CN1202139A - 用来校准包装容器的一种方法和装置 - Google Patents

Abstract

对于液体内容物例如牛奶的包装容器通常由多层的包装材料制成,该包装材料包括纤维材料的一个携带层或核心层,此层的每一侧面上涂有塑料层。为了使材料的折叠变得简单,它通常设有一定图样的变弱了的折痕线,这些线使成形为所要求的包装容器构形变得容易。为了实现更精确的最后构形,鲜明的折叠线,并从而使该包装容器有改进了的稳固程度和稳定性而对包装容器进行逆向成形或校准的一种方法包括如下步骤:用适宜于包装容器的最后构形的一种成形装置(11)包围该包装容器(1),并朝向彼此移动成形装置的部件(12,13),从而使用于包装容器的自由空间暂时减小。为了实施按照本发明的方法的一种装置包括带有运动的部件的一个成形装置(11),这些部件在其关闭状态形成一定体积的一个成形腔室,此体积为所加工的包装容器的理论上的最小体积的100%到110%之间。

Description

用来校准包装容器的一种方法和装置

技术领域

本发明涉及用来对密封的包装容器进行逆向成形或进行校准的一种方法，这种容器由可变形的包装材料制成，并包容可变形但不可压缩的内容物。本发明也涉及用来对充满液体内容物并且为由可变形的包装材料制成的那种类型的密封的包装容器进行逆向成形或进行校准的一种装置。

背景技术

在食品工业中在一次使用的可任意处理的包装容器中包装诸如浆汁、牛奶等液体内容物是通常的工作，这种类型的包装容器由可变形的对液体密封的包装材料制成。在欧洲专利No.EP91712中更详细地描述了这种在市场上商标为Tetra Brik的基本上为平行六面体的包装容器，这里把该专利作为参考资料，这些包装容器由一可变形的包装多层件制成，该多层件包括纤维材料例如纸的一个携带层或核心层，此层的每一侧上涂有相对较薄的热塑性材料层，通常为聚乙烯层。包装多层件也可以还包括一些材料层，比如金属屏蔽层或其它屏蔽材料，为的是当包装特别敏感的产品时改进对光和氧气的防护。

在制作上述先有技术包装容器的过程中，采用一种包装或填充机器，此机器分阶段地把最好为腹板状的包装多层件成形为单个的被充满的包装容器。为了使成形过程变得简单，包装多层件设有一定图样的折叠线或折痕线，这些线是靠在带有相互合作的凸脊和凹陷的滚轮之间对包装材料加压形成，主要由于纤维材料层的变软，这些线使该材料可以沿着在这一过程中产生的变弱了的直线部分折叠。这样，将使原始的基本上垫子状的被填充和被密封的包装容器成形为平行六面体的形状变得比较容易。所谓最后成形主要包括对所形成的角部折叶进行平面加压，向里折叠，并密封到该包装容器的外侧面上，从而得到一个基本上平行六面体的构形。主要是由于经济上的原因，在技术中力图在包装多层件中所包括的材料数量为最少，因此，该包装多层件自身相对较薄，结果，在多层件设有折叠线或折痕线的部分与未受影响的部分之间在折叠容易程度方面的差别相对较小。结果，把包装多层件成形为包装容器，特别是所谓最后的成形操作可能产生出的包装容器不总是得到所希望的很好形成的边缘和角部，而倾向于在包装容器设在彼此的角部的不同的壁表面之间呈现一个比较圆滑的过渡区域。一个比较不确定的构形还将带来如下缺点：消费者将感到该包装容器在其成品状态下显著地容易变形和不稳定，这可能妨碍消费者使用该包装容器，主要是指与由该容器中倾倒出内容物有关的使用。

按照本发明的方法和装置也可以自然地被用在包装容器的其它构形，比如棱柱构形，这种容器由对可变形的包装材料进行折叠和密封制成。

因此，在技术中有一种一般的需要：实现上述类型的具有很好确定的构形或被校准的构形并且稳固程度和稳定性被改进了的包装容器。从实现这一目的看来，在技术中力图改进包装多层件，这是靠把不同类型和不同性质的材料层结合起来实现的，然而，这样最通常地造成包装多层件变得比较昂贵。也已经试图用不同类型的折痕线或变弱的线，企图实现材料的更明显的变弱，从而使折叠和成形更容易，但是没有得到实际的改进。为了得到具有很好确定的构形或被校准的构形并且稳固程度被改进了的包装容器，在技术中已经被描述的一种可供选择的方案是增加包装多层件的厚度，具体地说，增加纤维层的厚度，这自然地造成成本的提高，结果，只在有限的范围内得到实际的使用。

本发明的目的

因此，本发明的一个目的是实现对一种包装容器进行逆向成形或进行校准的一种方法，该容器由可变形的包装材料制成，并最好包容液体的内容物，此方法使得可以避免上述缺点，并实现具有显著改善了的稳固程度和稳定性又有较好的确定了的形状的包装容器。

本发明的另一个目的是实现一种方法，此法通过一种简单的不复杂的过程使校准一个包装容器成为可能，从而以高的精度实现它的预先确定的构形。

本发明的又一个目的是实现使一个包装容器有鲜明的和很好确定了的边缘线和角部的一种方法，从而该包装容器的外观和稳定性得到改善。解决方案

按照本发明，实现上述和其它目的在于，以介绍的方式描述的那种类型的方法给出如下特点：用一个适合于包装容器的所要求的最后构形的成形装置包围该包装容器，该成形装置包括成形部件，它们朝向彼此运动，从而使包装容器可用的自由空间暂时减少。

按照本发明的方法的优选实施例还给出了如在所附的权利要求2到4中所述的特点。

本发明的另一个目的是实现用来校准被密封的包装容器的一种装置，这些容器由可变形的包装材料制成，并填充液体的内容物。按照本发明的该装置还应该有简单的可靠的结构，并把它设计成能够与已有的用来生产例如Tetra Brik商标类型的包装容器的包装机器成为一体。

本发明的又一个目的是实现上面描述的类型的装置，制作它和操作它是经济的，同时使得可以对所生产的包装容器进行可靠的最后成形或校准。

按照本发明，实现上述和其它目的，在于，以介绍的方式描述的那种类型的装置给出如下特点：它包括由可运动的成形部件构成的一个成形装置，这些成形部件可以在一个打开位置与一个关闭位置之间移动，其中由成形部件确定的一个腔室的体积为所加工的包装容器的理论上的最小体积的100％与110％之间。

按照本发明的装置的优选实施例还给出了如在所附的权利要求6到11中所述的特点。

按照本发明设计的方法和装置有利于本质上已知的包装容器的最后成形或校准，这使包装容器有显著更好地确定了的构形，并且稳固程度和稳定性提高，结果，改进了对消费者友好的使用。由于与按照本发明的校准过程有关发生的体积短暂的减小，包装容器应该适应成形装置的内部构形，结果，特别是沿着该容器的边缘线和角部，使材料的纤维层有更清楚地形成的折叠。

对附图的简要描述

下面将更详细地描述按照本发明的方法和装置的一个优选实施例，具体地参考所附的示意性的图，这些图仅只示出了对于理解本发明是实质性的那些部分。在附图中：

图1为本发明可以付诸实践的那种类型的一个先有技术的包装容器的透视图；

图2A以放大了的尺寸示出了穿过设有折叠线或折痕线的本质上已经知道的包装多层件的一部分的一个剖面；

图2B示出了在折叠之后的按照图2A的包装多层件；

图3为按照本发明的一种装置的透视图；

图4以放大了的尺寸示出了穿过按照图3的装置的一部分的一个剖面；以及

图5以放大了的尺寸示出了穿过在其上使用了按照本发明的方法的一个包装容器的一个被折叠了的部分的一个剖面。

对优选实施例的描述

按照本发明的方法和装置是打算用来对密封的包装容器进行逆向成形或进行校准的，该容器由可变形的包装材料制成，并包容可变形的并且不可压缩的内容物，目的是使该包装容器有一个更好地被确定的形状，带有有清楚标志的″鲜明的″边缘线和角部，从而使该包装容器有更大的稳固程度和稳定性，也有改善了的外观。下面描述按照本发明的方法和装置，它被应用于平行六面体类型的一种先有技术的包装容器(Tetra，Brik商标)，在EP91712中公布了它的设计和结构，也公布了它的制作的方式，在这里把该专利作为参考资料。自然，此方法和装置可以被用于任何给定类型的包装容器，无论如何，在其自身的条件下该包装材料可以足够地变形，在物理上不受影响，并且，不管该包装容器是整个地还是部分地用可变形又不可压缩的内容物填充，例如用包含较大或较小比例的液体的内容物填充。

选择了一种平行六面体的包装容器1用于说明按照本发明的方法和装置的目的，该包装容器包括一个基本上平的顶面2，一个类似的平的底面(看不到)和四个基本上平的侧面3，它们彼此以直角设置。通过折叠，切断和密封腹板形的可变形包装多层件生产出该包装容器1，在成形的过程中，出现多余的材料，把此部分材料以本质上已知的方式平置成三角形的角部折叶4。这些折叶中只有一个在图1中是可见的，这是因为在平压操作之后位于包装容器的顶端的两个角部折叶4被向下折叠，并被密封到该包装容器1的侧面3上，而位于它的底端的两个角部折叶已经被平置并被密封到该包装容器的底表面上，它们在图中是看不到的。

像许多类似的包装容器一样，包装容器1是由一种多层的包装材料5生产出的，为了容易折叠和成形，此材料有多个折叠线或折痕线6，把这些线以所要求的图样设置在包装材料的表面上。以一种本质上已知的方式在该材料上制作出这些折叠线6，即，在成形为单个的包装容器之前，使材料在两个滚轮之间通过，这些滚轮以分别为外凸和内凹部分的形式呈现出所要求的直线图样。该包装材料5包括一个中间的相对较厚的纤维或纸材料的携带层或核心层7，在它的每一侧面上涂有相对较薄的热塑性材料最好为聚乙烯的塑料层8，9。两个塑料层8和9一方面用作水的密封层，另一方面用作密封材料，这是因为在把包装多层件成形为单个的包装容器时，利用这些层使得可以进行包装材料的热密封。

图2B示出了沿着折叠线6折叠了90度之后的按照图2A的先有技术包装材料，它例如相应于穿过图1中所示的包装容器1的竖直边缘线10中之一的一个截面。由图2B将很清楚，在折叠之后，包装材料5怎样产生一条具有相对比较分散的型线的边缘线10，这部分地与包装材料5的核心层7的结构密切相关，部分地与相对比较不确定的成形操作有关，现在，这种操作被用来使包装容器有所要求的最后的平行六面体的构形。边缘线10的过分不明显的形状对包装容器的外观有不利的影响，并且，降低了利用边缘线10做为在基本上可变形的包装结构中变硬的″梁″的可能性。

当把按照本发明的方法在图1中所示的包装容器1中付诸实践时，最好采用在图3中所示出的那种类型的成形装置11。该成形装置包括多个相互可以移动的成形部件，即，基本上为长方形的做成平台的上和下成形部件12a和12b以及两个侧面成形部件13a和13b，它们的截面基本上为U字形。成形部件可以相互移动，并可以由一个打开的位置移到一个关闭的位置(在图4中借助箭头表示)，或者相反。内部的确定表面14a，14b确定了两个侧面成形部件13a和13b的U字型，这些表面在截面上为长方形的空间，其尺寸和形状基本上与包装容器1的截面构形相应，如将在下面更详细地描述的那样。上和下成形部件12a和12b的尺寸为：当在箭头的方向上移动时，它们可以朝向被侧面的成形部件13a和13b所确定的空间移动，并与该空间相适应，为的是因此而对位于该空间中的包装容器1施加压力，如将在下面更详细地描述的那样。在成形装置11的上面区域设有多个折叠或引导件15，它们可以相互移动，例如可以滑动或作枢轴转动，一方面为了使得包装容器1容易放入成形装置11中并容易由成形装置11中取出，另一方面为的是引导包装容器1与借助于成形装置11进行的校准(折叠模压)有关的部件。

图4示出了穿过被包括在成形装置11中的一个侧面成形部件13的一个角部的截面，并示出了此成形部件如何沿着它的竖直的角部呈现出一个凹进部分16，此凹进部分为适当截面的一个凹槽的形式，该截面例如基本上为圆形。然而，其它构形也是可能的。该凹进部分的宽度在1与4毫米之间，其深度为凹槽的宽度的0.4倍与1.2倍之间。凹进部分16的位置与设在包装材料5中的折叠线6相重合，这使得成形装置11沿着那些竖直的角部主要呈现出凹进部分16，在加工过程中包装容器1的边缘线10位于这些角部中。然而，如果愿意，凹槽形式的凹进部分16或不同的几何形状的表面也可以被设置在成形装置11中的其它部位，例如为了显示出围绕设在包装材料中的开口区域的包装材料或为了增强这部分包装材料，此开口设在包装容器用做抓取部位的那部分，或设在包装容器的任何其它部分，在此位置借助于凹进部分产生的冲压图样可以用来实现所希望的变硬和/或用做被包括在包装容器上的印刷艺术品中的装饰图案。

图5示出了在按照本发明加工的一个包装容器1的竖直边缘线10的一部分穿过包装材料5的一个剖面。由此图将清楚地看到：用按照本发明的方法，怎样使边缘线10有显然更明显的突出的构形，也更好地形成了此构形，并且，此构形给出一个比在先有技术的包装容器的情况下(见图2B)″更鲜明的″角部。获得的按照图5的外观在于，按照本发明，在以本质上已知的方式生产出包装容器及例如用液体内容物填充并密封之后，此包装容器被放置在按照本发明的成形装置11中。更严格地说，借助于导轨把包装容器1插入，在引导轨道上放置着包装容器的角部折叶。因此，将很好地确定包装容器的位置，于是，成形部件13a和13b的内部的确定表面14a，14b压靠着包装容器1的侧面3。在此状态下，分别启动上和下成形部件12a和12b，并把它们在分别朝向包装容器1的顶面2和底面的箭头的方向上移动。如果必要，借助于折叠和引导件15引导包装容器1的一些部分(例如位于底面的角部折叶，它们在图中是看不到的)，同时，分别使上和下成形部件12a和12b压靠包装容器1的顶面2和底面。使上和下成形部件12a和12b朝向彼此移动，直到成形部件12和13所确定的体积减小到包装容器1可以容纳的理论上的最小体积(包装材料与内容物的体积一起)的100％与110％之间为止(在包装容器不完全用液体充满的情况下，即，也包容给定数量的可压缩气体的情况下，为较低的百分比)。当包装容器的自由空间减少时，通过核心层7和两个外面的塑料层8和9的变形，迫使包装材料5进入设在成形装置11中的凹进部分或凹槽16，从而对折叠线或折痕线9进行模压，因此而得到增强，并得到很好确定了的外观，此形状在图5中示出。在对包装容器施加压力一个短时间(典型地大约为1秒钟)之后，成形装置11的成形部件再次打开，从而可以把被校准的包装容器1由成形装置中移出。通过把成形装置11设置成本质上已知的包装和填充机器的一部分，可以作为适当的生产循环的一部分进行包装容器的所描述的加工，而不需要机器的速度或输出速率有任何降低。

如果必要，可以对按照本发明的方法和装置进行改进，进一步使功能达到最佳。在校准比示出的平行六面体更复杂构形的包装容器1时，或在包装容器的外表面有相对较高的摩擦系数的情况下，为了使成形操作变得容易，在成形装置11的内部的确定表面14上设有一种低摩擦材料例如四氟乙烯可能是适当的。为了进一步使包装材料与成形装置11之间的运动变得容易，并为了确保使包装材料5按照凹进部分16的型线最大可能程度地成形，也可以在加压操作的过程中使成形装置11震动，这可以通过把成形装置11连接到一个本质上已知的震动装置上实现。也可以使成形装置11的单个的成形部件12和13闭合在一起与震动同时发生。用来引导和移动成形装置11的不同部件的装置可以为本质上已知的类型，在本文件中将不做更详细地描述。因为在制作例如图1中所示的包装容器的那种类型的包装和填充机器中常常使用凸轮表面和杆来得到所要求的很好地确定了的运动，当然，也可以采用类似的技术来得到不同的成形部件12和13的所要求的运动。自然，其它技术，比如液压装置或气动装置也可以被用来得到类似的结果。示意性地示出了两个折叠或引导件15，但是它们的设计可以适宜于在校准不同类型的包装容器中所出现的需要。当包装容器包括不能容易地折叠的部分例如密封翅片，角部折叶或类似物时，可以把折叠和引导件15设计成使得它们与成形装置11的不同的成形部件12，13的闭合的同时或在此闭合之前进行转动或直线运动，以便在借助于成形装置11进行最后的加压之前在朝向所要求的最后位置的方向上对包装材料施加作用。在与校准操作有关对角部折叶或密封翅片进行热密封时的那些情况下，在加压操作之前也可以使用热空气喷嘴(未画出)或其它产生热的装置，用来在密封操作即将进行的那些区域中把包装材料5的外面的热塑层8和9加热到变软的温度。然而，这一技术也是在本技术中众所周知的，并构成对于熟悉技术的人来说可供选用的方案。

通过实现按照本发明的方法和装置，产生了对由可变形的包装材料制作出的包装容器进行逆向成形的机会，这种逆向成形使包装容器有很好确定了的构形，此构形有带某种放松效果的直的刚硬型线，这不仅使包装容器有更整齐的外观，而且也已经证明显著地改善了该包装容器的刚硬程度和消费者的使用性能。

还可以对本发明进行改进，而不偏离所附权利要求的精神和范围。

Claims (11)

1.一种对由可变形的包装材料(5)制成的并包容可变形但不可压缩的内容物的密封的包装容器(1)进行逆向成形或进行校准的方法，其特征在于，用一个适合于包装容器的所要求的最后构形的成形装置(11)包围该包装容器(1)，所述成形装置包括成形部件(12，13)，它们朝向彼此运动，从而使包装容器(1)可用的自由空间暂时减少。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，把自由空间的体积降低到理论上的最小体积的100％与110％之间。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，与把包装容器包围起来有关使成形部件(12，13)震动。

4.一种按照权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，当体积减小时，把包装材料(5)的一些部分压进所述成形装置(11)的凹槽或凹进部分(16)中。

5.一种用来对填充有液体内容物并为由可变形的包装材料(5)制作的那种类型的密封起来的包装容器(1)进行逆向成形或进行校准的装置，其特征在于，它包括带有运动的成形部件(12，13)的一个成形装置(11)，这些成形部件可以在一个打开位置与一个关闭位置之间移动，其中由成形部件(12，13)确定的一个成形腔室的体积为所加工的包装容器(1)的理论上的最小体积的100％与110％之间。

6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，由成形部件(12，13)确定的成形腔室的确定表面(14)有用于包装材料(5)的凹槽或凹进部分(16)。

7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，凹进部分(16)与在包装材料(5)中已有的折叠线(6)重合。

8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，凹进部分(16)由宽度在1到4毫米之间的凹槽构成。

9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，凹槽的深度为凹槽的宽度的0.4倍到1.2倍之间。

10.按照权利要求5到9所述的装置，其特征在于，成形装置(11)包括用于包装材料(5)的折叠或引导件(15)。

11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，相对于成形装置(11)可移动地设置折叠或引导件(15)。

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