專利名稱：用于包裝機的成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與包裝機中的成型裝置有關(guān)。這種類型的包裝機，將管狀柔性包裝片材成型為單個的包裝容器，成型裝置包括協(xié)同動作的、具有U型橫截面的折板，使成對折板中的肋板相互靠緊，以便使折板所包圍的管狀薄膜的局部形成基本上為四邊形的空間。
在制造面向消費者的包裝件的過程中，為了包裝液體物質(zhì)，例如奶、果汁等同類的產(chǎn)品，常常使用包括有多層紙和塑料的柔性疊層材料制成包裝容器。在一類已有技術(shù)的包裝機中，以薄膜的形式向包裝機中提供包裝片材，片材連續(xù)向包裝機的下方前進，將片材逐漸成型為管狀薄膜，在管狀薄膜內(nèi)填充需要的物質(zhì)，進行橫向密封，在密封區(qū)域進行切割，以便形成單個的、液密性的包裝容器。與橫向密封操作相聯(lián)系，對管狀包裝薄膜也進行成型加工，以使管狀薄膜的基本上呈圓形輪廓的橫截面被改變?yōu)樗倪呅危詈檬蔷匦谓孛嫘螤?。這種使用成對協(xié)同動作的折板進行成型操作，折板具有U形截面，并且可以在打開位置和閉合位置之間回轉(zhuǎn)，在閉合位置折板共同圍繞著管狀薄膜的局部，使管狀薄膜獲得所要求的四邊形截面輪廓。各包裝機至少包括兩對折板，除上述在打開和閉合位置之間的操作運動以外，折板還可沿著管狀包裝薄膜往復移動，以便它們交替地圍繞管狀包裝材料薄膜的局部，并且逐步向下移動。
在用上述方法制造包裝容器時，已證明對于一定類型的包裝片材，在管狀包裝薄膜中將不時地產(chǎn)生夾軋或壓擠變形的損壞現(xiàn)象。因此，當折板從開口位置轉(zhuǎn)向閉合位置時，管狀薄膜被夾軋在U型折板的肋板之間，由此在包裝片材的縱向產(chǎn)生明顯的折痕。有時，這種遺留在包裝片材塑料層中的折痕產(chǎn)生破損，導致產(chǎn)生泄漏。很自然，這種現(xiàn)象是不希望產(chǎn)生的。此外，在無菌包裝容器的制造中，內(nèi)部裝有無菌產(chǎn)品的管狀包裝薄膜上遺留的折痕產(chǎn)生破壞，使被包裝物出現(xiàn)污染的危險性增大。
在此之前進行了許多嘗試，試圖排除上述提到的問題，例如為了使包裝片材易于滑動進入折板的U形凹部，而且不受折板間的夾軋，使用低摩擦力的材料復蓋在折板內(nèi)側(cè)。盡管提出了這種和其它多種方案來試圖解決這一問題，但是迄今為止還沒有提出過令人滿意的方案。
本發(fā)明的一個目的是設計出一種用于上述類型的包裝機的成型折板，其不會產(chǎn)生前面所述的弊病，而且可以完好的加工管狀包裝薄膜，不存在夾緊損壞薄膜的危險性，使管狀包裝薄膜成型為四邊形，最好是方形或矩形截面輪廓。
本發(fā)明的另一目的，是要設計出一種成型裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，而且可以用低成本方便地進行制造，并改進已有的包裝機。
按照本發(fā)明可以實現(xiàn)上述和其它有關(guān)的發(fā)明目的，其中用于已公知的上述類型的包裝機中的成型裝置具有下述特征各相互協(xié)同動作的成對折板中的凸面包括凸出部，在折板的擠壓操作運動中，沿著折板相互相向的方向，由凸出部引導管狀薄膜。
本發(fā)明成型裝置的最佳實施例所具有的進一步特征是各肋板有凸出部，其與成對折板中的第二折板上協(xié)同動作的肋板所具有的凹陷部相互對應配合;肋板中相互協(xié)同動作的凸面基本上呈曲線形起伏狀態(tài);凸出部是傾斜的，以便形成管狀薄膜的入口表面。
根據(jù)本發(fā)明，在折板上設置適當形狀的凸出部，在閉合折板的運動中，可以引導管狀包裝薄膜平滑地進入U形折板的凹部，以致部分管狀薄膜被夾軋在折板之間的危險可完全消除。通過實踐的檢驗，可以證實上述的優(yōu)點。
在下面將參照附圖詳細地描述本發(fā)明裝置的一個最佳實施例。對于這些細節(jié)的說明是理解本發(fā)明所必不可少的。
在附圖中

圖1是已有技術(shù)中包裝機的示意圖，其表示在包裝機中將薄膜狀包裝片材成型為單獨的包裝容器的基本原理。
圖2是按照本發(fā)明的成型裝置的操作原理圖。
圖3是按照本發(fā)明的成型裝置繪制出的最主要的一對成型折板的示意圖。
本發(fā)明的裝置可以用于已有技術(shù)中不同類型的包裝機中。但是，本發(fā)明的裝置主要用于具有圖1所示外形輪廓的這種類型的包裝機1中。這種包裝機和同類型的包裝機，用柔性的包裝片材制造面向消費者的包裝件或紙盒，以用于包裝液體物質(zhì)，例如奶或果汁。所述包裝片材，包括纖維材料的載體層，通常是紙，其兩面中的任一面覆蓋熱塑性材料的液密層，最好用聚乙烯。包裝片材也可以包括附加層，用以改善片材的氣密性或透明度，例如用鋁箔。包裝片材2從料卷3形成的供料源送入包裝機1，從料卷3處，由中間的若干個引導輥4，將薄膜狀包裝片材向上引入包裝機的頂部區(qū)域，在此處由轉(zhuǎn)向輥5，使薄膜狀包裝片材基本上垂直地向下穿過包裝機。在這條向下穿過包裝機的加工路線上，借助若干個折疊成型裝置6逐漸將包裝片材2成型為管狀包裝薄膜7，對該管狀薄膜材料的縱向邊緣進行折疊，并且，借助熱密封裝置8使管狀薄膜的邊緣相互密封，形成液密的縱向接頭。密封之后，通過中間的填充管9向管狀包裝薄膜7內(nèi)裝填入所要求的液體物質(zhì)。填充管9穿過管狀包裝薄膜7的開口端向薄膜內(nèi)部延伸。因此，填充管9在管狀包裝薄膜內(nèi)部，以及靠近設置在管狀薄膜外側(cè)的若干個成型裝置10的上方，基本上垂直向下地進行填充。具有折板11的成型裝置10成對地協(xié)同動作，以便使管狀包裝薄膜7(其基本上呈圓形橫截面)再成型為四邊形或矩形橫截面的包裝容器，在完成的包裝容器12中就可以看到這種結(jié)果。在完成最后的折疊加工后，即向內(nèi)折疊在成型過程中產(chǎn)生的角部折片和突片之后，包裝容器被加工完畢，并且從包裝機中卸出。
對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，將薄膜狀包裝片材成型為大致上呈平行六面體的包裝容器是眾所周知的。因此，在本文中不需要對這種包裝方法和包裝機的實例進行任何詳細描述。
在圖2中詳細地描繪了本發(fā)明的成型裝置10。圖中表示了管狀包裝薄膜7的局部，管狀薄膜由包裝機，例如上述已有技術(shù)中已知類型的包裝機制成。圖中示出了管狀包裝薄膜7的一部分斷面，而且可以清楚地看到填充管9，怎樣向管狀包裝薄膜內(nèi)進行填充，以及液體物質(zhì)13怎樣從填充管9的出口端流出。借助于成型裝置10，使管狀包裝薄膜逐漸成型，從大致上呈圓形橫截面轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦位蛩倪呅螜M截面。成型裝置10包括分別設置在管狀包裝薄膜7兩側(cè)的折板11。折板11成對地，而且互相相向設置。各折板11的橫截面基本上為U形(見圖3)，其具有腹板14和兩個相互平行的肋板15。在每個折板11的底部設有短軸16。短軸16基本上沿水平方向延伸，并且使各折板11與密封顎板17相連接。通過支承臂和操縱裝置(未圖示)使密封顎板可移動地與包裝機1的機架相連，以便當包裝機操作時，密封顎板在基本上水平的平面內(nèi)，沿著相互相向和相離的方法可以產(chǎn)生部分位置變換，并且在上、下位置之間產(chǎn)生部分往復移動，其移動位置基本上相應于圖2所示的位置。折板11可以活動地(鉸接地)處于兩個不同位置，即圖2所示上部的開口位置和圖2中所示的下部封閉或操作位置，借助聯(lián)動裝置(未圖示)控制折板的動作，聯(lián)動裝置與折板11兩側(cè)凸出的用于鉸接的凸耳18相連。密封顎板17和折板11兩者的中止，以及它們的操作，在包裝機的操作中相互協(xié)調(diào)，這是專業(yè)人員周知的，這里不再贅述(為了更詳細的進行說明，請參見歐洲專利說明書EP-91.712)。
如上所述，各折板11包括腹板14和兩個肋板15，它們面對管狀包裝薄膜7的工作表面基本上相互垂直。由此，兩個相互鄰接的折板，共同形成用于加工管狀包裝薄膜的空間，這個空間的橫截面是四邊形。管狀包裝薄膜的圓周長基本上相等于上述四邊形空間的周長。當折板11處于工作位置時，兩上肋板15的端面或凸面19相互靠在一起，從而可以精確限定由折板形成的。用于加工管狀包裝薄膜7的、四邊形空間的尺寸。凸面19一方面包括位于折板頂端的平面區(qū)域，和上述位于鉸接部位的凸耳18處的平面區(qū)域，這兩個平面區(qū)域相互對齊;另一方面還包括位于上述兩平面之間的凸出部20和凹陷部21，它們以相互交替的方式設置，即在折板的一個肋板上，在鉸接部位的凸耳18上方有凸出部20，而在凸耳18下方有凹陷部21;與此同時，在另一肋板上，凹陷部21位于鉸接部位的凸耳18的上方，而凸出部20位于凸耳18的下方。因為折板11都是相同的，當折板被一起送入它們的工作位置時，兩塊折板中的凸出部20和凹陷部21會相互配合，凸面19相鄰接地靠在一起。在凸出部20的外側(cè)設有斜面22，其可以減小肋板15在最初接觸管狀包裝薄膜7時產(chǎn)生的阻力。
在本發(fā)明的成型裝置用于上述類型的包裝機時，借助兩個成對協(xié)同動作的成型折板，交替地進行加工，并且使管狀包裝薄膜7前進。如圖2所示，上方的一對密封顎板17首先接觸到一起，使得管狀包裝薄膜在橫向相當窄的區(qū)域內(nèi)受到局部壓力。對這個區(qū)域加熱，使片材中的熱塑性材料層熔化，形成液密封的密封區(qū)。在密封顎板17靠攏過程中，折板11位于打開位置，即它們向外傾斜，以致折板11不直接與管狀包裝薄膜接觸。從圖2所示的最高位置處，由中部的鉸接凸耳18產(chǎn)生驅(qū)動力，使折板11沿相互相向的方向逐漸靠在一起。在這個例子中，折板分別圍繞著它們自身的短軸16回轉(zhuǎn)，以使折板的凸面19的外側(cè)區(qū)域(即凸出部20的斜面22)，開始與管狀包裝薄膜7的外側(cè)接觸。繼續(xù)閉合折板11，并且使相互配合的一對密封顎板17移動到圖2所示的最低位置，借助于凸出部20和后續(xù)的肋板15的平行工作面，使管狀包裝薄膜逐漸受壓，并且在相互鄰接的肋板15和腹板14的兩個工作表面中，使橫截面輪廓形成為四邊形。因為凸出部20和凹陷部21協(xié)同動作，在折板11的肋板15之間不存在直線形相鄰的作業(yè)表面，因此可以避免部分管狀包裝薄膜在凸面19之間被夾軋或可能損壞的危險，前面已經(jīng)提到，管狀包裝薄膜被夾軋損壞是主要問題。因為本發(fā)明的凸面19具有非常好的曲線形起伏形狀，而且再加上設有斜面22，在折板擠壓運動操作中，可以使包裝片材容易地進入工作位置。通過采用本發(fā)明的成型折板，可以完全避免折板在操作過程中夾軋損壞管狀薄膜。當密封顎板17到達圖2所示的較低位置，管狀包裝薄膜7中橫向區(qū)域的密封被完成，而且密封顎板17再次后退相互離開，其導致折板11也返回到稍微向外傾斜的打開位置，正如圖2中所示的上部形狀。用這種加工方法，密封顎板17和與它們相聯(lián)系的折板11交替地加工管狀包裝薄膜7。借助橫向密封裝置將管狀包裝薄膜分為分開的(但還連接在一起)、基本上呈四邊形橫截面的包裝容器。在后續(xù)的加工過程中，在橫向密封區(qū)域切斷包裝容器，并且進一步折疊凸出的密封片和角折片，從而得到周知的平行六面體包裝容器形式的最終產(chǎn)品。通過在成型折板的凸面19設置凸出部和凹陷部，可以免除前面所述的工作平面、平行的凸面夾軋管狀包裝薄膜，防止產(chǎn)生泄漏，并且在包裝無菌產(chǎn)品的包裝機中，可以防止無菌性能下降。本發(fā)明提供的新型折板易于制造，而且可以毫無困難地用于已有的包裝機中。由此，令人討厭的管狀包裝薄膜被損壞的問題將得到永久性解決。
上述說明和附圖不是對本發(fā)明的限制，在本發(fā)明的權(quán)利要求書中所述的發(fā)明精神和范圍內(nèi)，可以想象出多種變化的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.用于包裝機中的成型裝置，所述的這類包裝機將管狀柔性包裝片材成型為單個的包裝容器，成型裝置(10)包括協(xié)同動作的、具有U形橫截面的折板(11)，使所述成對折板中的肋板(15)相互鄰接靠緊，以便使折板所包圍的管狀薄膜(7)的局部形成基本上為四邊形的空間，其特征在于，各相互協(xié)同動作的成對折板聽凸面(19)包括凸出部(20)，在折板(11)的擠壓操作運動中，沿著折板相互相向的方向，由所述凸出部(20)引導管狀薄膜(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的成型裝置，其特征在于，各肋板(15)有凸出部(20)，其與成對折板中的第二折板(11)上協(xié)同動作的肋板所具有的凹陷部(21)相互對應配合。
3.按照權(quán)利要求1所述的成型裝置，其特征在于，肋板(15)中相互協(xié)同動作的凸面(19)基本上呈曲線形起伏狀態(tài)。
4.按照上述的一個或多個權(quán)利要求所述的成型裝置，其特征在于，凸出部(20)是傾斜的，以便形成管狀薄膜(7)的入口表面。
全文摘要
用于包裝機中的成型裝置，所述這種類型的包裝機將橫截面基本上呈圓形輪廓的管狀包裝薄膜成型為具有四邊形橫截面的單個包裝容器，通常由成對的、協(xié)同動作的成型折板構(gòu)成成型裝置。成型折板的橫截面呈U形輪廓。當操縱折板包圍管狀包裝薄膜(7)時，為了防止在折板(11)的凸面(19)之間夾軋包裝薄膜，凸面(19)被設計成曲線形起伏狀態(tài)，即具有交替設置的凸出部(20)和凹陷部(21)，它們相互配合，并引導管狀包裝薄膜進入U形折板的凹陷部，不會夾軋管狀包裝薄膜。
文檔編號B65B9/00GK1057033SQ9110386
公開日1991年12月18日 申請日期1991年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月6日
發(fā)明者亨里克·曼森, 丹尼斯·倫德馬克 申請人:利樂集團有限公司