專利名稱：用于對(duì)管狀薄膜的重疊邊緣進(jìn)行密封的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)管狀部件的縱向重疊邊緣進(jìn)行連續(xù)的氣密式熱密封的裝置，其中管狀部件由具有有限厚度的熱塑料薄膜制成，該裝置尤其適用于可將產(chǎn)品包裝到具有屏障作用的拉伸薄膜內(nèi)的機(jī)器上，如本申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)GE2001A-96和BO2002A-410所述，這些申請(qǐng)文件的全文可作為參考引用到本文中來。
在這種機(jī)器中，必須解決的技術(shù)問題就在于當(dāng)包裝薄膜從管狀心軸上經(jīng)過時(shí)，需要對(duì)該包裝薄膜的重疊邊緣進(jìn)行連續(xù)的縱向氣密式密封。但目前在市場(chǎng)上或在現(xiàn)有技術(shù)中，尚不能找到一種能夠解決該技術(shù)問題的裝置。應(yīng)該知道，所采用的薄膜應(yīng)具有下述特征良好的附著性、高的延展性和約為幾十微米(例如約為40微米)的有限厚度。而且，還要在幾百分之一秒的時(shí)間內(nèi)，在薄膜上形成密封并迅速斷開，而薄膜從靜止?fàn)顟B(tài)開始例如以大于0.6米每秒的速度快速前移，然后停止。在薄膜之縱向邊緣上形成的密封必須非常牢固、絕對(duì)氣密；而且必須具有能夠恢復(fù)原狀的彈性，同時(shí)不會(huì)使作用于薄膜上的拉伸部分產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；不能形成堅(jiān)硬的卷邊，因?yàn)樵趯b件疊放在一起時(shí)，這種卷邊可能與包裝件相接觸，從而導(dǎo)致包裝件的損壞；此外，這些密封部分的外觀還必須美觀。
為解決該技術(shù)問題，本申請(qǐng)人開發(fā)出了一種具有合適特性的薄膜，而且需要以本申請(qǐng)人的名義對(duì)該獨(dú)立的專利申請(qǐng)進(jìn)行保護(hù)，另外，因?yàn)樯鲜鰴C(jī)器的特定結(jié)構(gòu)和特定的工作循環(huán)，因此不能利用象用于循環(huán)包裝機(jī)上的熱輪密封系統(tǒng)，而決定采用一種熱空氣密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠滿足這種情況下的特殊要求。在打包和包裝技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，利用熱氣流的熱塑性材料進(jìn)行密封已經(jīng)不是新技術(shù)。目前市場(chǎng)上可以買到熱空氣密封機(jī)，這種密封機(jī)在120至600℃的溫度下操作，同時(shí)進(jìn)送以壓力介于0.4至0.8巴之間的壓縮空氣，該壓縮空氣有效地形成了一個(gè)吹管，該吹管可將熱氣流導(dǎo)向需要在由熱塑料材料制成的邊緣之間形成密封的區(qū)域內(nèi)，該邊緣部分一般非常厚，其厚度大于幾百微米。這些密封機(jī)通常以下述方式設(shè)置有一個(gè)金屬頭使該金屬頭的主體本身能夠?qū)崃枯椛涞叫枰芊獾谋砻嫔?，而需要密封的表面則定位在距該主體有一合適距離的位置上。在某些情況下，該密封機(jī)的金屬主體會(huì)被電流的加熱效應(yīng)所加熱，而且其溫度由電子設(shè)備進(jìn)行精確控制。熱空氣通常由現(xiàn)有的密封機(jī)通過多個(gè)孔或多排孔發(fā)出。但是，已經(jīng)證明這些方案并非適用于上述的用途，這就是一直以來需要在一種具有良好機(jī)械強(qiáng)度、比薄膜具有更小摩擦系數(shù)并具有高度隔熱性的材料內(nèi)形成一個(gè)密封頭(sealing head)的原因，因?yàn)槿绻牧暇哂辛己玫臋C(jī)械強(qiáng)度，具有比薄膜更小的摩擦系數(shù)和良好的隔熱性，那么密封頭本身就不會(huì)向需要密封的薄膜邊緣輻射熱量。該條件允許將密封頭定位在非常接近待密封薄膜的位置上并能夠在指定的區(qū)域內(nèi)利用熱氣流進(jìn)行集中密封，從而使發(fā)射出的熱氣流的壓力保持非常低。例如可由工程聚合物制成的密封頭不僅重量輕，而且還能夠通過簡(jiǎn)單可靠的機(jī)構(gòu)使其以非常小的慣性快速移動(dòng)。由于密封機(jī)需要以極短的啟動(dòng)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間進(jìn)行操作，因此密封頭就被安裝在一個(gè)用于使其沿朝向和遠(yuǎn)離薄膜的方向移動(dòng)的部件，而且通過一個(gè)柔性管與一個(gè)固定源相連接，該固定源用于進(jìn)送高壓熱空氣，這些高壓熱空氣使該密封頭一直保持在充分操作的狀態(tài)下，該密封頭可通過沿著朝向和遠(yuǎn)離待密封薄膜的方向移動(dòng)就能夠?qū)崿F(xiàn)啟動(dòng)和停機(jī)。當(dāng)該密封頭處于停止位置上時(shí)，可以采用一個(gè)合適的屏蔽部件，從而使從該密封頭流出的高壓熱空氣不會(huì)借助于任何動(dòng)力接觸到固定不動(dòng)的薄膜。
已經(jīng)可以看出，通過這些孔送出高壓空氣是不可靠的，尤其是在最敏感的瞬間，即，當(dāng)薄膜停止移動(dòng)時(shí)以及在抓緊薄膜的機(jī)械鉗的閉合過程中，這樣就會(huì)對(duì)薄膜進(jìn)行雙向密封并形成了多個(gè)中間切口。在這些情況下，從這些孔內(nèi)送出的熱空氣就會(huì)在薄膜上形成多個(gè)印痕，這些印痕過于集中，而且容易退化成燒傷。為避免出現(xiàn)這種問題，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，密封頭通過至少一個(gè)具有合適尺寸的線性狹縫將高壓熱空氣送出，而且該線性狹縫的最大尺寸沿薄膜的前移方向定位。該密封頭最好設(shè)置有兩條平行的狹縫，以用于發(fā)射出兩條對(duì)應(yīng)的高壓熱空氣刀，這兩個(gè)高壓熱空氣刀又用于在薄膜上形成兩個(gè)平行的連續(xù)密封卷邊，這樣就能夠進(jìn)一步保證實(shí)現(xiàn)氣密密封。密封頭上的空氣發(fā)射狹縫與一個(gè)設(shè)置在該密封頭內(nèi)部的腔體相聯(lián)通，該腔體具有一定的容積，例如可被用作一個(gè)聚積腔體，以使從所述狹縫的各個(gè)點(diǎn)流出的空氣之壓力保持均衡。
為實(shí)現(xiàn)無瑕疵的密封，就需要提供用于使薄膜的邊緣保持緊密接觸的部件和用于通過將薄膜卷成管狀的心軸借助于摩擦力為這些薄膜導(dǎo)向的部件。
通過下面對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的說明，將會(huì)更加清楚本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)該知道在附圖中示出的這些最佳實(shí)施例僅僅是示例性的，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，其中

圖1為一個(gè)側(cè)視圖，圖中示出了專為本發(fā)明之密封機(jī)設(shè)計(jì)的包裝機(jī)之主要部件的剖面；圖1a為與圖1處于同一階段的包裝機(jī)的主要操作部件的平面圖；圖2為一個(gè)后端視圖，圖中以剖面形式示出了圖1所示的包裝機(jī)之工作站，而且還示出了本發(fā)明之密封機(jī)的供電電路；圖3為一個(gè)側(cè)視圖，圖中以剖面形式示出了處于高位或操作位置上的密封機(jī)的部件剖面；圖4為密封機(jī)之機(jī)頭的平面圖；圖5和6示出了圖1所示的機(jī)器的主要部件在其工作周期中的連續(xù)階段；圖7示出了當(dāng)薄膜通過包裝機(jī)的管狀心軸而向前移動(dòng)過程中該密封機(jī)的高位或低位的示意圖。
圖5示出了一種機(jī)器，該機(jī)器用于在輥27、127的幫助下將拉伸薄膜5從原料卷上展開；然后將該薄膜插入一個(gè)由部件101支承的水平心軸1內(nèi)，從而形成了一個(gè)包裝管5′，一個(gè)下部部件6沿縱向重疊邊緣對(duì)該包裝管進(jìn)行氣密密封；由一個(gè)橫向夾鉗7抓住并封閉所述包裝管的前端，這樣就形成了一種雙重密封和一個(gè)中間切口；通過一個(gè)由部件14支承的管狀導(dǎo)向件1′和一個(gè)推桿4將需要包裝的產(chǎn)品P插入到所述使薄膜成管的心軸內(nèi)，而該管狀導(dǎo)向件1′和推桿4用于相對(duì)其被橫向夾鉗7所固定的封閉端以一個(gè)短的距離將該產(chǎn)品引入到所述管狀包裝內(nèi)，而該橫向夾鉗7則沿遠(yuǎn)離所述成形心軸的方向水平移動(dòng)。當(dāng)容納有產(chǎn)品的管狀包裝物相對(duì)成形心軸移動(dòng)足夠大的距離后，該距離與產(chǎn)品的尺寸成比例，見圖6，通過制動(dòng)器28的動(dòng)作而使薄膜5停止移動(dòng)并被橫向制動(dòng)，而且該制動(dòng)器28還使輥27及涂覆有橡膠的輥127停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)所述前部夾鉗7繼續(xù)前移，以沿長(zhǎng)度方向?qū)⒐軤畎b物的長(zhǎng)度拉伸一個(gè)合適的長(zhǎng)度，這樣管狀包裝物就會(huì)被逐漸拉長(zhǎng)，而且通過反作用力使其沿橫向收縮并將該產(chǎn)品緊緊包覆于其中。當(dāng)產(chǎn)品P完全脫離成管心軸1的裝配，而且距該心軸的距離足夠遠(yuǎn)(圖1)時(shí)，已被拉伸的包裝件之后端將被一個(gè)第二夾鉗7′橫向夾緊，該第二夾鉗加工出兩個(gè)橫向密封部分和一個(gè)中間切口，這樣就將包裝物的后端及產(chǎn)品一起封閉起來并在后端將其固定，同時(shí)前部夾鉗7打開并沿反向回到該循環(huán)的起始位置，而且使已經(jīng)包裝好的產(chǎn)品保持立在梳狀部件10′上，而該梳狀部件又與處于操作狀態(tài)下的夾鉗7′之下部部件相連接。后面的夾鉗夾住從成形心軸送出的新管狀薄膜的首端，而且該工作循環(huán)按照上述方式重復(fù)進(jìn)行。相對(duì)每個(gè)包裝件的后部封口而言，制動(dòng)器28會(huì)在合適的時(shí)間松開，而且中止對(duì)薄膜的橫向夾緊作用，這種夾緊作用曾經(jīng)令完成的包裝件受到縱向拉伸，其目的在于避免薄膜被撕開并能夠?qū)⒐軤钐卣鞲用黠@的包裝薄膜送入，同時(shí)在密封和切割?yuàn)A鉗處于操作狀態(tài)下并當(dāng)該夾鉗打開、而且所述包裝物被放置在一個(gè)可將其移走的梳狀輸送機(jī)11上時(shí)，在前一循環(huán)中形成的包裝物就會(huì)被移離該密封和切割?yuàn)A鉗。
這樣，利用這種機(jī)器制成的包裝件不僅能夠氣密性地固定在產(chǎn)品周圍，而且還能夠達(dá)到完全密封，這樣，通過采用不能透過氣體或某些氣體的拉伸薄膜，就可以發(fā)現(xiàn)通過限制氧的移動(dòng)并盡可能除去二氧化碳就可以使這些包裝件用于提高新鮮水果和蔬菜產(chǎn)品的保存效果，或者使這些包裝件適合于將產(chǎn)品存放在一種改良后的氛圍下。為了該后一目的，就需要采用特殊的部件在管狀包裝物的后端被封閉之前用于調(diào)節(jié)管狀包裝物內(nèi)的氣氛，或者在一個(gè)具有改良氛圍的腔體內(nèi)完成整個(gè)包裝操作。在圖1中，附圖標(biāo)記29表示主機(jī)電腦及可編程和詢問的輸入端129。該電腦29接收來自部件30的電信號(hào)，而部件30對(duì)需要包裝的產(chǎn)品P的尺寸進(jìn)行測(cè)定，邏輯部件根據(jù)這些電信號(hào)對(duì)該電腦進(jìn)行控制，在升降機(jī)構(gòu)3周期性地將一個(gè)產(chǎn)品從供料線2提升起來后，推桿4的移動(dòng)將會(huì)使被提升起來的產(chǎn)品插入到導(dǎo)向件1′內(nèi)，接著，夾鉗7、7′水平移動(dòng)，然后電磁制動(dòng)器28、縱向密封器6的啟動(dòng)和停機(jī)部件及該機(jī)器的其它操作部件順序動(dòng)作，但這些部件，包括那些可將保鮮氣體注入到被加工成圓筒形的包裝物內(nèi)的可選部件，對(duì)于理解本發(fā)明而言是無關(guān)緊要的。
如圖1、1a、2和3所示，在與密封部件6相對(duì)的位置上，連接著管狀導(dǎo)向件1′之底壁的下部外表面，通過它可在一個(gè)對(duì)側(cè)平臺(tái)31上對(duì)產(chǎn)品P進(jìn)行輸送，該對(duì)側(cè)平臺(tái)31由合適的工程聚合物制成，而且具有比薄膜更小的摩擦系數(shù)和良好的隔熱性，該平臺(tái)由一個(gè)矩形板和多個(gè)傾斜的邊緣構(gòu)成，這些傾斜的邊緣局部被螺釘或鉚釘固定到所述導(dǎo)向件1′上并按照下述方式定位使其最大尺寸沿薄膜的前移方向定位。該對(duì)側(cè)平臺(tái)31以一定的間隙安裝在成形心軸1之下部重疊凸緣的中央狹縫32(圖1a)內(nèi)，而且其厚度按照下述方式進(jìn)行設(shè)計(jì)使受到這些凸緣控制的薄膜縱緣當(dāng)其在部件31上方滑動(dòng)時(shí)能夠相互重疊并相互接觸，如圖2中的虛線所示。在圖2和3中，還可以看出恰好在對(duì)側(cè)平臺(tái)31的下游側(cè)，圓筒形輥33之主軸133的端部與心軸1的下部凸緣連接在一起，其橫切薄膜的前移方向并可由與對(duì)側(cè)平臺(tái)31相同的工程聚合物制成，其頂部與所述對(duì)側(cè)平臺(tái)31的下表面設(shè)置在相同的高度位置上或最好高于該對(duì)側(cè)平臺(tái)31的下表面，這樣，當(dāng)薄膜縱向邊緣的外表面從該輥上移過時(shí)，其內(nèi)表面就會(huì)保持抵壓在對(duì)側(cè)的平臺(tái)31上。
由圖4可以看出在對(duì)側(cè)平臺(tái)31的下方并平行于該對(duì)側(cè)平臺(tái)31，在中央位置沿縱向?qū)?zhǔn)的方向上設(shè)置由密封頭6的平面狀上表面34，它由一個(gè)基本為平行六面體的主體構(gòu)成，該主體沿其長(zhǎng)邊的頂部?jī)A斜并在底部成錐形，而且它由合適的工程聚合物制成并具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、低于薄膜的摩擦系數(shù)和高度的隔熱性。該密封頭6的上表面34具有一個(gè)約等于或略小于下表面的尺寸，對(duì)側(cè)平臺(tái)31通過該下表面在與需要密封的薄膜相接觸的狀態(tài)下進(jìn)行操作。兩個(gè)縱向狹縫35對(duì)稱設(shè)置在該表面34上其寬度例如約為0.3毫米，其間距約為6毫米；在底側(cè)，它們通向一個(gè)具有合適容積的圓筒形水平腔體36，例如該腔體的直徑可約為13毫米，該腔體通過一個(gè)下部導(dǎo)管136與一個(gè)由耐高溫材料制成的柔性管38聯(lián)通，該柔性管又與一個(gè)發(fā)生器39的排放口139相連接，該發(fā)生器用于進(jìn)送溫度介于150和190℃(例如約為170℃)、壓力介于0.1和0.8巴之間(例如約為0.2至0.4巴)的熱空氣。應(yīng)該知道上述的壓力和溫度值及其它前述的尺寸參數(shù)和/或該裝置的位置必須適合于采用具有屏障效應(yīng)且厚度約為40微米的拉伸型包裝薄膜，因此，顯然可在根據(jù)對(duì)具有不同特性的薄膜所進(jìn)行的試驗(yàn)，對(duì)所述的數(shù)值和參數(shù)進(jìn)行修改。發(fā)生器39通過管道239和減壓器40與一個(gè)加壓空氣源相連接，同時(shí)，該發(fā)生器的終端339與一個(gè)電源接口41導(dǎo)電連接，該電源接口又受到一個(gè)處理器42的控制，該處理器利用一個(gè)傳感器43對(duì)由發(fā)生器39發(fā)射出的熱空氣的溫度進(jìn)行檢測(cè)，該傳感器43例如可設(shè)置在排放口139內(nèi)并與一個(gè)可編程的控制單元44相連接。在將高壓空氣進(jìn)送給發(fā)生器39的回路中可以設(shè)置一個(gè)壓力型傳感器143，該傳感器也與處理器42相連接。通過電源和控制鏈41-44、143，就可以使該密封器的操作參數(shù)保持恒定不變并保持為預(yù)定的數(shù)值。在出現(xiàn)異常的情況下，處理器42的終端142將會(huì)通知電腦29出現(xiàn)問題，而且電腦29將密封器6移動(dòng)到停機(jī)位置上并啟動(dòng)緊急程序。
如圖1、3和4所示，該密封頭6的底座與一個(gè)合適類型的線性升降致動(dòng)器相連接，而該致動(dòng)器例如又可以與一個(gè)雙作用汽缸45的不可轉(zhuǎn)動(dòng)桿145相連接，而該汽缸又可借助于電磁閥50受到主機(jī)29的控制并通過其主體與一個(gè)小型滑塊46的側(cè)面凸起146相連接，該滑塊46可通過端部套管使一對(duì)垂直桿47上下移動(dòng)，而后者又沿垂直于薄膜前移的方向被面朝下安裝在機(jī)架的一個(gè)交叉部件60上。這些桿47被套封在彈簧48內(nèi)，這些彈簧向下頂推所述滑塊46，該滑塊被可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到這些桿之間，一個(gè)倒置的調(diào)節(jié)螺釘49被擰入該交叉部件60內(nèi)。當(dāng)缸體45的桿145處于高位上時(shí)，螺釘49的擰動(dòng)將在密封頭6的上表面34和對(duì)側(cè)平臺(tái)31之間形成一個(gè)合適的距離，例如一個(gè)約為0.8-1毫米的距離。當(dāng)該缸體45的桿被下放時(shí)，該密封頭6相對(duì)被密封的薄膜回縮一個(gè)合適的距離，從而使從所述密封頭35的狹縫35中發(fā)射出的加壓熱空氣擴(kuò)散到周圍環(huán)境中，而且不會(huì)損壞在成形心軸1內(nèi)位于其上方并保持不動(dòng)的薄膜。應(yīng)該知道可設(shè)置合適的部件使在低位或在停止位置上從密封頭6發(fā)射出的高壓熱空氣沿遠(yuǎn)離薄膜的方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。為此，可設(shè)置多個(gè)濾網(wǎng)，當(dāng)密封頭6下降時(shí)，使這些濾網(wǎng)自動(dòng)操作，或者可以采用圖1所示的方法，在該方法中，當(dāng)密封頭6處于低位時(shí)，一個(gè)由加壓冷空氣151形成的水平刀被引向該密封頭6的上方該空氣刀能夠?qū)⑸仙臒釟饬髑袛嗖⑹蛊鋽U(kuò)散到周圍環(huán)境中。該空氣刀151例如可由一個(gè)設(shè)置在交叉部件60上的固定短桿51發(fā)射出來，該短桿可設(shè)置有一個(gè)指向上方的噴嘴251，該噴嘴可將合適流量的冷空氣送向由縱向密封裝置送出的薄膜密封部分，其中該縱向密封裝置恰好位于導(dǎo)向輥33的下游側(cè)，從而使已經(jīng)形成的密封部分保持穩(wěn)定。但是應(yīng)該知道為了限制該包裝機(jī)器的高壓空氣消耗量，減少噪音源及限制熱能的浪費(fèi)，可以將一個(gè)偏轉(zhuǎn)盒裝配到發(fā)生器39的排放口139上并通過一個(gè)合適的接口由電腦29對(duì)其進(jìn)行控制，目的是當(dāng)密封頭6處于停機(jī)狀態(tài)下時(shí)在所需的瞬間將該發(fā)生器39產(chǎn)生的熱空氣截住并可使這些熱空氣重新進(jìn)行循環(huán)。這種方法沒有具體示出，但是應(yīng)該理解本領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述已公開內(nèi)容的啟示下可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，因此該方法同樣受到保護(hù)。
上述的密封裝置按照下述方式進(jìn)行操作。
在圖5中，可以看到當(dāng)夾鉗7在由成形心軸1送出的管狀薄膜5′的端部合攏時(shí)，而且當(dāng)該夾鉗準(zhǔn)備沿遠(yuǎn)離心軸的方向移動(dòng)時(shí)，該密封頭6處于升高位置上，這樣就可以在橫跨該心軸1滑動(dòng)的薄膜之縱向邊緣上形成兩個(gè)平行且連續(xù)的氣密密封卷邊。在圖7所示的圖表中，曲線52f(5)和53f(6)分別涉及到薄膜5的前移和密封頭的高位或低位，而且每條曲線的起始部分152和153均示出了圖5所示的階段。在圖1所示的階段中，當(dāng)薄膜被輥27、127和制動(dòng)器28夾住時(shí)，而且薄膜停止前移時(shí)，如圖7中的252所示，密封頭6將在合適的時(shí)間進(jìn)行下降，如圖7中由標(biāo)記253表示。在圖1所示的階段中，管狀包裝物5′以及包在該包裝物內(nèi)的產(chǎn)品將沿縱向受到拉伸，而且該薄膜之縱向密封部分的末端不會(huì)相對(duì)對(duì)側(cè)平臺(tái)31顯著移動(dòng)，因?yàn)樵摫∧ご蟛糠衷谖挥诔尚涡妮S之下游側(cè)的剖面內(nèi)進(jìn)行拉伸，這是因?yàn)槔靡粋€(gè)未示出的部件對(duì)該薄膜進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，這對(duì)理解本發(fā)明而言不是必需的。在拉伸后，當(dāng)夾鉗7′合攏時(shí)，制動(dòng)器28在一個(gè)合適的時(shí)間脫開，從而允許足夠的薄膜從該成形心軸移過，以防止該薄膜被夾鉗7′撕開。在該階段內(nèi)，薄膜以一個(gè)很小的量進(jìn)行前移，如標(biāo)記352所示，而且密封頭6在圖7所示的曲線中迅速升降，由標(biāo)記353表示，在圖5中以虛線和實(shí)線表示，這樣就可以保證該薄膜的重疊邊緣得以沿縱向連續(xù)密封。接著，當(dāng)夾鉗7′開始沿遠(yuǎn)離成形心軸的方向移動(dòng)時(shí)，該循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，同時(shí)薄膜沿縱向前移，由標(biāo)記152′表示；而且密封頭6也會(huì)在合適的時(shí)間上升，在圖7的曲線中由標(biāo)記153′表示。
應(yīng)該知道上面僅對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例作出了說明，但也可通過采用設(shè)置在包裝機(jī)器內(nèi)的縱向密封裝置，而不是采用用于制成袋子、手提袋等的機(jī)器(例如為本申請(qǐng)人所有的意大利專利申請(qǐng)第BO2001A-91所述的那種機(jī)器)，對(duì)上述實(shí)施例作出多種修改和變形。此外，還可以用其它線性致動(dòng)器來替代汽缸45，例如由電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的螺釘和螺母或等同的致動(dòng)器，而且還對(duì)該電機(jī)的速度和相位進(jìn)行電子控制，這樣密封頭6就能夠以加速度梯度和減速度梯度移動(dòng)，而且還可以利用主機(jī)29更加容易地對(duì)其速度和相位進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)由熱塑料薄膜制成的管狀部件的縱向重疊邊緣進(jìn)行連續(xù)的氣密性熱密封的裝置，該薄膜的厚度是有限的，而且該管狀部件是通過將薄膜從一個(gè)卷軸上展開而形成的，而且所述薄膜沿縱向穿過一個(gè)管化心軸(1)移動(dòng)，該裝置的特征在于，其包括用于導(dǎo)向和用于固定所述管狀薄膜之縱向邊緣的部件(31，33)，該部件能夠使所述縱向邊緣通過足夠緊密和足夠分散的接觸而相互重疊；其在一個(gè)相對(duì)的位置上且在相對(duì)這些導(dǎo)向部件有一很短距離的位置上還包括一個(gè)密封頭(6)，該密封頭由具有良好機(jī)械強(qiáng)度、比待封薄膜具有更小的摩擦系數(shù)、具有高度隔熱性的材料制成，該密封頭可將至少一個(gè)連續(xù)的空氣射流或其它氣體的射流引向該薄膜的待封邊緣上，其中空氣或其它氣體的射流被加熱至合適的溫度并處于合適的壓力條件下，該密封頭通過一個(gè)柔性部件或接頭部件(38)與一個(gè)固定的高壓熱空氣發(fā)生器(39)相連接，而該發(fā)生器又由一個(gè)合適的進(jìn)送和控制部件(40-44)來控制，該密封頭安裝在推進(jìn)和縮回部件(45)上，這樣，當(dāng)薄膜前移時(shí)，所述密封頭就會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間定位在距所述薄膜有一短距離的位置上，而且已經(jīng)處于充分操作狀態(tài)下；而當(dāng)薄膜停止移動(dòng)時(shí)，該密封頭會(huì)在合適的時(shí)間從所述薄膜上縮回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于用于為沿縱向進(jìn)行密封的薄膜之邊緣導(dǎo)向的部件包括一個(gè)固定的平面狀相對(duì)部件(31)，該部件(31)具有合適的厚度，而且薄膜的所述邊緣就在該部件上移動(dòng)，該相對(duì)部件可在其邊緣處以合適的方式進(jìn)行倒角并由合適的工程聚合物制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于恰好位于相對(duì)部件(31)下游側(cè)的是一個(gè)導(dǎo)向部件(33)，該導(dǎo)向部件作用于薄膜之重疊邊緣的相對(duì)表面上，該相對(duì)表面與相對(duì)塊所作用的表面相對(duì)，目的在于保證薄膜和相對(duì)部件之間一直接觸，該導(dǎo)向部件最好也由合適的工程聚合物制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于所述導(dǎo)向部件(33)由一個(gè)輥構(gòu)成，該輥的軸線(133)垂直于薄膜的前移方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述密封頭(6)由一種合適的工程聚合物制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述密封頭(6)當(dāng)沿需要密封的薄膜之前移方向的一端進(jìn)行觀察時(shí)其基本為具有傾斜上部長(zhǎng)側(cè)邊的矩形，而且該密封頭之上表面(34)的面積與所述對(duì)側(cè)部件(31)的有效面積相同或略有不同，其中需要密封的薄膜邊緣就在所述對(duì)側(cè)部件上滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于在密封頭(6)的上表面(34)上開有至少一個(gè)矩形狹縫(35)，所述狹縫的尺寸與需要密封的薄膜之厚度和特性有關(guān)，該狹縫按照下述方式定位使其最大尺寸位于薄膜的前移方向上并與一個(gè)具有合適容積并設(shè)置在所述密封頭內(nèi)的緩沖腔(36)聯(lián)通，而且還通過分叉導(dǎo)管(136)與從發(fā)生器(39)延伸出來的柔性耐熱管(38)相連接，該發(fā)生器用于供給高壓熱空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于在所述密封頭(6)的上表面(34)上開有兩個(gè)矩形狹縫(35)，這兩個(gè)狹縫對(duì)稱設(shè)置，從而能夠在薄膜的重疊邊緣上形成兩條連續(xù)的密封線，以保證氣密密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于為對(duì)厚度約為40微米且具有屏障作用的拉伸薄膜進(jìn)行密封，所述密封頭(6)上的所述狹縫(35)具有約0.3毫米的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述密封頭(6)上的狹縫(35)間隔約6毫米。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于為對(duì)厚度約為40微米且具有屏障作用的拉伸薄膜進(jìn)行密封，可通過密封頭上的狹縫(35)噴射出溫度介于160至180℃之間(例如約為170℃)、壓力介于0.1至0.8巴之間(例如約為0.2-0.4巴)的熱空氣射流。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于用于進(jìn)送高壓熱空氣的所述發(fā)生器(39)利用其空氣入口(239)通過一個(gè)減壓器(40)與一個(gè)供給壓縮空氣的氣源相連接，同時(shí)其電氣接點(diǎn)(339)將該發(fā)生器與一個(gè)受到處理器(42)控制的電源接口(41)相連接，而該處理器(42)又通過多個(gè)熱傳感器(43)和壓力傳感器(143)分別對(duì)該發(fā)生器的操作溫度和壓力進(jìn)行測(cè)定，而且該處理器(42)還與一個(gè)可編程的控制單元(44)相連接并安裝有一個(gè)輸出端子(142)，當(dāng)異常信號(hào)被傳送給該包裝機(jī)的主機(jī)(29)時(shí)，該密封頭(6)必須停止工作并啟動(dòng)應(yīng)急措施。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于所述高壓熱空氣發(fā)生器(39)的熱傳感器(43)和壓力傳感器(143)分別設(shè)置在所述發(fā)生器的排放口(139)和入口(239)處。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于在正常操作狀態(tài)下，所述密封頭(6)以正常的輸出連續(xù)操作，而當(dāng)其沿遠(yuǎn)離薄膜的方向向下移動(dòng)時(shí)，由于薄膜是靜止不動(dòng)的，因此屏蔽部件就會(huì)被啟動(dòng)，以使由密封頭射出的高壓熱空氣流產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于所述屏蔽部件由一個(gè)水平的低溫或室溫高壓空氣刀(151)構(gòu)成，該空氣刀是由一個(gè)固定短桿(51)射出的，所述密封頭(6)比處于下位或停止位置上的短桿移動(dòng)到一個(gè)更低的水平。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其特征在于所述固定短桿(51)可射出空氣刀(151)，以對(duì)由處于停止位置上的密封頭(6)射出的空氣射流進(jìn)行屏蔽；而且該短桿還設(shè)置有一個(gè)噴嘴(251)，該噴嘴將冷卻空氣射流噴射到由處于操作位置上的所述密封頭(6)加工出的連續(xù)密封部分上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于在高壓熱空氣發(fā)生器(39)的排放口處設(shè)置有一個(gè)偏轉(zhuǎn)部件，該偏轉(zhuǎn)部件與密封頭(6)向上或向下的移動(dòng)同步操作并對(duì)密封頭的狀態(tài)進(jìn)行切換，以將密封流體送向該密封頭或使密封流體沿其它方向偏轉(zhuǎn)，可以選擇將密封流體分別偏轉(zhuǎn)到一個(gè)回收或重新循環(huán)回路，當(dāng)密封頭被提升起來時(shí)，其立刻處于充分操作狀態(tài)下。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述密封頭(6)與一個(gè)線性致動(dòng)器(45)的活動(dòng)部分向連接，而該線性致動(dòng)器則安裝在一個(gè)滑動(dòng)件(46)上，該滑動(dòng)件可在導(dǎo)向部件(47)上平行于所述致動(dòng)器的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，所述滑動(dòng)件可沿一個(gè)方向受到彈性部件(48)的頂推并可通過一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘(49)沿相反的方向移動(dòng)，這樣，當(dāng)密封頭(6)處于主動(dòng)密封位置上時(shí)，就可以調(diào)節(jié)該密封頭(6)相對(duì)待封薄膜的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述致動(dòng)器(45)是一個(gè)雙作用流體壓力缸，其設(shè)置有一個(gè)不可轉(zhuǎn)動(dòng)的桿。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述線性致動(dòng)器(45)是一種可由電機(jī)控制的部件，而電機(jī)部件的速度和相位又通過電子部件進(jìn)行控制，這樣，密封頭(6)就能夠以合適的減速度和加速度沿朝向和遠(yuǎn)離該薄膜的方向移動(dòng)，而該減速度和加速度又與薄膜的起動(dòng)和停止有關(guān)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，在將其應(yīng)用到用于將產(chǎn)品包裝到一個(gè)具有屏障作用的拉伸薄膜內(nèi)的包裝機(jī)上時(shí)，這種包裝機(jī)包括一個(gè)水平的薄膜管化的心軸(1)，同時(shí)薄膜的縱向邊緣在該心軸的下方相互重疊并被特殊部件(6)氣密密封；該包裝機(jī)包括一個(gè)固定的管狀導(dǎo)向件(1′)，該導(dǎo)向件沿縱向穿過所述心軸，目的是將需要包裝的產(chǎn)品插入到該管狀包裝物內(nèi)；該包裝機(jī)包括位于心軸上游側(cè)并用于以可控制的方式進(jìn)送包裝薄膜的部件(27，127，28)；該包裝機(jī)包括位于所述心軸下游側(cè)并用于進(jìn)行雙面密封和中間切割的夾鉗(7，7′)，其能夠?qū)軤畎b物及其內(nèi)部的產(chǎn)品的上游和下游進(jìn)行變換，從而利用預(yù)先完成的縱向拉伸操作形成所述包裝件，其特征在于待封薄膜的縱向邊緣被頂壓在對(duì)側(cè)部件(31)上并在該部件上進(jìn)行導(dǎo)向，該對(duì)側(cè)部件被固定到所述導(dǎo)向件(1′)之底壁的外表面上，同時(shí)導(dǎo)輥(33)通過其主軸(133)安裝到所述心軸(1)的下部凸緣上，該心軸設(shè)置有一個(gè)很大的狹槽(32)，所述對(duì)側(cè)部件從該狹槽穿過，通過該狹槽還可看到薄膜的重疊邊緣，而且其可由密封頭(6)制成，其升降致動(dòng)器(45)由主機(jī)(29)以下述方式進(jìn)行控制當(dāng)薄膜前移時(shí)，使所述密封頭位于上位上，當(dāng)所述薄膜停止移動(dòng)時(shí)，所述密封頭能夠同步下移；而且在包裝物的后部被封閉前，在各個(gè)包裝的縱向拉伸階段，該密封頭可臨時(shí)上升。
全文摘要
該裝置包括部件(31，33)，該部件用于為待封薄膜的縱向邊緣導(dǎo)向并將其保持到位，從而使其通過一種緊密分布的接觸而相互重疊；該裝置還包括一個(gè)密封頭(6)，該密封頭位于距這些導(dǎo)向部件有一短距離的對(duì)側(cè)位置上并由隔熱性好的材料制成，這種材料應(yīng)比薄膜具有更小的摩擦系數(shù)，而且該密封頭可通過多個(gè)具有合適尺寸的縱向狹縫(35)將具有合適溫度和合適壓力的所述熱空氣射流引向所述薄膜上。該密封頭與可使其保持充分操作或使其快速進(jìn)入充分操作狀態(tài)的進(jìn)送和控制部件(39－44)相連接，該密封頭被安裝在一個(gè)用于使其沿朝向或遠(yuǎn)離所述待封薄膜快速移動(dòng)的部件(45)上。
文檔編號(hào)B65B51/20GK1642812SQ03806185
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者雷納托·里蒙迪 申請(qǐng)人:A.W.A.X.設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司