专利名称：用于折叠和结合塑料层压预切坯料的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于折叠和结合塑料层压预切坯料的装置，特别是用
于饮料的PE-层压纸板包装。
背景技术：
用于牛奶类和水果类饮料的饮料包装由塑料层压预切的坯料制成，特
别是由涂有聚乙烯(PE)的坯料制造。
为了从该种坯料制成闭合的包装，坯料需要被折叠几次并通过结合闭 合。进一步，被结合到相对表面的侧表面必须承受已知为预折叠的操作， 以保证用于包装的食品登记。在执行预折叠的步骤中，塑料层首先被剥离， 然后在围绕预先形成的折叠线被折叠以后，通过施加压力结合到坯料的相 邻部分，通过将塑料层局部加热到足够程度来实现结合。
因此，现有技术中已知的用于塑料层压预切坯料的折叠和结合装置包 括下面的几个工作台(station):
——用于选择性地剥离预切坯料的塑料层的剥离工作台；
——用于在坯料上形成折叠线的弯折工作台；
——用于选择性地加热要结合的坯料上的塑料层的加热工作台；
——用于围绕折叠线折叠坯料的折叠工作台；
——用于挤压和结合折叠坯料的挤压工作台；以及
——用于传送坯料通过各工作台的传送装置。
加热工作台必须满足很多要求。高速进给过加热工作台的扁平坯料必 须在要制造的结合的区域内局部地加热到足够的程度，从而保证塑料层具 有足够的可塑性，以能够在随后的挤压工作台内与坯料的相对边建立可靠 结合。由于该系统的通过速度非常高，达到大约1000m/min的范围，坯料 的短时局部加热不容易实现。 用于该目的的、使用热空气的系统己经在现有技术中为公众所熟知。 然而，该系统非常复杂，并且对于该系统很难在非常高的通过速度时
保证坯料的足够的选择性的加热。
一种想法是使用燃烧炉对坯料进行直接的加热，这将允许实现明显的
较高温度输出，坯料能够通过火焰直接加热，但是该技术方案的问题在于，
坯料必须通过的方形燃烧炉很容易产生局部过热，并且热量容易使这样的
燃烧炉变形，导致不能保证所需精度。
发明内容
针对这些背景技术，本发明的目的是提供一种用于折叠和结合塑料层
压预切坯料的装置，特别是用于饮料的PE-层压纸板包装，其中加热工作 台允许要结合的预切坯料上的塑料层以高精度和足够的加热速度进行选 择性的加热，从而能够获得高的通过速度。
根据本发明，该目的是通过用于折叠和结合塑料层压预切坯料的装置 来实现，特别是用于饮料的PE-层压纸板包装，该装置具有
用于选择性地剥离预切坯料的塑料层的剥离工作台；
用于在坯料上形成折叠线的弯折工作台；
用于在要结合的坯料上选择性地加热塑料层的加热工作台；
用于围绕折叠线折叠坯料的折叠工作台；
用于挤压和结合折叠的坯料的挤压工作台；以及
用于传送坯料通过各工作台的传送装置；
其中，加热工作台包括具有方形燃烧室的燃烧炉和液体冷却系统，燃 烧室的顶部设置有允许火焰离开燃烧室的一系列火焰开口，这些火焰开口 优选地沿轴向 一个接一个地布置。
本发明的目的优选利用这种方式实现。
具有方形燃烧室的燃烧炉的使用允许在轴向上对以高速通过火焰的坯 料进行直接地和选择性地加热，该燃烧炉在其顶部提供有一系列的火焰开 口，该些火焰开口沿着轴向一个接一个地设置，以允许火焰离开所述燃烧 室。由于在燃烧炉中使用了液体冷却系统，燃烧炉的局部过热和扭曲可以 很大地被排除，由此有助于对坯料的直接的选择的加热并且能够精确地控
制。
根据本发明的有利的进一步改进，燃烧炉包括在火焰开口的两侧延伸 的火焰控制表面。
这保证了火焰直接导向在火焰上方通过的坯料，并且提高了燃烧炉的 燃烧特性。
根据本发明的进一步的实施例，燃烧室呈管形，并且在火焰开口的两 侧设置有散热器，该散热器被冷却液体通过。
提供了一种简单的可靠的火焰结构，将散热器设置在两侧，以保证燃 烧炉的透彻的冷却，从而防止在不需要加热区域损害坯料的任何影响并且 同时燃烧炉的变形被大大地排除。
根据本发明的进一步的实施例，每一个散热器包括在第一轴端的进入 口和在第二轴端的用于冷却液体的排放口。
由此实现了用于散热器的简单结构，并具有很高的冷却效率。
根据本发明的进一步的实施例，每一个散热器包括通过螺纹(screw)
与燃烧室连接的空腔。
通过螺纹将散热器与燃烧室连接，在散热器和燃烧炉壁之间可以获得 高的有效接触，这反过来提高了冷却效率。
根据本发明的进一步的实施例，散热器在轴向方向通过有一系列的衬 套，该衬套在面向燃烧室的散热器的内壁和散热器的相对的外壁之间延 伸，并且相对于空腔被密封。
这样的实施例能够将散热器通过延伸过衬套的螺钉与燃烧室连接。
用这种方式可以在散热器和燃烧室的外壁之间的整个长度上保证高的 有效的接触。如果需要的话，通过在散热器和燃烧室的外壁之间应用热传 递混合物，可进一步提高热流。
优选地，煤气，特别是天然气、丙垸或丁烷气，或者其它合适的煤气 混合物，可以用于燃烧炉的燃烧操作。
这允许燃烧炉具有简单的结构，并且防止了坯料被液体的燃料污染。
根据本发明的进一步的实施例，设置调节装置，用于调节燃烧炉相对 于传送装置的位置。
这允许燃烧炉相对于在燃烧炉上经过的坯料被准确地定位，从而即使
是在高速通过时也能够实现坯料的选择性加热。
应该理解的是，上面提到的本发明的特征和下面将解释的那些不仅是 用于提出的各种组合，也使用于其它的组合或单独使用，这都不脱离本发 明的保护范围。
参考附图，本发明的其它特征和优点从下面的本发明的优选实施例的
说明中变得清楚。图中
图1示出了根据本发明的用于塑料层压预切坯料的折叠和结合装置的 示意代表；
图2示出了根据本发明的具有一个燃烧炉的燃烧炉工作台的透视图3以縮小的比例示出了根据图2中的散热器的立体图4以放大的比例示出了燃烧炉的横截面，且具有散热器螺接到燃烧
炉；
图5示出了图4中显示的燃烧炉的改进的横截面图6示出了图4中显示的燃烧炉的另一种改进的横截面图。
具体实施例方式
根据本发明的用于折叠和结合塑料层压预切坯料的装置在图1中示意 显示，并且一般通过参考标记10指示。
预切坯料32是通过折叠和结合来制造饮料包装的PE-层压纸板坯料。 坯料的侧部(后面形成要制造的包装的内侧)全部被薄层聚乙烯涂层涂敷。 坯料32以每分钟达到数百米甚至每分钟达到大约1000米的通过速度被传 送装置12传输过装置10的不同工作台14、 16、 18、 20、 22。传送装置 12包括通过辊28、 30驱动的带24、 26，用于将批量在之间移动。在图1 中，只有几个辊28仅在装置10的入口处示意地表示在传送带24上面， 并且几个辊30示意地表示在传送带26下面。然而，应该理解的是，两个 传送带以合适的间隔并且彼此平行的延伸通过整个装置，且从上面和下面 被合适的辊引导。 第一工作台14，设计为剥离工作台，初始用于侧边的区域内将坯料32 剥离，从而在选择的区域内将塑料层剥离。这可以用己知的钟型刀 (bell-type knife)完成。
坯料32然后穿过剥离工作台14到弯折工作台16，这里形成后面被用 作折叠线的一个或多个折痕。例如，这可以通过利用合适的辊完成， 一方 面在一些辊的外圆周设置有合适的突起，另一方面在相关支撑辊上设置有 对应的凹槽。
在折痕工作台16之后，坯料32然后被传送到加热工作台18，这里坯 料在后面形成结合的区域内沿着外边缘被选择性地加热，直到塑料层被充 分加热以保证通过压力的应用实现随后的成功地结合。加热工作台18下 面将参考附图2至6进行更详细的说明。
离开加热工作台18之后，坯料32然后进入到折叠工作台20，其中坯 料围绕相对应的折叠线被折叠一次或多次。
折叠例如通过下面来实现，通过使得坯料(即，折叠线的区域)在相 对设置的辊之间经过，该相对设置的辊彼此在折叠工作台的长度上逐渐地 偏移小角度，从而最终使得位于折叠工作台的端部的辊对(rollerpair)在 折叠工作台的开始处从辊对偏移大约90°，由此实现折叠90°。
离开折叠工作台20后，坯料最终达到挤压工作台22，这里已经在加 热工作台18内被充分加热的塑料层的边缘和折叠的坯料的相对的边缘通 过结合和挤压被结合在一起。
这例如通过将坯料经过合适的辊对来实现。
下面参考图2至6，进一步说明加热工作台的结构。加热工作台18包 括燃烧炉， 一般指定其为参考标记34，并且构造为煤气燃烧炉。燃烧炉 34包括方形的管状燃烧室36 (参见图4)，该燃烧室具有平角的方形横截 面并且在第一轴端设置有连接管38。在轴向方向一个接一个设置的一系列 的火焰开口 24被提供在燃烧炉室36的上表面上，以允许火焰在火焰34 燃烧时出来，用于直接加热经过燃烧炉上的坯料32。
燃烧炉34在每一个火焰开口34的两侧设置有散热器46、 48，该散热 器延伸过燃烧室36的整个长度并且具有与燃烧室36的各个壁的扁平外表 面接触的、面向燃烧炉的扁平表面。
散热器46、 48被设计为中空体，具有连接管62、 64 (见图3)作为用 于冷却液体(通常为水)的进入口和出口分别设置在它们的每个轴端。散 热器46、 48通过一系列的螺钉50被拧进燃烧室36的壁，该螺钉穿过衬 套60。为了在散热器46、 48和燃烧室36的壁之间提供连接，该连接是液 体密封的，每个衬套60在面向燃烧室36的散热器46、 48的那个表面和 散热器的相对的外表面之间，以密封液体的方式焊接到各自壁(见图4中 的焊接缝70、 72)。这样的散热器由两个角形段66、 68构成，通过液体密 封的焊接缝74、 78焊接在一起。
从图4中可以更清楚地看到，火焰开口被通过各个散热器46、 48的相 临的内表面42的两侧包围。因此，表面42具有火焰控制表面的功能。这 保证了从火焰开口 42发出的火焰直接到顶部，由此提高了燃烧特性。
如箭头40所指示的，燃烧气体混合物(例如天然气/空气混合物)被 引入到连接管38。这样供给的煤气混合物可以通过设置在燃烧炉34起始 位置的火花塞52点燃。
在操作中，在传送装置12的传送带24、 26之间载送的坯料侧向地并 且平行于燃烧炉被传输，从而使得要加热的坯料32的部分在从燃烧炉34 的上端发出的火焰43的上面沿着轴线方向37移动。
为了保证燃烧炉34相对于移动通过燃烧炉上面的坯料32的正确定位， 燃烧炉34可以利用调节装置54在垂直方向上定位，并且分别通过调节装 置56、 58的设置轮57、 59分别进行调节和设置。
尽管图4显示了燃烧炉的第一实施例，该燃烧炉具有与燃烧室壁两个 侧表面接触的散热器46、 48，燃烧炉的第二实施例在图5中显示， 一般指 定其为参考标记34'。
该实施例的燃烧室36与图4的实施例相同。燃烧炉34'和图4中的燃 烧炉34的不同仅在于散热器46'、 48'的改进设计。后者不仅围绕火焰开 口 44的扁平侧表面延伸，而且另外地在向下的方向延伸，从而在跟着扁 平侧表面的燃烧室36的扁平角形成另外的冷却接触。与根据图1至4中 的实施例相比，明显地增大了散热器46'、 48'的横截面积，从而进一步更 提高了冷却效率。
根据本发明的燃烧炉的另一实施例在图6中显示，并且总体被指定为
34"。
这里的燃烧室36具有圆柱形的内表面。总共三个散热器46"、 46"和 49"被围绕燃烧室36设置。由此可以形成具有较少焊接缝的简单的制造。
权利要求
1.一种用于折叠和结合塑料层压预切坯料的装置，特别是用于饮料的PE-层压纸板包装，该装置包括——用于选择性地剥离预切坯料(32)的塑料层的剥离工作台(14)；——用于在坯料(32)上制造折叠线的弯折工作台(16)；——用于选择性地加热设置在要结合的坯料(32)上的塑料层的加热工作台(18)；——用于围绕折叠线折叠坯料(32)的折叠工作台(20)；——用于挤压和结合折叠的坯料的挤压工作台(22)；以及——用于传送坯料(32)通过各工作台(14，16，18，20，22)的传送装置(12)，其中，加热工作台(18)包括具有方形燃烧室(36)的燃烧炉(34；34’)和液体冷却系统(46，48；46’，48’)，燃烧室的顶部设置有允许火焰离开燃烧室的一系列火焰开口(44)，这些火焰开口优选地沿轴向一个接一个地布置。
2. 如权利要求1所述的装置，其中，所述燃烧炉(34; 34，)包括在 火焰开口 (44)的两侧延伸的火焰控制表面(42)。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其中，所述燃烧室(36)呈管形并 且设置有散热器(46， 48; 46'， 48')，所述散热器被设置在火焰开口 (44) 的两侧并且能够被冷却液体通过。
4. 如权利要求3所述的装置，其中，每一个散热器(46， 48; 46'， 48')包括在第一轴端的进入口 (62)和在第二轴端的用于冷却液体的排放 口 (64)。
5. 如权利要求3或4所述的装置，其中，每一个散热器(46， 48; 46'， 48，)包括空腔(76)，该空腔通过螺纹连接到燃烧室(36)。
6. 如权利要求5所述的装置，其中，散热器(46， 48)被一系列衬套 (60)通过，该衬套在面向燃烧室(36)的散热器(46， 48; 46'， 48')的内壁和散热器(46， 48; 46，， 48，)的相对的外壁之间延伸，并且相对 于空腔(76)被密封。
7. 如权利要求6所述的装置，其中，散热器(46， 48; 46，， 48，)通 过延伸过衬套(60)的螺钉(50)与燃烧室(36)连接。
8. 如前述任一项权利要求所述的装置，其中，煤气，特别是天然气， 丙垸或丁烷，被用于操作燃烧炉(34)。
9. 如前述任一项权利要求所述的装置，其中，调节装置(54、 56、 58) 被设置用于调节燃烧炉(34; 34，)相对于传送装置(12)的位置。
10. —种具有方形燃烧室(36)的燃烧炉(34; 34')的使用方法，燃 烧室的顶部设置有允许火焰离开燃烧室的一系列火焰开口 (44)和液体冷 却系统(46， 48; 46'， 48，)，前述火焰开口 (44)优选地沿轴向一个接一 个地布置，所述燃烧炉作为加热装置用于在折叠和结合塑料层压预切坯料(32)，特别是饮料用PE-层压纸板包装期间选择性地加热塑料层。
全文摘要
本发明说明了一种用于塑料层压预切坯料的折叠和结合的装置，特别是用于饮料的PE-层压纸板包装，包括用于选择性地剥离预切坯料的塑料层压的剥离工作台；用于在坯料内形成折叠线的折痕工作台；用于在要结合的坯料上选择性地加热塑料层压的加热工作台；用于围绕折叠线将坯料折叠的折叠工作台；用于挤压和结合折叠的坯料的挤压工作台；以及用于将坯料传送过工作台的传送装置。加热工作台(18)包括具有方形燃烧室(36)的燃烧炉(34)和液体冷却系统(46，48)，该燃烧炉在顶部提供有一系列的火焰开口，该些火焰开口优选沿着轴线方向一个接一个地设置，以允许火焰(43)窜出所述室。
文档编号B31B1/26GK101186122SQ200710162
公开日2008年5月28日 申请日期2007年9月29日 优先权日2006年10月4日
发明者戴尔特·施普兰德尔, 汉斯·拉斯尼格, 维纳尔·沃汀格, 马库斯·霍夫曼 申请人:弗图纳专用机械有限公司;国际纸盒包装机械公司