紧压设备14b之间的距离以及膜2a在紧压设备14b中的插入模式(通过),可能限定膜2a的折叠部分2b的形式。图3示出了包括折叠部分2b的膜2a的可能形状,该折叠部分2b基本“W”形,其中存在四个彼此叠置的膜翼片;从折叠部分2b的一对外部翼片,相应的膜翼片作为延伸物出现,其适于限定膜2a的顶部部分2c:顶部部分2a仅由一体地连结到折叠部分的外部翻片的两个面对的膜翼片2a限定(图3)。
由折叠部分2b和顶部部分2c构成的膜2a从折叠站14离开,在顶部处界定座开口,该座开口适于容纳至少一个产品P:折叠部分2b限定了封闭的底部,而顶部部分限定了适于插入至少一个产品的开口。
可能提供消毒站20(图2A)介于卷轴13和折叠站14之间,该消毒站构造成用于在膜折叠在自身上之前对在平面上展开的膜进行杀菌。具体而言,消毒站20构造成处理膜的表面,该膜的表面在折叠之后限定了折叠膜的内表面。
从图1-2B可见,设备1还包括驱动组19,该驱动组位于供应站2的下游,构造成用于拉动/拉伸膜2a,以允许其从卷轴13展开。驱动组19可包括单个拉动/拉伸装置,或例如如图2A所示,驱动组可包括沿前进路径A分布的多个所述拉动/拉伸装置,以便产生膜2a沿整个路径A的一致拉动/拉伸。
拉动/拉伸装置可包括驱动辊、悬链线、夹板。每个拉动/拉伸装置可由控制单元50控制的电动机驱动;由于驱动组和/或供应站的电机的控制,控制单元50配置成命令膜2a沿前进路径A的移动。详细而言,控制单元50配置成用于管理驱动组19的每个拉动/拉伸装置的电机,以便调整膜2a沿所述路径A的移动速度。如果卷轴13由电动机移动,则控制单元50连接到驱动组19的电动机和卷轴13的电动机,并构造成以使从卷轴13展开的膜2a正确地拉伸的方式使所述电动机的促动同步。
更详细而言,控制单元50主动命令供应站2和驱动组19,并且配置成限定膜的前进周期,包括以下步骤:
-在预定时间间隔内沿前进路径A移动膜2a,
-使膜2a以相应的预定时间间隔停止。
控制单元50配置成使移动步骤与停止步骤间隔,以便产生膜2a的不连续前进。换句话说,控制单元50配置成根据预定的行进间距命令不连续地推进膜:在移动膜2a的每个步骤之后是停止步骤。以此方式,如在下文更好地描述的,在膜的停止步骤期间,设备1的构件可在膜2a上精确地执行各种操作。
设备1包括布置在供应站2的下游的焊接站3;焊接站3构造成接收并焊接从折叠站14离开的折叠膜2a。如图2A中可见,驱动组19可相对于膜2a的前进路径A布置在焊接站3的下游;驱动组构造成拉动/拉伸从焊接站3离开的焊接的连续膜2a并允许其从卷轴13展开。在下文更加详细的设备的实施例变型中,驱动组19定位在焊接站3(图1和2B)的上游,使得驱动组19可推动并且可能引导连续膜进入焊接站3。
焊接站3包括至少一个焊接头4,该焊接头构造成接触并焊接折叠膜2a,以形成限定用于至少一个产品P的容纳隔室101的容器100。焊接头4包括加热器5,该加热器5至少部分地由电传导材料制成,该电传导材料具有至少在预定温度范围内在相同电传导材料的温度升高时降低的电阻率。
详细而言,加热器5的电传导材料包括从选自以下的组中的至少一种:碳结构;由半导体材料制成的结构;由介电材料制成的结构。在具有碳结构的电传导材料的情况下,其包括选自以下的一种或多种碳同素异形体或仅由其形成:
-石墨;
-单层或多层石墨烯;
-富勒烯,其中碳原子以球形、管状、纤维状或椭圆形形式键合,可选地所述富勒烯呈碳纳米管或碳纳米纤维的形状;
可选地碳结构仅由一个或多个石墨烯层形成。
由于加热器5的特性(具有在电传导材料的温度升高时降低的电阻率),相对于提供给顶部部分的能量,这能够为折叠部分中的膜2a提供更大的能量。实际上,由于加热器5的电阻率的特定变化,当与膜2a接触以执行焊接时,这由于从加热器5吸收热量的膜的接触(热量从高温体到低温体的传递)而基本冷却。然而,由于膜2a的厚度差,相对于顶部区域2c(仅两个叠置的膜翼片2a),具有更大厚度的折叠区2b(三个或四个叠置的膜翼片2a)将吸收更多的热量:以此方式,与所述折叠区2b接触的加热器部分5将比与顶部部分2c接触的加热器部分5更多地冷却。与折叠部分2b接触的加热器部分5,由于电阻率随温度升高来降低的变化,将限定的电阻(ohm)大于由与顶部部分2c接触的同一加热器所限定的电阻。以此方式,加热器能够向更为需要其的膜的区提供更多的热量以焊接膜2a;实质上,加热器5能够根据待焊接的材料(膜)进行自我调节,并向具有更大的能量吸收的区提供更多的热量。由于加热器5的特定结构,焊接站3能够仅借助于一个焊接步骤或焊接头4与膜2a的单次接触来正确地密封膜2a。换句话说,本发明的设备1的目的在于,借助于只适于在同一膜部分2a上作用一次的单个焊接头4,能够确保膜2a的正确焊接,而无需在其它步骤中“重做”相同的焊接。还应指出,加热器5(焊接站3)的上述结构使焊接头在使用中具有很高的灵活性:实际上,由于提供的热量能够自我调节,所以同一加热器5,可用于焊接不同类型的膜2a,其形状和厚度也不同。
在结构上,加热器5包括具有平坦且细长形状的单体的传导条6,该传导条在第一端子6a和第二端子6b之间无缝延伸(图6和7)。传导条6沿其整个延伸方向具有恒定的厚度,并且限定基本“I”或“U”或“└ ┘”的形状。然而,有可能获得弯曲的传导条和/或沿其延伸具有可变的厚度。
传导条6由同一焊接头4的由电绝缘材料制成的基底8支承;支承基底8包括由能够抵抗焊接步骤期间达到的温度的绝缘材料制成的平坦的整体板,例如由选自以下材料之间的组中的至少一种制成:玻璃纤维、棉、芳族聚酰胺纤维、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂。能够在包括于50到300℃之间的温度下工作的任何非传导复合材料。
传导条6约束到支承基底8的接触表面8a。焊接头4还可包括至少一个保护层9(图8B),该保护层布置成覆盖传导条6且构造成防止传导条和膜直接接触。加热器5,具体是传导条6,介于基底8和保护层9之间。换句话说,保护层9(如果存在的话)限定了焊接头4的暴露元件和构造成直接接触膜2a的加热表面。保护层9包括至少一个绝缘材料片材,其覆盖加热器5的整个表面,可选地覆盖传导条6的整个表面。
焊接头4还可包括至少一个电绝缘层10(图8C,8D),其直接与传导条6和支承基底8接触;如果电绝缘层使用由传导材料制成的支承基底,则可使用电绝缘层10:层10使传导条6和基底8电绝缘。
图8A和图8D以剖面图示意性地示出了不同类型的焊接头4,该焊接头由以下构成:
-承载传导条6的基底8(图8A);
-承载有传导条6的基底8,该传导条借助于保护层9涂覆(图8B);
-由直接支承传导条6的绝缘层10覆盖的基底8(图8C);
-由直接支承传导条6的绝缘层10覆盖的基底8,该传导条借助于保护层9涂覆(图8D)。
更详细而言,焊接头4包括第一工具11和第二工具12(图2A、2B、4-7),它们可相对于彼此至少在以下位置之间移动:
-第一操作状态,其中工具11,12彼此间隔且构造成使得至少能够将膜2a定位在所述工具11,12之间;
-第二操作位置,其中工具11,12接近彼此且构造成允许焊接折叠膜2a以限定所述容器。
详细而言,第一工具和第二工具都可借助于各自的促动器(例如液压)相对于框架1a移动。促动器由控制单元50连接和管理,控制单元配置成命令第一工具11和第二工具12的所述第一操作状态和第二操作状态。
每个所述工具11,12包括加热器5,可选地为传导条6。详细而言,所述第一工具11和第二工具12中的每一个包括承载传导条6、保护层9以及可选地绝缘层10的基底8。在此情况下,两个工具11,12都具有加热能力,并因此能够热封膜2a。然而,可能仅在所述第一工具11和第二工具12中的一个上布置加热器5,具体是传导条6。例如,第一工具11可包括所述加热器5,而第二工具适于限定例如由橡胶制成的对比元件,该对比元件适于在膜的焊接期间支承膜,膜的焊接是由于第一工具11的加热器而发生的;在该变型中,焊接是单活类型的,因为它直接由所述工具11,12之一执行。
控制单元50对工具11,12的相应促动器有效且配置成使第一工具11和第二工具12的第二操作状态与膜2a停止步骤同步。实际上,控制单元50配置用于管理供应站2、驱动组19以及第一工具11和第二工具12的促动器,使得所述第一工具和第二工具以接近状态(第二操作状态)布置,以在膜停止状态下进行膜2a的焊接:在膜停止的情况下进行焊接。控制单元50还配置成使第一工具11和第二工具12的第一操作状态与膜2a移动步骤同步;当膜2a彼此间隔时(第一操作状态),膜2a移动通过第一工具和第二工具,使得膜能够在焊接头4内前移并移动膜的未焊接部分。
设备1还包括功率供应器,该功率供应器连接到焊接头4,并且配置成向加热器5提供电功率,可选地直接向传导条6提供电功率,使得电流在后者中通过。控制单元50对功率供应器有效且配置成命令功率供应器和控制电功率向传导条6的供应。控制单元50还配置成命令功率供应器执行加热循环,包括以下步骤:
-向传导条6施加电压,以使焊接头4的暴露表面产生温度升高,从而使其达到第一温度;
-控制所述电压以便在第一离散时间间隔内将焊接头4的暴露表面保持在第一温度处;
-减小或消除施加到传导条6的电压,以将焊接头4的温度降低到所述第一温度以下。
第一离散时间间隔具有包括在0.2秒与5秒之间,具体是在0.4秒与2秒之间的持续时间。加热器5在基本等于第一离散时间段的时间段保持在一定电压下。
控制单元50构造成至少在第一工具11和第二工具12的第二操作状态期间,即当所述工具接近彼此并接触膜2a时开始上述加热循环。由于加热循环的开始,第一工具和第二工具在第二操作状态下将膜2a热封。实际上,控制单元50配置成在头与膜接触期间命令加热焊接头的暴露表面;控制单元配置成当第一工具11和第二工具12彼此间隔并且与折叠膜间隔时消除传导条的电压。
备选地,控制单元可控制加热循环,使得第一工具11和第二工具12接触折叠膜,以便在减小或消除施加到传导条的电压的步骤期间将其焊接;在此情况下,控制单元50配置成在工具11,12的第一操作状态期间命令焊接头的加热(施加电压以使焊接头的暴露表面达到第一温度的步骤),即当后者彼此分开并且与膜分开时。控制单元50配置用于使减小或消除传导条的电压的步骤与第一工具11和第二工具12的第二操作条件同步:在工具11,12的第一操作状态期间,折叠膜的焊接借助于由传导条和暴露的表面储存的热量而发生。
作为另一变型,控制单元50可使所述工具11,12(与折叠膜接触的工具)的第二操作状态与加热循环的至少一个步骤同步。例如,可执行加热循环,其中在第一工具11和第二工具12的第二操作状态期间限定电压的控制步骤和降低或消除电压的步骤。
在焊接连续膜2a之后,该连续膜在包括多个容器100的单件中限定了前体,每个容器限定了相应的容纳隔室101。从焊接站3离开的容器100被压扁,以限定一种扁平袋。设备1包括准备站17(图2A、2B),该准备站布置在焊接站3的下游,且构造成用于抓紧并移走容器的外部膜翼片2a,以便在容器的顶部限定用于插入产品P的开口。
在准备站17的下游,根据膜2a的前进路径,设备1包括用于定位产品P的定位站16,该定位站构造成将至少一个产品置于至少一个容器100的容纳隔室101中。准备站17允许加宽每个容器100的开口,以便于将产品定位在容纳隔室101内。
设备1可包括用于容器100的封闭站18,该封闭站18布置在定位站16的下游;封闭站构造成用于气密密封容器。实际上,进入封闭站18的容器被热封,且然后在底部部分2b和顶部部分2c的侧部密封:焊接站实质上在膜上执行“U”焊接以界定所述容器。封闭站18在膜2a的与折叠的底部相对的端部处进行进一步的焊接,以便气密地封闭容纳产品P的容纳隔室。封闭站18可包括:
-用于在容器的开口顶部插入至少一个盖的装置,
-焊接机,其构造成与盖一起密封,可选地焊接容器顶部的相对的翼片。
如上所述,折叠膜2a以连续的形式从卷轴展开。设备1包括切割站15,其构造成切割连续膜以限定多个离散容器100。图2A示出了设备的第一构造,其中相对于膜2a的前进路径A,切割站15间隔并布置在焊接站3的下游。在图2A中,切割站已示意性地示出介于定位站16和闭合站18之间。可能提供切割站15,该切割站布置在封闭站18的下游或介于准备站17和定位站16之间。对于本实施例的变型(切割站与焊接站3分开),可能使用驱动组19,该驱动组19位于焊接站3的下游,并且具体介于焊接站3和切割站15之间;膜2a是从焊接站3离开的连续形式,并且可从后者下游位置拉动/拉伸。
图2B示出了设备1的第二构造,其中切割站15是焊接站3的一部分,且构造成用于切割在焊接头4附近焊接的连续膜2a;在该第二构造中,在切割站15和焊接站3之间没有例如用于处理膜或用于填充容器100的站。对于后面所述的变型,可采用驱动组19,该驱动组布置在焊接站的上游,并且具体介于焊接站3和供应站2之间:驱动组19驱动膜从供应站2驱动并推动/引导其进入焊接站3。对于这种变型,仍将提供抓持构件,例如一个或多个可移动抓持器,其构造成用于在切割之前抓握在膜上,并且在切割之后从焊接站拾取单独的容器(单个包或袋子),以便将它们带到以下站。控制单元50还主动命令切割站15、定位站16、准备站17和封闭站18;控制单元配置为:
-在膜停止步骤2a期间,可选地在焊接头4的加热循环期间,命令将膜2a切割至切割站15。
-在膜停止步骤2a期间,可选地在焊接头4的加热循环期间,命令将至少一个产品在容器的容纳隔室中定位到定位站。
-在膜停止步骤2a期间,可选地在焊接头4的加热循环期间,命令准备站17打开容器。
-在膜停止步骤2a期间,可选地在焊接头4的加热循环期间,命令封闭站18密封容器。
在膜停止步骤2a期间,控制单元50配置用于使由焊接站3执行的膜的焊接与以下站的命令同步:切割站15、定位站16、准备站17、封闭站18。
方法
本发明的目的还在于一种使用根据所附权利要求中任一项和/或根据在下文报告的详细描述的设备1来制造这种类型的容器100的方法。
在下文描述的方法(优选地使用设备1)包括各种方法步骤,其将在下文详细描述,并且可由作用在合适的促动器和/或电动机和/或泵和/或阀上的控制单元50执行,以便达到所描述的各个步骤,且具体是确定可移动部分的移动;控制单元50还可用于控制一种或多种产品在由同一设备制成的容器内的插入。
该方法包括布置连续膜2a的步骤,该连续膜具有至少一个折叠部分2b,该至少一个折叠部分2b包括等于或大于3个的叠置翼片数量。布置膜2a的这种步骤包括根据平坦构造从卷轴展开膜2a。平坦的连续膜2a在设置成用于限定折叠部分2a的折叠站14内移动。详细而言,在折叠步骤之后,折叠部分2b具有基本“W”的形状,并且由四个叠置的膜翼片组成(图3),并且具体地,其由两个外部膜翼片和两个内部膜翼片构成;从折叠部分2b的外部翼片开始,限定膜2a的顶部部分2c的相应翼片作为延伸出现。
折叠膜2a以不连续的方式以一定行进间距在焊接站3处移动,在该焊接站中头部4执行膜2a的焊接。通过以膜的前进间距移动,旨在以预定的前进间距和停止间距交替膜移动的前进步长,其中膜2a相对于设备1的框架1a以预定时间间隔保持固定。详细而言,焊接步骤包括以下步骤:将焊接头4放置成与介于第一工具11与第二工具12之间的膜2a接触。详细而言,焊接步骤至少包括以下子步骤:
-将焊接头的第一工具11和第二工具12置于工具彼此间隔的第一操作状态;
-将膜布置在以第一操作状态布置的所述第一工具和第二工具之间。布置膜的步骤包括以下步骤:使膜移动至少一个行进间距。
-将焊接头4的第一工具11和第二工具12置于第二操作状态下,使得所述工具可通过压在布置介于第一工具11与第二工具12之间的膜2a上来作用。在这样的步骤中,膜处于停止步骤,且因此相对于框架1a固定。以此方式,工具可在预定时间间隔内正确地压缩膜,该时间间隔适于确保膜的焊接,具体是折叠部分2b的焊接;
-至少在其中所述第一工具和第二工具处于第二操作状态下的步骤期间,从第一工具11和第二工具12之间的至少一个向至少一个加热器5的传导条6施加受控的电压(或电流),以便使焊接头4的暴露表面产生温度升高,从而使其达到第一温度,以便允许焊接膜和获得所述容器;
-在焊接膜之后,将第一工具11和第二工具12布置在第一操作状态;
-使所述容器与连续膜一起沿从焊接头离开的前进路径移动。使膜2a移动至少另一个行进间距,使得焊接的膜部分可从焊接站离开,并且能够插入仍要焊接的膜部分。
在焊接步骤期间,至少在所述第一工具11和第二工具12处于第二操作状态的子步骤期间,该方法提供用于维持到传导条6的电压,以便在第一离散时间间隔内将焊接头4的暴露表面保持在第一温度处。第一离散时间间隔具有包括在0.2至5秒之间,具体是0.4至2秒之间的持续时间;加热器5保持在电压下的时间段基本等于第一离散时间段。
如上文针对设备1所描述的,可在加热循环的至少一个步骤中进行焊接步骤(工具11,12与折叠膜的接触)。在焊接膜2a的步骤之后,在该步骤期间在膜2a上形成至少一个容器,该方法包括减小或消除施加到传导条6的电压以便将焊接头4的温度降到低于所述第一温度的步骤;执行这样的电压降低或消除步骤:
-当所述第一工具和第二工具处于第二操作状态时;或者
-当所述第一工具和第二工具从第二操作状态移动到第一操作状态时;或者
-当所述第一工具和第二工具处于第一操作状态时。
实际上,在制造容器100的方法期间,仅以预定时间间隔以不连续的方式将电压提供给传导条6,从而减少了能量消耗并防止了焊接头的不希望的过热。
由于加热器5的特性,该方法能够借助于焊接头4与膜2a的单步接触来执行膜2a的焊接以获得所述容器。焊接步骤形成至少一个容器100,其包括:
-由膜的折叠部分2b限定的底部部分;
-与底部部分一体地连结并从底部部分露出的顶部部分2c。顶部限定了由自由边缘界定的开口,该自由边缘构造成允许将至少一个产品插入容器中。
底部部分和顶部部分上的焊接具有基本“I”或“U”或“└ ┘”的形状。
在从焊接站离开的顶部敞开的容器内,插入了一个或多个产品P。然后将装满的容器在封闭站中气密密封。
该方法还包括切割从焊接站3离开的连续膜2b以便限定离散容器100的步骤。切割步骤可借助于切割站15执行:
-在焊接站的膜部分2a上(即在立即从站3离开的空容器上),或
-在由填充有至少一个产品P的容器100限定的膜部分上。
发现的优点
本发明具有相当大的优点。如上所述,使用至少在预定温度范围内具有在温度升高时降低的电阻率的加热器5,允许了焊接头能够向对热量需求更大的膜区提供更多的热量:加热器5能够根据要焊接的材料(膜)进行自我调节,并以较高的能量吸收率为该区提供更多的热量。由于加热器5的特定结构,焊接站3仅借助于一个焊接步骤就能够正确地密封膜2a,即,焊接头4与膜2a的单次接触:设备1借助于一个单独的焊接头4能够确保膜2a的正确焊接,无需在其它步骤中将同一焊接视为“重做”。
加热器的这种方面对于获得由塑料膜制成的包是特别有利的,如果受热,则该包特别可变形并可延伸。仅一个焊接站的存在将这种变形减小到最小,从而允许避免使用复杂的膜调节系统来使其正确前进。可感觉到,如现有技术中所提供的那样,存在多个焊接站会引入各种点,在这些点上,膜承受着相当大的变形,必须借助于膜中复杂的膜调节系统来补偿这种变形,使得可将其在正确的位置到达设备的站点。
如上所述,本发明的目的,加热器5的结构使焊接头4在使用中具有很高的灵活性:由于热量的自我调节能力,可使用同一加热器5来焊接具有不同形状和厚度的不同类型的膜2a。因此,使用者在膜更换(材料更换)的情况下不必替换焊接头4,因此在生产率方面具有优势。
还表明在单个步骤中执行膜的焊接的可能性允许以能够以极高的精度执行膜切割的方式将膜的切割站布置在单个焊接站附近或甚至在单个焊接站内(见图2B);实际上,在单个焊接站处的膜几乎不变形或完全不变形,这种条件允许对延伸的膜执行极其精确的切割,而不必执行其复杂的位置调节。

Claims (26)

1.用于制造由片材制成的容器(100)的设备(1),所述设备(1)包括:
-供应站(2),所述供应站(2)用于供应膜(2a),所述膜具有至少一个折叠部分(2b),所述至少一个折叠部分(2b)具有相对于彼此折叠和叠置的3个或更多个膜翼片,
-焊接站(3),所述焊接站(3)构造成从所述供应站(2)接收所述膜(2a),其中所述焊接站(3)包括至少一个焊接头(4),所述至少一个焊接头(4)构造成接触所述膜(2a)且至少焊接所述膜(2a)的折叠部分,以形成具有容纳隔室(101)的容器,
其中所述焊接头(4)包括至少一个加热器(5),所述至少一个加热器(5)由电传导材料制成,所述电传导材料具有至少在预定温度范围内在所述电传导材料的温度升高时降低的电阻率。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述加热器(5)的电传导材料是选自碳、半导体材料中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述加热器(5)的电传导材料具有由选自以下组中的一种或多种碳同素异形体形成的碳结构:
-石墨;
-单层或多层石墨烯;
-富勒烯,其中碳原子以球形、管状、纤维状或椭圆形形式键合。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述加热器(5)的电传导材料具有由富勒烯形成的碳结构,且其中所述富勒烯呈碳纳米管或碳纳米纤维的形状。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述预定温度范围包括在0℃与300℃之间,且
其中所述电传导材料的电阻率在所述预定温度范围内在20*10-6Ωm与1*10-6Ωm之间变化。
6.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,所述预定温度范围包括在4℃与220℃之间,且
其中所述电传导材料的电阻率在所述预定温度范围内在7*10-6Ωm与4*10-6Ωm之间变化。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述加热器(5)包括传导条(6),所述传导条(6)具有基本平坦且延伸的构造。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述传导条(6)由单个主体制成,且连续地在第一端子(6a)与第二端子(6b)之间延伸。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述焊接头(4)包括至少一个支承基底(8),所述至少一个支承基底(8)由电绝缘材料制成,所述至少一个支承基底(8)承载所述加热器(5)。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述加热器(5)约束到所述至少一个支承基底(8)的接触表面(8a)。
11.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述焊接头(4)包括保护层(9),所述保护层(9)布置成覆盖所述加热器(5)且构造成防止所述加热器(5)和所述膜直接接触,
限定所述焊接头(4)的暴露元件的所述保护层(9)适于限定构造成直接接触所述膜(2a)的加热表面。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述保护层(9)包括由绝缘材料制成的至少一个片,其覆盖所述加热器(5)的整个表面。
13.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述焊接头(4)包括第一工具(11)和第二工具(12),其能够相对于彼此至少在下者之间移动:
-第一操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)彼此间隔且构造成允许将所述膜(2a)的至少折叠部分(2b)定位在所述工具(11,12)之间,
-第二操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)接近彼此且构造成允许至少焊接所述膜(2a)的折叠部分(2b)以限定所述容器,
其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)中的至少一个包括所述加热器(5)。
14.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述供应站(2)包括:
-卷轴(13),所述卷轴(13)构造成沿前进路径(A)连续地展开所述膜(2a),其中从所述卷轴展开的所述膜(2a)具有平坦构造;
-至少一个折叠站(14),所述至少一个折叠站(14)相对于所述前进路径布置在所述卷轴(13)的下游,所述至少一个折叠站(14)构造成接收从所述卷轴(13)连续展开的膜(2a)且折叠它以限定所述折叠部分(2b),
其中所述焊接头(4)布置在所述折叠站(14)的下游且构造成接收呈连续形式的折叠膜(2a)。
15.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备包括至少一个功率供应器,所述至少一个功率供应器连接到所述焊接头(4)且配置成向所述加热器(5)提供电功率,以便允许电流通过所述加热器内,
所述设备还包括控制单元(50),所述控制单元(50)对所述功率供应器有效且配置成命令所述功率供应器和控制电功率向所述加热器(5)的供应,
所述控制单元(50)还配置成向所述功率供应器命令包括以下步骤的加热循环:
-向所述加热器(5)施加电压以使所述焊接头(4)的暴露表面产生温度升高,以便使它达到第一温度;
-控制所述电压,以在第一离散时间间隔内将所述焊接头(4)的暴露表面保持在所述第一温度处;
-减小或消除施加到所述加热器(5)的电压,以将所述焊接头(4)的温度降低到所述第一温度以下。
16.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,所述焊接头(4)能够在下者之间移动:
-静止位置,在该处它与所述膜(2a)间隔,以及
-焊接位置,其中所述焊接头(4)接触所述膜(2a);
其中所述控制单元(50)配置成控制所述焊接头使得—在每个加热循环期间—所述头至少在所述第一离散时间间隔期间保持所述焊接位置。
17.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,所述焊接头(4)能够在下者之间移动:
-静止位置,在该处它与所述膜(2a)间隔,以及
-焊接位置,其中所述焊接头(4)接触所述膜(2a);
其中所述控制单元(50)配置成控制所述焊接头使得—在每个加热循环期间—所述头保持所述焊接位置直到所述第一离散时间间隔的结束。
18.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜(2a)是连续膜,且从所述供应站(2)无缝地延伸到所述焊接站(3),
所述设备(1)还包括切割站(15),所述切割站(15)构造成切割所述连续膜(2a)以限定多个离散容器,
其中:
-所述切割站(15)是所述焊接站(3)的部分,且它构造成切割在所述焊接头(4)附近焊接的连续膜(2a),或
-所述切割站(15)相对于所述膜(2a)的前进路径(A)间隔且布置在所述焊接站(3)的下游。
19.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备,其特征在于,所述膜(2a)是连续膜,且从所述供应站(2)无缝地延伸到所述焊接站(3),
所述设备(1)还包括切割站(15),所述切割站(15)构造成切割所述连续膜(2a)以限定多个离散容器,
其中:
-所述切割站(15)是所述焊接站(3)的部分,且它构造成切割在所述焊接头(4)附近焊接的连续膜(2a),其中在所述切割站(15)与所述焊接站(3)之间没有用于处理所述膜或用于填充所述容器的站,或
-所述切割站(15)相对于所述膜(2a)的前进路径(A)间隔且布置在所述焊接站(3)的下游。
20.根据权利要求15所述的设备,
其特征在于,所述焊接头(4)包括第一工具(11)和第二工具(12),其能够相对于彼此至少在下者之间移动:
-第一操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)彼此间隔且构造成允许将所述膜(2a)的至少折叠部分(2b)定位在所述工具(11,12)之间,
-第二操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)接近彼此且构造成允许至少焊接所述膜(2a)的折叠部分(2b)以限定所述容器,
其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)中的至少一个包括所述加热器(5),
其中,所述控制单元(50)对所述供应站(2)和所述焊接站(3)的命令有效,所述控制单元(50)配置成向所述供应站(2)命令包括以下步骤的前进循环:
-在预定时间间隔内沿前进路径移动所述膜(2a),
-使所述膜(2a)以相应的预定时间间隔停止;
所述控制单元(50)配置成使移动步骤与停止步骤间隔,以便产生所述膜(2a)的不连续前进,
所述控制单元(50)配置成在所述膜停止步骤期间向所述焊接站(3)命令所述膜的焊接,
其中所述控制单元(50)配置成命令所述焊接头(4)的第一工具(11)和第二工具(12)的第一操作状态和第二操作状态,所述控制单元配置成:
-使所述第一工具(11)和所述第二工具(12)的第一操作状态与移动所述膜(2a)的步骤同步,
-使所述第一工具(11)和所述第二工具(12)的第二操作状态与停止所述膜(2a)的步骤同步。
21.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备(1)用于制造折叠膜容器的用途。
22.根据前述权利要求1至12中任一项所述的设备(1)用于制造呈立袋形式的折叠膜容器的用途。
23.借助于根据权利要求1至12中任一项所述的设备(1)来制造容器的方法,其中膜(2a)是连续膜,所述方法包括以下步骤:
-布置具有至少一个折叠部分(2b)的所述连续膜(2a),所述至少一个折叠部分(2b)包括等于或大于3个的叠置翼片数量,
-将所述连续膜(2a)定位在所述焊接站(3)的焊接头(4)处;
-借助于所述焊接头(4)来焊接所述连续膜(2a),至少包括焊接所述膜(2a)的折叠部分(2b),以便限定至少一个容器。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述设备(1)的焊接头(4)包括第一工具(11)和第二工具(12),其能够相对于彼此至少在下者之间移动:
-第一操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)彼此间隔且构造成允许将所述膜(2a)的至少折叠部分(2b)定位在所述工具(11,12)之间,
-第二操作状态,其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)接近彼此且构造成允许至少焊接所述膜(2a)的折叠部分(2b)以限定所述容器,
其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)中的至少一个包括所述加热器(5),且
其中,布置所述连续膜(2a)的步骤包括以下子步骤:
-根据平坦构造从卷轴展开所述连续膜(2a),
-折叠平坦构造的所述连续膜(2a)以限定所述折叠部分(2b),所述折叠部分(2b)具有等于或大于3个的叠置膜翼片数量,
其中在折叠所述连续膜(2a)之后,所述折叠部分(2b)基本W形,
其中焊接所述连续膜(2a)包括放置所述焊接头(4)与所述连续膜(2a)接触,至少包括与所述连续膜(2a)的折叠部分(2b)接触的至少一个步骤,
其中焊接所述连续膜(2a)至少包括以下子步骤:
-将所述焊接头的第一工具(11)和第二工具(12)置于所述第一操作状态下,在所述第一操作状态下,所述第一工具(11)和所述第二工具(12)彼此间隔,
-将所述连续膜(2a)布置在置于所述第一操作状态下的所述第一工具(11)与所述第二工具(12)之间,
-将所述焊接头(4)的第一工具(11)和第二工具(12)置于所述第二操作状态下,使得所述第一工具(11)和所述第二工具(12)可通过压在布置介于所述第一工具(11)与所述第二工具(12)之间的所述连续膜(2a)上来作用,
-至少在其中所述第一工具(11)和所述第二工具(12)处于第二操作状态下的步骤期间,向所述第一工具(11)和所述第二工具(12)中的至少一个的至少一个加热器(5)的传导条(6)施加电压,以便使所述焊接头(4)的暴露表面产生温度升高,以便使它达到第一温度,以便允许焊接所述连续膜(2a)和制造所述容器,
-在焊接所述连续膜(2a)之后,将所述第一工具(11)和所述第二工具(12)置于所述第一操作状态下,
-使所述容器与所述连续膜(2a)一起沿从所述焊接头(4)离开的前进路径移动。
25.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,借助于使所述焊接头(4)与所述连续膜(2a)接触的单个步骤来进行所述连续膜(2a)的焊接以制造所述容器。
26.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述方法包括切割从所述焊接站(3)离开的所述连续膜(2a)以便限定离散容器的至少一个步骤。
CN201980036371.6A 2018-05-30 2019-05-23 制造容器的设备和方法 Active CN112154057B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000005876A IT201800005876A1 (it) 2018-05-30 2018-05-30 Apparecchiatura e procedimento per la realizzazione di contenitori
IT102018000005876 2018-05-30
PCT/IB2019/054260 WO2019229594A1 (en) 2018-05-30 2019-05-23 Apparatus and method of making containers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112154057A CN112154057A (zh) 2020-12-29
CN112154057B true CN112154057B (zh) 2022-07-15

Family

ID=63312343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980036371.6A Active CN112154057B (zh) 2018-05-30 2019-05-23 制造容器的设备和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11542045B2 (zh)
EP (1) EP3802071B1 (zh)
CN (1) CN112154057B (zh)
IT (1) IT201800005876A1 (zh)
WO (1) WO2019229594A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3875254A1 (en) * 2020-03-03 2021-09-08 Volpak, S.A.U. Device, method and machine for welding edges made of flexible material, in particular edges of overwraps
CN111674591B (zh) * 2020-08-13 2020-11-06 首都医科大学附属北京友谊医院 一种医疗废品回收装置
CN112644770B (zh) * 2020-12-22 2023-04-28 深圳市京琦精密技术有限公司 自动封装诱捕设备
DE102022113465A1 (de) * 2022-05-27 2023-11-30 Sprick Gmbh Bielefelder Papier- Und Wellpappenwerke & Co. Press- und trennvorrichtung sowie system zum umwandeln eines bahnförmigen ausgangsmaterials in verpackungstaschen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198685A (en) * 1961-06-16 1965-08-03 Thermopiastic Ind Inc Apparatus for heat sealing
JPS55161614A (en) * 1979-06-01 1980-12-16 Shinwa Nizai Kk Melt-cutting and sealing linear heater unit
CN1283089A (zh) * 1997-11-12 2001-02-07 B.布朗医学公司 具有可选择增大的隔室的柔性医疗容器及其制造方法
CN1668507A (zh) * 2002-05-15 2005-09-14 京洛株式会社 多重袋及其生产方法以及制袋充填用多重袋
CN1697730A (zh) * 2002-07-25 2005-11-16 建筑自动机械制造A.C.M.A.股份公司 用于制造特别是用于储存食品的容器的系统和方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3469768A (en) * 1964-08-27 1969-09-30 Dow Chemical Co Dual compartment container
US3466836A (en) * 1966-05-03 1969-09-16 Pratt Mfg Corp Method of packaging flat articles
US3982991A (en) * 1971-11-13 1976-09-28 Fr. Hesser Maschinenfabrik Ag Device for welding and parting thermoplastic foils
JPS52123471U (zh) * 1976-03-17 1977-09-20
DE3408901A1 (de) * 1984-03-10 1985-09-19 Optima-Maschinenfabrik Dr. Bühler GmbH & Co, 7170 Schwäbisch Hall Vorrichtung zum schweissen von folien
FR2600935B1 (fr) * 1986-07-02 1988-09-02 Vittel Eaux Min Pince de soudure et de decoupe pour un film en matiere synthetique
US4793121A (en) * 1987-01-02 1988-12-27 Jamison Mark D Dispensing spout pre-forming system for pouch
JP2627897B2 (ja) * 1987-07-07 1997-07-09 四国化工機株式会社 容器成形装置
GB8829196D0 (en) * 1988-12-14 1989-01-25 Du Pont Canada Heat-sealing device for thermoplastic films
DE9304300U1 (zh) * 1993-03-23 1993-06-09 Paper Converting Machine Gmbh, 6707 Schifferstadt, De
US5966907A (en) * 1997-11-21 1999-10-19 Julius; Robert P. Multi-station sealing system and method therefor
JP2971846B2 (ja) * 1998-01-19 1999-11-08 クルツジャパン株式会社 長尺物のラッピング転写方法及びラッピング転写マシン
EP1373082A2 (en) * 2001-03-15 2004-01-02 Velcro Industries B.V. Reclosable bag with expansion gusset
US20040031244A1 (en) * 2002-06-06 2004-02-19 Mark Steele Multi-compartment flexible package
US7137235B2 (en) * 2004-10-12 2006-11-21 Bostik Sa Device and method for packaging in block form a sheathed hot-melt adhesive product
ES2296451B1 (es) 2005-06-29 2009-05-01 Eficiencia Y Tecnologia, Effytec, S.A. Procedimiento para soldar envases flexibles de tipo sobre.
IT1400307B1 (it) * 2010-05-25 2013-05-24 Reber S R L Macchina per sigillare confezioni sottovuoto e corrispondente metodo di controllo.
EP2821348A4 (en) * 2012-02-28 2015-10-28 Takazono Corp PACKAGING METHOD OF TABLETS AND PACKAGING DEVICE OF TABLETS
EP3204210B1 (en) 2014-10-10 2020-02-05 Cryovac, LLC Apparatus and process for packaging a product
ES2817349T3 (es) * 2014-10-10 2021-04-07 Cryovac Llc Aparato y procedimiento para envasar un producto
EP3251817B1 (de) * 2016-05-30 2020-06-17 ROPEX Industrie-Elektronik GmbH Trennschweisseinrichtung und verfahren zum bereichsweisen fügen und bereichsweisen trennen von verschweissbaren folienbahnen mit einer trennschweisseinrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198685A (en) * 1961-06-16 1965-08-03 Thermopiastic Ind Inc Apparatus for heat sealing
JPS55161614A (en) * 1979-06-01 1980-12-16 Shinwa Nizai Kk Melt-cutting and sealing linear heater unit
CN1283089A (zh) * 1997-11-12 2001-02-07 B.布朗医学公司 具有可选择增大的隔室的柔性医疗容器及其制造方法
CN1668507A (zh) * 2002-05-15 2005-09-14 京洛株式会社 多重袋及其生产方法以及制袋充填用多重袋
CN1697730A (zh) * 2002-07-25 2005-11-16 建筑自动机械制造A.C.M.A.股份公司 用于制造特别是用于储存食品的容器的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3802071B1 (en) 2023-09-27
EP3802071A1 (en) 2021-04-14
US20210188466A1 (en) 2021-06-24
CN112154057A (zh) 2020-12-29
US11542045B2 (en) 2023-01-03
WO2019229594A1 (en) 2019-12-05
IT201800005876A1 (it) 2019-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112154057B (zh) 制造容器的设备和方法
AU2014364722B2 (en) Apparatus and process for packaging a product
CN108778697B (zh) 用于封装组合件、封装设备和过程的加热头及制作加热头的制造过程
KR20160006734A (ko) 제품을 포장하기 위한 장치 및 방법
EP2516276B1 (en) Method and machine for making an aseptic package with internal fitment as well as the package obtained
EP3728068B1 (en) Package, process and apparatus for making said package
EP2516275B1 (en) Aseptic packaging system, packaging process and package with external fitment
WO2018211431A1 (en) Packaged product, packaging apparatus and process for making such a packaged product
US11618624B2 (en) Package, apparatus and process of manufacturing said package
CN115190859A (zh) 包装、用于制作所述包装的工艺和设备
US20230016501A1 (en) Packaging apparatus and process
RU177087U1 (ru) Полимерная реторт-упаковка для автоклавной стерилизации продуктов длительного хранения
BR112019023791A2 (pt) Embalagem, aparelho e processo de fabricação dessa embalagem

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant