专利名称：气泡包装制造法及其焊接设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在连续操作或连续定时操作中，制造有予定形状和有明确容积的盛放包装物品及物件的气泡型包装或类似包装的方法。在该方法中至少使用两种不同材料的金属箔或薄膜卷筒，最好作为定形基础或底部薄膜及覆盖薄膜从轴卷上抽出。还涉及一种设备或工具，通过加热及加压，将有盛放制品的深压成形的定形薄膜，和一个与之粘连的覆盖薄膜，密封为气泡型包装。
气泡包装在药片形式及药丸形式等的药物方面的使用日见增加，因此现在已很难见到用小管包装的药片。然而，气泡包装还用于其他广泛领域中的物件，诸如家用品，食物，糕点，营业，办公室及手工艺等等范围内。目前可以见到小管，药瓶，工具，工件诸如铁钉，图钉，纸夹，调料等等的气泡式容器。全部这些细节，在此只能属举例性质，因为形势为使用范围还将日趋扩大而非收缩。
如今，这种包装的传统方法中，将制造盛放待包装物品空腔的定形薄膜卷筒材料定形，必需时，在加热/加温并盛放待包装物品后定形。两种卷筒材料通过密封连接。将包装从薄膜卷幅上切下，然后收集薄膜脚料。
用于这目的的传统设备或工具有一对平板或滚子型工具部分，通过两者的相对动作，在两者间接受薄膜，形成包装并进行密封工序。最好在下面的是一个第一工具部，其上面有至少一个凹陷，容放定形薄膜上的盛放待包装并待冷冻的物件的至少一个深压成形气泡，一个第二工具部最好是上工具部，有瓦楞形的表面，进行加压和加热。
由于原料和能源日见匮乏，尤其注意了包装材料的重新使用，曾有人揭示(DE-OS-3，110，254号)在气泡包装生产中，尤其在制药业中，将装料误差造成的大量废料回收。由于涉及将传统的铝与PVC混合材料分离的问题，并为避免问题的发生，须将PVC及铝的混合材料供给破碎机粉碎，在铝和PVC的粉碎颗粒中加添加剂，尤其是加塑料粉粒原料，特别通过模塑，注射成型或挤压成型等加工方法形成新塑料产品。制成的材料不需从事废料处理，而可用于聚氨酯发泡模件的塑料模制结构，和建筑业中的密封剂，并作为制造木丝板(chipboard)的掺料。所有这些涉及大量生产物件的混合材料的使用，其原料的质量无关紧要，相反，使用低质的填充材料和添加材料对最终产品也无消极作用。因此，不需考虑诸如铝和例如PVC之类塑料等的基本材料的高值和高价。事实上，问题产生于用不同材料制造的薄膜或金属箔卷筒料，如为药物气泡包装，一般用PVC作定形膜，铝作覆盖膜或箔，虽然在许多其他领域可能用其他塑料作定形膜而用纸质材料作另一膜，全部面积用焊接或粘接，从而这些不同材料在包装过程结束时合在一起。结果，在过去，气泡包装生产过程结束时，粘合材料的废料条或冲切脚料占包装膜卷筒的10至20%，没有作再生产加工用，相反，和制药业中将装料误差产生的废料再生产相比，过去被认为无用的废料须随后予以处理。
本发明的主要目的，是提出一种已知类型的方法和设备，在废料再循环方面能满足环境保护的要求。
本发明的一个特殊目的，是在气泡包装过程中可使废料作再循环用，将昂贵的原料分别回收。
本发明的又一目的，是提出一种方法，实现材料成本相当大的节约，并提出一种适合这方法的设备。
在上文概述的类型的方法中，这些目的之所以取得，是因为焊接仅在将包装从材料上切下的区域表面上进行，为作再循环将定形和覆盖薄膜的废料分别收集。如用上述设备，本发明之所以能达上述目的，在于在焊接时，两工具部分中至少一个，其工作表面或作用表面的边缘，和气泡包装的边界(边缘)一致。
因此，在解决既定的问题时，本发明的方法和设备提供了一种可能，就是在作气泡包装时，用有限的技术费用“产生”废料，可直接向再循环过程供给分选的原料。因此这包装方法对生态有利，节省能源，同时勿忘薄膜卷筒料的脚料在生产这种气泡包装时，可能达到10至20%，不用随后分选过程便可供再循环使用。当气泡包装有明显的增长趋势时，表明在促进节约日渐缺乏的原料方面，这是一个重要的步伐。此外，由于可保持非常低的脚料再加工成本，便可能取得有效的成本节约。本发明的工具结构可用一种简单方式，仅将制造包装的表面和定形膜粘接，而与全部其余的活动膜部分都保持分离。这种工具的总结构并不复杂，可方便地在现有设备上附加安装，也可将现有的工具相应改造，例如通过铣削或腐蚀加工等。在设备和生产线的切割或冲切工位上的冲切工具，形状与包装一致，从而可在行进的膜条上切割包装，与作用表面或工作表面精确一致，因而在边侧上的和各个包装之间切除的脚料为连续带形，可分别进一步加工。
为尽可能细心对待包装的制品，尤其对热敏和/或压敏的材料的制品，例如软胶囊等，在本发明的方法的进一步发展中，在焊接时，可仅在盛放待包装制品的深压成形薄膜的接触表面上，使薄膜承受焊接必需的压力和热的作用。
在焊接工具的特别适当的安排中，假如气泡包装有平覆盖膜，则可将作用表面限制于气泡包装表面的大小。最好使第二上工具部的作用表面比其余表面部分突出。这点在改造或附加装置时，在基本相当于过去称为焊接板上的薄膜条宽度上，可将现有的工具部的表面方便地铣削或腐蚀，从而仅将待制的包装的表面留作作用表面。
在焊接过程中，为防加压及加热对深压成形中或放入成形薄膜中的待包装制备有消极的影响，假如为药物，例如软胶囊等则尤其有害，于是上工具部的作用表面有适当的结构，有不加热部位，其数目，大小及位置与下工具部上的凹陷一致。
本发明的其他目的，从下面的说明及权利要求书以及附图便可了解清楚，附图简示本发明的理想实施方案及其原理，现认为这方案为已考虑到的最佳实施形式。熟悉本领域者可就实施本发明的相同原理或等同原理采用其他方案，可按需要进行结构上的变化，而不脱离本发明及其权利要书的范围。附图如下
图1示气泡包装设备原理的侧视;
图2为互相分离的焊接工具侧视;
图3为上工具部相当于图2，线Ⅲ-Ⅲ的仰视。
图1示的气泡包装设备仅表示其原理，和非细节形式，其中有一个成形工位13，一个焊接工位14，一个切割或冲切工位15，和一个脚料收集工位16，安排在一台机器的底座或基础10上;用从储存轴111上抽出的一般称为底膜或基膜的定形膜11，和从储存轴121上抽出的覆盖膜12，生产药物(药片，药丸等)的气泡包装;在成形工位13上，将定形膜11深压，形成盛放药片3的气泡112(图2);焊接工位14在加热及加压下，将定形膜1及覆盖膜12焊接;切割工位15将完成的气泡包装从连续卷筒薄膜上切下;收集工位16有收集轴161收集成形膜11的脚料;轴162收集覆盖膜12的脚料。这脚料收集工位16的两种薄膜分别收集结构，与先有领域的仅能收集混合脚料相反，有图2及3中的焊接工具特殊结构。当然不需将废料卷成团，而该明显理想的脚料分选，分别供给一个第一再加工过程，例如由切碎和/或粉碎过程构成的过程。
一个焊接工具2形成焊接工位14的主要部分，如图2所示，有一个下工具部21，形式为一承受板，一个上工具部22，形式为一焊接冲头。图示之两工具部21，22处于不工作，即互相离开位置。双膜条有定形膜11，气泡112已在上面形成，待包装的制品已放入其中，本例中为药片，覆盖膜12按定时或循环方式从两工具部间通过。在图示的位置上，气泡112处在承受板21上形成的凹陷211的上方。在这位置上时，焊接过程便可开始，这时承受板21按箭头A的方向上移，从而凹陷211及承受板21将气泡容纳，承受板不加热，如有需要可将其冷冻，初步接触定形膜11的底侧。加热到要求温度的焊接冲头22一般为静止，但在某些装置中也可按箭头B的方向下移。由于这相对移动，定形膜11的表面被压在覆盖膜12上。覆盖膜12的底侧设作粘接用的粘合剂层，由于承受板21和焊接冲头22之间产生的压力，并且由于冲头22传递的热，粘合剂层与定形膜11粘合。
从图3中的仰视，结合图2中的侧视，可见焊接冲头22有突起的作用表面221，其最大表面和待制成的包装的表面精确一致，或较小，以避免冲切脚料和冲切废料与材料有任何牵连，而保证作简单迅速的切断。作为单纯的举例，如所示，包装有三个深压成形的药片气泡。与其余部分相对的作用表面的制作，通过在焊接板上铣削。但是也可用任何其他适当制作方法，产生这作用表面。冲切工位15的冲切工具的设置按相应的方式，从而可将包装相对于作用表面切出，从设备1中输出，而定形膜11及覆盖膜12，如图3所示，沿梯形格送出。也就是焊接冲头22的总表面上，形成相对于作用表面221的凹陷222，作用表面可改善焊接压力，并设置本身为已知技术的瓦椤网络223(图中仅在左上部中示出，但实际覆盖整个作用表面)，有不加热部位224，与下工具部21的凹陷211对应。在板形结构的工具中，如图示的方式，瓦椤网络形成小棱锥，或截头形的突起部分，因此虽然薄膜有任何的不平坦或突出部，但焊接压力均匀，从而取得无缺陷的包装。但假如使用辊子或鼓筒型工具，传统上其表面设置有突起的交叉线，以取得均匀的加压条件。
板形焊接工具及相应设计的冲剪工具如图示，可作连续的定时生产操作。但假如要求作不定时的连续流程，则可采用有辊子或鼓筒形式工具的上述结构，至于作定时运转，将工具根据其互相相对位置，作精确控制。
用本发明可取得的优点，是分选的薄膜脚料界限分明，可简单而迅速向与各种特定材料成分相称的再循环工序供给，从而可制成非常纯净的高质量再循环产品。同时，因为瓦椤线可随具体包装的大小，至少相对于其边缘面积，限制尺寸，便可降低瓦楞线制造费用。由于处理大量的不同包装尺寸，便需准备适当的工具，在带工具的设备的安装或制造费用中，工具占非常重要的地位。而且，本发明完全不需处理薄膜废料，尤其在药物包装行业中，脚料量相当之大，因而对生态作出了重要贡献，在包装技术中提出了有益环境的设计。
本发明当然不以包装技术的特定分支为限，而可成功用于有混合脚料而分选造成问题的各种不同材料类型的薄膜，金属箔或材料层的加工，例如，本发明适用于乳品业，尤适用于在充注设备中，在深拉成型塑料容器中充注乳液，奶油，酸奶，凝乳，牛奶冻等等，设备中制造容杯的塑料用连续卷筒带供给，在加热下利用成形冲头或真空，深拉成增大而质地紧密的器件，与通常用的分别容杯的灌注方法不同，灌注和密封的进行，在焊接工位上使用从卷轴上抽出的连续铝箔。在过去的操作中，单个容杯的冲切废料必须切碎，然后作碎料处理。本发明还可实现将塑料材料及金属箔(铝)分别清理，作节约原料的再循环。
权利要求
1.制造有形状予定和容积分界明确的气泡包装或类似包装的方法，用以在连续或连续定时的操作中盛放制品，最好至少用从卷轴上抽出的两种不同材料的卷筒薄膜材料，形式为成形(基础)膜及盖膜，方法包括步骤如下a)将成形薄膜卷筒材料成形，产生空腔，盛放待包装物品，需要时在加热/加温后进行，b)盛放待包装物品，c)向盛入待包装物品的成形定形卷筒薄膜上加覆盖卷筒薄膜，d)将两卷筒薄膜焊接，e)将包装从卷筒薄膜条上切下，f)收集剩余薄膜脚料，其特征在于g)焊接局限于待剪切的包装表面的区域内，h)将包装剪切后，分别收集定形膜及覆盖膜的脚料。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征为焊接时，仅在覆盖膜与盛放待包装物品的深压成形薄膜的接触区域中进行，加焊接必需的压力和热。
3.密封气泡或类似包装的设备，有盛放待包装物品(3)的深压成形薄膜(11)，及加热加压与之粘接的覆盖薄膜(12)，设备有一对板形或辊形工具部分(21，22)，互相相对移动，在其间容纳形成包装的薄膜，工具部分进行焊接，第一部分最好为下工具部分(21)，至少有一个凹陷(211)，容纳至少一个放入待包装物品并准备冷冻的定形薄膜制造的深压成形气泡(112)，而第二部分最好为上工具部分(22)，有作加压并可作加热的瓦楞形表面(223)，其特征在于两工具部分(21，22)工作表面(221)中至少一个焊接时和一个包装薄膜(12)接触的边缘，与气泡包装表面的边缘对应。
4.如权利要求3所述的设备，其特征为工作表面的尺寸限定为气泡包装表面的尺寸。
5.如权利要求3或4所述设备，其特征为第二上工具部(22)工作表面(221)比表面的其余部分(222)高突。
6.如权利要求3至5中任何一项之设备，其特征为上工具部(22)的工作表面(221)的构造，为有不加热部位(224)，其数目，尺寸及位置，与下工具部(21)上的凹陷的数目，尺寸及位置一致。
全文摘要
制造形状预定，空间限定的物品盛放气泡型包装的方法，在连续操作中将至少两种不同材料卷筒带，作定形膜及覆盖膜粘合，粘合区域仅限包装尺寸范围，从而脚料可分别收集作再循环用而不需分选。进行这方法的设备有一对板形或辊形上下工具部分，下工具部有凹陷，容纳盛放包装物品的深拉成型气泡，上工具部有波纹表面使覆盖薄膜上的加热及加压平均，两薄膜仅在包装区域中粘合，故脚料极易分选，回收使用。
文档编号B65B9/04GK1034897SQ8910072
公开日1989年8月23日 申请日期1989年2月3日 优先权日1988年2月5日
发明者迪特尔·斯蒂芬, 冈特·斯蒂芬, 克劳斯—彼得·阿门尼什 申请人:迪特尔·斯蒂芬