CN116922649A - 成型装置及将杯形成在包装材料中的方法 - Google Patents

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Abstract

成型装置(2)具有带有至少一个凹陷(10)的压模(8)、用于将包装材料(4)成型在该凹陷(10)部的冲头(20)，以及一个压紧装置(12)。压紧装置(12)和压模(8)将包装材料(4)接收在其之间的保持区(14)中。压模(8)和压紧装置(12)各自具有带有至少一个开口(32,36)的支承表面(16,18)，所述开口与流体源(34,38)流体连通。空气静压支承(28,30)形成于包装材料(4)和压紧装置(12)以及包装材料(4)和压模(8)之间。

Description

成型装置及将杯形成在包装材料中的方法
技术领域
本发明涉及一种成型装置以及将至少一个杯形成在包装材料中的方法。
背景技术
由例如医药产品包装或食品及营养补充剂包装可知，包装通常具有至少一个形成在包装材料中的用以接收产品的杯。这种包装可以通过例如注塑形成所述至少一个杯或深拉所述至少一个杯形成在所述包装材料中。
用于深拉的工具为压模和压紧装置的形式，通常加热所述工具，尤其是为了减少包装材料和工具之间的摩擦，抵消包装材料中的皱折。然而，工具的加热可以对形成过程和包装材料产生不利影响。由于纤维基包装材料通常被湿润以改善其可变形性，工具的加热对其尤其具有不利影响，并且额外的加热可以对包装材料的可变形性具有消极影响。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种成型装置及将至少一个杯形成在包装材料中的方法，其确保包装材料良好的可变形性，对形成过程和包装材料无不利影响。
根据本发明的一个方面，将至少一个杯形成在包装材料中的成型装置包含具有至少一个凹陷的压模，配置成将包装材料成型在所述压模的至少一个凹陷中的冲头，以及压紧装置，其中所述压紧装置和所述压模配置为将包装材料接收在其之间的围绕所述压模的至少一个凹陷的保持区内。在该保持区中，压模具有面向压紧装置的第一支承表面，且所述压紧装置在保持区内具有面向压模的第二支承表面。第一支承表面具有至少一个第一开口，优选具有多个第一开口，其中所述至少一个第一开口与第一流体源流体连通。或者/此外，第二支承表面具有至少一个第二开口，优选多个第二开口，其中所述至少一个第二开口与第一或第二流体源流体连通。
这样，第一或第二支承表面与包装材料之间的流体供应成为可能，从而使包装材料气体静力式支撑在成型装置中。包装材料与压模或压紧装置之间在成型过程，特别是深拉过程中的接触由此减少，摩擦也因此减少。摩擦的减少反过来具有使为此目的而进行的压模和压紧装置加热非必需进行的效果，且可以避免热输入对于包装材料和成型过程的负面影响。可以免除为加热压模和压紧装置而对其进行的持续能量输入，从经济和生态角度看，这都是有利的。在一个优选实施方式中，压模和压紧装置因此未加热。
而且，经压模和压紧装置作用于包装材料上的保持力由于摩擦减少而增加，从而减少包装材料中的皱折，提高包装质量。
原则上，成型装置配置为形成至少一个杯。特别优选地，成型通过深拉包装材料实现。因此，此处所描述的所有特征和实施方式也尤其涉及包装材料的深拉，通过深拉形成至少一个杯。然而，也可以使用其它方法例如压制法。
所述成型装置可以配置成同时将多个杯成形为包装材料。为达到这个目的，所述压模的至少一个凹陷可以包含多个凹陷。成型装置可以包含多个冲头，或所述冲头具有多个突起，其中每个突起配置成将包装材料成型在所述压模多个凹陷的相应凹陷内。压紧装置优选围绕所述压模的多个凹陷中的每一个。虽然所述特征类似地适用于具有多个凹陷、多个冲头或突起以及相应的压紧装置的实施方式，但是作为代表性实例的下述成型装置基于一个凹陷和一个冲头。
包装材料可由选自包含例如铝、塑料，尤其是热塑性塑料，或者纤维基材料例如纸、纸板或纺织品的组的材料形成。包装材料可完全由纤维基包装材料组成或可以具有涂层例如塑料涂层。
包装材料基本上呈扁平形状。包装材料可以以网的形式提供，也就是说作为包装材料网或作为每一个包装的坯料。包装材料网特别适合薄膜型包装材料。
借助于所述至少一个第一开口或至少一个第二开口，可以将流体供给到压模、压紧装置和包装材料之间的保持区。该流体优选为气体，特别优选为空气。所述第一和第二流体源优选为压缩空气源，其配置为释放加压空气，即压缩空气。
多个第一开口也可以与多个流体源流体连通，且多个第二开口可独立于所述多个第一开口，与多个流体源流体连通，以下将参考一个优选实施方式对此进行更详细描述。然而，第一和第二流体源也可以为一体结构。
流体供应反过来使空气静压支承得以形成。压模和/或压紧装置因此配置为在保持区形成空气静压支承。总体而言，空气静压支承包含第一支承配合件和第二支承配合件以及将第一和第二支承配合件彼此分开的气垫。第一支承配合件可以是压模或压紧装置。第二支承配合件是包装材料。
根据本发明的另一方面，其还涉及具有包装材料的成型装置，其中压模配置为在压模和包装材料之间形成第一空气静压支承，和/或压紧装置配置为在压紧装置和包装材料之间形成第二空气静压支承。
压模和压紧装置配合以支撑和保持包装材料，特别是在成型期间将其固定。原则上，包装材料优选借助空气静压支承以无接触因此也无摩擦的方式支撑。在一个优选的实施方式中，相应空气静压支承形成在压模和包装材料以及压紧装置和包装材料之间。压模，也称为拉伸套，具有至少一个凹陷。所述至少一个凹陷可配置为通孔或为槽型，即可具有基部。压模可具有围绕所述至少一个凹陷的凸缘，其与压紧装置互动以将包装材料保持在保持区中。第一支承表面优选完全围绕所述至少一个凹陷，并设置在保持区中，与包装材料平行。例如，凸缘形成第一支承表面。压模可以具有在第一支承表面和至少一个凹陷之间的半径，特别是在两者之间的过度上。
压紧装置，又称为坯料保持器，优选完全围绕冲头。压紧装置和压模优选可相对彼此在平行于冲头运动方向的行程方向上移动。第二支承表面优选设置为与第一支承表面平行。第二支承表面优选完全围绕冲头且至少部分或全部与第一支承表面重叠。
在保持区中，包装材料因此被接收在第一和第二支承表面之间。在保持区中，压紧装置和压模在包装材料上施加保持力，其减少或防止成形期间包装材料中的皱折。
提供冲头以成型，特别是深拉包装材料。冲头优选在运动方向上可移动，所述运动方向基本垂直于未变形包装材料或第一和第二支承表面取向。在这种情况下，冲头的一个自由端接合包装材料并将其拉入压模的至少一个凹陷。因此，冲头的自由端和/或压模的至少一个凹陷优选具有即将形成的杯的形状。
所述至少一个杯通常为包装材料中的一个被配置为接收至少一个产品的凹陷或空腔。所述至少一个杯的大小和形状可以根据需要选择，特别是要考虑所述至少一个产品的大小和形状，且不限于特定的大小和形状。
借助于所述至少一个第一开口，流体，特别是空气可以在第一支承表面和包装材料之间通过以形成所述(第一)空气静压支承。第一气垫或第一空气膜从而形成于第一支承表面和包装材料之间，减少压模和包装材料之间的接触和摩擦。为了尽可能均匀地在尽可能大的面积上将流体施加于包装材料，第一支承表面优选具有多个相应的第一开口。
所述至少一个第一开口可以形成为例如槽、钻孔或孔。在一个实施方式中，所述第一支承表面具有一个优选完全围绕相应凹陷的槽，或者具有多个部分围绕相应凹陷的槽。
此外/或者，第一支承表面可以具有多个钻孔，其优选围绕相应凹陷分布。
在一个优选的实施方式中，压模包含第一支承元件，其具有或围绕所述至少一个凹陷且具有第一支承表面。第一支承元件至少部分由多孔材料，特别是烧结材料形成，其具有多个第一开口。在这种情况下，优选至少第一支承表面的区域由多孔材料形成。所述多孔材料具有大量孔，因此具有大量第一开口，从而使压缩空气尽可能均匀分布，因此均匀形成所述(第一)空气静压支承。
借助于所述至少一个第二开口，流体，特别是空气可以在第二支承表面和包装材料之间通过以形成所述(第二)空气静压支承。第二气垫或第二空气膜从而形成于第二支承表面和包装材料之间，减少压紧装置和包装材料之间的接触和摩擦。为了尽可能均匀地在尽可能大的面积上将流体施加于包装材料，第二支承表面优选具有多个相应的第二开口。
多个第一开口和多个第二开口也可以以相同的流体或压缩空气源流体连通。
所述至少一个第二开口可以形成为例如槽、钻孔或孔。在一个实施方式中，所述第二支承表面具有一个优选完全围绕相应凹陷的槽，或者具有多个部分围绕相应凹陷的槽。此外/或者，第二支承表面可以具有多个钻孔，其优选围绕相应凹陷分布。
在一个特别优选的实施方式中，压紧装置包含第二支承元件，其围绕所述冲头且具有第二支承表面。第二支承元件至少部分由多孔材料，特别是烧结材料形成，其具有多个第二开口。在这种情况下，优选至少第二支承表面的区域由多孔材料形成。所述多孔材料具有大量孔，因此具有大量第二开口，从而使压缩空气尽可能均匀分布，因此均匀形成所述(第二)空气静压支承。
为了能够在成型期间使作用于包装材料的保持力局部适应于包装材料的压力，优选压紧装置的第二支承表面具有多个段，其中至少供应至多个段中的第一段的流体供应可独立于至少供应至所述多个段中的另一个段的流体供应进行调节。例如，至少供应至多个段的第一部分的流体供应可独立于供应至所述多个段的第二部分的流体供应进行调节。特别是多个段中的每个段的流体供应可单独进行调节。特别优选可调节流体供应的压力。从而可以以一定压力用流体，例如压缩空气作用于多个段中的每个段上或对其进行操作，所述压力可以不同于至少另一个段的压力。流体供应通过多个第二开口与流体源之间的流体连接发生。
第二支承表面可在结构或功能上划分为多个段。实行结构划分是由于例如第二支承元件包含多个支承元件，每个连接一个流体源，其中每个支承元件优选形成多个段中的一个段。实行结构划分是由于例如第二开口的第一部分连接第二流体源且第二开口的第二部分连接另一个流体源。或者，第二开口的第一和第二部分可以连接相同的流体源，其中在每种情况下都沿第二开口的第一和第二部分与流体源的流体连接提供调节装置，例如压力限制阀。这也可一个适用于多个支承元件。
例如，第一压力可施加于多个段的第一段，第二压力优选不同于第一压力，可施加于多个段的第二段。第二压力优选是第一压力的2-10倍，更优选3-4倍。在一个实例性实施方式中，第一压力可以为0.5-5巴，优选1-2巴，第二压力可以为5-10巴，优选6-8巴。然而，可以考虑使第一压力对应于第二压力。
类似地，压模的第一支承表面优选具有多个段。所描述的关于第二支承表面的多个段的所有特征因此可类似地转移至第一支承表面的多个段。
原则上，第一流体流动，特别是第一空气流动可来自于所述至少一个第一开口且导至包装材料上。第二流体流动，特别是第二空气流动可来自于所述至少一个第二开口且同样导至包装材料上。
在深拉过程中，有利地能够将更多接收在压模和压紧装置之间的包装材料引导至深拉过程中的凹陷方向。因此，所述至少一个第一开口和至少一个第二开口优选按照使来自于它们的相应的第一或第二流体流动具有至少部分朝向凹陷方向的流动方向的方式配置。也就是说，相应的流动方向在至少一个第一或第二开口的出口处具有垂直于第一或第二支承表面的方向元件和在凹陷方向上平行于第一或第二支承元件的方向元件。
根据本发明的另一个方面，其也涉及具有如上所述成型装置的包装机器。所述包装机器可以是例如起泡机，其中所述成型装置配置为用于将至少一个泡罩杯形成在成型膜或扁平的纤维基包装材料中。包装机器还可以包含填充站，用于填充具有一个或多个产品的至少一个杯，以及用于封闭所述至少一个填充杯的封闭装置。封闭装置可配置为例如用于将覆盖材料例如覆盖膜密封于包装材料的密封站。
根据本发明的另一个方面，将至少一个杯通过成型装置形成在包装材料中的方法包含以下步骤：
将包装材料放置于成型装置的压模和压紧装置之间；
通过压模和压紧装置之间的相对运动关闭成型装置；
在包装材料和压紧装置和/或包装材料和压模之间，形成空气静压支承；以及
借助于成型装置的冲头将包装材料成型在压模的至少一个凹陷中。
这样，包装材料空气静压式支撑于成型装置中，从而可以减少成形期间包装材料和压模或压紧装置之间的接触，摩擦也因此减少。摩擦的减少反过来具有使为此目的而进行的压模和压紧装置加热非必需进行的效果，且可以避免热输入对于包装材料和成型过程的负面影响。可以免除为加热压模和压紧装置而对其进行的持续能量输入，从经济和生态角度看，这都是有利的。而且，经压模和压紧装置作用于包装材料上的保持力由于摩擦减少而增加，从而减少包装材料中的皱折，提高包装质量。
所述方法优选通过上述成型装置或包装机器实施。上述关于成型装置和包装机器的所有特征因此可以类似地转移至该方法。反之亦然。
该方法的步骤优选按照所述顺序进行。因此，当包装材料正确放置于压模和压紧装置之间时，成型装置关闭。空气静压支承优选至成型装置关闭才形成。一旦形成了空气静压支承，进行包装材料的成型，特别是深拉以及将至少一个杯形成在包装材料中。
该方法可用于同时将多个杯形成在包装材料中且可包含通过冲头将包装材料成型在压模的多个凹陷中的步骤。因此，压模的至少一个凹陷包含多个凹陷。成型装置可包含多个冲头或者所述冲头具有多个突起，其中每个突起配置成将包装材料成型在所述压模多个凹陷的相应凹陷内。压紧装置优选围绕所述压模的多个凹陷中的每一个。虽然所述特征类似地适用于具有多个凹陷、多个冲头或突起以及相应的压紧装置的实施方式，但是作为代表性实例的下述方法基于一个凹陷和一个冲头。
空气静压支承可在其成型后停用，成型装置随之可通过压模和压紧装置之间的相对运动打开。因此，空气静压支承存在于整个成型过程中，但优选只存在至成型装置关闭。
所述将包装材料放置于压模和压紧装置之间可以包含将包装材料插入成型装置中或将网状包装材料引进或使其通过成型装置。
所述关闭成型装置优选包含在成型期间沿压模方向，特别是平行于冲头运动方向的行程方向移动压紧装置。然而，压模也可能朝压紧装置的方向移动，或压模和压紧装置朝彼此移动。
成型包装材料的步骤优选包含朝运动方向移动冲头，所述运动方向可垂直于未变形包装材料的基本扁平形成对齐，接合包装材料和冲头的一个自由端，以及将接合的包装材料拉伸至压模的至少一个凹陷内，从而成型包装材料以形成至少一个杯。
在成型期间，不同程度地伸拉或压缩包装材料，尤其是在即将产生的杯的角区域及其相邻区域。在深拉期间，包装材料中的张应力和抗压应力由此产生。由于抗压应力，包装材料中可能形成皱折，尤其是在压紧装置和压模之间的保持区。皱折尤其取决于即将形成的杯的几何形状，特别是杯的半径大小和深度。因此，基于几何形状，可以确定可预期出现皱折。
皱折可通过压紧装置和压模在保持区施加在包装材料商的保持力抵消。保持力对应于包装材料商的法向力。这个保持力反过来造成包装材料和相邻工具，即压紧装置和压模之间的摩擦力。
空气静压支承优选引发包装材料上的保持力且由此产生的摩擦力抵消深拉期间所述材料中的张力。因此，可根据预期的皱折确定需要的摩擦力，基于此摩擦力，反过来可以确定由此所需的保持力。
由于空气静压支承的低摩擦系数，保持力得以显著提高且其不超过包装材料的屈服强度。因此，可形成几何形状更复杂的杯，特别是具有更小半径和/或更大深度的杯。
该方法优选还包含以下步骤：
基于至少一个杯的几何形状确定保持区内所需的摩擦力；
基于所确定的摩擦力确定保持力；以及
基于所确定的保护力形成空气静压支承。
保持力产生的摩擦力可大于张力以使包装材料牢固地保持在保持区中的压模和压紧装置之间。然而，摩擦力也可以小于张力以在深拉期间将更多包装材料引导至凹陷的方向。显然，摩擦力和张力应当按照使得成型包装材料和形成至少一个杯的方式配置。
空气静压支承优选借助流体，优选借助压缩空气形成，其在包装材料和压模或包装材料和压紧装置之间通过。流体的压力优选可调节，从而可改变施加在包装材料上的保持力。
所述空气静压支承的形成可包含形成如上所述的有关所述成型装置的第一和/或第二空气静压支承。原则上，在此所述的所有实施方式中，可只提供第一或第二空气静压支承或可提供第一和第二空气静压支承。除非另有描述，空气静压支承的所有实施方式既适用于第一空气静压支承也适用于第二空气静压支承。相反，即使描述包含第一和第二空气静压支承的实施方式，也总是可以只提供一个空气静压支承。
关于第一空气静压支承，所述空气静压支承的形成包含产生在压模的第一支承表面和包装材料之间的第一流体垫。此外/或者，所述第二空气静压支承的形成包含产生在压紧装置的第二支承表面和包装材料之间的第二流体垫。
第一流体垫的产生可以反过来包含通过第一支承表面，特别是借助于所述至少一个第一开口在压模和包装材料之间供应流体。第二流体垫的产生可以反过来包含通过第二支承表面，特别是借助于所述至少一个第二开口在压紧装置和包装材料之间供应流体。
如果压模的第一支承表面具有多个段，所述(第一)空气静压支承的形成包含以下步骤：
在所述多个段的第一段以第一压力释放流体；以及
在所述多个段的第二段以第二压力释放流体，其中所述第一和第二压力不同。
如果压紧装置的第二支承表面具有多个段，所述(第二)空气静压支承的形成包含以下步骤：
在所述多个段的第一段以第一压力释放流体；以及
在所述多个段的第二段以第二压力释放流体，其中所述第一和第二压力不同。
第二压力优选是第一压力的2-10倍，更优选3-4倍。
如果第一和第二支承表面均具有多个段，第一支承表面上的第一和第二压力可不同于或对应于第二支承表面上的第一和第二压力。在后者的情况下，所述压力也可称为第一、第二、第三和第四压力。
为了借助流体形成前述空气静压支承，将流体流动引至包装材料表面。更精确地说，第一空气静压支承的形成可包含产生至少第一流体流动，其始于压模或第一支承表面，被引至包装材料上且在压模的凹陷方向上至少部分沿着所述包装材料。第二空气静压支承的形成可包含产生至少第二流体流动，其始于压紧装置或第二支承表面，被引至包装材料上且在冲头方向上沿着所述包装材料。
附图说明
图1和图2显示具有包装材料的根据本发明的成型装置的一个实施方式的截面图。
图3显示根据图1和图2的成型装置的细节。
图4显示所述成型装置的压紧装置或压模的支承表面的平面图。
图5图示化显示包装机器的透视图。
具体实施方式
图1和图2各自显示根据本发明的成型装置2的一个实施方式的截面图，其中包装材料4插入成型装置2中。包装材料4可以提供为坯料或延伸通过成型装置2的包装材料网。
成型装置2用于将至少一个杯6形成在包装材料4中，例如用于在成型膜中形成泡罩杯的成型装置。为此目的，成型装置2包含具有至少一个凹陷10的压模8。而且，成型装置2包含压紧装置12，其中压紧装置12和压模8将包装材料4接收在它们之间的围绕凹陷10的保持区14中。类似于所述实施方式，成型装置2可包含具有多个凹陷10的压模8，用于形成多个杯。
包装材料4呈基本扁平的形状且具有上侧4a和下侧4b。压模8具有第一支承表面16，其面向压紧装置12和包装材料4的下侧4b且由例如围绕压模8的凹陷10的凸缘17形成。在第一支承表面16向凹陷10过渡的位置，压模8具有半径19(见图3)。压紧装置12具有第二支承表面18，其面向压模8和包装材料4的上侧4a。在保持区14中，包装材料4因此被接收在第一支承表面16和第二支承表面18之间。
为了将包装材料4引入成型装置2中并且将其接收在保持区14中的压模8和压紧装置12之间，压模8和压紧装置12相对于彼此在行程方向H上可移动。行程方向H优选垂直于未变形包装材料4的上侧4a取向或垂直于第一和第二支承表面16,18取向。
为将包装材料4成型，例如深拉在凹陷10中，成型装置2还包含冲头20，其优选在运动方向B上可移动。运动方向B优选垂直于未变形包装材料的上侧4a取向或垂直于第一和第二支承表面16,18取向。冲头20具有一个自由端22，其面向包装材料4且撞击后者以成型材料4。
凹陷10可以在压模8中形成为槽或杯型，或者如图所示，形成为一个通孔。槽或杯型凹陷10优选具有与即将产生的杯相应的形状，尤其是会形成杯的负片。或者，如图2所示，例如可提供反冲头24与冲头20配合成型包装材料4。更清晰地说，反冲头24在图2中显示为距离包装材料4有一段短距离。反冲头24具有一个面向包装材料4下侧4b的自由端26。
在保持区14中，压模8和压紧装置12在包装材料4上施加保持力以使包装材料4能够通过冲头20成型且防止包装材料4中皱折的形成。为了在常规成型装置中实现此目的，包装材料在保持区中的压模和压紧装置之间机械夹紧。
如下参考图3所述，在所考虑的成型装置2中，压模8和/或压紧装置12配置为在保持区14中形成空气静压支承。借助于空气静压支承，在成型期间包装材料4在至少一侧基本无接触且因此无摩擦地受到支撑。
在所示实施方式中，第一空气静压支承28形成于压模8和包装材料4之间，第二空气静压支承30形成于压紧装置12和包装材料4之间。第一和第二空气静压支承28,30可以彼此独立地提供和设计。特别是可以只提供第一或第二空气静压支承28,30。
第一空气静压支承28包含例如在第一支承表面16和包装材料4，特别是包装材料4的下侧4b之间的第一气垫，其在图3表示为由第一支承表面16和包装材料4的下侧4b之间的箭头。以相应的方式，第二空气静压支承30可包含在第二支承表面18和包装材料4，特别是包装材料4的上侧4a之间的第二气垫，其在图3表示为由第二支承表面18和包装材料4的上侧4a之间的箭头。
第一和第二空气静压支承28,30或相应的气垫通过在包装材料4和压模8或压紧装置12之间供应流体，特别是加压空气产生。以下描述一个优选实施方式，其中流体由空气或加压空气形成。显然可以使用其它流体，尤其是气体。
为供应流体，压模8的第一支承表面16具有至少一个，优选如图所示，具有多个第一开口32，其与第一流体或压缩空气源34流体连通。压紧装置12的第二支承表面18具有至少一个，优选如图所示，具有多个第二开口36，其与第二流体或压缩空气源38流体连通。借助于多个第一和第二开口32,36，压缩空气可以通过相应的支承表面16,18和包装材料14之间且均匀分布。多个第一开口16和多个第二开口18可由压模8或压紧装置12中的钻孔形成。显然，在每种情况下均可只提供一个第一或第二开口32,36，其围绕，优选完全围绕凹陷10。此第一或第二开口32,36可以是例如相应支承表面16,18中的槽的形式。
或者，所示压模8的第一支承元件40围绕凹陷10且具有第一支承表面16，可由多孔材料，特别是烧结材料形成，所述材料具有大量孔，形成多个第一开口32。独立于第一支承元件的所示压紧装置12的第二支承元件42围绕冲头20且具有第二支承表面18，可由多孔材料，特别是烧结材料形成，所述材料具有大量孔，形成多个第二开口36。
来自多个第一开口32的第一空气流动和来自多个第二开口36的第二空气流动基本上引至包装材料4上以分别形成第一和第二空气静压支承28,30。在通过冲头20成型过程中，如果需要将更多的包装材料4引入围绕半径19的凹陷10中，多个第一和第二开口32,36可以按照使第一和第二空气流动各自具有至少部分朝向凹陷10方向的流动方向的方式配置，其在图3中以包装材料和压模8或压紧装置12之间的箭头表示。
图4示出压紧装置12的第二支承表面18的平面图。第二支承表面18可以具有多个段44a-44h，其中优选至少供应至多个段44a-44h的第一部分的流体或压缩空气供应可独立于供应至所述多个段44a-44h的第二部分的流体或压缩空气供应进行调节。这使得多个段的相应部分中的压力可按需要调节，作用于包装材料4上的保持力也因此可按需要调节。例如，第二支承表面18的第一段44a连接第二压缩空气源38，如图4中示意性所示。第二和第三段44b和44h与第一段44a相邻，可以与第三压缩空气源46流体相通，第三压缩空气源可独立于第二压缩空气源38进行调节。第二和第三段44b,44h可设置在压紧装置12及其相应凹陷10的角区域中。压模8的第一支承表面16优选以相似的方式具有多个段。因此，所描述的与图4相关的特征类似地适用于压模8.
图5示意性显示包装机器48的透视图。包装机器48包含上述成型装置2，用于将至少一个杯形成在包装材料4中。在这种情况下，包装材料4基本为网状设计，提供在供应辊50上，并且通过包装机器48的多个加工站，以下将详细描述。然而，包装材料4也可以提供为扁平坯料，插入各个加工站中。
包装机器48还可包含调节装置52。如果包装材料4配置为例如热塑性成型膜，调节装置52可为加热站，加热包装材料4。另一方面，如果包装材料4为纤维基包装材料，调节装置52可配置成用于例如湿润包装材料4。成型装置2优选设置在调节装置52的下游。
而且，包装机器48包含填充装置54，用于将至少一个产品填充入至少一个杯，所述杯通过成型装置2形成于包装材料4中。为了封闭所述至少一个填充了至少一个产品杯，包装机器48包含封闭装置56，其中覆盖材料(未示出)施加于包装材料4上。封闭装置56可配置为例如将覆盖材料粘附地黏合或密封至包装材料4。
特别是使用网状包装材料4时，可能需要产生独立包装58，每个独立包装包含至少一个填充且封闭的杯。为此目的，包装机器48可选地包含冲压装置60，其配置为将独立包装58从包装材料4冲压或切割出来，所述独立包装优选已经提供有覆盖材料。
在一个特别优选的实施方式中，包装机器配置为起泡机，生产用于医疗或药物产品、日用消费品或化妆产品或用于食品和营养补充剂的泡罩包装。
以下参考图1-4描述根据本发明所述方法的一个实例性实施方式。
首先，包装材料14放置于成型装置2的压模8和压紧装置12之间，如图1所示。优选包装材料的下侧4b面向压模8且依靠在压模8的第一支承表面16上。包装材料4的上侧4a因此面向压紧装置12.包装材料4覆盖凹陷10，优选完全覆盖，即依靠在围绕整个凹陷10的压模8的凸缘17上。
一旦放置了包装材料，成型装置2通过压模8和压紧装置12之间的相对运动关闭。在图1中，成型装置2显示为关闭状态。借助压模8和压紧装置12之间平行于行程方向H的相对运动，例如升高和降低压紧装置12，成型装置2打开和关闭。
当成型装置2关闭时，图3中所示的第一和第二空气静压支承28,30现在可以形成在包装材料4和压紧装置12或压模8之间。为此目的，流体通过第一和第二支承表面16,18和包装材料4之间。显然，即使第一和第二空气静压支承28,30中的一个也是有利的且提供第一和第二空气静压支承28,30两者不是必须的。借助空气静压支承28,30，在围绕凹陷10的保持区14中，向包装材料4施加保持力。
包装材料4可随之借助冲头20成型在压模8的凹陷10中，如图2所示。为此目的，冲头20在运动方向B上移动且通过自由端22接合包装材料4。冲头20将包装材料4拉入凹陷10中，由此形成包装材料4中的杯6。
成型包装材料4过程中的力或压力可导致皱折(在抗压应力的情况下)或撕裂(在张应力的情况下)，尤其是在包装材料4特别受到压力的区域。这可借助保持力抵消。所述方法因此优选包含确定预期的张应力和基于确定的张应力确定保持力。然后，空气静压支承28,30可基于所确定的保持力形成。特别是保持力可通过调节所供应用以形成空气静压支承28,30的压缩空气的压力进行调节。
为了以目标方式增加保持力，尤其是在包装材料4特别受到压力的区域，优选第一和第二支承表面16,18中的至少一个以及优选两个支承表面16,18均具有多个段44，如图4所示。第一或第二空气静压支承28,30的形成可包含在多个段44的第一段44a中以第一压力释放压缩空气以及在多个段44的至少一个第二段44b,44h中以第二压力释放压缩空气。在这种情况下，第一和第二压力彼此不同。

Claims (15)

1.用于将至少一个杯(6)形成在包装材料(4)中的成型装置(2)，其中所述成型装置(2)包含：
包含至少一个凹陷(10)的压模(8)；
冲头(20)，其配置为将包装材料(4)成型在压模(8)的至少一个凹陷(10)中，以及
压紧装置(12)，其中压紧装置(12)和压模(8)配置为将包装材料(4)接收在它们之间的围绕压模(8)的至少一个凹陷(10)的保持区(14)中，
其中压模(8)在保持区(14)中具有面向压紧装置(12)的第一支承表面(16)，且其中压紧装置(12)在保持区(14)中具有面向压模(8)的第二支承表面(18)，
其中第一支承表面(16)具有至少一个第一开口(32)，其中所述至少一个第一开口(32)与第一流体源(34)流体连通；且/或第二支承表面(18)具有至少一个第二开口(36)，其中所述至少一个第二开口(36)与第一或第二流体源(38)流体连通。
2.根据权利要求1的成型装置(2)，其中第一支承表面(16)具有多个第一开口(32)且压模(8)包含第一支承元件(40)，其围绕所述至少一个凹陷(10)且包含第一支承表面(16)，其中第一支承元件(40)至少部分由提供多个第一开口(32)的多孔材料形成。
3.根据权利要求1的成型装置(2)，其中第二支承表面(18)具有多个第二开口(36)且压紧装置(12)包含第二支承元件(42)，其围绕冲头(20)且包含第二支承表面(18)，其中第二支承元件(42)至少部分由提供多个第二开口(36)的多孔材料形成。
4.根据权利要求1的成型装置(2)，其中第一支承表面(16)具有多个第一开口(32)和/或第二支承表面(18)具有多个第二开口(36)，其中所述多个第一和/或第二开口(32,36)由多个钻孔形成。
5.根据权利要求1的成型装置(2)，其中压紧装置(12)的第二支承表面(18)具有多个段(44a-h)，其中至少供应至所述多个段(44a-h)的第一段(44a)的流体供应可独立于至少供应至所述多个段(44a-h)的另一段(44b-h)的流体供应进行调节。
6.根据权利要求1的成型装置(2)，其中所述至少一个第一开口(32)按照使来自于它的流体流动具有至少部分朝向该至少一个凹陷(10)方向的流动方向的方式配置。
7.根据权利要求1的成型装置(2)，其中所述至少一个第二开口(36)按照使来自于它的流体流动具有至少部分朝向该至少一个凹陷(10)方向的流动方向的方式配置。
8.包装机器，包含用于将至少一个杯(6)形成在包装材料(4)中的成型装置(2)，以产品填充该至少一个杯(6)的填充装置(54)以及用以封闭该至少一个杯(6)的封闭装置(56)，其中成型装置(2)包含：
包含至少一个凹陷(10)的压模(8)；
冲头(20)，其配置为将包装材料(4)成型在压模(8)的至少一个凹陷(10)中，以及
压紧装置(12)，其中压紧装置(12)和压模(8)配置为将包装材料(4)接收在它们之间的围绕压模(8)的该至少一个凹陷(10)的保持区(14)中，其中压模(8)在保持区(14)中具有面向压紧装置(12)的第一支承表面(16)，且其中压紧装置(12)在保持区(14)中具有面向压模(8)的第二支承表面(18)，其中第一支承表面(16)具有至少一个第一开口(32)，其中所述至少一个第一开口(32)与第一流体源(34)流体连通；且/或第二支承表面(18)具有至少一个第二开口(36)，其中所述至少一个第二开口(36)与第一或第二流体源(38)流体连通。
9.一种将至少一个杯(6)通过成型装置(2)形成在包装材料(4)中的方法，其中所述方法包含以下步骤：
将包装材料(4)放置于成型装置(2)的压模(8)和压紧装置(12)之间；通过压模(8)和压紧装置(12)之间的相对运动关闭成型装置(2)；
在包装材料(4)和压紧装置(12)和/或包装材料(4)和压模(8)之间，形成空气静压支承(28,30)；以及
借助于成型装置(2)的冲头(20)将包装材料(4)成型在压模(8)的至少一个凹陷(10)中。
10.根据权利要求9的方法，其中空气静压支承(28,30)在包装材料(4)上产生保持力，其中所述方法还包含：
基于该至少一个杯(6)的几何形状确定摩擦力，所述摩擦力需要最小化围绕该至少一个杯(6)的皱折；
基于所确定的摩擦力确定保持力；以及
基于所确定的保护力形成空气静压支承(28,30)。
11.根据权利要求9的方法，其中形成所述空气静压支承(28,30)包含：
产生在压模(8)的第一支承表面(16)和包装材料(4)之间的第一流体垫，从而形成第一空气静压支承(28)；和/或
产生在压紧装置(12)的第二支承表面(18)和包装材料(4)之间的第二流体垫，从而形成第二空气静压支承(30)。
12.根据权利要求11的方法，其中产生第一流体垫包含通过第一支承表面(16)在压模(8)和包装材料(4)之间供应流体。
13.根据权利要求11的方法，其中产生第二流体垫包含通过第二支承表面(18)在压紧装置(12)和包装材料(4)之间供应流体。
14.根据权利要求11的方法，其中压模(8)的第一支承表面(16)和/或压紧装置(12)的第二支承表面(18)各自具有多个段(44a-h)且形成空气静压支承(28,30)包含：
在所述相应的多个段(44a-h)的第一段(44a)以第一压力释放流体；以及
在所述相应的多个段(44a-h)的第二段(44b)以第二压力释放流体，其中所述第一和第二压力不同。
15.根据权利要求9的方法，其中形成空气静压支承(28,30)包含产生至少一个流体流动，所述流体流动始于压模(8)和/或压紧装置(12)，被引至包装材料(4)上且在压模(8)的该至少一个凹陷(10)的方向上至少部分沿着所述包装材料(4)。
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