专利名称：具有加热器闭环温度控制器的薄膜边缘密封装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及热塑膜的边缘密封装置，所述热塑膜用于包裹具有一定三维尺寸的物体，并且特别的涉及这样一种边缘密封装置，其具有在内部加热的热熔棒，该热熔棒与闭环温度控制器形成为一体，基本在自由空气环境中进行操作，利用薄的夹子进行支撑以便降低热熔棒与整体组件之间的热传递，所述装置使得加热器在尽可能精确的温度范围内切割并且密封热塑膜，同时使得整个操作单元的总体温度接近室温。
背景技术：
在热塑收缩包装机中通常使用的热塑膜边缘密封装置包括双重热丝。该热丝一般为两条八英寸长的加热的镍铬铁合金丝，它们平行安装，其中一个安装在另一个之上。该热丝以大约0.010英寸到0.015英寸(一般的商业名片的厚度)的间距相间隔。对于准确的密封并且切割薄膜而言，调节和保持该间距是非常关键的，因为是利用从相对的热丝发出的辐射热对该薄膜进行切割和密封的。在该装置中所使用的热丝应该完全平直的相对于衬底材料安装，在该情形下，所述材料为1英寸长的陶瓷“条(bead)”或者块。热丝中不能存在任何弯曲或者轻微的纽绞，因为必须保持均匀的间隔。接触这些热丝需要除去盖板以及薄膜驱动带。必须时常的清除所积聚的树脂。清洁热丝并且不影响间隔设置或者热丝的平直性是很困难的。通常需要对间隔进行再调整。所有这些操作将造成生产时间的浪费。
而且，即使在初始时调节为具有最佳的设置，双重边缘密封装置的使用效果在较长的操作时间内经常是不稳定的。这种不稳定性的一个重要的原因在于，由于一般在很多工厂中，都存在电压状态发生波动的情况，从而导致热丝温度随时间发生变动。对热丝温度进行开环控制，即，工厂电压供给情况或者操作条件的任何变化都将使得热丝温度改变，并且相应的，将要求操作人员人工的将电压值调整为热丝电压供给值，以便将热丝温度恢复成所期望的密封温度。双重热丝边缘密封装置的另一个固有的问题在于，在边缘密封装置操作其间，很多的边缘密封装置部件被加热至过高的温度，这是由于，密封热丝辐射热量，并且它们安装于其上的安装件与安装框架进行接触，该框架向整体组件传导热量，从而在生产运行期间导致树脂积聚。所产生的热量对于有效的进行边缘密封是不利的，这需要频繁停机，以便清洁在各个热丝组件上积聚的熔化薄膜。树脂积聚是由于，在靠近于、但是位于实际密封区域外侧的薄膜区域受到不应有的加热。这种被无意加热的薄膜变软并且易于黏附到其所接触的部件上，特别当边缘密封装置框架部件已经处于高温时。而且，双重热丝边缘密封装置具有大量的部件数目，并且其在整体高温下操作，边缘密封装置的带和轴承经常遭受破裂，从而导致其具有很高的维护费用。而且，当双重热丝密封器由于任何原因不能操作时，其需要充分的时间进行冷却以便重新操作，这是由于，整体单元的操作温度过高，该温度经常高达135°F的高温。一般的清洁和复位操作至少需要1个小时的时间，由此导致该时间段内生产时间的浪费。
现有技术专利包括2003年3月4日授予Gregg R.Sorenson等人、并且转让给Milwaukee，Wisconsin的Conflex公司的美国专利No.6,526,728，该专利公开了一种热塑膜边缘密封装置，该装置包括热丝组件，在该组件中，将热丝安装在固定的安装块以及枢轴转动的安装块之间。该热丝还以一定的角度偏离，在8.125英寸的长度(run)上偏离量大约为0.32英寸。该偏离为相对于向前设置的带的路径成一定的角度。所述枢轴转动的安装块用于释放热丝的张力，以便能够快速容易的将热丝端部从组件夹上拆下。但是，该装置不具有热丝温度闭环控制器并且产生树脂积聚，因此需要经常进行维护。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种闭环温度控制器，以便对加热器进行精确的温度控制，该加热器直接接触在边缘密封装置上进行切割和密封的薄膜。
本发明的另一个目的在于在密封器的包装侧提供一种具有低摩擦系数的带支撑板或者引导板，以便在顶部和底部三角带之间产生夹持压力，所述三角带对薄膜施加夹持压力以便带动薄膜。
本发明的另一个目的在于提供一种边缘密封装置，该装置具有上部的压送辊系列以及下部的压送辊系列，它们与三角带相接触从而产生夹持压力以带动薄膜，其中可以利用铰接夹对上部压送辊系列所提供的夹持压力进行调节。
本发明的另一个目的在于提供一种热源，其非常接近具有给定厚度的特定热塑膜的理想密封温度，并且切割薄膜的热源在精确的理想温度下进行操作，以便对于种类众多的热塑材料产生具有一致的薄膜强度的密封件，该密封件没有残留且具有令人愉悦的美感，这在现有技术中是不可能实现的。
本发明的另一个目的在于，通过下述方法提供一种简化的热塑膜边缘密封装置，即，将具有内部或者外部热电偶的温控加热器连接到薄膜的路径中，以便在产品侧对薄膜进行密封，除了设置密封特殊薄膜类型所需的温度并且以特定的速度进行校正之外，无需对该加热器进行其它调整。
本发明的又一个目的在于提供一种密封用于包裹产品的热塑膜的方法，即使用一种细长的加热器，该加热器与闭环温度控制器相连接，并且在靠近所需密封的边缘处，将加热器在薄膜路径中成一定的角度安装。
利用一种用于在热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起的边缘密封装置实现这些以及其它目的，该密封装置包括用于将热密封性材料移动通过边缘密封装置的移动装置；在热密封性材料的路径中连接到边缘密封装置以便产生热量从而在边缘附近切割并且密封该热密封性材料的热发生装置；连接到热发生装置以便根据预定的热量设置对热发生装置进行闭环控制的控制装置；在所述移动装置上方、位于所述密封装置一侧与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊；在移动装置上方，在密封装置一侧围绕并且位于顶部主动辊与顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于底部主动辊与底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；顶部带引导板，其具有低的摩擦系数、以及用于使得第一对相间隔的三角带中的外部的一个的下部在其中行进的底部凹槽，以便在热密封性材料上提供夹持压力；以及底部带引导板，其具有低的摩擦系数、以及用于使得第二对相间隔的三角带中的外部的一个的上部在其中行进的顶部凹槽，以便在热密封性材料上提供夹持压力。该热发生装置在位于加热器内侧的三角带与位于加热器外侧的三角带之间关于水平方向成预定的角度安装在边缘密封装置上。热密封性材料包括热塑膜。热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。该移动装置包括传送器。
利用一种用于在边缘附近切割并且将热密封性薄膜密封到一起的边缘密封装置进一步的实现这些目的，该密封装置包括在热密封性薄膜的路径中连接到边缘密封装置以便产生热量从而在边缘附近切割并且将热密封性薄膜密封到一起的热发生装置；与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊；在移动装置上方，在密封装置一侧围绕并且位于顶部主动辊与顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于底部主动辊与底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；位于顶部主动辊与顶部惰辊之间并且与第一对相间隔的三角带的下部相接触的多对上部压送辊；位于底部主动辊与底部惰辊之间并且与第二对相间隔的三角带的上部相接触的多对下部压送辊；以及用以在与第一对相间隔的三角带相接触的多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的压力调节装置。该边缘密封装置包括用于将热密封性薄膜移动通过该密封装置的传送器。热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。热密封性薄膜包括热塑膜。该热发生装置在位于加热器内侧的三角带中的一条三角带与位于加热器外侧的三角带中的一条三角带之间关于水平方向成预定的角度安装在边缘密封装置上。该边缘密封装置包括连接到热发生装置以便根据预定的热量设置对热发生装置进行闭环控制的装置。用以在与第一对相间隔的三角带相接触的多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的装置包括压送辊安装框架，该框架用以将上部压送辊沿着水平方向保持为一排，压送辊安装框架经由铰链连接到边缘密封装置的壁上；以及用以在压送辊安装框架的上表面上施加压力的装置。该压力施加装置包括至少一个铰接夹，该铰接夹具有延伸到并且与压送辊安装框架的上表面相接触的支腿。
通过提供一种用于在边缘密封装置中在边缘附近切割两层热密封性薄膜并且将其密封到一起的方法可进一步实现这些目的，该方法包括以下步骤将热密封性薄膜移动通过边缘密封装置，利用在薄膜路径中连接到边缘密封装置的装置产生热量以便在边缘附近切割并且将热密封性薄膜密封到一起，在边缘密封装置上设置与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊，在边缘密封装置上设置与底部惰辊相间隔并且分别设置在顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊，在用于移动薄膜的装置上方在边缘密封装置一侧上围绕并且位于顶部主动辊与顶部惰辊之间设置第一对相间隔的三角带，围绕并且位于底部主动辊与底部惰辊之间设置第二对相间隔的三角带，位于顶部主动辊与顶部惰辊之间并且与第一对相间隔的三角带的下部相接触的连接多对上部压送辊，位于底部主动辊与底部惰辊之间并且与第二对相间隔的三角带的上部相接触的连接多对下部压送辊，并且在与第一对相间隔的三角带相接触的多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力。
通过理解在下面对优选实施例的详细描述，本发明的其它目的、特征以及优点对于本领域技术人员而言将是明显的，所述优选实施例对实施当前所了解的本发明的最佳方式进行示例。
附图简要说明所附权利要求特别指出并且清楚的要求保护本发明主题。通过结合附图阅读下面的详细描述可以更加充分的理解本发明的各个目的、优点以及新颖的特征，其中相同的参考标记代表相同的部件，并且其中
图1为根据本发明的边缘密封装置的正视图；图2为图1所示边缘密封装置的俯视图，其中示出在薄膜通过加热器之后切片薄膜发生分离；图3为具有连接到闭环控制器的加热器的边缘密封装置的简图，该控制器用于设置并且保持加热器的温度；图4为图1所示边缘密封装置的正视图，该密封器连接有顶部和底部带支撑板；图5为沿着图4中线5-5截取的局部截面视图，示出设置用于在包装侧接触三角带的顶部和底部带支撑板；图6为示出薄膜包装方法的边缘密封装置系统的俯视图；图7A为薄膜从薄膜辊上拉出时的折叠薄膜的端视图；图7B为进行边缘密封之前并且在其被翻转之后的具有开口边缘的折叠薄膜的端视图；图7C薄膜的端视图，该薄膜被翻转头保持为打开状态，以便使得包装物进入薄膜封套内；
图7D为通过边缘密封操作将包装物密封在薄膜内的图7C所示的折叠薄膜的端视图；图8为顶部带引导板的正视图；图9为图8所示的顶部带引导板的侧视图；图10为图8所示的顶部带引导板的仰视图；图11为底部带引导板的正视图；图12为图11所示的底部带引导板的侧视图；图13为图11所示的底部带引导板的俯视图；图14为根据本发明的边缘密封装置的可选实施例的正视图；图15为图14所示的边缘密封装置的俯视图，其中将三角带移去；图16为图14所示的边缘密封装置的局部正视图，示出处于打开位置的可调节铰接夹；图17为边缘密封装置的部件分解的左侧视图，示出顶部和底部主动辊或者轮，连接到压送辊支架的上部和下部压送辊，以及安装在压送辊支架上方的铰接夹；图18为沿着图14的线18-18截取的边缘密封装置的截面视图；以及图19为位于边缘密封装置的端部的薄膜引导辊的后视图。
具体实施例方式
参考图1和2，图1为根据本发明的边缘密封装置10的正视图，其中带支撑板被除去，并且图2为图1所示边缘密封装置10的俯视图。利用加热器28，该边缘密封装置10在覆盖包装物50的热塑膜42的边缘附近执行切割和密封操作。该边缘密封装置10包括顶部主动辊12和底部主动辊18、顶部惰辊14和底部惰辊20。设置两组三角带，用于沿着传送器52(图6)驱动所需密封的薄膜42通过该边缘密封装置10。顶部的一组三角带包括两个上部三角带15、16，它们围绕并且位于顶部主动辊12与惰辊14之间设置。底部的一组三角带包括两个下部三角带21、22，它们围绕并且位于底部主动辊18与底部惰辊20之间设置。加热器28在内部包装侧顶部和底部带16和22与切片侧顶部和底部带15和21之间安装到边缘密封装置，并且加热器28根据所密封的薄膜类型以相对于水平方向大致成2°的或大或小的角度定位，从而其与薄膜42的路径相交。顶部和底部带16和22位于包装侧并且在主动辊12和惰辊14之间平行于传送器52定向，而位于薄膜42的切片侧的顶部和底部带15和21则成一定角度的偏离传送器52。利用加热器控制器38对加热器28进行控制。
边缘密封装置10包括上部压送辊系列24a-24e，以及安装在上部压送辊系列24a-24e正下方的下部压送辊系列26a-26e。三角带需要在薄膜42上施加“夹持”压力以便带动薄膜42。压送辊24a-24e以及26a-26e用于在切片侧顶部和底部三角带15和21上产生夹持压力。但是，利用带支撑板或者引导板25、27(图4)在包装侧顶部和底部三角带16和22之间产生夹持压力。例如，在将顶部带支撑板或者引导板25拧紧到位之前，将其手动下推以便产生夹持压力。
现在参考图3，示意出利用电缆30连接至加热器28的加热器控制器38的简图，该控制器用于设置并且保持加热器28的温度。加热器控制器38包括闭环温度控制器，其以小于百分之一的误差范围保持预定的温度。该闭环控制器可采用由St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生产的93型温度控制器。加热器28包括金属封装的本体，该本体以电阻式内部电热丝为优选实施例。利用安装到加热器框架46上的加热器支架44、45将加热器28连接到边缘密封装置10。
当经由电线34a、34b向加热器28供给电流时，其内部机构产生热量，并且热量有效的传导至加热器28的金属壳体。通过改变供给加热器28的电流强度，加热器28的温度能够被降低或者升高。该加热器取代了在现有技术的开环式双重加热丝系统中使用的成对的镍铬铁合金电阻丝。它还取代了在边缘密封设备中切割和密封薄膜的其它方法。在操作中，需要一起进行切割与密封的薄膜42的两个层被引导以与加热器28形成紧密的和精确的接触。热量有效的从加热器28传导至薄膜42，由此产生坚实的、一致的密封。
仍然参考图3，在本领域所公知的热电偶作为优选实施方式内置在加热器28的壳体中。可选的，可将位于加热器外部的热电偶紧靠加热器设置。该热电偶产生与加热器28的温度成比例的电信号。该热电偶信号经由电线36a、36b输送给加热器控制器38，以便对加热器28的温度进行闭环式控制。以加热器控制器38与加热器28实施的闭环控制系统的操作如下操作人员向加热器控制器38输入预定的温度值。该预定值基于先前的经验，并且，一般依赖于薄膜类型、厚度以及传送器52(图6)的速度而设定。该加热器控制器38以连续的方式从加热器28中的热电偶接收信号。加热器控制器38具有用于将加热器28的实际温度(基于热电偶信号所得)与预定设置温度值进行比较的电路/逻辑部件。如果加热器28的实际温度不同于预定温度，则控制器调节供给加热器28的电流强度水平，以便使得加热器28的实际温度趋于预定温度。加热器控制器38将实际的加热器温度与预定温度进行比较的该过程以连续的、实时的方式进行。因此，一旦操作人员向加热器控制器38输入预定温度，加热器温度将以小于百分之一的紧密范围或者误差保持在预定温度，而无须操作人员的进一步干预，无论输入电压发生任何波动。加热器控制器38以自动方式执行响应操作条件的任何变化所需的任何调节。加热器28可采用由St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生产的Cable Heater Part#125FH014AX-1992型加热器。加热器控制器38可采用St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生产的Temperature Controller Model#93AA-1CD0-00RG型控制器。
参考图4和图5，图4为示于图1的根据本发明的边缘密封装置10的正视图，其示出连接到边缘密封装置10的顶部带支撑板或者引导板25以及底部带支撑板或者引导板27，所述的板在顶部和底部三角带16和22上施加夹持压力。图5为沿着图4的线5-5截取的局部截面视图，示出与顶部三角带16的下部接触的顶部带支撑板或者引导板25以及与底部三角带22的上部接触的底部带支撑板或者引导板27，所述的板用于在包装侧薄膜驱动带16、22上施加夹持压力。
参考图6和图7A-7D，图6为边缘密封装置系统60的俯视图，示出对包装产品50a-50d的热塑膜42进行边缘密封操作的方法。图7A-7D示出在该过程的不同阶段热塑膜42的大致形状。该边缘密封装置系统60包括传送器52，它将产品50a-50d从右到左，如箭头61所示，移动到薄膜42上，并且将产品50a-50d沿着边缘密封装置10移动以便对薄膜42进行切割和密封。该薄膜42从辊54上拉出并且被具有上臂62和下臂64的薄膜翻转头56打开，或者在其它情形，在薄膜翻转头中，上臂62和下臂64(图7C)制成为一体。
仍然参考图6和图7A-7D，图7A示出从辊54上拉出时的热塑膜42，其左侧具有开43，右侧具有折边45。图7B示出薄膜42被翻转，其开43位于右侧，该侧面对边缘密封装置10，其折边45位于左侧，该侧面对包装物50。利用薄膜翻转头56，其将薄膜42覆盖在薄膜翻转头56上，实现薄膜42的翻转，并且臂62、64将薄膜42打开，从而在例如在图7C中示意的对上、下薄膜边缘42a、42b切割和密封之前，将沿着传送器52输送的产品50c封装在薄膜42中。图7D示出在利用边缘密封装置10对薄膜边缘42a和42b切割并且密封之后的薄膜42。
第一可选实施例参考图8，示出顶部带引导板25的正视图，其具有两个细长孔72a、72b以有助于将带引导板25连接到边缘密封装置10的侧面并且相对于三角带16的下部调节带引导板25，该三角带16位于顶部主动辊12与惰辊14之间。带引导板25的端部71、77以一定的半径向内弯曲，以对应于皮带轮辊的半径。在示于图8-10的优选实施例中，带引导板25大约11英寸长，2.56英寸高并且0.25英寸厚；但是，在边缘密封装置中还可采用其它尺寸的带引导板25。
参考图9，顶部带引导板25的侧视图显示了底部凹槽70，其具有大约0.06英寸的半径，从而三角带仅仅轻微的突出到凹槽70内，以便减小任何不利的摩擦力。
参考图10，顶部带引导板25的底视图显示了凹槽70以及折点73，在折点73处，带引导板25的每个底部端部以大约为10度的角度78向上倾斜。
参考图11，示出底部带引导板27的正视图，其具有三个孔79a、79b、79c以将带引导板27连接到边缘密封装置10的下部。底部带引导板27沿着其顶部边缘的长度方向具有凹槽74，以用于接收三角带22的上部，该三角带22位于底部主动辊18与底部惰辊20之间。带引导板27的端部80、80向内弯曲，以对应于皮带轮辊的半径。在示于图11-13的优选实施例中，带引导板27大约11.25英寸长，2.44英寸高并且0.25英寸厚；但是，在边缘密封装置中还可采用其它尺寸的底部带引导板25。
参考图12，底部带引导板27的侧视图显示了顶部凹槽74，其具有大约0.06英寸的半径，从而三角带22仅仅轻微的突出到凹槽74内，以便减小任何不利的摩擦力。
参考图13，底部带引导板27的顶视图显示了凹槽74以及折点75的起始处，在折点75处，带引导板27的每个顶部端部以大约为10度的角度82向下倾斜。
为了减小摩擦力，顶部带引导板25与底部带引导板27利用Delrin塑料例如Delrin150E均聚体制成，该塑料具有185°华氏温度的最大连续使用温度以及大小为0.20的动摩擦系数。其由UNITAL制造。还可采用其它厂商生产的低摩擦、高温度塑性材料做为带引导板25、27。
第二可选实施例参考图14，示出根据本发明的边缘密封装置100的第二可选实施例的正视图。边缘密封装置100中与示于图1的实施例的元件相同的元件具有相同的参考标记。该边缘密封装置100执行与边缘密封装置10相同的切割和密封操作，但是由于具有将予以描述的特定的改进，该边缘密封装置100通过消除当薄膜42在密封过程中被三角带15、16、21、22带动时发生的薄膜42侧向打滑，而能够在包覆包装物50(图2)的热塑膜42的边缘附近执行更加高效的切割和密封操作。在一些情形下，利用边缘密封装置100的该实施例，由于在薄膜42上增强了夹持压力，所使用的热塑膜的量被降低。利用加热器28执行切割和密封操作。示于图14的该第二可选实施例采用一系列的上部旋转辊124a-124e以及一系列的下部旋转辊126a-126e，以取代图4中的顶部带引导板25和底部带引导板27。
参考图14和15，图15为图14的边缘密封装置的俯视图，其中三角带被除去。该边缘密封装置100包括顶部主动辊12和底部主动辊18、与顶部主动辊12分隔的顶部惰辊14、与底部主动辊18分隔的底部惰辊20、上部的一组三角带15、16，以及底部的一组三角带21、22。与示于图1的实施例相同，顶部的一组三角带15、16围绕并且位于顶部主动辊12与惰辊14之间设置，底部的一组三角带21、22围绕并且位于底部主动辊18与底部惰辊20之间设置。加热器28从电缆30延伸并且在内部包装侧顶部和底部带16和22与切片侧顶部和底部带15和21之间安装到边缘密封装置100。根据所密封的薄膜，加热28以相对于水平方向大致成2°的或大或小的角度定位，从而其与通过边缘密封装置100的薄膜42的路径相交。顶部和底部带16和22位于包装侧并且在主动辊12和惰辊14之间平行于传送器52定向(图6)，而位于薄膜42的切片侧的顶部和底部带15和21则成一定角度的偏离传送器52。利用加热器控制器38对加热器28进行控制(图3)。
参考图14-16，图16为图14的局部正视图。边缘密封装置100包括成对的压送辊24a-24e与124a-124e的上部系列，以及安装在成对的压送辊24a-24e与124a-124e的上部系列正下方的成对的压送辊26a-26e与126a-126e的下部系列，其中的上部系列从顶部压送辊固定架114延伸，下部系列从底部压送辊固定架115延伸。三角带15、16、21、22在压送辊24a-24e、124a-124e、26a-26e与126a-126e的凹槽内，并且对薄膜42施加夹持压力，以便带动薄膜42。示于图14-16中的该边缘密封装置实施例包括5对的压送辊系列，但是在边缘密封装置的大型实施例中可以使用更多对的压送辊。利用提升和降低连接到铰链116的顶部压送辊固定架114可以调节夹持压力。利用可调节的连接到铰接夹固定架103的铰接夹102与连接到铰接夹固定架105的铰接夹104施加向下的垂直压力，以在薄膜42上设置适当的夹持压力。铰接夹102的支腿106包括坐靠在顶部压送辊固定架114的顶部上的底座107，并且同样的，铰接夹104的支腿108包括坐靠在顶部压送辊固定架114的顶部上的底座109。当铰接夹102和104关闭时，底座107和109向下推动压送辊固定架114的顶部，使得成对的上部压送辊24a-24e与124a-124e的系列朝向上部的一组三角带15、16施加夹持压力。每个支腿106和108均为螺纹支腿，因此每个支腿的长度是可以调节的。位于每个铰接夹的支腿上的锁紧螺母113和115被拧紧以保持正确的夹持压力。当铰接夹102和104提高在成对的上部压送辊24a-24e与124a-124e的系列上施加的压力时，在带动薄膜42的顶部和底部驱动带15、16、21、22之间产生额外的压力。所述铰接夹可采用由Michigan，Birmingham的Destaco公司生产的Model TC-601型铰接夹。可采用汽缸取代使用铰接夹102、103，以对顶部压送辊固定架114施加作用力。
图14中，在三角带15、16、21、22与系列的上、下压送辊之间基本不存在阻力，并且由此不会产生较高的热量。能够施加在上部压送辊24a-24e与124a-124e的系列之上的向下垂直大小压力的水平能够被调节至利用固定的带引导板所不能实现的压力大小。如果使用固定的带引导板25、27，则这种向下的垂直压力大小将降低朝向边缘密封装置100的驱动效果。这种向下垂直压力的更高程度能够确保在长期的生产运行中保持充分的薄膜驱动力，即使当带动高滑移性薄膜或者涂覆有滑动添加剂的薄膜时，所述的添加剂易于传送至并且积聚在驱动三角带上，由此降低三角带在长时间内稳定的驱动薄膜的能力。
现在参考图17，图17为边缘密封装置100的部件分解左侧视图，示出分别从轴承座150、152延伸并且连接到驱动轴146、148的顶部与底部主动辊或者轮12、18。铰接夹102示为处于关闭位置，并且支腿106的底座107压靠在顶部压送辊固定架114的顶部上，该固定架围绕铰链116旋转。成对的上部压送辊24a和124a下压在三角带15、16上，以在薄膜42上提供可调节的夹持压力。还在图17中示出用于驱动顶部和底部主动辊12、18的正齿轮144和链轮154。
参考图18，示出沿着线18-18截取的图14的边缘密封装置100的截面视图。上部压送辊24e-124e示为具有三角带15和16位于其凹槽内，并且三角带15和16的下部与薄膜42相接触。成对的下部压送辊26e-126e安装在成对的上部压送辊24e-124e的正下方，并且它们参与带动薄膜42。轴134和136分别驱动顶部主动辊12和底部主动辊18。
参考图19，示出薄膜引导组件160的后视图，其包括连接到边缘密封装置100一端的薄膜引导辊142、143。引导辊142、143引导薄膜42进入边缘密封装置100，并且它们能够枢轴转动以提供引入角度。设置有安全塞微型开关162，以便当远厚于薄膜42的物体进入辊142、143之间时关闭整个边缘密封装置100。该微型开关162安装在顶臂163的第一端上，该顶臂利用托架172保持到位，该托架的一端连接到边缘密封装置100的后壁101上，并且另一端螺栓接合到顶臂163的上表面。顶臂163的第二端包括通过顶臂163向下延伸到支撑杆167的安装螺钉。引导辊142安装在顶部引导件168的端部，并且引导辊143安装在底部引导件170的端部上。在顶部引导件168与底部引导件170之间连接有弹簧，以便当薄膜42通过引导辊142、143时在其上设置正确的引导牵力。
已经根据特定的实施例对本发明进行描述。显然在不背离本发明的前提下，可以对所述装置做出很多改变。因此，所附权利要求的目的在于涵盖所有这些属于本发明真正精神和范围内的改变和修改。
权利要求
1.一种边缘密封装置，用于在热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起，该密封装置包括用于将所述热密封性材料移动通过所述边缘密封装置的移动装置；在所述热密封性材料的路径中连接到所述边缘密封装置以产生热量从而在所述边缘附近密封所述热密封性材料的热发生装置；以及连接到所述热发生装置以便根据预定的热量设置对所述热发生装置进行闭环控制的装置。
2.如权利要求1所述的边缘密封装置，其中所述热密封性材料包括热塑膜。
3.如权利要求1所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
4.如权利要求1所述的边缘密封装置，其中所述移动装置包括传送器。
5.如权利要求1所述的边缘密封装置，其中所述装置包括与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊；围绕并且位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；所述热发生装置在位于所述加热器内侧的所述三角带与位于所述加热器外侧的所述三角带之间关于水平方向成预定的角度地安装在所述边缘密封装置上。
6.一种边缘密封装置，用于在热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起，该密封装置包括用于移动所述热密封性材料使其接触所述边缘密封装置的传送器；加热器，在所述热密封性材料的路径中连接到所述边缘密封装置以产生热量，从而在所述热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起，所述加热器包括用于感应所述加热器温度的内部热电偶；以及加热控制器，连接到所述加热器以便根据来自所述热电偶的信号以及在所述加热器控制器中的预定的热量设置对所述加热器进行闭环控制。
7.如权利要求6所述的边缘密封装置，其中所述热密封性材料包括热塑膜。
8.如权利要求6所述的边缘密封装置，其中所述加热器包括细长的具有内部热源的金属封装的本体。
9.如权利要求6所述的边缘密封装置，其中所述装置包括与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊；围绕并且位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；并且所述加热器在位于所述加热器内侧的所述三角带与位于所述加热器外侧的所述三角带之间关于水平方向成预定角度地安装在所述边缘密封装置上。
10.一种方法，用于利用边缘密封装置在热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起，该方法包括以下步骤移动所述热密封性材料使其接触所述边缘密封装置；利用在所述热密封性材料的路径中连接到所述边缘密封装置的装置产生热量以便在热密封性材料的所述边缘附近进行密封；以及利用连接到所述热发生装置的装置根据预定的热量设置对所述热发生装置进行闭环控制。
11.如权利要求10所述的方法，其中移动所述热密封性材料使其接触所述边缘密封装置的所述步骤包括提供热塑膜作为所述热密封性材料的步骤。
12.如权利要求10所述的方法，其中产生热量以便在热密封性材料的所述边缘附近进行切割和密封的所述步骤包括以下步骤，即提供细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
13.如权利要求10所述的方法，其中移动所述热密封性材料使其接触所述边缘密封装置的所述步骤包括提供传送器的步骤。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述方法包括以下步骤设置与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；提供与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊正下方的底部主动辊；围绕并且在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置第一对相间隔的三角带；围绕并且在所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置第二对相间隔的三角带；以及将所述热发生装置在位于所述加热器内侧的所述三角带与位于所述加热器外侧的所述三角带之间关于水平方向成预定角度地安装在所述边缘密封装置上。
15.一种边缘密封装置系统，包括热塑膜辊；热塑膜翻转头，用于以90度的角度使得所述薄膜改变方向并且使其内侧朝外；经过所述薄膜翻转头以便移动产品使其进入所述热塑膜中的传送器；沿着所述传送器一侧并且邻近所述薄膜翻转头设置的边缘密封装置；并且所述边缘密封装置包括用于在所述薄膜的边缘附近进行切割和密封的具有闭环温度控制器的加热器。
16.如权利要求15所述的边缘密封装置系统，其中所述薄膜翻转头包括用于打开所述热塑膜以便利用所述薄膜包裹位于所述传送器上的产品的上臂和下臂。
17.一种边缘密封装置，用于在热密封性材料的边缘附近切割两层薄膜并且将其密封到一起，该密封装置包括用于将热密封性材料移动通过边缘密封装置的移动装置；在所述热密封性材料的路径中连接到所述边缘密封装置以产生热量从而在所述边缘附近切割并且密封所述热密封性材料的热发生装置；与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在顶部主动辊与顶部惰辊正下方的底部主动辊；在移动装置上方在密封装置一侧，围绕并且位于顶部主动辊与顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于底部主动辊与底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；顶部带引导板，具有低的摩擦系数，以及用于使得第一对相间隔的三角带中的外部的一个的下部在其中行进的底部凹槽，以便在热密封性材料上施加夹持压力；以及底部带引导板，具有低的摩擦系数，以及用于使得第二对相间隔的三角带中的外部的一个的上部在其中行进的顶部凹槽，以便在热密封性材料上施加夹持压力。
18.如权利要求17所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置在位于加热器内侧的三角带与位于加热器外侧的三角带之间关于水平方向成预定的角度地安装在所述边缘密封装置上。
19.如权利要求17所述的边缘密封装置，其中所述热密封性材料包括热塑膜。
20.如权利要求17所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
21.如权利要求17所述的边缘密封装置，其中所述移动装置包括传送器。
22.如权利要求17所述的边缘密封装置，其中所述边缘密封装置包括连接到所述热发生装置以便根据预定的热量设置对所述热发生装置进行闭环控制的控制装置。
23.一种边缘密封装置，用于在边缘附近切割两层热密封性薄膜并且将其密封到一起，该密封装置包括用于将热密封性材料移动通过所述边缘密封装置的移动装置；在所述热密封性薄膜的路径中连接到所述边缘密封装置以产生热量从而在所述边缘附近切割并且将所述热密封性薄膜密封到一起的热发生装置；与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊正下方的底部主动辊；在移动装置上方在密封装置一侧，围绕并且位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间并且与所述第一对相间隔的三角带的下部相接触的多对上部压送辊；位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间并且与所述第二对相间隔的三角带的上部相接触的多对下部压送辊；以及用以在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的装置。
24.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中所述移动装置包括传送器。
25.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
26.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中所述热密封性薄膜包括热塑膜。
27.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置在位于加热器内侧的所述三角带中的一条与位于加热器外侧的所述三角带中的一条之间关于水平方向成预定的角度地安装在所述边缘密封装置上。
28.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中所述边缘密封装置包括连接到所述热发生装置以便根据预定的热量设置对所述热发生装置进行闭环控制的装置。
29.如权利要求23所述的边缘密封装置，其中用以在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的所述装置包括压送辊安装框架，该框架用以将所述上部压送辊沿着水平方向保持为一排，所述压送辊安装框架经由铰链连接到所述边缘密封装置的壁上；以及用以在所述压送辊安装框架的上表面上施加压力以便产生所述可调节的夹持压力的压力施加装置。
30.如权利要求29所述的边缘密封装置，其中所述压力施加装置包括至少一个铰接夹，该铰接夹具有延伸到并且与所述压送辊安装框架的所述上表面相接触的支腿。
31.一种边缘密封装置，用于在边缘附近切割并且将热密封性薄膜密封到一起，该密封装置包括在所述热密封性薄膜的路径中连接到所述边缘密封装置以产生热量从而在边缘附近切割并且将所述热密封性薄膜密封到一起的热发生装置；与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊正下方的底部主动辊；在移动装置上方在密封装置一侧，围绕并且位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置的第一对相间隔的三角带；围绕并且位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置的第二对相间隔的三角带；位于所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间并且与所述第一对相间隔的三角带的下部相接触的多对上部压送辊；位于所述底部主动辊与所述底部惰辊之间并且与所述第二对相间隔的三角带的上部相接触的多对下部压送辊；以及用以在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的装置。
32.如权利要求31所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置包括细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
33.如权利要求31所述的边缘密封装置，其中所述热密封性薄膜包括热塑膜。
34.如权利要求31所述的边缘密封装置，其中所述热发生装置在位于加热器内侧的所述三角带中的一条与位于加热器外侧的所述三角带中的一条之间关于水平方向成预定的角度地安装在所述边缘密封装置上。
35.如权利要求31所述的边缘密封装置，其中所述边缘密封装置包括连接到所述热发生装置以便根据预定的热量设置对所述热发生装置进行闭环控制的控制装置。
36.如权利要求31所述的边缘密封装置，其中用以在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的所述装置包括压送辊安装框架，该框架用以将所述上部压送辊沿着水平方向保持为一排，所述压送辊安装框架经由铰链连接到所述边缘密封装置的壁上；以及用以在所述压送辊安装框架的上表面上施加压力的压力施加装置。
37.如权利要求36所述的边缘密封装置，其中所述压力施加装置包括至少一个铰接夹，该铰接夹具有延伸到并且与所述压送辊安装框架的所述上表面相接触的支腿。
38.一种方法，用于在边缘密封装置中在边缘附近切割两层热密封性薄膜并且将其密封到一起，该方法包括以下步骤将所述热密封性薄膜移动通过所述边缘密封装置；利用在所述薄膜路径中连接到所述边缘密封装置的装置产生热量以便在所述边缘附近切割并且将所述热密封性薄膜密封到一起；在所述边缘密封装置上设置与顶部惰辊相间隔的顶部主动辊；在所述边缘密封装置上设置与底部惰辊相间隔并且分别设置在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊正下方的底部主动辊；在用于移动所述薄膜的所述装置上方在所述边缘密封装置一侧上，围绕并且在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间设置第一对相间隔的三角带；围绕并且在所述底部主动辊与所述底部惰辊之间设置第二对相间隔的三角带；在所述顶部主动辊与所述顶部惰辊之间并且与所述第一对相间隔的三角带的下部相接触的连接多对上部压送辊；在所述底部主动辊与所述底部惰辊之间并且与所述第二对相间隔的三角带的上部相接触的连接多对下部压送辊；并且在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力。
39.如权利要求38所述的方法，其中将所述热密封性薄膜移动通过所述边缘密封装置的所述步骤包括设置传送器的步骤。
40.如权利要求38所述的方法，其中产生热量的所述步骤包括以下步骤，即提供细长的具有内部加热装置以及热电偶的金属封装的本体。
41.如权利要求38所述的方法，其中所述方法包括密封热塑膜的步骤。
42.如权利要求38所述的方法，其中产生热量的所述步骤包括以下步骤，即将热发生装置在位于加热器内侧的所述三角带中的一条与位于加热器外侧的所述三角带中的一条之间，关于水平方向成预定角度地安装在所述边缘密封装置上。
43.如权利要求38所述的方法，其中产生热量以切割并且密封所述热密封性薄膜的所述步骤包括以下步骤，即提供闭环控制器，以根据预定的热量设置产生所述热量。
44.如权利要求38所述的方法，其中在与所述第一对相间隔的三角带相接触的所述多对上部压送辊上提供可调节的夹持压力的所述步骤包括以下步骤利用压送辊安装框架将所述上部压送辊沿着水平方向保持为一排，所述压送辊安装框架经由铰链连接到所述边缘密封装置的壁上；以及在所述压送辊安装框架的上表面上施加压力，以便向下移动所述压送辊安装框架并且提供所述可调节的夹持压力。
45.如权利要求44所述的方法，其中施加压力的所述步骤包括包括以下步骤，即提供至少一个铰接夹，该铰接夹具有延伸到并且与所述压送辊安装框架的所述上表面相接触的支腿。
全文摘要
一种用于收缩包装机的边缘密封装置，包括加热器的闭环温度控制器，以便保持切割并且密封两层热塑膜的最佳温度。该加热器包括电缆或者筒式加热器，其具有内部热电偶，并且其连接到自动的温度控制器上。该加热器在顶部和底部的两组三角带之间安装到边缘密封装置，所述三角带围绕主动辊和惰辊安装。所述三角带对薄膜施加夹持压力以便带动薄膜。在一个实施例中，利用位于薄膜切片侧的压送辊，并且利用位于薄膜包装侧的低摩擦带支撑引导板产生所述的夹持压力。在另一个实施例中，利用上部和下部压送辊的系列取代所述带支撑引导板，并且可调节的铰接夹在所述的上部和下部压送辊系列上提供可调节的压力。
文档编号B65B51/24GK1792722SQ20051012861
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者弗兰克·A·詹姆士, 杰弗里·C·林德伯格, 约翰·J·吉尔伯特, 查尔斯·曼弗雷迪 申请人:收缩包装系统公司