用于包裝層合材料加工的方法及執(zhí)行該方法的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于包裝材料（特別是包括與熱塑性材料層合的芯層的包裝材料）的 加熱裝置的各個方面以及效果。
【背景技術(shù)】
[0002] 包括被熱塑性材料層合的芯層的包裝容器是公知的，尤其是在食品包裝領(lǐng)域。所 述芯層往往由纖維材料（比如纖維素纖維）以例如紙的形式制成。
[0003] 用于包裝層合材料的原材料（紙）在造紙廠進行制造并以大卷卷材材料形式轉(zhuǎn)送 給進一步的加工設(shè)備。該第二加工設(shè)備可被稱為轉(zhuǎn)化設(shè)備。在轉(zhuǎn)化設(shè)備中，紙芯與另外的 層（鋁箱、樹脂層、粘合劑、印刷物等）結(jié)合，被切割成更合適的尺寸，且被任選地提供壓痕 線（后來的包裝件將沿所述壓痕線進行折疊）。
[0004] 之后，包裝層合材料被制備成適合包裝業(yè)務(wù)中的兩種灌裝機器構(gòu)思之一；卷式進 給系統(tǒng)或坯件進給系統(tǒng)。卷式進給系統(tǒng)是指灌裝機器，其中包裝層合材料以成卷包裝材料 的形式被提供給灌裝機器。所述卷可包括用于數(shù)千包裝容器的原材料，然后，是在灌裝機器 的約束下，被切割成形，被折疊、密封并在該灌裝機器的約束下被產(chǎn)品充填。操作的順序在 不同機器構(gòu)思間可變化。就坯件進給系統(tǒng)而言，包裝層合材料可在早些時候在轉(zhuǎn)化設(shè)備中 被切割成個體的坯件。坯件也可在離開轉(zhuǎn)化設(shè)備之前被形成為包裝材料的扁平管狀物。然 后，這些坯件被進給到灌裝機器中，在這里執(zhí)行余下的折疊和密封步驟，并且對包裝件進行 充填。
[0005] 上述劃分稍稍有所簡化，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的，也是考慮到因 為本發(fā)明將涉及轉(zhuǎn)化工廠中的特征以及灌裝設(shè)備中的特征以利于本申請的閱讀者而不是 公開現(xiàn)有技術(shù)中所考慮的每一個技術(shù)方面。
[0006] 所述構(gòu)思間的共同特征是，卷材或從卷材形成的坯件沿縱向邊緣被密封以形成套 管，之后，包裝容器的第一端被密封，包裝件被充填，包裝件的第二端被密封。第一密封工藝 往往被稱為縱向密封，而第二個（包裝容器的端部的密封）被稱為橫向密封。
[0007] 密封牽涉到在密封區(qū)域中將包裝層合材料中的熱塑層加熱成"粘性"狀態(tài)并通過 密封鉗夾緊該區(qū)域。加熱和夾緊可按順序執(zhí)行，但該兩個操作亦可同時執(zhí)行，且對熱塑層 的加熱而言可以有不同的選擇。由卷式進給系統(tǒng)制造的典型包裝容器是Tetra Brik? Aseptic，而在坯件進給系統(tǒng)中形成的包裝容器的示例為Tetra Rex?系統(tǒng)，以典型的屋頂 型容器為代表，其中從包裝層合材料卷材切割的、被壓折痕、被折疊并縱向密封的坯件以扁 平狀態(tài)被傳送給灌裝機器。在灌裝機器內(nèi)，包裝容器在一端被橫向密封，之后，它通過開口 端被充填，該開口端隨后亦被密封。
[0008] 就第二類型的系統(tǒng)而言，縱向密封可在將坯件引入灌裝機器前一刻被形成，但通 用方法是在轉(zhuǎn)化設(shè)備處實現(xiàn)縱向密封，之后，將部分成形的包裝容器輸送到灌裝機器的位 置。
[0009] 在這種加工廠中，包裝層合材料卷材被切割成個體性的坯件。坯件的縱向邊緣被 加熱并以密封關(guān)系接合以形成（扁平的）套管。亦有示例，其中在卷材被切割成個體性的 坯件之前，縱向邊緣被加熱并以密封關(guān)系接合。
[0010] 一些【背景技術(shù)】可在US3847540和US3654842中找到。
[0011] 本發(fā)明主要涉及用于加工包裝層合材料的與加工廠中包裝層合材料的縱向邊緣 的加熱有關(guān)的改進方法，但其應(yīng)用可延伸到該領(lǐng)域之外，且所導(dǎo)致的效果可在隨后的灌裝 機器中獲得額外的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明由獨立權(quán)利要求限定，且本發(fā)明的優(yōu)點及其實施方式被公開于接下來的詳 細描述中。
[0013] 為此，本發(fā)明涉及用于包裝層合材料卷材的加工的與熔合該卷材的兩個相對邊緣 有關(guān)的方法，該方法包括如下步驟：
[0014] 在第一側(cè)上加熱所述卷材的第一邊緣區(qū)域，
[0015] 在所述第一側(cè)對面的第二側(cè)上加熱與所述第一邊緣區(qū)域相對的第二邊緣區(qū)域，
[0016] 折疊所述包裝層合材料卷材使得所述第一邊緣區(qū)域和所述第二邊緣區(qū)域以重疊 關(guān)系會合從而形成具有內(nèi)側(cè)和外側(cè)的扁平管狀物（flattened tube)，
[0017] 施加壓力到重疊的邊緣區(qū)域上以便完成密封，
[0018] 其中面向所述扁平管狀物的內(nèi)側(cè)的所述第一邊緣區(qū)域通過電加熱的 (electrically heated)空氣流進行加熱。
[0019] 在一或多種實施方式中，第二邊緣區(qū)域在其外側(cè)上通過氣體加熱器進行加熱。
[0020] 在若干實施方式中，所述方法包括步驟：通過具有眾多通孔的加熱噴嘴加熱所述 第一邊緣區(qū)域，所述通孔將經(jīng)加熱的所述空氣流導(dǎo)向邊緣區(qū)域，且在有關(guān)實施方式中，所述 方法進一步包括步驟：將所述加熱噴嘴布置在離所述卷材一定距離處，所述距離小于所述 加熱噴嘴的所述通孔的縱向延伸部。在這樣的實施方式中，可優(yōu)選的是，離所述卷材的所述 距離在所述通孔的所述縱向延伸部的1/3到1/2之間。
[0021] 就一或多種實施方式而言，所述加熱噴嘴的所述通孔的所述縱向延伸部為4-10 毫米（mm)，優(yōu)選5_8mm，甚至更優(yōu)選6_7mm。
[0022] 所公開的實施方式中的任何一種可包括在折疊之前和/或在加熱之前將所述卷 材切割成坯件的步驟。
[0023] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法中使用的設(shè) 備，所述設(shè)備包括通向加熱器噴嘴的分配岐管的進給導(dǎo)管，所述進給導(dǎo)管在內(nèi)側(cè)上包括用 于加熱空氣流的電加熱元件。所述加熱器噴嘴包括在所述噴嘴的底板中的孔圖案，用于向 待加熱的包裝材料卷材排放經(jīng)加熱的空氣流的通孔的孔圖案。優(yōu)選的是，通孔的長度超過 所述卷材和底板之間的距離，是所述距離的至少約2倍，優(yōu)選約3倍。
[0024] 在一或多種實施方式中，所述加熱噴嘴的所述通孔的所述縱向延伸部為4-10_， 優(yōu)選5_8mm，甚至更優(yōu)選6_7mm。
【附圖說明】
[0025] 圖1是用于制造屋頂型包裝容器（gable-top packaging container)的還件的平 面圖。
[0026] 圖2是屋頂型包裝容器的透視圖。
[0027] 圖3是用于形成、折疊并密封圖1所示類型的包裝坯件的成形工藝的高度示意性 視圖。
[0028] 圖4是示出橫向密封所涉及的區(qū)域的位置關(guān)系的示意圖。
[0029] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的用于施加熱空氣的噴嘴的示意性前視圖。
[0030] 圖6是圖5的噴嘴的橫截面中的詳細側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0031] 出于闡釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的特定實施方式會被描述。一如既往，特定實施方 式并不代表本發(fā)明本身，而僅僅是本發(fā)明非常具體的實施方式。給出的教導(dǎo)應(yīng)當(dāng)使本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以鑒于現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)本發(fā)明。此外，立即傳遞的信息是，包裝層合材料的加工是 受很多因素影響的精巧業(yè)務(wù)，與用于加工的設(shè)備有關(guān)，也與包裝層合材料本身有關(guān)。然而， 這不是單獨屬于本發(fā)明的特征，而是本技術(shù)領(lǐng)域本身的特征，并明白包裝材料的任何加工 會需要詳細的考量且微調(diào)對實現(xiàn)本發(fā)明的實施而言是重要的。
[0032] 在所公開的實施方式中，已包括輔助設(shè)備中的一些以便理解本發(fā)明，但它們不成 為其一部分。
[0033] 從待處理的包裝層合材料開始，圖1示出了用于屋頂型包裝件的包裝坯件100。雖 然輪廓和壓痕圖案的精確設(shè)計可以變化，但總體設(shè)計完全可辨。有五個面板，編號為1-5,其 中四個將形成成品容器的側(cè)面。第五面板5由于它會被附著于第一面板（面板編號1)的 內(nèi)側(cè)而被用于將該片材形成為套管。因此，第五面板5將形成縱向密封部或LS的一部分。 第六面板6亦被示出。第六面板被用于底部密封，且針對底部密封本身可有若干不同構(gòu)造。 不管坯件的輪廓和壓痕圖案的詳細設(shè)計如何，將坯件形成為套管的步驟就大多數(shù)屋頂型包 裝件而言會被執(zhí)行。套管（往往也稱"坯件"）在扁平狀態(tài)下被傳送給灌裝機器。在灌裝機 器中，坯件被立起、在底端折疊并密封、殺菌、充填、在頂端折疊并密封，之后它被進一步傳 送。
[0034] 最終結(jié)果，成形、充填并密封的屋頂型包裝件200的一個示例在圖2中被示出。除 縱向密封部LS外，橫向密封部TS、密封的頂翼（top fin)亦被示出。從圖中顯見TS和LS 的重疊部。在圖2中，重疊部存在的區(qū)域已被圍合并被賦予附圖標(biāo)記206。在該區(qū)域206 中，密封質(zhì)量尤為重要，因為在與橫向密封部TS有關(guān)的包裝材料層的數(shù)量方面有額外的包 裝材料層（第五面板5)，并因此有增加的步驟（incremental step)。該增加的步驟的增加 部分通過被稱為刮削和卷邊（skiving and hemming)的技術(shù)進行應(yīng)對，這對屋頂型包裝容 器本身而言是重要的但卻是公知的，因此在本說明書中沒有任何必要進一步討論。在本發(fā) 明的上下文中更為重要的另一細節(jié)是，通常通過在折疊和按壓之后施加經(jīng)加熱的空氣，橫 向密封部TS在灌裝機器中完成。因此，橫向密封一般在實現(xiàn)縱向密封部LS之后較長時間 才實施，縱向密封部LS -般在轉(zhuǎn)化設(shè)備中完成。因此，橫向密封部的部分區(qū)域會在之前、在 縱向密封部的實現(xiàn)過程中已被熱處理，且這種重復(fù)的加熱可影響橫向密封部的性能。出于 實施的目的，應(yīng)當(dāng)注意，與屋頂型包裝件的頂部密封部有關(guān)的一般屬性已在許多專利申請 中被記載且是工業(yè)規(guī)模上的已確定技術(shù)，且因此被認(rèn)為是對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言眾所周知 的。
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