CN1226215A - 带卫生保护食品罐或罐组及其制造方法和装置 - Google Patents

带卫生保护食品罐或罐组及其制造方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种加盖方法,包括下述步骤:加热可热成形塑料薄膜(9)并将其置于带有至少一个罐(10)的罐组上部(11)上,通过机械装置将薄膜粘贴在对应于密封线的所述上部的表面上,从而与所述上部共同限定出一个密闭的室;抽出室中空气,使薄膜表面完全粘贴在所述上部上;再使完全粘贴在该组罐上部上的薄膜部分从其余的薄膜上分离;所述薄膜被加热到适当的温度,通过冷却后收缩保持粘贴所述上部的表面上,并保持其形状。

Description

带卫生保护食品罐或罐组及其制造方法和装置
技术领域
本发明涉及一种盛装食品和饮料罐的卫生保护，特别是一种在其上端带有可扯掉的开口的饮料罐，通过该开口能直接将罐贴在嘴上喝掉饮料。
背景技术
将饮料储存在罐中的普遍推广带来了保护使用者健康的普遍性问题。就这一点而言，实际上在灌装之后，不太可能在罐被运输并且储存的过程中为其防尘，或者防止其它更为危险的污染物，使得流体在倒入大玻璃杯中或者更为严重的是使用者直接从罐中饮用时，得不到高度卫生防护的饮用流体。
在不将罐的开口片做成撕开式的，代之以将其弯入罐的内部，直接与其内容物接触时这种情况变得更加严重。
因此，人们需要对包括开口片在内的罐的上部进行防护，以防止灰尘和其它的污染物。
本发明的一个目的是合理地满足上述要求而基本上不影响制罐成本。
本发明的另一个目的是提供一种包装装置，至少两个罐成为一个包装体，将这至少两个罐由一个支撑板捆在一起，并且与此同时使其盖子不受污染。
发明的内容
本发明基于这样一种解决方案，即，主要通过采用诸如成形模直接在罐的上部形成食品级塑料材质的盖，该盖“气密地”盖住该上部。
本发明的方法包括：将可热成形塑料材质的薄膜加热并将其置于罐的上部上，然后，通过将包容于罐上部表面和薄膜之间的空气抽出而使薄膜贴在上述上部的表面上。最后，把粘贴在罐上部的薄膜部分从其余的薄膜上分离下来。在所描述的过程中，薄膜被加热到适当的温度，以使薄膜能够满足热成形性的要求，之后，通过冷却之后的收缩，使薄膜紧密粘贴在其覆盖的表面上，并保持其形状。
于是便获得了一个与罐的上部表面相一致并且盖住它的由薄膜部分形成的盖。
这种可以被消费者轻易并快速揭去的盖可气密地有效防止了灰尘及其它任何污染物，它盖住包括罐开口和整个罐的上部以及与口唇接触的上缘区域，从而使之可靠地保持在卫生的状态。
此外，在罐被打开之后，该盖还可以用来封闭罐，并进而防止外来物的意外污染。
所述盖的成形过程非常快，并且不会延迟插入有形成盖的罐装生产线的生产率。
而且操作过程所需的装置较为简单且成本低。
本发明的优点及结构和功能特征将从后面以非限制的例举方式给出的两个最佳实施例的详细描述以及所示的附图中显示出来。
图1是本发明的装置沿纵向垂直线的剖视图；
图2-图5示出了图1的放大的详细视图，是本发明的方法的顺次步骤；
图2A是图2中沿Ⅱ-Ⅱ线的剖视图；
图6是图3的放大详细视图；
图6A是图6的进一步放大的详细视图；
图7是图4的放大详细视图；
图7A是图7的进一步放大的详细视图；
图8是加过盖的罐上部的剖视图；
图9是本发明的装置的另一实施例的局部剖开的示意性侧视图；
图10是图9的放大详细视图，示出了随后的工作位置；
图11是图10的详细视图，示出了图10的下一个工作位置；
图12是图10的详细视图，示出了图11的下一个工作位置；
图13是图10的详细视图，示出了图12的下一个工作位置；
图14是图10的详细视图，示出了图13的下一个工作位置；
图15是类似于图14的视图，但切断板的形状不同；
图16是前一种操作得到的双罐包装体的剖视图；
图17是图9所示的罐容纳架的俯视图；
图18-图20分别是通过本发明的装置制得的两个、三个和四个罐包装体的俯视图。
下面参照图1-图8说明给单个罐加盖的装置和相应的方法。
罐在图中由标号10表示，是公知的型式。通常它包括由罐的大致平坦的顶端12构成的上部11，其上圆截锥体颈部13和环形边缘14使端部12与顶部13连接在一起(具体见图8)。
所示的装置包括带有一系列圆形通孔22的底板21，各通孔22均可以很小的间隙容纳相应罐10的上部11。
而且，每个孔22均由一个位于底板21上并且构成底板内部的一部分的座23a中的环23所限定，用作“适配器”，即，它可以因不同的罐径而更换(图6、6A、7、7A)。
底板21由带有一系列圆形通孔26的下支撑板25保持，每个通孔均与相应的孔22同轴定位，并被用来以很小的间隙容纳罐的上部11之下的部分。
每个通孔26由位于支撑板25上并构成支撑板的主要部分的一个座27a上的套筒27来限定，从而用作“适配器”，即，它可以因不同的罐径而改变。
本发明的装置在每个循环中于若干罐10上进行操作，而若干罐10均由带有相应若干座16的承载盘15来保持，该座16可准确地配置罐10下部。座16相互整齐地几何设置以与孔22同轴。承载盘15受运动装置(为已知型式，未示出)的支配，而运动装置使若干罐10与孔22相对应，从而使罐的上部11突出于底板21的上表面。
在底板21上面带有包括一组壁32的栅格31，所述的壁带有许多朝下的下缘，从而限定出相应的一组孔。每个孔都同轴地设置成围绕底板21上相应通孔22的形式，壁32的下缘可以下降到与底板21的上表面相接触。
在罐的上部11之上，栅格31之下，设置有长度不限的适合于食品的可热成形塑料材料制成的成卷的薄膜9，例如HiPS、PP、PET、PVC、PE或者PS。薄膜卷9从一最初始卷筒8开卷并卷绕(作为废料)到最终的卷筒7上，它由适当的装置(如图1中简单描述的那样)进行导向。
栅格31由将其压在底板21的上表面上的装置(已知型式，未示出)驱动，中间插入有薄膜9。
在其内部，直到每个套筒27的上端，均固定有一垫圈28，用以与罐10的侧面相接触，特别是与其截锥体颈部13相接触，从而在抽吸步骤期间形成密封。此外，套筒27的上端形成径向通道271(图6A)，与小直径通道(在图中未示)一起将由孔22围绕的区域与泵装置(图中未示出)相连通，从而将空气从所述区域(如下面要进一步描述的那样)抽出。
在底板21上，由栅格31所限定的孔中，设置有相同数量的施压装置40，该装置带有垂直支撑柄41，在其下部固定着盘42，盘42的下部带有柔性材料制成的压条43，它压在罐10的上端12上。弹簧44绕着支撑柄41设置，提供使施压装置40压在罐10上的向下的力。
在底板21上还设有一组筒状的刀刃50(或者冲头)，每个均与相应的施压装置40同轴，并且由图中未示的公知装置在垂直的方向上驱动。每个刀刃50的切割刃51面朝下方，它带有与罐10的上端12相紧贴的轮廓，用来穿过罐10的上端12，并且滑过通孔22的上缘，以便与该缘相配合来切断薄膜9(如下面将要进一步描述的那样)。
上面所描述的装置实现下面的程序。
在每个加盖工序的开始，一组罐10被装载到承载盘15上，然后被定位到底板21和支撑板25之下(图1)。同时，栅格31、施压装置40和筒状刀刃50被升起离开底板21。一条无孔连续的薄膜部分9由位于底板21上游的装置4加热，并立即朝后传送到底板上方。装置4最好是红外线装置，根据聚合物的种类而将薄膜9部分加热到120℃-230℃之间的温度。
在这一点上，承载盘15通过通孔22和26升到罐10的上部，并且迫使其轻轻朝上推压其颈部13与相应的垫圈28相接触。当处于这一位置时，罐的上部11略微突出于底板21的上表面。
承载盘15和板21及25的组合再向上运动，从而使罐的上端12擦掠滑过薄膜9(图2)。
在下一步(图3)中，栅格31和(实际同时)加压装置40降下，使薄膜9的加热了的部分压在罐10的上端和底板21的上表面上。
壁32的下缘压在薄膜9上并抵靠着底板21的上表面上，从而形成空气无法通过的环形密封带。
因此，与每个孔22相对应，在薄膜9与罐上部11之间形成空间，该空间与外界环境相隔离。
详细地说，该空间在下部由罐上部11的表面来定界，就这一点而言，它与密封圈28相接触。在上部则由被壁32的下缘围绕的薄膜部分9，被壁32的所述缘围绕的底板21的上表面部分(环)以及通孔22的内表面来界定。该空间在下部以密封圈28为界。
在该步骤中，存在于空间中的空气通过通道271和另一条管道(未示出)由所述的泵装置抽出，并因而使壁32围绕的薄膜部分9密封地粘贴在罐上部11的外表面上(并且也粘贴在环23的上表面上)以形成盖9a，这时它仍与薄膜9的剩下部分相连，但与上部11的形状精确相匹配。
施压装置40进一步辅助该粘贴动作，其柔性压条43将薄膜压在上端12上。
在下一步中(图4、7及7A)，刀刃50降下，其切割刃51擦过通孔22的上缘，然后在薄膜9上形成相应密闭的环形切口，将与罐10相粘贴的薄膜部分(盖9a)与薄膜9的剩余部分分离开。
罐10再通过降下承载盘15并由将罐朝下压的施压装置40辅助而降下，并最终被移开(图5)。栅格31、刀刃50以及施压装置40再从底板21上升走，并且所述的循环再次进行，开始为另外的罐加盖。
在冷却过程中，盖9a贴着上部11的表面而完成其收缩，粘住并精确地与其外形相匹配，而后始终保持着这种预定的形状。
此外，盖9a是在真空下粘贴在罐表面上的，密闭覆盖可使其获得安全保护，防止外界的任何污染。
下面参照图9至20说明给一组罐加盖的方法和装置。
图中示出了步进驱动的传送带91，在其上连续地等距离地安置着托盘92。
在图17中可以很好地看清托盘92，它包括带有均匀分布的凹槽93的基座，每个均容纳一组用来包装的罐94。
更精确地说，每个凹槽93都具有在平面图上与成组罐的外形相一致的形状，并从其基座处向上延伸出分隔板931，它占据着一个罐与另一个之间另外的自由空间，所述分隔板具有与罐的圆筒形部分相同的高度。
传送带91将托盘带到工作位置95，在此由其下的支撑面911来支撑。
在工作位置95上面，具有俯视形状与其下的托盘92相同的第1垂直运动板96，并包括与凹槽93相对应通孔961，其形状与后面的相同。
作为替代方案，夹板96是固定的，而传送带部分支撑托盘92可以移动，从而将托盘升起到夹板下方。
板96被称为底板/定心板，它包括连接真空容器或者真空泵(均未示出)的通道962和一组围绕着通孔961的垫圈963。
在板96的上端固定着一薄钢板97，该钢板象板96一样被穿孔，并设有与每个通孔961外接的硬化套筒971。
板96和相应的钢板97由设有下面将要描述的操作装置的第2垂直移动板98覆盖。
薄膜施压栅格981可相对于板98可移动地固定在板98的下侧，当其降下时，抵靠在薄钢板97上。
板98也带有一系列设置有底盘983的支撑柄982，并与由下面的凹槽93和分隔板931限定的座同轴，从而使每个盘983能够降下并压住罐94的盖。
支撑柄982容纳在通孔984内，并与定心板下面的通孔结合，但比后者稍宽。
每个孔984带有朝下突出的圆筒状刀刃985，该刀刃具有与通孔961的缘以很小的间隙外接闭合外轮廓，并且用来与钢板97的套筒971相配合。
在图14所示的实施例中，刀刃985抵靠在套筒971上。
如果薄膜991较硬，从而使后面的罐移去或者使得盖往罐的成形薄膜部分分离，那么最好采用图15所示的实施例，其中刀刃985以精确的配合进入到套筒971中，用以切割。
装置还包括保持可热成形薄膜991的卷筒99的设备。
在从卷筒99上卸卷之后，薄膜立即穿过板97上的工作位置95，并被作为废弃物回卷到位于下游的卷筒912上。
加热薄膜91用的隧道913设置在卷筒99和工作位置95之间。
上面描述的装置能够实现下述的方法，对其描述会使装置的工作更为明了。
已在其凹槽93中载置了罐94的连续的托盘92安置到传送带91上。
传送带91的前进是断续的，而且它在托盘位于工作位置95处停止，其凹槽93总是正好与叠置定心板96的通孔961对正。
当传送带91停止时，板96降下直到它通过垫圈963密封地抵靠在下面的托盘92上为止(如图10所示)。
作为替代方案，如所述的一样，底板部分911也可以升起到传送带91的部分上，从而将托盘92送到固定的板96下方。
在此施压栅格981的薄膜从板98降下，从而将绷紧的薄膜铺到突出于板96的钢板97之上的罐94端部上，如图11所示。
在栅格981降下之后，盘983降下以将薄膜91压到罐的顶盖上，如图12所示，从而让薄膜91为传送带完全粘贴在罐的上部，而后，通道962与真空室之间的连接被打开。
接着，降下带有刀刃984的板98，使之从粘贴在罐上的薄膜部分91为传送带上分离，如图13所示。
在循环的最后，所有的装置回到其最初的位置，如图14所示的那样，设置于每个托盘92的凹槽中的罐由如图15所示围住其端部的薄膜91为传送带连在一起。
在所述的例子中，板96及其下方的托盘92带有如图16所示的形状，以形成双罐包装体。
然而很明显托盘和板96、97、98可以是用来形成多罐包装的任何形状，如图17、18、19所示。
从上面的描述可以看出，利用上述的装置，成组的罐包装可以在不需要中断罐装流水线的情况下进行，只要简单地将装置插入到生产线中就行了。
它体现出了本发明的众多优点中的一个，即，避免了往生产线中插入对产品包装和进行再处理，从而有利于降低成本。
应当明确，采用相同的装置，高度不同但截面相同的罐通过简单地调整传送带91与由板96和98加上相应附属物构成的装置之间的距离便可以进行包装。

Claims (15)

1．一种加盖方法，其特征在于：
将可热成形塑料材质的薄膜加热并置于带有至少一个罐的一组罐的上部；
由机械装置将薄膜粘贴在与封闭线相对应的所述上部的表面上，从而与所述上部相配合限定出一密闭的腔室；
将空气从所述室中抽出；
使薄膜表面完全粘贴到所述上部上；
将完全粘贴在一组罐的上部的薄膜部分从其余的薄膜上分离下来；
所述薄膜被加热到适当的温度，以使薄膜在冷却后收缩时保持粘贴在所述上部的表面上，并保持其形状。
2．如权利要求1所述的罐的加盖方法，其特征在于：塑料材质的薄膜在放置于成组的罐的上部之前被加热。
3．如权利要求1所述的罐的加盖方法，其特征在于：借助于沿着紧紧地环绕罐上端的封闭线的切割分开粘贴在罐上部的薄膜部分。
4．如权利要求1所述的罐的加盖方法，其特征在于：沿密闭线切下粘贴在一组罐的上部的薄膜部分，该密闭线围绕构成所述上部轮廓的线外部。
5．一种用来给作为单个包装体的带有至少一个罐的多组罐加盖的装置，其特征在于，它包括：
至少一个设置有许多凹槽的托盘，该凹槽用来容纳至少有一个罐的罐组，每个凹槽均带有占据罐的外壁与凹槽的内壁之间剩余的自由空间的隔板；
带有一组通孔的盖住的底板/定心板，每个通孔均被用来以微小的间隙容纳下面托盘中所容纳的带有至少一个罐的多组罐的上部；
将相应于所述底板/定心板的所述托盘安置在一定位置上从而使托盘中容纳的带有至少一个罐的多组罐的上部突出到底板/定心板上表面之上的装置；
将塑料薄膜卷配置到底板/定心板上方以及带有至少一个罐的多组罐的突出上部的上方的装置；
限定相应的若干孔的栅格装置，每个均用来围绕着定心板的相应孔，所述栅格装置的下缘用来将薄膜压靠在定心板上的上表面上；
位于所述定心板与所述托盘之间的空气密封装置，它围绕着带有至少一个罐的多组罐的凹槽；
使由凹槽和覆盖薄膜形成的腔室处于真空之下的装置；
将在接近于定心板的所述通孔的外边缘处的所述薄膜切割下来的装置。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于：每个凹槽仅包含一个罐。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于：空气密封装置作用于底板/定心板与罐的颈部之间。
8．如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述空气密封装置包括一个环形垫圈。
9．如权利要求5所述的装置，其特征在于：它还包括将塑料薄膜压靠在罐的上端的柔性施压装置。
10．如权利要求5所述的装置，其特征在于：它还包括与定心板的每个孔相对应的硬质材料的套筒，薄膜切割装置作用在套筒上。
11．如权利要求5所述的装置，其特征在于：薄膜切割装置是一组可垂直运动的圆状刀刃，其切割刃朝下并具有用来与定心板的通孔的缘以很小的间隙相接的封闭外轮廓。
12．如权利要求5所述的装置，其特征在于：刀刃的切割刃抵在套筒上作为冲头使用。
13．如权利要求5所述的装置，其特征在于：刀刃的切割刃抵在套筒上作为切刀使用。
14．一种用于食品和饮料的容器罐，其特征在于：它包括薄膜部分(9)，它盖在罐上部(11)的表面上并与之相匹配。
15．至少有两个用于食品和饮料的容器罐的罐组，其特征在于：它包括单个的薄膜部分，该薄膜部分盖在构成该组罐的一部分上部的表面并与之相匹配。
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