CN1387488A - 改进的小型成形灌装密封机 - Google Patents

Abstract

一种小型成形灌装密封机,它能够高速生产、排齐多种具有即开特性的小分配包装盒并将它们装入装运箱,这种包装盒在下部容器结构中具有撕裂线。它可以在上部覆盖件以及撕裂线中行程多种结构。它还可生产简单的杯子和盆。该机器实际上对各种热成形塑料膜都具有较高的工作效率。

Description

改进的小型成形灌装密封机

                          相关专利

1989年4月11日，本申请人被授予名为“小型成形灌装密封机”的美国专利第4,819,406号(该专利援引在此供参考)，该密封机用于生产密封杯以及其它的包装结构，包括流动物质的分配包装盒，该包装盒在一应力集中突起件上延伸有一撕裂线。该应力集中突起件形成于一下部的产品容纳件的一相对较刚硬的上部塑料薄膜平覆盖件之中。该分配包装盒是均由本申请人发明的美国专利第4,493,574、4,611,715和4,724,982号的主题。

                          附图描述

图1是本发明的机器的侧视图；

图2是热刻痕组件、压板接触加热组件、成形工位组件和灌装工位的侧视图；

图3a是热刻痕组件的正视图；

图3b是热刻痕组件的侧视图；

图4是压板接触加热组件和成形工位组件的侧视图；

图5是喷嘴灌装器的立体图；

图6是机器的后视图，表示成形工位组件和灌装工位；

图7是热封模组件的立体图；

图8a是纵向切割组件的立体图，表示楔形的刀片；

图8b是具有楔形刀片的纵向切割组件的立体图；

图8c是倒置状态的纵向切割组件的立体图；

图8d是夹紧螺钉和刀片的俯视图；

图8e是夹紧螺钉和刀片的侧视图；

图9a是传输组件的侧视图；

图9b是传输板的侧视图；

图10表示一顶片成形系统。

                       优选实施例详细描述

本申请人已发明了一种新型的分配包装盒，其价格较高，并相对于美国专利第4,493,573、4,611,715和4,724,982所揭示的包装盒具有额外的优点和好处，将该包装盒援引在此供参考，该新型包装盒在下部容纳件中具有应力集中突起，突起上横穿有撕裂线，从而省去了昂贵的、相对较刚硬的上部塑料薄膜平覆层，而代之以非常薄的、容易印制的、低成本的柔性膜片。鉴于围绕下部成形模周围的空间不仅较为拥挤，而且还涉及多种用于热成形和刻痕的精确控制温度，每一温度必须独立保持并彼此隔绝。例如，与用固定刀片对上部片的包装盒进行刻痕的早先方法不同，必须设计出更先进的刻痕方法，因为不是每种包装盒的刻痕都必须是成一直线的、或甚至是单条线性取向(就象将薄膜拉过一固定刀片所形成的刻痕)的笔直刻痕。在这种升级和改良的机器中含有加热的刀片。这些刀片被彼此在一较窄的温度范围(通常的温度可以是365°F+/-3°)内。这些刀片可产生深度增加0.0002″的刻痕线。这可以通过将刀片保持在待刻痕的薄膜平面下方约1/8″的一固定位置来实现。

在薄膜上方并直接在各刀片上的是一竖直往复运动的砧板。这些砧板各从一独立的砧板调节机构(分别用于每个刀片)延伸出来，该调节机构进而安装在一共用的、竖直往复运动的砧板安装梁上，该安装梁在其向下行程的底端接触一固体止挡件。各砧板的停止点由其自身的砧板调节机构在它们的向下行程上以0.0002″(万分之二英寸)的增量独立调节至一个位置，该位置在接触薄膜后将它向下压于固定的热刻痕刀片，并将该薄膜以精确控制的正确刻痕深度压到刀片上。

可以认识到，来自刀片和受热的刀片保持架的热量向上辐射和升至薄膜，从而在机器停机时间显著超过间歇驱动的正常循环停顿时间时会产生问题。当机器为除正常的间歇分度息止循环以外的目的而停止时，该热量由刻痕吸收，并由一自动的冷却气流消散于薄膜下表面中。

通常，刀片相对于每个包装盒的中心轴线成45°角。对深度和温度的精度要求在于，当应力集中件处于包装盒的容纳部分中时，我们是用一受热的、伸长的、因而也是薄壁的膜片来工作的。除了栓塞装置外，通常要求相匹配的阳模和阴模必须产生精确成形的应力集中件。上部栓塞安装有一经精确加工的阳模，用以与下部成形模的下部容器成形部分中的一经精确加工的阴模相啮合。整个成形模的温度必须准确地保持在一个足以让薄膜成形、又不致产生温度聚积的温度，通常的范围可以是165°-175°。这是通过使冷却流体控制为该温度来实现的。

在成形和刻痕系统周围的拥挤空间中，更加需要使用上部和下部接触压板加热器。在某些情况下，包装盒的线可单行增至多行，并相对于包装盒的线宽始终保持较短的总体分度(index overall)，以保持机器的紧凑性以及利用许多快而短的分度的原理，而不是如我的美国专利第4,819,406中所描述的大而慢的分度。在‘406专利中，纵向切口是通过将成形的、灌装后并密封的包装盒的材料拉过固定刀片而实现的。这在包装盒强度(刚性)由一相对较刚硬的、平坦的、较厚上部件支承时是足够的。在新式包装盒的场合，非常薄的模状上部件不能给包装盒刚性提供强度，将包装盒材料拉过刀片会造成阻力，该阻力表现为包装盒的横向对齐呈弧线。对包装盒进行纵向切口的一种新型装置是利用竖直往复运动刀片保持架，该保持架保持有一系列纵向平行的、与薄膜平面成20°到30°角的刀片，在两次进给之间的包装盒母体间歇分度循环的息止期间，包装盒后端处的最下端沿其分度方向进入包装盒后端处的冲孔。

在纵向切口之后，一竖直往复运动切割工位在间歇分度循环的息止期间进行横向切割，从而形成单独的包装盒以便进行进一步加工。

在一优选实施例中，切割工位具有一压力衬垫，该衬垫将包装盒压入一具有合适粘性的粘纸的供给源，以在包装盒被搬运和装入装运箱中时将包装盒轻轻地保持在适当位置，同时又便于将其从粘纸上撕下以供最终使用。粘纸由一合适的送料辊从一安装在出料台下面的卷筒上拉出。此时粘附于粘纸上的包装盒由一平的分度进给传送带向下压，该传送器将包装盒在出料台的释放层涂覆表面上间歇地向前压并进给到切割工位，在该切割工位，一飞速刀片根据信号横向切割该粘纸，从而提供一片排齐的包装盒。

在另一优选实施例中，仍待切割的片向前离开出料台而送到一“飞速”载送件上，该载送件在横向刀片一切断排齐包装盒片后就迅速使该排齐包装盒片前进至一个直接位于一等候着的装运箱上方的位置，并在前进过程的末尾突然反向加速而从包装盒片的下方滑出，包装盒片的惯性使其仍竖直落下而进入装运箱。

飞速载送件的光滑释放层涂覆表面可需要真空装置来将包装盒片保持在排齐包装盒片所搁置于其上的载送板上的适当位置。当载送板恰在初始前进而将包装盒片运送到一直接位于装运箱上方的位置之前首次接纳包装盒片时，该载送板可以倾斜成在装料时其后缘高于其前缘。在其循环的第一行程上，真空将它吸持于载送件的光滑释放层涂覆表面上，倾斜角有助于将包装盒组件向前“推”。在突然加速返回行程上，真空释放掉，并且载送板因为其倾斜的结构而立即放开包装盒片。

还可以看出，也可形成顶片(图10)。

Claims (16)

1.一种能够自动、连续、高速地生产成形、灌装、密封包装盒的机器，包括：

使一对平行的传输线间歇进给的驱动装置，它具有固定和拉动来自一卷间歇制动的热成形塑料的底片材料而使其前进的装置，

所述传输线使底片材料进给通过一系列工位，所述系列工位包括：

一刻痕工位，在该工位对所述材料片进行精确的刻痕；

一加热工位，在该工位将所述材料片可控制地加热至热成形温度；

一成形工位，在该工位使所述加热的材料片成形，所述成形工位包括成形模装置，该成形模装置可形成一系列隔开的、由一平的未成形材料片包围的容器结构；

一灌装工位，所述灌装工位包括将供给到所述灌装工位的等量产品灌满各所述容器结构的装置；以及

从动辊子装置，它间歇地进给一顶片材料而使之与带有所述容器结构的所述底片件的间歇进给成为同步时间关系，

所述从动辊子装置将所述顶片在所述底片灌装容器结构上方与其基本平行、紧靠地输送到一密封工位，在该工位将顶片密封于底片，

所述传输线接下来将所述密封的底片和顶片组合进给到另一系列的工位，这些工位包括：

一冲孔工位，它在围绕所述容器结构的未成形的密封片区域中沿直线横向冲压出成形孔，在容器结构的线的每个端部处有一冲压孔，并在各容器结构之间有一冲压孔；

一纵向切割工位，它以一延伸于所述冲压孔之间的切口纵向剪切膜片，以沿所述容器结构形成纵向缘；以及

一横向切割工位，它横向切开所述容器结构之间的密封区域，以彻底分离所述容器结构并形成横向边缘，从而产生单独的、基本呈矩形的、具有密封缘和冲孔角的成品包装盒。

2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述基本呈矩形的、具有密封边缘的包装盒由排齐装置排齐，该排齐装置包括：

一略带粘性的排齐纸，该排齐纸绕一恰位于横向切割装置以外并平行于该切割装置的空转辊间歇进给；以及

一安装在一竖直往复运动横向切割装置上的压力衬垫，该切割装置在其向下的行程上将一行单独的成品包装盒压到排齐纸的粘性面上，然后该行包装盒由分度进给装置以分度进给方式送往下一循环，该分度进给装置包括一位于排齐纸下面的高摩擦分度进给传送带，并有一可调的活压板轻微地向下压在所述单独的成品包装盒上，以帮助摩擦传送带将排齐纸向前拉以及进一步确保所述包装盒粘附于排齐纸，从而形成一片连续的排齐包装盒，

所述连续的排齐包装盒片被进给到一飞速载送板件上，并用真空装置将该包装盒片保持于所述载送板件上的适当位置，该载送板连接于一高速气动传输平台，连接于另一高速横向传输平台的一飞速刀片根据信号立即将所述包装盒之间横靠所述飞速刀片的后边缘的排齐纸切成搁置于所述飞速载送板上的单独的片；

在将各切开的片进给到所述载送板上之后，所述板根据信号立即将所述包装盒片传输到一个直接位于一等候着的装运箱的上方的位置，并且所述传输平台在到达所述位置后根据信号立即以突然的加速退回而从包装盒片下面突然移走，同时真空释放掉，因而所述包装盒片由于其自身的惯性而留在空中并落入装运箱。

3.如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述真空载送板件倾斜成其前边缘低于其后边缘。

4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，通过该对材料片传输线固定和拉动底片材料的装置包括一系列安装在所述传输线上的直立销件以及用以将所述销上的所述材料片沿各销插设于其横向边缘的插设装置。

5.如权利要求4所述的机器，其特征在于，所述刻痕工位包括竖直往复运动的、可用测微计调节的砧板以及可控制加热的刻痕刀片，在间歇循环的息止期间，所述砧板将所述材料片压靠于所述加热的刻痕刀片至一受控制的精确深度，从而对所述材料片进行刻痕。

6.如权利要求5所述的机器，其特征在于，所述加热工位包括上、下竖直往复运动接触压板，这两块压板将所述材料片压于所述压板之间，以可控制地将所述材料片加热至所需的热成形温度。

7.如权利要求6所述的机器，其特征在于，所述受控制加热的材料片由成形装置成形，该成形装置包括以下真空装置中的至少一个：空气压力装置、成形模装置、栓塞辅助装置，它们能够包括一体的阳模装置，用以与下部成形模中的阴模装置相配合，能够执行以下功能中的至少一种：真空成形、空气压力成形、栓塞和模成形以及形成具有一体的应力集中装置的一系列容器结构。

8.如权利要求7所述的机器，其特征在于，所述顶片可以双面印花，各容器结构根据信号从所述材料片上被拾取。

9.如权利要求8所述的机器，其特征在于，所述密封工位包括竖直往复运动的、可受控制加热的上部和下部热封模以及快速冷却和设定密封件的冷却模。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述冲压工位包括一系列阳和阴冲压模组，它们冲压密封的上、下材料片而形成角部，并包括除去冲压下的塑料小片的真空装置。

11.如权利要求10所述的机器，其特征在于，所述纵向切割工位包括一竖直往复运动的纵向切割件，该切割件包括一系列倾斜的刀片，在成形、灌装、连接的包装盒的间歇分度进给的息止期间，这些刀片在竖直向下运动时进入该行冲压孔并以一延伸于冲压孔之间的切口来纵向剪切膜片。

12.如权利要求11所述的机器，其特征在于，所述横向切割装置包括一开槽的横向砧板和一上面安装有倾斜刀片的横向刀片保持架，这两者彼此相向和相背地竖直往复运动，以允许完全形成和灌装的包装盒在它们分离时分度进给到它们之间，所述倾斜刀片排列成使所述刀片在穿过待切割包装盒之间的未成形片材部分后、在它们的向下行程上进入所述槽口，并包括在刀片收回时防止包装盒被提起的脱落装置。

13.如权利要求1所述的机器，其特征在于，它具有一成形工位，该工位安装成可加热并成形顶片。

14.如权利要求13所述的机器，其特征在于，所述成形工位包括：

一对安装件，至少一个安装件可往复运动；

一预热压板系统，压板系统的往复运动件安装于各安装件上；以及

成形模系统，其往复运动件安装于各安装件上。

15.如权利要求14所述的机器，其特征在于，所述安装件具有热刻痕能力，它包括：

一系列安装在刀片保持架中的加热刻痕刀片，它们被压靠于可用测微计调节的砧板上而对在安装件之间分度进给的材料片在材料片静止而安装件往复运动时进行刻痕。

16.如权利要求13所述的机器，其特征在于，它具有一成形工位，该工位安装成可加热并成形顶片。

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