CN1520352A - 用于形成片材的设备、成型装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于形成片形材料(2)，特别是形成以天然纤维为基础的片形材料的设备，该设备依次包括：适于使所述片形材料(2)更易于变形的形变促进装置(5)，适于使所述片形材料(2)变形的成型装置(9、10、11、16a、101；101a；101b)，所述形变促进装置(5)是形变促进材料装置(5)。一种用于形成片形材料(2)的成型装置，包括适于形成所述片形材料(2)部分的流体成型装置，和一种流动约束装置(17、116；116a、116b)，该装置适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料(2)。一种用于形成片形材料(2)、特别形成是以天然纤维为基础的片形材料的方法，该方法依次包括：分配适于使所述片形材料(2)更易于变形的形变促进装置且对所述片形材料部分进行成型，所述分配形变促进装置包括分配形变促进材料装置(5)。一种用于形成片形材料(2)的方法，包括通过流体成型装置成型所述片形材料(2)部分，并其进一步包括在所述流体成型装置和所述片形材料(2)之间插入适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料(2)的流动约束装置。
Description
本发明涉及用于形成片形材料的设备、成型装置和方法。可以采用下述设备、成型装置和方法成型的片形材料的例子是天然纤维和塑料为基础的材料，这种材料通常可以用作包装容器，食品盘子和杯子，药品用途的发泡产品等。
以天然纤维为基础的材料是从木质纤维、纤维素或其它材料，例如以商标“mould paper”为人所知的现有技术材料中获得的。由于环境的原因，所述材料受到销费者和包装专家的喜爱；由于它们的成分，所述材料实际上可以比在包装工业中传统上采用的塑料更易于回收或处理。
目前，通常采用两种热成型技术对片形材料进行成型，即，垂直成型技术和水平成型技术。
在垂直成型设备中，两条适于生产容器的两个相对部分的片形材料带穿过一个或多个预热站，所述预热站将片形材料带加热到接近构成片形材料带的塑料的软化温度。
随后，在一个密封站将两个带材沿与要成型的容器边缘对应的预定轮廓进行密封。该轮廓在一个开口处中断，在随后的一个或多个成型站上，通过该开口注入适于对片形材料充气的压缩空气，所述片形材料因此膨胀以便按照一个模具的几何形状变形，在所述模具中的片形材料插入到成型站中。
使片形材料膨胀的压缩空气通过适当的导管注入，各个导管被一个限定在一个半模中的第一壁、和一个限定在一个第二半模中的第二壁约束起来，所述第一半模和第二半模可以向彼此移动以靠近片形材料上。
已经通过开口被注入的压缩气体随后被用于填充包装材料所形成的容器，并且最终被密封。
该类型的设备所能获得的容器特别适用于填充流体或膏状产品，但是不适用生产这样的容器，所述容器由一对外壳形成，所述外壳在将一个通常由固体组成的物体放入它们之间后应当相互连接。
进而，在这种类型的设备中，成型作用仅由压缩空气执行，所述压缩空气使被加热的材料变形，采用该系统，仅可以获得具有有限深度的容器，这是因为空气本身的作用不足以使片形材料变形超过某一极限。
如果使用垂直成型设备对以天然纤维为基础的材料进行热变形，则缺点特别严重，因为天然纤维与塑料膜相比具有更加有限的拉伸和变形能力特性。由于这一原因，利用垂直成型设备可以获得由天然纤维材料制成的、具有特别有限深度的容器。
按照水平成型技术，一个片形材料被预加热到接近软化温度的温度，并且在随后的成型站中利用一个与一个凹模配合的冲头成型，以便成型出按照所需几何形状的片形材料。利用冲头和凹模进行成型的机械作用伴随以气动装置的作用，所述气动装置用于确保片形材料以规定的方式粘附到冲头和凹模上并且不会起皱。
水平成型技术能够制造具有很大深度的容器，但是被成型的材料承受很高的应力，该应力远远大于设定的变形。
片形材料很难承受这种应力。
这种缺点在采用以天然纤维为基础的材料的情况下特别显著，在冲头和凹模的联合作用下，材料倾向于开裂或纤维断裂，前面已经提到，这种材料的变形性和回弹能力比塑料膜低。
本发明的一个目的是改进用于形成片形材料的设备、成型装置和现有方法。
本发明进一步的目的是提供一种用于甚至可以按照具有很大深度的复杂形状来形成片形材料的设备、成型装置和方法，而不使材料承受过大的机械应力。
本发明进一步的目的是提供一种用于形成片形材料设备、成型装置和方法，从而获得质量良好的产品并且限制或者是甚至排除引起损伤或断裂的风险。
本发明进一步的目的是获得适于形成片形材料的设备和成型装置，所述设备和成型装置结构简单并且效率很高。
在本发明的第一个方案中，提供一种用于形成片形材料、特别是形成以天然纤维为基础的片形材料的设备，该设备依次包括：适于使所述片形材料更易于变形的形变促进装置，适于使所述片形材料变形的成型装置，其特征在于，所述形变促进装置是变形促进材料装置。
在一个优选实施例中，变形促进材料装置包括液体装置，特别是水。
在一个更优选的实施例中，成型装置包括适于使片形材料机械变形的机械成型装置，和一个流体成型装置。
优选地，该流体成型装置包括适于气动成型片形材料的气动成型装置。
根据本发明的这一方案，可以对片形材料进行成型，特别是对以天然橡胶为基础的片形材料进行成型，而不产生损伤或撕裂。
实际上，形变促进装置通过使构成所述片形材料的纤维物质具有可塑性并且通过辅助机械成型装置的加工对片形材料进行软化，所述机械成型装置的工作是由流体成型装置辅助的，其可以使片形材料形成所需的形状。
所述形状可以非常复杂并且具有显著的深度，由于通过变形促进材料装置赋予片形材料的可塑性，片形材料可以非常容易地进行变形。
在另一个优选实施例中，进一步提供一种流动约束装置，该装置适于限制流体成型装置流过所述片形材料。
优选为，流动约束装置包括一个优选以塑料材料为基础的隔膜装置。
这使得流体成型装置即使当要成型的片形材料具有很多的孔时也可以成功地执行它的任务，而以天然纤维为基础的材料就是片形材料具有很多孔的一个例子。
在一个更加优选的实施例中，提供一种排空装置，用于排空形变促进材料，所述排空装置适于在形变促进材料已经完成其任务之后从片形材料中去除形变促进材料。
优选地，该排空装置包括适于加热片形材料以便使形变促进材料蒸发的加热装置。
由于该排空装置，所述片形材料在由成型装置成型之后，可以恢复到其原始浓度，并且恢复其所特有的全部机械抗性和刚性，从而使其适于应用。
在本发明的第二个方案中，提供一种用于形成片形材料的成型装置，包括适于成型所述片形材料的成型部分的流体成型装置，其特征在于，进一步提供一种流动约束装置，该装置适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料。
在一个优选实施例中，流动约束装置包括一个隔膜装置。
优选地，隔膜装置对于流体成型装置基本上是不可渗透的。
进一步优选地，该隔膜装置由塑料材料制成。
在一个更加优选的实施例中，流体成型装置包括一个气动成型装置。
优选地，该成型装置包括与流体成型装置配合工作的机械成型装置。
由于流动约束装置使得可以采用流体成型装置，而流体成型装置确保片形材料精确地粘附到机械成型装置上，所以根据本发明的这一方案，可以对相对多孔的片形材料，例如以天然纤维为基础的材料进行成型，从而获得质量良好的结果。这防止了皱褶和其它不规则性的形成。
在一个优选实施例中，该成型装置包括至少一个被导管装置穿过的主体，该导管装置能够使流体成型装置通过，所述导管装置以一个设置在所述至少一个主体的成型区的开口终结，所述成型区与所述隔膜装置相连，所述隔膜装置可以被所述流体成型装置变形。
在一个优选实施例中，导管装置由完全包含在所述至少一个主体中的壁限定。
在另一个优选实施例中，所述开口面对所述隔膜，并且面对要成型的片形材料。
在一个更优选的实施例中，所述至少一个主体包括一个第一主体，第一主体内具有开口装置，所述开口在其内部形成。
优选地，所述隔膜被固定在所述第一主体外周。
在另一个优选实施例中，所述至少一个主体包括一个第二主体，在第二主体中形成一个空腔，该空腔作为凹模，用以在成型过程中接收片形材料。
优选地，在空腔内进一步形成所述开口装置的开口。
在一个更加优选的实施例中，第一主体和第二主体可以在一个静止位置和操作位置之间彼此相对和远离地移动，在所述静止位置中，第一主体和第二主体相互分开，以便片形材料可以放置在它们之间，在所述操作位置中，第一主体和第二主体相互接触以压在片形材料上。
当第一主体和第二主体处于操作位置上时，通过所述开口注入流体成型装置，并且与隔膜相互作用，以便使片形材料变形。
同时，通过其它开口抽出其它流体成型装置，以便将流体从空腔中抽出。
按照这种方式，流体成型装置执行双重的成型作用，在一侧上使其增压，通过隔膜对空腔装置中的片形材料加压，并且在另一侧上进行抽空，以便产生真空从而将片形材料吸引向形成空腔的壁。
按照这种方式，可以有利地对多孔的并且因此可以渗透流体成型装置的片形材料，例如以天然纤维为基础的材料进行成型。该隔膜装置实际上对流体成型装置而言是一个屏障：流体成型装置实际上使隔膜装置变形，而隔膜装置又顺次使片形材料变形。
采用本发明的这一优选实施例，可以获得用于形成片形材料的成型装置，它甚至不需要采用变形冲头或任何机械成型装置便能够获得具有给定深度的容器。
按照这种方式，片形材料承受更加有限的应力，这大大降低了片形材料破损或断裂的风险。
在本发明的第三个方案中，提供一种用于形成片形材料，特别是形成以天然纤维为基础的片形材料的方法，该方法依次包括：分配适于使所述片形材料更易于变形且对所述片形材料部分进行成型的形变促进装置，其特征在于，所述分配形变促进装置包括分配形变促进材料。
在一个优选实施例中，所述分配形变促进材料包括分配液体，特别是水。
采用本发明的这一方案，可以获得甚至是按照复杂的形状对片形材料进行成型的方法。实际上，形变促进材料对片形材料进行软化，并且使其具有可塑性，这种可塑性使片形材料可以在一个范围很宽并且还包括很深的凹槽的形状内变形，而不产生损伤和断裂。
在一个优选实施例中，所述成型包括采用机械成型装置对片形材料进行机械成型。
在另一个优选实施例中，所述成型包括采用流体成型装置，优选为气动成型装置。
在一个更加优选的实施例中，所述方法进一步包括在流体成型装置和片形材料之间插入适于防止流体成型装置流过所述材料的流动约束装置。
优选地，所述插入流动约束装置包括插入隔膜装置。
进一步优选地，所述成型包括通过冲头使隔膜变形，所述隔膜在冲头的至少一个作用表面反卷。
由于隔膜装置，即使片形材料是相对多孔的，当其受到流体成型装置作用时也会粘附到冲头上，从而防止皱褶变形或其它缺陷产生，并且确保高品质的最终结果。
在一个更加优选的实施例中，该方法进一步包括形变促进材料的排空。
优选地，所述排空包括加热该片形材料，以便使形变促进材料蒸发。
按照这种方式，片形材料在变形成所需形状之后可以恢复其浓度和其物理和机械特性。
在本发明的第四个方案中，提供一种用于形成片形材料的方法，包括通过流体成型装置成型所述片形材料部分，其特征在于，其进一步包括在所述流体成型装置和所述片形材料之间插入适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料的流动约束装置。
在一个优选实施例中，所述流动约束装置的插入包括插入优选由塑料材料制成的隔膜装置。
在另一个优选实施例中，所述成型包括通过气动成型装置对片形材料进行成型。
在一个更优选的实施例中，所述成型进一步包括通过机械成型装置成型所述片形材料。
采用本发明的这一方案，并且特别是通过插入隔膜装置，使得即使对于相对多孔的片形材料也可以用流体成型装置进行成型，该流体成型装置确保片形材料按照一个没有皱褶的规则结构变形。
因此，可以获得高品质的最终结果。
参照附图可以更好地理解和实现本发明，所述附图表示出了一些例子和非限定性的实施例，其中：
图1是根据本发明的用于形成片形材料的设备的示意性主视图；
图2是图1中的设备的示意性平面图；
图3是图1中设备的成型装置的放大剖视示意图；
图4是沿根据本发明的成型装置和尚未变形的片形材料的垂直平面的剖视图；
图5是与图4类似的剖视图，表示在对片形材料成型过程中的成型装置；
图6是与图4类似的剖视图，表示一个同时成型一对片形材料薄膜的成型装置的变形；
图7是成型装置的另一个变形的半模的平面图，其中，形成多个适于从一个单一的片形材料薄膜成型出各个容器壳体的空腔；
图8表示设有变形隔膜装置的另一个半模的平面图，所述另一个半模可以与图7中的半模相连；
图9是沿根据本发明的成型装置的另一个变形的水平面剖开的剖视图；
图10是沿隔膜装置的一个优选实施例的垂直平面剖开的剖视图；
图11是与图10中所示类似的剖视图，表示隔膜装置的另一个优选实施例。
图1和图2表示一个用于形成例如以天然纤维为基础的片形材料2的设备1，通过一个未示出的松卷装置从一个卷筒3上展开片形材料2并且按箭头F1所指的方向沿一个传送和生产线引导。
片形材料2穿过一个润湿站4，在润湿站中利用一个分配装置6以液体物质5对其进行湿润，所述分配装置6例如包括一组喷嘴，过量的液体物质5被收集到一个位于片形材料2下面的溜槽7中。作为喷嘴的替代方案，可以用任何现有技术的分配装置施加液体物质5，例如通过将片形材料放置在一个适当的浴室中或者通过用被液体物质5浸透的海绵辊使其湿润，或者也可以采用其它方式。
优选地，液体物质5主要包含水，水透过片形材料2并从而作为形变促进装置，换而言之，通过使纤维形成膏状而对片形材料2进行软化，以便使片形材料2具有高度的可塑性，这使得其易于按照一个预定的几何形状成型。
液体物质5也可以包含溶剂或分散形式的添加剂，这使得材料2在成型后一次返回到其原始状态，具体的特性为：例如适于增加材料2的硬度的添加剂，如淀粉，或者适于改善材料2的隔离特性的防护添加剂，或者适于对材料2消毒的其它物质，例如H2O2或特殊的粉末。
在被湿润并随后获得高水平的变形性之后，材料2进入一个成型站8，该成型站8包括适于按照所需的形状对材料2进行成型的模具9。所述模具9设有机械成型装置，该机械成型装置包括：一个适于在材料2已经成型之后接收材料2的一部分的凹模10，和一个适于对材料2的所述部分进行成型的冲头11。所述冲头11被固定到一个可沿箭头F2所示的方向在一个自由位置和一个未示出工作位置之间移动的杆12上，如图1所示，在所述自由位置中冲头11位于未变形的材料2之上，在所述工作位置中，冲头11通过推动材料2以使材料2与凹模10所设有的空腔13a的壁13接触而对材料2进行变形。
在一个钟罩14中模具9顶部被封闭，其内形成一个密封的空腔15。进而，流体成型装置与所述模具9相连，该流体成型装置也可以包括气动流体成型装置，例如一个通过在顶壁上形成的孔16进入到空腔15中的压缩空气流，或者任何其它适当的流体。气流可以穿过形成于冲头11中的未示出的孔，通过将片形材料2点对点地推压在空腔13a的壁13上促进了片形材料2的变形。
气动成型装置进一步包括从多个抽取导管16a抽出的空气，该抽取导管16a形成于凹模10中，并且适于通过未示出的空气抽出装置或真空形成装置从空腔13a中抽取空气。
按照这种方式，可以确定，材料2要变形的部分以一个规则的方式放置在冲头11和凹模10之间，不会导致皱褶或其它缺陷。
为了使气动成型装置以上述方式工作，如图3中详细所示，在片形材料2和钟罩14之间插入流动约束装置，该流动约束装置包括一个隔膜17，所述隔膜17对于气流或其它流体基本上是不可渗透的。隔膜17被固定到钟罩14上，以便封闭所述钟罩14并且优选地由塑料材料制成，例如，聚氨酯或硅酮树脂；所述塑料具有较薄的厚度和显著的弹性特性，以便在冲头11的作用下变形并随后当从凹模10上抬起冲头11时返回未变形前的形状，以便进入到其自由位置。
为了对片形材料2进行成型，冲头11下降到工作位置并且对隔膜17进行变形，所述隔膜卷在冲头11的一个或多个作用面11a上。压缩空气的气流通过孔16进入到空腔15中，与冲头11的机械作用一起对隔膜17和材料2进行成型。推动片形材料2以使其变形的隔膜17由于从抽取导管16a抽出空气而被促进粘附到凹模10的空腔13a上；按照这种方式，引导材料2，以便点对点地精确形成空腔13a的形状。即使在材料2为多孔材料时隔膜17也可以使气流对材料2进行成型，无论气流是从空腔15送来的压缩空气或者是通过凹模10的导管16a进入的空气，这样气流将倾向于从多孔的材料中穿过而没有机会对其进行成型。实际上，通过将其插入到材料2和气流之间，隔膜17作为一个对后者的屏障并且被变形，点对点地对材料施加压力。
在成型站8中，进一步设有排空装置，以便在材料2已经成型之后从材料2中去除液体物质5。特别是，排空装置包括一个或多个加热元件，例如，适于升高模具9及特别是升高凹模10的温度的电阻18，以便促使液体物质5蒸发。通过从材料2中消除液体物质5，所述材料2恢复其浓度和刚性，并且保持在所述模具9中已经获得的形状。
加热元件进一步作为激活装置，用于激活包含在液体物质5中的任何可能的添加剂，以便允许所述添加剂反应以实现它们的功能。设有在成型后用于打开模具的开口装置，该装置没有示出，它能够使已经在预定的区域19成型的材料2离开模具9并且运送向后续的工段，例如填充、剪切和其它工段。
以天然纤维为基础的材料还可以与不同类型的材料相结合，例如与适于赋予以天然纤维为基础的材料一定特性的由塑料制成的薄膜相结合，所述特性例如为隔离特性、或密封特性、或者平滑特性或其它特性。
为了对所结合的材料进行处理，根据本发明的一个实施例的未示出的设备是特别适用的。所述实施例在成型站8的上游设有一个预热站，在该预热站中，将所述材料加热到一个较高的温度，以便使塑料材料软化从而与以天然纤维为基础的材料相结合，以便对结合成的片形材料的两个部分同时成型。
图4和图5表示适于对片形材料2成型以获得容器壳体的成型装置101。
成型装置101包括一个设有模体104的半模103，在所述模体104的一个作用区113处形成一个开口105，导管装置110通过该开口105将包括使片形材料2变形的压缩成型流体的流体成型装置注入。
成型装置101进一步包括设有第二模制主体107的另一个半模106，其中，形成一个空腔13a，所述空腔用于重复进行所要获得的容器壳体的成型，并且用于接收要成型的片形材料2。
在空腔13a的壁13上进一步确定出开口111，所述开口连接到另一个导管装置112上，通过该导管装置112抽取成型流体，以便在空腔13a内产生真空。
在包括作用区113的模体104的表面115上，连接设有隔膜装置116，用于与片形材料2相互作用，以便引导片形材料2穿过空腔13a。
隔膜116由可以借助成型流体的作用发生变形的材料形成，所述材料对于成型流体是不可渗透的。
隔膜装置116优选可以由塑料材料制成，例如由硅酮或聚氨酯树脂制成。如图8所示，隔膜装置116被沿模体104周长延伸的框架装置117固定到模体104上。因此，该隔膜装置116的内部没有被固定到模体104上，这增加了隔膜装置116在片形材料2成型过程中的变形能力。
如图5所示，实际上，当隔膜装置116受到成型流体的压力时，由于其没有固定到表面115的内部区域中，所以被封闭在半模103和另一个半模106之间的构成该部分的该材料可以如箭头F3所示被抽向空腔13a，以便使隔膜116本身在各个点上与壁13接触。
这使得插入到隔膜装置116和壁13之间的片形材料2被精确地按照空腔13a的形状布置。
在对以塑料材料为基础的片形材料进行成型的情况下，隔膜116促进片形材料很好粘附到壁13。
如果成型装置101成型一个具有相当多的孔的片形材料，例如以天然纤维为基础的片形材料，则隔膜116作为前述流体通路的一个屏障元件，以便对片形材料进行成型。
在模体104的作用区113，形成一个中空部114，该中空部114具有一个平面，形状与空腔13a的平面大致相同，但是比后者具有更有限的深度。按照这种方式，受到成型液体压力的隔膜装置116的区域具有与空腔13a的部分大致相同的面积，这使得隔膜装置116均匀地变形并且获得更好的成型作用。
如图7和8所示，成型装置101可以适于由一个单一片形材料2的薄膜同时成型出多个容器壳体。
在这种情况下，第二模制主体107设有多个空腔13a，而不仅是一个空腔。
如图10和11所示，隔膜装置116可以包括一个变形材料的薄层，该薄层设有具有不同程度变形能力的区域。
可以通过例如下述方式获得不同程度的变形能力，即使具有较厚厚度127的薄层部分横靠具有较薄厚度128的薄层部分放置。
或者，变形能力可以通过将加强纤维129插入到隔膜装置116中来进行控制，以便获得具有较大硬度的加强部分130，该加强部分130与硬度较小的非加强部分131交替排列。
图7和图8也表示用于生产容器壳体的成型装置101，所述容器壳体具有锥形躯干部，其中，容器底部具有一个比容器口部的截面小的截面。
在这种情况下，隔膜装置区域被分成具有较大变形能力的区域118，用于形成所述容器壳体的基部；和具有较小变形能力的区域119，用于形成所述容器壳体的侧壁。
按照这种方式，在成型阶段，首先获得容器壳体的基部，然后获得侧壁，这使得片形材料2可以逐渐地并且最佳地变形。
半模103和另一个半模106可以沿着箭头F的方向相互靠近和远离地移动，以便能够从一个静止位置向一个工作位置移动，在所述静止位置中，获得的容器壳体可以从腔体13a中移走，并且可以将一个尚未成型的片形材料2插入到半模103和另一个半模106之间，在工作位置中，半模103与半模106接触，以夹住片形材料2。
在操作过程中，当半模103和另一个半模106处于工作位置上时，未示出的注入装置将压缩成型流体通过导管装置110送入中空部114中。因此，成型流体通过引导隔膜装置116穿过空腔13a而使隔膜116变形。
顺序地，隔膜装置116使片形材料2极好地粘附到壁13上。
同时，未示出的抽出装置进一步通过另一个导管装置112从空腔13a内部抽取压缩流体：按照这种方式，形成一个真空，以促进片形材料2正确地粘附到壁13上。
所述真空进一步充分地防止在片形材料2中形成皱褶和/或折叠，而皱褶和/或折叠会降低所成型的容器壳体的品质。
图6表示一个成型装置101a，适于同时形成片形材料2的一对薄膜或薄膜折页。
该成型装置101a包括第一凹模装置120和第二凹模装置121，第一凹模装置120和第二凹模装置121分别设有一个第一空腔108a和一个第二空腔108b，适于分别接收第一薄膜2a和第二薄膜2b形式的片形材料2。
成型装置101a进一步包括与第一凹模装置120和第二凹模装置121协作的板状装置122，以便形成一对容器壳体。
板状装置122由形成于板状装置122的相对区域中的第一面115a和第二面115b确定，第一面115a向着第一凹模装置120翻转，第二面115b向着第二凹模装置121翻转。
压缩成型流体的入口导管123横穿板状装置122，所述入口导管通过入口开口125进入到分别形成于第一面115a和第二面115b上的第一中空部114a和第二中空部114b中。
第一中空部114a面对第一空腔108a，第二中空部114面对第二空腔108b，所述第一中空部114a和第二中空部114b具有与第一空腔108a和第二空腔108b的截面大致相同的面积。
第一隔膜116a和第二隔膜116b分别与板状装置122的第一面115a和第二面115b相连。
第一隔膜116a和第二隔膜116b，以第一隔膜116a和第二隔膜116b在其内部不固定到第一面115a和第二面115b上的方式，通过一对沿第一面115a和第二面115b的周长延伸的框架117a、117b连接到板状装置112上。
在操作过程中，第一隔膜116a和第二隔膜116b，由于它们未固定到第一面115a和第二面115b的内部点上，所以可以承受相当大的变形，并且极好地粘附到第一空腔108a和第二空腔108b的壁109a、109b上。
通过去除导管124第一凹模装置120和第二凹模装置121被贯穿，以便形成真空通过去除开口126而将第一空腔108a和第二空腔108b内的成型流体抽出，这促进了片形材料2粘附到壁109a、109b上并与壁的形状相符合。
图9表示成型装置101b，其包括用于进给成型流体的进给导管110，所述进给导管110由形成于模体104的作用区113的壁132和与作用区113相连的隔膜116限定。
导管装置110形成面对隔膜装置116和片形材料2的开口105。
可以优选地使用成型装置101、101a、101b以形成任何类型的可热压成型材料。
特别地，当形成以塑料材料为基础的材料时，成型装置101、101a、101b的上游优选设有预加热装置，该预加热装置将片形材料加热到接近软化温度的温度，以便提高所述片形材料的变形性能。进而，加热装置，例如电阻优选地与成型装置101、101a、101b相连，该加热装置进一步加热片形材料2，以便对片形材料2进行成型。
当形成以天然纤维为基础的材料时，优选在成型装置101、101a、101b的上游设置变形性能促进装置，特别地，所述变形性能促进装置可以包括通过喷嘴喷洒在片形材料2上的液体物质，例如水，以便将片形材料2软化并且简化片形材料2的变形。
排空装置可以连接到成型装置101、101a、101b上，所述排空装置用于从已经成型好的片形材料中去除液体物质。
排空装置可以优选包括适于促进液体物质蒸发的加热装置。
进而，所述蒸发使片形材料恢复其原始硬度，使所获得的容器壳体具有良好的机械抗性。
Claims (75)
1.一种用于形成片形材料(2)的设备，特别是形成以天然纤维为基础的片形材料的设备，该设备依次包括：适于使所述片形材料(2)更易于变形的形变促进装置(5)，适于使所述片形材料变形的成型装置(9、10、11、16a、101；101a；101b)，其特征在于，所述形变促进装置是形变促进材料装置(5)。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述形变促进材料装置包括由分配装置(6)分配到所述片形材料(2)上的液体装置(5)。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述液体装置(5)包括水。
4.如前述任何一项权利要求所述的设备，其中，所述形变促进材料装置(5)包括适于改进所述片形材料特性的添加剂。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述添加剂包括适于使所述片形材料(2)更硬的物质。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述适于使所述片形材料(2)更硬的物质包括淀粉。
7.如权利要求4至6中任一项所述的设备，其中，所述添加剂包括适于赋予所述片形材料(2)隔离特性的防护物质。
8.如权利要求4至7中任何一项所述的设备，其中，所述添加剂包括适于对所述片形材料(2)消毒的消毒物质。
9.如前述任何一项权利要求所述的设备，其中，所述成型装置(9、10、11、16a、101；101a；101b)包括适于使片形材料(2)机械变形的机械成型装置(9、10、11)。
10.如前述任何一项权利要求所述的设备，其中，所述成型装置(9、10、11、16a、101；101a；101b)包括流体成型装置。
11.如权利要求10所述的设备，其中，所述流体成型装置包括适于气动形成片形材料(2)的气动成型装置。
12.如权利要求10或11所述的设备，进一步包括适于防止流体成型装置流过所述片形材料(2)的流动约束装置(116、116a、116b、17)。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述流动约束装置包括隔膜装置(17、116；116a、116b)
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)对于所述流体成型装置是基本不可透过的。
15.如权利要求13或14所述的设备，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)具有气态物质较难透过的特性。
16.如权利要求13至15所述的设备，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)由塑料制成。
17.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)包括薄层装置，在薄层装置中形成具有不同程度变形性的区域(127、128；130、131)。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述区域(127、128；130、131)包括具有较厚厚度的薄层部分(127)，该厚度较厚的部分(127)横靠具有较薄厚度的薄层部分(128)设置。
19.如权利要求17所述的设备，其中，所述区域(127、128；130、131)包括所述薄层装置的加强部分(130)，该加强部分(130)被加强纤维元件(129)强化，横靠所述薄层装置的非加强部分(131)放置。
20.如权利要求13至19中任何一项所述的设备，当把权利要求10附加到权利要求9时，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)包卷到所述机械成型装置(9、10、11)所设有的冲头装置(11)的至少一个工作表面(11a)上。
21.如权利要求13至20中任何一项所述的设备，其中，所述流体成型装置包括引入到钟罩装置(14)中的压缩流体，所述钟罩装置(14)被所述隔膜装置(17、116；116a、116b)封闭起来。
22.如权利要求21所述的设备，当附加到权利要求20时，其中，所述冲头装置(11)包含在所述钟罩装置(14)内。
23.如权利要求9所述的设备，或者当权利要求10附加到权利要求9上时根据权利要求10至22中任何一项所述的设备，其中，所述成型装置(9、10、11、16a、101；101a；101b)包括抽取导管装置(16a)，适于进一步从所述机械成型装置(9、10、11)所设有的凹模装置(10)的空腔(13a)中抽取流体。
24.如前述任何一项权利要求所述设备，进一步包括适于从所述片形材料(2)中排空变形促进材料装置(5)的排空装置(18)。
25.如权利要求24所述的设备，其中，所述排空装置进一步包括适于加热所述片形材料(2)的加热装置(18)。
26.如前述任何一项权利要求所述的设备，其中，所述形变促进装置进一步包括适于使所述片形材料(2)的至少一层软化的热能。
27.一种用于形成片形材料(2)的成型装置，包括适于形成所述片形材料(2)部分的流体成型装置，其特征在于，进一步包括一种流动约束装置，该装置适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料(2)。
28.如权利要求27所述的成型装置，其中，所述流体成型装置是适于使所述片形材料(2)气动成型的气动成型装置。
29.如权利要求27或28所述的成型装置，进一步包括适于与所述流体成型装置协作的机械成型装置(9、10、11)。
30.如权利要求27至29中任一项所述的成型装置，其中，流动约束装置包括隔膜装置(17、116；116a、116b)。
31.如权利要求30所述的成型装置，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)对于流体成型装置是基本上不可渗透的。
32.如权利要求30或31所述的成型装置，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)具有气态物质较难以透过的特性。
33.如权利要求30至32中任何一项所述的成型装置，其中，该隔膜装置(17、116；116a、116b)由塑料材料制成。
34.如权利要求30至33中任何一项所述的成型装置，当权利要求30附加到权利要求29时，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)包卷到所述机械成型装置(9、10、11)所设有的冲头装置(11)的至少一个工作表面(11a)上。
35.如权利要求30至34中任何一项所述的成型装置，其中，所述流体成型装置包括引入到钟罩装置(14)中的压缩流体，所述钟罩装置(14)被所述隔膜装置(17、116；116a、116b)封闭。
36.如权利要求35所述的成型装置，当附加到权利要求34上时，其中，所述冲头装置(11)包含在所述钟罩装置(14)中。
37.如权利要求30至36中任何一项所述的成型装置，进一步包括至少一个被导管装置(110、112；123、124)穿过的主体(104、107；120、121、122)，该导管装置适于使流体成型装置通过，所述导管装置(110、112；123、124)进入设置在所述至少一个主体(104、107；120、121、122)的成型区(113、115；115a、115b)的开口装置(105、111；125、126)中，所述成型区(113、115；115a、115b)与所述可以由流体成型装置变形的隔膜装置(17、116；116a、116b)相连。
38.如权利要求37所述的成型装置，其中，导管装置(110、112；123、124)由完全包含在所述至少一个主体(104、107；120、121、122)中的壁形成。
39.如权利要求37或38所述的成型装置，其中，所述开口装置(105、111；125、126)面对所述隔膜装置(17、116；116a、116b)。
40.如权利要求30至39中任何一项所述的成型装置，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)包括薄层，在薄层中形成具有不同程度变形性的区域(127、128；130、131)。
41.如权利要求40所述的成型装置，其中，所述区域(127、128；130、131)包括具有较大厚度的薄层部分(127)，该较大厚度部分(127)横靠在具有较小厚度的薄层部分(128)设置。
42.如权利要求40所述的成型装置，其中，所述区域(127、128；130、131)包括所述加强薄层的加强部分(13)，该加强部分被加强纤维元件(129)强化，横靠所述非加强薄层部分(131)设置。
43.如权利要求书37至39中任何一项所述的成型装置，或者当权利要求40附加到权利要求37至39中的任何一项时，如权利要求40至42中任何一项所述的成型装置，其中，所述至少一个主体(104、107；120、121、122)包括第一主体(104、122)，其中形成所述开口装置(105、111；125、126)的开口(105；125)。
44.如权利要求43所述的成型装置，进一步包括用于通过所述开口(105；125)注入所述流体成型装置的注射装置。
45.如权利要求43或44所述的成型装置，其中，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)沿外周固定在所述第一主体(104；122)上。
46.如权利要求37至39中任何一项所述的成型装置，或者当权利要求40附加到权利要求37至39中的任何一项时，如权利要求40至42中任何一项所述的成型装置，或者如权利要求42至45中任何一项所述的成型装置，所述至少一个主体(104、107；120、121、122)包括第二主体(107、120、121)，其中形成适于接收片形材料(2)的空腔(13a；108a、108b)。
47.如权利要求46所述的成型装置，其中，在所述空腔(13a；108a、108b)内进一步形成所述开口装置(105、111；125、126)的开口(111；126)。
48.如权利要求47所述的成型装置，进一步包括抽吸装置，用于通过所述开口(111；126)从所述空腔(13a；108a、108b)中抽取流体成型装置。
49.如权利要求46至48中任何一项所述的成型装置，当附加到权利要求43至45中的任何一项时，其中，所述开口(105、125)形成在面对所述空腔(13a；108a、108b)的中空装置(114；114a、114b)中。
50.如权利要求49所述的成型装置，其中，所述中空装置(114；114a、114b)具有与所述空腔(13a；108a、108b)的平面形状基本相同的平面形状。
51.如权利要求46至50中任何一项所述的成型装置，当附加到权利要求43至45中的任何一项时，其中，所述第一主体(104；122)和所述第二主体(107；120、121)可以相互靠近和远离地运动。
52.如权利要求27至51中任何一项所述的成型装置，进一步包括适于加热所述片形材料(2)的加热装置(18)。
53.一种用于形成片形材料(2)的方法，特别用于形成以天然纤维为基础的片形材料的方法，该方法依次包括：分配适于使所述片形材料(2)更易于变形的形变促进装置，和对所述片形材料部分进行成型，其特征在于，所述分配形变促进装置包括分配形变促进材料装置(5)。
54.如权利要求53所述的方法，其中，所述分配形变促进材料装置包括分配液体装置(5)。
55.如权利要求54所述的方法，其中，所述分配液体装置包括分配水(5)。
56.如权利要求53至55中任何一项所述的方法，进一步包括对所述片形材料(2)施加适于改变所述片形材料(2)特性的添加剂。
57.如权利要求56所述的方法，其中，在所述分配过程中进行添加剂的添加。
58.如权利要求53至57中任何一项所述的方法，其中，所述成型包括对所述片形材料(2)进行机械成型。
59.如权利要求53至58中任何一项所述的方法，其中，所述成型包括采用流体成型装置进行成型。
60.如权利要求59所述的方法，其中，所述采用流体成型装置包括采用气动成型装置进行成型。
61.如权利要求59或60所述的方法，进一步包括在片形材料(2)和流体成型装置之间插入流动约束装置(17、116；116a、116b)，适于防止流体成型装置流过所述片形材料(2)。
62.如权利要求61所述的方法，其中，所述插入包括插入隔膜装置(17、116；116a、116b)。
63.如权利要求62所述的方法，其中，所述成型包括通过冲头装置(11)使隔膜装置(17、116；116a、116b)成型，包卷到冲头(11)的至少一个作用表面(11a)上。
64.如权利要求63所述的方法，其中，所述变形包括向被所述隔膜装置(17、116；116a、116b)封闭的空腔(15)输送压缩流体。
65.如权利要求53至64中任何一项所述的方法，进一步包括从凹模(10)的空腔(13a；108a、108b)中抽取流体，以便使所述片形材料(2)粘附到所述空腔(13a；108a、108b)上。
66.如权利要求53至65中任何一项所述的方法，其进一步包括在所述片形材料(2)已经被成型之后，从所述片形材料(2)中排空所述形变促进材料装置(5)。
67.如权利要求66所述的方法，其中，所述排空包括加热(18)所述的片形材料(2)。
68.如权利要求53至67中任何一项所述的方法，进一步包括在所述成型之前对所述片形材料(2)进行预加热，以便使所述片形材料(2)的至少一层软化。
69.一种用于形成片形材料(2)的方法，包括通过流体成型装置成型所述片形材料(2)的部分，其特征在于，其进一步包括在所述流体成型装置和所述片形材料(2)之间插入适于防止所述流体成型装置流过所述片形材料(2)的流动约束装置。
70.如权利要求69所述的方法，其中，所述成型包括通过气动成型装置对所述片形材料(2)进行成型。
71.如权利要求69或70所述的方法，其中，所述流动约束装置的插入包括插入隔膜装置(17、116；116a、116b)。
72.如权利要求72所述的方法，其中，所述成型包括通过冲头(11)使所述隔膜装置(17、116；116a、116b)变形，所述隔膜装置(17、116；116a、116b)包卷在所述冲头(11)的至少一个作用表面(11a)上。
73.如权利要求71或72所述的方法，其中，所述变形包括向被所述隔膜装置(17、116；116a、116b)封闭的空腔(15)输送压缩流体。
74.如权利要求69至73中任何一项所述的方法，进一步包括从凹模的空腔(13a；108a、108b)抽取流体，以便使所述片形材料(2)粘附到所述空腔(13a；108a、108b)上。
75.如权利要求69至74中任何一项所述的方法，进一步包括加热所述片形材料(2)。
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