專利名稱：包裝容器的密封方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液體包裝容器的密封方法，包裝容器頂部有一開孔，開孔有一直立的頸圈，其中，具有一帶法蘭的杯狀凹部的傾倒裝置與孔的頸圈連接，本發(fā)明還涉及用于這種液體包裝容器的密封裝置。
已知有許多不同形狀的包裝容器和多種不同的材料可用來包裝液體，而制造廠家不斷尋求制造更便宜更好的包裝容器，使它們更適合環(huán)境的要求。要求這種包裝容器可與一傾倒裝置密封在一起，但當(dāng)包裝容器打開和液體倒出時(shí)對(duì)使用者不會(huì)發(fā)生麻煩或出什么問題。很多包裝容器中就包括在頂部有一孔，此孔用可開啟的傾倒裝置來密封的這類包裝容器。雖然已知塑料涂覆紙制成的容器可用于液體的包裝和運(yùn)輸，但本發(fā)明具體涉及用塑料制成的液體包裝容器，容器頂部有一開孔，此開孔由一呈部分圓柱套形狀的頸圈所圍繞，頸圈中心軸線設(shè)想成近似是垂直的，但在一些特定類型的容器中也可與垂向成一定角度。在本發(fā)明的描述中，此軸線被認(rèn)為是垂直的中心軸線。本發(fā)明還涉及一種傾倒裝置，它至少有一部分具有帶法蘭的杯形凹部，其外部至少有一個(gè)壁是與上述頸圈相似的部分圓柱套具有類似的直徑，使傾倒裝置的法蘭能插入開孔的頸圈。用這種方式封閉的帶有蓋子的液體容器已知的有錫罐容器，但蓋子只有在從開孔頸圈或從筒狀錫罐移去時(shí)才能打開，因?yàn)檫@類錫罐沒有專門的頂部，然而，對(duì)于其頂部只有一部分上表面為一開孔的液體容器的傾倒裝置來說，密封以及良好的開啟能力更成問題。將傾倒裝置的法蘭推入開孔的頸圈顯然只能滿足防止灰塵的密封要求，但對(duì)于液體的包裝容器的密封就不夠了，甚至在法蘭和頸圈具有徑向變形以提供底切區(qū)、快速關(guān)閉裝置、固定裝置之類時(shí)也不夠。
本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員知道液體包裝容器要有液體密封甚至是氣體密封的封閉裝置。
塑料容器是可用來包裝、儲(chǔ)存及運(yùn)輸液體的。然而，迄今為止，制造方法及封閉操作總是有點(diǎn)繁瑣，而本發(fā)明旨在克服此缺點(diǎn)。在涂有塑料的包裝容器或傾倒裝置的情況下，或在包裝容器只用塑料制成而沒有任何襯墊材料的情況下，可以設(shè)想用焊接或密封方法將傾倒裝置連接至包裝容器。然而，這一般會(huì)產(chǎn)生一些問題。比如，為了將一種塑料與另一種相密封，也就是說，為了將傾倒裝置的法蘭密封地連接至包裝容器開孔的頸圈，需要180℃的溫度以獲得可靠和可用的包裝容器。在要求這種溫度的情況下，將預(yù)制的傾倒裝置密封到一個(gè)個(gè)包裝容器的開孔是一種困難的工作，因此包裝容器生產(chǎn)廠家已轉(zhuǎn)向?qū)A倒裝置與容器項(xiàng)部一體成形，或用注塑成形技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)使用密封夾緊裝置以連接上述各部件時(shí)產(chǎn)生的另一個(gè)問題是密封表面必須通過多層材料從外面加熱，同時(shí)還要小心在意以保證壓緊操作良好且保持正確形狀。這些問題的存在已使制造廠家認(rèn)識(shí)到連接在一起的各塑料部件的強(qiáng)度常常不能完全相同，這些方法都未獲成功，即使塑料強(qiáng)度只稍有不同，也會(huì)產(chǎn)生用密封方法無法封閉的縫隙。
可以想象由兩個(gè)部件構(gòu)成的包裝容器，當(dāng)容器制作好后，連接縫穿過頂部甚至穿過頂部開孔而橫向延伸，這樣在連接縫區(qū)域發(fā)生復(fù)合，所產(chǎn)生的縫隙必須在插入傾倒裝置的法蘭時(shí)以及在焊接操作中充以足夠的焊接材料加以封閉。這里，特別是要用上述傾倒裝置對(duì)多個(gè)容器同時(shí)進(jìn)行封閉，即進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)，就產(chǎn)生了一些無法解決的問題。即使單個(gè)傾倒裝置要精確地安裝在單個(gè)開孔上，不通過相當(dāng)?shù)呐σ彩寝k不到的。由于很難將傾倒裝置準(zhǔn)確地置于開孔內(nèi)并進(jìn)行密封，這種封閉包裝容器的方法顯然在大量生產(chǎn)，比如同時(shí)要封閉五個(gè)、十個(gè)或更多的容器時(shí)就更成問題。
因此，本發(fā)明的目的是提出一種用于封閉具有上述特點(diǎn)的液體包裝容器的方法及裝置，其中傾倒裝置的法蘭能可靠而準(zhǔn)確地密封在開孔的頸圈內(nèi)，消除了迄今令人頭痛的問題，即使在大量生產(chǎn)時(shí)也能如此。
根據(jù)本發(fā)明的方法，解決方案是將單獨(dú)的傾倒裝置放在一支座上并與支座一起繞一縱向軸旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)支座繞縱向軸旋轉(zhuǎn)時(shí)將一條粘結(jié)劑加在傾倒裝置的法蘭上，然后使傾倒裝置的法蘭與開孔頸圈接觸并連接在一起。這條粘結(jié)劑必須和容器的包裝內(nèi)容相容。這在包裝食品時(shí)特別重要，必須明白本發(fā)明使用的粘結(jié)劑與食品是相容的。下面將給出一些例子，提供與食品相容的多種物質(zhì)。
本發(fā)明方法中特別及新穎之處是這條粘結(jié)劑是加于裝在支座上且同時(shí)被旋轉(zhuǎn)的傾倒裝置的法蘭之上的，此后容器和傾倒裝置相互接觸并連結(jié)在一起。已經(jīng)表明，盡管材料間有厚度差異，當(dāng)傾倒裝置的法蘭插入開孔頸圈內(nèi)時(shí)容器的制造過程不會(huì)出現(xiàn)任何問題，所有公差都被施加的這條粘結(jié)劑所被償。由于傾倒裝置可適當(dāng)且準(zhǔn)確地置在容器開孔上，還可以對(duì)多個(gè)包裝容器同時(shí)進(jìn)行封閉。
雖然一種通過施加熱熔體使塑料部件相結(jié)合或粘結(jié)的方法是人們所已知的，但是它所采用的注射噴嘴只有在滿足某些條件時(shí)才適用于這里討論的方法和裝置。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，粘結(jié)劑是利用重力從噴嘴垂向流出而流到繞水平縱向軸旋轉(zhuǎn)的傾倒裝置的法蘭上的，法蘭最好每次轉(zhuǎn)三倍360°。在已知的方法中，用噴嘴來將熱溶體施加到粘結(jié)位置，這些噴嘴在高壓下工作并噴射物料。令人驚奇的是，本發(fā)明表明出在重力作用的幫助下，繞傾倒裝置法蘭施加粘結(jié)劑是特別有利的。本發(fā)明中所用的噴嘴在低得多的壓力下工作，使這條粘結(jié)劑需要依靠重力，并且因此沿基本垂直(垂向)的方向從噴嘴出口流出。此時(shí)，傾倒裝置的法蘭繞一個(gè)與這條粘結(jié)劑流出方向垂直的軸線旋轉(zhuǎn)至少360°，使整個(gè)法蘭的周緣都加上了粘結(jié)劑。為了防止產(chǎn)生間隙、交疊區(qū)域、厚度增加的區(qū)域等等，如果考慮到這條粘結(jié)劑的頭和尾，當(dāng)這條粘結(jié)劑流出時(shí)，法蘭繞其軸完整地轉(zhuǎn)動(dòng)三次，即通過360°的角度三次，則將特別有利。換句話說，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，這條粘結(jié)劑與傾倒裝置的法蘭相遇四次，一次在這條粘結(jié)劑開始之前，最后一次在這條粘結(jié)劑的尾部。根據(jù)本發(fā)明，如果采用熱熔條作為這條粘結(jié)劑，那就更為有利。熱熔體一詞是出自英語用于熔融粘結(jié)劑及熱熔物質(zhì)的集體名詞。更確切地說，應(yīng)當(dāng)使用“熱熔粘結(jié)劑”一詞才正確。這種在本發(fā)明中使用的熔融粘結(jié)劑在室溫下是固體，一般沒有水或熔劑。它們以熔體形式施加以形成粘性物質(zhì)，當(dāng)受冷固化時(shí)即具有令人滿意的粘結(jié)效果。熔融粘結(jié)劑用EVA、PA或PES制成，也可用EEA、PVB或PIB制成，經(jīng)常與天然或合成樹脂和/或石蠟及微蠟相結(jié)合。熱密封粘結(jié)劑也可以是在被加熱時(shí)成為活性的。它們以溶液、乳化液或懸浮液的形式施加到法蘭表面，但也可以粉末或熔體形式施加，而在本發(fā)明中則以粘結(jié)劑的形式，它們首先由于溶劑蒸發(fā)或冷卻作用而粘在表面上，以形成非粘性粘結(jié)劑。當(dāng)待連結(jié)的表面連結(jié)并壓在一起時(shí)，即傾倒裝置的法蘭和開孔的頸圈連結(jié)在一起時(shí)，粘結(jié)劑也可用加熱方法來使之成為活性的。然后粘結(jié)劑受冷而固化。所用的熱密封粘結(jié)劑常常是基于乙烯、異丁烯酸、丙烯酸鹽(酯)、氯乙烯、亞乙烯基二氯和乙烯基乙酸鹽的(共)聚合物和酰胺、聚酯和聚亞胺酯等等。
容器頂部開孔頸圈的材料，亦即整個(gè)液體包裝容器的材料，最好是一種可深拉伸的塑料，比如熱塑性塑料，如聚丙烯。PVC也可用作這種材料，其中大家都知道polypropene在本技術(shù)領(lǐng)域即為聚丙烯。因此有待封閉的包裝容器包括可適當(dāng)再加工且易于分解(這與復(fù)合紙/塑料不同)的諸部件。在一較佳實(shí)施例中，塑料，即聚丙烯，也可填充以白堊、云母、滑石、石膏之類的填料。實(shí)際上，填充量可達(dá)70%，最好是60%，事實(shí)表明這幾種加填料的塑料一方面容易分解，當(dāng)然指不費(fèi)力就容易分解，且能用簡(jiǎn)單方法再加工或回收，另一方面不會(huì)對(duì)塑料性能產(chǎn)生不利影響，因此這幾種加填料后的塑料也是能深拉伸和能密封的。
傾倒裝置也能用上述深拉伸塑料制成，而用前面述及的熱熔體以密封方式把它們粘結(jié)在一起。
本發(fā)明也涉及一種用來密封液體包裝容器的裝置，在容器頂部有一帶有直立頸圈的開孔，具有帶法蘭的杯形凹部的傾倒裝置連接至開孔的頸圈。本發(fā)明裝置解決上述問題的方案是采用一受驅(qū)動(dòng)可繞一水平主軸線作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸裝置，該樞軸裝置具有至少兩個(gè)徑向相對(duì)設(shè)置的心軸，每個(gè)心軸受驅(qū)動(dòng)而能繞其縱向軸旋轉(zhuǎn)，粘結(jié)劑裝置出口以一定的垂直間隔a位于水平設(shè)置的一個(gè)心軸的自由端的上方。這種裝置特別適合實(shí)施上述方法。這種裝置的主要部件是可旋轉(zhuǎn)的樞軸裝置，兩個(gè)比如可安排成一直線而使一個(gè)位于另一個(gè)之后的心軸利用該裝置可間歇地旋轉(zhuǎn)。這些心軸實(shí)際上每個(gè)可保持住一個(gè)單獨(dú)的傾倒裝置，所謂保持即將法蘭夾持、置于或推于各自心軸的外端上，并可與心軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。各自心軸及其位于其上的傾倒裝置的法蘭因此可以繞水平主軸線間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，最好轉(zhuǎn)過90°，如果其縱軸線與水平主軸線相垂直，即最好是處于水平位置。在這種狀態(tài)下，法蘭能通過心軸而繞水平軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)那條粘結(jié)劑則從位于其上方的粘結(jié)劑裝置的出口流出并流到法蘭上。如果法蘭在粘結(jié)劑條頭部施加后旋轉(zhuǎn)，如果法蘭通過心軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)至少360°，則粘結(jié)劑條至少繞整個(gè)法蘭周緣一次，而心軸軸線此時(shí)處于水平面內(nèi)。在粘結(jié)劑條施加完畢后，心軸繞其自身縱軸線的旋轉(zhuǎn)不再繼續(xù)，此時(shí)整個(gè)樞軸裝置可在下一階段繞另一個(gè)水平主軸線再轉(zhuǎn)過90°，同時(shí)傾倒裝置的法蘭也能利用心軸轉(zhuǎn)到下一位置，在那里，傾倒裝置帶著施加在其上的粘結(jié)劑條可與待封閉的包裝容器的開孔相嚙合。
根據(jù)本發(fā)明，繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)的心軸周向速度大于粘結(jié)劑條流出速度，這一點(diǎn)特別有利。這意味著流出的粘結(jié)劑條得到擴(kuò)展和延伸。這就可以允許粘結(jié)劑條以精確方式成一直線地施加到傾倒裝置的法蘭上。一具體的實(shí)施例業(yè)已證明，如果在心軸呈圓柱套狀的最上部表面和位于水平心軸上方、基本垂向設(shè)置的粘結(jié)劑裝置的出口之間的前述垂向間隔距離至少為25毫米是有利的。所使用的塑料只有在粘結(jié)劑條至少經(jīng)過25mm后才在傾倒裝置的法蘭上碰到粘結(jié)劑條的頭部。這使粘結(jié)劑條有一定的初始剛性，這初始剛性使粘結(jié)劑條能延伸并粘到傾倒裝置法蘭的表面。這種尺寸證明在粘結(jié)劑尾部是有利的，由于在粘結(jié)劑條截?cái)嗪?，粘結(jié)劑條繼續(xù)以流出的速度落出，而同時(shí)水平心軸仍進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)以使熱熔體成直線地施加到法蘭。粘結(jié)劑條的長(zhǎng)度與其上有法蘭的心軸的周向旋轉(zhuǎn)彼此相配合，這樣避免了在傾倒裝置的法蘭上產(chǎn)生任何可能的鄰接位置、厚度增加的區(qū)域或粘結(jié)劑暴露的地方。
根據(jù)本發(fā)明，如果一可上下垂向移動(dòng)的壓下機(jī)構(gòu)設(shè)置在樞軸裝置上方和在處于垂向向上突起位置的一個(gè)心軸的自由端面上方，且如果此壓下機(jī)構(gòu)上有切割裝置，則也是有利的。壓下機(jī)構(gòu)可在分離過程期間或之后抓住一傾倒裝置，且將其壓到垂直地設(shè)置在其下方的心軸上，使傾倒裝置的杯狀凹部的法蘭亦即具有開口杯狀凹部的法蘭在底部處座在心軸上。這種“坐在”心軸上有足夠的夾緊力以保證當(dāng)心軸移動(dòng)時(shí)傾倒裝置隨之移動(dòng)。壓下機(jī)構(gòu)的垂向向上或向下的運(yùn)動(dòng)與樞軸裝置的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)同步，最好同時(shí)也與粘結(jié)劑裝置的出口噴嘴的開啟同步，這樣隨著正確的工作沖程，分開了的傾倒裝置推入壓下機(jī)構(gòu)和心軸之間的工作區(qū)，然后壓下機(jī)構(gòu)將在心軸的端面上方的傾倒裝置緊壓在其自由端上，此后樞軸裝置間歇地轉(zhuǎn)過90°，只有這時(shí)噴嘴才開始施加粘結(jié)劑條。
根據(jù)本發(fā)明，如果粘結(jié)劑裝置有一向下漸縮的噴嘴體，出口位于其底部中央且最好它能加熱，噴嘴體有一可在噴嘴體內(nèi)上下移動(dòng)的噴針，噴針有一圓柱形噴針頭，使噴針尖端可關(guān)閉在最底部位置的出口并完全堵塞之，則這也是有利的。雖然迄今注射噴嘴是以高壓液射塑料絲，且迄今注射開口設(shè)計(jì)成噴針的頭部是在前部以封閉注射開口，而本發(fā)明的噴射嘴，因?yàn)檎辰Y(jié)劑條只需要稍微流出且不需噴射，可在非常低的內(nèi)部壓力下工作。利用噴嘴體上的向上設(shè)置的出口，可最佳利用重力對(duì)粘結(jié)劑條流向的作用。可在噴嘴體內(nèi)上下垂向移動(dòng)的噴針在最前部的底端有一尖端，它設(shè)計(jì)成在最底部的位置時(shí)，即當(dāng)噴針尖端驅(qū)入出口時(shí)，圓柱形噴針尖端完全填住出口。換句話說，在粘結(jié)劑條流出后，出口完全空了。因此出口是完全干凈的，這樣在出口內(nèi)任何地方都不會(huì)有堵塞物形成或冷卻，如果有了堵塞物，在下一個(gè)粘結(jié)劑條后來被推出時(shí)它會(huì)從底部流出與下一個(gè)粘結(jié)劑條相連，結(jié)果使粘結(jié)劑條的頭部被不正確地施加在傾倒裝置的法蘭上。有利的是，粘結(jié)劑條的圓柱體噴針尖端不僅精確地被截止，而且針尖與出口準(zhǔn)確地終止且與之對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)出口這樣關(guān)閉后，心軸繞其水平縱向軸線旋轉(zhuǎn)，這樣剩余的粘結(jié)劑條由旋轉(zhuǎn)的法蘭所拉動(dòng)并干凈利落地包繞著法蘭。
根據(jù)本發(fā)明，如果包裝容器能與待封閉的垂向向上的開孔一起設(shè)置在一容器提升機(jī)構(gòu)上，而此提升機(jī)構(gòu)可沿垂向移動(dòng)足夠的沖程以使容器開孔與位于垂向向下凸出位置的心軸的自由端達(dá)成工作嚙合，則也是有利的。利用上述特征可有利地采用同一個(gè)樞軸裝置以將傾倒裝置和容器開孔連結(jié)在一起。夾緊到心軸的自由端上的傾倒裝置具有足夠的摩擦力使傾倒裝置能繞兩個(gè)上述垂向軸線旋轉(zhuǎn)，這樣粘結(jié)劑條能準(zhǔn)確地施加到法蘭上。然后，已有粘結(jié)劑條的傾倒裝置與開孔頸圈工作嚙合，這樣支承在呈容器提升機(jī)構(gòu)形式的支座上的容器隨著垂直向上的(縮回時(shí)向下)沖程運(yùn)動(dòng)而升起，以使傾倒裝置的法蘭插入容器開孔的頸圈內(nèi)。在已插入的狀態(tài)下，仍能塑性變形的粘結(jié)劑條穿過所有的間隙和接縫，特別是在兩個(gè)殼狀的塑料容器情形下接縫橫向延伸過頂部開孔時(shí)，粘結(jié)劑條可穿入由接縫構(gòu)成的間隙之內(nèi)，這樣當(dāng)存在低粘性流體時(shí)，傾倒裝置在頂部區(qū)域也能有效地得到不透液體的封閉。
當(dāng)可垂向移動(dòng)的容器提升機(jī)構(gòu)已到達(dá)其最上位置后，在此處傾倒裝置完全位于頂部開孔的頸圈內(nèi)，提升機(jī)構(gòu)即改變工作方向而垂直向下移動(dòng)。粘結(jié)劑條或熱熔條的粘結(jié)效果仍然不足以將傾倒裝置從樞軸裝置的心軸上移開。因此，當(dāng)容器向下移動(dòng)時(shí)，一輔助叉幫助傾倒裝置從樞軸裝置的心軸上移開，這樣由于輔助叉的作用，容器和傾倒裝置一起則保留在容器提升機(jī)構(gòu)上并沿垂向向下的方向移回。當(dāng)帶有傾倒裝置的容器被容器提升機(jī)構(gòu)放低時(shí)因?yàn)閮A倒裝置已被推入頂部開孔內(nèi)，原先夾緊在心軸上的傾倒裝置在輔助叉的幫助下就被撕離心軸。由于熔融粘結(jié)劑尚未達(dá)到所需的剛性，所以需要輔助叉。至此心軸已空掉或者說已將傾倒裝置移去，這樣它能自由行進(jìn)并準(zhǔn)備好對(duì)付下一個(gè)任務(wù)。
其中，根據(jù)本發(fā)明，如果使心軸繞縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)控制裝置與噴針的驅(qū)動(dòng)控制裝置同步也是有利的。這種方法已在上面提及，用來精確地將粘結(jié)劑條施加在傾倒裝置法蘭的圓柱套狀外側(cè)上。通過同步控制噴嘴機(jī)構(gòu)，粘結(jié)劑條的頭部準(zhǔn)確地到達(dá)傾倒裝置法蘭外側(cè)上的正確位置，并從此位置沿周緣包繞著法蘭，這樣在熔融條切斷后施加時(shí)，法蘭的整個(gè)上表面涂有所需數(shù)量，亦即，足移數(shù)量的粘結(jié)劑或熔融粘結(jié)劑或熱熔體。
在大量生產(chǎn)時(shí)，本發(fā)明的特征可用來同時(shí)進(jìn)行上述的工作過程，即多個(gè)樞軸裝置安排成繞共同的水平主軸線旋轉(zhuǎn)，提供相應(yīng)數(shù)目的粘結(jié)劑裝置并最好也提供壓下機(jī)構(gòu)，容器提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)形以接收相應(yīng)數(shù)目的容器。容器制造機(jī)器和封閉機(jī)器安排成多個(gè)包裝容器制成一件，同時(shí)處理及隨后同時(shí)封閉。比如，考慮同時(shí)設(shè)置一排十個(gè)容器，對(duì)之進(jìn)行充填及封閉。然后這十個(gè)容器被推到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)形容器提升機(jī)構(gòu)上，適當(dāng)數(shù)量的樞軸裝置在垂直向上的心軸相對(duì)設(shè)置。設(shè)置相應(yīng)數(shù)目的壓下機(jī)構(gòu)及相應(yīng)位置的有關(guān)粘結(jié)劑裝置不存在任何問題，這是因?yàn)閴合聶C(jī)構(gòu)能坐在一由可靠機(jī)構(gòu)部件可以很容易地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的公共軸上。
如果包裝的是無菌的物品，那么根據(jù)本發(fā)明，則在一個(gè)無菌室里至少容納有樞軸裝置、粘結(jié)劑裝置及容器提升機(jī)構(gòu)。在一個(gè)無菌室里設(shè)置傳送帶、壓下機(jī)構(gòu)以及切割裝置、樞軸裝置、甚至容器提升機(jī)構(gòu)等也是容易的。把整個(gè)粘結(jié)劑裝置設(shè)置在此無菌室里則要困難一些。這里根據(jù)本發(fā)明可以知道，不必把整個(gè)粘結(jié)劑裝置安排在無菌室內(nèi)，只要一部分噴嘴尖端突伸入無菌室就足夠了，比如可借助于密封件。噴嘴的后部主要部分、加熱裝置及粘結(jié)劑裝置的其他部分則仍保留在無菌室的外面。
根據(jù)本發(fā)明，上述方法可以利用上述裝置制造具有可開啟的封閉傾倒裝置的塑料包裝容器。傾倒裝置能精確地放置在充有液體的包裝容器的開孔上，甚至能在無菌條件下也能如此，并可在受所需工作沖程運(yùn)動(dòng)的暫時(shí)控制下精確進(jìn)行。本發(fā)明的上述方法及專門的裝置甚至能用來同時(shí)封閉五個(gè)或更多的容器，最好是十個(gè)，這樣利用傾倒裝置能可靠地不透液體地封閉住容器頂部的所有開孔。
根據(jù)下面結(jié)合附圖的描述將能得出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)及可能的應(yīng)用。


圖1顯示了安排在無菌腔室內(nèi)的各裝置，具體地是，壓下機(jī)構(gòu)在上面，樞軸裝置位于其下，在下半部分，容器放置在容器提升機(jī)構(gòu)上。
圖2是粘結(jié)劑裝置的噴嘴的放大剖視圖，傾倒裝置位于其下，法蘭用來施加粘結(jié)劑。
圖3是頂部開孔的包裝容器的放大立體圖。
圖4是一個(gè)特定實(shí)施例的傾倒裝置的立體圖。
圖5是與圖4類似的另一實(shí)施例的剖視圖，其中傾倒裝置坐在部分開啟的開孔頸圈內(nèi)。
圖中傾倒裝置總的用數(shù)字10表示，它由底部20和一由鉸鏈22可繞縱向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在底部的封閉部分21組成，根據(jù)圖4所示的實(shí)施例，封閉部分21的后端可以有一鎖件60，且在相對(duì)側(cè)的前端有一呈三角孔形式的握持部分43。底部20和封閉部分21都有一杯形凹部36或39，當(dāng)整個(gè)傾倒裝置10處于封閉狀態(tài)時(shí)構(gòu)成一法蘭38，此法蘭可插入容器18頂部9的開孔13的頸圈1內(nèi)，并如剖視圖5所示插入。立體圖3所示的容器18基本呈四邊形截面并構(gòu)成帶有圓角縱邊6-8的長(zhǎng)管形狀，縱邊之間，基本上扁平的側(cè)壁2和3之類將頂部9連至位于其下的底部(未畫出)。加強(qiáng)筋12繞著凹部11的內(nèi)側(cè)，凹部11從中間經(jīng)過頂部9同時(shí)也經(jīng)過開孔13，同時(shí)此加強(qiáng)筋也在構(gòu)成容器18的兩個(gè)半爿殼體間提供不透液體的連接。由于在開孔13的區(qū)域也有加強(qiáng)筋12，開孔13的頸圈1在內(nèi)表面上的徑向相對(duì)側(cè)上也可稍有空間或間隙，如上所述，這些間隙或空間在使用傾倒裝置10時(shí)必須封閉。
傾倒裝置10的具體形狀對(duì)這里所述的方法以及對(duì)于如圖1和圖2所示的用來密封容器18的裝置來說是不重要的。具體地說，其他形式的傾倒裝置也可用來進(jìn)行封閉，只要它有上述法蘭38就行了。然而，為理解圖4和圖5，應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充說明的是底部20具有用塑料薄膜51蓋住的傾倒口35。傾倒邊42則未蓋住。塑料薄膜51和底部20之間的密封連接只存在于上述兩個(gè)部件之間，而封閉部分21可被壓入，且能折起如圖4和5所示打開容器，用不著先將由塑料薄膜51不透液體地密封著的傾倒口加以開啟。最后，為開啟容器，必須移去塑料薄膜51。
在圖1中以部分陰影顯示的無菌室5位于在圖中剖開的壁4內(nèi)。安排在此室內(nèi)的是用于這里所述的容器18的封閉裝置的主要部件。帶噴嘴15的粘結(jié)劑裝置14位于此壁4的外部，噴嘴的尖端16，借助于環(huán)形密封件(未畫出)安排在無菌室5的壁4內(nèi)，使它被密封且只有噴嘴15的尖端16伸入無菌室5，而噴嘴15的主要部分，具體說是粘結(jié)劑裝置4，它安排在無菌室5的外面。
如圖1所示，從頂部至底部位于無菌室5內(nèi)的是壓下機(jī)構(gòu)19、傳送器23、可以是連接在壓下機(jī)構(gòu)19上的切割裝置24、樞軸裝置25以及位于其下的容器18，安排在容器提升機(jī)構(gòu)26內(nèi)。
壓下機(jī)構(gòu)19以及由導(dǎo)向架28引導(dǎo)的桿件27可沿雙向箭頭29的方向上下作垂直移動(dòng)，以便將沿箭頭30方向在傳送器23上從右向左間歇傳送的每個(gè)傾倒裝置10割開，并向左移在壓下機(jī)構(gòu)19的下方區(qū)域以便將它們壓在置于頂部的垂向直立的第一心軸31上，并且隨后將它們沿箭頭29方向垂向移回。
樞軸裝置25可繞水平主軸32間歇旋轉(zhuǎn)，與第一心軸31徑向相對(duì)的第二心軸33也同時(shí)施轉(zhuǎn)，圖1中第二心軸安排成向下伸出。心軸31和33是圓柱形的。它們能沿彎曲箭頭37的旋轉(zhuǎn)方向繞軸32轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)轉(zhuǎn)過90°，比如從圖1實(shí)線所示的位置轉(zhuǎn)到虛線所示的水平位置。在圖1虛線所示的這個(gè)水平位置，然后可以將向左突伸的第一心軸31′繞其縱軸40旋轉(zhuǎn)，更準(zhǔn)確地說是轉(zhuǎn)360°或360°的倍數(shù)，最好轉(zhuǎn)過三倍的360°，至此繞縱軸40的旋轉(zhuǎn)即告終止。
上述導(dǎo)向架28接觸水平機(jī)架4′，桿件27可沿箭頭29方向向上移動(dòng)并隨后向下移回，其沖程b是以使心軸31或33的自由端可與容器18頂部9相嚙合。
如圖2所示的噴嘴15可呈傳統(tǒng)的注射噴嘴的形式，然而其工作條件要加以改變以使注射噴嘴的傳統(tǒng)壓力，比如60巴的壓力，減低到5至7巴，如圖2所示的噴嘴15最好以5巴的進(jìn)料壓力工作。
像圓柱套一樣的噴嘴的處壁41的前部向下逐漸縮小形成一錐體50，其內(nèi)設(shè)有圓柱套狀的出口52。
與傳統(tǒng)的注射噴嘴一樣，本發(fā)明的已改過的噴嘴15的中央有一圓柱形噴針53，噴針53在底部中央前部有一噴針尖端54。噴針53也可沿箭頭29方向上下垂向移動(dòng)。在圖2中，它處于垂向向上的位置，當(dāng)噴針51垂向向下移至最下面位置時(shí)，圓柱形噴針尖端54完全對(duì)準(zhǔn)地位于出口52內(nèi)，因而開口52完全填塞并封閉。
如果將噴針53的中心線向下延伸，則可以看到表示粘結(jié)劑條的以虛線示出的雙線。顯然，應(yīng)當(dāng)明白由雙線顯示的粘結(jié)劑條55不是其實(shí)際尺寸，特別是由于它完全包繞在傾倒裝置10的法蘭38的部分圓柱套狀的表面，當(dāng)傾倒裝置10如上所述轉(zhuǎn)動(dòng)，最好轉(zhuǎn)過三倍360°時(shí)，至少一根粘結(jié)劑條55涂在法蘭38的表面上，但三根粘結(jié)劑條則相互鄰近或者一個(gè)位于另一個(gè)頂部。這種轉(zhuǎn)動(dòng)是繞如圖中虛線所示的縱軸40進(jìn)行的，其中根據(jù)圖2，心軸31′應(yīng)想成位于左手一側(cè)。
當(dāng)法蘭38或心軸31′表面的周向速度大于粘結(jié)劑條55從出口52流出的速度時(shí)，為了使從噴嘴15向下流出的粘結(jié)劑條55能拉出，且同時(shí)產(chǎn)生一定剛性，噴嘴尖端16和粘結(jié)劑條55與法蘭38相遇的最上面的第一位置之間的距離不應(yīng)超過一最小長(zhǎng)度。在一較佳實(shí)施例中，此間距a的長(zhǎng)度是25厘米。這適用于熱熔體溫度接近170℃的實(shí)施例。在開孔52第一次開啟之時(shí)和隨后關(guān)閉之時(shí)之間的熱熔體數(shù)量約為0.18克。
這里所述的裝置的工作如下噴針53從圖2所示位置向下移動(dòng)，以使噴針尖端54完全填滿出口52并封閉之。傳送器23沿方向30傳送一系列連接在一起的傾倒裝置10，使傾倒裝置10完全推到左面切割裝置24的下邊，且位于心軸31的上表面之上方。壓下機(jī)構(gòu)19然后沿箭頭29垂直向下移動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)的切割裝置24將最前面的傾倒裝置向左分開。并隨后壓下機(jī)構(gòu)立刻將其推到第一心軸31上。此時(shí)傾倒裝置10即夾在第一心軸31上使之不能相對(duì)滑動(dòng)(沒有大的外力)并隨之移動(dòng)。然后在四秒鐘內(nèi)發(fā)生下一次沖程移動(dòng)。
通過繞水平主軸32的轉(zhuǎn)動(dòng)，樞軸裝置25沿彎曲箭頭37的反時(shí)針方向?qū)⒌谝恍妮S31從用數(shù)字31表示的心軸的位置Ⅰ向左移動(dòng)到由數(shù)字31′表示心軸的水平位置Ⅱ。樞軸裝置25將兩個(gè)徑向相對(duì)的心軸31、33移動(dòng)到虛線表示的位置，這時(shí)第一心軸31′位于水平位置Ⅱ，其縱軸40類似地水平延伸并與主軸32垂直。心軸31′開始繞縱軸40轉(zhuǎn)過三倍360°的角度。在轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)，當(dāng)噴針53抽出并沿箭頭29方向移上時(shí)，噴針尖端54從出口抽出。這時(shí)出現(xiàn)粘結(jié)劑條55并碰到傾倒裝置10的法蘭38的一點(diǎn)。熱粘結(jié)劑施加在通過繞縱軸40旋轉(zhuǎn)的心軸31′即法蘭38上。這樣粘結(jié)劑條就在重力的作用和幫助下從出口52流出。在這里考慮的特定實(shí)施例中，噴嘴尖端和法蘭之間至少間隔25毫米，法蘭38轉(zhuǎn)動(dòng)三次時(shí)的最小圓周速度是每秒300毫米。粘結(jié)劑帶55因此而伸展并保證以直線方式施加到法蘭38上。因此從噴嘴15流出的速度小于，小于法蘭38的周向速度。流出的粘結(jié)劑條55的范圍的擴(kuò)張保證了粘結(jié)劑的準(zhǔn)確的線性施加。由于在粘結(jié)劑條55因出口52完全封閉的結(jié)束之前所作的三次轉(zhuǎn)動(dòng)，就不會(huì)有相互破壞的鄰接、開始或結(jié)束區(qū)域的重疊等等。相反，粘結(jié)劑施加得很均勻而沒有鄰接區(qū)域。這是因?yàn)?，?dāng)粘結(jié)劑條55中斷或終止時(shí)，圓柱形噴針尖端54完全封閉出口52并因此沒有了任何粘結(jié)劑。殘余的粘結(jié)劑條從仍然流到法蘭上且立刻干凈地包繞著法蘭的粘結(jié)劑條55拉回。心軸31′的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于由噴針53產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是精確同步的。
在樞軸裝置25的下一個(gè)間歇階段，心軸31′向下轉(zhuǎn)動(dòng)90°到垂直位置，這樣就到了由圖1實(shí)線顯示的位置33。然而，傾倒裝置仍位于其上。
在導(dǎo)向裝置28內(nèi)移動(dòng)的桿件27現(xiàn)在與容器提升機(jī)構(gòu)26一起沿箭頭29方向向上移過沖程位移b，這樣傾倒裝置的法蘭38就被壓入容器18開孔13的頸圈1內(nèi)。開孔13的直立頸圈1通過粘結(jié)劑或熱熔體與傾倒裝置10接觸，并粘在傾倒裝置上。壓入的粘結(jié)劑封閉了所有間隙或空間。
當(dāng)容器18向下移動(dòng)時(shí)，由于熱熔條施加到傾倒裝置外側(cè)后粘結(jié)劑的粘結(jié)力仍不夠，因此借助于一輔助叉(未畫出)來將傾倒裝置10從心軸33上拉下。這樣，容器18就可傾倒裝置10不透液地封在一起了。
在心軸33仍在用Ⅲ表示的底部位置且通過將其推入相對(duì)側(cè)頂部開孔13的法蘭1內(nèi)而不再有傾倒裝置時(shí)，相對(duì)地位于位置Ⅰ的第一心軸31現(xiàn)在由壓下機(jī)構(gòu)19的作用又有了下一個(gè)被夾在心軸上的傾倒裝置。
然后樞軸裝置25繞心軸33從位置Ⅲ轉(zhuǎn)過90°而到達(dá)位置Ⅳ，在那里心軸沒有傾倒裝置也沒有什么作用。此時(shí)相對(duì)設(shè)置的心軸31′再次位于發(fā)生上述過程的位置Ⅱ。當(dāng)下一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，過程就再始重復(fù)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種密封液體包裝容器18的方法，在容器項(xiàng)部9的開孔13有一直立的頸圈1，具有一帶法蘭38的杯狀凹部36、39的傾倒裝置10連接至開孔13的頸圈1，其特征在于，將單個(gè)的傾倒裝置10放置在支座31、31′上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)(繞縱軸40)，同時(shí)當(dāng)支座31、31′轉(zhuǎn)動(dòng)(繞縱軸40)時(shí)將粘結(jié)劑條55施加在傾倒裝置10的法蘭38上，將傾倒裝置10的法蘭38與開孔13的頸圈1接觸并連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在重力作用下使粘結(jié)劑條55從噴嘴15垂直地流到傾倒裝置10的法蘭38上，法蘭38繞水平縱軸40轉(zhuǎn)動(dòng)，最好轉(zhuǎn)過360°的三倍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用熱熔條作為粘結(jié)劑條55。
4.一種用來密封液體包裝容器18的裝置，在容器的頂部9有一帶直立的頸圈1的開孔13，其中具有帶法蘭38的杯狀凹處36、39的傾倒裝置10連接到開孔13的頸圈1，其特征在于，一樞軸裝置25被驅(qū)動(dòng)而能繞水平主軸32間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，它至少有兩個(gè)徑向相對(duì)設(shè)置的心軸31、33，每個(gè)心軸31、33被驅(qū)動(dòng)而能繞其縱軸40轉(zhuǎn)動(dòng)，粘結(jié)劑裝置14、15的出口52以垂向間隔a安排在水平設(shè)置的一個(gè)心軸(31′，位置Ⅱ)的自由端上方。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，心軸31′繞縱軸40旋轉(zhuǎn)的周向速度大于粘結(jié)劑條55的流出速度。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，一能上下移動(dòng)且最好有一切割裝置24的壓低機(jī)構(gòu)19位于樞軸裝置25上方以及位于縱向向上突起位置的一個(gè)心軸31的自由端的上方。
7.如權(quán)利要求4到6的任一要求所述的裝置，其特征在于，粘結(jié)劑裝置14、15有一向下漸縮的延伸的噴嘴體15、41，其底部中央有出口52，最好能加熱，噴嘴體有一能在噴嘴體內(nèi)上下移動(dòng)的噴針53，噴針有一圓柱形噴針尖端54能封閉在最底部位置的出口52并完全堵塞之。
8.如權(quán)利要求4至7的任一要求所述的裝置，其特征在于，容器18可與垂向向上設(shè)置的待封閉開孔13一起設(shè)置在容器提升機(jī)構(gòu)26上，提升機(jī)構(gòu)26可垂向移動(dòng)足夠的沖程位移以使容器18的開孔13與處于垂直向下突伸位置Ⅲ的心軸33的自由端達(dá)成工作嚙合。
9.如權(quán)利要求4至8任一要求所述的裝置，其特征在于，用來使心軸31′繞其縱軸40旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)控制裝置與噴針53的驅(qū)動(dòng)控制裝置同步。
10.如權(quán)利要求4至9的任一要求所述的裝置，其特征在于，多個(gè)樞軸裝置25安排成繞公共水平主軸32轉(zhuǎn)動(dòng)，并有相應(yīng)數(shù)目的粘結(jié)劑裝置14、15、且最好有一壓低機(jī)構(gòu)19，容器提升機(jī)構(gòu)26設(shè)計(jì)成長(zhǎng)形以接納相應(yīng)數(shù)目的容器18。
11.如權(quán)利要求4至10的任一要求所述的裝置，其特征在于，在一個(gè)無菌室4，5里至少容納有樞軸裝置25、粘結(jié)劑裝置14、15及容器提升機(jī)構(gòu)26。
12.采用如權(quán)利要求4至11所述的裝置來制造帶有能開啟的封閉傾倒裝置10的塑料包裝容器18。
全文摘要
這里描述了一種用來密封液體包裝容器18的方法及裝置，容器頂部9的開孔有直立頸圈，其中有一帶法蘭的杯狀凹部的傾倒裝置連接至開孔的頸圈。為了將傾倒裝置的法蘭可靠且準(zhǔn)確地密封放置在開孔頸圈內(nèi)，甚至在大量生產(chǎn)時(shí)也不會(huì)發(fā)生任何問題。本發(fā)明傾倒裝置10置于支座(心軸31，33，31′)上并隨之繞縱軸40旋轉(zhuǎn)，同時(shí)當(dāng)心軸繞縱軸40旋轉(zhuǎn)時(shí)粘結(jié)劑條施加在傾倒裝置10的法蘭上，然后傾倒裝置的法蘭與開孔項(xiàng)圈接觸并連結(jié)在其上。
文檔編號(hào)B65B51/02GK1067628SQ92102689
公開日1993年1月6日 申請(qǐng)日期1992年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月11日
發(fā)明者威廉·海爾, 曼弗雷德·瓦爾希 申請(qǐng)人:四阿爾法控股股份有限公司