專利名稱：自動制作開口袋的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動制作開口袋的機械。具體地，本發(fā)明涉及一種具有浮動分離器的機械，用于利用薄膜管作為坯料來自動地制作開口袋，該機械能夠在薄膜管的一部分上高效率地形成分割線，例如僅在薄膜管上半部分上形成分割線而構(gòu)成多個開口，或者一次構(gòu)成多個小孔。
例如將幾十片至幾百片切成護布形狀的薄膜相互疊置以形成大大小小的開口并且將所需部分熔接在一起，可制成一用作車輛的護布和其它形式護罩的保護袋，該保護袋是由諸如熱塑性聚烯烴樹脂薄膜的塑料薄膜制成的，該熱塑性聚烯烴薄膜有聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，或者由熱塑性塑料樹脂薄膜制成，如尼龍、PVC、PVA、EVA、PS或PET(包括其復(fù)合層)。
在制作上、下表面具有不對稱開口的袋子時，具體地，是將雙倍尺寸的坯料重疊而進行剪切或開口的，并且薄膜是一片片折疊且熔接在一起的。
這種傳統(tǒng)的方法適于小批量地制作多種類形的袋子，然而制作時需要許多手工勞動，從而使制作成本增加，同時存在質(zhì)量上的缺陷，如開口、熔接質(zhì)量差以及類似的缺陷。除此之外，產(chǎn)量始終不能提高。
日本已審查專利公開號(kokoku)67414／1993揭示了一種改進的熱熔且粘結(jié)機械，據(jù)此，采用一加熱的刃具切割兩片重疊的合成樹脂薄膜，并且采用加熱方式將切割端熔接在一起。然而，使用這種機械時，僅可以同時切割和熔接兩片重疊薄膜，而無法實現(xiàn)切割和使一部分薄膜或管狀坯料開口以使至少與袋底對應(yīng)的一部分熔接這樣復(fù)雜的工作。換言之，無法在上、下表面同時形成不對稱的開口。
本發(fā)明的第一個目的在于以低成本和高速度制作具有大大小小開口的塑料薄膜保護袋，其中兩個表面上開口是對稱或不對稱的。
本發(fā)明的第二個目的在于大批量、高質(zhì)量地制作質(zhì)量穩(wěn)定的塑料薄膜保護袋，而不存在質(zhì)量偏差。
本發(fā)明涉及以下方面一種自動制作開口袋的方法，即將板狀浮動分離器插在一在長度方向上移動的薄膜管坯中，限制板狀浮動分離器在寬度和行進方向上的運動，以及在薄膜管坯運動的間歇停止過程中至少在薄膜管坯一個表面上形成開口或進行熔接；上述自動制作開口袋的方法，其中，所述浮動分離器是電磁式支撐的，并且其在寬度或進行方向上的運動由滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件限制。
一種用于自動制作開口袋的裝置，包括用于供給一緊密粘接薄膜管狀坯料的放線卷，一管環(huán)裝置、至少一個熔接裝置、一開口裝置、一預(yù)定長度拉出裝置和一切割裝置，其中一浮動分離器插在進入所述開口裝置的那側(cè)薄膜管坯料中，所述浮動分離器在坯料進行方向和其寬度方向上的運動受到限制，所述浮動分離器還起到一采用一開口沖頭在至少上表面中形成開口的支架作用；上述的自動制作開口袋的裝置，其中，所述開口沖頭是一剪切刀具或一加熱刀具；上述自動制作開口袋的裝置，其中，所述剪切刀具具有一較寬面積的開口部分以穿過一制品袋中所裝材料的聳起部分，以及加熱刀具具有一較小面積的開口部分以穿過用于固定開口或袋中裝有材料之后的開口周邊的繩索或橡膠繩；上述自動制作開口袋的裝置，其中，所述開口部分是一不完全開口部分，在其一部分上留有一坯料延續(xù)部分；上述的自動制作開口袋的裝置，其中，用于限制浮動分離器在坯料行進方向上運動的裝置由一對上、下滾輪構(gòu)成，它們對稱地布置以與坯料上、下表面接觸，并滿足T1＞T2的關(guān)系，其中T1是浮動分離器的厚度，T2是滾輪之間的間隙；上述的自動制作開口袋的裝置，其中，所述用于限制浮動分離器在坯料進行方向上運動的裝置由上、下不對稱布置的滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件構(gòu)成；上述的自動制作開口袋的裝置，其中，所述用于限制浮動分離器和薄膜管坯料在寬度方向上運動的裝置由至少一對滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件構(gòu)成，所述滾輪布置在其寬度方向上的坯料外側(cè)并且可樞轉(zhuǎn)地安裝到一近似垂直軸線上的基板上；以及上述的自動制作開口袋的裝置，其中，所述熔接裝置是一單級或多級直線熱焊接機。


圖1是本發(fā)明一個實施例的側(cè)視圖；圖2是其平面圖；圖3是表示主要部分的立體圖；圖4是沿圖3中線A-A的截面圖；圖5是沿圖3中線B-B的截面圖；以及圖6是表示本發(fā)明另一個實施例的主要部分的截面圖。
以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。
在附圖中，標(biāo)號2表示一放線卷，4表示入口側(cè)的夾送輪，5表示入口側(cè)的夾送輪驅(qū)動裝置，標(biāo)號6A和6B表示光電管裝置，9表示一緊密粘接薄膜管坯料，9A表示一個管環(huán)，10表示已被分離的薄膜管，10A表示薄膜管的上表面，10B表示薄膜管的下表面，標(biāo)號12、12A、12B、12C和12D表示滾輪，13表示用于限制進行方向的滾輪，13A表示用于支撐滾輪以限制行進方向的支撐部，14表示上表面開口裝置，15表示下表面開口裝置，16A表示一下切割刃，16B表示上切割刃，17A表示向下的熱沖頭，17B表示向上的熱沖頭，19表示一去皺滾輪(凸起滾輪)，20表示一浮動分離器，20A表示一防咬合端，20B表示一開口槽，20C表示一沖頭槽，20E表示一端滾輪，21表示一張力滾輪，22表示一偏轉(zhuǎn)滾輪，22A表示一輔助輪，23表示出口夾送輪(驅(qū)動輪)，25表示一平刃切削工具，26表示一吹氣冷卻器，26A表示一吹氣口，26B表示一吹氣冷卻器支撐部，27表示具有用于去除靜電的裝置的吹氣供應(yīng)器，28表示用于去除靜電的裝置，30表示熔接裝置(熱密封)，30A表示用于熔接裝置的支架，31表示一剎車，32表示一用于含氟樹脂薄膜的滾輪，33表示含氟樹脂薄膜，35表示一堆制品袋，36表示一門型罩，37表示用于調(diào)節(jié)張力輪的手柄，38表示一循管環(huán)帶，40表示一控制板，50表示一電磁鐵，以及51表示一軟鋼板。
實施例1包括放線卷2、一對用于拉出繞于其上的緊密粘接薄膜管件9的入口側(cè)夾送輪4和4、以及包括一馬達(dá)和用于驅(qū)動夾送輪的一減速齒輪的入口側(cè)夾送輪驅(qū)動裝置5。管環(huán)9A形成在夾送輪4、4和滾輪12之間，管環(huán)9A的長度由光電管裝置6A和6B根據(jù)滾輪12和夾送輪4、4之間的圓周速度差來控制。浮動分離器20插在滾輪12A和滾輪對13、13之間的薄膜管10中以限制進行方向。
浮動分離器20呈板狀，其質(zhì)輕、并有一定的剛性和耐熱性，同時具有一平滑的表面，在其出口側(cè)一端上具有一防咬合端20，該咬合端由一覆有不銹鋼的FRP芯材構(gòu)成，或者由諸如鋁、鋁合金、含銅金屬、如黃銅、青銅或一銹鋼的耐腐蝕金屬制成，以防止由滾輪13、13引起咬合而限制進行方向上的運動。一個端滾輪20可樞轉(zhuǎn)地安裝到防咬端20A的一端上。
浮動分離器的全部材料可以是一鑄塑件(實心的)、如高硬密度PE(聚乙烯)或低密度PE、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、PET(聚乙烯對苯二甲酸鹽)，一空心件，一發(fā)泡件或一FRP件。而且，浮動分離器可以具有蜂竄狀結(jié)構(gòu)，或者可以是其它任一種空心模塑件，或者碳纖維加強塑料。所以，本發(fā)明的浮動分離器可以用瓦楞紙板或注塑紙板構(gòu)成。
如下文所述的，浮動分離器反復(fù)承受來自開口／熔接裝置的剪切應(yīng)力，和／或被反復(fù)加熱，所以其表面易于受損。為了解決這一問題，浮動分離器的表面涂有含氟樹脂、如PTFE、PFA、FFEP或PETFE，以相對薄膜管保持較小的摩擦系數(shù)μ，并且在表面上保持一耐熱強度。
無論如何，浮動分離器的角部必須是圓的，必須具有非常光滑的表面，相對薄膜管內(nèi)表面必須具有特別小的摩擦系數(shù)μ，以及必須具有耐熱性。
不管采用如何輕質(zhì)的材料，浮動分離器的重量都不可能為零。所以，支撐滾輪的下表面壓力必須變得大于上表面的壓力。因此，當(dāng)對管狀薄膜的上、下表面同時加工時、如穿孔、剪切或熔接時，與上薄膜10A相比，下薄膜10B易于被扯出，或者熔接部破裂。為了解決這一問題，本發(fā)明設(shè)計了以下方案。
例如，當(dāng)采用一層或復(fù)合層軟鋼板或含有鐵素體的塑料模制件作為浮動分離器的芯件時，可采用一設(shè)置在上表面和／或下表面上的靜止電磁鐵施加磁力以消除其本身的重量。在此情況下，當(dāng)具有多個電磁鐵的一個滾輪置于上側(cè)和／或下側(cè)上時，可施加磁力而不會占據(jù)其它的空間。
接著，以下詳細(xì)地描述開口裝置14和熔接裝置15。
在圖1和5中，下表面開口裝置15是一薄膜管加工裝置，包括一切削刃16B和向上的加熱沖頭17B，而上表面開口裝置14是一薄膜管加工裝置，包括一下切削刃16A和向下的熱沖頭17A。這些切削刃和沖頭可在近似垂直的方向上進行加工，在該狀態(tài)下薄膜管由浮動分離器20的上、下表面支撐，從而通過切割形成開口以及通過沖壓形成穿孔。這些切割刃通常是多種形狀的剪切刀具，如在一個表面內(nèi)U形或正方形，并且加熱后的沖頭為一電加熱的圓形(圓柱形)。加熱后的沖頭作用表面可以是細(xì)長的板狀。
在浮動分離器20上、下表面上開口的薄膜管19由出口側(cè)的夾送輪23、23驅(qū)動而向前運動(在圖1中是朝右運動)，同時被滾輪13、13對擠壓以限制在進行方向運動，當(dāng)由于出口側(cè)夾送輪23、23的任一個上所具有的脈沖計數(shù)器(未示)測出每一段預(yù)定長度之后，薄膜管停止運動，并且其上、下表面夾在熱密封件30和支架30中以一起加熱和熔接。在此，張力滾輪21沿著門型罩36的柱上下移動而象一線環(huán)裝置一樣工作。
在此過程中，薄膜管的皺紋由去皺滾輪19去除，該滾輪是具有滾輪頂冠的一凸形滾輪。通過使用具有棘齒輪的軸，含氟樹脂薄膜的滾輪32可樞轉(zhuǎn)地安裝在門型支撐件13A的上端上以支撐限制行進方向上運動的滾輪，并且含氟樹脂薄膜帶延伸到偏轉(zhuǎn)滾輪12附近。含氟樹脂薄膜的作用是防止熱密封件30和薄膜管上表面之間熔接。
熱密封件作用部的端部呈在流水線寬度方向上平行延伸的偶數(shù)個平行線狀。在熔接之后，采用一平刃刀具25沿寬度方向切割薄膜平行線狀熔接部的中間部分以制作一制品袋，該制品袋堆在制品袋堆垛35上。在每制作一至四個制品袋之后，在一次停止?fàn)顟B(tài)下連續(xù)執(zhí)行執(zhí)行開口、熔接和切割的步驟。為了在工作之后使薄膜管冷卻，從由吹氣冷卻件26B支撐的吹氣冷卻器26的吹氣口26A中吹出常溫空氣或冷氣。而且，在工作之后，如圖1所示，藉由平刃刀具25切割從側(cè)面看為連續(xù)的空心冰糖狀薄膜管的熔接部，并且堆在制品袋的堆垛35上。
在本發(fā)明中，重要的是，通過在上、下表面上采用浮動分離器或者以不對稱方式在側(cè)表面上形成連續(xù)／不連續(xù)開口和圓形開口以滿足該制品的用途，并且另外還結(jié)合采用一印刷機，以低成本、大批地量生產(chǎn)具有所需開口的且已印刷好的保護袋。然而，對側(cè)面進行加工的情況是少見的。
在圖4中，T1是浮動分離器的厚度，以及T2是滾輪13和13之間的滾輪間隙，它可限制浮動分離器行進方向。
在此，當(dāng)T1＞T2且ΔT=T1-T2時，從實用觀點來看，ΔT可在5至100毫米范圍內(nèi)。ΔT最好在10至30毫米范圍內(nèi)。當(dāng)ΔT不大于5毫米時，浮動分離器可能被咬在滾輪13和13之間(當(dāng)然這取決于防咬合端20A和滾輪13、13間的剛度比而變)。另一方面，當(dāng)ΔT超過100毫米時，浮動分離器和防咬合端之間的接觸面積增加，就會發(fā)生諸如薄膜破裂之類的事故。通常，ΔT設(shè)定為在10至30毫米范圍內(nèi)。
用于執(zhí)行上述步驟的裝置可以布置成在流水線方向上同時往復(fù)運動以構(gòu)成一往復(fù)按打式的裝置以制作保護袋，然而這會使裝置太笨重。
另外，在圖4中，多個電磁鐵50安裝到一支撐架上以在浮動分離器20下方的垂直方向上產(chǎn)生磁力線。一軟鋼板51、即一放置在浮動分離器20中靠近其厚度方向中心部分處的磁感件以非接觸方式被直接提升。當(dāng)電磁鐵50都裝在一適當(dāng)?shù)恼婵杖萜髦胁⑶冶３衷诮咏诮^對零度(-273℃)的極低溫度下時，浮動分離器20有一會兒可保持在近似一失重狀態(tài)，即使在電磁激勵之后電源斷開情況下也如此。
再參見圖5，由于在浮動分離器20、壓入沖頭槽20C的下切割刃16A、上切割刃16B、向下的熱沖頭17A和向上的熱沖頭17B上形成的開口槽20B，分離薄膜管的上、下表面被切割或熱穿孔而變形成在橫截面上象一條帶子一樣。在此，切割刃16A、16B和熱沖頭17A、17B的端部都不與浮動分離器20接觸。即使當(dāng)薄膜管與浮動分離器20表面接觸、就象采用一砍刀板一樣，也可以實現(xiàn)諸如切割的加工。然而，當(dāng)在浮動分離器20表面上形成開口槽20B和沖頭槽20C時，使薄膜管10A、10B浮起而不與后表面接觸并保持穩(wěn)定，也可以進行加工。
圖6示出了浮動分離器20的另一個實施例。用于限制浮動分離器端上的進行方向的裝置可采用循環(huán)帶38構(gòu)成，該循環(huán)帶繞在除了兩級上、下滾輪之外還繞在三個滾輪上。這可通過一軟表面容納浮動分離器的端部來限制它。另外，滾輪20E可樞轉(zhuǎn)地安裝到浮動分離器的端部上以承受取代滑動摩擦阻力的滾動阻力，從而進一步減小摩擦系數(shù)μ。
用于限制浮動分離器在其側(cè)表面上沿寬度方向運動的裝置最主要地由一對或兩對或更多對的可樞轉(zhuǎn)地布置的滾輪或固定的導(dǎo)向件構(gòu)成，它們的軸向為近似垂直且在其兩側(cè)保持一小間隙，或者由沿長度方向繞在滾輪(一對或多對滾輪)上的循環(huán)帶構(gòu)成。它們用于確定浮動分離器在其寬度上的位置，并且與限制浮動分離器進行方向的裝置(即總時受到推壓)相比，不是總是都施加一較大的推力。所以，此裝置可以簡化設(shè)計，因為不會在進給的薄膜管上產(chǎn)生劃痕。
本發(fā)明可以實現(xiàn)上述的所有目的。
即，采用管狀薄膜作為坯料制作袋時，利用浮動分離器可使之大批量、低成本地制作具有在上、下表面上不對稱的復(fù)雜圖案的開口的塑料薄膜保護袋，并且不需要用手動進行雙尺寸作坯操作。
權(quán)利要求
1．一種自動制作開口袋的方法，即將板狀浮動分離器插在一在長度方向上移動的薄膜管坯中，限制板狀浮動分離器在寬度和進行方向上的運動，以及在薄膜管坯運動的間歇停止過程中至少在薄膜管坯一個表面上形成開口或進行熔接。
2．如權(quán)利要求1所述的自動制作開口袋的方法，其特征在于，所述浮動分離器是電磁式支撐的，并且其在寬度或進行方向上的運動由滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件限制。
3．一種用于自動制作開口袋的裝置，包括用于供給一緊密粘接薄膜管狀坯料的放線卷，一管環(huán)裝置、至少一個熔接裝置、一開口裝置、一預(yù)定長度拉出裝置和一切割裝置，其中一浮動分離器插在進入所述開口裝置的那側(cè)薄膜管坯料中，所述浮動分離器在坯料進行方向和其寬度方向上的運動受到限制，所述浮動分離器還起到一采用一開口沖頭在至少上表面中形成開口的支架作用。
4．如權(quán)利要求3所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述開口沖頭是一剪切刀具或一加熱刀具。
5．如權(quán)利要求3或4所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述剪切刀具具有一較寬面積的開口部分以穿過一制品袋中所裝材料的聳起部分，以及加熱刀具具有一較小面積的開口部分以穿過用于固定開口或袋中裝有材料之后的開口周邊的繩索或橡膠繩。
6．如權(quán)利要求3至5任一項所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述開口部分是一不完全開口部分，在其一部分上留有一坯料延續(xù)部分。
7．如權(quán)利要求3至6中任一項所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，用于限制浮動分離器在坯料進行方向上運動的裝置由一對上、下滾輪構(gòu)成，它們對稱地布置以與坯料上、下表面接觸，并滿足T1＞T2的關(guān)系，其中T1是浮動分離器的厚度，T2是滾輪之間的間隙。
8．如權(quán)利要求3至6中任一項所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述用于限制浮動分離器在坯料進行方向上運動的裝置由上、下不對稱布置的滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件構(gòu)成。
9．如權(quán)利要求8所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述用于限制浮動分離器和薄膜管坯料在寬度方向上運動的裝置由至少一對滾輪和／或循環(huán)帶和／或固定導(dǎo)向件構(gòu)成，所述滾輪布置在其寬度方向上的坯料外側(cè)并且可樞轉(zhuǎn)地安裝到一近似垂直軸線上的基板上。
10．如權(quán)利要求3至9中任一項所述的自動制作開口袋的裝置，其特征在于，所述熔接裝置是一單級或多級直線熱焊接機。
全文摘要
目前,由塑料薄膜制成的保護袋都是手工地折疊兩層薄膜而制成的,并且難以低成本、大批量地制作不對稱袋。本發(fā)明采用一薄膜管坯料可以高速連續(xù)地制作各種設(shè)計要求的薄膜保護袋,即將一浮動分離器插在薄膜管坯料中,在上、下表面或兩個表面上形成具有對稱或不對稱、連續(xù)或不連續(xù)切割線而形成開口,在該狀態(tài)時根據(jù)袋的長度來停止薄膜管坯的運動,并且采用一沿寬度方向延伸的切割刃來切割熔接部分的薄膜管坯料。
文檔編號B31B23/60GK1281787SQ001203
公開日2001年1月31日 申請日期2000年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月8日
發(fā)明者野坂清司 申請人:日興商事株式會社