CN1960853B - 用于加热纸盒套筒开口端部区域的塑料表面区域的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在密封端部区域前，用于加热纸盒套筒开口端部区域的塑料表面区域的装置，包括一个加热头，其具有一个侧壁(102)，并且在其远端通过壁面(106)封闭，而在其近端开口以接收经由孔(108)向一旁流出的热空气。该热空气通过两个独立的通气管(118)和(120)以两股独立的气流(110)和(112)被施加至加热头。通气管具有其特有的空气加热装置(122)和(124)，该装置在其所涉及的温度范围内，被控制成至少在某种程度上不受彼此的影响。两个通气管(118)和(120)包含各自的鼓风机(126)和(128)，其速度可相对于彼此进行调整。从而可以调整空气流(110)和(112)的温度和/或流率。气流(110)和(112)进入由间壁(130)形成的加热头的各自独立的舱室(114)和(116)，舱室(114)占据加热头内部的大部分，而舱室(116)占据加热头内部的角落，在该角落处，存在纸盒套筒开口端部区域的纵向搭接封口。以这种方式，位于纵向搭接封口的相应部分处的内部塑料表面区域易受到加热程度的影响，这样可确保在该处阻断通道泄漏，同时端部挡板的其它密封区域易受到较低温度的影响，除了使热裂纹和变味的产生达到最小化的程度外，还足以使它们呈现粘性。

Description

用于加热纸盒套筒开口端部区域的塑料表面区域的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在密封端部区域前，用于加热板材管开口端部区域的塑料表面区域的方法和装置。
背景技术
在加工纸厂中，将每个坯件折成一个管的同时，在所说的第五板和所说的第一板之间形成一条纵向的搭接封口，以用于供应以纸盒坯件的成型-填充-密封包装机是已知的，该纸盒坯件由具有塑料覆层衬底的纤维材料的板材腹板转变而成。这种纵向的搭接封口可通过涂抹第五板的外部塑料表面(还可能是第一板的内部塑料表面的相应狭长地带)来呈现粘性来制成，通常由火焰封接法活化，而后将粘性的外部塑料表面应用于第一板的内部塑料表面制成。由于火焰封接法活化的差异，搭接封口的质量可沿其长度有所不同。而后，将这样制成的通常称为纸盒坯件的扁平管提供给成型-填充-密封包装机，在该机器中，该扁平管通向一个通常称为纸盒套管的矩形管，并且在该机器中，该套管通常被同时容纳于转换工作筒(indexing mandrel)上，并位于一个底部加热站上，将加热头(heater head)(还称为加热中心)移动至直接邻接于将成为已填充且密封的纸盒的底端密封的副板，这种移动可在底端封闭副板预先断折后进行。而后，将热空气供应至特别在其侧壁上设有孔模(pattern of holes)的加热头，通过这些孔，热空气流分布在开口底端区域的内部塑料覆层的内表面区域上(还可能分布在开口端部区域的外部塑料覆层的外表面区域上)，以便使这些区域呈现粘性，此后，底端封闭副板被折叠，并且粘性区域被密封在一起以形成底端密封。之后，该底端封闭顶端开口的纸盒从工作筒上除去，可在顶端封闭副板预先断折后，将其填充而后转送至顶部加热站。在该站点上，将与上述描述相似的加热头移至与纸盒顶端开口区域的端部封闭副板相接近的位置上，该热空气流向顶端区域的内部塑料覆层的内部表面区域(还可能向该区域的外部塑料覆层的外表面区域)使其呈现粘性。此后，该纸盒前进至一个或多个站点，在该处将顶端封闭副板折叠并密封在一起形成顶端封闭，以便提供一种填充且密封的，山形盖顶的，斜顶或平顶的纸盒。前述搭接封口质量上的差异上是尤其不利的，如果搭接封口质量差的位置出现在底端区域和/或顶端区域，因为这些位置是在底端和顶端封闭副板的预先断折、折叠和密封的过程中搭接封口特别加压的位置。此外，包装机操作者需要花费相当多的时间来迅速移动管状坯件，以试图在可允许的狭窄的最终温度范围内得到最佳的结果，此外直到已经获得了最佳条件为止，还会发生坯件的显著损耗。当存在从向包装机供应一种特定特性的管状坯件，到供应一种即使特性仅稍有不同的管状坯件的变化时，这种时间和坯件的浪费也是普遍现象。
对于每一个加热头，从热空气源供应至加热头的热气流在整个横截面上，处于基本相同的温度，并具有基本相同的流率，以使得来自加热头的所有热空气流彼此处于基本相同的温度下，并具有大致相同的流率。这些参数中的所有参数均影响待密封表面区域的最终温度。这里存在一个可允许的最终温度相对狭窄的区域，鉴于一方面热空气的温度和流率应该足够高，以便软化双层厚度的纵向搭接封口上的塑料覆层，以闭合端部挡板上的搭接封口中任何潜在的泄漏路径，从而防止环境空气泄漏入纸盒中，并且，当然防止产品自纸盒中漏出；但是，热空气的温度和流率不能足够高到在待密封的另外的表面区域上方，在单层厚度的板材中产生热裂纹，也不能足够高到由于至少那些另外的表面区域的过热而发生任何引人注意的变味。另一方面，最终温度不应太低，以致避免了热裂纹和变味，但会发生搭接封口通道泄漏。但是，即使由于最终温度的狭窄范围，在待包装的产品，如水，其自身不存在任何可觉察的味道的情况下，避免引人注意的变味也是尤其困难的。这种产品的包装通常会导致要求纸盒坯件供应商赔偿。
在这些已知的加热头喷嘴装置中，公开于EP-A-537,962中的是用于顶部加热的，公开于EP-A-832,731和EP-A-938,965中的是用于底部加热的。
在EP-A-537,962中的加热头喷嘴装置中，存在一个内部加热箱和两个外部加热箱，它们中的每一个形成有一个特殊的孔模，以加热纸盒套筒顶部所选择的部分，并避免加热它的其他部分。一个外部加热箱中的孔模的一个特定特征是一个折叠的浇注槽。副板由其外表面的中央折叠拐角中的联结，其外表面的转角之间的联结，和其内表面的转角之间的联结以及其他密封副板的相对表面所紧固。为了在提供气密封的同时便于打开浇注槽，，那些相对表面上的区域并不直接加热。
在EP-A-832,731中的加热头喷嘴装置中，存在一个主要加热器和一个第二加热器，它们分别设置在底部成型的径向工作筒的第一和第二停止位置(stopstation)上。该主要加热器和第二加热器具有主要和第二热空气喷嘴。该主要热空气喷嘴当工作筒暂停于第一停止位置上时，固定设置在工作筒的假想外部引出线上，以使得该喷嘴不会干扰装配在暂停工作筒周围的纸盒套筒的端部，并且该第一热空气喷嘴具有朝向某个底端封闭副板的内表面局部部分的孔，该局部部分尤其包括纵向搭接封口的对应部分。在工作筒暂停在第二停止位置时，第二热空气喷嘴可在工作筒的假想外部引出线上移动，以便当其暂停在第二停止位置上时，该喷嘴前进至并从纸盒套筒的底端缩回，并且该第二热空气喷嘴具有在其前进时，朝向底端封闭板的内外表面的较大选定区域的孔。
在EP-A-938,965中的喷嘴装置中，在其各自的工作筒位置上也存在两个喷嘴，这两个喷嘴具有彼此相同的构造。每一个喷嘴均是可前进的，来接收纸盒套筒的底端封闭板。该喷嘴具有朝向端部封闭副板的表面的所选区域的孔。在喷嘴的孔中，那些朝向远离纸盒套筒的底部末端区域的孔比那些朝向接近于底部末端区域的孔具有更大的开口面积比。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种方法，该方法包括提供一种具有塑料表面区域的板材管，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，利用加热介质加热所述塑料表面区域，以便使所述区域呈现粘性，加热以这种方式进行，即所述表面区域的一个表面区域被加热成高于所述区域的至少某些其他区域的程度，并且将所述区域压缩在一起，从而密封所述端部区域，施加在所述一个表面区域上的加热介质的温度，高于施加在所述区域的至少某些其他区域上的加热介质的温度。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于操作具有塑料表面区域的板材管的装置，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，该装置包括一个这样设置的加热装置，该加热装置既喷出施加在所述表面区域的一个表面区域上的较高温度的加热介质流也喷出施加在所述区域的至少某些其它区域上的较低温度的加热介质流，以使得加热介质加热所述区域，从而使其呈现粘性，并且所述一个表面区域被加热至高于所述区域的所述至少某些其它区域的温度的程度。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于操作具有塑料表面区域的板材管的装置，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，该装置包括一个加热装置，该加热装置包括形成有多个孔的加热头，该孔贯穿所述加热头的一个壁面，所述壁面形成了所述加热头的内部边界，所述加热头具有至少一个用于加热介质从所述内部通过所述孔来加热从而使所述区域呈现粘性的入口，并且所述内部具有用于将流向所述孔中的某些孔的加热介质与流向所述孔中的其他孔的加热介质分离开的间壁，因而所述表面区域的一个表面区域可被加热至高于所述区域中的至少某些其他区域的温度的程度。
鉴于本发明，由于一个表面区域(特别在该管的纵向搭接密封处)的加热和至少某些待被密封在一起的其他表面区域的加热可显著相互独立，因而可以避免因需要一个可允许的狭窄的最终温度范围使端部挡板的所有密封区域呈现出粘性而产生的问题。
该板材管的端部区域可为纸盒套管的底端区域或顶端区域，这样，可形成如山形盖顶的纸盒，斜顶纸盒或平顶纸盒，并且该管可以已经具有一个封闭的相对端部。
该加热媒介可以是，例如，红外线，但优选地是热的气态物质，如热空气。
管的板材可以是具有塑料覆层的衬底，特别是纤维材料的具有塑料覆层的衬底，如纸板。板材不仅可以具有内部塑料覆层，还可以有外部塑料覆层。该塑料表面区域可以所有都是端部区域的内部塑料表面区域。
在加热介质是热气态物质的情况下，用于加热搭接封口处的塑料表面区域的气态物质优选地作为一股与热气态物质流分离开的气流加以提供，以用于加热待密封的至少某些其他塑料表面区域。可是，可将使用一股单独的热气态物质替换成使用气流截面上的一部分将搭接封口区域加热成比气流截面上的其他部分的温度和/或流率稍高的情况。将搭接封口区域加热成比其他区域的温度稍高的程度，是通过施加至搭接封口区域的热气态物质比施加至至少某些其他区域的热气态物质的温度稍高和/或流率稍高来实现的。
附图说明
为了清楚而完整地公开本发明，现通过示例并参照附图作出说明，附图为：
图1是制成液体包装纸盒的纸盒坯件的平面图；
图2是用于纸盒的预先断折，顶端或底端封闭副板的加热头的示意性侧视图；
图3是加热头的底层示意性平面图。
具体实施方式
参照图1，该纸盒坯件由通常分别称为第一至第五板的一排板2至10组成。与该排板2至10平行的划线12和14将板2至10划分成一排底端封闭副板22至30和一排顶端封闭副板32至40。平行于那些排板的划线42将顶端封闭副板32至40划分成一排顶端闭合密封子副板52至60和一排顶端闭合密封子副板62至70。该密封副板24和28以及密封子副板54和58由倾斜划线72成三角形地再分，以使得随着同时将副板22和26或子副板52和56向上折叠，副板24和28以及子副板54和58可向内折叠在其自身上。
参照图2和3，该加热头具有一个闭环形式并与外部压痕104形成的侧壁102，用于接收向内预定断折的副板24和28或端部挡板的子副板54和58。
该加热头在其远端通过壁面106封闭，而在其近端开口以接收经由分布在加热头周围的孔108自加热头内部向一旁流出的热空气，并且热空气以的热流形式从孔108中喷出，该热流施加在待密封在一起形成端部挡板的内部塑料表面区域上，并将该区域加热至一定粘度。如图2中由两个箭头110和112用图解法指示的那样，热空气通过加热头的顶部开口以两股独立的气流110和112被施加至加热头的内部，该气流是通过两个独立的通气管118和120到达加热头中的。每个通气管具有其特有的空气加热装置122或124，该装置在其所涉及的温度范围内，被控制成至少在某种程度上不受其它通气管中的空气加热装置的影响。这两个通气管可供应以普通的鼓风机，还可供应以用于通过各自的通气管调整彼此的相对空气流率的一些装置，或者两个通气管118和120可包含各自的鼓风机126和128，其速度可相对于彼此进行调整。可以以多种方式调整空气流110和112的温度和/或流率。气流110和112进入由加热头内部中的间壁130形成的加热头各自独立的舱室114和116，舱室114占据加热头内部的大部分而舱室116占据加热头的角落，在该角落处，存在纸盒套筒开口端部区域的纵向搭接封口。较低温度的空气流110在图2和3中由相对浅色的剖面线来表示，同样它是加热头相对低温的容积，同时较高温度的空气流112在图2和3中由相对密集的剖面线来表示，同样它是加热头相对高温的容积。照这样，在断折端部封闭副板30或子副板70处的内部塑料表面区域易受到加热程度的影响，这样确保在该处阻断通道泄漏，同时端部挡板的其它密封区域易受到较低温度的影响，除了使热裂纹和变味的产生达到最小化的程度外，还足以使它们呈现粘性。

Claims (20)

1.一种用于将板材管的开口端部区域的塑料表面区域密封在一起的方法，包括提供一种具有塑料表面区域的板材管，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，利用加热介质加热所述塑料表面区域，以便使所述塑料表面区域呈现粘性，加热以这种方式进行，即所述塑料表面区域中的一个塑料表面区域被加热到高于所述塑料表面区域的至少某些其它塑料表面区域的程度，并且将所述塑料表面区域压缩在一起，从而密封所述端部区域，施加在所述一个塑料表面区域上的加热介质的温度高于施加在所述塑料表面区域的所述至少某些其它塑料表面区域上的加热介质的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的一个塑料表面区域沿所述管的纵向搭接封口延伸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，加热介质供应至加热头，由此加热介质流向所述塑料表面区域，并且用于加热所述一个塑料表面区域的加热介质是作为第一气流来供应的，该第一气流是由用于加热所述塑料表面区域的所述至少某些其它塑料表面区域的加热介质的第二气流中分离出来的。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括相对于第一和第二气流中的一个调整另一个的温度。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括相对于第一和第二气流中的一个调整另一个的流率。
6.用于操作一种具有塑料表面区域的板材管的装置，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，该装置包括一个被这样设置的加热装置，该加热装置既喷出施加在所述塑料表面区域的一个塑料表面区域上的较高温度的加热介质流，也喷出施加在所述塑料表面区域的至少某些其它塑料表面区域上的较低温度的加热介质流，以使得加热介质加热所述塑料表面区域，从而使其呈现粘性，并且所述一个塑料表面区域被加热至高于所述塑料表面区域的所述至少某些其它塑料表面区域的温度的程度。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述加热装置包括一个形成有多个孔的加热头，该孔贯穿所述加热头的一个壁面，所述壁面限定所述加热头的内部，所述加热头具有一个用于加热介质的入口，该加热介质经由所述孔通过所述内部，并且所述内部具有用于将流向所述孔中的某些孔的加热介质与流向所述孔中的其它孔的加热介质分离开的间壁，因而所述塑料表面区域的所述一个塑料表面区域可被从所述孔的所述某些孔中流出的加热介质所加热，并且所述塑料表面区域中的所述至少某些其它塑料表面区域可被从所述孔的所述其它孔中流出的加热介质所加热。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述间壁位于所述内部的角落中，加热介质从该角落朝所述一个塑料表面区域喷出，所述一个塑料表面区域沿所述管的一条纵向搭接封口延伸。
9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括相互独立的第一和第二引入管，从而该加热介质被供应至第一和第二独立的气流中。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括用于分别位于第一和第二导管中的介质的第一和第二加热装置，这样，加热装置可在其涉及的温度范围内被控制成至少在某种程度上不受彼此的影响。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括与所述第一和第二导管共用的介质鼓风机。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括用于相对于彼此调整通过各自导管的介质流率的装置。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括分别用于第一和第二导管的第一和第二介质鼓风机，至少一个所述介质鼓风机的速度可相对于另一个进行调整。
14.用于操作一种具有塑料表面区域的板材管的装置，该塑料表面区域将被密封在一起并分布在管的开口端部区域的周围，该装置包括一个加热装置，该加热装置包括形成有多个孔的加热头，该孔贯穿所述加热头的一个壁面，所述壁面限定了所述加热头的内部，所述加热头具有至少一个用于加热介质的入口，该加热介质经由所述孔通过所述内部，以便加热并使所述塑料表面区域呈粘性，并且所述内部具有用于将流向所述孔中的某些孔的加热介质与流向所述孔中的其它孔的加热介质分离开的间壁，因而所述塑料表面区域的一个塑料表面区域可被加热至高于所述塑料表面区域中的至少某些其它塑料表面区域的温度的程度。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述间壁位于所述内部的角落中，加热介质从该角落朝所述一个塑料表面区域喷出，所述一个塑料表面区域沿所述管的一条纵向搭接封口延伸。
16.根据权利要求14或15中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括相互独立的第一和第二引入管，从而该加热介质被供应至第一和第二独立的气流中。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括用于分别位于第一和第二导管中的介质的第一和第二加热装置，这样，加热装置可在其涉及的温度范围内被控制成至少在某种程度上不受彼此的影响。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括与所述第一和第二导管共用的介质鼓风机。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括用于相对于彼此调整通过各自导管的介质流率的装置。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述加热装置包括分别用于第一和第二导管的第一和第二介质鼓风机，至少一个所述介质鼓风机的速度可相对于另一个进行调整。
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