本發(fā)明涉及管或圓筒的領域,更具體地涉及用于粘性或液體產品的包裝管,其中套筒部通過擠出獲得。
背景技術:
柔性包裝管通常具有兩個分開的部分,具體地說是連接到頭部的套筒部或柔性圓柱體,頭部包括頸部并由蓋子封閉。管的套筒部通過擠出管狀體或通過焊接(welding)多層片材而獲得。
有許多種用于將管頭部添加到在先擠出的套筒部的端部的方法。管頭部可以通過壓縮或注射來模制并通過二次成型共同焊接到套筒部。另一種方法包括通過注射或壓縮成型來預制管頭部,然后通過焊接將管頭部組裝在套筒部上。
然后在套筒部周圍裝飾這樣形成的管。在一些情況下,在組裝套筒部和管頭部之前進行印刷操作。該印刷操作具有幾個缺點,這幾個缺點與下列事實相關,即印刷不是平直地進行而是在套筒部的管狀形狀上進行。這通常需要更復雜的方法,因此,需要昂貴的設備,生產速度較慢并且靈活性減小。例如,印刷機的有限的靈活性需要對諸如絲網印刷或熱裝飾的復雜裝飾進行重復操作。
為了克服裝飾的困難,一種方法涉及施加預先印刷好的粘合標簽。標簽與通常由PET制成的載體膜相關,并且在施加于管的外表面的過程中與載體分離。標簽預先涂有粘性粘合劑,其將標簽粘合到管的表面。在標簽施加于管之前,粘合劑層由載體膜保護。
專利申請WO2007/092652中披露的方法涉及施加薄標簽,該薄標簽在使用前不粘附到載體膜。根據該方法,粘合劑層的涂布或活化在將標簽施加于管的表面時發(fā)生。該方法的變型涉及在應用時將粘合劑層施加于標簽上。另一變型涉及在施加標簽之前將粘合劑層施加于管的表面上。然而,在WO2007/082652中描述的方法具有許多缺點。在施加標簽時或添加活化步驟時通過涂布添加粘合劑層使得制造過程更復雜,特別是當應用于連續(xù)管擠出生產線(WO2007092652中的圖2)時。另一個缺點涉及該方法所需的粘合劑層的非常短的活化時間,這可能將粘合劑的選擇限制為昂貴的粘合劑。另一個缺點涉及包裝:添加到管表面上的標簽不是包裝的壁的一體的部分。標簽的邊緣有時是可見的或可被觸摸檢測到的,并且對包裝的裝飾和美學質量具有不利影響。
專利申請EP0457561A2披露了一種用于制造在表面上具有層壓膜的擠出管狀體的方法和設備。該方法包括由膜形成第一管狀體,在所述管狀體內擠出內襯元件,徑向拉動所述內襯元件并將內襯元件壓靠在管狀體上。這種方法有幾個缺點,第一個缺點是內襯元件必須在由膜形成的管狀體內被擠出。該操作要求管直徑足夠大,以允許將擠出所需的工具和徑向拉拔擠出的內襯元件所需的工具插入管中。在該現有技術文獻中提出的方法不能制造小直徑的管,特別是直徑小于35mm的管。EP0457561A2還提出了管直徑的內部校準。除了上述尺寸的問題之外,該方法還具有在管的外徑上產生小的變化的缺點。取決于來自擠出機的流動速率規(guī)則性的這些變化可能導致裝飾上的缺陷。實際上,為了獲得高質量的裝飾,管狀體外表面上的裝飾膜的端部必須首尾相連地匹配。上述擠出速率的變化導致管狀體的外徑的變化,從而增加或減小裝飾膜的端部之間的距離。這種變化導致裝飾膜端部之間的接合處的可見缺陷。
類似的缺點存在于專利申請DE1504918和DE 102006006993所描述的方法和設備中。
因此,需要克服上述缺點。
定義
在本文中,術語“貼標簽”是指將膜(也稱為“裝飾膜”或“標簽”)附接到管上。
術語“裝飾”是指用于信息和/或美學目的的視覺元素。
技術實現要素:
本發(fā)明涉及如權利要求中所限定的方法、設備和管。
本發(fā)明能用廉價且靈活的方法實現擠出管套筒部的裝飾。它涉及將擠出操作與貼標簽操作結合起來以形成被裝飾的管狀體。標簽可以是單層或多層的裝飾膜。當管狀體處于熔融狀態(tài)中時,在擠出過程中將裝飾膜結合到包裝中,以使得被裝飾的包裝的外表面形成不粗糙的連續(xù)表面。在根據本發(fā)明的方法中,與將被添加到先前形成的包裝上的普通標簽不同,裝飾膜是包裝的組成部分。
優(yōu)選地,形成管狀體的全部或部分外表面的裝飾膜通過擠出的樹脂的發(fā)熱被焊接到管狀體。根據一個實施方式,裝飾膜在冷卻階段之前和校準步驟之前與熔融的擠出物接觸。
根據本發(fā)明的方法由擠出方法和貼標簽方法的組合而產生。該方法涉及,優(yōu)選地在形成膜的管狀形狀的操作之后,使標簽與處于熔融狀態(tài)中的管狀體接觸。有利地,所得到的多層管狀結構被校準和冷卻,以便獲得被裝飾的擠出管。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,方法包括第一步驟,其中膜形成為部分管狀或完全管狀的形狀,隨后是第二步驟,其中擠出處于熔融狀態(tài)中的管狀體,隨后是第三步驟,其中使處于熔融狀態(tài)中的管狀體的外表面與標簽的(凹)內表面接觸,和最后的第四校準步驟,其中用于形成管的外表面的標簽的外表面被施加到計量器的內表面上。利用管狀體的內表面和外表面之間的壓力差執(zhí)行第三步驟,利用管的內表面和外表面之間的壓力差執(zhí)行第四步驟。
根據本發(fā)明的方法涉及制造具有裝飾膜標簽的擠出管狀體,在優(yōu)選的實施方式中,該裝飾膜標簽形成其整個外表面。在該優(yōu)選的實施方式中,當管狀體通過計量器和連續(xù)冷卻箱時,管狀體完全被標簽包圍。熔融材料不會與冷卻工具摩擦,這有助于改善包裝產品的美學外觀,以及其對沖擊和應力開裂的抵抗力。
根據本發(fā)明的變型,利用第一壓力差使管狀體和標簽接觸。該第一壓力差至少施加在來自工具噴嘴的擠出物的出口和接觸區(qū)之間,該接觸區(qū)位于膜的內表面和擠出物的外表面之間。該第一壓力差有助于防止在標簽和管狀體的外表面之間形成氣泡。根據本發(fā)明的一個實施方式,壓力差由管內部的正空氣壓力產生。用于產生該壓力差的備選實施方式涉及在擠出機和校準元件之間產生負壓室。根據一個實施方式,管狀體和標簽在膜形成管狀形狀之后立即彼此接觸。
根據該方法的變型,在管狀體膨脹到膜的內表面上時,膜形成為管狀形狀。根據該變型,膜和管狀體之間的接觸平面(由接觸區(qū)形成的平面)相對于管的軸線傾斜,這與現有技術不同,在現有技術中,接觸平面總是垂直于管的軸線。
有利地,施加第二壓力差以將管的外表面壓靠在校準元件的內表面上,從而防止管在冷卻期間縮回。該校準步驟有助于精確地調節(jié)管的外徑。在根據本發(fā)明的方法中,管的外表面由滑動到計量器的內表面上的標簽形成。然后使用常規(guī)方法冷卻并切割管。
與擠出的管狀體的厚度相比,標簽優(yōu)選地是薄的。
標簽可以是多層膜。當其與處于熔融狀態(tài)中的擠出體接觸時,形成與管狀體的交界面的膜表面被加熱至能使所述管狀體被焊接到裝飾膜的溫度。根據優(yōu)選的實施方式,焊接所需的所有熱量由管狀體提供。由于標簽是薄的,所以在焊接操作的同時,標簽在其(凸的)外表面上被冷卻。通過標簽的外表面與計量器的內表面的接觸或通過與水接觸來實現冷卻。在焊接操作的同時冷卻標簽有助于保持裝飾的質量以及標簽的表面性質(光澤,亞光效果,光潔度等)。
有利地,標簽被結合到包裝的厚度中并且覆蓋管狀體的整個外表面。
根據本發(fā)明的另一個實施方式,標簽僅形成在管狀體的圓周的一部分上,其邊緣被擠出的樹脂包含,以使得管狀體的外表面形成連續(xù)表面。
標簽可以為包裝提供裝飾。標簽還可以為包裝提供改變其“觸感”的表面性質。在這方面,本發(fā)明能夠為包裝的表面提供不能擠出或難以擠出的其它材料,諸如紙、紡織品、柔軟觸感樹脂等。
標簽有利地用于其阻隔性質。該實施方式避免了對管狀體使用共擠出設備的需求。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是便于擠出因在校準過程中容易出現粘滑現象或表面缺陷或擠出破裂而難以擠出的樹脂等級。
更一般地,本發(fā)明可用于提高生產率,因為熔融材料不再直接接觸計量器的表面。消除了存在于常規(guī)擠出方法中的在熔融材料和校準元件之間的摩擦,由此使得生產速度能夠提高。
由該制造方法得到的包裝確保了標簽和管狀體之間非常牢固的結合。與使用粘合標簽制造的現有技術中的包裝不同,消除了在包裝的使用期間標簽脫開的風險。另一個優(yōu)點涉及在管狀體的表面上不存在任何不連續(xù)性,這有助于防止與標簽相關的問題,標簽的各個部分可能積聚灰塵,從而不利地影響美學性能。
本發(fā)明還使得能制造小直徑或大直徑的裝飾管。本發(fā)明是非常靈活的,并且可以用在新設備中或用于改進現有的擠出設備。
本發(fā)明還包括如權利要求中所述的擠出/貼標簽設備。根據優(yōu)選實施方式制造的設備包括用于擠出處于熔融狀態(tài)中的管狀體的裝置,真空冷卻和校準箱,用于輸送冷卻的管的裝置,切割或輥軋裝置和用于展開膜的裝置,布置在擠出頭和真空校準箱之間的鵝頸式成型機,用于在擠出的管狀體的內部和外部之間施加第一壓力差的裝置,和用于在管子通過真空校準箱時在管子的內部和外部之間施加第二壓力差的裝置。
優(yōu)選地,標簽通過布置在擠出噴嘴和校準元件之間的鵝頸式成型機。鵝頸式成型機的存在意味著標簽不通過擠出工具,這防止了對裝飾膜造成損害。在本發(fā)明中,鵝頸式成型機有助于將擠出工具延伸到由膜形成的管狀形狀內部。由于幾個原因,鵝頸式成型機的使用是有利的。它防止了膜和熱工具之間的接觸,并且其緊湊的尺寸有助于減小位于鵝頸管內的噴嘴工具的長度。壓力下降,和因此由工具內的熔融材料的流動所產生的壓力,大大減小。
根據本發(fā)明的變型,與管狀體的內部和外部之間的壓力差結合的鵝頸式成型機有助于將管狀體和鵝頸管內部的裝飾膜相關聯。該變型的一個優(yōu)點是能夠將鵝頸式成型機靠近擠出頭定位,以便在管狀體離開工具時接合管狀體。管狀體被置于膜上,膜在鵝頸管上滑動并同時輸送管狀體。鵝頸式成型機的緊湊尺寸是主要的優(yōu)點。該成型機容易插入在擠出頭和校準元件之間。
本發(fā)明的另一變型涉及用包含發(fā)泡劑的樹脂擠出管狀體。這些發(fā)泡劑使處于熔融狀態(tài)中的管狀體膨脹,從而使處于熔融狀態(tài)中的管狀體的外表面與膜的內表面接觸。根據該變型,管狀體的外層和膜的內層之間的接觸優(yōu)選地由包含在樹脂中的發(fā)泡劑引起,而不是由壓力差引起。此外,外徑優(yōu)選地通過發(fā)泡劑的作用來校準,但也可以通過管狀體的內表面和膜的外表面之間的壓力差引起,或通過發(fā)泡劑的作用和壓力差聯合引起。本發(fā)明的這種變型特別有利于減輕包裝而沒有發(fā)泡劑不利地影響其外觀的缺點。實際上,形成包裝的外表面的裝飾膜提供了裝飾和表面性質,并且發(fā)泡劑的使用有助于減少用于形成擠出管狀體和用于形成包裝的內層的樹脂量。
本發(fā)明不限于膜在處于熔融狀態(tài)中的管狀體上的沉積。本發(fā)明的另一個變型涉及將裝飾膜沉積在包括發(fā)泡劑的完全擠出體的外表面上。例如,裝飾膜沉積在包括發(fā)泡劑的擠出的圓柱體的外表面上,圓柱體在擠出工具出口處的膨脹導致膜的內層與擠出體的外表面接觸。同時或相繼地,通過使圓柱體通過計量器和冷卻箱來調節(jié)裝飾的圓柱體的外徑。本發(fā)明的這種變型特別有利于制造包裝部件,如用于玻璃瓶中的合成軟木塞。葡萄酒市場是重要的市場。這種類型的軟木塞的優(yōu)化可能需要區(qū)分表面性質(滑動,密封,裝飾)和核心性質(與葡萄酒接觸,彈性,壓縮,阻力)。
裝飾膜可以沉積在具有圓形、橢圓形或正方形截面或形狀更復雜的截面的擠出體上。
附圖說明
圖1示出了在專利申請WO 2007092652中描述的現有技術的方法,其涉及在一步驟中將沒有膠水的標簽17施加到管狀體13的表面上,在該步驟中,就在標簽17組裝在管13的表面上之前施加粘合劑層15。
圖2示出了利用在申請WO 2007092652中所述的方法生產的現有技術的管14。標簽17沒有嵌入在擠出的管狀體13中。標簽17的邊緣18導致包裝的外表面中的不連續(xù),這不利地影響其美觀性。
圖3示出了根據本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施方式。該方法涉及將擠出操作和貼標簽操作結合起來。
圖4示出了根據本發(fā)明的方法和示例設備,其涉及擠出管狀體13和將裝飾膜12沉積在所述管狀體的表面上。
圖5示出了用于使裝飾膜12與管狀體13接觸并校準管14的外徑的示例性設備。
圖6示出了利用本發(fā)明中描述的方法獲得的管14。裝飾膜12的端部18嵌入在管狀體13中。
圖7示出了在表面上包括裝飾膜12的管14的局部橫截面,其端部18和18'端對端地布置。端部18和18'嵌入在管狀體13中。
圖8示出了包括裝飾膜12的管14的變型,其中端部18和18'端對端地布置。根據該變型,端部18和18'接觸并且管14的外表面形成連續(xù)的光滑表面。
具體實施方式
圖3示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,其涉及在擠出體處于熔融狀態(tài)中時通過將裝飾膜沉積在擠出管的表面上而形成裝飾管。該方法有利地將擠出操作D、F、G、H和I與貼標簽操作A、B、C和E結合起來。
擠出操作D涉及利用已知的擠出裝置形成處于熔融狀態(tài)中的管狀體。根據優(yōu)選的實施方式,這些裝置包括擠出機和擠出頭24。根據替代的實施方式,這些裝置包括若干擠出機和共擠出頭。根據優(yōu)選的實施方式,所述擠出頭24由被稱為擠出噴嘴27的管狀部分伸出。噴嘴27的直徑小于待形成的管的直徑,以使得噴嘴可以接合在成型機20內部。擠出的樹脂通過噴嘴27的端部輸出并形成型坯13,型坯13位于由裝飾膜形成的管狀形狀內部。
在擠出操作D的上游,貼標簽操作A、B和C分別涉及展開被置于卷軸上的裝飾膜(標簽),然后潛在地切割裝飾膜的側邊緣,以便將標簽固定到所制造的管的直徑,最后將膜形成為管狀形狀。管狀形狀的形成必須是緊湊的,以使得能在由裝飾膜形成的管狀形狀內部擠出處于熔融狀態(tài)中的管狀體。
操作E涉及使處于熔融狀態(tài)中的管狀體的外表面與裝飾膜的內表面接觸。在圖3所示的優(yōu)選實施方案實施方式中,操作C和E順序執(zhí)行。處于熔融狀態(tài)中的管狀體和裝飾膜之間的接觸在裝飾膜卷繞在管狀體上之后進行。用于操作C的裝置優(yōu)選地為鵝頸式成型機,其使得裝飾膜能被置于處于熔融狀態(tài)中的管狀體周圍,同時占據有限的空間。用于操作E的裝置是在處于熔融狀態(tài)中的管狀體的內部和外部之間的壓力差ΔP1,操作E涉及使擠出的管狀體與裝飾膜接觸。用于施加該壓力差的優(yōu)選實施方案實施方式是至少部分地堵塞處于熔融狀態(tài)的管狀體并且在管狀體內部產生空氣壓力,以便使處于熔融狀態(tài)中的管狀體“膨脹”抵靠裝飾膜。根據該實施方案實施方式,可能有利的是,在塞子周圍產生輕微的空氣泄漏,以便在塞子和處于熔融狀態(tài)的管狀體之間產生氣墊。該氣墊防止管的內表面被標記,并且有助于防止塞子過熱。另一個實施方案實施方式涉及在布置在鵝頸管周圍的箱體中施加負壓。在鵝頸管的出口端處的被貼標簽的管狀體的直徑基本上等于所制造的管的直徑。
替代實施方式涉及同時執(zhí)行膜形成操作C和接觸操作E。在這種情況下,擠出操作D可以在形成操作C之前或與其同時進行。
在操作D和E之后的操作F使得被貼標簽的管的外徑能夠得到校準。通過使擠出的管通過包括校準和冷卻裝置的校準元件而執(zhí)行操作F。在操作F期間施加管的內部和外部之間的壓力差ΔP2。該壓力差在管被冷卻時將管的外表面壓靠在計量器的內表面上。根據優(yōu)選實施方式,壓力差ΔP2由校準元件中的負壓產生。水通常用于以浴的形式或以淋浴的形式冷卻所述管。該方法的主要優(yōu)點與以下事實有關:在校準操作期間的摩擦學與常規(guī)擠出方法基本上不同。實際上,在根據本發(fā)明的方法中,處于熔融狀態(tài)中的塑料不再與計量器接觸,因為標簽始終位于處于熔融狀態(tài)中的管狀體周圍。除了與在線裝飾相關的優(yōu)點之外,這還提供了幾個優(yōu)點:
-提高生產速度而不產生故障的選擇權,
-可用于制造管的樹脂的范圍更寬。
操作G是可選的。該操作使得能在確保恒定直徑的同時完善管的冷卻。如果管特別厚和如果管在操作F之后沒有被充分冷卻,則操作G是特別有用的。在冷卻操作G期間,可以用管的內部和外部之間的壓力差ΔP3來在冷卻期間保持管的直徑不變。操作G通常用于常規(guī)方法中的管擠出。
輸送操作H類似于用于管擠出的操作。該操作涉及使用異型輸送帶輸送所述管。
長度切割操作I涉及將管切割成期望的長度。在根據本發(fā)明的方法中,切割操作必須與管的裝飾同步。
圖4示出了根據本發(fā)明的方法的示例和示例設備。該方法涉及擠出管狀體13并將裝飾膜12沉積在處于熔融狀態(tài)的所述管狀體的外表面上。
該方法包括根據塑料工業(yè)中已知的方法擠出管狀體13。圖3示出了最常見的方法,其涉及在包括噴嘴27的工具24中成形熱塑性樹脂之前用擠出機熔化熱塑性樹脂。根據優(yōu)選的實施方式,擠出機垂直于擠出軸線地布置。直徑小于所制造的管的直徑的噴嘴27接合在被稱為鵝頸管20的成型機內部。從噴嘴27的端部擠出管狀體13的操作位于靠近鵝頸管20的下游部分之處,即接近過渡部,裝飾膜12從該過渡部形成圓筒。
該方法包括使用包裹在輥19上的裝飾膜12。使裝飾膜以管的線性制造速度以連續(xù)過程展開,然后用鵝頸式成型機20使裝飾膜圍繞處于熔融狀態(tài)中的擠出管狀體13形成為管狀形狀。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一個優(yōu)點與下列事實相關:膜12與擠出和工具單元24完全分開,這有助于防止膜12經受高溫并防止裝飾損壞。鵝頸管20可以非常小并且插入在擠出設備24和管14的校準和冷卻元件22,21之間。在優(yōu)選的實施方式中,使用鵝頸式成型機。
當裝飾膜12進入鵝頸式成型機20時,裝飾膜的內表面可以移動靠近擠出噴嘴27的壁,并且被來自擠出噴嘴表面的輻射加熱。取決于所使用的膜的類型,可能有利的是,在與擠出材料接觸之前利用輻射來預熱膜12的內表面。相反,例如可能需要保護裝飾膜不受來自擠出噴嘴的輻射的影響,以防止裝飾被損壞。來自擠出噴嘴27的輻射可以通過改變所述噴嘴的輻射表面來進行限制。
根據圖5中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,當裝飾膜形成圓柱形時,處于熔融狀態(tài)中的管狀體和裝飾膜在鵝頸管的出口處彼此接觸。該接觸是由處于熔融狀態(tài)中的管狀體的內部和外部之間的壓力差ΔP1所引起的。根據該優(yōu)選的實施方式,利用至少部分地阻塞所述擠出管狀體的內部截面的塞子29在處于熔融狀態(tài)的管狀體13內部產生正壓。根據優(yōu)選的實施方式,塞子29包括柔性部分31,其與處于熔融狀態(tài)中的管狀體13的壁一起提供至少部分的密封。根據本發(fā)明,所述柔性部分在壓力的作用下略微屈服,這導致在塞子29和管狀體的壁之間產生氣墊和小的下游泄漏32。所述塞子附接到吹管28的端部,吹管28優(yōu)選地被冷卻并附接到擠出頭24,下游的空氣泄漏32具有冷卻管狀體內表面的二次效應。
本發(fā)明的一替代實施方式涉及產生通過擠出頭的第二空氣泄漏,其被稱為上游泄漏33。上游泄漏的流量被精確地調節(jié),并且使得該過程能夠穩(wěn)定,特別是管狀體和裝飾膜之間的接觸。
本發(fā)明的另一個替代實施方式涉及使用可膨脹的塞子29??膳蛎浀娜颖阌趩?,因為其有限的截面便于管狀體通過。塞子的膨脹使得下游的泄漏32能被減少和受控制。
本發(fā)明的另一個替代實施方式涉及使用可收縮的可收藏式吹管。根據該實施方式,在啟動時,吹管28和塞子29位于擠出工具內,這便于管狀體的擠出。然后,吹管28和塞子29逐漸向前移動到工作位置中。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,當管狀體13處于熔融狀態(tài)中時,管狀體13和裝飾膜12被組裝,以使得來自管狀體的熱量熔化裝飾膜12的內表面。調節(jié)熔融的管狀體13和沒有主動冷卻的裝飾膜12之間的接觸時間,以實現最佳焊接而不損壞裝飾??梢酝ㄟ^調節(jié)工具以延緩管通過主動冷卻的校準區(qū),來調節(jié)這個時間。該時間根據所使用的膜12(厚度,層數,層的類型,裝飾在厚度內的位置,墨水、顏料的類型等)和管狀體13而被優(yōu)化(厚度,層數,層的類型)。通常,該時間非常短,并且通過管14的外表面實現的主動冷卻可以在組裝管狀體和裝飾膜之后被快速地觸發(fā)。根據優(yōu)選實施方式,管14的外表面的冷卻從管14進入計量器時開始,這有助于保護裝飾膜的印刷質量。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,裝飾膜的外表面在管14的制造期間不熔化。特別地,裝飾的表面被保持在至少小于支撐層的熔化溫度或小于油墨或顏料的降解溫度的溫度。優(yōu)選地,在校準和冷卻元件22,21上游的鵝頸管20也被用水回路冷卻或進行溫度調節(jié)。
在使處于熔融狀態(tài)的管狀體與裝飾膜接觸的操作期間,由于處于熔融狀態(tài)中的管狀體的內部和外部之間的壓力差ΔP1,處于熔融狀態(tài)中的管狀體“膨脹”。在接觸之后,管狀體以裝飾膜的移動速度被輸送。通常,管狀體在擠出噴嘴27的出口和進行接觸的時刻之間經歷徑向和軸向拉伸,該拉伸效果可以用于調節(jié)管狀體的厚度和使過程穩(wěn)定。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,通過使所述管14通過校準元件22和通過在管14的內表面和外表面之間施加壓力差的同時作用,來校準由處于熔融狀態(tài)的管狀體13和裝飾膜12所形成的管14的外徑。該壓力差發(fā)生在管14進入校準元件22時并且導致管14的外表面壓靠在校準元件22的內表面上,然后,未熔化的裝飾膜的外表面與計量器的表面接觸。為了限制膜的外表面和校準工具之間的摩擦,在校準工具和膜的外表面之間產生水膜可能是有利的。
塞子29相對于校準元件22和冷卻箱21的相對位置使得能確定接觸和校準區(qū)。如果塞子29位于校準元件22上游,則塞子29產生的壓力差ΔP1產生位于校準箱上游的接觸區(qū)。校準元件22中的壓力差ΔP2使得校準管14的外徑成為可能。如果塞子位于校準元件22內部,則存在具有壓力差ΔP1的接觸區(qū),然后是具有壓力差(ΔP1+ΔP2)的用于外徑的校準區(qū),最后是具有壓力差ΔP2的用于外徑的校準區(qū)。塞子29相對于校準元件22的相對位置根據裝飾膜和被擠出的材料而被調節(jié)。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式涉及用至少一個第一壓力差ΔP1確保裝飾膜12與處于熔融狀態(tài)的管狀體13之間的接觸和用第二壓力差ΔP2校準管14的外徑。這種安排對于生產線的停止和啟動以及對于管外徑的校準精度是特別有利的。
根據本發(fā)明的另一個實施方式,利用單個壓力差ΔP1執(zhí)行接觸和校準操作。在該變型中,使用足夠長以在擠出材料的冷卻效應下在硬化期間保持管的直徑的吹管28。該實施方式有利地與可收縮的可收藏式吹管28結合。
根據本發(fā)明的另一個實施方式,使用單個壓力差ΔP2。如果將發(fā)泡劑加入到擠出材料中,可以有利地使用該實施方式。根據該實施方式,向擠出材料中添加發(fā)泡劑導致在管狀體13和標簽17之間產生接觸,同時壓力差ΔP2使得管的直徑能被校準。
本發(fā)明的一個具體特征是,管14在校準工具中的摩擦表面由不處于熔融狀態(tài)的裝飾膜12的外表面形成。這有助于促進管的外徑的校準操作。相對于常規(guī)的擠出操作,在計量器的內表面和管的外表面之間的摩擦學性質發(fā)生了根本性的改變。因此,該方法能使用新的擠出材料或提高擠出速度。
圖6示出了使用該方法獲得的管14。裝飾膜12形成管14的全部或部分外表面。細部圖6A示出了裝飾膜的端部18嵌入管狀體13的壁中。管14的外表面在裝飾膜12的端部周圍是連續(xù),與管狀體13的厚度相比,標簽17是薄的。
圖7和圖8示出了本發(fā)明的在管的整個周邊上具有標簽的實施方式。
圖7示出了管的360°裝飾的第一示例性實施方式,其中標簽17的端部18和18'端對端地布置并且略微間隔開。標簽17的端部的間距可以與標簽17的橫向切割的精度相關。有時獲得的端部18和18'之間的小間隔25小于100微米并且肉眼不可見。間隔25由形成管狀體13的樹脂填充,從而形成的管14的外表面光滑并且在端部18和18'周圍沒有中斷。
圖8示出了第二實施方式,其中標簽17的端部18和18'端對端地布置并且彼此接觸。在該布置中,裝飾膜和管14的外表面具有連續(xù)性。由于與管狀體13的厚度相比,標簽17較薄,因此端部18和18'是覺察不到的。該實施方式特別有利于360°裝飾,或者如果阻隔層由標簽17攜帶,則有利于確保阻隔性質的連續(xù)性。該第二實施方式可能需要位于鵝頸管20上游的用于標簽17的橫向切割裝置,這些切割裝置確保裝飾膜寬度的精確調節(jié)以實現圖8中所示的端對端的定位。
本發(fā)明的另一個示例性實施方式涉及在裝飾膜的端部18和18'之間形成重疊。如果薄膜12的下表面可以被焊接到其上表面,則該實施方式是特別有利的。有利地,在接觸操作E和校準/冷卻操作F期間焊接重疊部。根據該優(yōu)選實施方式,通過由處于熔融狀態(tài)的擠出管狀體提供的熱量來焊接重疊部。替代實施方式涉及在操作E之前,或在操作E之前、與操作E同時或在操作E之后的重疊部焊接操作之前,增加預熱操作。
為了在裝飾膜的端部18和18'周圍加強管狀體,本發(fā)明的另一個示例性實施方式涉及在膜的端部的接合點處增加管狀體的厚度。管上的這個局部厚度增加確保了管在其整個圓周上的堅固性是均勻的。
本發(fā)明的另一個示例性實施方式涉及在裝飾膜12和管狀體13之間添加連接裝飾膜的端部的加強帶。有利地,加強帶由處于熔融狀態(tài)的管狀體13所提供的熱量焊接。如果需要,可以添加預熱操作或焊接操作以將加強帶附接到膜12的內表面。
擠出的或共擠出的管狀體13通常由來自聚烯烴族的熱塑性樹脂制成(例如線性低密度聚乙烯,低密度聚乙烯,高密度聚乙烯,聚乙烯共混物,聚丙烯),但本發(fā)明不限于使用上述樹脂。例如,通常使用具有乙烯乙烯醇樹脂和聚烯烴樹脂的多層結構來改善包裝的阻隔性能,其中乙烯乙烯醇樹脂作為阻氧層。管狀體13占管14厚度的至少70%,并且優(yōu)選地占管14厚度的至少80%。
標簽17形成管14外表面的至少一部分。該裝飾膜例如使得識別包裝的產品和制造商成為可能,并提供裝飾等。根據優(yōu)選的實施方式,裝飾膜是薄的。裝飾膜可以是單層或多層,并且可以由各種各樣的材料制成,包括紙、鋁和塑料。載體膜也可以部分地由織物膜制成以提供特定的感官特性。裝飾膜12包括至少一個層,其使得裝飾膜能在由所述擠出體提供的熱的作用下粘附到管狀體13。裝飾膜優(yōu)選為單層。多層結構尤其可以包括例如聚乙烯,聚丙烯,聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚酰胺,乙烯乙烯醇,紙,鋁,金屬,氧化硅或粘合劑層。優(yōu)選地,裝飾膜的厚度在5和100微米之間,有利地在10和50微米之間。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,標簽17的結構具有至少一個熔化溫度超過160℃的層和至少一個與管狀體相同類型的層。具有良好熱穩(wěn)定性的層可以例如由雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚酰胺(PA),鋁(Alu)或紙制成。用于聚乙烯管狀體的裝飾膜的示例性結構包括PET/PE,PE/PET/PE,PA/PE,Alu/PE,PE/Alu/PE和紙/PET/PE。
標簽17可以用任何已知的平面印刷方法來印刷,例如柔性版印刷,絲網印刷,凹版印刷,凸版印刷,膠版印刷,數字印刷或這些印刷技術的組合。本發(fā)明有利地與數字印刷結合,其用于要求靈活性和快速裝飾變化的生產。印刷品通常由防護清漆覆蓋,其還可以例如提供光澤或啞光效果。清漆的選擇是重要的,特別是其與成型和校準工具的摩擦系數。
本發(fā)明可有利地與標簽17的在線數字印刷相結合。在這種情況下,圖4中所示的裝飾膜19的作用由與標簽/擠出生產線同步操作的數字印刷機代替。根據該構造的變型,一個或多個層壓操作也可以在擠出/裝飾過程之前在線進行。例如,如果要將印刷物包含在裝飾膜12的厚度內,則需要進行層壓操作。可以使用以下步驟實現導致被包含的印刷層的可能布置:
-展開第一未裝飾的膜,
-對第一膜進行數字印刷,
-在第一膜上層壓第二膜以包含所獲得的印刷-裝飾膜,
-側向切割裝飾膜的邊緣,
-擠出/裝飾過程。
裝飾膜12可以印刷在正面或背面上,以使得印刷物存在于管14的表面上或包含在管的厚度內。由于裝飾操作在薄膜上平直地進行,所以印刷有利于以低成本提供復雜的裝飾。
本發(fā)明特別有利于以低成本提供具有高質量裝飾的管。
本發(fā)明特別有利于通過為裝飾膜提供具有特定“觸感”的表面層來改善管的感官特性。這些特性例如由啞光雙軸取向的聚丙烯膜或織物膜提供。
本發(fā)明是特別有利的,因為它能夠通過改變裝飾膜來改變包裝的功能。這些功能可以是美學的(裝飾),感官的(觸感),技術的(阻隔性質)或信息的(包裝上的信息)。
本發(fā)明是特別有利的,因為裝飾膜形成包裝的整體部分。裝飾膜被結合到其結構中并有助于其性能。
本發(fā)明不限于本文中提到的示例性多層結構。對于本領域技術人員顯而易見的是,本發(fā)明使得將要增加可能的結構的數量和將要使用不同的材料的范圍(塑料,紙,鋁等)成為可能。
默認地,本發(fā)明使得制造包括表面膜的未裝飾的管狀體成為可能。該變型可以更具體地用于改善管的機械、阻隔或感官(觸感)特性。
本發(fā)明不但可以主要用于包裝領域中提供裝飾,而且也可用于技術領域中以改善機械或阻隔特性。本發(fā)明的有利實施方式涉及利用膜提供阻隔物和裝飾。提供阻隔和裝飾的多層膜與多層擠出體相關聯,這有助于簡化擠出設備。
當擠出困難的產品時,本發(fā)明可用于降低生產成本,同時提高生產速度。
本發(fā)明的第一變型涉及以下連續(xù)操作:
-焊接來自單層或多層膜的第一管狀體,
-將處于熔融狀態(tài)中的第二管狀體擠出在所述第一管狀體上,
-同時使用根據本發(fā)明的方法將標簽沉積在第二管狀體的外表面上。
本發(fā)明的第二變型涉及將標簽包含在管的壁內。為此,執(zhí)行以下操作:
-擠出處于熔融狀態(tài)中的第一管狀體,
-同時使用根據本發(fā)明的方法將標簽沉積在第一管狀體的外表面上,
-擠出第二管狀體并將處于熔融狀態(tài)中的所述第二管狀體沉積在標簽的外表面上。
優(yōu)選地當第一管狀體已經至少部分地冷卻時,將處于熔融狀態(tài)中的第二管狀體沉積在標簽的外表面上。
本發(fā)明的第三變型涉及將膜附接到包含發(fā)泡劑的擠出管狀體的外表面。使用以下方法:
-從加入發(fā)泡劑的樹脂擠出處于熔融狀態(tài)中的管狀體,
-使用鵝頸式成型機將膜沉積在管狀體周圍,
-通過利用發(fā)泡劑使管狀體膨脹而使管狀體的外表面與膜的內表面接觸,
-管狀體的校準和冷卻。
本發(fā)明的第四變型用于制造加入發(fā)泡劑的圓柱體和表面膜。使用以下方法:
-從加入發(fā)泡劑的樹脂擠出處于熔融狀態(tài)中的圓柱體,
-使用鵝頸式成型機將膜沉積在圓柱體周圍,
-通過利用發(fā)泡劑使圓柱體膨脹而使膜的內表面與圓柱體的外表面接觸,
-圓柱體的校準和冷卻。
所用的發(fā)泡劑可以是物理或化學發(fā)泡劑。混合有聚合物的物理發(fā)泡劑是例如二氧化碳氣體或氮氣,其中狀態(tài)的改變(液態(tài)至氣態(tài))使處于熔融狀態(tài)中的聚合物膨脹?;瘜W發(fā)泡劑可以是偶氮二甲酰胺或偶氮雙甲酰胺。本發(fā)明在制造膨脹的圓柱體或管狀體時提供的優(yōu)點是將由膜提供的表面性質和裝飾以及由發(fā)泡劑提供給芯部的減輕特性結合起來。