专利名称:纸盒的成型、杀菌消毒、装盒与密封机器的制作方法
本发明一般是关于容器的成形，杀菌消毒、装盒和密封的机器，特别是关于一次使两个纸合转换位置的组合式机器，在机器中，横向安装的杀菌消毒部分对处于底部成形部分和装盒部分中间的纸盒进行杀菌消毒。
以往，成形、杀菌消毒、装盒和密封机器采用了各种技术对纸板包装盒进行消毒杀菌，用以包装像液汁这样的未充碳酸气的液体，或包装不含气体的液体。美国专利№3，566，575提出和叙述了这样一种机器，其中，过氧化氢混合物是在纸盒被传送通过一密封的小室时采用雾化器喷到纸盒的开口端部，并在其中加热，使纸盒在注入指定的液体之前，将雾气从纸盒中除去。
美国专利NO4，375，145公开了一种无菌的包装机，其中纸盒在一无菌室中沿一具有向前和返回支架的路径被传送，每一支架沿机器的长度安装，传送时纸盒的开口端受到装在上面的紫外杀菌灯的照射并承受到过氧化氢的细雾，从而被消毒。
本发明的一个目的是提供一种改进的、高速的成形、杀菌消毒、装盒和密封的机器，其中杀菌消毒操作是在横向延伸的方向进行，因此加长了杀菌消毒的时间，而且并没有因为增加消毒时间而加长机器。
本发明的另一个目的是提供一种组合式的包装机，在这种机器中，横向装置的纸盒杀菌消毒部分是插在底部成形及封底部分与装盒、顶部成形及封口部分的中间，而且和这两部分协同操作。
本发明的第三个目的是提供一种组合型的包装机。加工从底部成形、封底部分到杀菌消毒部分都排成对的纸盒，在此机器中，纸盒在被横向传送时进行消毒，在横向传输时，纸盒并排成对，从直立的、开口向上的位置转到开口向下的位置，然后在紧接起初直立位置的下方转回到直立的位置，以便使纸盒排成对通过装盒、顶部成形和封口点，继续进行加工。
本发明的第四个目的是提供一种组合式的包装和杀菌消毒机，在该机中，成对的纸盒被提升固定到一环带传送器上，承受杀菌剂蒸汽的杀菌，杀菌剂蒸汽的温度比纸盒的温度高得多，致使杀菌剂蒸汽凝结在纸盒的所有表面上，然后借助环带传送器使纸盒倒转，使冷凝液从纸盒中倒出来，同时，纸盒在下降到正好在第一提升位置前面的直立位置之前，纸盒一直在被干燥。
参照下面的叙述和附图，本发明的上述这些目的以及其它的目的和优点将变得更加容易理解。
图1A和图1B合在一起是实施本发明的机器的一侧面正视图。
图2是纸盒毛坯的轮廓图，图中所示毛坯表示已将平板毛坯进行折叠，并将侧边封合形成一四面结构，这样以便用实施本发明的由图1所示的机器进一步成形为长方管，然后密封底部，注入液体和封口。
图3是表示两个相邻隔室的横截面图，该截面图是沿图1的Ⅲ-Ⅲ线切开的，并按箭头的方向观看。
图4是沿图3的
N-
N线切开并从箭头的方向观看的横截面图。
现在详细地参照附图，图1A和1B示出了一种组合式结构的、包装液体型的成形、杀菌消毒、装盒密封的机器10，它包括底部成形和封底部分10A、消毒部分10B和装盒、顶部成形与封口部分10C。后一部分密封在适当的用11表示的箱室中，以便在其中保持超净气氛。基架12支撑着这三部分，垂直支撑龙骨14和16分别沿部分10A和10C的纵轴安装。装毛坯、底部成形和封底、杀菌消毒、装盒与顶部成形和封口的部件按如下方式均安装在龙骨14的一侧上装有许多纸板毛坯20的料斗18安装在龙骨14末端的一侧面上。如图2所示，纸板毛坯20可由四个具有完整宽度的面20a、20b、20C、20d和结合折叶20e构成，而且面20b和20C分别被折叠在面20a和20d的后面，结合折叶20C被封合到面20C的内侧边缘部分，正如美国专利NO3，270，940所表示和说明的一样，如果需要，毛坯20也可以是平顶型的，正如美国专利NO4，422，570所表示和说明的一样。
装毛坯机构22安装在龙骨上，正好装在料斗18的下面，使其适合于从料斗中一次将一个毛坯拉出来，将毛坯张开成有四面的管，然后将此管套到可转动换位的转动架26上的许多轴棒24中的一根轴棒上。转动架可转动式地安装在龙骨14的上部位。当纸板长方管用装毛坯机构22穿到轴棒上去时，接收毛坯的轴棒定位在时钟7∶30的位置(图1A)。可调节的止动装置28可以安装到每一根轴棒24上，以便成形具有同样横截面但高度不同的纸盒。
然后按图1A，轴棒顺时针转动到时钟9∶00的位置，在这一位置，在纸板管常见的面片底部锁合面中的两面上沿着已有的划线20f和20g(图2)用预断器30初步剖开。在时钟12∶00的位置，四片底部锁合面用一适当的加热器32加热，加热器装在龙骨14上边缘的上面，高于在时钟12∶00位置的轴棒。然后底部被加热的纸板管和轴棒24转到时钟1∶30和3∶00的位置，在此两个位置，两个完全相同的封闭和密封单元34和35将纸管底面合拢成一重叠的平面形状，并在压力作用下将重叠的底面封合在一起。将纸板管变成一个底部密封的，但顶端敞开的容器36，或适合于盛放液体的纸盒。底部密封的纸盒然后转到时钟4∶30的位置，在此处，一直到纸盒转到时钟6∶00的位置以前，即转到将纸盒卸去的位置以前，纸盒继续冷却。
在时钟6∶00的位置，用卸盒装置38将纸盒36从轴棒24上卸下来，向下将其推到一静止的轨道40上，轨道40从一对平行的安装在链轮43上的环带传送器42的中间侧向延伸出来。如图1A所示，轨道40被支撑于安装在龙骨14一侧的托架44上。卸盒装置38也安装在龙骨14上，它被一托架46支撑着。当传送器42在图1A中向右移动时，托架26的转动和传送器42的运动是协调的，以便可以按一定的间隔连续地将底部封住的纸盒提供给卸盒装置38，随后将其安置在轨道40上，以备随时按下述方式和下述操作顺序传送到传送器42上，这正如在本说明中也包括的，在题为“从单到双转移纸盒的传送机构”的美国专利NO4，456，118所表示和说明的那样。
当纸盒36放置在轨道40上以后，它便处于将被传送的位置。在传送器42停止转动时期，包含一适当推动器50的转送机构48便将第一个封底的纸盒沿轨道40向图1A的右边推到导向器52之间，推到刚好超过一对相对配置的固定的弹簧杆(图中未示出)，并正好在传送器42的一对链节(图中未示出)上相对配置的凸块后面。凸块因此形成传送器分格的前沿。当传送器开始它们的一次转位时，下一对链节上的相对配置的凸块便接触到纸盒的后沿，形成传送器分格的后沿。凸块继续推动纸盒向前，推动器50退回。在相邻链节中间相对配置的中心凸块对每一纸盒起着导向器的作用。
在传送期间，转动架26上的下一轴棒转到时钟6∶00的位置。接着卸盒装置38将其上的纸盒36从轴棒上卸下来并放置在轨道40上，放在将被传送的位置。当传送器42的转动周期在继续时，推动器50将最新到的这个纸盒沿着轨道40在水平方向推入平行的传送器42，推到现在运动着的链节凸块的后面。此时推动器50要适合于运动一预先确定的距离，此距离大于推动器50推动前一个纸盒运动的距离，这样有助于保证使纸盒在约束到传送器上以前跟上运动的传送器，利用凸块沿传送器42的水平指向的驱动链轮定位，将下一对链节的邻接的在线凸块分开得足够远，以便于纸盒通过去。当凸块形成传送器格子的后沿时，推动器50再次退回。转动架26转动，将另一个纸盒提供给卸盒机构38，准备好传送器42每转动一次从转动架送出两个纸盒的下一次转动。
如果需要，毛坯20的端部可以颠倒过来，使具有对角划线20h和20i的一端在轴棒上被密封，而使敞开端具有对角划线20f和20g。
在传送器42转动预先预定的次数后，每一相接的纸盒对便被置于第一对顶部预断器54的下面，在此处每个纸盒相对配置的两个面沿其相应的对角折叠划线20h和20i(图2)在内部被初步切开。然后每一对纸盒转到第二对顶部予断器56的下面，在此处，每个纸盒相对配置的同样两个面沿其同样的对角折叠划线20h和20i在外部被初步切开。每一对纸盒随后被转位两次，然后纸盒离开传送器42，通过一敞开的入口58(图3)被推进封闭的杀菌消毒室60，置于提升器62的平台上，提升器安装在平行传送器42的右端(图1A)。隔墙63(图1A)将室60纵向分为隔室60a和60b。
一进入隔室60a，提升器62便将每一对进入的顶部敞开的纸盒提升起来，将这一对纸盒插入到两根各自固定的纵向延伸的里、外围栏64、65(图3)和相应的前、后U形固定夹具66(图4)中，每一U形夹具在其末端有一向外弯的头68，以便将纸盒导入到其中。U形夹具被固定到一对前面的环带链条70上。隔墙63将前链条70与在隔室60b中的一对后环带链条72(图1A)分开。两链条都绕各自的一对前后链轮74/76和78/80(图3)转动，下后链轮是驱动链轮，它由一适当的外部动力装置82(图1A)驱动。一当纸盒被提升上去，提升器62的平台便起着使纸盒沿下垂夹具66滑到一段固定的导轨84(图3)上的作用，这段导轨84平行于链条70并位于链条70的下面，它正好终止在围栏64和65的端部的下部。
另一组平行的环带链条86(图3)包括一平台88，它安装在相应的一对驱动和被驱动的可转动定位的链轮90和92(图4)上，使得平台的顶面与轨道84的上表面是在同一的平面上，如从图3可以看出的那样。这样将有敞开侧边的彼此隔开的壁94和96(图4)安装在链条86和88上，使相邻的成对的壁接纳一对从前链条70(图4)上来的并排的纸盒，以便链条86和平台88横向转动穿过隔室60a和60b之间隔墙上的开口97将纸盒引向后链条72，随后一对纸盒被配置在与前链条70的固定夹具66一样的前后U形固定夹具98(图3)的相邻对之间。现在纸盒可以随时由链条72向机器的后方传动，传送到一段轨道100上，并在内、外围栏102和104的相应对之间。如图3所示，轨道100和围栏102与104是在一围绕下部链轮或驱动链轮的一段弧上延伸，然后变成垂直，再沿上部链轮80走弧线，然后这段轨道100终止，而围栏102和104则继续延伸，沿着后链72的长度穿过隔室60b，然后再沿前上链轮78走弧线、垂直向下和沿下链轮78走弧线。最后在靠近装有一真空杯107的卸盒装置106(图1A)的地方终止。第三段轨道108(图3)围绕前链轮78平行于围栏102和104，它从底部固定纸盒，使纸盒保持不动。
相应的成对的纸盒然后放置到卸盒装置106的直空杯107上，在此位置纸盒由卸盒装置106(图1A)降下来，降到轨道110上，轨道110铺设在装盒和封口部分10C中的一对平行的环带传送器112之间，传送器112是沿链轮113进行安装的。
当纸盒从提升器62传送到卸盒装置106时，可以用一适当的穿过隔室60a的墙壁安装的雾化装置114将一合适的杀菌剂(图中未示出)变成蒸汽喷洒在纸盒上，一般在提升器62位置的后一挡住的位置对着第一对纸盒的开口端部进行喷洒，提供一种被消毒蒸汽所饱和的环境，环境的温度用一种合适的装置保持在一预定的水平。每一个顶端敞开的纸盒是在温度低于杀菌剂蒸汽的温度的条件下进入杀菌消毒室的，因此蒸气凝结在纸盒所有的表面上。纸盒沿着链条770、86和72被传送，因此有足够的时间“沐浴”在杀菌剂蒸汽中，受到消毒，而且当纸盒穿过链条的顶部时，它们的开口向下(图3)，因此凝结在纸盒中的液体便可以从中流出来。当纸盒运行到链条的顶部时，纸盒受到一适当的加热器的加热，纸盒被烘干。
当纸盒从链条70运行到链条86和72时，依次转送的纸盒承受到清洁的通常称为“高效能微粒空气，简称“HEPA”的吹洗，这种空气是从部分10C通过部分10b和部分10C之间的一开口118(图1A)进入隔室60b的，开口118在隔室60b的下前方，在其中的后链条72的一侧，然后吹过隔间60b的整个长度，再经隔墙63上的开口97吹过链条86的长度，最后从隔间60a左边(图1A)的出口120吹出。空气通过入口122(图1B)穿过过滤器124进入部分10C，因此，10C的整个部分承受到清洁的“高效能微粒空气(HEPA)”的吹洗，这种空气由一合适的气源供给(图中未示出)。
一当纸盒由卸盒装置106(图1A)安置在平行的传送器112之间，则纸盒36将被传动，通过开口118到达在部分10C中的一对装盒机126(图1B)的下面，每一装盒机将一定体积的某种产品，如牛奶、液汁或其它可以泵浦的液体，从料池128注入到纸盒。当纸盒在以后成对地转换位置时，它们通常的顶部由装在龙骨16上的相应的破断、折叠、加热和封口单元130、132、134和136分别用通常的方式进行切断、折叠、加热和封口。在环带传送器112行程的终点，已装有饮料和封口的纸盒通过出口138被送出到一合适的轨道上，或传送器上(图中未示出)，以便装运。
很明显，本发明提供了一种效率高的、紧凑的、组合式的成形、杀菌消毒、装盒和密封的机器，其中由于包含横向排列的杀菌消毒机，所以杀菌消毒时间大大增加了，而总的机器长度增加是最小的。
很明显，本发明提供了一种组合式的、横向安装的杀菌消毒单元，此杀菌消毒单元同纸盒的底部成形部分和装盒部分是兼容的，在此单元中，在横向安装的消毒杀菌部分，纸盒承受到杀菌剂的蒸汽，该蒸汽冷凝在纸盒所有的表面上，有效地对纸盒进行了杀菌消毒。
虽然本发明仅提出和叙述了一个实施例，但在下述权利要求
的范围内进行其它的改进是可能存在的。
权利要求
1.一种制造容器的组合式的成形、杀菌消毒、装盒和密封机，此机包括一前面的底部成形与封口部分，一中间的杀菌消毒部分，一后面的装盒、顶部成形和封口部分；和各个部分分开的传送机构，其特征在于，在杀菌消毒部分的传送机构适合于接收来自底部成形和封底部分的传送机构上的、直立的、开口向上的容器，并在与成形和封底部分中的传送线成横的方向将这些容器传输通过一杀菌剂蒸气气氛，在这种气氛中，杀菌剂蒸气凝结在每一个直立、开口端向上的容器的所有表面上，然后使容器从直立位置转到开口端朝下的状态，使其通过一加热的和吹风的气氛，最后，容器返回到直立位置，被传送到在装盒、顶部成形和封口部分中的传送装置上。
2.一种按权利要求
1所述的机器，在其中，使各个单独的传送装置都同时转动定位。
3.一种按权利要求
1所述的机器，其中在杀菌消毒部分的传送装置特征是它包括第一环带传送器，用于在一较低的水平位置将容器传送通过杀菌蒸汽气氛;第二环带传送器，它平行于第一环带传送器，用于将容器倒置并在一较高的水平位置将容器传送通过加热的和吹风的气氛;和第三环带传送器，用于将容器从第一环带传送器转到第二环带传送器。
4.一种按权利要求
3所述的机器，其中，在杀菌消毒部分的传送机构特征是它包括一提升器用以将直立的、开口向上的容器从底部成形和封底部分的传送机构上提升到第一环带传送器上;和另一提升器上，它用于将直立的、开口向上的容器从第二环带传送器上传到装盒、顶部成形和封口部分的传送机构上。
5.一种按权利要求
3所述的机器，其中第一、第二、第三环带传送器每一个都包括一链条，固定在相应链条上的前、后固定夹具和在每一排列成行容器两边的固定的侧面围栏。链条和前、后夹具形成分格，当每一个容器从一个链条转到另一链条时，分格使容器保持不动。
6.一种按权利要求
3所述的机器，其中，除第三环带传送器的附近以外，一分隔墙将加热的杀菌剂蒸汽气氛与加热的和吹风的气氛分开。
7.一种按权利要求
5所述的机器，其中每一链条容纳两行并列的容器。
专利摘要
一种制造容器的组合式的成型、杀菌消毒、装盒 和密封的机器，它包括一底部成型和封底部分，一杀 菌消毒部分，一装盒、顶部成型和封口部分，和每一 个部分的单独的传送机构。在杀菌消毒部分的传送 机构适于接收来自底部成型和封底部分传送机构上 的容器，并在与该部分的传送线成横的方向将纸盒 传送通过一杀菌剂蒸汽气氛。然后从直立转到开口 朝下的位置，传送通过一加热、吹风的气氛后再返回 到直立位置，将其传送到装盒、顶部成型和封口部分 的传送机构。
文档编号B65B59/04GK86100011SQ86100011
公开日1987年2月11日 申请日期1986年1月4日
发明者安东尼·F·斯彼萨克, 萨瓦·斯蒂法诺维克, 克萨斯·H·帕洛斯基 申请人:埃克斯-塞尔-奥公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan