CN1585692A - 将塑料部件模制在包括柔性幅面材料的容器上的方法及其设备和具有模制塑料部件的容器 - Google Patents

将塑料部件模制在包括柔性幅面材料的容器上的方法及其设备和具有模制塑料部件的容器 Download PDF

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Abstract

在具有复杂折片的容器中将简单结构和自由结构布置在该容器顶壁上。能减少制造步骤，还能提供卫生的容器。在容器项部上模制塑料部件，该容器的获取方法为：将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到该管状幅面材料之中，横向密封和切断该管状幅面材料，对沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，以及将折片多次折叠在该容器顶部上以形成最终形状容器。

Description

将塑料部件模制在包括柔性幅面材料的容器上的方法 及其设备和具有模制塑料部件的容器
技术领域
本发明涉及一种通过具有模具和喷嘴的注射模制设备将塑料部件施加到具有包括柔性幅面材料的复杂折片的容器上的方法，还涉及一种模制设备和一种通过该方法或设备获得的容器。
背景技术
包装容器领域中众所周知的是将例如盖、塞或帽的特殊塑料部件的开启装置施加在容器和包装件上。
施加塑料部件的方法包括：事先通过挤压模制或注射模制法在模具(金属模具)上形成该塑料部件，然后用热密封或粘合剂将该塑料部件施加在包装容器上。
有一种将塑料部件直接模制在例如由柔性幅面材料制成的杯状容器的敞开顶部边缘、简单容器侧壁和顶部的方法。然而其使用受到限制。
通过如下方法获得一种容器，即形成管状的柔性幅面材料，充填液体食物，横向密封该管状材料并切断，将折片折叠在容器顶部上，以形成最终形状，该容器包括带有如图3所示八边形棱柱形状的容器1。
在具有折叠到容器顶部的折片的折叠容器制造过程中，通过沿着折线切断已密封管状材料获得初始容器51(图5(a))。再通过将折片52三重折叠到容器顶部53(图5(b))获得具有八边形棱柱形状的最终容器1。
例如，在图7所示的容器中，折片52复杂地折叠在容器顶壁53上。于是折片和容器顶壁之间存在间隙，折片和其它折片之间存在间隙，以及容器顶壁之间存在台阶，多个折片之间存在台阶。该容器不具有简单的结构，当盖等的塑料部件施加于该容器顶壁时，塑料部件和容器的结构可能受到限制。
在具有复杂折片的容器中，通过使用带有折线的柔性幅面材料沿着该折线来折片。为了将折片固定在容器顶壁，需要使用粘合剂和热密封法的其他制造方法和能量、材料、设备。
在该具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片的容器中，折片和容器顶壁之间存在间隙，折片和其它折片之间存在间隙，以及容器顶壁之间存在台阶，多个折片之间存在台阶。在该容器和包含内装物的产品的输送阶段，尘埃、废物、垃圾和小昆虫可能粘在它们上。
发明内容
本发明的目的在于一种施加塑料部件的方法及其设备和一种容器，其中在具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中布置容器或塑料部件的简单结构和自由结构。
本发明的第二个目的在于提供一种施加塑料部件的方法及其设备和一种容器，其中在具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中，为了将折片固定在容器顶壁上，不再需要进一步的粘合剂或热密封制造步骤、能量、材料和设备。
本发明的第三个目的在于提供一种施加塑料部件的方法及其设备和一种容器，在其中能消除容器顶部的间隙和台阶，因而在容器和包括内装物产品的输送阶段，在具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中，它们不会被尘埃、废物、垃圾和小昆虫弄脏。
解决上述问题的本发明的模制方法包括将塑料部件模制在容器顶部，该容器用下述方法获得：
将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到该管状幅面材料之中，横向密封和切断该管状幅面材料，对于沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，以及通过将折片多次折叠在该容器顶部上来获得最终形状容器，
其特征在于，包括下列步骤：
通过将具有喷嘴的注射模制设备模具施加到该容器顶部上，在该注射模制设备模具的内壁和该顶部之间形成空腔的步骤，
通过将来自该喷嘴的熔融热塑材料注射到该空腔之中，从而至少将该熔融热塑材料注射到该模具内表面以及在该折片和该顶表面之间间隙的步骤，
立即冷却该已注射热塑材料的步骤，以及
通过从容器顶部分离注射模制设备模具从而在该容器顶部形成该塑料部件的步骤。
在本发明模制方法的优选实施例中，具有最终形状的容器形状大致是八边形棱柱形。
在本发明模制方法的优选实施例中，该容器顶部朝上并且该注射模制设备模具施加在该容器顶部。
在本发明模制方法的优选实施例中，该容器顶部朝下并且该注射模制设备模具施加在该容器顶部。
在本发明模制方法的优选实施例中，在具有注射模制设备模具和该容器顶部的应用中，该模具和该容器顶部之间的空腔通过来自充填内装物的容器侧壁的压力进行密封。
在本发明模制方法的优选实施例中，该模具由单个构件组成。
在本发明模制方法的优选实施例中，该模具由多个构件组成。
通过本发明将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成的容器上的模制设备包括：
输送装置，它将如下方式获得的容器输送到模制部分：
将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到该管状幅面材料之中，横向密封和切断该管状幅面材料，通过沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，以及将折片多次折叠在该容器顶部上以形成最终形状容器，
注射该熔融热塑材料的喷嘴，
模具，它通过施加到该容器顶部来形成空腔并具有使该喷嘴出口与该空腔内部相连的通道，
冷却装置，它冷却已注射在该模具空腔内的热塑材料，以及
驱动装置，它用来运动喷嘴和模具以便施加到容器顶部和模具上并从该容器顶部分离该模具。
在本发明模制设备的优选实施例中，该模具的内表面朝下安置，而向上输送的容器顶部被施加到该模具上。
在本发明模制设备的优选实施例中，该模具的内表面朝上安置，而向下输送的容器顶部被施加到该模具上。
附图说明
图1是表示本发明模制方法的示意图；
图2是表示本发明另一实施例方法的细节的截面图；
图3是表示带有复杂折片的八边形棱柱状容器外观的透视图；
图4是表示制造带有复杂折片的本发明容器的包装填料器内部结构透视图；
图5是表示带有复杂折片的本发明八边形棱柱状容器的透视图；
图6是表示本发明包装容器的示意透视图；
图7是表示带有复杂折片的本发明八边形棱柱状容器顶部的平面图；
图8是表示本发明模制方法又一实施例的细节的截面图；
图9是本发明的模制设备截面图；以及
图10是表示本发明模制方法另一实施例的细节的截面图。
具体实施方式
具有本发明模制塑料部件的容器包括由下述方法获得的容器：
将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，
将内装物充填到该管状幅面材料之中，
横向密封和切断该管状幅面材料，
对沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，
将折片多次折叠在该容器顶部上以形成最终形状容器，以及
还包括通过注射熔融热塑材料获得的热塑材料容器盖，
从注射模制设备的喷嘴充填到折折片和顶表面之间的间隙内，以及
具有由该注射模制设备模具内壁确定的轮廓形状。
下面根据这些附图描述将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成容器上的本发明方法及其设备和具有模制塑料部件的容器的实施例。本发明不受附图提及实施例的限制。
图4表示包装填料器实例的外形，该填料器使用根据本发明的将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成容器的方法。
制备在最内层具有热塑材料层并且在表面上具有折线的柔性包装材料。在如同这个实例中所示的填料器中，来自卷筒柔性包装幅面材料41的柔性包装材料由辊在该填料器内进行输送。用条带敷贴器将条带42粘连到该包装幅面材料的一端。
使该包装幅面材料通过杀菌剂槽43，因而进行消毒。再用喷气刮刀除去该杀菌剂。
用成形辊44将该包装幅面材料成形为管材，再用纵向密封构件将该管材纵向密封。
从充填管45把液体食物充填到该管材之中。在使该管材向下运动等于容器的长度的同时，用横向热密封设备的密封颚板将该管材夹在当中并且面朝颚板，因而沿着横切方向将该管材横向密封。
在此同时连续地形成初始的枕头状容器46。切断该容器的横向密封区。再用小刀分开该单独的包装容器46。
沿着折线折叠该已分离枕头状容器46顶部和底部的折片。由于将折片折叠到该容器顶部上以形成最终形状的容器。
能用于本发明的柔性幅面材料实例的层状结构包括最外层的热塑材料层、纸层、氧阻挡层的金属层以及最内层的热塑材料层。
在本发明中包装材料不局限于上述实例，而能使用各种各样的包装材料。例如该包装叠片可包括：低密度聚乙烯(LDPE)/印刷油墨层/(纤维)基层/LDPE/铝箔(AL)/LDPE/LDPE，LDPE/印刷油墨层/纸基层/LDPE/LDPE，印刷油墨层/LDPE/纸基层/LDPE/LDPE，LDPE/印刷油墨层/纸基层/LDPE/AL/聚脂(PET)。
此外，除上述LDPE之外，使用单点触媒剂聚合的乙烯-α-链烯烃共聚物(所谓的茂金属PE)能用作最内层或/和最外层。而且，作为用于氧阻挡层的金属层(铝箔)的实际替代，能使用无机氧化物的蒸气沉积层。
此外，除了上述纸(纤维)基层之外，还能使用粉或粒在有机和塑性材料中捏制而成的塑性基层。
在图1中表示本发明模制方法的实例。制备以如下方式获得的容器1，即将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到该管状幅面材料之中，对沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，将折片多次折叠在该容器顶部上以形成最终形状容器。随后，在容器的顶部模制塑料部件4。
该实例包括下列步骤：
(1)通过在该容器顶部上施加具有喷嘴3的注射模制设备模具2，在该模具的内壁和该顶部之间形成空腔。
(2)通过将来自喷嘴的熔融热塑材料注射到该空腔，将至少该熔融热塑材料注射到该模具内表面以及在折片和该顶表面之间的间隙之中。
(3)立即冷却已注射的热塑材料。
(4)通过从该容器顶部分离该注射模制设备模具，将该塑料部件模制在该容器顶部。
图6表示该实例中在容器1顶部上模制的塑料部件4实例。最终容器形状是八边形棱柱状。
在图6(a)所示实例中，在容器上施加完全覆盖容器1顶部的容器开启装置4a。开启装置4a包括用手抬起的部分、以杠杆原理打开容器的部分以及支承它们并覆盖该顶部的部分组成。
在图6(b)所示实施例中，在容器上施加完全覆盖容器1顶部的容器盖4。在盖4中形成用于吸管的孔4b。该孔形成为使得熔融热塑材料厚度较薄。使用时能将吸管插入该孔。
在图1所示实施例中，容器顶部侧朝上，注射模制设备模具施加在该容器顶部。图2表示沿着描述容器1的折片52和顶壁53的图7中A-A线的截面。该实施例参照图2进行描述。
如图2(a)所示，通过在该容器顶部上施加具有喷嘴3的注射模制设备模具2，在该模具的内壁和该顶部之间形成空腔5。
通过将来自喷嘴的熔融热塑材料注射到该空腔，将该熔融热塑材料注射到该模具内表面以及在折片和该顶表面之间的多个间隙之中。
立即冷却已注射的热塑材料。
通过从该容器顶部分离该注射模制设备模具，将该塑料部件模制在该容器顶部。
该模具包括多个构件2a、2b，如图2(b)所示，但对于模具实施例(a)而言是由单独构件组成。通过侧模具2b，能将模具可靠地施加在容器顶壁上。
然后模制该塑料部件。
在图2(c)所示实施例中，模具也包括多个构件2a、2b。
在具有注射模制设备的模具2以及容器顶部的应用中，通过来自充满内装物的容器1侧壁的压力(P)来密封模具和容器顶部之间的空腔。由于侧模具2b的压力，能可靠地施加该容器顶壁。
图8表示的实施例在容器1顶部朝下状态将注射模制设备模具2施加到容器顶部。
如图8(a)所示，制备带喷嘴(未表示)注射模制设备模具2的朝上内壁。将具有折片52的容器顶部施加在上面。在该模具内壁和该顶部内部形成空腔5。
在这个实施例中，对于模具2来说，将暂时压住折片的支承构件81布置在该注射模制设备模具中。在注射期间或注射之后，该支承构件暂时压住折片52，使折片的突出得到控制。这个实施例的支承构件81还可用来在塑料部件4上形成吸管插入孔82。
通过将来自喷嘴的熔融热塑材料注射到空腔5(图8(b))，该熔融热塑材料被注射到模具内表面以及在折片和顶表面之间的间隙之中。
通过立即冷却已注射热塑材料，在该容器顶部形成塑料部件，然后从该容器顶部分离注射模制设备的模具2(图8(c))。
这种配置能阻止熔融热塑材料从空腔5泄漏，或使其达到最小程度。
参见图9，该图描述一种模制设备，通过本发明将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成的容器上。
图9是本发明设备实例的纵向截面图。图9左半部表示该注射模制设备模具2的上升状态。而图9右半部表示该注射模制设备模具2下降并与容器顶部一起形成空腔5的状态。
该设备包括输送装置91、喷嘴3、模具2、冷却装置和驱动装置92，其中输送装置91将具有折叠在容器顶部的复杂折片的八边形棱柱状容器1输送到模制位置，喷嘴3注射熔融热塑材料，模具2通过施加到容器顶部来形成空腔5并具有使喷嘴出口与容器内部相连的通道，冷却装置冷却已注射在该模具空腔内的热塑材料，而驱动装置运动喷嘴和模具以便施加到容器顶部和模具上并从容器顶部分离该模具。
在图9所示两位置之间垂直运动的模具2固定在模具支承件93上。通过肘节进行工作的支承件保持住模具2。该支承件由液压类型的装置驱动。通过该所示机械，模具2能在两个位置之间垂直运动。
用上述方法和设备获得的容器是具有模制塑料部件的容器，它是具有折叠在容器顶部上的复杂折片的八边形棱柱形状容器1。
该容器包括通过注射熔融热塑材获得的热塑材料容器盖4。该热塑材料从注射模制设备喷嘴充填到折片和顶表面之间的间隙中。该盖具有由该注射模制设备模具内壁确定的轮廓形状。
图8表示本发明方法及其设备的实施例，所述方法用来将塑料部件模制到包括柔性幅面材料的容器上。在这个实施例中，将暂时压住折片的支承构件布置在注射模制设备的模具之中。在从注射模制设备喷嘴注射熔融热塑材料期间和之后，该支承构件暂时控制着折片。由于该支承构件，折片不必折叠和完全固定在容器壁上。该支承构件提高折片折叠步骤的效率并减少折片固定步骤。
参见图10，它描述本发明方法及其设备的另一实施例，所述方法用来将塑料部件模制到包括柔性幅面材料的容器上。在这个实施例中，由于将具有喷嘴的注射模制设备模具施加到容器顶部，在模具内壁和该顶部之间形成空腔之前将支承间隔构件101安置在容器顶部53上。该支承间隔构件是在如图10所示施加到容器顶壁情况下能形成中空外壳的泡沫体、中空体或致密体。在该实施例中，把支承间隔构件事先施加和固定在容器顶部。使用支承间隔构件使得空腔空间减小从而减少注射材料的消耗。此外还能增加塑料部件的机械强度。
如该实施例的图10(a)所示，具有喷嘴3的注射模制设备模具2内壁朝下。施加具有折片52的容器顶部53。在该模具内壁和该顶部内部形成空腔5。
在该实施例中，将支承间隔构件主体101事先施加在容器顶部53上(图10(a))。
通过将来自喷嘴的熔融热塑材料注射到该空腔(5)，将该熔融热塑材料注射到模具内表面和在折片和该顶表面之间的间隙之中(图10(b))。
通过冷却已注射的热塑材料并从该容器顶部分离注射模制设备模具2，将该塑料部件4模制在该容器顶部(图10(c))。
上文已描述了本发明的方法及其设备，该方法将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成的容器上。在这个实施例中，柔性幅面材料的外层材料可为相容材料以便改善与已注射模制热塑材料的粘合性能。
优点
如所述实施例所示，将塑料部件模制到具有柔性幅面材料的容器上的本发明方法、设备以及带有模制塑料部件的容器具有下列效果：
(1)在具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中布置容器或塑料部件的简单结构和自由结构。
(2)在该具有折叠在容器顶壁上的复杂折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中，为了将折片固定在容器顶壁上，不再需要进一步的粘合剂或热封制造步骤、能量、材料和设备。
(3)能消除容器顶部的间隙和台阶，因而在容器及其包括内装物的产品输送阶段，在具有复杂地折叠在容器顶壁上的折片并且在容器顶壁上具有间隙和台阶的容器中，它们不会被尘埃、废物、垃圾、小昆虫弄脏。因而它是卫生的。
工业应用
将塑料部件模制到具有柔性幅面材料的容器的本发明方法、设备以及具有模制塑料部件的容器被用来包装牛奶、果汁、精炼的日本清酒、Shochu、矿泉水和其它饮用液体食物。

Claims (14)

1.在容器顶部上模制塑料部件的模制方法，该容器以如下方式法获得：
将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到管状幅面材料之中，横向密封和切断管状幅面材料，对于沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，以及将折片多次折叠在容器顶部上以形成最终形状容器，
其特征在于，其包括下列步骤：
通过将注射模制设备模具施加到容器顶部上，在具有喷嘴的注射模制设备模具的内壁和顶部之间形成空腔的步骤，
通过将来自喷嘴熔融热塑材料注射到空腔之中，从而至少将熔融热塑材料注射到模具内表面以及在折片和顶表面之间的间隙之中的步骤，
立即冷却已注射热塑材料的步骤，以及
通过从容器顶部分离注射模制设备模具从而在容器顶部形成塑料部件的步骤。
2.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，具有最终形状的容器形状是大致的呈八边形棱柱形。
3.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，容器顶部朝上并且注射模制设备模具施加在容器顶部。
4.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，容器顶部朝下并且注射模制设备模具施加在容器顶部。
5.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，在具有注射模制设备模具和容器顶部的应用中，通过来自充填内装物的容器侧壁压力，在模具和容器顶部之间的空腔进行密封。
6.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，模具由单个构件组成。
7.权利要求1所述的模制方法，其特征在于，模具由多个构件组成。
8.将塑料部件模制到由柔性幅面材料制成的容器的模制设备，它包括：
输送装置，它将以如下方式获得的容器输送到模制部分：
将带有折线的柔性幅面材料形成为管状，将内装物充填到管状幅面材料之中，横向密封和切断管状幅面材料，对于沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，以及将折片多次折叠在容器顶部上以形成最终形状容器，
注射熔融热塑材料的喷嘴，
模具，它通过施加到容器顶部来形成空腔并具有使喷嘴出口与空腔内部相连的通道，
冷却装置，它冷却已注射在模具空腔内的热塑材料，以及
驱动装置，它运动喷嘴和模具以便施加到容器顶部和模具上并从容器顶部分离模具。
9.如权利要求8所述的模制设备，其特征在于，模具的内表面朝下安置，而向上输送的容器顶部被施加到模具上。
10.如权利要求8所述的模制设备，其特征在于，模具的内表面朝上安置，而向下输送的容器顶部被施加到模具上。
11.一种具有模制塑料部件的容器，它包括：
以如下方式获得的容器，
将带有折线的柔性卷筒线材料形成为管状，
将内装物填入管状幅面材料，
横向密封和切断管状幅面材料，
对于沿着折线切断而获得的初始容器进行折叠，
将折片多次折叠在容器顶部上以形成最终形状容器，以及
通过注射熔融热塑材料而获得的热塑材料容器盖，它具有
从注射模制设备喷嘴充填到折片和顶表面之间间隙中的热塑材料，以及
由注射模制设备模具内壁确定的轮廓形状。
12.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，在注射模制设备的模具中布置暂时压住折片的支承构件。
13.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，在通过将模具施加到容器顶部而在模具内壁和容器之间形成空腔之前，在容器顶部上布置支承间隔构件。
14.如权利要求1所述的模制方法，其特征在于，模制热塑材料与柔性幅面材料的外表面材料相容。
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