專利名稱：用來校準包裝容器的一種方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來對密封的包裝容器進行逆向成形或進行校準的一種方法，這種容器由可變形的包裝材料制成，并包容可變形但不可壓縮的內(nèi)容物。本發(fā)明也涉及用來對充滿液體內(nèi)容物并且為由可變形的包裝材料制成的那種類型的密封的包裝容器進行逆向成形或進行校準的一種裝置。
背景技術(shù)：
在食品工業(yè)中在一次使用的可任意處理的包裝容器中包裝諸如漿汁、牛奶等液體內(nèi)容物是通常的工作，這種類型的包裝容器由可變形的對液體密封的包裝材料制成。在歐洲專利No.EP91712中更詳細地描述了這種在市場上商標為Tetra Brik的基本上為平行六面體的包裝容器，這里把該專利作為參考資料，這些包裝容器由一可變形的包裝多層件制成，該多層件包括纖維材料例如紙的一個攜帶層或核心層，此層的每一側(cè)上涂有相對較薄的熱塑性材料層，通常為聚乙烯層。包裝多層件也可以還包括一些材料層，比如金屬屏蔽層或其它屏蔽材料，為的是當包裝特別敏感的產(chǎn)品時改進對光和氧氣的防護。
在制作上述先有技術(shù)包裝容器的過程中，采用一種包裝或填充機器，此機器分階段地把最好為腹板狀的包裝多層件成形為單個的被充滿的包裝容器。為了使成形過程變得簡單，包裝多層件設(shè)有一定圖樣的折疊線或折痕線，這些線是靠在帶有相互合作的凸脊和凹陷的滾輪之間對包裝材料加壓形成，主要由于纖維材料層的變軟，這些線使該材料可以沿著在這一過程中產(chǎn)生的變?nèi)趿说闹本€部分折疊。這樣，將使原始的基本上墊子狀的被填充和被密封的包裝容器成形為平行六面體的形狀變得比較容易。所謂最后成形主要包括對所形成的角部折葉進行平面加壓，向里折疊，并密封到該包裝容器的外側(cè)面上，從而得到一個基本上平行六面體的構(gòu)形。主要是由于經(jīng)濟上的原因，在技術(shù)中力圖在包裝多層件中所包括的材料數(shù)量為最少，因此，該包裝多層件自身相對較薄，結(jié)果，在多層件設(shè)有折疊線或折痕線的部分與未受影響的部分之間在折疊容易程度方面的差別相對較小。結(jié)果，把包裝多層件成形為包裝容器，特別是所謂最后的成形操作可能產(chǎn)生出的包裝容器不總是得到所希望的很好形成的邊緣和角部，而傾向于在包裝容器設(shè)在彼此的角部的不同的壁表面之間呈現(xiàn)一個比較圓滑的過渡區(qū)域。一個比較不確定的構(gòu)形還將帶來如下缺點消費者將感到該包裝容器在其成品狀態(tài)下顯著地容易變形和不穩(wěn)定，這可能妨礙消費者使用該包裝容器，主要是指與由該容器中傾倒出內(nèi)容物有關(guān)的使用。
按照本發(fā)明的方法和裝置也可以自然地被用在包裝容器的其它構(gòu)形，比如棱柱構(gòu)形，這種容器由對可變形的包裝材料進行折疊和密封制成。
因此，在技術(shù)中有一種一般的需要實現(xiàn)上述類型的具有很好確定的構(gòu)形或被校準的構(gòu)形并且穩(wěn)固程度和穩(wěn)定性被改進了的包裝容器。從實現(xiàn)這一目的看來，在技術(shù)中力圖改進包裝多層件，這是靠把不同類型和不同性質(zhì)的材料層結(jié)合起來實現(xiàn)的，然而，這樣最通常地造成包裝多層件變得比較昂貴。也已經(jīng)試圖用不同類型的折痕線或變?nèi)醯木€，企圖實現(xiàn)材料的更明顯的變?nèi)?，從而使折疊和成形更容易，但是沒有得到實際的改進。為了得到具有很好確定的構(gòu)形或被校準的構(gòu)形并且穩(wěn)固程度被改進了的包裝容器，在技術(shù)中已經(jīng)被描述的一種可供選擇的方案是增加包裝多層件的厚度，具體地說，增加纖維層的厚度，這自然地造成成本的提高，結(jié)果，只在有限的范圍內(nèi)得到實際的使用。
本發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)對一種包裝容器進行逆向成形或進行校準的一種方法，該容器由可變形的包裝材料制成，并最好包容液體的內(nèi)容物，此方法使得可以避免上述缺點，并實現(xiàn)具有顯著改善了的穩(wěn)固程度和穩(wěn)定性又有較好的確定了的形狀的包裝容器。
本發(fā)明的另一個目的是實現(xiàn)一種方法，此法通過一種簡單的不復雜的過程使校準一個包裝容器成為可能，從而以高的精度實現(xiàn)它的預先確定的構(gòu)形。
本發(fā)明的又一個目的是實現(xiàn)使一個包裝容器有鮮明的和很好確定了的邊緣線和角部的一種方法，從而該包裝容器的外觀和穩(wěn)定性得到改善。解決方案按照本發(fā)明，實現(xiàn)上述和其它目的在于，以介紹的方式描述的那種類型的方法給出如下特點用一個適合于包裝容器的所要求的最后構(gòu)形的成形裝置包圍該包裝容器，該成形裝置包括成形部件，它們朝向彼此運動，從而使包裝容器可用的自由空間暫時減少。
按照本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例還給出了如在所附的權(quán)利要求2到4中所述的特點。
本發(fā)明的另一個目的是實現(xiàn)用來校準被密封的包裝容器的一種裝置，這些容器由可變形的包裝材料制成，并填充液體的內(nèi)容物。按照本發(fā)明的該裝置還應該有簡單的可靠的結(jié)構(gòu)，并把它設(shè)計成能夠與已有的用來生產(chǎn)例如Tetra Brik商標類型的包裝容器的包裝機器成為一體。
本發(fā)明的又一個目的是實現(xiàn)上面描述的類型的裝置，制作它和操作它是經(jīng)濟的，同時使得可以對所生產(chǎn)的包裝容器進行可靠的最后成形或校準。
按照本發(fā)明，實現(xiàn)上述和其它目的，在于，以介紹的方式描述的那種類型的裝置給出如下特點它包括由可運動的成形部件構(gòu)成的一個成形裝置，這些成形部件可以在一個打開位置與一個關(guān)閉位置之間移動，其中由成形部件確定的一個腔室的體積為所加工的包裝容器的理論上的最小體積的100％與110％之間。
按照本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例還給出了如在所附的權(quán)利要求6到11中所述的特點。
按照本發(fā)明設(shè)計的方法和裝置有利于本質(zhì)上已知的包裝容器的最后成形或校準，這使包裝容器有顯著更好地確定了的構(gòu)形，并且穩(wěn)固程度和穩(wěn)定性提高，結(jié)果，改進了對消費者友好的使用。由于與按照本發(fā)明的校準過程有關(guān)發(fā)生的體積短暫的減小，包裝容器應該適應成形裝置的內(nèi)部構(gòu)形，結(jié)果，特別是沿著該容器的邊緣線和角部，使材料的纖維層有更清楚地形成的折疊。
對附圖的簡要描述下面將更詳細地描述按照本發(fā)明的方法和裝置的一個優(yōu)選實施例，具體地參考所附的示意性的圖，這些圖僅只示出了對于理解本發(fā)明是實質(zhì)性的那些部分。在附圖中

圖1為本發(fā)明可以付諸實踐的那種類型的一個先有技術(shù)的包裝容器的透視圖；圖2A以放大了的尺寸示出了穿過設(shè)有折疊線或折痕線的本質(zhì)上已經(jīng)知道的包裝多層件的一部分的一個剖面；圖2B示出了在折疊之后的按照圖2A的包裝多層件；圖3為按照本發(fā)明的一種裝置的透視圖；圖4以放大了的尺寸示出了穿過按照圖3的裝置的一部分的一個剖面；以及圖5以放大了的尺寸示出了穿過在其上使用了按照本發(fā)明的方法的一個包裝容器的一個被折疊了的部分的一個剖面。
對優(yōu)選實施例的描述按照本發(fā)明的方法和裝置是打算用來對密封的包裝容器進行逆向成形或進行校準的，該容器由可變形的包裝材料制成，并包容可變形的并且不可壓縮的內(nèi)容物，目的是使該包裝容器有一個更好地被確定的形狀，帶有有清楚標志的″鮮明的″邊緣線和角部，從而使該包裝容器有更大的穩(wěn)固程度和穩(wěn)定性，也有改善了的外觀。下面描述按照本發(fā)明的方法和裝置，它被應用于平行六面體類型的一種先有技術(shù)的包裝容器(Tetra，Brik商標)，在EP91712中公布了它的設(shè)計和結(jié)構(gòu)，也公布了它的制作的方式，在這里把該專利作為參考資料。自然，此方法和裝置可以被用于任何給定類型的包裝容器，無論如何，在其自身的條件下該包裝材料可以足夠地變形，在物理上不受影響，并且，不管該包裝容器是整個地還是部分地用可變形又不可壓縮的內(nèi)容物填充，例如用包含較大或較小比例的液體的內(nèi)容物填充。
選擇了一種平行六面體的包裝容器1用于說明按照本發(fā)明的方法和裝置的目的，該包裝容器包括一個基本上平的頂面2，一個類似的平的底面(看不到)和四個基本上平的側(cè)面3，它們彼此以直角設(shè)置。通過折疊，切斷和密封腹板形的可變形包裝多層件生產(chǎn)出該包裝容器1，在成形的過程中，出現(xiàn)多余的材料，把此部分材料以本質(zhì)上已知的方式平置成三角形的角部折葉4。這些折葉中只有一個在圖1中是可見的，這是因為在平壓操作之后位于包裝容器的頂端的兩個角部折葉4被向下折疊，并被密封到該包裝容器1的側(cè)面3上，而位于它的底端的兩個角部折葉已經(jīng)被平置并被密封到該包裝容器的底表面上，它們在圖中是看不到的。
像許多類似的包裝容器一樣，包裝容器1是由一種多層的包裝材料5生產(chǎn)出的，為了容易折疊和成形，此材料有多個折疊線或折痕線6，把這些線以所要求的圖樣設(shè)置在包裝材料的表面上。以一種本質(zhì)上已知的方式在該材料上制作出這些折疊線6，即，在成形為單個的包裝容器之前，使材料在兩個滾輪之間通過，這些滾輪以分別為外凸和內(nèi)凹部分的形式呈現(xiàn)出所要求的直線圖樣。該包裝材料5包括一個中間的相對較厚的纖維或紙材料的攜帶層或核心層7，在它的每一側(cè)面上涂有相對較薄的熱塑性材料最好為聚乙烯的塑料層8，9。兩個塑料層8和9一方面用作水的密封層，另一方面用作密封材料，這是因為在把包裝多層件成形為單個的包裝容器時，利用這些層使得可以進行包裝材料的熱密封。
圖2B示出了沿著折疊線6折疊了90度之后的按照圖2A的先有技術(shù)包裝材料，它例如相應于穿過圖1中所示的包裝容器1的豎直邊緣線10中之一的一個截面。由圖2B將很清楚，在折疊之后，包裝材料5怎樣產(chǎn)生一條具有相對比較分散的型線的邊緣線10，這部分地與包裝材料5的核心層7的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，部分地與相對比較不確定的成形操作有關(guān)，現(xiàn)在，這種操作被用來使包裝容器有所要求的最后的平行六面體的構(gòu)形。邊緣線10的過分不明顯的形狀對包裝容器的外觀有不利的影響，并且，降低了利用邊緣線10做為在基本上可變形的包裝結(jié)構(gòu)中變硬的″梁″的可能性。
當把按照本發(fā)明的方法在圖1中所示的包裝容器1中付諸實踐時，最好采用在圖3中所示出的那種類型的成形裝置11。該成形裝置包括多個相互可以移動的成形部件，即，基本上為長方形的做成平臺的上和下成形部件12a和12b以及兩個側(cè)面成形部件13a和13b，它們的截面基本上為U字形。成形部件可以相互移動，并可以由一個打開的位置移到一個關(guān)閉的位置(在圖4中借助箭頭表示)，或者相反。內(nèi)部的確定表面14a，14b確定了兩個側(cè)面成形部件13a和13b的U字型，這些表面在截面上為長方形的空間，其尺寸和形狀基本上與包裝容器1的截面構(gòu)形相應，如將在下面更詳細地描述的那樣。上和下成形部件12a和12b的尺寸為當在箭頭的方向上移動時，它們可以朝向被側(cè)面的成形部件13a和13b所確定的空間移動，并與該空間相適應，為的是因此而對位于該空間中的包裝容器1施加壓力，如將在下面更詳細地描述的那樣。在成形裝置11的上面區(qū)域設(shè)有多個折疊或引導件15，它們可以相互移動，例如可以滑動或作樞軸轉(zhuǎn)動，一方面為了使得包裝容器1容易放入成形裝置11中并容易由成形裝置11中取出，另一方面為的是引導包裝容器1與借助于成形裝置11進行的校準(折疊模壓)有關(guān)的部件。
圖4示出了穿過被包括在成形裝置11中的一個側(cè)面成形部件13的一個角部的截面，并示出了此成形部件如何沿著它的豎直的角部呈現(xiàn)出一個凹進部分16，此凹進部分為適當截面的一個凹槽的形式，該截面例如基本上為圓形。然而，其它構(gòu)形也是可能的。該凹進部分的寬度在1與4毫米之間，其深度為凹槽的寬度的0.4倍與1.2倍之間。凹進部分16的位置與設(shè)在包裝材料5中的折疊線6相重合，這使得成形裝置11沿著那些豎直的角部主要呈現(xiàn)出凹進部分16，在加工過程中包裝容器1的邊緣線10位于這些角部中。然而，如果愿意，凹槽形式的凹進部分16或不同的幾何形狀的表面也可以被設(shè)置在成形裝置11中的其它部位，例如為了顯示出圍繞設(shè)在包裝材料中的開口區(qū)域的包裝材料或為了增強這部分包裝材料，此開口設(shè)在包裝容器用做抓取部位的那部分，或設(shè)在包裝容器的任何其它部分，在此位置借助于凹進部分產(chǎn)生的沖壓圖樣可以用來實現(xiàn)所希望的變硬和/或用做被包括在包裝容器上的印刷藝術(shù)品中的裝飾圖案。
圖5示出了在按照本發(fā)明加工的一個包裝容器1的豎直邊緣線10的一部分穿過包裝材料5的一個剖面。由此圖將清楚地看到用按照本發(fā)明的方法，怎樣使邊緣線10有顯然更明顯的突出的構(gòu)形，也更好地形成了此構(gòu)形，并且，此構(gòu)形給出一個比在先有技術(shù)的包裝容器的情況下(見圖2B)″更鮮明的″角部。獲得的按照圖5的外觀在于，按照本發(fā)明，在以本質(zhì)上已知的方式生產(chǎn)出包裝容器及例如用液體內(nèi)容物填充并密封之后，此包裝容器被放置在按照本發(fā)明的成形裝置11中。更嚴格地說，借助于導軌把包裝容器1插入，在引導軌道上放置著包裝容器的角部折葉。因此，將很好地確定包裝容器的位置，于是，成形部件13a和13b的內(nèi)部的確定表面14a，14b壓靠著包裝容器1的側(cè)面3。在此狀態(tài)下，分別啟動上和下成形部件12a和12b，并把它們在分別朝向包裝容器1的頂面2和底面的箭頭的方向上移動。如果必要，借助于折疊和引導件15引導包裝容器1的一些部分(例如位于底面的角部折葉，它們在圖中是看不到的)，同時，分別使上和下成形部件12a和12b壓靠包裝容器1的頂面2和底面。使上和下成形部件12a和12b朝向彼此移動，直到成形部件12和13所確定的體積減小到包裝容器1可以容納的理論上的最小體積(包裝材料與內(nèi)容物的體積一起)的100％與110％之間為止(在包裝容器不完全用液體充滿的情況下，即，也包容給定數(shù)量的可壓縮氣體的情況下，為較低的百分比)。當包裝容器的自由空間減少時，通過核心層7和兩個外面的塑料層8和9的變形，迫使包裝材料5進入設(shè)在成形裝置11中的凹進部分或凹槽16，從而對折疊線或折痕線9進行模壓，因此而得到增強，并得到很好確定了的外觀，此形狀在圖5中示出。在對包裝容器施加壓力一個短時間(典型地大約為1秒鐘)之后，成形裝置11的成形部件再次打開，從而可以把被校準的包裝容器1由成形裝置中移出。通過把成形裝置11設(shè)置成本質(zhì)上已知的包裝和填充機器的一部分，可以作為適當?shù)纳a(chǎn)循環(huán)的一部分進行包裝容器的所描述的加工，而不需要機器的速度或輸出速率有任何降低。
如果必要，可以對按照本發(fā)明的方法和裝置進行改進，進一步使功能達到最佳。在校準比示出的平行六面體更復雜構(gòu)形的包裝容器1時，或在包裝容器的外表面有相對較高的摩擦系數(shù)的情況下，為了使成形操作變得容易，在成形裝置11的內(nèi)部的確定表面14上設(shè)有一種低摩擦材料例如四氟乙烯可能是適當?shù)?。為了進一步使包裝材料與成形裝置11之間的運動變得容易，并為了確保使包裝材料5按照凹進部分16的型線最大可能程度地成形，也可以在加壓操作的過程中使成形裝置11震動，這可以通過把成形裝置11連接到一個本質(zhì)上已知的震動裝置上實現(xiàn)。也可以使成形裝置11的單個的成形部件12和13閉合在一起與震動同時發(fā)生。用來引導和移動成形裝置11的不同部件的裝置可以為本質(zhì)上已知的類型，在本文件中將不做更詳細地描述。因為在制作例如圖1中所示的包裝容器的那種類型的包裝和填充機器中常常使用凸輪表面和桿來得到所要求的很好地確定了的運動，當然，也可以采用類似的技術(shù)來得到不同的成形部件12和13的所要求的運動。自然，其它技術(shù)，比如液壓裝置或氣動裝置也可以被用來得到類似的結(jié)果。示意性地示出了兩個折疊或引導件15，但是它們的設(shè)計可以適宜于在校準不同類型的包裝容器中所出現(xiàn)的需要。當包裝容器包括不能容易地折疊的部分例如密封翅片，角部折葉或類似物時，可以把折疊和引導件15設(shè)計成使得它們與成形裝置11的不同的成形部件12，13的閉合的同時或在此閉合之前進行轉(zhuǎn)動或直線運動，以便在借助于成形裝置11進行最后的加壓之前在朝向所要求的最后位置的方向上對包裝材料施加作用。在與校準操作有關(guān)對角部折葉或密封翅片進行熱密封時的那些情況下，在加壓操作之前也可以使用熱空氣噴嘴(未畫出)或其它產(chǎn)生熱的裝置，用來在密封操作即將進行的那些區(qū)域中把包裝材料5的外面的熱塑層8和9加熱到變軟的溫度。然而，這一技術(shù)也是在本技術(shù)中眾所周知的，并構(gòu)成對于熟悉技術(shù)的人來說可供選用的方案。
通過實現(xiàn)按照本發(fā)明的方法和裝置，產(chǎn)生了對由可變形的包裝材料制作出的包裝容器進行逆向成形的機會，這種逆向成形使包裝容器有很好確定了的構(gòu)形，此構(gòu)形有帶某種放松效果的直的剛硬型線，這不僅使包裝容器有更整齊的外觀，而且也已經(jīng)證明顯著地改善了該包裝容器的剛硬程度和消費者的使用性能。
還可以對本發(fā)明進行改進，而不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種對由可變形的包裝材料(5)制成的并包容可變形但不可壓縮的內(nèi)容物的密封的包裝容器(1)進行逆向成形或進行校準的方法，其特征在于，用一個適合于包裝容器的所要求的最后構(gòu)形的成形裝置(11)包圍該包裝容器(1)，所述成形裝置包括成形部件(12，13)，它們朝向彼此運動，從而使包裝容器(1)可用的自由空間暫時減少。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把自由空間的體積降低到理論上的最小體積的100％與110％之間。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，與把包裝容器包圍起來有關(guān)使成形部件(12，13)震動。
4.一種按照權(quán)利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，當體積減小時，把包裝材料(5)的一些部分壓進所述成形裝置(11)的凹槽或凹進部分(16)中。
5.一種用來對填充有液體內(nèi)容物并為由可變形的包裝材料(5)制作的那種類型的密封起來的包裝容器(1)進行逆向成形或進行校準的裝置，其特征在于，它包括帶有運動的成形部件(12，13)的一個成形裝置(11)，這些成形部件可以在一個打開位置與一個關(guān)閉位置之間移動，其中由成形部件(12，13)確定的一個成形腔室的體積為所加工的包裝容器(1)的理論上的最小體積的100％與110％之間。
6.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，由成形部件(12，13)確定的成形腔室的確定表面(14)有用于包裝材料(5)的凹槽或凹進部分(16)。
7.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，凹進部分(16)與在包裝材料(5)中已有的折疊線(6)重合。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，凹進部分(16)由寬度在1到4毫米之間的凹槽構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，凹槽的深度為凹槽的寬度的0.4倍到1.2倍之間。
10.按照權(quán)利要求5到9所述的裝置，其特征在于，成形裝置(11)包括用于包裝材料(5)的折疊或引導件(15)。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，相對于成形裝置(11)可移動地設(shè)置折疊或引導件(15)。
全文摘要
對于液體內(nèi)容物例如牛奶的包裝容器通常由多層的包裝材料制成,該包裝材料包括纖維材料的一個攜帶層或核心層,此層的每一側(cè)面上涂有塑料層。為了使材料的折疊變得簡單,它通常設(shè)有一定圖樣的變?nèi)趿说恼酆劬€,這些線使成形為所要求的包裝容器構(gòu)形變得容易。為了實現(xiàn)更精確的最后構(gòu)形,鮮明的折疊線,并從而使該包裝容器有改進了的穩(wěn)固程度和穩(wěn)定性而對包裝容器進行逆向成形或校準的一種方法包括如下步驟:用適宜于包裝容器的最后構(gòu)形的一種成形裝置(11)包圍該包裝容器(1),并朝向彼此移動成形裝置的部件(12,13),從而使用于包裝容器的自由空間暫時減小。為了實施按照本發(fā)明的方法的一種裝置包括帶有運動的部件的一個成形裝置(11),這些部件在其關(guān)閉狀態(tài)形成一定體積的一個成形腔室,此體積為所加工的包裝容器的理論上的最小體積的100%到110%之間。
文檔編號B65B61/00GK1202139SQ9619841
公開日1998年12月16日 申請日期1996年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月20日
發(fā)明者L·E·帕爾姆 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司