CN1948089B - 包装机中所采用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在对较薄包装材料的受力预成型管形薄板进行纵向密封操作以形成连续管道时用于获得所述管形薄板的稳定且可再现的几何形状的辊式供给包装机中所采用的方法。所述方法的特征在于，使所述管形薄板与固定元件(5)的弯曲包络表面(9)接合，所述包络表面(9)被成形以至少部分密封所述连续成形的管形薄板，且通过至少一个次大气压降实现所述接合。本发明还涉及一种实施所述方法的装置。

Description

包装机中所采用的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在用以初始稳定和控制由辊提供的较薄包装材料的管形薄板(web)的包装机中所采用的方法和装置。在管形的稳定过程中，对薄板进行纵向密封操作以便使薄板的管形永久化。
使用用语“较薄”以说明薄板材料本身的厚度使得当进行初始成形步骤时，所述薄板材料所具有的内在抗挠刚度和强度不足以保持其本身在常规成形环内部处于稳定状态。因此，有时可能难以为预成型管形薄板提供预定几何形状和纵向密封以便对管道进行密封，尤其是如果旨在保证包装件的质量令人满意，则情况更是如此，所述两种情况都与所述薄板的内部体积及其外观相关。因此，关键在于当包装材料薄板纵向密封在一起之前使所述包装材料薄板彼此交叠时，对包装材料薄板的纵向边缘的位置进行控制。
背景技术
将要采用本发明的方法和装置生产的产品基于非常规层压薄纸板材料。由于其中的材料尤其成本更低的事实，因此该结果是可以接受的。由于材料薄得多，因此出现了上面提到的问题，即尽管存在材料本身不具有足够的内在刚度(“非回弹”)的事实，但如何仍由这种包装材料薄板获得接近完美的圆柱外形的问题。必须在沿材料的纵向对其进行密封之前实现所述圆柱外形以使材料形成管形。同时必须保持管道内部的卫生整体性。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种方法和装置以便由极薄层压包装材料获得稳定管形，从而形成可实施可靠的纵向密封的条件且提供几何形状稳定性以进行随后的工艺步骤。当可适用时，要在实现所述稳定管形的同时至少在所获得的管形内部保持之前获得的消毒水平。
本发明的一个更具体的目的在于提供这样一种方法和装置以使得在不接触所述包装材料内部的情况下，保持其处于预定管形且沿其输运方向的几何中心线处于预定位置。由此，消除了管形消毒包装材料尺寸发生变化的风险。因此，如凹痕、折皱等缺陷被降低至最小程度，所述缺陷要不然可能破坏包装材料的制造工艺的可靠性或可能损伤产品的最终质量。
本发明的另一个目的在于应用本发明的教导以在为包装材料提供纵向密封之前保持所述包装材料的预成型管形。由此，可保持所产生的单个包装件的体积处于相等水平，这对于例如这类包装件中包含的饮料的制造商而言是很重要的因素。以这种方式控制预成型管形的形状提供了对所述纵向密封尺寸更好的控制。
根据本发明，通过一种方法实现这些目的，所述方法包括使所述管形薄板与固定元件的弯曲包络表面接合的步骤，所述包络表面被成形以至少部分密封所述连续成形的管形薄板，且通过至少一个次大气压降实现所述接合。还通过一种包括具有包络表面的固定元件的装置实现所述目的，所述包络表面被配置以至少部分密封所述管形薄板且设有连接至次大气压源的开口，所述固定元件被配置以使得当所述薄板被输运通过所述装置时，所述管形薄板受到恒定且受限的固定力。
在具有封闭无菌室(即浴室系统)的机器中，要求能够对本发明的装置进行消毒。允许进行所述消毒的装置的可能变型为具有两个半件的设计，在进行机器消毒后，所述半件可与所述包装材料薄板分离且因此与其分开。在正常操作中，所述半件以锁定在一起的方式进行联接。
附图说明
在下文中，将结合附图对本发明的当前优选的实施例进行更详细地描述，在所述附图中：
图1示出了包装机的一部分，其中由辊提供的层压包装材料薄板被连续地形成纵向成形且密封的管道；
图2详细示出了要替代图1下部所示的最终纵向密封配置的根据本发明的装置；
图3示出了根据本发明的装置的主要设计的透视示意图；
图4示出了与图3所示装置相同的装置的顶视图，但包装材料处于要进行纵向密封的位置处；和
图5示出了与图4相似的视图，但处于包住包装材料的表面已经打开形成两个半件的位置。
具体实施方式
图1示出了包装机的一部分，更具体而言，示出了配置1，其中包装材料薄板2顺序地形成管道3的形状。在配置1的下部附近，包括子配置以便对管道3进行纵向密封且使先前施加的消毒剂蒸发，由此对材料内部进行消毒。根据本文所示的针对相对较厚包装材料的设计，足以利用设有辊和至少一个反作用辊的成形环使薄板受力，以顺序压制所形成的管形薄板的边缘(受到加热元件的加热)，从而通过热粘附形成连续管道。利用材料的“回弹”效应实现上述过程，所述回弹效应取决于材料厚度，且所述回弹效应随着材料厚度增加而增强。
如初始结合更薄材料所讨论地，当包装材料(例如层压纸板或塑料膜)的抗弯力较低以使当材料被弯曲或折叠时几乎未反过来提供“回弹”效应时，如图1所示的配置不足以控制管道的形状。由于管道的形态是关键的，因此根据本发明，建议用如图2所示的单元替代上面提到的装置1的下部。
用不同的配置替代以前配置在整条管道周围以使所述管道受力形成优选形状的成形环中的辊阵列4(参见图1)。所述配置通常包括以至少半圆柱形壳或网格形式存在的固定元件5，当较薄材料通过所述固定元件时，所述固定元件使所述较薄材料受力形成预定的几何形状。图4清楚地示出了所述元件，所述图4是元件5的原理透视示意图，其中管形薄板2被示作固定元件5的包络内表面9上的较薄的圆形元件。所述元件5的所述包络表面9包括设置在多个位置处的多个开口6。每个开口6被连接至次大气压源(未示出)，所述次大气压源为短暂地位于元件5中的薄板的包络表面提供了在1至10N范围内的固定力。因此，当所述管形薄板顺序地通过所述元件5时，所述薄板以受限方式被粘到或被吸到所述元件上且因此使所述薄板自身变直且获得所需几何形状，消除了以折皱、扭曲等形式存在的所有各种可能的扰动。如图3所示，应该注意到：元件5可包括任意数量排的开口6。图3和图5中的元件5例如完全覆盖有这种开口6。如图2所示的外部辊7被配置用作管道内部的辊(未示出)的反作用辊，其目的在于永久纵向密封管道3。图中未示出用于加热材料纵向边缘的加热装置。
为了清楚起见，应该注意到：元件5上设有被连接至次大气压源(未示出)的配件8。
上面所涉及的图3是半圆柱形元件5的原理透视示意图。与图5一起，图3示出了半圆柱形元件5可包括两个半件10、11的情况，由此所述元件5可被打开，即进行枢转以使所述半件移置远离彼此从而有利于进行设置和维护且还增强了消毒操作过程的可接近性。

Claims (8)

1.在对较薄包装材料的受力预成型管形薄板(2)进行纵向密封操作以形成连续管道时用于获得所述管形薄板的稳定且可再现的几何形状的辊式供给包装机中所采用的方法，其特征在于，使所述管形薄板(2)与固定元件(5)的弯曲包络表面(9)接合，所述包络表面(9)被成形以至少部分密封所述连续成形的管形薄板，且通过至少一个次大气压降实现所述接合，使所述次大气压降足够大以便所述薄板(2)被吸到所述固定元件(5)的所述包络表面(9)上且使所述次大气压降足够小以仍允许所述管形薄板(2)在所述包装机中进一步输运。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过设置在围绕所述固定元件(5)的所述包络表面(9)周围的多个位置处的开口(6)施加所述次大气压降。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在紧邻所述固定元件(5)的位置处执行纵向密封操作以便确保在所述管形薄板(2)具有预定几何形状且其纵向边缘以正确的彼此相对位置在交叠接合处熔合在一起的情况下进行所述密封操作。
4.用于稳定和控制较薄包装材料的预成型管形薄板(2)的辊式供给包装机的装置，所述装置包括预成型部分，在所述预成型部分中，所述薄板(2)要被预成型为连续管形，其特征在于，所述装置包括具有包络表面(9)的固定元件(5)，所述包络表面被配置以至少部分密封所述管形薄板(2)且设有连接至次大气压源的开口(6)，所述固定元件(5)被配置以使得当所述薄板(2)被输运通过所述装置时，所述管形薄板(2)受到恒定且受限的固定力。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预成型部分设有至少一个设置成环的管道成形辊阵列，且所述包装材料薄板(2)将受力通过所述环。
6.根据权利要求4或5所述的装置，包括用于限制所述次大气压的设备，以便为所述预成型管形薄板(2)的所述外部包络表面提供大小在1N至10N之间的固定力，从而允许进一步沿所述包装机连续输运所述薄板(2)。
7.根据权利要求6所述的装置，包括紧接所述固定元件(5)的用于对所述管形薄板(2)进行纵向密封以形成连续管道的设备。
8.根据权利要求4所述的装置，
其特征在于，所述固定元件(5)包括两个半件(10、11)，所述两个半件被配置以便可枢转地移置远离彼此从而有利于进行设置和维护。
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