CN1241521A - 用一片可热封的包装材料封装制品的方法和机器 - Google Patents

Abstract

一种用一片可热封的包封材料(3)包封制品(2)的方法和机器,为此利用固定的折叠装置(10)折叠该片包封材料(3),将其折叠在制品(2)的壁(4)上,使得该片包封材料(3)的至少两个部分(11)重叠。该片包装材料(3)一当折叠后便逐渐脱离固定的折叠装置(10);在上述重叠部分(11)逐渐脱离折叠装置(10)时,封焊头(12)的封焊表面(63)便逐渐进入面向重叠部分(11)的位置。

Description

用一片可热封的包装材料 封装制品的方法和机器

本发明涉及一种用一片可热封的包装材料封装制品的方法。

本发明可以特别有利地用在用玻璃纸封装烟盒的机器上，下面以烟盒进行说明纯粹是例示性的。

在已知的用玻璃纸包装烟盒的机器上，利用折叠装置将一片可热封的包封材料折叠在制品的一个壁上，使该片包装材料的两部分叠合起来，一当被折叠完备该折叠装置便逐渐松开该片封装材料，当折叠装置完全脱离制品的壁时，便使封焊头的封焊表面与该片包装材料的叠合部分接触，从而封焊和稳定该片呈折叠结构的封装材料。

在上述已知的包封玻璃纸的机器中，该片包封材料的一个叠在另一个顶部上的靠着制品壁的两部分在松开折叠装置和接触封焊表面之间的时间间隔内基本上处于自由状态。在这段时间内该片封装材料的回弹可能使该片材料的构形发生很大变化，因而有损于最后封装的质量。

本发明的目的是提供一种用一片可热封的包封材料封装制品的方法，该方法被设于为可消除上述缺点，同时在实施起来也是简单和经济的。

按照本发明，提供一种用一片可热封的包装材料包封制品的方法，该方法包括以下步骤：使该片包封材料啮合折叠装置，以便围绕上述制品折叠该片包封材料，从而使该片包封材料的几部分重叠，并至少获得两个重叠的部分；一当折叠后便使该片包封材料逐渐脱离上述折叠装置；使上述重叠的部分和封焊头的封焊表面形成接触，从而将重叠部分彼此封焊在一起；方法的特征在于，形成上述接触的方法是，当重叠的部分逐渐由折叠装置松开时便使封焊表面逐渐进入面向折叠部分的位置。

本发明还涉及用一片可热封的包封材料包封制品的机器。

按照本发明，提供一种用一片可热封的包封材料包封制品的机器，该机器包括：折叠装置；第一驱动装置，用于使该片包封材料啮合上述折叠装置，使该片包封材料围绕上述制品折叠，并使该片包封材料的几部分重叠，以便得到至少两个重叠部分，一当折叠后还使该片包封材料逐渐地脱离上述折叠装置；具有封焊表面的封焊头；第二驱动装置，用于在上述重叠部分和上封焊表面之间形成接触，从而使重叠部分彼此封焊在一起；该机器的特征在于，上述第二驱动装置被设计成形成上述接触的方法是，当重叠部分逐渐脱离折叠装置时使封焊表面逐渐进入面向重叠部分的位置。

下面结合作为举例的附图说明本发明的非限制性实施例，附图是：

图1是本发明机器优选实施例的示意的部分侧视图；

图2是图1机器的封焊装置的示意透视图，为清楚起见已除去一些部分；

图3是图2装置的第一细节放大透视图；

图4是图2装置处于两个不同操作位置的第二细节的示意平面图；

图5和6示出处于两种不同操作位置的图2装置的截面图；

图7是图5细节的放大图；

图8是图7细节的放大图；

图9是图2装置第三细节的放大透视图；

图10是一部分图8细节的示意图；

图11示出图9细节的平面图以及其两种变型；

图12是用图1机器加工后的制品的放大图。

图1中的编号1表示连续的包封玻璃纸的机器，该机器将一片可热封的包封材料包装在烟盒2的外边，该包封材料具体为聚丙烯，其熔化温度在90℃～140℃之间。

如图2清楚示出的，各个盒子2的形状大体为细长矩体，包括两个相对的纵向底端4和垂直于底端4的侧表面5。

在机器1上，盒子2已通过已知的第一部分(未示出)，在该部分中，各个盒子2被赋予相应一片包封材料3。该材料已围绕盒子2进行折叠，形成管状包封件，该包封件已通过纵向封焊定形，并且在底部4具有两个相对的开口端部7。

盒子2从已知的第一部分(未示出)输送到传送带8，该传送带沿包封路径P输送盒子2，该路径位于图1的平面内，并延伸通过机器的第二部分9。

在部分9，连续运动的传送带8沿包封路径P传送各个盒子2，并通过折叠站S1，在该站内管形包装件6的各个开口端部7啮合相应的固定的螺旋折叠装置10，并被封口，封口的方法是，将端部7的部分11(图12)折叠成一个位于另一个的顶部上，并折叠在盒子2的相应底部4上。

一当开口端7封闭，各个盒子2的两个端部7的重叠部分11便同时由封焊装置13的相应一对封焊头12中的相应一个封焊头12啮合，由此使该片包封材料3稳定在围绕盒子2形成的折叠状态。

如图1所示，包封路径P结束于已知的传送站S2，在该传送站，外边已包封玻璃纸的盒子2被传送的机器1的已知输出部分(未示出)。

传送带8包括一对平行的有齿带(图1仅示出一个)，该有齿带包括凸出部15，该凸出部隔开预定间距，用于啮合和输送盒子2通过包封路径P，该路径包括直的起始部分P1，通过弯曲部分连接于部分P1的下游的直的部分P2和圆形的末端部分P3，该末端部分绕垂直于图1平面的轴线16延伸。

在圆形部分P3，各个带14围绕轮子17延伸，该轮子可以加动力而连续绕轴线16转动并支承封焊装置13，封焊装置的成对的头部12围绕轴线16均匀间隔开。

在部分P1的相对两端，各个带14绕一对随动传送辊18延伸，该辊可以绕平行于轴线16的相应轴线19转动。折叠站S1沿着直的部分2，具体是在包封路径P的两侧各配置一个固定的螺旋折叠装置10，以便啮合各个管形包装件6的开口端7。

当轮子17绕轴线16转动时各对封焊头12便沿部分包封路径P并与各个盒子2合拍地运动，并且各对封焊头12中的封焊头12配置成彼此相对，从而可同时啮合相应管形包装件6的相应相对端部，该端部在折叠装置10的端部的输入站S3啮合头12，并在站S2上游的输出站S4与头12脱开。

如图4所示，当部分11脱离相应的折叠装置10时，通过相应的驱动装置20，各个封焊头12可以逐渐啮合相应的部分11，该驱动装置20可使各对封焊头12中的封焊头12相对于轮子17绕平行于包封路径P的轴线21摆动，同时还可使其绕轴线22摆动，该轴线22又随同相应封焊头12一起绕轴线21摆动，在所有时间保持垂直于轴线21。如下面将要详细说明的，上述操作模式可以防止因新折叠的还未通过封焊稳定的重叠部分11的反弹而造成的任何形状的变化。

如图2和5所示，轮子17由可加动力的管形轴23支承并倾斜地连接于该轴，该管形轴23与轴线16共轴线，并且还利用滚珠轴承25(在图2中仅示出一个)以转动方式装在支架24上。

轮子17包括两个环形部分26、27，这两部分彼此相向配置，与轴线16共轴，位于包封路径P的相对两侧，并分开预定距离，在其中间形成一个腔28，该腔部分地由两个环形齿轮29占据，各个环形齿轮装配在相应的环形部分26、27上并连接于传送带8的相应带14。

如图5所示，部分26整体地和共轴线地用螺栓固定在轴23的法兰30上，并通过***许多轴31倾斜地连接于部分27，各个轴利用各自的滚珠轴承33固定在部分26和27上，从而可以绕平行于轴线16的各自的轴线32转动。

各个轴31分成两个功能上完全相同的部分，各个部分装在各个自环形部分26、27上并通过联轴节连接于其它部分，该联轴节34装在腔28内，用于调节轴31的两个部分之间的不同规格的轴向距离。

如图5所示，轴23的自由端整个地固定在圆筒形钟罩件35上，该钟罩件与轮子17共轴线并形成该轮子的内心。

在各个部分26、27内形成相应的腔36，该腔朝外是开放的，而在一侧由相应的环形齿轮封闭，另一侧由相应的轴承33封闭。

如图7和8更清楚示出的，腔36包含滚珠轴承37，该轴承37通过在中间***具有圆柱外表面40的管形件39以预定的倾斜角装在相应的轴31上，该管形件的轴线41与轴线32形成角度38，该管形件中嵌入轴承37的内环。各个轴承37装在相应的轴31上，使得轴承37的重心B位于相应的轴线32上。

各个腔36还包含杆42，该杆包括：装在相应轴承31上的环形中间部分43；通过腔36上圆筒形开孔45伸出腔36的第一外端部分44，该外端部分的自由端支承相应的封焊头12；包含在腔36内的并支承挺杆辊47的第二内端部分46，该辊啮合相应的轨道48，该轨道形成在部分26、27中，并垂直于包封路径P和平行于轴线16。

对于各个头12，相应的轴线21垂直于相应的轴线32，该轴线21相交于相应轴承37的重心B；相应的轴线22与相应的杆42共轴线，该轴线22相交于相应轴承37的重心B。

当轴31绕相应轴线32摆动时，杆42的两个相对端部将围绕两上相对的锥摆动，相应的锥顶点位于相应轴承37的重心B上，只要杆42不被轨道48迫使绕轴线21在同一平面摆动正比于角度38的量，该同一平面是相对于轴线16径向取向的并由轴线16本身和相应轨道48确定的平面。

当杆42绕轴线21摆动时，杆42由轨道48导向而同时绕轴线22转动，这种转动随同绕轴线21的摆动被传送到相应的封焊头12。

各个驱动装置20包括凸轮控制装置49，该装置49在轮子17绕轴线16转动时使相应轴31绕轴线32摆动。

各个控制装置49包括具有两个辊51的随动装置50，各个辊从动地装在相应臂52的端部，该辊从轴31的外周面径向向外延伸，从而啮合绕轴线16延伸的两个固定的环形凸轮53。两个臂52沿轴31轴向偏移，并围绕轴线32在角度上偏移，从而“骑在”由两个整体的凸轮53构成的组件上，并可以可靠地控制轴31绕轴线32的摆动。

由两个凸轮53构成的组件基本上包括固定套筒54，该套筒在外部支承两个臂53，套在轴23上并利用许多螺栓(图5和6中仅示出一个)固定而与支架25形成整体。

套管54利用内滚珠轴承55可转动地连接于轴31，并通过两个外滚珠轴承56帮助支承轮子17的环形部分26。

各个腔36上的圆筒开孔45利用具有截头圆锥形中心孔58的金属盖57封闭，该孔穿过相应杆的外端部分44。为保证杆42和金属盖57之间的气密密封，盖57的内部形成球表面59，该球表面与环形中间部分43的形成为球面60的外部分相配合。

如图9和11a更清楚示出的，各个封焊头12包括由热绝缘材料(具体为硅橡胶)作的支承垫61和装在支承垫61上的用导热和导电材料(具体为金属)作的板62。板62形成封焊表面63，并包括沿工作路径64延伸的具有两个端部65的条。

封焊装置还包括控制装置66(示意示于图9)，该装置66又包括用于各个封焊头12的已知的发电机(未示出)，该发电机电连接于两个端部65，从而可使强度可调的交流或直流电流沿板62和工作路径64流动。

在优选实施例中，已知的发电机(未示出)包括测量装置，该测量装置通过测量端部65之间的电压和电流值确定板62的总的电阻，并根据上述电阻确定板65的温度，因而确定封焊表面63的温度。

在未示出的替代实施例中，控制装置包括许多温度传感器(具体是热电偶)，各个传感器连接于相应的封焊头12，以确定相应板62的封焊表面63的温度。

控制装置66控制发电机(未示出)，以便按照封焊表面63的温度调节流过各个板62的电流强度，并在所有时间使封焊表面的温度保持在预定值。

如在图11的各个实施例中所示，工作路径64被成形为可以再现包封材料的重叠部分的外形(比较图9和10)，并可以将板62产生的热量只集中在该片材料3的重叠部分上。

在替代实施例中，板62的截面面积可以沿工作路径64变化，具体是，板62的各个横截面面积可以反比于操作中该截面部分接触的热封材料总的厚度进行改变。即在热封材料的最大总厚度部分(在图12中的例子中用67表示)，板62的横截面面积是比较小的，使得在板62的上述截面处的电阻比较大，因而根据焦尔效应，板62将产生更多热量。

具体作法是，可以使板62的厚度保持恒定而改变板62的宽度，如图11所示，由此改变板62的截面。

在优选实施例中，已知发电机(未示出)产生连续的、强度和频率可调的电流脉冲。

如图9和10所示，导体68使端部65连接于已知的发电机(未示出)，该导体嵌入在垫61中。

控制装置还包括冷却装置69，该装置相对于轮子17处于固定的位置，用于冷却封焊表面63，由相应的吹风机构成，每个吹风机将空气吹到相应的封焊表面63上。

下面跟踪一个盒子2说明包封玻璃纸的机器1的操作，从盒子2输送到传送带8的这一时刻开始，在这一时刻盒子2已被包围在相应的那片包封材料3中，该包封材料已折叠形成管形包装件6，该包装件具有两个相对开口端部7。

如图1所示，传送带8沿包封路径P连续地输送盒子2，通过折叠站S1，在该站中，管形包装件6的各个开口端部7受到相应的固定的螺旋折叠装置10的作用，被折叠在盒子2的相应底部4上，使端部7的部分11(图12)重叠。

如图3和4更清楚示出的，一当端部7脱离相应的折叠装置10，该端部便同时地受到相应一对头12的相应封焊头12的作用，以封焊和稳定重叠的部分11。

使各个封焊表面63和相对重叠部分11形成接触的方法是，在重叠部分11脱离相应折叠装置10时，使封焊表面63逐渐地进入到面向重叠部分11的位置。

如上所述，通过使相应封焊头12相对于轮子17绕轴线21摆动以及同时绕轴线22摆动便可使各个封焊表面63逐渐进入面向相对重叠部分11的位置。由于上述两个摆动和轮子17绕轴线16的转动，所以在开始接触相对重叠部分11时，各个封焊表面63便从沿轮子17转动方向位于前面的封焊表面的边缘开始，逐渐地倚靠(图4)在沿盒子(2)运动方向位于相应折叠装置10紧下游的相对重叠部分11上。

各个封焊表面63在围绕轴线16转过90度角以上的那部分包封路线P上保持与相对重叠部分11相接触，即从输入站S3到输出站S4这一部分路径；控制装置66控制已知的发电装置(未示出)和冷却装置69，使得封焊表面63的温度在该表面63开始接触该片包封材料时等于引入的值T1(实际约为80℃)，随后升到工作值T2(实际约为130℃)，以封焊相应端部7的重叠部分11。

因此各个封焊头12循环地连续地沿着围绕轴线16的环形封焊路径运动，并通过输入站S3，在该站中，封焊头12啮合相应的盒子2，使得相应封焊表面63和上述重叠部分形成接触，然后通过输出站S4，在该站中，封焊头2松开盒子2，脱开接触。控制装置66用于在相应头12从输入站S3移到输出站S4时使各个封焊表面63的温度从值T1上升到值T2，并用于在相应密封头12从输出站S4移到输入站S3时使各个封焊表面63的温度恢复到值T1。

如图1所示，包封路径P结束于已知的转移站S2，在该站中，外面已包封玻璃纸的盒子2被转移到机器1的已知的输出部分(未示出)。

在包封玻璃纸的机器1上，可以在相当低的温度(引入温度T1)下使各个封焊表面63与相应片的包封材料3相接触，以防止在片3上形成任何褶痕或不平整。

在包封玻璃纸的机器1操作期间封焊表面63的加热和其随后的冷却可以利用热惯性很低的板62来实现。

Claims (24)

1.一种用一片可热封的包封材料包封制品的方法，该方法包括以下步骤：使该片包封材料(3)啮合折叠装置(10)，以便围绕该制品(2)折叠该片包封材料(3)，使该片包封材料(3)的一些部分(11)重叠，并得到至少两个重叠的部分(11)；该片包封材料(3)一当折叠后便逐渐与上述折叠装置(10)脱开；使上述重叠部分(11)和封焊头(12)的封焊表面(63)形成接触，从而使重叠部分彼此封焊在一起，该方法的特征在于，形成上述接触的方法是，当重叠部分(11)逐渐脱离折叠装置(10)时，使封焊表面(63)逐渐进入面向重叠部分(11)的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述折叠装置(10)位于空间中的固定位置；上述制品(2)随同该片包封材料(3)一起沿与折叠装置(10)大体相切的包封路径P移动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，沿一部分(P3)上述包封路径(P)并与上述制品(2)合拍地传送上述封焊头(12)；使上述封焊表面(63)逐渐进入面向重叠部分(11)的位置，方法是利用封焊头(12)绕平行于上述包封路径P的第一轴线(21)的第一摆动以及封焊头(12)绕上述第二轴线(22)的同时的第二摆动，该第二轴线随同封焊头(12)一起绕第一轴线(21)摆动，同时保持垂直于第一轴线；上述第一轴线(21)沿包封路径(P)的上述部分(P3)与上述封焊头(12)合拍地移动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，上述第一摆动使上述封焊头(12)沿垂直于上述包封路径(P)的方向运动。

5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在预定的时间间隔内保持上述重叠部分(11)和上述封焊表面(63)之间的上述接触；在进行上述接触时，将上述封焊表面(63)的温度设定在第一进入工作值(T1)，而在上述预定时间间隔内则使该温度上升到第二工作值(T2)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在上述接触停止后使封焊表面(63)的温度恢复到上述第一值(T1)。

7.如权利要求5～6所述的方法，其特征在于，上述封焊头(12)循环和连续地沿一个环形的封焊路径被传送，该封焊路径包括输入站(S3)和输出站(S4)，在输入站中，封焊头(12)啮合上述制品(2)，使上述封焊表面(63)和上述重叠部分(11)之间形成上述接触，而在输出站中，封焊头(12)脱离上述制品(2)，停止上述接触。

8.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当上述封焊头(12)从上述输入站(S3)被传送到输出站(S4)时上述封焊表面(63)的温度从上述第一值(T1)增加到上述第二值(T2)，而当上述封焊头(12)从上述输出站(S4)传送到上述输入站(S3)时，该温度恢复到上述第一值(T1)。

9.一种用一片可热封的包封材料包封制品的机器，该机器包括：折叠装置(10)；第一传送装置(8)，用于使该片包封材料(3)啮合上述折叠装置(10)，从而围绕上述制品(2)折叠该片包封材料(3)，使得该片包封材料(3)的部分(11)重叠，而获得至少两个重叠部分(11)，该传送装置(8)还用于使该片包封材料(3)一当被折叠后便逐渐脱离上述折叠装置(10)；具有封焊表面(63)的封焊头(12)；第二驱动装置(17、20)，用于使上述重叠部分(11)和上述封焊表面(63)之间形成接触，以使重叠部分(11)彼此被封焊；该机器的特征在于，上述第二驱动装置(17、20)被如此设计，使得在重叠部分(11)逐渐脱离折叠装置(10)时通过使封焊表面(63)逐渐进入面向重叠部分(11)的位置而形成上述接触。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，上述第一驱动装置沿包封路径(P)传送与该片包封材料(3)一起的上述制品(2)；上述折叠装置(10)其位置大体相切于上述包封路径(P)，并且相对上述机器(1)位于固定的位置。

11.如权利要求10所述的机器，其特征在于，上述第二驱动装置(17、20)包括传送器(17)，该传送器沿上述包封路径(P)并与上述制品(2)合拍地传送上述封焊头(12)。

12.如权利要求11所述的机器，其特征在于，上述封焊头(12)装在上述传送器(17)上，可使该头相对于传送器(17)绕平行于上述包封路径(P)的第一轴线(21)摆动以及绕第二轴线(22)摆动，该第二轴线随同封焊头(12)一齐绕第一轴(21)摆动，同时保持垂直于第一轴线(21)。

13.如权利要求12所述的机器，其特征在于，上述第二驱动装置包括驱动装置(20)，用于控制上述封焊头(12)绕上述第一和第二轴线(21、22)的摆动；上述驱动装置(20)包括：与上述第二轴线(22)共轴线的杆(42)，该杆(42)的一个端部(44)上支承上述封焊头(12)，而在其相对端部(46)上支承挺杆辊(47)；转轴(31)，绕垂直于上述第一轴线(21)的第三轴线(32)转动，滚珠轴承(37)，支承上述杆(42)并以预定的倾斜角(38)装在上述轴(31)上；轨道48，啮合上述挺杆辊(47)，从而控制上述杆(42)在垂直于上述包封路径〔P)的平面内绕上述第一轴线(21)转动。

14.如权利要求13所述的机器，其特征在于，上述驱动装置(20)包括凸轮控制***(49)，用于使上述轴(31)绕上述第三轴线(32)摆动。

15.如权利要求14所述的机器，其特征在于，上述传送器(17)包括轮子(17)，加上动力该轮子可围绕平行于上述第三轴线(32)的中心的固定的第四轴线(16)转动，该第四轴线横向于上述第一轴线(21)和上述包封路径(P)。

16.如权利要求15所述的机器，其特征在于，上述第一驱动装置(8))包括沿上述包封路径(P)延伸的和围绕上述轮子(17)的传送带(9)。

17.如权利要求9～16中任一项所述的机器，其特征在于，还包括控制装置(66)，该控制装置控制上述封焊表面(63)的温度，使得在封焊表面(63)和上述重叠部分之间正形成上述接触时将封焊表面(63)的温度设定在第一引入工作值(T1)，而在封焊表面(63)与上述重叠部分(11)处于接触的时间内使封焊表面(63)的温度上升到第二工作值(T2)。

18.如权利要求17所述的机器，其特征在于，上述控制装置(66)包括使上述封焊表面(63)的温度增加的加热装置(62)以及降低上述封焊表面(63)温度的冷却装置(69)。

19.如权利要求18所述的机器，其特征在于，上述加热装置(62)包括电阻(62)；上述冷却装置(69)包括吹风装置(69)，用于将空气吹向封焊表面(63)。

20.如权利要求9～16中任一项所述的机器，其特征在于，上述封焊头(12)包括用热绝缘材料作的支承垫(61)；装在上述垫(61)上的板(62)用导电和导热材料制作，该板(62)构成上述封焊表面(63)和包括沿工作路径(64)延伸的条，该条具有两个端部(65)；上述控制装置(66)包括连接于上述两个端部(65)的发电机，以使电流沿上述板(62)和工作路径(64)流动。

21.如权利要求20所述的机器，其特在于，上述控制装置(66)包括测量装置，该测量装置通过测量上述两个端部(65)之间的上述板(62)的电阻值决定上述板(62)的温度；上述控制装置(66)控制上述发电机，从而根据板(62)的温度调节流过板(62)的上述电流强度。

22.如权利要求20或21所述的机器，其特征在于，上述工作路径(64)再现该片包封材料(3)的重叠区域部分(11、67)的外形。

23.如权利要求20～22中任一项所述的机器，其特征在于，上述板(62)包括横截面，该横截面的面积从上述工作路径(64)的一点到另一点发生变化，板(62)的各个横截面的面积反比于操作时接触上述横截面的可热封材料的总的厚度变化。

24.如权利要求23所述的机器，其特征在于，上述板(62)的厚度是恒定的，但其宽度从上述工作路径(64)的一个点到另一个点发生变化。

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