专利名称：用于密封箔膜材料的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于密封箔膜材料的密封设备，该设备包括箔膜输送装置和密封装置，该密封装置包括密封头，本发明还涉及一种密封箔膜材料的方法。
在一用于密封箔膜材料的密封设备中，两个或多个箔膜被送入密封装置中，之后在该密封装置中由密封头将这两个或多个箔膜密封在一起，密封时该密封头下放到连接在一起的箔膜上以将热量传递到这些箔膜的所需位置上。在本文中所称的密封或密封装置包括热粘接方法，在该方法中一种粘合材料被涂敷在箔膜之间以利用热将箔膜材料连接在一起。
这种密封方法被用在例如箔膜袋的生产中，例如饮料所用箔膜袋的生产中。两箔膜材料相互叠放以形成箔膜袋的侧壁膜。在一边缘部分可以夹置一底膜。在侧壁膜材料的两重叠边缘及底膜有选择置于的第三边缘处，这些箔膜被密封在一起。各箔膜材料的第四边缘在充满箔膜袋后被密封。图3示出了这种箔膜袋的一个例子，在该例子中焊缝33按照前面所述方法形成，而焊缝34则在充满箔膜袋后形成。
在一自动化生产工厂里，用箔膜作密封，这些材料在密封加工后被切断以形成单个部分。箔膜被相互叠放在一起，并被引导从密封头下面通过。放下密封头。在放下过程中，它必须行走过几厘米的下降距离。当密封头挤压在箔膜材料上后，又被升起，在密封头重新被下放到箔膜材料上以前，箔膜被向前输送一段距离，此距离与一个箔膜袋的长度相对应。为了达到高产出，密封头始终保持在一个恒定的高温，以避免耗时的加热和冷却过程。因此，在不进行密封操作的工作状态下，密封头应距离箔膜材料足够远以避免箔膜材料过热或卷曲。此距离在某种情况下是必须的，例如，整个密封装置被停下来消除故障时，就要用到该距离。
但是，在自动化生产工厂里，尽管密封头的提升和下放运动只有几厘米的距离，但是依照现如今可能的生产率，这些运动占据了我们不希望的很长一段时间。
因此，本发明的一个目的是提供用于密封箔膜材料的一种密封设备和一种密封方法，该设备和方法可以迅速地提升和放下密封头，从而确保在任何一种操作状态，箔膜材料都不会卷曲或受损。
该目的是通过一种密封设备和一种密封方法达到的，该密封设备包括权利要求1的特征，该密封方法包括权利要求12的特征。
本发明密封设备可以有至少三个操作位置。第一操作位置是用于实施箔膜密封操作的密封位置。在该操作状态下，密封头直接置于要被密封的箔膜上，从而在密封头的加热表面所置的区域加热并密封或热粘接箔膜材料。第二操作状态是中间位置，在该位置密封头与密封位置之间有第一预定距离。当箔膜材料被待密封单元再移动时，密封头位于该中间位置。第三操作位置是一个停止或不工作位置，在该位置密封头与密封位置之间有第二预定距离，该距离要大于第一距离。当密封装置在不以足够快的速度输送箔膜时，密封头处于不工作位置，以防止过热或卷曲。
因此，本发明密封设备允许在密封位置与中间位置之间进行短的提升和下放操作，因而密封头的这种运动在正常操作中不会损失任何时间，即使整个密封设备以很高的速度运转时也如此。当发生故障时，或整个系统以低速运转时，密封头就会处于不工作位置，该位置与箔膜材料相距一更远的距离，因此箔膜材料不会被热的密封头损伤。
不工作位置与密封位置之间的距离可以适当选择以显著减小密封头的热对箔膜材料的损伤，例如使箔膜材料的卷曲。但是，在一具有特别优点的改进中，不工作位置与密封位置之间的距离可适当选择以使密封头的热决不会损坏箔膜材料。从而可以确保不管密封设备的中止或减速操作持续多长时间箔膜材料都不会被损坏。
具有特别优点的一实施例包括一个隔热屏，在不工作位置，该隔热屏被移至热的密封头和箔膜材料之间。尤其是对于对温度特别敏感的箔膜材料，该附加的隔热屏保证了箔膜材料不会被密封头的热量所损坏。这种隔热屏可以，例如，包括一种可转动隔板。
不工作位置到密封位置的距离的最佳值在几个厘米的范围内。该距离基本由所用箔膜材料的种类、所用密封工具的密封温度和几何形状决定。密封位置到中间位置的距离最好选择在几个毫米范围内。这种很小的距离可确保高生产速度，因为提升路径很短。
可以用多种方式移动密封头，例如由电磁装置或相应的主轴齿轮移动密封头。在第一气动装置的辅助下密封头可以很容易地在中间位置和密封位置之间移动。由于要移动的距离很小，因此气动装置仅需要很少量的压缩空气。可以采用第二气动装置，以便与第一气动装置一起将密封头移至不工作位置。
密封头的移动及相应的驱动例如可以由机械装置启动。可用一控制单元可靠实施，借助该控制单元，驱动输送装置以在密封头处于中间位置时进一步输送箔膜材料。
下面将结合如下附图以最佳实施例的形式详细描述本发明，其中附图包括
图1是本发明箔膜密封装置的整体示意图；图2a是处于不工作位置的图1所示密封装置的详图；图2b是处于中间位置的图1所示密封装置的详图；图2c是处于密封位置的图1所示密封装置的详图；图3示出了一被密封但未封闭的箔膜袋。
本文将描述的实施例针对一种用于生产箔膜袋，例如用于饮料的箔膜袋的密封装置。图3中示出了这种饮料箔膜袋。箔膜袋32包括两个侧壁膜和一个底膜，底膜作为直立基底形成。多层铝膜是一种适合的材料。侧壁膜和底膜沿焊缝33被密封在一起。也可以实施一种热粘结操作。在注满箔膜袋后，在执行下一步生产的站点形成顶缝34。
图1是用于箔膜袋的本发明密封设备的侧视简图。6和8分别代表用于输送箔膜材料的供料轮。10和12则分别代表张紧装置，这些张紧装置确保箔膜材料2，4具有足够的张紧力。14和16代表偏转轮，18代表用于被密封的箔膜材料30的拉动装置。该拉动装置例如可以由从动轮形成，这些从动轮通过摩擦力进一步输送箔膜材料。36代表密封装置，该密封装置包括作用于密封头24的第一气动装置26和作用于第一气动装置的第二气动装置28。箭头25代表密封头24的移动方向，密封头24的移动由气动装置26启动，箭头27代表第一气动装置26的移动方向，第一气动装置26的移动由气动装置28启动。控制单元38控制着气动装置26和28的移动及拉动轮18的转动。被密封箔膜材料30的移动方向由箭头22示出。
图2a是处于不工作位置的密封装置36的详图。密封头24到箔膜材料的距离由x代表。A和B分别代表第一气动装置26到第二气动装置28的距离和密封头24到第一气动装置26的距离。
图2b示出了处于中间位置的同一个密封装置。密封头24的距离由y代表，y小于x，C代表第一气动装置26到第二气动装置28的距离，C大于A，其大于的量等于x大于y的量。图2c示出了处于密封位置的同一个密封装置。密封头24被直接置于箔膜材料上。箔膜材料2和4以及被密封的箔膜材料30分别被置于支撑装置20上。密封头24到气动装置26的距离为D，B为密封头24处于中间位置或不工作位置时与第一气动装置26相距的距离，D大于B。
下面将结合本发明密封设备的如图所示实施例的工作过程来解释本发明方法。箔膜2和4被从供应轮6和8拉出，通过某种方式在箔膜2和4上保持足够的张紧力，例如通过弹簧偏压张紧装置10和12。偏转轮14和16将箔膜材料结合。要被密封的箔膜材料2和4在拉动轮18的作用下间歇地移动。每个周期走过的距离与箔膜袋32的宽度相对应。在箔膜材料2，4及被密封箔膜材料30沿方向22的移动过程中，密封头24置于与箔膜材料相距y的位置(见图2b)。拉动轮18的转动被控制单元38停止后，控制单元38立即给第一气动装置26传递一个信号，使得密封头24到第一气动装置26的距离B增加到距离D(见图2c)。密封头24直接与要被密封的箔膜材料2，4接触，并将这些箔膜材料压向支撑装置20。以一种公知的方式设置密封头，各具有足够热的部分，这些部分沿所需的焊点对箔膜材料进行密封。在箔膜袋实施例中，这些焊缝后来将分别形成侧边和底边33(见图3)。
在沿所需焊缝执行密封操作后，由于此操作所需的时间可以事前决定，因此控制单元36给第一气动装置26传递一个信号以便再一次提升密封头24，从而使密封头24到气动装置26的距离再一次为B。而后，密封头24重又处于中间位置。与此同时，控制单元38向拉动轮18发出一个信号以再次将箔膜材料移动一个单位，例如，箔膜袋32的宽度。此运动结束后，控制单元38给拉动轮18传递一个停止信号，并向气动装置26发出一个信号以再次将密封头24到气动装置26的距离从B增加到D。重复这些步骤，就可获得间歇的动作，这种间歇的操作可以有很高的生产速率，因为密封头24仅需移动很小的距离，即几毫米。再有，必须走过的高度y小就使得只需要很少量的压缩空气就可操纵气动装置26。
有时出于各种原因，可能需要中止整个密封装置的间歇操作。例如，在维修，检查或消除故障时就需要这种中止。在此期间，并不总需要关掉对密封头24的加热。就节约能量方面和节约时间方面来看，这是不利的，因为密封头的再加热需要大量的能量并需要很长一段时间。但是，当箔膜输送装置处于停顿状态时，箔膜材料就可能被热的密封头过度加热。
为了消除损坏箔膜材料的可能性，控制单元38在整个密封装置的操作被中止时向第二气动装置28传送一个信号。该信号在操纵者停止输送箔膜材料后立即被触发，或者可以在箔膜输送被停止一预定时间段后被自动触发。
发送给第二气动装置28的信号促使第一气动装置26到第二气动装置28的距离C减少到距离A(见图2a)。从而使密封头24分别到箔膜材料2，3和30的距离x增加例如几厘米。因此就可防止密封头24的热损坏箔膜材料。
如果加工一种对温度具有特别敏感性的箔膜材料时，可以另外设置一块隔板，在第二气动装置28被驱动的同时，该隔板可以在密封头与箔膜材料之间转动，以保护箔膜材料不受热的密封头24的损害。当密封头24从不工作位置再次放下时，该隔板同时转开。
在本实施例中，箔膜材料2和4被用于形成箔膜袋32的侧壁膜。出于清楚的目的，图1和2未示出用于底膜之箔膜材料的第三供应装置，该底膜置于箔膜材料2和4之间并被密封装置36同时密封。
除了在上述实施例中被加工的上述形状箔膜袋外，本发明设备还可用于加工侧壁膜直接相互直接密封而无另外底膜的箔膜袋。此时，无需提供用于箔膜的第三供应装置。
上面描述了一种用于直接将箔膜相互密封的设备。但是，选择相应粘合剂后，还可以用密封装置36实施热粘结或热密封操作。
控制单元38可以被制成如此结构，以使得不仅在箔膜传送被中止时，密封头处于图2a对应的不工作位置。而且，控制装置38还可以被设计成当拉动轮18处于一所选择的较低速度时密封头24在进一步输送箔膜材料过程中不处于中间位置，而处于图2a所示的不工作位置。为此，控制单元可以设置一个输入装置，在该输入装置的作用下，操纵者可以设定一个最小速度，在此速度下当箔膜被进一步输送时仅处于图2b所示的中间位置而不处于图2a所示的不工作位置。
上述实施例的密封装置36在两串联气动装置的作用下密封头具有多个位置。但是，具有两个不同位置的单独一个气动装置也可以完成同样的工作。
权利要求
1.一种用于箔膜材料，尤其是用于生产箔膜袋的密封设备，该密封设备包括输送要被密封的箔膜材料的箔膜输送装置(16、18)和密封装置(36)，该密封装置(36)包括密封头(24)，该密封头(24)可以具有至少三个如下操作位置i.用于实施箔膜密封操作的密封位置，ii.中间位置，在该位置所述密封头(24)到所述密封位置的距离为第一预定距离(y)，及iii.不工作位置，在该位置所述密封头(24)到所述密封位置的距离为第二预定距离(x)，该第二预定距离(x)大于所述第一距离(y)。
2.如权利要求1所述的密封设备，其特征在于所述第二距离(x)足够大以便使所述箔膜材料(2、4、30)不会被所述密封头(24)的热损坏。
3.如权利要求1或2所述的密封设备，其特征在于设有隔热屏，该隔热屏可以移至处于所述密封头(24)和所述箔膜材料(2、4、30)之间的不工作位置。
4.如权利要求3所述的密封设备，其特征在于所述隔热屏包括一个可转动隔板。
5.如权利要求1至4中任一项所述的密封设备，其特征在于所述第二距离(x)为几个厘米。
6.如权利要求1至5中任一项所述的密封设备，其特征在于所述第一距离(y)为几个微米。
7.如权利要求1至6中任一项所述的密封设备，其特征在于当要被密封的箔膜材料(2、4)被进一步输送时，所述密封头(24)处于所述中间位置。
8.如权利要求1至7中任一项所述的密封设备，其特征在于当所述密封设备的操作中止时，所述密封头(24)处于所述不工作位置。
9.如权利要求1至8中任一项所述的密封设备，其特征在于设有第一气动装置(26)，在该气动装置的帮助下可以使密封头(24)在所述密封位置和所述中间位置之间移动。
10.如权利要求1至9中任一项所述的密封设备，其特征在于设有第二气动装置(28)，在该气动装置的帮助下可以使所述密封头(24)和所述第一气动装置(26)在所述中间位置和所述不工作位置之间移动。
11.如权利要求1至10中任一项所述的密封设备，其特征在于设有在密封头(24)处于所述中间位置时驱动输送装置(6、18)以进一步输送要被密封的箔膜材料(2、4)的控制单元(38)。
12.一种用于密封箔膜材料(2、4)尤其是在生产箔膜袋时密封箔膜材料的密封方法，其中密封头(24)被下放到箔膜材料(2、4)上以密封该箔膜材料，在进一步输送箔膜材料的过程中所述密封头(24)从箔膜材料移开第一距离(y)，当箔膜密封操作被中止时所述密封头(24)从箔膜材料移动到更远的第二距离。
全文摘要
密封箔膜材料的密封设备,包括箔膜传送装置和密封装置,密封装置包括密封头,密封头具有至少一个实施箔膜密封操作的密封位置、密封头与密封位置相距预定距离的中间位置和密封头与密封位置相距比第一距离更大的第二预定距离的不工作位置。一种由该设备实施的密封方法,其中密封头在传送箔膜材料过程中离开箔膜材料为第一距离,在箔膜密封操作中止时则在离箔膜材料更远的第二距离。
文档编号B31B1/64GK1243796SQ99106999
公开日2000年2月9日 申请日期1999年6月4日 优先权日1998年6月4日
发明者发明人请求不公开其姓名 申请人:Indag股份有限公司及两合公司