用于密封包装的密封装置和方法与流程

文档序号:32530858发布日期:2022-12-13 22:12阅读:31来源:国知局

1.本发明涉及一种按照本发明所述的用于密封包装的密封装置以及一种用于运行这种密封装置的方法。


背景技术:

2.家用去垢剂或洗涤剂越来越多地以粉末或液体的形式包装在水溶性包装中。所述包装由水溶性薄膜构成并且包含单位剂量的去垢剂或洗涤剂作为填充物。经填充和密封的包装单元被置入到洗衣机或洗碗机中。在与水接触时,薄膜包装溶解并且释放规定量的内含物。
3.在制造这种包装单元时使用由水溶性薄膜形成的基底薄膜料幅和覆盖薄膜料幅。基底薄膜通常在热和真空的作用下拉深到相应的阴模中。通过成型过程在基底薄膜中产生了凹腔,用填充物填充所述凹腔。紧接着将覆盖薄膜盖封到基底薄膜上。借助两个薄膜的密封将处在模具中的填充物包起来。最后将密封好的包装单元从连贯的薄膜料幅分离出来,因而它们能被用户单独使用。
4.为了密封这种包装,除了本身针对薄膜已知的热封方法外,也考虑水封。在阴模布置在环绕式滚筒上的滚筒机上,使用带有毡辊的加湿单元,借助毡辊将水涂抹到覆盖薄膜上。被加湿的毡辊在水溶性薄膜料幅上滚动,因此使薄膜料幅的表面部分溶解。带有部分溶解的表面的覆盖薄膜然后借助压紧辊压紧到准备好的基底薄膜上,其中,薄膜表面的部分溶解促成了密封。这种类型的装置和方法例如由gb 2 475 538 a已知。由于柱筒形的滚筒形状,填充和密封必须径直连续相继地并且紧挨滚筒的上顶点进行,因此装填好的产品留在拉深的凹腔中并且不会出来。这限制了这种机型的容量。
5.作为所述的滚筒机的备选方案,使用平板机,在平板机中,规格板与成型的阴模类似地环绕地朝着传送带运动并且在此在对拉深、填充和密封而言重要的过程步骤期间实施水平的运动。就此与滚筒机相比每单位时间实现更大的施用量,因为分别带有多个阴模的一块或多块规格板可以同时经历一个过程步骤。不过后者要求沿水平的运动路径的各个过程工作站在地点上较远地远离彼此。
6.在生产中断的情况下,即在机器暂时停运的情况下,可以看出来这种远离是不利的。在加湿装置和密封部位之间有被加湿的覆盖薄膜料幅的较长的区段,该区段还没有被盖封并且在停运时开始变干。在机器停运后重新起动时,这个薄膜区段不再具有期望的湿度并且不再能毫无困难地以所需的质量盖封。产生了没有按规定封闭的产品,填充材料会从这些产品出来并且弄脏包装机,这可能导致机器重新停运。此外,没有按规定封闭的产品在机器出料口中无法按规定运走。
7.无法用加湿辊重新加湿已变干的关键的薄膜区段。作为对此的备选,ep 3 323 740 b1说明了一种装置和方法,其中,带有一排出口喷嘴的机电的喷射系统与喷墨打印机类似地用于将含水的液体无接触地喷射到覆盖薄膜料幅上。在日常运行中,机电的喷射系统在压紧辊的圆周上,即在密封部位前不远处加湿覆盖薄膜料幅。因此在加湿部位和密封
部位之间留有一定的薄膜区段,该薄膜区段在机器停运的情况下变干并且在随后重新起动时可能导致上述的后果,为了克服这一点,ep 3 323 740 b1还说明了机电的喷射系统的能枢转的设计方案的可行方案,在重新起动时应当使用这种可行方案。但枢转对重新加湿意味着,所述一排喷嘴必须从最初的加湿部位转到和对准压紧辊的变干的下方的区域上,结果是不仅覆盖薄膜料幅,而且带有已经装填好的产品的深拉的基底薄膜料幅,同样也被不期望地加湿。需要耗费的对策。在ep 3 323 740 b1中没有令人满意地解决重新起动的问题。


技术实现要素:

8.本发明的任务是,这样来扩展设计这类密封装置,使得达到了更好的重新起动特性。
9.该任务通过一种带有本发明的特征的密封装置解决。
10.此外,本发明的任务是,说明一种用于运行这种密封装置的方法,该方法避免了在机器停运后重新起动时形成损坏的包装。
11.该任务通过一种带有本发明的特征的方法解决。
12.按照本发明规定,加湿单元具有加湿辊和用于含水的液体的喷射装置,其中,加湿单元能在第一运行状态和第二运行状态之间转换。在第一运行状态中,加湿辊在辊加湿部位处作用到覆盖薄膜料幅上。在第二运行状态中,喷射装置在输入区域中作用到覆盖薄膜料幅的处在辊加湿部位和密封部位之间的喷射区段上。
13.按照相关的按本发明的方法,在第一运行状态中,覆盖薄膜料幅借助加湿辊在输入区域中在辊加湿部位处用含水的液体润湿,在平板机上水平运转的基底薄膜被导向覆盖薄膜料幅并且在密封部位处借助压紧装置与这个覆盖薄膜料幅垂直地压紧和密封。
14.在机器停运时或机器停运后,密封装置处于第二运行状态。在重新起动时,在第二运行状态中,覆盖薄膜料幅的在输入区域中处在辊加湿部位和密封部位之间的喷射区段借助喷射装置用含水的液体润湿。密封装置紧接着回到第一运行状态并且借助加湿辊重新恢复润湿。覆盖薄膜料幅用其被润湿的喷射区段导向在平板机上水平运行的基底薄膜并且与这个基底薄膜在密封部位处借助压紧装置沿着喷射区段垂直地压紧和密封。
15.因此基本思想在于,在日常运行中,本身由滚筒机已知和证明的加湿辊现在也能使用在平板机中并且在此考虑到了在辊加湿部位和密封部位之间的较大的间距。由此在日常运行中用简单的器件就确保了可靠和均匀地加湿上方的覆盖薄膜料幅。本文开头所说明的问题在机器暂时停运时并且在机器随后重新起动时通过使用喷射装置解决。在重新起动时和在过渡到日常运行前不久,将干燥的薄膜区域至少近似完全重新加湿并且因此进入能密封的状态。这种重新加湿在输入区域中完成,在输入区域中,覆盖薄膜料幅被从上向下输送给压紧装置。由此达到了,仅覆盖薄膜,但不是带有已经装填好的产品的经拉深的基底薄膜料幅,被加湿。后者保持干燥并且因此不受损伤。重新加湿的区域现在可以按规定被盖封,因而产生了密封封闭的包装单元。可靠地避免了填充物的溢出和机器被弄脏。经密封的单元可以按规定运行经过所有接下来的处理工作站并且作为已制好的、分拣好的包装单元取出。这些用重新加湿的覆盖薄膜料幅密封的包装单元可能不满足所提出的质量要求,因而它们被作为次品被拣出。但它们至少没有阻止重新恢复的有序运行,因而可以无干扰地
进行有序运行。
16.对无干扰地重新恢复运行而言,重新加湿已变干的薄膜区段的仅一个分区可能就足够了。不过在本发明的有利的扩展设计方案中,喷射区段至少近似从辊加湿部位延伸至密封部位。由此使得变干的薄膜区段完全再次用湿气润湿并且因此可以完全按规定被盖封,而不会在润湿时产生遗漏并且因此在密封质量上产生缺陷。
17.在一种优选的实施方式中,喷射装置具有用于将含水的液体在射束扇形中输出的喷嘴并且设计用于借助射束扇形遮盖完整的喷射区段。在射束扇形的宽度上使得仅用唯一道工序就完成了对整个喷射区段的重新加湿。为此所需的时间之短暂有助于所达到的湿润状态的均匀性、有助于快速重新恢复日常运行并且有助于重新加湿的薄膜区段无缝地过渡为日常按惯例加湿的覆盖薄膜料幅。
18.可能适宜的是,多个这样的喷嘴并排成一排布置并且因此遮盖覆盖薄膜料幅的宽度。不过在有利的扩展设计方案中,喷射装置包括安装在滑块上的单独的喷嘴,该喷嘴能借助滑块横向于覆盖薄膜料幅地移动。结合均匀的水的输送,由此可以用最小的耗费实现均匀的润湿。
19.可以为喷射装置的设计方案考虑不同的构造形式。例如可以设置一种伴随间歇性压电输送的喷嘴,以便产生脉冲式喷射网格。但喷射喷嘴优选能被压力源用含水的液体加载并且设计用于连续地输出含水的液体。可以以这种方式用市面上常见的并且成本低廉的组件产生均匀的水膜。
20.在一种优选的实施方式中,输入区域设计用于,在第二运行状态中使覆盖薄膜料幅至少沿着喷射区段的较大的部分相对水平线成70
°
至110
°
角并且特别是成80
°
至100
°
角地、即至少近似垂直地导引。因此覆盖薄膜料幅在其喷射区段中的平面至少近似与水平导引的基底薄膜料幅的平面正交。结果是喷射方向一方面大致垂直于喷射区段,这达到了极为有效的润湿,并且另一方面则大致平行于基底薄膜,因此这个基底薄膜实际上没有经受意外的加湿在有利的扩展设计方案中,压紧装置在第一运行状态中定位在密封部位处并且在第二运行状态中远离该密封部位。在此,密封装置具有在第二运行状态中在喷射区段中作用到覆盖薄膜料幅上的伸展装置。在移除压紧装置之后,借助伸展装置能使覆盖薄膜料幅从密封部位起完全进入直立的位置中并且在那里经伸展地保持在平坦的状态下。这使得能精确地重新加湿直至紧贴到密封部位上,而不会妨碍下方的基底薄膜料幅。结果是可以无缝地继续密封过程。
21.在第二运行状态中,加湿辊优选从覆盖薄膜料幅抬起。这有助于可以直至靠近辊加湿部位地执行重新加湿,而不会挡住加湿辊。在加湿辊重新贴靠之后,产生了被无缝地连续地加湿的薄膜表面。
附图说明
22.接下来借助附图更为详细地说明本发明的实施例。
23.图1在侧视图中示出了在带有用于加湿有待盖封的覆盖薄膜料幅的加湿辊的平板包装机中在日常运行时的按本发明的密封装置;图2示出了机器停运后和在带有喷射装置的机器为了重新加湿覆盖薄膜料幅而准
备好重新起动时的按图1的布置;并且图3在正视图中示出了按图2的喷射装置,其带有安装在能横向移动的滑块上的单独的喷嘴。
具体实施方式
24.图1在侧视图中示出了用于由拉深的基底薄膜料幅1和盖封到基底薄膜料幅1上的覆盖薄膜料幅2构成的包装单元的平板包装机的一个截取部分。覆盖薄膜料幅2,在此还有基底薄膜料幅1,至少由水溶性薄膜构成,为此优选选用pvoh(聚乙烯醇)。包装单元用洗涤剂、去垢剂或类似物填充。
25.包装机具有多个处理工作站,但在图1中为简单起见仅部分在其带有按本发明的密封装置的密封工作站的区域中示出。在这之前是未示出的拉深工作站和填充工作站。紧随所示的密封装置的还有分拣工作站和取出工作站。
26.分别带有多个成形的、在此未示出的阴模的多块规格板18按照传送带的样式直线地、水平地并且在此也连续地对应箭头17输送经过各个处理工作站并且然后循环返回。但间歇性的运行也可能是适宜的。在拉深工作站中,平坦地和水平地安置在规格板18上的基底薄膜料幅1被加热到塑性变形的温度并且借助真空拉深到规格板18的阴模中并且保持在那里。由此在基底薄膜料幅1中产生了拉深的凹腔或型腔,它们在接下来的填充工作站中用填充材料,即用洗涤剂或去垢剂填充。在这样准备好的基底薄膜料幅上,紧接着在此处所示的密封工作站中借助按本发明的密封装置将覆盖薄膜料幅2施加和盖封到基底薄膜料幅上,结果是生成了一种带有各个经填充的、密封封闭的薄膜型腔的多层的料幅。这些料幅在本文开头已经提到的分拣工作站中作为包装单元被冲裁出来并且最终在取出工作站中从规格板18取出以进一步使用。
27.根据图1,按本发明的密封装置具有用于用含水的液体3润湿覆盖薄膜料幅2的加湿单元4。在此规定带有添加表面活性剂的水作为含水的液体。不过自来水也可以适用。加湿单元4包括加湿辊8和喷射装置10,两者均设计和规定用于将含水的液体3涂抹到覆盖薄膜料幅2上。按本发明的密封装置此外还具有压紧装置5,压紧装置设计和规定用于将借助加湿单元4加湿的覆盖薄膜料幅2与基底薄膜料幅1在密封部位6处垂直地压紧和密封。压紧装置5在所示的实施例中设计成层压辊,其在密封部位6处在中间夹有由基底薄膜料幅和覆盖薄膜料幅1、2构成的包的情况下用垂直的压力线形地安置到规格板上。但也可以使用压力冲头或类似物。在所述压力的作用下,之前被加湿的并且因此在其表面上部分溶解的覆盖薄膜料幅2被材料配合地盖封到基底薄膜料幅1上。最后还可以看到,密封装置具有输入区域7,在该输入区域中,覆盖薄膜料幅2从上向下输送给压紧装置5,这就是说,基本上横向于带有基底薄膜料幅1的规格板18的输送方向17。加湿单元4在这个输入区域7中作用到覆盖薄膜料幅2上。换句话说,在输入装置7中,即在覆盖薄膜料幅2从上向下运动的地方,完成对覆盖薄膜料幅2的加湿。伸展装置16将覆盖薄膜料幅2在输入区域7内保持在一个位置中并且在经伸展的状态中保持在纵向应力下。
28.图1示出了在第一运行状态下的按本发明的密封装置,在该第一运行状态中执行日常的连续的密封过程。在此,喷射装置10是无源的。更确切地说,加湿仅借助加湿辊8实行,加湿辊在此设计成毡辊并且在覆盖薄膜料幅2的表面上在输入区域7中贴靠在辊加湿部
位9上。辊加湿部位9可以是线形的。在所示实施例中,覆盖薄膜料幅2通过小的缠绕角贴靠在加湿辊8上,因而辊加湿部位9具有狭窄的、但平面的条带的形状。加湿辊8从上方部分伸入到用液体3填充的水槽19中。加湿辊在那里吸收液体3并且将液体在辊加湿部位9处分布在覆盖薄膜料幅的整个宽度上地输出给覆盖薄膜料幅2。为此,使加湿辊8在没有自己的驱动器的情况下简单地在覆盖薄膜料幅2的表面上滚动就够用了。不过加湿辊8优选具有自己的驱动器,加湿辊借助该驱动器与覆盖薄膜料幅2的抽出方向相反地转动。
29.这种经加湿的覆盖薄膜料幅2现在在日常运行中被进一步连续地抽出,输送给压紧装置5并且如上所述那样被盖封。但可能出现暂时的运行中断或机器停运,在暂时的运行中断或机器停运结束时,在包装机重新起动之后,在包装机中存在的材料应当继续并且无干扰地加工成包装单元。这种中断(中断时缺少连续的运动和继续加工)导致了已经加湿的、但还没有盖封的并且处于静止状态中的覆盖薄膜料幅2在辊加湿部位9和密封部位6之间的区域中不期望地变干。
30.为了重新恢复运行并且为了所需的重新加湿变干的薄膜区段,根据按本发明的运行方法,将密封装置转换到图2中示出的第二运行状态。所述转换可以在机器停运期间或者直接在这之后在包装机重新起动时完成。不管怎样,密封装置因此处于这样一种状态,在该状态中,在机器重新起动时,加湿辊先是无源的,并且在该状态中,取而代之地使用已经提到的喷射装置。在此,喷射装置10在输入区域7中作用到覆盖薄膜料幅2的处在辊加湿部位9和密封部位6之间的喷射区段11上。换句话说,在第二运行状态中,覆盖薄膜料幅2的在输入区域7中处在辊加湿部位9和密封部位6之间的、之前已经被润湿一次但现在变干了的喷射区段11,借助喷射装置10重新用含水的液体4润湿。
31.由图1和2的概览可以看到对此的进一步的细节:压紧装置5在第一运行状态中定位在密封部位6处并且在第二状态中远离该密封部位。为此,在第二运行状态中(图2),层压辊从第一运行状态(图1)的运行位置起向右上方移动或枢转,由此使密封部位6在第二运行状态中不再被遮盖,而是向上被释放。通过伸展装置16现在将覆盖薄膜料幅2在整个输入区域7中并且特别是在接下来还要更为详细说明的喷射区段11中保持于其位和保持在纵向应力下。“保持于其位”在此意味着,在第二运行状态中,覆盖薄膜料幅2至少沿着喷射区段11的较大的部分以相对水平线成70
°
至110
°
和优选80
°
至100
°
的角地导引。在所示实施例中,伸展装置16相对按图1的运行位置向右移动,直至该伸展装置正好定位在密封部位6上方并且由此将覆盖薄膜料幅2在输入区域7中,即尤其在喷射区段11中以相对水平线成近似90
°
的角()导引和保持。压紧装置5和伸展装置16的重新定位此外还促成了覆盖薄膜料幅2在输入区域7中向右、即离开加湿辊8的重新定位,结果是覆盖薄膜料幅2和加湿辊8彼此抬升。补充的是,加湿辊还在按图2的第二运行状态中相比按图1的日常的第一运行状态仅将其水槽19这样抬起,使得覆盖薄膜料幅2的区段在之前的辊加湿部位9和密封部位6之间沿水平的方向朝着喷射装置10露出。
32.在这种状态中,现在在包装机重新起动时用含水的液体3重新润湿覆盖薄膜料幅2的之前变干的区段,这借助喷射装置10执行。覆盖薄膜料幅2的在辊加湿部位9和密封部位6之间的被喷射装置10达到的区域,在此称为喷射区段11。可能润湿没有完全遮盖在辊加湿部位9和密封部位6之间的路段的喷射区段11就足够了。不过通过之前所说明的措施和喷射装置10的对应的构造方案,喷射区段11根据按图2的图示至少近似、在此甚至完全从辊加湿
部位9延伸至密封部位6。
33.为此,喷射装置10具有用于在射束扇形12中输出含水的液体3的喷嘴13。这样彼此协调射束扇形12的开角和喷嘴13与覆盖薄膜料幅2的间距,使得喷射区段11关于第二薄膜料幅2的纵向完全借助射束扇形12被遮盖。
34.可以并排布置多个这样的喷嘴。这开启了沿着覆盖薄膜料幅2的整个宽度借助重叠的、锥形的射束扇形12用唯一一股喷雾加湿喷射区段11的可能性。不过在所示的优选的实施方式中,仅设有单个喷嘴13,其在按图3的正视图中附加地详细示出。因此喷嘴13和相关的调节单元22一起安装在滑块14上并且借助这个滑块14在导轨20上对应双箭头21地可以横向于覆盖薄膜料幅2的纵向移动。调节单元22包括未示出的针阀并且负责设定和维持通过喷嘴13的含水的液体3的特定的通流量。此外,还设有在此处仅示意性示出的用于含水的液体3的压力源15,从该压力源起,用含水的液体3穿过调节单元22地加载和供给喷嘴13。压力源15可以是泵并且在当前是压力料箱。但也可以选择其它合适的压力源15。由液体泵15和喷嘴13构成的结构单元尤其在调节单元22的协同作用下设计用于连续地输出液体和因此设计用于连续地产生射束扇形12作为竖立的扁射束。射束扇形12因此连续行进地并且在连续运动中沿着覆盖薄膜料幅2的整个宽度运动,因此喷射区段11在整个宽度上都用含水的液体3润湿。
35.现在在变干的喷射区段11重新被加湿之后,密封装置又重新回到其按图1的第一运行状态,喷射装置10停止运行,并且借助润湿滚8重新恢复对覆盖薄膜料幅2的润湿。还属于包装机的重新起动的是,将覆盖薄膜料幅2用其被润湿的喷射区段11导向在平板机上水平运行的基底薄膜1并且与这个基底薄膜在密封部位6处借助压紧装置5沿着喷射区段11以上述方式垂直地压紧和密封。但一旦喷射区段11完全被盖封并且以惯常的方式借助加湿辊8加湿的覆盖薄膜料幅2到达密封部位6,那么又出现了日常的密封运行,并且重新起动包装机可以被认为已经结束。
36.同样如正常被加湿和密封的包装单元一样,在重新起动期间借助喷射区段8密封的包装单元是密封的。视要求外形而定,可以将这些包装单元用作正式的产品或者拣出。无论如何,所达到的密封性均足以实现包装机的有序运行。
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