专利名称：用于充灌和封闭流体包装件的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于充灌和封闭流体包装件的设备，流体包装件在上底上形成有一个开孔并且上底可与封口装置相连。该设备具有1.第一个带有一个放置开口的空包装件用的座面的上料传送装置，2.用于将包装件从起始工位间歇地运至各个中间工位和最终工位的传送装置，3.一个充灌工位，4.一个封闭工位和5.一个送出传送装置。
现在已有与上述类型相似的用于充灌和封闭流体包装件的设备，在这些已有的设备中，在第一步工序中注塑出包装件的整个上底，然后在一头有盖封住的筒子的、敞开的另一头充灌流体并最后把筒子封闭。在这些和其它公知的制作机械中，加工是沿传送方向按流水线方式进行的。空包装件供来后，先把盖焊上，然后逐个对包装件进行流体充灌，最后对包装件进行封闭。
虽然这些制作机械也已经进行了多重加工，即，在一个公共的旋转轴上并排设置多个芯棒辊，使其同时能为例如四个套筒焊上上盖，此后，也可在四条线上进行充灌和类似作业，而不是在一条线上。但这些制作机械很昂贵，这特别是因为必须在四个芯棒辊处设置四台注塑机。
本发明的任务在于提供一台上述类型的充灌和封闭设备，该设备在单位时间内可以可靠地加工出大量的包装件。
完成这一任务的技术解决方案在于，在上料传送装置后面的运动路径中，设有一台横移传送装置，并在上料传送装置和送出传送装置之间，在座面下方的一个高度上设有使运输箱进行间歇式运动的横向传送装置和抓持装置，并在运输箱上方的一个高度上设置一台中间传送装置，并在运输箱上方的一个高度上的横向传送装置的范围内设置充灌工位和封闭工位。
在本发明的设备中，为了便于理解，下面对三个传送方向的说明是有意义的。在三个传送方向中，纵向传送方向是上料传送装置的传送方向，也可称为主传送方向。横向于纵传送方向的是横向传送方向，该横向传送方向大致垂直于纵向传送方向。两个方向，即纵向传送方向和横向传送方向处在水平面上。此外还有垂直于纵向和横向伸展的第三个方向，在优选的、下面要特别加以探讨的实施例中，这第三个方向处于垂直线上。在纵向传送方向上，上料传送装置把开口的空包装件运至起始工位。一个横移传送装置沿横向传送方向、即横向于第一纵向传送方向把由至少两个包装件构成的包装件列从上述起始工位移出。
虽然在机械中第一传送方向设置成垂直于第二传送方向在传送技术中已经公开，但对本发明的设备而言，其意义在于，在这里，至少由两个包装件、最好是甚至由8个或10个包装件构成的包装件列分阶段进行处理。基于这个原因，可对本发明的设备进行清楚地描述，即可以按一种分配装置的方式来叙述包装件列沿纵向传送方向的进料，在其中进行其它的沿纵向和横向的传送，并且是借助提及的传送装置。传送装置有利地进行间歇作业。本发明的充灌和封闭装置设在包装件制作机械的后方是特别合用的。包装件制作机械按节拍制作一列又一列的包装件。这种包装件制作机械例如可以是热成型机。来自该制作机械的、这里的描述特别考虑的第一列包装件沿纵向传送到起始工位。这个包装件列可以例如是一体的，就是说，基于热成型机的制作方法制出的包装件列的包装件一个连着另一个。由例如10个包装件构成的包装件列就是这样。对充灌和封闭装置而言，这种连成一体一列的优点在于能很好地调整工件上方的、即包装件的上方、例如包装件上底上的开孔的上方的各个加工单元。如果在一列包装件中的上述开孔具有固定的间距，则能更好地保证工具正确地作用在工件上。
在所谓分配装置上，包装件列从描述过的起始工位出发，沿纵向和横向传送方向按节拍或间歇式地被运走。当横移传送装置和送出传送装置在不同的高度在包装件或包装件列的范围内抓持住和移动包装件或包装件列时，根据本发明，相对于座面而言，这两个传送装置区分为不同的高度。在座面的下方，即可以说在进入工位上有横向传送装置和抓持装置，这是因为这些传送机械间接使运输箱及在运输箱内的包装件运动，而中间传送装置并且最好连上料传送装置和送出传送装置设在座面高度的上方，也即设在运输箱上方的高度上。按照本发明，这些结构布局意味着，前面最后提及的、在运输箱上缘的上方抓持住包装件的传送装置对运输箱的运动没有影响并且不与运输箱接触。
此外，另一个标高也是合用的，该标高处于传送装置的上方并且也处于运输箱的上方，甚至高出待运包装件的上底一段距离，即充灌工位和封闭工位所处的高度。不言而喻的是，传送装置和/或装有包装件的运输箱可在没有干扰的情况下在充灌工位和封闭工位的下方通过。为了与充灌工位和封闭工位接合，本发明的设备的几个构成部分在上面提及的垂直运动方向与工件、即包装件接合，对此还将有所述及。
通过本发明的设备，不仅可在单位时间内以可靠的方式加工出大量的包装件，而且从不同的角度出发，设备的构成部分也有很有利的结构特点。通过传送装置的特定设置可把节拍时间叉开，使对由包装制作机械制出的包装件的后加工得到很大改善，例如可对每个包装件进行慢速充灌、小心运输和液密地封闭。通过特定的运输方式以及加工路线分配的特定方式使提供的节拍时间得到延长。如果包装件列例如每四秒钟从热成型机供来一次，则对该包装件列的后加工节拍必须相应地为四秒钟。通过本发明的措施，提供的四秒时间可以得到理想的使用。其中的大部分时间可以用于例如较长的运动过程、粘结过程或充灌过程。较短的加工节拍对较短距离的转运是充分够用的。显然，沿纵向传送方向、即沿包装件列的纵向、传送较长的包装件列、例如由10个包装件构成的包装件列所需的时间要长于沿横向传送方向把包装件列例如只移动一个包装件的宽度的距离所需的时间。这样，在优选的实施例中，在包装制作机械的工作节拍为四秒钟时，总节拍的分配是，三秒钟分别用于沿纵向传送方向传送包装件列和对包装件列进行充灌及封闭，其余的各一秒钟时间分别用于沿横向传送方向传送包装件列。
通过曾提及的本发明的措施，可在多个加工工位同时加工处理和完成多个包装件，使设备达到高的加工效率，在单位时间内可以可靠地加工出大量的包装件。其所以可靠特别是因为可提供足够的时间对各个包装件进行充灌和封闭。
按照本发明，有利之处还在于，运输箱每个是上部敞开的、横截面是U形的容器，其长度等于最长的包装件列的长度。加工由10个相互连成一体的包装件构成的包装件列的高效率设备已令人满意地在运行中。在其运行中，所用的运输箱的长度完全可以容纳上述10个包装件、即连成一体的包装件列。合适的是，运输箱在其纵向前后均和上部一样是敞开的。这样，在运输箱不动的情况下可把包装件列从一侧推进并且然后沿另一方向拉出。这种包装件列进出运输箱的运动，按本说明书所用术语是由中间传送装置或送出传送装置实施的。这两种传送装置在与包装件接合时不接触运输箱。横向传送装置和抓持装置是这样来控制的，即在一个给定时间内有一个空的运输箱处于中间传送装置的作用范围内，同时有一个装有包装件的运输箱处于送出传送装置的作用范围内，这样，在开动这两台传送装置时，其中一台装上运输箱，另一台卸下运输箱。在运输箱的运动过程中，在一个节拍结束后分别有一个运输箱是空的。
本发明的另一个特别有利的特点在于，沿上料传送装置的传送方向前后设有两台横向传送装置，两者分别向彼此相反的方向传送，并且在它们的终点位置之间、在充灌工位和封闭工位下方具有至少一个中间工位。不言而喻的是，横向传送装置是沿横向传送，这样，根据前面提到的特征，在运动过程中的第一个横向传送装置把处于它的作用范围内的运输箱向左运至至少一个中间工位上，随后继续运至终点工位，同时，处于后方的第二个、最好是具有同步驱动装置的横向传送装置把处于它的作用范围内的运输箱横向向右运至一个中间工位，随后运至右方的终点工位。每台横向传送装置的节拍时间为一秒钟。在横向传送装置的下一个运动节拍(一秒钟时间)开始之前，运输箱在静止位置停留三秒钟。这样，即为充灌工位提供了三秒钟时间，又为封闭工位提供了三秒钟时间，对细心和有成效的加工而言，这些时间已充份够用。
在实践中，对两台横向传送装置中的每一台来说，在两个终点工位之间设置两个中间工位是有利的。在这两个中间工位的一个中设置充灌工位和封闭工位，在另一个中间工位中提供停顿时间，部分时间用于固化或用于其它在这里不加以描述的加工过程。在设有两个中间工位的情况下，对两台横向传送装置中的每一台来说，都有四个工位，即两个终点工位和两个中间工位。
本发明另一优点在于，沿上料传送装置的传送方向，横向并排有两个抓持装置，它们分别向相互相反的方向进行传送，用于把运输箱由一个横向传送装置转运给另一个横向传送装置。按这种方式，可使每个运输箱沿矩形轨迹运动，例如，先是横向向左，然后平行于其纵向传送方向直行，然后从第二个横向传送装置再向右，再由第二个抓持装置逆着纵传送方向向前等等。运输箱的这个运动过程，使在这里探讨的形式的包装件列可以得到合适的接收、加工和运出，并且由于给两台横向传送装置提供了停顿工位而可以少用两个运输箱。
本发明的有利之处还在于，横向传送装置和抓持装置、最好是连横移传送装置和/或送出传送装置均具有围绕水平设置的轴运转的循环皮带。这是最简单形式的传送装置，并且如果中间传送装置和上料传送装置、必要时连送出传送装置均具有围绕垂直设置的轴运转的循环皮带将会是特别有利。这样，包装件列可以以非常节约占地面积的方式沿纵向传送方向运动，在其间加进多个横向传送构件以便能够平稳地和小心地向包装件充灌须慎重处理的流体和封闭充灌了流体的包装件。
根据本发明，如果在运输箱的支承面的下面设置容纳抓持装置上的抓持爪的凹陷，这将是有利的。运输箱的支承面大致处于前面述及的座面的高度上，并且运输箱本身座落在导向装置和/或抓持装置上，抓持装置的工作节拍必须与横向传送装置的节拍一致，而又不相互干扰。因此，抓持装置上的抓持爪可以是短的板条，其长度方向沿横向传送方向伸展。因而可保证抓持装置沿纵向传送运输箱，因为导入的力通过抓持爪传入凹陷内并从而传到运输箱的支承面上。在此期间，横向传送装置同样可以没有干扰地运行，因为在通过抓持装置的抓持爪把运输箱推移至终点工位之前，横向传送装置从抓持爪推出相应的运输箱并把运输箱保持在一个或多个中间工位上。在前面已经述及，在横向传送装置停止时，沿横向传送装置的运动方向看，起始位置一定是空的。这样，在开动抓持装置时，该空闲工位则被装料。然后，可在抓持装置停止时开动横向传送装置。这就可用简单的手段确保运输箱无摩擦地沿矩形轨迹运动。
本发明的另一结构特征在于，传送装置和抓持装置设在一个由带闸门的外壳封闭住的无菌空间内。根据闸门的设置情况，上料传送装置和/或送出传送装置至少可以部分地设置在无菌空间的外面。但是，至少是其它的传送装置完全设在可通过外壳对外界空气密封住并可进行消毒的空间内。如果，例如要在一个牛奶场内充灌所谓经高温处理的、在消毒包装件内运输和存放的牛奶，就可以用本发明的设备来加工这种用途的包装件与产品。
本发明的设备的另一优点在于，在封闭工位旁一段距离处设置至少一个绕有封口装置的带子的辊子，其旋转轴沿上料传送装置的传送方向水平地设置。在有一列待加工的包装件时，有相应数量的辊子并排地设置在沿纵向传送方向设置的旋转轴上，其中一条轨道可设定成平行于本来的纵向传送方向、如平行于上料传送装置或送出传送装置。例如，按照这里所描述的设备的、带有一排10个包装件并因此也设有10个辊子及10条封口装置的卷绕带子的试验机的工作情况是有利的和令人满意的。
根据本发明，如果充灌工位上的每个充灌装置均有一个垂直向下伸展的充灌管，并且如果在座轨的下方和/或附近、在充灌装置的范围内设置一个提升机构来把一排包装件提升到超过充灌管的高度，会也是有利的。如果把本发明的设备用于加工牛奶包装件，或者如果所述包装的流体是果汁之类的流体，则应在充灌时防止充灌物起泡。为此，在通过充灌管把流体充灌入包装件时应控制充灌管和包装件之间的相对运动，使充灌管的开口的下端在充灌过程开始时靠近包装件的垂直底部并且在充灌过程中根据充灌入的液面高度状况向上抽充灌管，直至包装件充灌完毕为止，此时应截断流经充灌管的充灌物。然后才应把充灌管从在包装件的上底上的开孔抽出。抽出充灌管是通过上面描述的提升机构降下包装件来实现的。这样，充灌装置和充灌管均可保持静止不动。这样可简化充灌结构。
在本发明的另一个有利的结构中，封闭工位具有把封口装置放置到已充灌好的包装件上的传送装置，该传送装置具有一个上有向外突出的弹性夹持装置的循环皮带，在紧贴着包装件上方运动的循环皮带的下行段的范围内设有一个可沿垂直方向运动的卸料器，并另有一个可沿垂直方向运动的用于把封口装置推到夹持装置上的推料器。也可以通过其它方式把封口装置置入和固定在包装件上底上的开孔中。但是优选的实施例具有上述的特征。
这里所加工的包装件是一个矩形体，在其水平设置的上底上开有一个充灌装置的充灌管通过它插入的开孔，因此包装件上的这个开孔在充灌过程结束后可以不封住。在封闭工位通过把封口装置引入和置入来盖住该开孔，然后将其粘牢。封口装置的结构当然可以是多种多样。主要的是，应包含密封住包装件的封闭件。封口装置也可以具有一个设有一个开孔的下部分和通过折页与该下部部分连接的、将该开孔密封住使之不漏流体的封闭件。这样，由下部部分和封闭件构成的整体可以称之为上述的封口装置。
前后成列设置的封口装置的带子可以用不同的方式卷绕在辊子上，并在本发明的设备中支承在前面曾述及的旋转轴上，使封口装置带子的送进沿横向于纵向传送方向进行。
在本发明的设备的另一个已经发明人成功试验过的实施例中，通过一条循环皮带把封口装置送至一列包装件上方，直至封口装置在包装件列的每个包装件上方对准夹持装置的正确位置时为止。然后，当然是在循环皮带和包装件均静止不动的情况下，启动卸料器，把所有的封口装置压向相应的已充灌好的包装件的相应开孔内。包装件由此被封闭住。对一个合理运作的高效率设备而言，封闭工位也必须是相应地高效率的。为此，封口装置带被间歇地导引到包装件的上底上的相应的开孔的上方，并且在一个实施例中包装件是从下往上压到封口装置上，在另一个实施例中，大致垂直工作的推料器把相应的封口装置自下向上推到循环皮带的向下突出的夹持装置上。
如果封口装置以带子的形式送进，则当然要分成单个。这是通过切刀进行的。在一个特定的实施例中，把分成单个的封口装置压到夹持装置上。然后卸料器开始动作，这些卸料器可简单地设计成架子结构并在整排包装件的上方伸展，亦即沿着循环皮带的纵向紧贴着包装件列的上底的上方伸展。
本发明的另一优点在于，封闭工位具有两个沿横向前后设置的加工工位，其中的第一加工工位设置来借助于第二传送装置、夹持装置与卸料器来放置封口装置，其中的第二加工工位设置来将要置入的封口装置放入包装件上底上的开孔内，该第二加工工位具有另一个用于包装件列的提升机构。
在另外一个这里没有描述过的实施例中，封口装置须先行置入，然后加以焊牢。如果按照本发明在横向传送装置的范围内设置两个中间工位，则也可在第二个中间工位上设置封口装置。在另一个实施例中，把封口装置粘牢是有利的。这样，处于横向传送装置范围内的第二中间工位则可用于让粘结部位固化，因为在这里提供了额外的时间。所描述的提升机构肯定是有利的，因为该提升机构既可在粘结的场合下用于把包装件提升到夹持住的封口装置上、使包装件的上底边缘与封口装置接合;也可在另一个实施例中在提升后进行密封。
前述的设备特别适用于制造那些包括在封闭工位放置的封口装置在内的包装件全由塑料制成的包装。例如可以在热成型机中通过深拉伸成形两个敞开的壳件，然后把两个壳件焊合在一起来制成包装件，只有包装件上底上的开孔是敞开的。该开孔用于充灌包装件，然后通过前面描述的方式封闭住。
上述的应用方式对能够深拉伸的、最好是热塑性塑料、如聚丙烯特别有利。聚氯乙烯也可以用。这样，可用本发明的设备封装的包装件用完全可以毫无问题地回收和易于分解的部件和材料制成(跟诸如纸加塑料的复合材料对比)。按照本发明，在一个特别优选的实施例中，也可向塑料材料如聚丙烯中加入白垩、云母、滑石、石膏或类似物质。实践证明，合适的加入率可达70%，最好是60%。实践证明，这种加了填料的塑料材料一方面易于分解，当然也可以没有困难地用简单的方法对其进行再加工或回收，另一方面并不失去塑料的特性，因而这种加了填料的塑料材料特别能够深拉伸并且也能够密封。
因此，本发明的构思也着眼于开始时描述的那种类型的充灌和封闭设备在包装制作中的应用，这种包装件全部是由具有深拉伸能力的、可进行密封的、并按前面描述的方式加入填料的塑料材料制成，包括封闭件在内。
下面结合附图，通过对优选的实施例的描述来阐明本发明的其它优点、特征和应用装置，附图表示
图1 是一个优选实施例的充灌和封口装置的俯视图，纵向传送方向是右边的上料传送装置的纵向传送方向，该方向指向左方，在左侧可见到送出传送装置，图2 是在图1中从下往上看的设备的侧视图，图3 是大致沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线切取的截面图，图4 是与图3相似的沿图2中的Ⅳ-Ⅳ线切取的截面图，图5 是沿图2中Ⅴ-Ⅴ线切取的另一个相似的截面图，图6 是包装件列的运动路径的示意透视图，图7 和图8是把封口装置置于包装件上底上的开孔内的另一实施例的示意图，在图7中可见到分离切刀和推料器，图8 是三个连续衔接的加工工位的示意图，在此特定的实施例中，从右向左先是充灌工位，跟着是封口装置置入工位，最后是焊接工位，图9 至图11是封口装置的垂直截面图和俯视图，封口装置可放置在包装件上底上的孔缘上，图9 示出其闭合状态的截面图，
图10 为其俯视图，图11 为示出其打开状态的截面图。
图12 是全塑料包装件的透视图，带有放置于其上但打开的封口装置。
由在图1至图3和图6示意地示出深拉伸成型设备1出来的一排例如10个相互连在一起的包装件8，这排包装件8座落在一个条状的座面2上。如图1和图2所示，通过传送皮带结构的上料传送装置3沿箭头4的方向牵引包装件列8，传送皮带具有绕垂直轴转动的转向辊。由两对跟着一起转动的星形辊组成的冲裁装置5在沿箭头4方向运行中把图12所示包装件8上的三角7(在上部)和7′(在下部)冲裁掉，两对星形辊设置的相互距离等于包装件的高度。包装件列8向左运动进入工位Ⅰ并停在那里。不言而喻，上料传送装置3和其他传送装置以及抓持装置均为间歇式按节拍驱动，使例如下面收到的来自深拉伸成型设备1的包装件列能分别运至工位Ⅰ并停在该工位上。
在无菌处理的情况下，整个无菌区四周通过密蔽的壳体9封闭。在10处设置了一个闸门，包装件列运进时通过该闸门进入壳体9。在无菌壳体9内的无菌气氛具有比外部大气稍高的气压。
在工位Ⅰ上可对静止停在那里的包装件列8进行任何处理，在无菌处理的情况下，例如吹气，使包装件8的内部空间消毒。包装件列8在工位Ⅰ的停留时间为三秒。
然后，包装件列8沿箭头11方向横向向上运至工位Ⅱ(见图1)。这是通过横移传送装置进行传送的，因为可用传统的传送装置来完成这一传送任务，所以在此没有绘出横移传送装置，也未对其进行描述。由工位Ⅰ转到工位Ⅱ是在一秒钟内完成的。
所谓的中间传送装置也是一条循环皮带，该循环皮带设有具有垂直轴的转向辊，在这里用标号12表示中间传送装置。中间传送装置沿箭头13的方向转动并且也是间歇式可控驱动。通过该中间传送装置12把包装件列由工位Ⅱ向左运至工位Ⅲ(见图1)。在工位Ⅲ上有空的运输箱14，这时装上了包装件列。中间传送装置12的抓持装置为径向突出的爪结构，并且上料传送装置3及送出传送装置25的结构也与此相同。就抓持高度而言，从图2可以看出，抓持爪是在运输箱14的上缘上方进行抓持，可使包装件列8拉入运输箱14或从运输箱14中把它们拉出，而抓持爪不与运输箱本身接触。
在工位Ⅲ上，包装件列8留在运输箱14内三秒钟，运输箱例如用塑料制成并且有良好的滑动性能和稳定性。此外，把包装件列8在工位Ⅱ运到工位Ⅲ需用3秒钟。然后包装件列在工位Ⅲ停留3秒钟，在此三秒钟内，在这个所谓的第一中间工位不进行任何处理。在对设备进行的进一步发展中可以在此工位对包装件进行相应的作业。处在第一中间工位Ⅲ上的运输箱现装着包装件列8并通过第一个横向传送装置沿横向传送方向15向下横移至工位Ⅳ。这个工位是第二中间工位，第一个横向传送装置把包装件列8从第一中间工位Ⅲ运到这里需一秒钟时间。
参看图1，在壳体9左面两个三分之一的区域内可分别看到三个运输箱14，可以设想到，第一个横向传送装置处于右边的三个运输箱14的下方，左边的横向传送装置处于左边的三个运输箱14的下方。用标号105表示第一个横向传送装置的两个转向辊，在图2中，它们处于座面2所处高度的下方，用标号106表示左边的、即第二个横向传送装置的两个转向辊。由于可容易设想出构形为循环皮带的横向传送装置的结构，所以标号105和106也同时用来表示第一个和第二个横向传送装置。包装件进入工位Ⅳ的运动是很轻微的动作，这是因为只抓持外部的U形运输箱14并且沿横向传送方向15进入工位Ⅳ只需运动一小段行程，这传送时间为1秒钟。
从图2可以看出工位Ⅳ是处于总的以17表示的充灌装置的充灌管16下方的工位。在图2中的工位Ⅳ中可以看出，包装件8连同其运输箱14可在充灌管16下方向所有方向自由运动。通过也可在图4中看出的杠杆18通过一个凸轮控制装置或一个曲柄开始垂直向上提升运输箱14。按照图1，带有包装件8的运输箱14明显地留在工位Ⅳ上。在这个运动中，充灌管15插入包装件8的上底上的开孔内，使包围住充灌管16的包装件由此抬升至最上面的位置。然后打开充灌装置17的阀门，开始充灌过程。在充灌过程中，使包装件列8连同运输箱14慢速下降。通过控制杠杆18并通过凸轮或凸轮控制装置19来实现上述下降。在充灌过程结束后，包装件列8重新处于图2所示的高度。包装件的上底与充灌管16的下端再次完全脱离。一直仍处于工位Ⅳ上的所有包装件现已完全灌好，但上部仍敞着口。充灌过程在三秒钟内完成，包括提升、充灌与降下包装件。
然后把充灌好的包装件列沿箭头15′的横向传送方向向下运至工位Ⅴ。传送所用时间为1秒钟。
下一步是沿平行于箭头4的纵向传送方向把处于运输箱14内的包装件列8运至工位Ⅵ，即运至一排封口装置的下方。如从图1清楚地看到的那样，带状封口装置是平行并排横向于传送方向4伸展的。包装件运至工位Ⅵ的运动时间为3秒钟。对工位Ⅴ和工位Ⅵ之间的一米距离而言，3秒时间是够多的。是一段轻微的运动，以致包装件内的液体也不会从开口荡出。
在图2中，运输箱14连同包装件8处于纵向伸展的、可转动的接收装置20、即10个并列进入工位Ⅶ的带状封口装置的接收装置、的下方。封口装置的带子运动越过工位Ⅵ。
运输箱14在1秒钟之内朝箭头方向15′相反的方向被移至工位Ⅶ。从图2可见，包装件列8现停留在纵向伸展的、可转动的接收装置20的下方。工位Ⅶ正好处于该纵向伸展的接收装置20的轴的垂直下方，接收装置20可按节拍绕其纵轴转动。
完全与前面述及的、在工位Ⅳ进行的充灌过程里一样，在工位Ⅶ这里(也在图2中示出)也是通过推杆21和一个与工位Ⅳ中相似的曲柄运动把整个运输箱14连同充灌好的、上部打开的包装件8提升并推到座落在接收装置20的芯棒22上的和设有热熔线的封口装置上。在3秒钟内完成下列操作运输箱14连同包装件8被提升，在此位置停留一个短时间，使设在封口装置外面的热熔线得以在上底的边缘上冷却和固定住;然后，包装件列重新向下回到如图2所示的以前的位置。在包装件8重新到达图1和2中的位置、即工位Ⅶ时，上面提及的3秒钟才过去。
下一步沿箭头24的方向运至工位Ⅷ，在1秒钟内完成，该传送通过第二个横向传送装置106进行。
运输箱14在工位Ⅷ上停留3秒钟。这3秒钟时间足够把包装件8沿箭头4的方向从运输箱向左送出或运送。送出传送带25是一条与中间传送装置12相似的运输带，这中间传送装置12也沿弯箭头13的方向转动。运输箱14留在工位Ⅷ上，而包装件列8则向左通过总的以标号26表示的分离装置。该分离装置与送出传送装置25同步运行并把包装件列8分离成单个的包装件，在左边的最终工位Ⅸ示出了这些单个的包装件。分离装置26具有压在硬刀座上的切刀，因此硬刃口可把包装件间的、较硬而脆的材料劈开。
通过第二个横向传送装置106在1秒钟之内把运输箱14由工位Ⅷ沿箭头24方向向上运至工位Ⅹ。
在1秒钟后到达工位Ⅹ，空的运输箱不在此工位停留3秒钟，而是在这3秒钟之内向右朝纵向传送方向相反的方向运动，进入工位Ⅸ。要注意到，图1中的工位Ⅵ和Ⅺ是用虚线表示的。这意味着，在规定瞬时接受两个横向传送装置105和106时，两个用虚线表示的位置是空的。在通过送出传送装置25把包装件列8由工位Ⅷ运走期间，运输箱14已被移至工位Ⅺ。就是说，空的运输箱14在3秒钟内被移位。
因此，抓持装置27′和28处于工位Ⅴ与Ⅵ和Ⅹ与Ⅺ的下方。
空的运输箱14马上从工位Ⅺ重新进入工位Ⅲ并停留在那里3秒钟，在此期间，该运输箱装上从右方来的另一列包装件8。
第一个抓持装置27′和第二个抓持装置28伸展在两个前、后布置的运输箱14的整个长度上，就是说，一方面，抓持装置27′在工位Ⅴ和Ⅵ上，另一方面，抓持装置28在工位Ⅹ和Ⅺ上。但是，这两个抓持装置27′和28处于座面2的下方并且从而也处于运输箱14的支承面的下方。例如，当运输箱14处于工位Ⅹ上时，从抓持装置27′或28的循环皮带的上行段突出的抓持爪29伸到运输箱14的下底上的没示出的凹陷中。然后抓持装置28朝纵向传送方向的反向，即朝箭头4的方向的反向运动，此时第二个抓持装置28将运输箱14沿箭头27的方向向右运至工位Ⅺ。这一转运过程在3秒钟内完成。
图4示出右边的第一个抓持装置27′和左边的第二个抓持装置28的循环皮带，包括抓持爪29。
图4示出了作为两个最终工位的工位Ⅺ和Ⅴ。在工位Ⅳ中，运输箱14运行至正对着充灌管16的下方，使充灌过程得以开始。此外，在图4中还可看到由电动机31驱动的曲柄30和凸轮32，凸轮32通过杠杆33使推杆18沿双箭头33的方向上下运动。
图5与图4的区别在于，图5示出了辊子34，如在图1所见，这样的辊子有10个，它们前后串列设置。封口装置的带子35分别卷绕在各个辊子上。如图5所示，该带子通过转向辊36′被向上牵引。在其间设有一个用压缩空气加热和深拉伸用的装置36，用以制作封口装置。在这里也可对业已存在的封口装置进行其它作业。
封口装置的带子35还通过一个在图5的右方的消毒装置37并通过导向装置38到达前面曾提及的接收装置20。在一个特殊的实施例中，借助一个粘结剂涂敷设置39把热熔线加在封口装置上。
图5示出了推杆21，推杆21由一个共同的电机31或由单独的电机通过凸轮40驱动，使推杆通过杠杆33′上下运动。
图7和图8示出了封口装置104、104a的另一个实施例。在把这另一结构形式的装置置放和焊接在包装件8的上底上的第二个实施例中，人们须设想到第二个具有上有夹持装置36的循环带31的传送装置30。从图7中可以看到转向辊35的轴线34′。用夹持装置36的目的在于固定封口装置104、104a。下面借助图9至图12简要说明封口装置104、104a。图12示出了具有两个前面侧壁40和41以及平的上底102的包装件8，该包装件8是由两个半部沿一圈焊缝42焊接而成，其上底102上设有一个具有一圈边缘107的开孔103。在该实施例中，总的以标号104标示的封口装置焊接在上底102上的开口或孔的边缘107上。封口装置由一个下部部分108和一个通过折页109与下部部分连在一起的封闭件110组成。图9示出了关闭状态下的封口装置，图10则为其俯视图。图11示出封闭件110打开后的情况，此时包装件8的孔103只有四周边缘与封口装置相连，这时可倒出装在包装件内的物质。这种状况从图12的透视图看也很清楚。
要打开包装件时，就要打开给定断裂线111和封缝112，人们必须理解，预制的单个封口装置104是按图9的状态制出并保持在支承物上，其未打开的线111与112是封闭住的。这种用来置放在包装件的孔内并对包装件进行封闭的封口装置104的俯视图示出在图10中。人们可从图中见到杯形凹陷113，根据图7，通过圆柱套形的夹持装置36，该杯形凹陷113沿箭头50的方向自下向上被推到夹持装置36上。
例如一条有2000个一个接一个的封口装置104的带子35卷在卷绕辊51′上，其后面设有另一个未示出的辊子。这条带子35从辊子51′拉出，然后绕过设在下方的转向辊54′(图7)沿箭头55的方向水平地送到在轨道56′上的可驱动的分离切刀57′。当最前面的封口装置104到达104a所处的位置(图7)时，气缸60的活塞59处于向下运动的状态，即正对着箭头50相反的方向向下运动。这个左边的封口装置104随后从104a所处位置向左移一步，直接移到推料器61的上方，推料器在其与分离切刀57′相配的端头带有下切刀。当封口装置104处于104a所处位置左面的位置时，就可开动汽缸60使活塞59连同推料器61沿箭头50的方向向上推动，此时，首先把带子35的最左边的封口装置104断开成为单个的封口装置。随着，该封口装置沿箭头50的方向向上被推到循环皮带31的下行段58的夹持装置36上。夹持装置36随着伸入封口装置104的杯形凹陷113中并把封口装置104固定在循环皮带31上。在1秒钟一节拍的情况下，空的夹持装置36通过气缸60跟分离切刀57每秒钟定位一次，并且每秒钟给夹持装置36提供一个封口装置104。
在图8的右侧是工位Ⅳ，在该工位中，包装件8处在充灌管16的下方。此工位的左侧是工位Ⅳ′，在该工位中，借助卸料架62把封口装置从夹持装置36推入包装件8上底的孔缘107上。
在工位Ⅴ′中应对封口装置进行焊接。一个没有示出的提升机构沿箭头61′的方向抬起包装件8。加热钳口68可沿箭头70方向可动地装在导杆69上，在由气缸71操纵的一对加热钳口施加所需的压力之前，先由加热钳口68对需焊在一起的塑料件进行预热，这样来使放置好的封口装置104牢固地焊在上底上的开孔103的边缘107上。
下降至工位Ⅴ′上的座面2上之后，包装件列已经充灌完毕并与焊上的封口装置104封牢在一起，使这些包装件像图1的实施例所示的那样可由一台送出传送装置运至最终工位Ⅸ。
权利要求
1.一种充灌和封闭流体包装件的设备，在流体包装件的上底(102)上设有一个开孔(103)，并且这个上底(102)可与一个封口装置(104)相连，该设备具有a)带有一个放置敞开的空包装件(8)的座面(2)的第一台上料传送装置(3)，b)以间歇运动方式把包装件(8)从起始工位(Ⅰ)传送至各个中间工位(Ⅱ-Ⅹ、Ⅺ)和最终工位(Ⅸ)的传送装置(12、105、106、27′、28、25)，c)一个充灌工位(17)，d)一个封闭工位(20)，和e)一台送出传送装置(25)，其特征在于，在上料传送装置(3)后方的运动路径中设有一台横移传送装置，并在上料传送装置(3)和送出传送装置(25)之间、在座面(2)的下方的一个高度上设有以间歇运动方式传送运输箱(14)的横向传送装置(105、106)及抓持装置(27′、28)，并在运输箱(14)上方的一个高度上设有一台中间传送装置(12)，并且充灌工位(17)和封闭工位(20)设在运输箱(14)上方一个高度上的横向传送装置(105、106)的范围内。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，运输箱(14)是上部敞开的、截面为U形的容器，其长度相当于一列最长的待传送的包装件(8)的长度。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，沿上料传送装置(3)的传送方向(4)前、后设置两台横向传送装置(105、106)，这两台传送装置分别向相互相反的方向(15、24)进行传送，并且在这两台传送装置的最终工位(Ⅺ、Ⅴ，Ⅵ、Ⅹ)之间具有至少一个处于充灌工位(17)或封闭工位(20)下方的中间工位(Ⅲ、Ⅳ，Ⅶ、Ⅷ)。
4.按照权利要求1至3中之一项所述的设备，其特征在于，沿上料传送装置(3)的传送方向(4)设有横向并排的、其传送方向相互相反以把运输箱(14)从一台横向传送装置(105)转递给另一台横向传送装置(106)的抓持装置(27′、28)。
5.按照权利要求1至4中之一项所述的设备，其特征在于，横向传送装置(105、106)和抓持装置(27′、28)、最好连横移传送装置和/或送出传送装置(25)都具有围绕水平设备的轴运转的循环皮带。
6.按照权利要求1至5中之一项所述的设备，其特征在于，在运输箱(14)的支承面的下面设有用于容纳设在抓持装置(27′、28)上的抓持爪的凹陷。
7.按照权利要求1至6中之一项所述的设备，其特征在于，传送装置和抓持装置(27′、28)设在由带闸门(10)的外壳(9)封闭住的无菌空间内。
8.按照权利要求1至7中之一项所述的设备，其特征在于，在离封闭工位(20)旁一段距离处设有至少一个带有封口装置(104)的卷绕带(35)的辊子(34、51′)，辊子(34、51′)的旋转轴沿上料传送装置(3)的传送方向(4)水平设置。
9.按照权利要求1至8中之一项所述的设备，其特征在于，充灌工位(17)的每个充灌装置均有一个垂直向下伸展的充灌管(16)，并在座轨的下方与/或其邻近部位、在充灌装置的范围内设有一个把包装件列(8)提升至超过充灌管(16)的高度的提升机构。
10.按照权利要求1至9中之一项所述的设备，其特征在于，封闭工位(20)具有传送放置入充灌好的包装件(8)内的封口装置(104)的传送装置，这些传送装置具有其上带有向外突出的弹性夹持装置(36)的循环皮带(31)，在可紧贴着包装件上方运动的循环皮带(31)的下行段的范围内具有可沿垂直方向运动的卸料器(62)，并设有将封口装置(104)推向夹持装置(36)的可沿垂直方向运动的推料器(61)。
11.按照权利要求1至10中之一项所述的设备，其特征在于，封闭工位(66)具有两个沿横向前、后设置的加工工位(Ⅳ′、Ⅴ′)，其中的第一加工工位(Ⅳ′)设置来借助于第二传送装置(31)、夹持装置(36)和卸料器(62)来放置封口装置(104)，其中的第二加工工位(Ⅴ′)设置来将要置入的封口装置(104)放入包装件(8)的上底(102)上的开孔(103)内，该第二加工工位(Ⅴ′)具有另一个用于包装件列的提升机构。
12.应用按照权利要求1至11中之一项的充灌和封闭设备来制造包括在封闭工位放置的封口装置在内的、全由塑料制成的包装件的包装。
13.按照权利要求12所述的应用，其特征在于，能够深拉伸的并且能够密封的塑料材料最好是一种填料率可达70%的塑料材料，其填料可以是白垩和/或云母和/或滑石和/或石膏。
全文摘要
一种充灌与封闭流体包装件的设备，包装件的与封口装置相连的上底上设有一开孔。设备具有带放置敞开的空包装件的座面的上料传送装置和将包装件从起始工位间歇地送到各中间工位与最终工位的传送装置，以及充灌、封闭工位与送出传送装置。为提高效率，上料传送装置后面运动路径上设横移传送装置，上料与送出传送装置间设横向传送装置与抓持装置以间歇地传送运输箱，并设有中间传送装置，充灌与封闭工位设在横向传送装置范围内运输箱上方一个高度上。
文档编号B67C7/00GK1067015SQ9111121
公开日1992年12月16日 申请日期1991年11月23日 优先权日1991年5月18日
发明者W·赖尔, U·多伊奇拜因, G·克诺布诺赫, U·利布拉姆 申请人:利乐集团有限公司