CN1726149A - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

用于密封包装20的设备10作为大型包装机的一部分来安装，该包装机用产品或物质、优选为食品或饮料但也可以为任何其它合适物质来填充包装20，然后通过横向地折叠各包装并利用密封设备10来封闭和密封包装，从而封闭包装和密封横向折痕，随后将包装传送至最终的折叠工位。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于密封包含产品的包装的密封装置或设备。密封设备作为大型包装机的一部分来安装，包装机用产品或物质、优选为食品或饮料但也可为任何其它合适的物质来填充包装，然后利用密封设备通过横向地折叠各包装来封闭和密封包装，从而封闭该包装并密封横向折痕，随后将包装传送至最终的折叠工位。
另外，本发明还涉及一种利用密封设备/装置来密封包装的方法。
现有技术
在包装设备，例如用于含有流体、优选为不同类型的液体或食品的包装的设备中，重要的是包装的横向密封是防漏的。在包装的折叠之后要进行密封。
包装的密封取决于若干参数，例如用于包装中的包装材料的类型，包装材料的厚度等等，其又会影响包装上的待密封横向接缝的折叠。
这意味着必须以充分的或者紧密的公差来进行横向接缝的折叠，例如通过设置折叠和密封设备使得它们相互对应并且不会造成妨碍，和/或通过在折叠和随后的密封过程中牢固地保持/支撑包装，使得包装被保持就位并且如所需地成形或折叠。
美国专利4546592公开了一种用于密封由包覆有塑料的纸制成的液体包装的设备，该设备包括一对延伸指件，用于展平带有折叠缝条的包装的顶边。指件可插入到包装的开口端中，并被驱动以进行伸展运动。该设备还包括固定在回转杆上的一对焊接夹具。指件及其促动装置安装在包装之上。
美国专利4546592的一项缺点在于，运动件的磨损可能导致指件及其促动装置上的材料变得松散并在包装被折叠和密封之前掉落到包装中的更大风险。另外，润滑剂或任何其它污染物也可能在密封前掉落到包装的开口端中，从而沾污或污染包装以及包装中所含的任何物质或产品。这在涉及包装和设备的卫生要求方面造成了较低的质量。
另一问题在于，可动件因其复杂的结构而难于拆卸或彼此间拆开，因此密封设备的任何维护和清理都是比较困难和费时的，导致每件包装和/或产品的成本较高，以及设备的工作寿命较短。
发明概要
本发明的主要目的在于，通过利用新颖的密封设备和操作该密封设备的新颖方法来折叠和密封包装，得到包装的更简单、更快速、更卫生和更可靠的横向折叠和密封。
这些目的通过一种用于密封具有开口端的包装的设备来实现，该设备包括至少一对半体，其可在开启位置与用于密封式封闭包装开口端的封闭密封位置之间往复运动。该设备还包括包含有一对成形折叶(flap)的成形器具，各成形折叶与一个密封半体相关联，并在第一端处可枢轴转动地连接至支架上，使得各成形折叶的第二端可至少部分地跟随相关密封半体的往复运动，并且成形折叶在密封半体朝向封闭密封位置的运动期间相互间相对地压紧包装的两个相对部分。
另外，这些目的通过一种用于密封包装的方法来实现，该方法使用了上述设备。该方法包括步骤：提供带有包括一对成形折叶的成形器具的设备，将该设备设置于第一开启的包装接受位置，将包装提供至该设备中，使各成形折叶与至少一对可往复运动的密封半体中的一个密封半体相关联，使设备的该至少一对可往复运动的密封半体朝向包装运动并与之形成接触，在该至少一对可往复运动的密封半体的运动期间通过这对成形折叶来相互间相对地压紧包装的两个相对部分，通过压住包装的相对部分来进一步偏压该至少一对密封半体，从而折叠包装的相对部分，并通过提供能量给该至少一对可往复运动的密封半体来密封该包装。
通过为包装设备提供根据本发明的密封设备以及通过上述适当方法来操作该密封设备，就可以实现以下主要优点：可以更精确和更容易地进行各包装的折叠和密封，从而减少调整时间并提高生产率；可以更容易、更快速和更好地进行密封设备的清洁，从而使包装及其内容物保持无菌，使包装及其所含物质具有更长的储藏期限；并且密封设备更易于拆卸或拆下以及维护，从而也提高了生产率。
在一个优选实施例中，各个成形折叶适于从第一大致垂直位置枢轴转动至第二倾斜位置，在第二倾斜位置中，第二端与各包装的邻近开口端的部分接触。
在上述设备的另一优选实施例中，成形折叶被偏压，使得在密封半体处于其开启位置时成形折叶保持在其第一大致垂直位置中。
在另一优选实施例中，该设备包括至少三对连杆机构，其包括：带有设置了压紧器具的两个可往复运动半体的第一对连杆机构，其中压紧器具压在包装的离其开口端有一段距离的相对部分上；带有设置了成形器具的两个可往复运动半体的第二对连杆机构，其中成形器具用于在邻近其开口端处对各包装进行成形；以及带有设置了密封器具的两个可往复运动半体的第三对连杆机构，其中密封器具用于封闭和密封各包装的开口端。
各个成形折叶优选在其第一端处连接在位于第三对连杆机构和第二对连杆机构之间的第二对连杆机构的各个半体的一端上。
成形折叶优选通过弹簧来偏压，该弹簧可操作地连接在各个成形折叶的第一端上。
在一个优选实施例中，各个成形折叶在其第一端处连接在第二对连杆机构的各个半体的上侧上。
各个成形折叶优选为大致T形的，并定位成使得折叶的第二端形成了T形的顶部水平分支。
在一个优选实施例中，用于密封式封闭各包装开口端的三对连杆机构垂直地间隔开，使得连杆机构的可动半体可在各包装的封闭和密封期间相互间自由运动。
在另一实施例中，带有设置了用于密封式封闭各包装开口端的密封器具的两个半体的第三对连杆机构设置在距第二对连杆机构的各个半体有一段垂直距离的位置处，该垂直距离可使折叶被第三对连杆机构的两个半体从其第一大致垂直位置枢轴转动至用于相对地压紧包装的两个相对部分的其第二倾斜位置处。
在另一实施例中，第一对连杆机构连接在可动地设在导杆上的第一托架上，第二对连杆机构连接在可动地设在所述导杆上的第二托架上，第三对连杆机构连接在可动地设在所述导杆上的第三托架上，托架连接在凸轮曲线盘上。
在另一实施例中，第一对连杆机构的各个半体包括臂，其在第一端设有用于压在包装中的距其开口端有一段距离的部分上的压紧器具，在第二端通过连杆可枢轴转动地连接在第一托架上，并且在第一和第二端之间设有固定枢轴点。
在另一实施例中，第二对连杆机构的各个半体包括第一和第二臂，该第一和第二臂在其第一端处相互连接，并设有用于在邻近其开口端处对各包装进行成形的成形器具，第一臂在第二端通过连杆可枢轴转动地连接在第二托架上，并且在第一和第二端之间设有固定枢轴点，第二臂在第二端被固定住，并且在第一和第二端之间设有固定枢轴点。第二连杆机构的这种几何形状导致成形器具在朝向和离开包装而运动时产生“波”状运动，即连杆机构的设有成形器具的端部将在运动期间发生倾斜运动。这种倾斜通过第一臂的第一端在部分运动期间运动至相对于在密封过程中所形成的包装翼片来说比第二臂的第一端的位置更低的位置中来实现。倾斜运动发生在朝向包装的运动的结束时以及离开包装的运动的开始时。成形器具的这种“波”状运动是有利的，因为它降低了包装的密封处附近即翼片附近的部分、例如存在于许多已知纸板包装中的三角形角片被损坏的风险。这在成形器具离开包装运动时尤其有用，这是因为包装已被密封并因刚性翼片而具有较小的柔性。
在另一实施例中，第三对连杆机构的各个半体均包括臂，其在第一端设有用于封闭和密封各包装的开口端的密封器具，在第二端通过连杆可枢轴转动地连接在第三托架上，并且在第一和第二端之间设有固定枢轴点。
第三托架优选通过第四托架而连接在凸轮曲线盘上。第四托架通过促动件连接在第三托架上，该促动件可以改变沿着导杆的第三和第四托架之间的相互间距，以便偏压密封器具而封闭和密封各包装的开口端。通过提供促动件，就可以得到额外的密封作用力，其进一步保证了良好密封的形成。
第一臂的固定枢轴点优选设置成在垂直方向上距成形器具为与第二臂的固定第二端大致相同距离的位置处，使得第一臂的可枢轴转动部分比第二臂的可枢轴转动部分更长。
优选的是，第一连杆机构的各个半体的臂的固定枢轴点以及第三连杆机构的各个半体的臂的固定枢轴点设置成在垂直方向上大致位于第二连杆机构的各个半体的第一臂的固定枢轴点处以及第二臂的固定第二端处。通过提供具有上述特征的设备，可以实现除了上述优点以外的更多优点。作为驱动装置的托架和凸轮曲线可通过例如中部而与密封设备分开。通过在该中部内或其附近提供上述大致“重合”的点(固定点、枢轴点等)，则在包装附近的区域中只存在少量的枢轴点。因此就可以降低对提供用来保持包装及其已灭菌内容物的气流形成干扰的风险，并可以保护包装附近的区域免受来自驱动装置的任何脏物的污染。当包装内容物特别敏感时，这是有利的。
附图简介
现在将参考附图来更详细地介绍本发明，在附图中：
图1示意性显示了根据本发明第一实施例的待安装在包装机(未示出)上的设备的总装图，
图2示意性显示了处于开启的包装接受位置中的根据本发明第二实施例的设备中的连杆机构的装配图，
图3示意性显示了根据图2所示实施例的第一对连杆机构，
图4示意性显示了根据图2所示实施例的第二对连杆机构，
图5示意性显示了根据图2所示实施例的第三对连杆机构，
图6示意性显示了根据图1所示第一实施例的第一对连杆机构，
图7示意性显示了根据图1所示第一实施例的第二对连杆机构，
图8示意性显示了根据图1所示第一实施例的第三对连杆机构，
图9示意性显示了从第一角度看去的可促进包装密封的可枢轴转动的T形件的视图，
图10示意性显示了从第二角度看去的图6所示的可枢轴转动的T形件的视图，和
图11示意性显示了从另一角度看去的图6和图7所示的可枢轴转动的T形件的平面图。
优选实施例的详细介绍
图1显示了根据本发明第一实施例的用于密封包装20(未示出)的设备10。该设备10作为大型包装机(未示出)的一部分来安装，该包装机用产品或物质、优选为食品或饮料但也可为任何其它合适的物质来填充包装20，然后通过折叠各包装的开口端20a并利用密封设备10来封闭和密封包装，从而封闭该开口端并密封折痕，随后将包装传送至最终的折叠工位(未示出)。包装在图1中从左至右地传送至密封设备10中，并在密封之后按照图1中的三个箭头、即图1左边的两个箭头以及图1右边的一个箭头被传送出密封设备。大型包装机及其功能在本说明书中将不作详细介绍，这是因为其功能和结构对本领域的技术人员而言是常识。
各包装20以倒置的方式被搬运和传送至密封设备10中，各包装具有在垂直方向上朝上的其第一开口底端20a(见图9)，以及在垂直方向上朝下的第二顶端(未示出)。
图1显示了本发明的第一实施例的总装图，显示了用来操作密封设备10所需的所有部件、机构和装置，但未显示用来将密封设备连接和固定在大型包装机(未示出)上所需的装置。
图1所示的密封设备10包括两个主要部分，即带有用于密封包装20的设备的第一上部30，以及带有用于操作或促动、即移动密封装置的驱动或操作装置的第二下部40。上部30和下部40通过机架70的形成了分隔件的中部50来分开。
使密封设备与驱动装置分开的中部50的目的是，保证包装20、更具体地说是各包装的开口端20a及内容物即包装中所含的气体和物质或流体保持清洁、卫生和无菌，这是通过使其不会暴露于驱动装置所形成的任何污染如润滑剂、灰尘、脏物或者甚至由驱动装置的运动件之间的磨损所形成的固体粒子之中来实现的，否则这些粒子将通过传送而留在包装中，在这种情况下，这些粒子首先向上传送然后进入到包装(未示出)中。
通过从图1所示密封设备10的顶部恒定地向下提供已消毒气流经过该设备并在中部50的附近流出来使包装20保持卫生和消毒，从而将任何污染物保持在各包装及其开口端20a之外，并利用流到密封设备之外的已消毒空气来将其迫出，这种保持作用还受到密封设备结构的促进，因为所有润滑剂和大多数可动金属件都设在包装20的下方，或者更具体而言设置在机架70的中部50之下。
在该实施例中，密封设备10在工作时一次密封至少两件包装20，因此图1所示上部密封设备使用了两对密封装置80，各对密封装置具有连杆系统形式的两个可动的镜像对称机构100和110。这在图1的右边增加了两个连杆系统100，在图1的左边增加了两个连杆系统110。这里，在图1中，出于清楚的原因，处于最接近密封装置对80中的两个可动且镜像对称的连杆系统100和110中的仅有一个右边的半体100完全地显示出。左边的另一最接近的连杆系统半体110只是部分地示出，即只显示出了直接与各包装20(未示出)接合的部分。各对密封装置80连接在机架70上，图1中最接近的一对连接在机架的一侧上并且可更清楚地看到，其他的对连接在机架70的另一侧上。应当理解，除第一对以外的其它对密封装置80以与最接近的第一对密封装置80相同的方式来工作和被促动，因此不再详述。
在图1中部分地和/或完全地示出的四个连杆系统100和110中的每一个具有三对臂状或支脚状的连杆机构。在下文中首先将根据本发明的第二实施例来介绍这些连杆机构，除了连杆机构和驱动装置的设计之外，该第二实施例基本上类似于第一实施例。
图2显示了三对连杆机构的装配图，图3-5分别地显示了这三个连杆机构。这三对连杆机构中的每一对具有不同的功能。图3所示的第一对连杆机构120设有压紧器具121，其用于压在包装20中的距其开口端20a有一段距离处的相对部分上，第一对连杆机构120在下文中称为预留空间机构。预留空间机构120的功能是控制各包装20的预留空间内的填充体积。图4所示的第二对连杆机构130设有成形器具131，其用于在邻近其开口端20a处对各包装进行成形，第二对连杆机构130在下文中称为成形工具。图5所示的第三对连杆机构140设有密封器具141，其用于封闭和密封各包装20的开口端20a。
第一对连杆机构120即预留空间机构120包括如图3所示的两个半体，即第一右预留空间半体150和第一左预留空间半体160，它们用于通过在离开口端20a有一段距离的位置处压紧各包装20来控制各包装20的预留空间内的填充体积。两个半体150，160相对地设置，这两个半体之间的唯一差别在于，左半体160与其相对的右半体150是镜像对称的。在介绍预留空间机构时将只介绍右半体。预留空间机构120的第一右预留空间半体150包括包装接合件122。
第二对连杆机构130即成形工具如图4所示，并包括第一右成形工具半体170和第一左成形工具半体180，成形工具130的第一左成形工具半体180与第一右成形工具半体170相对地设置，这两个半体170，180之间的唯一区别在于，左半体180与其相对的右半体170是镜像对称的。在介绍成形工具时将只介绍右半体。成形工具130的第一右成形工具半体170包括第一包装接合件132和第二包装接合件，133。成形工具130和这些包装接合件132，133的功能将在本说明书的下文中更详细地介绍。
第三对连杆机构140如图5所示，并包括第一右密封夹具半体190和第一左密封夹具半体200，它们相对地设置。密封夹具140的第一右密封夹具半体190包括用于密封包装20的包装接合件142。在两个密封夹具半体190和200之间存在功能和结构上的区别，区别在于，只有第一右半体190主动地执行各包装20的密封，同时另一相对的第一左半体200在密封期间只用作压砧。这意味着右半体190设有主动的密封器具141，相对的左半体200基本上具有与另一右半体190相对应的形状，以用于保证可靠的密封。在该实施例中，密封方法是感应密封，其中提供了射频交变电流并在各个多层包装20内的铝箔中产生感应电流，从而加热铝箔，铝箔又加热多层包装中的塑料层。感应密封是众所周知的技术，在本文中不作更详细的介绍。
各对连杆机构120，130和140与设备10的下部40中的用于使连杆机构120，130和140相互之间、相对于整个密封设备10以及相对于待密封包装20运动的驱动装置相关联，更具体而言是相连。下面将只介绍驱动装置中的理解本发明所必须的那些特征。参见图2，驱动装置包括凸轮曲线盘220。电动机221连接在传动箱/齿轮箱上，该传动箱/齿轮箱又驱动凸轮曲线盘220。另外，驱动装置包括导杆230，其优选为直线杆的形式。所述导杆230固定在机架70的中部50上，并设有各自可动地设置于其上的第一托架240和第二托架250。导杆230还设有第三托架260和第四托架270，其通过框架262相互连接起来，并一起可动地设在导杆230上。第一对连杆机构120连接在第一托架240上，第二对连杆机构130连接在第二托架250上，第三对连杆机构140连接在由第三托架260和第四托架270所构成的托架对上。
第一托架240、第二托架250和第四托架270均具有凸轮的功能，各个第一和第二托架装配在凸轮曲线盘220中的相关凸轮曲线(部分示出)中，而第四托架270通过滚子(未示出)与凸轮曲线盘220接触，并随从于凸轮曲线盘220的外周边。所述滚子通过连接在第三托架260上的弹簧263而保持被偏压。各托架240，250和托架对260，270通过利用电动机221和传动箱旋转凸轮曲线盘220来相互间运动。通过凸轮曲线盘220的旋转，第一托架240、第二托架250和第四托架270将在图2所示垂直方向上沿着直线导杆230向上和向下运动。由于第三托架260连接在第四托架270上，因此它将一致地运动。由于凸轮曲线盘和通过该凸轮曲线盘而运动的托架的用途和功能对于本领域的技术人员而言是常识，因此在下文中将不对其进一步详细介绍。
第二托架250设在四个托架的顶部，见图2，第一托架240设在第二托架250的下方，第三托架260设在第一托架240的下方，第四托架270设在底部，即设在第三托架260的下方。
如果第一托架240或第二托架250在图2中向上运动，则预留空间机构120或成形工具130的各相关包装接合部分运动至与待密封包装20接触/接合，如果第一托架240或第二托架250向下运动至如图所示的位置，则预留空间机构120或成形工具130的各相关包装接合部分离开包装20运动。如果第四托架270向下运动，并因此而使第三托架260(用作从动件)也向下运动，则密封夹具140的各相关包装接合部分运动至与待密封包装20接触/接合，如果第四托架270向上运动至如图2或5所示的位置，从而使第三托架260向上运动，则密封夹具140的各相关包装接合部分离开包装20运动。下面将介绍这是如何实现的。
第一对连杆机构120的各个半体150，160包括臂123，参见图3。带有用于压在一部分包装20上的包装接合件122的压紧器具121设在臂123的上端即第一端123a上。包装接合件122优选可枢轴转动地设置成能够平滑地压在包装20上。臂123的下端即第二端123b通过连杆241而可枢轴转动地连接在第一托架240上。在第一端123a和第二端123b之间设有固定枢轴点123c(未示出，但在图中以点标出)。枢轴点123c将臂123连接在机架70上，在该实施例中枢轴点123c设在中部50处，使得它通过例如波纹管而与包装区域屏蔽开。
第二对连杆机构130的各个半体170，180均包括第一臂134和第二臂135，参见图4。各臂134，135具有第一端134a，135a，这两个各自的第一端134a，135a通过连杆136固定地相互连接，带有第一包装接合件132和第二包装接合件133的成形器具131设在连杆136上。第一臂的第二端134b通过连杆251可枢轴转动地连接在第二托架250上。另外，在第一臂134的第一端134a和第二端134b之间设有固定枢轴点134c(未示出，但以点标出)。枢轴点134c将所述第一臂134连接在机架70上，在该实施例中，枢轴点134c设在中部50处，使得它通过例如波纹管而与包装区域屏蔽开。第二臂135的第二端135b是固定的。它优选固定在中部50上。然而，在第二臂135的第一端135a和第二端135b之间设有固定枢轴点135c。因此，第二臂135的上部是可枢轴转动的。从图中可以看到，第二连杆机构130的各个半体的第一臂134和第二臂135相互间设置使得，第一臂134的固定枢轴点134c设置成在垂直方向上距成形器具131为与第二臂135的固定第二端135b基本上相同的距离。因此，第一臂134的可枢轴转动部分比第二臂135的可枢轴转动部分更长。从图4中可以理解，在它们朝向和离开包装20而运动(图4未示出)时，第二连杆机构130的几何形状导致成形器具131的“波”状运动。这将进一步更详细地介绍。
第三对连杆机构140的各个半体包括臂143，其在第一端143a中设有用于封闭和密封各包装开口端20的密封器具141，参见图5。所述臂143的第二端143b通过连杆261而可枢轴转动地连接在第三托架260上。另外，臂143在第一端143a和第二端143b之间设有固定枢轴点143c(未示出，但在图中以点标出)。枢轴点143c将臂143连接在机架70上，在该实施例中枢轴点143c设在中部50处，使得它通过例如波纹管而与包装区域屏蔽开。
从图中可以看到，第一连杆机构120的各个半体的臂123的固定枢轴点123c和第三连杆机构140的各个半体的臂143的固定枢轴点143c在垂直方向上基本上设在第二连杆机构130的各个半体的第一臂134的固定枢轴点134c和第二臂135的固定第二端135b处。
总共四个臂123，134，135，143中的每一个最好由金属、优选为合金钢制成，其满足本发明的卫生要求，例如可抵抗清洗剂、酸和碱的足够耐久性。
上述连杆机构120，130，140可具有备选的设计，一个这样的备选设计如本发明的第二实施例所示并可在图6-8中见到。在介绍第二实施例的连杆机构120，130，140时，类似的特征将采用相同的标号。连杆机构在这里设在设备10的上部30中，并通过拉杆来促动。参见图6，预留空间机构120的包装接合件122通过连接在平行四边形连杆系统125上的拉杆124来促动。成形工具130和密封夹具140的连杆机构以类似的方式来设计，并且分别如图7和8中所示。对于密封夹具140而言，使用了两根拉杆。
在下文中并参见图9-11，将介绍成形器具131的第一包装接合件132和第二包装接合件133。第一包装接合件132具有U形抓握件的形状，其可相对于与该第一包装接合件相对的另一对应件来从相对侧夹住各包装20。第二包装接合件133为成形折叶。成形折叶133是T形(翼状)器件，由于它非常类似于用于促进各包装20的成形和折叠的折叶，因此它被表示为成形折叶。这里只显示了一个翼状件或成形折叶133，其通过第一端133a、即垂直部分也即T形的垂直分支而可旋转地连接在两个成形工具半体170和180的每一个上。一个成形折叶133连接在第一右成形工具半体170的一端即上侧上，一个成形折叶133连接在第一左成形工具半体180(未示出)的上侧上。T形折叶133的第二端133b是T形的顶部水平分支。对这对成形折叶133的功能将只参考一个折叶来说明，这是因为另一折叶以镜像对称的类似方式来工作和运动。
如图2所示，成形折叶133在垂直方向上设在第三对连杆机构即密封夹具140与第二对连杆机构即成形工具130之间。其原因在于要保证连杆机构即预留空间机构120、成形工具130和密封夹具140的可动半体150，160，170，180，190，200可在各包装20的封闭和密封期间相互间自由运动。
图9-11所示的成形折叶133在非操作或非密封状态下、即当密封夹具190，200处于第一开启位置时，通过翼销137在大致垂直的方向上向上被稍微地偏压，该翼销137穿过成形工具半体170和180的各上侧中的连接孔138而伸出来，并且设有形式为至少一个弹簧139如螺旋弹簧或板簧的弹性偏压件。在密封夹具190，200处在用于密封式封闭各包装20的第二封闭位置时，成形折叶133可从第一大致垂直位置(未示出)旋转或更具体而言是枢轴转动至第二倾斜位置，同时第二端133b与各包装20的一部分接触。
如图2所示的用于密封各包装20的三对连杆机构120，130，140设在相互间有一段垂直距离的位置处，使得运动件即成对的可动半体150，160，170，180，190，200在密封设备10的操作期间运动时不会发生碰撞。
带有用于密封各包装20的两个半体190，200的第三对连杆机构140即密封夹具设在离第二对连杆机构130即成形工具的各个半体170，180的上侧170a，180a有一段垂直距离的位置处，该垂直距离可使成形折叶133通过与折叶133接触/接合的两个半体190，200从其第一大致垂直位置移动至其第二倾斜位置，这是通过朝向待密封包装20旋转并与其形成接触而实现的。这意味着，两个成形工具半体170或180的任一个上的翼状折叶133在图11中从左向右地从其第一大致垂直位置(未示出)朝向包装20被推动，相对的成形工具半体170或180上的相对地设置的翼状折叶也是如此。折叶133旋转至与包装20的开口端20a相接触意味着，由于成形工具130在邻近其开口端20a处抓握/夹持住包装，因此折叶133相互间相对地压在包装20的两个相对侧上。折叶133设在密封夹具140与成形工具130之间。
第四托架270通过促动件272连接在框架262上，促动件272在该示例中为缸体，优选为气压缸，见图2。该缸体272的功能是使第三托架260沿着直线导杆230移动，以便在密封运动期间提供使两个密封夹具半体190和200压在一起的额外偏压。因此，一部分密封作用力由凸轮曲线盘220提供，然而大部分密封作用力将由缸体272提供，使得可以充分地保证各包装20底部处的横向接缝的密封。这一过程/功能将在本说明书的下文中更详细地说明。
现在将更详细地介绍根据本发明的密封设备10的功能及其操作方法以及密封装置80的操作和运动。密封装置80的全部，即两对预留空间机构120、两对成形工具130和两对密封夹具140以及它们的相关两个半体150，160，170，180，190，200的操作和运动将只参考一对预留空间机构120、成形工具130和密封夹具140来进行说明。
密封设备10具有第一初期位置，即起始位置或开启位置，参见图2，其为恰好在包装20进入密封设备10之前的密封设备10的待机状态，还具有第二初期位置，即用于密封和封闭包装的最终位置。第二位置未示出。开启位置以下述方式来规定：密封夹具140打开，即两个密封夹具半体190，200位于相互间隔最远的其位置处。这也意味着预留空间机构120和成形工具130及其半体150，160，170，180分别处于其相互之间的对应位置处，第一托架240和第二托架250也处于图中的其最低位置。因此，连杆241和251稍微指向上方。第四托架270和第三托架260处于图中的其最高位置。因此，连杆261稍微指向下方。
在密封设备10的该开启的第一初期位置中，将包装20供应至密封设备中。通过凸轮曲线盘220中的用于成形工具130的相关凸轮曲线来将第二托架250沿着直线导杆230向图2中的上方推动，带有其两个半体170，180的成形工具130便首先从相对的即相反的侧面或部分来抓握或抓住包装20。同时，带有其两个半体150，160的预留空间机构120从相对侧或相对部分朝向包装20运动，并在接触到包装20时立即停止，然后开始压住包装20以便调整包装20内所含的体积。通过凸轮曲线盘220中的用于预留空间机构120的相关凸轮曲线来将第一托架240沿着直线导杆230向图2中的上方推动，便可以与成形工具130相类似的方式来进行预留空间机构120的运动或枢轴转动。然后促动带有其相对设置的两个密封半体或夹具190，200的密封夹具140，其中这些半体也相互间相对地设置。以与预留空间机构120和成形工具130基本类似的方式来进行密封夹具140的运动或枢轴转动，主要区别在于，第三连杆机构140通过两个不同的装置来驱动。首先，通过相关的凸轮曲线、在这种情况下为凸轮曲线盘220的外周边来沿着直线导杆230如图2所示地收回或向下推动第四托架270和第三托架260。因此，两个密封夹具半体190和200相向地枢轴转动/运动，并与成形折叶133中的图9-11所示的垂直指向的第二端133b的一部分形成接触。当相关的密封夹具半体190或200经过成形折叶133时，它便将相关的成形折叶133朝向包装20推动，即成形折叶133部分地跟随密封夹具140而运动。成形折叶133的第二端133b和相关密封夹具140的包装接合件141与包装20的相对部分或相对侧形成接触，并在成形和密封成封闭端的期间支持/促进了包装20的开口端20a的折叠和成形。其次，连接在第四托架270和框架262上的气压缸272提供了密封夹具140相向的额外偏压或施压。由于第四托架270朝向凸轮曲线盘220被偏压，因此缸体272向下压框架262。这导致第三托架260沿着直线导杆230在向下方向上运动了一小段附加距离。因此，第三托架260和第四托架270之间的沿着导杆230的相互间距也发生了改变。另外，这在图5中的线A处形成了对应于此附加距离的间隙。这样就提供了密封作用力，并且可进行密封。通过缸体272额外地压紧密封夹具半体190和200达一小段距离，可以促进横向密封处的密封。
带有其两个半体150，160的预留空间机构120的运动以对包装20的施压开始于密封半体或夹具190，200与包装20接触之前的方式来进行。带有其两个半体150，160的预留空间机构120的运动以对包装20的施压结束于密封半体或夹具190，200的运动停止之前来进行。
在完成了密封之后，密封夹具140、成形工具130和预留空间机构120被反向并离开包装20运动/旋转。然后或更具体而言，通过部分地跟随密封夹具140的反向运动，成形折叶133被弹簧139偏压/移动回到用于密封设备10的待机状态或开启位置中的其第一大致垂直位置，然后准备好接受另一个新包装20，以便进行另一密封程序。
从第二连杆机构130的几何形状中可以理解，成形器具在朝向和离开包装20运动时进行“波”状运动。连接在第一臂134和第二臂135的相应第一端134a，135a上并且成形器具设在其上的连杆136在部分运动期间进行倾斜运动。倾斜通过第一臂134的第一端134a在部分运动期间处于相对于密封期间所形成的包装翼片来说比第二臂135的第一端135a的位置更低的位置中来实现。倾斜运动发生在朝向包装20的运动结束以及离开包装20的运动开始时。因此，当成形工具130运动离开包装20时，成形工具130不会接触到包装20。
尽管已经参考优选实施例来介绍了本发明，然而可以理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的目的和范围的前提下，可以对本发明进行各种修改和变化。
在所述实施例中使用了感应密封。作为备选，密封可以是所谓的超声波密封，其中将超声波振荡施加在待密封包装中的包装材料上，从而通过滞后作用来加热待密封在一起的材料之间的界面。另外，密封也可以是所谓的脉冲加热，其中将热铁条(hot baris)设置成与包装材料对接/接触，使得界面中的塑料材料暂时性地至少部分地熔化，然后固化以形成密封。密封包装的这些上述方式是众所周知的，因此不再详细介绍。
所述实施例中的密封设备10一次密封至少两件包装20，但是它当然可以密封多于或少于两件包装，这取决于生产要求和密封设备的可用空间，因此，只设置一对密封装置80将减小设备的尺寸和生产/密封速率，两对以上的密封装置80将增大设备的尺寸和生产/密封速率，这是本领域的技术人员所容易理解的。

Claims (22)

1.一种用于密封具有开口端(20a)的包装(20)的设备(10)，所述设备包括至少一对半体(190，200)，其可在开启位置与用于密封式封闭所述包装(20)的开口端(20a)的封闭密封位置之间往复运动，
其特征在于，所述设备(10)还包括包含有一对成形折叶(133)的成形器具，各所述成形折叶(133)与密封半体(190，200)相关联，并且在第一端(133a)处可枢轴转动地连接在支架上，使得各所述成形折叶(133)的第二端(133b)可至少部分地跟随相关密封半体(190，200)的往复运动，和
所述成形折叶(133)在所述密封半体(190，200)朝向所述封闭密封位置的运动期间相互间相对地压紧所述包装(20)的两个相对部分。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)可从第一大致垂直位置枢轴转动至第二倾斜位置，在所述第二倾斜位置中，所述第二端(133b)与各所述包装(20)中的邻近所述开口端(20a)的部分相接触。
3.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)被偏压，使得它在所述密封半体(190，200)处于其开启位置时保持在其第一大致垂直位置。
4.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述设备(10)包括至少三对连杆机构，其包括：带有设置了压紧器具(121)的两个可往复运动半体(150，160)的第一对连杆机构(120)，其中所述压紧器具压在所述包装(20)中的距其开口端(20a)有一段距离的相对部分上；带有设置了所述成形器具(131)的两个可往复运动半体(170，180)的第二对连杆机构(130)，其中所述成形器具用于在邻近其开口端(20a)处对各所述包装(20)进行成形；以及带有设置了密封器具(141)的两个可往复运动半体(190，200)的第三对连杆机构(140)，其中所述密封器具用于封闭和密封各所述包装(20)的开口端(20a)。
5.根据权利要求4所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)在其第一端(133a)处连接在位于所述第三对连杆机构(140)和第二对连杆机构(130)之间的所述第二对连杆机构(130)中的各个所述半体(170，180)的一端上。
6.根据权利要求3所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)通过弹簧(139)而被偏压，所述弹簧(139)可操作地连接在各个所述成形折叶(133)的第一端(133a)上。
7.根据权利要求5所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)在其第一端(133a)处连接在所述第二对连杆机构(130)的各个半体(170，180)的上侧。
8.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，各个所述成形折叶(133)为大致T形的，并定位成使得所述折叶(133)的第二端(133b)形成了所述T形的顶部水平分支。
9.根据权利要求4所述的设备(10)，其特征在于，用于密封式封闭各包装(20)的开口端(20a)的所述三对连杆机构(120，130，140)垂直间隔开，使得所述连杆机构(120，130，140)的所述可动半体(150，160，170，180，190，200)在各包装(20)的封闭和密封期间可相互间自由运动。
10.根据权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，带有设有用于密封式封闭各包装(20)的开口端(20a)的密封器具的两个半体(190，200)的所述第三对连杆机构(140)设置在距所述第二对连杆机构(130)的各个半体(170，180)有一段垂直距离的位置处，所述垂直距离可使所述折叶(133)被所述第三对连杆机构(140)的两个半体(190，200)从其第一大致垂直位置枢轴转动至用于相对地压紧所述包装(20)的两个相对部分的其第二倾斜位置。
11.根据权利要求4所述的设备(10)，其特征在于，所述第一对连杆机构(120)连接在可动地设在导杆(230)上的第一托架(240)上，
所述第二对连杆机构(130)连接在可动地设在所述导杆(230)上的第二托架(250)上，
所述第三对连杆机构(140)连接在可动地设在所述导杆(230)上的第三托架(260)上，所述托架(240，250，260)连接在凸轮曲线盘(220)上。
12.根据权利要求11所述的设备(10)，其特征在于，所述第一对连杆机构(120)的各个半体包括臂(123)，其在第一端(123a)设有压紧器具(121)，用于在距其开口端(20a)有一段距离的位置处压在所述包装(20)的一部分上，其在第二端(123b)通过连杆(241)可枢轴转动地连接在所述第一托架(240)上，并且在所述第一和第二端(123a，123b)之间设有固定枢轴点(123c)。
13.根据权利要求11所述的设备(10)，其特征在于，所述第二对连杆机构(130)的各个半体包括第一和第二臂(134，135)，
所述第一和第二臂(134，135)在其第一端(134a，135a)相互连接，并且设有用于在邻近其开口端(20a)处对各所述包装(20)进行成形的成形器具(131)，
所述第一臂(134)在第二端(134b)通过连杆(251)可枢轴转动地连接在所述第二托架(250)上，并且在所述第一和第二端(134a，134b)之间设有固定枢轴点(134c)，和
所述第二臂(135)在第二端(135b)固定住，并且在所述第一和第二端(135a，135b)之间设有固定枢轴点(135c)。
14.根据权利要求11所述的设备(10)，其特征在于，所述第三对连杆机构(140)的各个半体包括臂(143)，其在第一端(143a)设有用于封闭和密封各包装(20)的开口端(20a)的密封器具(141)，其在第二端(143b)通过连杆(261)而可枢轴转动地连接在所述第三托架(260)上，并且在所述第一和第二端(143a，143b)之间设有固定枢轴点(143c)。
15.根据权利要求11所述的设备(10)，其特征在于，所述第三托架(260)通过第四托架(270)而连接在所述凸轮曲线盘(220)上。
16.根据权利要求15所述的设备(10)，其特征在于，所述第四托架(270)通过促动件(272)而连接在所述第三托架(260)上，所述促动件(272)可以改变沿着所述导杆(230)的所述第三和第四托架(260，270)的相互间距，用于偏压所述密封器具(141)以便封闭和密封各包装(20)的开口端(20a)。
17.根据权利要求13所述的设备(10)，其特征在于，所述第一臂(134)的固定枢轴点(134c)设置成在垂直方向上距所述成形器具(131)为与所述第二臂(135)的固定第二端(135b)基本上相同的距离，因此所述第一臂(134)的可枢轴转动部分比所述第二臂(135)的可枢轴转动部分更长。
18.根据权利要求14所述的设备(10)，其特征在于，所述第一连杆机构(120)的各个半体的臂(123)的固定枢轴点(123c)以及所述第三连杆机构(140)的各个半体的臂的固定枢轴点(143c)设置成在垂直方向上基本上处于所述第二连杆机构(130)的各个半体的所述第一臂(134)的固定枢轴点(134c)处以及第二臂(135)的固定第二端(135b)处。
19.一种用于密封包装(20)的方法，所述方法使用了根据权利要求1所述的设备(10)，
其特征在于，所述方法包括步骤：
为所述设备(10)提供包括有一对成形折叶(133)的成形器具(131)，
将所述设备(10)设定在第一开启的包装接受位置中，
将包装(20)提供至所述设备(10)中，
使各成形折叶(133)与至少一对可往复运动的密封半体(190，200)中的密封半体相关联，
使所述设备(10)的至少一对可往复运动的密封半体(190，200)朝向所述包装(20)运动并与之形成接触，
在所述至少一对可往复运动的密封半体(190，200)的运动期间通过所述成形折叶(133)的对来相互间相对地压住所述包装(20)的两个相对部分，
通过压住所述包装(20)的相对部分(20a)来进一步偏压所述至少一对密封半体(190，200)，从而
折叠所述包装(20)的相对部分(20a)，和
通过提供能量给所述至少一对可往复运动的密封半体(190，200)来密封所述包装。
20.根据权利要求18所述的用于密封包装(19)的方法，其特征在于，所述方法包括另外的步骤：
将各个所述成形折叶(133)在第一端(133a)处可枢轴转动地连接在支架上，使得各个所述成形折叶(133)的第二端(133b)至少部分地跟随所述至少一对可往复运动的密封半体(190，200)中的相关半体的运动。
21.根据权利要求18所述的用于密封包装(19)的方法，其特征在于，所述方法包括另外的步骤：
将所述成形折叶(133)从第一大致垂直位置枢轴转动至第二倾斜位置，在所述第二倾斜位置中，所述第二端(133b)与各包装(20)的邻近其开口端(20a)的部分相接触。
22.根据权利要求20所述的用于密封包装(19)的方法，其特征在于，所述方法包括另外的步骤：
偏压各个所述成形折叶(133)，从而当所述至少一对可往复运动的密封半体(190，200)中的相关密封半体处于其开启位置时，使各个所述成形折叶(133)枢轴转动到其第一大致垂直位置中，并且保持处于其第一大致垂直位置中。
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