专利名称：用可伸展热塑性薄膜包装产品的方法和机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对在相同申请人的文献WO03/051715A1中所述的方法和机器的结构和功能改进，该文献被最广泛的参考。
背景技术：
为了更好地理解本发明的目的，必须牢记在上述文献中所述的方法用于将可伸展薄膜从供应卷筒中展开，将该薄膜插入在水平芯轴中以形成具有重叠纵向边缘的熔接防漏缠绕管，由形成两个熔接缝并在两个熔接缝之间切割的颚部件保持并且密封所述管的前端，将要包装的产品插入到所述薄膜管形成芯轴的入口中并且将它设置在那个管状包装材料的前部封闭端处，然后使该管状包装材料在所述前部颚和支撑装置的作用下作为所述形成芯轴的延伸部分水平前进。在足够长度(与那个产品的尺寸成正比)的具有在其内的产品的管状包装材料离开形成芯轴时，通过相对的夹具使管包装材料停止并且横向减速，这些相对夹具从形成芯轴复合体例如在排出口处夹着它，同时所述前部颚部件继续延伸逐渐延长的管状包装材料的长度，以便使之纵向拉伸一定量，然后通过横向作用力收缩并且紧密附着在位于它里面的产品上。在产品完全离开管形成芯轴并且充分远离它时，拉伸包装材料的后端由第二夹紧装置横向夹紧，该夹紧装置形成两个横向熔接缝和在它们之间的切口，以将带有产品的包装材料的后端密封并且保持，同时前部夹紧、熔接和切割装置打开，使水平运动反向以返回到循环开始位置，并且离开支撑在与活动颚的下面部件(熔接和切割装置)相连的梳形部件上的包装产品，该装置保持着来自形成芯轴的位于出口处的新长度的薄膜管的端部以重复新的所述工作循环。在适当的时刻，使薄膜在形成芯部复合体的排出口处不同的所述夹具退回以使得新的管状包装薄膜前进，同时在前一循环中形成的包装件运动离开活动的横向颚和熔接和切割装置，并且在该装置处于其打开阶段期间，将包装件放置在用来将它带走的梳式输送装置上。
通过相应的上、下横向夹具从管形成芯棒在排出口上方和下方横向夹紧管状薄膜使得管状薄膜的侧部自由，并且这些将不平衡的张力传递给上游和下游的薄膜，并且存在薄膜在所述芯棒上的正确位置以及与纵向熔接装置之间的空间关系改变的危险。为了克服这些缺点，在其前面的夹具已经移走，并且在包装薄膜到达所述芯棒的的入口之前，使得包装薄膜的前进暂时停止，从而在薄膜仍然拉伸时使位于横向作用在薄膜上的管形成芯棒上游的返回辊停止。这些辊中的一个为橡胶涂覆辊，并且能够在控制下使之停止的装置例如具有制动器或电磁制动器的驱动装置与之相连，并且在该辊子停止时，它形成在其整个长度上与薄膜横向均匀接合的有效夹具。已经离开形成芯棒的薄膜长度循环受到的并且在其内具有产品的盘均匀设置的纵向拉伸将其自身能量排出在位于拉伸夹具和所述橡胶涂覆辊之间的整个薄膜长度上，从而薄膜自身不会受到任何在纵向熔接装置上具有负面影响的明显纵向位移。
通过该布置已经发现，在管形成芯棒上游使用所述薄膜制动装置不能使之输送拉伸和密封颚的密封拉伸运动以及包装材料的横向切割有效需要的所有数量薄膜。薄膜容易保持在管形成芯棒上，需要纵向熔接机进行困难的间歇性操作以及在薄膜首次从芯棒分离时所产生出的摩擦，这些都会基本上负面地影响薄膜的拉伸和变形梯度，并且会导致薄膜的局部撕裂和/或包装材料中的不美观。
发明内容
为了克服这些缺点，已经发现优选的是，通过具有电子速度和相位控制的电机来控制所述橡胶涂覆辊，并且按照与由循环启动的拉动颚施加的拉力密切相关的方式操作那个电机。从该布置的优选实施方案的以下说明中将了解该布置的特征和从中推导出的优点，在附图的示图中只是以非限定实施例的方式显示出该布置。
图1为结合有根据本发明的改进之处的所述机器的横向示意图；图2、3、4、5和6为示意图，示出所述薄膜进给电机在循环启动的两个拉动颚中的一个的水平移动和密封运动方面中的不同操作模式。
具体实施例方式
在图1中，可以看出，该机器包括所谓吊索式形成芯棒1，它固定或者可调节地设在几乎水平位置中，由支撑在支撑件101上的角部件形成，并且从中纵向穿过由外部部件14支撑的管状引导件1’，该管状引导件例如具有矩形横截面并且如此设置，从而通常打算设置在盘中的所包装的产品P能够以足够的间隙穿过它，这由下方的输送线2成一路纵队输送，输送线2的至少端部成梳子形式并且与具有相配形状的升降机3一起作用，该升降机根据指令使产品上升至与引导件1’的端壁齐平，于是从升降机将产品排出并且将它插入到引导件1’的推进器4在适当的时候采用上述工作逻辑操作。附图标号30表示已知的装置，该装置用来确定产品的尺寸并且将该信息传送给机器处理器13，它还检测输送装置2的前进速度，从而处理器能够根据所要包装的产品的不同尺寸自动地调节机器的各个工作阶段。
用于包裹产品的可拉伸热塑性薄膜5到达输入产品的芯棒1的所述末端并且从那里返回，薄膜5从卷筒105中输送出，该卷筒位于在空的时候足够方便更换的位置，例如位于支撑在一对平行辊子6上的包装轨道上，这对平行辊子中的一个空转，而另一个由从那个卷筒将薄膜展开的驱动单元7驱动。从卷筒展开的薄膜被输送给缓冲装置，该缓冲装置包括一组辊子108，辊子108以在支撑结构9的附件上空转的方式安装，该支撑结构还支撑着所述辊子6并且包括在附图标号11处安装于在所述结构9上枢转的摆臂10上的一组辊子8，该结构在枢轴上具有传感器12，该传感器用于检测摆臂的角度位置并且将它转换成电信号，该电信号由处理单元13用来控制电机7，从而在缓冲装置中总是存在足够量的薄膜，以使得薄膜缠绕阶段与卷筒105无关，薄膜从卷筒通过一对可转动地安装在位于芯棒1上方的所述结构9的附件109上的一对辊子15、115的作用送给管形成芯棒1，这对辊子15、115在与芯棒1成适当的距离处并且例如大致在那个芯棒的排出口的垂线处。第一辊115空转并且由弹性装置16压向另一个辊子15，另一个辊子15优选涂覆有橡胶并且按照这样一种方式相对于上游辊和芯棒1设置，即，它与薄膜的适当接触表面区域接触，该辊子与在速度和相位的电子控制下由处理器13控制的电机17连接，例如，该电机为步进、无刷或其它适当类型电机。设有适当的装置(未示出)，使得能够使辊子115暂时运动离开辊子15，从而能够在工作开始时将薄膜插入到它们之间。
薄膜5在与产品P相同的前进方向上沿着芯棒1纵向地行进，并且通过那个芯棒如此地成型，即，形成包着管引导件1’的管，同时薄膜的边缘例如在芯棒1的底部处重叠，在那里任意类型例如热空气流型的装置18处于工作中，该装置用至少一个优选连续并且密封的纵向熔接缝将所述边缘纵向熔接在一起。
离开芯棒1的薄膜5的管的前端由夹着它的颚19、119横向熔接并且交替保持着，形成两个熔接缝和在它们之间的切口，它们包括两个与受到处理器13控制的由箭头20、120和21、121示意性所示的装置连接的相配并且相互重叠的部件，该装置根据指令利用自对中运动使它们运动得更靠近在一起并且进一步分开，这使得它们朝着或远离芯棒1水平地运动。颚19、119的下面部件在与面对着芯棒1的侧面相对的侧面上安装有以梳子形式的相应伸出面22、122。在与芯棒1成一直线并且在其下游适当距离处设有至少在其初始部分中由平行水平皮带形成的电机驱动输送装置23，颚19、119的平面22、122的尖端能够无障碍地插入穿过它。
以适当的温度将热空气输送给离开芯棒的缠绕薄膜的棒24、124紧接地位于芯棒1的下游。在前面专利中已经描述的这些部件与熔接装置18以及对薄膜或包装材料进行热处理的其它部件一起也由处理器13控制。
该改进的包装机器的操作如前面所述那样与在前面专利中所述的不同之处在于以下方面。在一开始靠近形成芯棒1并且一旦所述芯棒产生出薄膜的管状包装的端部就闭合的颚19开始从中运动离开期间，以及在推进器4将必须包装的产品P插入离开所述芯棒1的所述薄膜的管状包装期间，电机17也工作并且以比夹具的横向运动速度适当小的线性速度输送薄膜，并且这个速度差确定了薄膜的纵向拉伸百分比，这使得管状包装材料横向拉伸和收缩以通过所采用的薄膜的特定弹性/塑性作用性能而紧密地附着在产品P上。处理器13根据所包装的产品P的尺寸尤其是其长度来调节所述循环，所述长度是通过上述装置30和2检测出的。在图2中的视图中，A表示前面拉伸颚的横向运动，B表示薄膜供给单元15、115、17的旋转运动，C表示后面颚的密封运动。这些运动在零位置中是不活动的，并且在由在坐标系中的1表示的顶部位置中相反是活动的。在图2中的状态中，后面颚的横向运动A在薄膜供给单元15、115启动的同时开始，并且在两个运动之间的速度差确定了薄膜的拉伸百分比，该百分比通常超过100％。在该阶段期间，电机17用作制动器或者最好施加变化摩擦，从而控制薄膜的拉伸，但是不会使薄膜停止在形成芯棒1上，这样的优点在于有助于熔接单元18的操作，该熔接单元现在能够基本上连续地操作，并且另一个优点在于防止了薄膜在芯棒上停止，因此防止了在首次分开时的摩擦以及在薄膜中所导致的局部张力以及在包装材料中的不美观，这些在现有技术的情况下会出现。在图2中的实施例中，颚的横向运动A与辊子15、115的旋转运动B同时协调地停止，但是在形成包装Z的最后与颚119的密封运动C在适当阶段中重新启动。实际上，在循环的最后，在下游熔接颚正在闭合期间，薄膜的纵向拉伸必须较小以允许薄膜在形成芯棒1上运动，因为该颚的闭合将引起薄膜拉伸。在该阶段期间，辊子15、115和电机17以受控的方式继续向形成芯棒供给少量薄膜，以降低在所述形成包装的后面闭合和熔接期间由后面颚119引起的纵向拉伸。在该最后阶段期间，输送的材料量与产品P的高度直接成正比，并且这通过处理器13得出，该处理器使用上述装置30和2确定要包装产品的尺寸。
使用具有受控速度和相位的电机17能够很容易控制薄膜供给辊15、115的位置和速度，从而通过位置调节控制回路的鄂的运动和在所述辊子15、115和通过速度调节回路控制所述颚的运动之间的线性供给速度差确保薄膜的前进相对于颚运动同时协调，从而总之确保了对薄膜拉伸的良好控制。
例如在图3中的视图中的实施例与在图2中的前述情况的不同之处在于，薄膜供给辊15、115的运动B在上游颚的横向运动A之后开始，并且在所述运动A之前停止，从而薄膜包装材料被以更大的量拉伸并且附着在产品P上。显然，在下一个包装循环开始时，在薄膜必须为了下一个包装而展开时，薄膜将处于更大的张力下。在图2和3中的两个情况下，可以延迟使辊15、115致动的运动B停止，例如在图4中的视图中所示的，或者可以使其的启动相对于颚的运动A和/或C提前，如在图5中的视图中所示的。尤其如果与下游颚的闭合运动C同时进行的辊子15、115的运动B的第二部分特别长，例如图5所示的，这会使得薄膜在展开循环开始时特别松弛。
通过采用对供给辊15、115的速度的控制可实现如在图6中的视图中所示的类似效果，因为该速度能够这样朝着展开循环的最后逐渐增大，从而用于产品的缠绕薄膜管在开始时受到良好拉伸，然后逐渐变慢或者更加松弛，这样有利于减小在高速包装速度下出现薄膜断裂危险，尤其在由上游颚拉伸的初始阶段期间有好处。
权利要求
1.一种用于由可拉伸热塑性薄膜包装产品的机器，其特征在于，它包括装置(1)，用于使从卷筒展开的包装薄膜形成管，以及装置(18)，用于将所述薄膜的重叠边缘纵向熔接以便形成连续管状包装材料，装置(15，115，17)，用来以受控制的方式将从所述卷筒展开的所述薄膜供给所述管形成装置(1)，位于所述薄膜管形成装置(1)下游的颚装置(19，119)，它们交替地横向夹着离开所述管形成装置的所述管状包装材料的头端和尾端，并且在适当的阶段将所要包装的产品插入到所述管状包装材料中，这些颚装置设计成支撑所述包装材料并且使之纵向前进，并且在所述管状包装材料中形成两个横向平行的密封熔接缝，并且在所述两个熔接缝之间形成横向切口，并且所述颚装置保持着位于由所述切口分开的所述两个熔接区域的上游和下游的包装材料，装置，用于将产品(P)循环地插入穿过所述管形成装置，并且在产品从中出来时伴随着它，而且将它插入到由所述颚装置(19，119)中的一个在前面保持的形成的所述管状包装材料中，装置，用来确保在通过所述管形成和纵向熔接装置(1)形成的阶段中的包装材料以这样一种方式进行纵向拉伸，即，使得所述包装材料沿着横向方向紧密地附着在产品上，通过在支撑着所述管状包装材料以及在使之前进的所述颚(19，119)和将所述薄膜送给所述管形成装置(1)的所述装置(15，115，17)之间产生特定速度差的装置来确保这种情况，所述管形成装置在随后阶段也保持适当运行，在该阶段期间所述管状包装材料在后面由适当的所述后密封颚(119，19)夹持，使得所述包装薄膜以几乎连续的运动在所述管形成装置上运动，以防止包装的局部不美观，并且有助于所述纵向熔接装置(18)的操作，然后该装置能够基本上连续操作，装置(23)，用来收集并且移走循环形成的包装件(Z)。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，通过特别专用于那个功能并且能够恒定地提供必要适当的薄膜拉伸量的装置将所述薄膜(5)从所述卷筒(105)展开到用于将该薄膜控制输送给所述管形成装置(1)的随后装置(15，115，17)，设置用于使所述卷筒(105)和随后的摆臂装置(8，108，10)转动以便缓存所述循环展开薄膜的电机驱动装置(6，7)，以及检测所述摆臂的角度位置以及由此的缓存薄膜量以产生出用来控制将薄膜从所述卷筒展开的所述装置(6，7)的信号的装置(12)。
3.如权利要求1所述的机器，其特征在于，用于控制薄膜向所述管形成装置(1)供给的所述装置包括至少一个相对于所述薄膜具有高摩擦系数的辊子(15)，例如橡胶涂覆辊，所述薄膜保持在所述辊子上并且通过至少一个平行的相对辊(115)以扩展的接触表面积输送，这个相对辊空转并且必要时可以拆掉，所述橡胶涂覆辊(15)与受控旋转装置连接，该旋转装置包括在电子的速度和相位控制下的电机(17)，例如由机器的主处理器(13)控制的步进电机，主处理器(13)相对于所述颚(19，119)的横向和闭合运动在适当的阶段操作所述电机(17)，这些颚本身也受到所述处理器的控制。
4.如权利要求3所述的机器，其特征在于，所述处理器(13)通过适当专用装置(30，2)检测所包装产品的尺寸，并且根据这些尺寸适当地自动调节所述薄膜供给装置(15，115，17)的功能以及所述颚(19，119)的拉伸、支撑、熔接和横向切割所述包装材料的操作。
5.一种用可拉伸热塑性薄膜包装产品的方法，其特征在于，包括以下阶段通过沿着其纵向边缘熔接来形成从相应的供给卷筒展开的可拉伸热塑性薄膜管，从而形成连续管，该管几乎水平设置并且其横截面尺寸足以将所包装产品插入在其中，通过至少一个横向熔接缝将离开所述管形成和纵向熔接阶段的所述薄膜管的头端封闭，并且以使也由所述管形成装置支撑的所述管保持在基本上水平位置的方式支撑所述封闭头部，将通常放置在盘中的产品(P)插入在管状包装材料的长度内，该管状包装材料在前面以靠近所述管状包装材料前端的方式密封和支撑，在所述管状包装材料由所述管形成和纵向熔接装置形成的同时，随着所述管状包装材料离开这些装置，并且同时被包装的所述产品被如此地插入所述包装材料中，纵向拉伸所述管形包装材料，由此通过拉伸效果以及由于所使用的所述薄膜的特性，所述管状包装材料在所述产品上横向收缩并且紧密地包绕在所述产品上，通过至少一个横向熔接缝将位于包装在其中的产品下游的纵向拉伸管状包装材料后端封闭，从而在用至少一个其它横向熔接缝形成的包装件之后密封所述管状包装材料的端部，在位于所述两个横向熔接缝之间的区域中横向切割所述管状包装材料，同时保持着下一个所述管状包装材料的头端，并且也保持着形成的包装件的尾端，同时这种包装件受到水平支撑，并且在适当的时刻所述包装件的头端以这样一种方式松开，即，形成它的所述薄膜能够纵向作用以沿着这个方向紧密地附着在所述包装产品上，从夹具松开所形成的所述包装件的后端，并且从包装区域将所述包装件取出。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在通过在所形成包装件的头端上操作的所述颚装置(119，19)形成所述管状包装材料并且使之纵向拉伸阶段期间以及在在完成阶段过程中在所述包装件的尾端上由所述颚装置(19，119)进行的密封阶段期间，由所述专门装置(6，7，8，108，10)从所述卷筒(105)展开的所述薄膜确定地且受控地从所述适当装置(15，115，17)供给随后的所述管形成和纵向熔接装置(1，18)，通过在所述供给装置(15，115，17)和分别在所述装置(1，18)的上游和下游操作的连续颚装置(19，119)之间的适当速度差来确保所述薄膜的拉伸。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将薄膜供给随后的所述管形成和纵向熔接装置的所述装置(15，115，17)的启动与所包装产品的尺寸自动相关联。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述管状薄膜包装材料在所述管形成芯棒(1)上通过时对所述管状薄膜包装材料进行纵向熔接的操作是连续的，因为所述包装薄膜在每个产品包装循环和从一个循环到下一个循环的过渡期间都在所述芯棒上连续地运转，只要在所述芯棒上游确保在所包装产品的循环供给中的连续性。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，支撑着所形成的所述包装件的头端的所述颚(19)的横向运动(A)可以与所述装置(15，115，17)供给所述薄膜的运动(B)同时开始，并且在这两个运动之间的速度差控制着所述薄膜的拉伸百分比，并且所述第一运动(A)可以相对于所述第二运动(B)同时协调地停止，该第二运动随着作用在所形成的所述包装件的尾端上的所述颚(119)的闭合运动(C)在适当的阶段重新启动。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述薄膜供给装置(15，115，17)的运动(B)在所述上游颚的横向运动(A)之后开始，并且在该横向运动(A)之前结束，从而所述薄膜包装材料被以更大程度地拉伸并且附着在产品(P)上，而且在将所述薄膜展开以用于下一个包装时，该薄膜在下一个包装循环开始时受到更大的张力。
11.如权利要求9所述的方法，其中特征在于，所述薄膜供给装置(15，115，17)的运动(B)能够相对于在完成阶段作用在所述包装件的尾端上的所述颚的闭合运动(C)的停止延迟地停止和/或能够在所述颚(19，119)的水平和/或竖直运动(A和/或C)之前开始。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述薄膜供给装置(15，115，17)的运动(B)能够相对于在完成阶段作用在所述包装件的尾端上的所述颚的闭合运动(C)的停止延迟地停止和/或能够在所述颚(19，119)的水平和/或竖直运动(A和/或C)之前开始。
13.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述薄膜供给装置(15，115，17)的运动(B)的速度能够以这样的方式朝着所述包装循环的最后逐渐增加，使得包着产品的所述薄膜管在开始时被强力地拉伸，然后逐渐变慢或者更加松弛，从而有利于降低在高包装速度下尤其在通过作用在所述包装材料的头端上的所述颚进行拉伸的开始阶段期间出现薄膜断裂的危险。
全文摘要
提供了这样一种装置，用于确保在通过管形成和纵向熔接装置(1，18)进行成形的阶段期间，包装材料受到纵向拉伸，这使之沿着与产品垂直的方向紧密地附着，并且通过在支撑着管状包装材料并且使之前进的颚(19，119)和将薄膜供给管形成装置(1)的装置(15，115，17)之间产生出特定速度差的装置来确保这种状态，所述管形成装置在随后的阶段期间也适当地保持活动，在该阶段中，管状包装材料在后面由适当的后闭合颚(119，19)抓紧，从而所述包装薄膜以几乎连续的运动在所述管形成装置上运行，以防止在所述包装件中出现局部外观缺陷，并且有助于纵向熔接装置(18)的操作，然后该熔接装置能够基本上连续地操作。
文档编号B65B9/20GK1960914SQ200580017985
公开日2007年5月9日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年6月1日
发明者雷纳托·里蒙迪 申请人:A.W.A.X.设计研究有限责任公司