专利名称：由扁平材料制成的包装以及制作这种包装的方法
技术领域：
本发明涉及一种由扁平材料制成的包装或桶状物。本发明还涉及一种制作这种包装或桶状物的方法。
背景技术：
这种包装或桶状物、特别是纸桶或纸瓶形式的这种包装或桶状物，以不同的构型、特别是作为饮料包装而为人所知。另外也公开了制作这种包装(纸桶或纸瓶)及进行随后的连续灌装的装置，其中，这些转置的生产能力主要通过相对低的、制造这些包装的周期来确定，为每小时可生产出约6000到12000个灌装并密封好的包装。但是，更高的生产能力也是人们期望的，例如每小时可以至少生产40000个或更多的包装，如用普通的灌装机可实现的。
因此，为了在灌装这些由扁平材料制成的包装(纸桶或纸瓶)时达到这种生产能力，首先必须独立地制作包装，然后就可以从存库中将这些包装连续地输送到相应的灌装机中。但是，包装的独立制造，必要时的储备，必须要有运输，以及可能时在包装制造机与灌装机之间需要这些包装的存放。由此存在在包装内滋生大量细菌的危险，从而影响灌装产品的质量和/或保质期。
扁平材料包装的基本方法是，先把一个由扁平材料制成的圆柱形坯件的一个端部压合然后在该处液体密封地封闭、例如焊合。随后在形成正方形或长方形的底部的情况下将坯件例如通过压变形为正方形或长方形的横截面形状，这样就会在底部的两个对立的周边上得到总是两层的瓣形或三角形的折叠或材料段，然后，尤其为了包装的稳定，将这些材料段翻折到其外表面、例如翻折到底部的外表面上或圆周面的外表面上，并在那里以适当的方式、例如通过粘接固定。瓣形的材料段构成袋状空腔，该袋状空腔虽然相对包装的外侧被液体密封地封闭，但它们仅是通过翻折所产生的折边与包装的内腔分离开来。
如果在这些包装制成之后立即在无菌的条件下灌装液体填料(饮料)的话，这些袋状空腔影响很小。但是，如果为了在灌装时提高灌装效率而将包装预先制造或中间存放，则不可避免会在袋状空腔中繁殖细菌，而通过灌装之前的处理、例如通过清洗也不能或者不能完全将这些细菌清除或杀死，从而将会影响到灌装产品的质量和/或保质期。
发明内容
因此本发明的任务在于排除上述弊端，提供一种由扁平材料制成的包装(如纸瓶或纸桶)，在该包装中避免了滋生细菌损害填料的危险。
根据本发明，提出了一种包装，具有由可焊接的扁平材料制成的包装体，该包装体的横截面为多边形，在该包装体的至少一个端部上至少设置一个底部，通过沿着一条与一个坯件的轴线垂直伸展的线将由扁平材料制成的、构成包装体的该圆柱形坯件压扁及密封地封闭，并且通过将坯件成形为包装体的多边形横截面从而形成所述底部以及离开该底部的边缘地伸出的三角形材料段使得该底部与所述包装体一体地被制造，这些三角形材料段分别由两层扁平材料构成并且构成相对外部封闭的袋状空腔，其中，通过焊接将这些袋状空腔相对包装体的内腔密封地封闭。
根据本发明，还提出了一种制作包装的方法，该包装具有由可焊接的扁平材料构成的、具有多边形横截面的包装体，及在该包装体的至少一个侧面上具有一个与该包装体一体地通过折叠制成的底部，其中一个构成包装体和至少一个底部的圆柱形坏体在一个端部上通过沿着一条横向于或者垂直于坯件的轴线伸展的焊缝压扁和焊接被封闭及由所述坯件成形出该包装体以及所述具有焊缝的底部，确切地说，在形成角形或三角形的双层折叠结构或材料段的情况下成形，这些材料段被设置在底部的周边上并分别构成一个相对外部封闭的袋状空腔，其中，通过焊接将袋状空腔相对包装体的内腔密封地封闭。
在本发明的这种包装中，将对包装起稳定作用的三角形或瓣形材料段所构成的袋状空腔分别通过焊接相对于包装体的内腔密封或者说封闭。由此，就不会在这些袋状空腔中寄存细菌，这些细菌在无菌的条件下灌装时不能完全被清除或被杀死或只是部分地被清除或被杀死。因此，根据本发明的包装在对于细菌会有问题的填料(如饮料)的使用时，也可被预先制造或存放，确切地说，可以例如在随后的高效灌装机中使用。
根据本发明的该包装的制作例如可以这样进行在翻折前，将包装底部上的三角形或角形材料段沿着底部上的相关的周边或者说在通过后面的翻折产生的翻折或折叠边上密封地焊接，这样，袋状空腔由此被液体密封地封闭。接下来将当时的角形材料段翻折到包装的外表面、例如包装体的外周表面或底部，并用粘接或焊接的方法将其固定。通过将当时的袋状空腔封闭或者说密封，使得当输送和/或储放未灌装的包装期间，可以防止细菌或微生物进入这些袋状空腔，因此这些包装例如在传统饮料工业中所使用的机器上(清洗机等)上消毒，然后可用液体的填料在无菌的条件下灌装。
与前述方法不同的，也存在这种可能性，将角形或三角形材料段或折片的袋状空腔先翻折后再封闭。在此，可以将材料段封闭后，在接下来的步骤中，通过适当的方法、例如粘接或焊接将这些材料段固定在包装的外表面上；或者，可以在封闭袋状空腔的同时进行所述固定、例如通过焊接固定。
本发明所提到的“底部”在此应一般地理解为所述包装的在包装体的一个端部封闭包装内腔的、并且与扁平材料构成的包装体一体地制成的段。那么，所述“底部”例如是包装体的构成包装的置放面的底面。但是，所述“底部”也可以是指在顶侧将包装体的内腔封闭的材料段。
本发明在下文中将借助附图对具体实施例做进一步的阐释。其中图1是由可焊接的扁平材料制成的、具有正方形或长方形横截面的包装的、从底部看的简化透视图；图2以不同位置a-e示出制造图1所示包装的方法步骤；图3是焊钳的简图，该焊钳用于密封或封闭在成形底部时形成的角形或三角形材料段的袋状空腔；图4与图5以与图3类似的视图示出了另外的可能的实施形式图；具体实施方式
附图总的用标号1表示的例如指定用于液体填料(比如饮料)的包装，是由一种可焊接的扁平材料折叠制成的。这种扁平材料由多层构成，确切地说例如由纸板及塑料构成，其中至少外层由一种例如在热或超声波作用下可焊接的塑料材料(热塑性聚合物)构成。
图2所示的是包装或者说该包装的图1中所示的底部2的各个制作方法步骤。首先由扁平材料或相应的下料构成一个管状的坯件3.1，确切地说先将扁平材料卷曲然后沿着平行于坯件3.1的轴线延伸的边缘或者说母线焊接扁平材料(位置a)。
随后，通过沿着垂直于坯件3.1的轴线伸展的焊缝4压合及焊接构成包装的后来的底部2的端部使坯件3.1液体密封地封闭(位置b)。
在接下来的方法步骤中，将现有仍具有圆形或椭圆形横截面的坯件3.1成形为包装1的长方形或正方形横截面(位置c)，即以如下方式，使焊缝4与长方形或正方形横截面的两个周边平行并且延伸在这两个周边之间的中心，从而包装1的底部2得以形成。截面上呈圆形的坯件3.1变成后来的包装1或者说包装体3的正方形或长方形截面的成形以及底部2的形成，导致在底部2的垂直于焊缝4延伸的两个边上形成两个分别是双层、扁平、角形的折片或材料段5，并且这些材料段在侧向伸出超过坯件3.1的外周。
然后，在图2所示的下一步方法步骤(位置d)中，将焊缝4翻折到底部2的外侧以及翻折到两个角形材料段5上。在这种包装1的通常的制作中，然后将材料段5向包装体3的与它邻近的周侧面或是底部上翻折并在那里固定，例如通过粘接。
本发明的方法在图2中的位置e，其不同于一般方法之处在于，两个角形材料段5相对包装1的内腔以封闭，确切地说，在将焊缝4翻折后沿着底部2的每个具有一个这种材料段5的边产生一个焊缝6，该焊缝将袋状空腔相对包装1的内腔沿着底部的相关的边密封地封闭。其后才进行这些材料段5的翻折与固定。
这些材料段5的袋状空腔通过焊缝6的密封是例如借助焊钳7来完成的。这种焊钳由两个臂7.1和7.2组成，其中每个臂都会构成一个在图3中垂直于该图的绘图平面延伸的条状贴靠面，确切地说，该贴靠面所延伸的长度要大于将要产生的焊缝6的长度。两个贴靠面均被加热。在示出的实施形式中，钳元件7.1构成一个位置固定的贴靠面，而钳元件7.2是可摆动的，以致当时要焊接的材料段可在所述钳元件之间被夹紧。
图4示出了本发明的方法的另一种可能实施方式。在该实施方式中，由材料段5所形成的袋状空腔的密封是在这些材料段翻折到包装体3的外表面之后才进行的。确切地说，也借助具有两个被加热的钳元件7a.1和7a.2的焊钳7a来进行，其中，一个钳元件被伸探到包装体3内，另外，这些钳元件中的至少一个钳元件是可以相对于另外一个钳元件摆动的。在这种实施形式中，材料段5的袋状空腔的密封也是直接在底部2的相关的边的附近进行或在近翻折时所形成的折叠线的附近或其上进行，其中在密封时通过焊接也在包装体3的相关的周面上进行固定。
图5涉及本发明的一种实施方式，其中这些材料段5均不是翻折到包装体3的周面上，而是翻折到底部2上。在这种实施方式中，材料段5的袋状空腔的密封是通过一个带两个钳元件7b.1和7b.2的焊钳7b来完成的，确切地说也是在底部2和当时的翻折的材料段5之间的过渡区附近进行。焊钳7b有两个可被加热的钳元件，它们中，钳元件7b.2从上面伸入敞开的包装体3内，并抵住底部2的内表面。带包装体3以被翻折到底部上的材料段5支撑在另外一个钳元件7b.1上。
以上通过一些实施例对本发明进行了描述。需要说明的一点是，在不改变本发明基本构思的前提下，也可有一些改变以及变型。
这样，例如可以由可焊接的扁平材料、例如在一个连续的过程中通过卷绕和纵向焊接制造相应于坯件3.的1管状原材料。然后分别将包装1所需要的长度从该管状原材料上分割下，然后再根据前面结合图2使用坯件3.1所描述的相同方式制成包装1或包装体3。
前述内容的基础是，在包装底部2的区域中设有三角形的材料段5或者说由这些材料段构成及通过焊接而密封的袋状空腔。可以理解的是，显而易见，包装的顶面也可以以同样的、前述的方式制造，也就是说，所述顶面带有由所述材料段5构成及通过接而焊接而相对于包装内腔封闭的袋状空腔。
参考标号表1 包装2 包装1的底部3 包装体3.1坯件4 焊缝5 三角形的材料段
6焊缝7，7a，7b焊钳7.1，7a.1，7a.2 焊钳的臂7.2，7b.1，7b.2 焊钳的臂
权利要求
1.一种包装，具有由可焊接的扁平材料制成的包装体(3)，该包装体(3)的横截面为多边形，在该包装体的至少一个端部上至少设置一个底部(2)，通过沿着一条与一个坯件的轴线垂直伸展的线(4)将由扁平材料制成的、构成包装体(3)的该圆柱形坯件(3.1)压扁及密封地封闭，并且通过将坯件(3.1)成形为包装体(3)的多边形横截面从而形成所述底部以及离开该底部的边缘地伸出的三角形材料段(5)使得该底部与所述包装体(3)一体地被制造，这些三角形材料段(5)分别由两层扁平材料构成并且构成相对外部封闭的袋状空腔，其特征在于，通过焊接将这些袋状空腔相对包装体(3)的内腔密封地封闭。
2.如权利要求1所述的包装，其特征在于，通过沿着至少一个与所述底部(2)的相关周边平行伸展的焊缝(6)进行的焊接使得所述袋状空腔相对包装体(3)的内腔密封地封闭。
3.如权利要求1或2所述的包装，其特征在于，所述可焊接的扁平材料为一种多层的扁平材料，其中外层的两个表面侧的至少一个由在热作用下可焊接的或热塑性的塑料构成。
4.如权利要求3所述的包装，其特征在于，所述扁平材料为一种多层材料，其中至少一层由纸板构成。
5.如上述权利要求中任一项所述的包装，其特征在于，这些三角形或角形的材料段(5)被翻折到包装体的外周面上并在那里固定，例如通过焊接或粘接来固定。
6.如上述权利要求中任一项所述的包装，其特征在于，在成形底部时所形成的三角形或角形材料段(5)被翻折到底部上并在那里固定，例如通过焊接或粘接来固定。
7.如上述权利要求中任一项所述的包装，其特征在于，所述包装体(3)以及底部(2)具有长方形或正方形的横截面。
8.如上述权利要求中任一项所述的包装，其特征在于，所述当时的一个焊缝(6)位于底部(2)的相关周边上或紧邻该周边。
9.如权利要求8所述的包装，其特征在于，所述至少一个焊缝(6)在所述相关周边的整个长度上延伸或在当时的材料段(5)的平行于所述周边伸展的整个宽度上延伸。
10.一种制作包装的方法，该包装具有由可焊接的扁平材料构成的、具有多边形横截面的包装体(3)，及在该包装体的至少一个侧面上具有一个与该包装体(3)一体地通过折叠制成的底部(2)，其中一个构成包装体(3)和至少一个底部(2)的圆柱形坏体(3.1)在一个端部上通过沿着一条横向于或者垂直于坯件(3.1)的轴线伸展的焊缝压扁和焊接被封闭及由所述坯件(3.1)成形出该包装体以及所述具有焊缝的底部(2)，确切地说，在形成角形或三角形的双层折叠结构或材料段(5)的情况下成形，这些材料段被设置在底部(2)的周边上并分别构成一个相对外部封闭的袋状空腔，其特征在于，通过焊接将袋状空腔相对包装体(3)的内腔密封地封闭。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，通过将角形或三角形材料段(5)沿着至少一个焊缝(6)焊接而使所述袋状空腔相对包装体(3)的内腔封闭。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在将三角形或角形材料段翻折并固定在包装的外表面上、例如包装体和/或所述底部(2)的外表面上之前，进行对当时的袋状空腔的封闭或密封。
13.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在将角形或三角形的材料段(5)翻折到包装的外表面上、例如包装体或所述底部的外表面上之后，进行对当时的袋状空腔的封闭或密封。
14.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述将当时的袋状空腔封闭的至少一个焊缝(6)在其整个长度上被同时或基本上同时地被产生。
15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述将当时的袋状空腔封闭的至少一个焊缝(6)在焊接过程的进展中被产生。
16.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当时的、将袋状空腔封闭的焊缝在使用具有至少两个臂(7.1，7.2；7a.1，7a.2；7b.1，7b.2)的焊钳(7，7a，7b)的情况下被产生。
17.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在对一个角形材料段(5)的当时的袋状空腔进行闭封时，同时通过焊接将该材料段固定在包装的外表面上、例如底部(2)或包装体(3)的外表面上。
全文摘要
本发明涉及一种包装，具有由可焊接的扁平材料制成的包装体，该包装是与底部一体地通过平压和将圆柱形坯件紧密地封闭，以及在底部的成形中，将坯件成形为包装体的多边形横截面和由远离底部边缘的三角形材料段制成的，这些三角形材料段分别由两层扁平材料构成并向外形成封闭的袋状空腔。通过焊接将这些袋状空腔相对包装体的内腔密封地封闭。
文档编号B32B27/10GK1762767SQ2004100942
公开日2006年4月26日 申请日期2004年12月20日 优先权日2003年12月20日
发明者弗尔克尔·蒂尔 申请人:Khs机械及设备制造股份公司