用于制造和装填塑料袋的设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02158485.0

申请日:

2002.12.25

公开号:

CN1498745A

公开日:

2004.05.26

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B29C65/74; A61J1/10

主分类号:

B29C65/74; A61J1/10

申请人:

PDC设备有限公司;

发明人:

埃尔默·B·伍兹; 布鲁斯·A·布利弗尼克

地址:

美国威斯康星州

优先权:

2002.11.08 WO PCT/US02/35795

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

刘兴鹏

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内容摘要

本发明涉及一种用于密封至少第一卷材和第二卷材的密封设备,所述第一卷材和第二卷材中的每个卷材包括侧面,所述密封设备包括具有适于接收第一卷材的第一施压件。所述第一施压件被操纵,用于使第一工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便密封第一卷材的侧边。所述设备还包括适于接收第二卷材的第二施压件。所述第二施压件被操纵,用于使第二工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便独立于第一工具而密封第二卷材的侧边。

权利要求书

1: 一种用于密封至少第一卷材和第二卷材的密封设备,所述第一 卷材和第二卷材均包括侧面,所述密封设备包括: 具有适于接收第一卷材的第一工具的第一施压件,所述第一施压 件被操纵,用于使第一工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以 便密封第一卷材的侧边; 具有适于接收第二卷材的第二工具的第二施压件,所述第二施压 件被操纵,用于使第二工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以 便独立于第一工具而密封第二卷材的侧边。
2: 一种根据权利要求1所述密封设备,其特征在于:所述第一密 封工具包括一上工具部分和一下工具部分,从而在所述打开位置,所 述上、下工具部分彼此分开,不与卷材接触,在所述闭合位置,所述 上、下工具部分确定出一密封间隙,所述第一卷材被设置在所述密封 间隙内,并与所述上、下工具部分接触。
3: 一种根据权利要求2所述密封设备,其特征在于:所述第一施 压件包括一用于使所述上工具部分运动的上驱动器,还包括一用于使 所述下工具部分运动的下驱动器,所述上、下驱动器中的至少一个驱 动器是可调节的,以便改变所述密封间隙。
4: 一种根据权利要求3所述密封设备,其特征在于:所述上、下 驱动器是气缸。
5: 一种根据权利要求4所述密封设备,其特征在于:所述上、下 驱动器中的至少一个驱动器包括一可以改变所述密封间隙的调节螺 钉。
6: 一种根据权利要求2所述密封设备,其特征在于:所述第一卷 材确定一纵向方向和一与所述纵向垂直的轴向方向,所述上、下工具 部分中的至少一个包括第一和第二彼此分开一定距离的侧部,所述第 一和第二侧部中的至少一个侧部可以在轴向方向运动,用于改变所述 第一和第二侧部之间的距离。
7: 一种根据权利要求6所述密封设备,其特征在于:所述第一工 具包括一导向螺杆,该导向螺杆能够使至少一个所述侧部在轴向方向 上运动。
8: 一种根据权利要求2所述密封设备,其特征在于:所述上、下 工具中的至少一个工具包括一加热元件。
9: 一种根据权利要求8所述密封设备,其特征在于:所述上、下 工具中的至少一个工具包括一热电偶。
10: 一种根据权利要求1所述密封设备,其特征在于:所述第一和 第二卷材是双层薄膜。
11: 一种根据权利要求10所述密封设备,其特征在于:所述设备 被用于密封静脉注射用流体容器。
12: 一种根据权利要求1所述密封设备,其特征在于:所述设备被 用于密封静脉注射用流体容器。
13: 一种根据权利要求1所述密封设备,其特征在于:所述双层薄 膜由非聚氯乙烯(PVC)材料制成。
14: 一种根据权利要求13所述密封设备,其特征在于:所述非聚 氯乙烯材料是聚烯烃材料。
15: 一种用于切断用于制造流体容器的卷材的设备,所述卷材具 有引导部分和宽度,所述设备包括: 一驱动系统,操纵该驱动系统使卷材沿向前方向前进; 一切割元件,它可沿基本上垂直于所述向前方向的方向上并横跨 卷材宽度运动,用于将所述引导部分与卷材分开,从而确定一部分制 造完毕的流体容器。
16: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于还包括一模具, 操纵该模具对卷材进行冲压,并至少局部移去一部分,从而制造出一 孔。
17: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于还包括一气缸, 用于使所述切割元件在横跨卷材宽度方向上运动。
18: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:所述切割元件 是刀片。
19: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:所述卷材包括 多个端密封,所述切割元件邻近所述多个端密封中的一个端密封进行 卷材切割,使得当所述引导部分被所述切割元件分开后,引导部分仅 包括多个端密封中的其中一个。
20: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:还包括一个可 以在一打开位置和一阻止卷材运动的夹持位置之间运动的夹具,当所 述切割元件使所述引导部分与所述卷材分开时,所述夹具处于夹持位 置。
21: 一种符合权利要求20所述设备,其特征在于:所述夹具包括 邻近所述引导部分的第一夹具和邻近所述切割元件的第二夹具。
22: 一种符合权利要求21所述设备,其特征在于:所述切割元件 被至少部分地容纳在所述第二夹具内。
23: 一种符合权利要求20所述设备,其特征在于:还包括气缸, 用于使所述夹具在所述打开位置和所述夹持位置之间运动。
24: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:所述卷材在通 过所述切割元件之前,通过所述驱动系统。
25: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:所述流体容器 是静脉注射用流体容器。
26: 一种符合权利要求15所述设备,其特征在于:所述卷材是双 层薄膜。
27: 一种符合权利要求26所述设备,其特征在于:所述双层薄膜 由非聚氯乙烯材料制成。
28: 一种符合权利要求27所述设备,其特征在于:所述非聚氯乙 烯材料是聚烯烃材料。
29: 一种用于向袋中装填静脉注射溶液的设备,包括: 一累积站,用于接收和支撑多个空袋; 一装填站,用于从所述累积站接受多个空袋并暂时保持所述袋稳 定不动,所述装填站相应的包括多个喷嘴,当多个空袋保持稳定不动 时,多个相应的喷嘴中的每个喷嘴向多个空袋中的一个空袋内注入静 脉注射溶液,从而产生多个满袋。
30: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于:多个袋中的每 个袋包括一端口,在所述累积站和装填站,通过该端口支撑多个空袋 中的每个空袋。
31: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于还包括一种转位 机械,用于使多个空袋从所述累积站移动到所述装填站。
32: 一种根据权利要求31所述设备,其特征在于:所述转位机械 用于使多个满袋从所述装填站移动到封盖站。
33: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于还包括一封盖站, 用于接收和支撑来自装填站的多个满袋,并用于对多个满袋进行封 盖,以产生多个封盖后的袋。
34: 一种根据权利要求33所述设备,其特征在于:所述多个袋中 的每个袋包括一端口,所述封盖站包括多个加热元件,每个加热元件 对多个盖中的一个盖及一个端口进行加热。
35: 一种根据权利要求34所述设备,其特征在于:当多个盖中的 一个盖和一个端口被所述加热元件加热后,所述封盖站使所述多个盖 中的一个盖与所述端口相连。
36: 一种根据权利要求33所述设备,其特征在于还包括一可设置 在袋下方的袋支柱,用于在装填站和封盖站中支撑袋,并用于减少装 填后袋内的体积。
37: 一种根据权利要求33所述设备,其特征在于还包括一分发站, 用于接收和支撑多个封盖后的袋,并可控制地将多个封盖后的袋均从 所述分发站排出。
38: 一种根据权利要求37所述设备,其特征在于:操纵所述转位 机械,以便使多个封盖后的袋从封盖站移动到分发站。
39: 一种根据权利要求38所述设备,其特征在于:所述转位机械 包括可在开启位置和夹持位置之间运动的支撑梁,它能够支撑装填站 内的多个空袋;还包括可在开启位置和夹持位置之间运动的转位梁, 它能够支撑多个空袋,当所述转位梁处于夹持位置,且支撑梁处于开 启位置时,所述转位梁可以相对于所述支撑梁运动,以便使多个空袋 在所述累积站和所述装填站之间运动。
40: 一种根据权利要求37所述设备,其特征在于:所述分发站包 括多个可独立操作的支柱,每个支柱接收和支撑多个封盖后的袋中的 一个袋。
41: 一种根据权利要求40所述设备,其特征在于:以设定的时间 间隔,多个可独立操作的支柱松开多个封盖后的袋。
42: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于:所述袋由双层 薄膜制成。
43: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于:所述袋由非聚 氯乙烯材料制成。
44: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于:所述非聚氯乙 烯材料是聚烯烃材料。
45: 一种根据权利要求29所述设备,其特征在于:所述多个喷嘴 可以在一空闲位置和一清洁位置之间移动。

说明书


用于制造和装填塑料袋的设备

    【发明领域】

    本发明涉及一种用于制造袋的设备,具体地说,本发明涉及一种用于制造塑料袋的设备。更具体地说,本发明涉及一种用于制造和装填由双层卷材制成的袋的设备。

    背景技术

    为了制造袋,双层卷材被展开并输送到一设备,所述设备对侧边和端部进行密封。一施压件支撑着对所述塑料进行压缩和加热的工具,以形成所述侧边和端部密封。一模具将单个袋与所述卷材分开,因此,每个袋包含一个所述端部密封。将一端口插入并封住上述敞开端部,从而完成制造袋。

    制造完毕的袋然后被输送到一装填设备,所述装填设备使用两种公知方法中的一种对袋进行装填。第一种方法是将一喷嘴插入所述端口,随着袋沿直线路径移动到一封盖站,所述袋被装满。第二种方法是利用多个喷嘴,每个喷嘴分别用于对袋进行部分装填。采用这种方法,一个袋移向第一喷嘴,在此停止并被部分装填。然后该袋继续前进到下一个喷嘴,在下一个喷嘴处又被添加液体。然后该袋移动到下一站,连续进行这样的工序,直到袋被充满为止。

    为了加速制造,所述设备通常包括两条或多条平行的生产线。单独一个驱动器操纵侧边施压件和端部施压件,以便同时形成两个袋。

    采用上述方式制造的塑料袋通常被用于容纳液体,例如静脉注射(“IV”)溶液。通常,由平的或双层卷材PVC或非PVC材料制造塑料袋。所述双层卷材包括两层重叠在一起的塑料层。通常两层塑料通过静电以及片层之间的真空而结合在一起。

    发明概述

    本发明提供一种用于密封至少第一卷材和第二卷材的密封设备,所述第一卷材和第二卷材均包括侧面,所述密封设备包括具有适于安置第一卷材的第一工具的第一施压件,所述第一施压件作用以便使第一工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便密封第一卷材的侧边。所述设备还包括具有适于安置第二卷材的第二工具的第二施压件。所述第二施压件作用以便使第二工具独立于第一工具而在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便密封第二卷材的侧边。

    在另一个实施例中,本发明提供一种用于切断用于制造流体容器的卷材的设备,所述卷材具有引导部分和宽度。所述设备包括一驱动系统,操纵该驱动系统使卷材前进。所述设备还包括一切割元件,该切割元件可在基本上垂直于所述向前方向的方向上并横跨卷材宽度运动,用于将所述引导部分与卷材分开,从而确定一局部完工的流体容器。

    在另一个实施例中,本发明提供一种用于向袋中装填静脉注射溶液的设备。所述设备包括一累积站,用于接收和支撑多个空袋;一装填站,用于从所述累积站接收多个空袋并暂时保持所述袋稳定不动。所述装填站包括相应地多个喷嘴。当多个空袋保持静止时,多个相应的喷嘴中的每个喷嘴向一个空袋内注入静脉注射溶液,从而获得多个满袋。

    通过下文对用于实现本发明最佳实施方式的优选实施例所进行的详尽地介绍,对于本领域技术人员来说,本发明的其他优点和特征将变得更加清楚。

    附图简介

    下面将参考以下附图对本发明进行详细介绍,其中:

    图1是一个静脉注射袋(intravenous IV bag)的透视图;

    图2是一种用于制造符合本发明袋的设备的示意图;

    图3是图2所示卷材展开模块的前视图;

    图4是图2所示卷材展开模块的俯视图;

    图5是图2所示侧边密封模块的前视图;

    图6是图5所示下侧边密封工具的透视图;

    图7是图2所示顶部密封模块的前视图;

    图8是图2所示切断模块的前视图;

    图9是图2所示切断模块的透视图,显示了将部分制造完毕的袋与所述卷材分开的过程;

    图10是图2所示装填输送机的透视图;

    图11是图10所示袋输送站的侧视图;

    图12是图10所示装填输送机的装填站的侧视图;

    图13是图12所示装填站的前视图,其中显示了喷嘴的运动;

    图14是图12所示装填站的俯视图;

    图15是图10所示封盖站的一部分的透视图;

    图16是图10所示封盖站的一部分的透视图;

    图17是在输送循环初期图10所示装填输送机的支撑梁和转位梁的透视图;

    图18是在输送循环中间阶段图10所示装填输送机的支撑梁和转位梁的透视图;

    图19是在输送循环末期图10所示装填输送机的支撑梁和转位梁的透视图;

    图20是袋支柱的透视图。

    优选实施例介绍

    本发明涉及一种如图2所示那样被设置的设备5,该设备用于制造和装填诸如IV袋10的塑料袋。该设备特别适用于用静脉注射(“IV”)溶液(例如盐、葡萄糖、葡萄糖和氯化钠等溶液)装填塑料袋。

    图1显示了一种典型的使用图2所示设备制造的IV袋10。袋10由诸如非PVC(聚氯乙烯)塑料等合适的塑料制成,推荐使用聚烯烃材料制造袋10。袋10包括两个侧边密封15、一顶部密封20、一底部密封25、一端口30以及一盖35。

    每个侧边密封15沿袋10的长度方向延伸并与所述顶部密封20和底部密封25相交。所述顶部密封20包括一冲压孔40或一留出一片状物(D形片状物)的局部孔。孔40或局部孔适合于悬挂所述IV袋10。底部密封25在袋10的内侧确定了一倾斜的交汇点,当利用孔40悬挂袋10时,所述交汇点用于引导袋中的所有流体流向端口30。

    端口30是塑性元件,它作为底部密封25的一部分被密封在袋10上。填充设备从端口30中插入,以便向袋10中装填物品,并安置盖35以便封闭袋10用于存储。端口30包括几个圆柱形表面45,在制造和装填工序期间在支撑和移动袋10时使用这些表面。

    应该指出的是,本发明适于制造多种尺寸和形状的袋。图1所示的袋10是这样一种袋的示例,并不意味着本发明所述设备仅能制造这种袋。

    图2示意性显示了设备5。该设备5包括一卷材展开模块50、一侧边密封模块55、一印刷模块60、一顶部密封模式65、一转动站70和一装填输送机75。图2所示设备5显示了两条平行并彼此毗邻的生产线。从而设备5在两条单独的生产线上同时制造两个袋10。由于所述生产线相同,因此仅仅详细地显示了其中一条生产线,即第二条生产线。

    在制造期间,双层卷材80从鼓85上被展开并被输送到设备5上。双层卷材80包括两层彼此连结的聚烯烃塑料,所述相互连结的表面将变成IV袋的内表面。其中双层卷材80所确定的宽度基本上等于制造完毕后的IV袋10的最终宽度。卷材80作为连续的带材被存储在鼓85上,从而确保大批量地制造袋10。

    应该指出的是,本发明也可使用其它构造的材料。例如使用管材而不是使用双层卷材80。此外在本发明中,也可采用浇铸成型的单层材料,然后将所述单层材料按照一定尺寸切开,并重新卷绕在一起或折叠和重新缠绕,从而一侧被密封,另一侧敞开。对本领域普通技术人员很清楚的是,两层彼此相邻设置在一起的任何构造的材料都适于使用本发明的设备制造袋。因此本申请文件中所使用的术语“双层卷材”或“卷材”意味着任何一种材料结构,其中两层分离的或彼此相连的材料被相邻地布置。

    卷材展开模块50将卷材80从鼓85上展开,使卷材80朝向设备5。卷材80首先进入侧边密封模块55。在双层卷材80通过所述侧边密封模块55时,侧边密封模块55在双层卷材80上形成侧边密封15。从侧边密封模块55起,双层卷材80进入印刷模块60。在印刷模块60内,诸如说明、警告和袋内物品等信息被印制在卷材80上。印刷之后,双层卷材80被输送到顶部密封模块65。在双层卷材80通过时,顶部密封模块65在双层卷材80上形成顶部密封20。顶部密封20被形成之后,双层卷材80进入转动站70。

    如图2所示,转动站70沿顺时针方向转动,以便能够在较小的空间内设置更多的模块。转动站70包括切断模块90、袋敞开模块95、端口插入和第一底部密封模块100、第二底部密封模块110和将制造完毕后的空袋10转送到装填输送机75的输送模块115。

    切断模块90对双层卷材80进行切割,使部分制造完毕的IV袋与卷材80分开。一旦切割后,转动站70转动,将部分制造完毕后的袋转动到袋敞开模块95。袋敞开模块95将袋10打开并使袋10做好接收一端口30的准备。然后转动站70进入下一站。端口插入和第一底部密封模块100将端口30插入袋中,使端口30与袋相连,但是没有密封袋的整个底部。袋旋转进入第二底部密封模块110,在此模块完成底部密封25。袋10然后旋转进入输送模块115,并被输送模块115输送到装填输送机75。

    装填输送机75基本上沿垂直于双层卷材80运动方向延伸,它包括一累积站120、一装填站125、一封盖站130和一分发站135。制造完毕后的空袋10被输送模块115输送到累积站120。袋10被存储在累积站120直到达到所希望的数量为止。然后将袋10输送到装填站125。在装填站125,多个喷嘴140同时对每个空袋10进行装填,以产生多个满袋145。满袋145被输送到封盖站130,在此处,多个盖35被同时安装到满袋145上。封盖之后,袋150被输送到分发站135,在此处它们被分发给输送机或其它设备。

    图3~图20详细地显示了各种模式,并将在下文对各种模块进行介绍。  

    卷材展开模块

    图3和图4所示的卷材展开模块50包括支撑双层卷材80的鼓85、多个张力控制辊155、角度转向辊160和输送辊165。主轴170支撑鼓85转动,使得鼓85能够自由转动以便输送双层卷材80。位于卷材展开模块50下游的一驱动机械从鼓85上拉卷材80以便卷材通过各种模块。在到达角度转向辊160之前,卷材80蜿蜒地经过多个张力控制辊155。两个张力控制辊155被支撑在移动臂175上转动。所述臂175能够运动以便调节卷材80上的张力,因此,在卷材80的间歇运动期间能保持所期望的张力。

    图4清楚显示了角度转向辊160使卷材80转动,使得卷材在基本上垂直于卷材80进入路径的出口路径上运动。然后卷材80围绕输送辊165向侧边密封模块55运动。在另一种结构中,卷材80沿平行于所希望的运动方向被输送,从而取消设置角度转向辊160的需要。

    侧边密封模块

    图5清楚显示了侧边密封模块55包括支撑下施压件185的下驱动器180以及支撑上施压件195的上驱动器190。支撑台200在所希望的位置支撑下施压件185和下驱动器180。多个隔离棒205与支撑台200相连并支撑上平台210,所述上平台210位于支撑台200上方一定距离处。上平台210将上驱动器190和上施压件195支撑在所希望的位置上。

    驱动器180、190是可以在打开位置和闭合位置之间运动的气缸。在打开位置,卷材80可以在上施压件195和下施压件185之间自由运动。在闭合位置,上施压件195和下施压件185相向运动以确定一间隙,该间隙的尺寸适于形成侧边密封15。上驱动器190具有一固定行程长度,同时下驱动器180具有可调整的行程长度。下驱动器180上的一调节元件例如调节螺钉215能够精确地控制间隙。在另一种结构中,上驱动器190的行程长度是可调整的,而下驱动器180的行程长度是固定的。在另一种结构中,驱动器180和190的行程长度都是可调整的。

    上文介绍了一种气动驱动器,应该理解的是,也可以使用其它类型的驱动器来形成侧边密封15。例如在一种结构中,步进电动机驱动一螺杆,该螺杆将上、下施压件之间的间隙精确地设定为所希望的数值,以形成侧边密封。使用步进电动机能够精确地设定施压件的位置并进行间隙调整。在另一种结构中,使用可调整的液压缸。

    上施压件195和下施压件185分别支撑侧边密封工具220以形成合适的侧边密封15。上侧边密封工具220A通常是平的,而下侧边密封工具220B被构形以便形成侧边密封15。图6所示的下侧边密封工具220B包括密封块225、承载块230、导向螺杆235、加热元件240和热电偶245。每个密封块225包括一热电偶孔、一加热元件孔和一凸起的密封形成表面250。所述加热元件孔容纳加热元件240并邻近所述密封形成表面250。所述热电偶245被设置在热电偶孔内,用于测量密封块225的温度。一控制器循环控制每个加热元件240的开启和关闭,以便将密封块225的温度保持在所希望的便于形成密封的温度。

    承载块230支撑导向螺杆235转动并被连接在下施压件185上。所述导向螺杆235的一半长度上具有右手螺纹,另一半长度上具有左手螺纹。两个螺母(未示)与密封块225结合并被拧在导向螺杆235上。一个螺母包括右手螺纹并与所述螺杆上的右手螺纹部分啮合。另一个螺母包括左手螺纹并与所述螺杆上的左手螺纹部分啮合。两个螺母被如此布置,从而它们不能跟随导向螺杆235的转动而转动。因此导向螺杆235在一个方向的转动使两个螺母相向运动,而导向螺杆235在相反方向的转动使两个螺母彼此远离。密封块225与螺母结合并随螺母运动。因此简单地通过导向螺杆235的转动,侧边密封15之间的宽度可以被调整,从而使一组侧边密封工具220适合于制造任何宽度的袋10,以适应不同宽度的双层卷材80。

    可调整的侧边密封工具220能够快速地从制造一种尺寸袋变换到制造另一种尺寸的袋。而在现有设备中需要几个小时更换侧边密封工具。使用本文所述设备,可以在几分钟内调整完侧边密封工具。

    如上所述,上侧密封工具220A通常是平的,如下侧密封工具220B那样,上侧密封工具220A包括加热元件240和邻近形成密封的工具部分的诸如热电偶245的温度传感器。使用控制器控制所述加热元件240对应于热电偶245所测量的上侧密封工具220A的温度而循环。因此控制器将上侧密封工具220A和下侧密封工具220B的温度保持在所希望的温度。

    为了形成侧边密封15,将卷材80设置在上施压件195和下施压件185之间。卷材停止运动,上施压件195和下施压件185相向运动到它们的闭合位置。加热后的侧边密封工具220A和220B在所希望的侧边密封位置接触并加热卷材80。此外驱动器180和190提供预定量的压力,以便使被加热后的双层卷材80的各层彼此熔接以形成侧边密封15。经过一预定时间后(例如两秒),上施压件195和下施压件185返回到它们的打开位置,卷材80向前进入到印刷模块60。

    非常重要的是,图5所示的侧边密封模块55包括两个上施压件195和两个下施压件185,能够同时在两个单独的卷材80上形成侧边密封15。如图5所示,两个上施压件195中的每个都包括自己的驱动器190并象下施压件185那样被分别驱动。此外,每个下施压件185包括自己的调节螺钉215。因此两个下施压件185可以被分别独立地调节和驱动。

    印刷模块

    形成侧边密封15之后,印刷模块60接收卷材80。所述印刷模块60将任何需要的信息(例如说明、警告、制造商、袋内物品等)印刷在袋10上。双层卷材80从印刷模块60向前进入到顶部密封模块65。

    顶部密封模块

    图7所示的顶部密封模块65包括上驱动器250、下驱动器255、上施压件260和下施压件265。上驱动器250和下驱动器255的安装方式与侧密封驱动器180、190的安装方式大致相同。上驱动器250支撑上施压件260并可在打开位置和闭合位置之间操纵。下驱动器255支撑下施压件265并可在打开位置和闭合位置之间操纵。象侧边密封模块55那样,驱动器250、255中的一个或两个是可调节的,以便精确地控制密封形成过程。

    当上施压件260和下施压件265处于闭合位置时,上施压件260和下施压件265支撑顶部密封工具270在卷材80上形成顶部密封20。在很多种结构中,上顶部密封工具270A是平的,下顶部密封工具270B被构形以便形成顶部密封20。然而其它种类设置也是可能的。例如上顶部密封工具270A被构形而下顶部密封工具270B是平的。

    在最佳结构中,顶部密封工具270的轮廓是这样的,即在几种不同袋宽度的情况下,使用相同轮廓的密封工具。这便于快速改变所生产袋的宽度,而不象现有设备那样需要较长的停工期。同样的顶部密封工具270能够形成多种宽度袋的顶部密封25。

    象侧边密封工具220那样,上、下顶部密封工具270A和270B包括加热元件和邻近所述加热元件的热电偶。所述热电偶测量上、下顶部密封工具270A和270B的温度。根据热电偶所测量的温度,控制器循环地使加热元件开启和关闭,以便将上、下顶部密封工具270A和270B的温度保持在理想状态。

    为了形成一顶部密封20,将卷材80设置在打开的上施压件260和下施压件265之间。卷材80停止运动,上施压件260和下施压件265运动到它们的闭合位置。加热后的顶部密封工具270在所希望的顶部密封位置接触和加热卷材80。此外驱动器250和255提供预定量的压力,以便使被加热后的双层卷材80的各层彼此熔接以形成顶部密封25。经过一预定时间后(例如两秒),上施压件260和下施压件265返回到它们的打开位置,卷材80向前进入切断模块90。

    再次需要指出的是,图7所示的第二生产线基本上和第一生产线相同,两条生产线是彼此独立的。

    切断模块

    切断模块90是转动站70内的第一模块,用于使部分制造完毕的袋与双层卷材80分开。如图8和9所示,切断模块90包括一诸如气缸280的驱动器、一刀具285、一切割表面290、一第一夹具295(图9中显示)和一第二夹具300。切割表面290在卷材80的正下方延伸,当卷材80被夹持在切断位置上时切割表面290用于支撑卷材80,以便准确地和直接地切断双层卷材80。在切割表面290上的槽305沿垂直于双层卷材80运行的方向延伸并确定一切断线。

    如图9所示的第一夹具295能够在打开位置和闭合位置之间运动。在所述打开位置,卷材80自由地进入和离开夹具295。在闭合位置,夹具295牢固地夹持卷材80。第一夹具295位于转动站70内,因此当转动站70转动到下一个模块时,它随转动站70一起转动。第二夹具300从打开位置向闭合位置运动并用于将卷材80保持在夹持腿310和切割表面290之间。第一夹具295与第二夹具300被其它可使用的驱动器(例如液压驱动、电动机驱动等)所驱动。

    在一些结构中,夹持腿包括一槽,当在闭合位置时,该槽与切割表面290上的槽305对齐。夹持腿310具有带轮廓形状的底部,所述底部的形状使其能够与邻近槽305两侧的卷材80啮合。在图9所示的其它结构中,夹持腿310不包括一槽。如图9所示,刀具285沿邻近腿310的切割线运行。

    刀具285被至少部分地设置在槽305内并可在第一位置和第二位置之间运动。刀具285是诸如刀片的锐利刀刃。在另一种结构中,使用另一种刀具(例如激光、热线等)。所述刀具285被气缸280支撑并在第一位置和第二位置之间运动,在所述第一位置,刀具285邻近卷材80的一侧面,在所述第二位置,刀具285邻近卷材80的另一侧面。在一些结构中,刀具285是钩形或新月形,锐利部分位于钩形的内侧。

    操纵切断模块90,将部分制造完毕的袋与双层卷材80分开。包括顶部密封20的卷材80的自由端被输送通过打开的第二夹具300并进入打开的第一夹具295。第一夹具295闭合以夹持卷材80的自由端。第二夹具300闭合,从而保持卷材80邻近切割线。气缸280将刀具285从卷材80的一个侧面移动到卷材的相反侧面,从而切断卷材80,并形成一分开的部分制造完毕的袋以及在卷材80上形成一新的自由端。第二夹具300打开,从而松开部分制造完毕的袋的端部以及卷材80。然而,在转动站70以及新分离开的局部完成的袋转动到下一站时,第一夹具295仍保持闭合。

    使用刀具285而不是模具将部分制造完毕的袋与卷材80分开具有几个优点。例如刀具降低了浪费以及无需处理在将部分制造完毕的袋与卷材80分开时所产生的废弃物,并无需分离卷材80的其它部分。因此卷材80的所有材料都被用于制造袋,无需象现有设备那样收集废料。此外,在切断卷材80时,模具有时产生灰尘(粒状物质(pm))。灰尘(pm)可能进入袋中或其它模块,导致损伤或运动元件的过量磨损。此外,模具类型的刀具和冲床刀具会产生可能进入袋中的粒状物质(pm)。

    在许多结构中,一个或多个对正设备被设置在卷材展开模块50和邻近所述切断模块90的驱动机械之间。所述驱动机械将卷材80拉过所有模块并推动卷材80通过所述切断模块90。然而当所述卷材在不同模块之间运动时,所述驱动机械不能校正卷材80的偏斜。因此,使用对正设备将卷材80保持在所希望的轨迹内。传感器检测卷材的位置并操纵斜辊以调整卷材80的轨迹。所述斜辊包括一个或多个辊,所述卷材在这些辊上运动。所述斜辊被设置的与可调整的卷材80的运动方向倾斜。通过改变斜辊的倾角,迫使卷材80在它的运动路径上向左或向右运动。在袋制造领域中,这种类型的斜辊是众所周知的。在其他结构中,使用诸如导向器等机械追踪设备来确保卷材80在不同模块内合适的对齐。

    所述驱动机械能够精确地对卷材80进行定位,从而实现精确地切断,同时进一步减少浪费。每个被部分制造完毕的袋按照希望那样被切断,从而在切断工序之后,留在袋上的多余材料的数量减少。

    转动站

    图2所示的转动站70将部分制造完毕的袋从切断模块90移动到袋敞开模块95。在袋敞开模块95,双层卷材袋的两层材料被部分地分开,以便插入端口30。打开后,转动站70再次转动。下一站是端口插入和第一密封模块100。将端口30插入部分敞开的袋,然后在新插入的端口30和袋之间进行局部密封。在第二底部密封模块110做最终密封之前,第一底部密封确保端口30在袋中适当的定位。在位于下一转动位置的第二底部密封模块110处,用类似于针对侧边密封模块55和顶部密封模块65已经介绍过的工具形成底部密封25并将端口30密封地连接在袋上。在第二底部密封模块110之后,袋10被制造完毕,剩余工序是装填和封盖操作。转动站70将袋10转送到输送模块115,在该模块,第一夹具295释放袋10,袋10被转送到装填输送机75。一旦被输送模块115输送后,转动站70再次转动,从而开始一个新的循环。

    输送模块

    所述输送模块115将制造完毕后的袋10输送到装填输送机75。图11所示的输送模块115包括滑座315、臂元件320、夹具325和轨道330。所述夹具325的形状构造的局部与转动站70上的制造完毕后的袋10的形状相符。所述臂元件320支撑夹具325和袋10。所述臂元件320被铰接地连接到滑座315上,因此臂320可以沿弧线转动90°。所述滑座315沿轨道330运动,以便将袋10从转动站70运送到累积站120。

    为了移动制造完毕的袋10,滑座315移动到第一位置,从而臂元件320和夹具325邻近完工的袋10。随着第一夹具295与袋10脱离结合,夹具325抓住从袋10中延伸出的端口30。随着臂320转动90°,重新确定袋10的朝向,使端口30向上,滑座315向累积站120运动。袋10在累积站120内被定位和释放,臂320返回,以便抓取下一个袋10。

    除了夹具325之外,输送模块115还包括一吸附元件(未示),在输送期间,该吸附元件和袋10结合。在一些情况下,夹具325可能不能输送袋10。例如一有缺陷袋或一有缺陷端口可能阻止被结合。在这些条件下,吸附元件从转动站70分离出袋10,并将该袋放置在一废品容器内。当第一夹具295试图在切断模块90处接收一新的袋时,该吸附元件阻止有缺陷的袋继续保持在第一夹具295内。

    装填输送机

    图10所示的装填输送机75包括累积站120、装填站125、封盖站130以及分发站135。累积站120接收空袋10并建立一排列序列。任何数量的袋10都可以确定所述排列序列。图10~17显示了由4个袋10组成的一个序列。使用累积站120是为装填站125和封盖站130准备额外时间,从而在袋处于静止的同时执行两种操作。

    应该指出的是,装填输送机75与制造袋10的各种模块分别操作。在一些情况下,制造完毕的空袋10被输送到装填工厂内的不同地点和不同位置。虽然说明书显示装填输送机75直接从制造袋的设备处接收空袋10,但是本发明并不局限于这种方式。

    累积站120包括诸如接收通道335的袋支撑物以及诸如转位梁340的输送设备。图17~19中最佳显示的接收通道335是一敞开的通道,输送模块115将空袋10以端口30向上的方式放置在所述通道335内。接收通道335包括槽,所述槽足够宽使其能容纳端口30同时又足够窄以支撑端口30。一旦袋被放置在通道335内,输送臂320返回,以获取下一个袋10。

    包括4个延伸部分的定位杆(未示)从接收通道335上方向下移动并与端口30或设置在接收通道335内的袋10的端口结合。其中一个延伸部分与每个袋10的端口30结合,并使袋10在通道335内向前运动,以便使袋10彼此之间保持适当距离。最接近输送模块115的延伸部分与第一个袋10的端口30结合,并使袋在接收通道335内滑动一个袋的位置。当第二个袋10被放置在接收通道335内后,定位杆再次下降,头两个延伸部分与接收通道335内的两个袋10结合。定位杆再次移动一个袋位置,并使所述两个袋10向前运动。第三个袋10被设置在接收通道335内,定位杆与这三个袋10结合,并使它们移动一个袋的位置。第四个袋10被设置在接收通道335内,定位杆移动以与所有这4个袋10结合。定位杆使这些袋10进入另一个位置,从而将它们放置在这样一种位置,使得它们能够进入装填站125。

    装填站

    图12~14以及图17~19显示了本发明的装填站125。装填站125包括一位于转位梁340上方的支撑梁345,它可以在一打开位置和一闭合位置之间运动。支撑梁345在装填站125和封盖站130之间延伸,以便支撑袋。利用转位梁340将空袋10从累积站120输送到装填站125。支撑梁345保持开启,直到转位梁340将袋10定位在装填站125内的一个合适的位置为止。然后支撑梁345移动到它的闭合位置,以与袋10结合并支撑装填站内的袋10,转位梁340打开,并释放袋10。随着装填工序的开始,转位梁340返回到累积站120,用于输送下一组袋10。

    装填站125包括多个喷嘴140,每个喷嘴能够与一个空袋10的端口30结合。利用喷嘴140向所述空袋10内装填流体。在许多情况下,必须缓慢地向袋10内装填流体,以便不扰乱流体。除了喷嘴140之外,可能需要流动调整器、过滤器和其它流体处理装置,并在装填站125内使用这些装置。通过同时向多个袋10内装填液体,能够获得足够的时间以便每个袋10使用一个喷嘴140而完全装满,同时减少过量起泡的可能性。

    喷嘴140位于四个袋10的端口30的上方并可垂直地移动以便与袋10结合并向袋10内装填流体。此外,如图13所示,喷嘴140可以在一空闲位置和一清洁位置之间转动,以便于清洁。

    如图12~14所示,装填站包括一位于装填站125上方的主液管350。管350将液体分配到每个喷嘴140。对于所有喷嘴140来说,溶液流向每个喷嘴140的流动通道都是相同的,因此仅介绍一条通道。在到达喷嘴140并最终进入袋10之前,液体可通过一系列管、阀和过滤器。

    每条流动通道包括多个卫生隔膜阀。第一阀355控制溶液流向袋10。打开阀355使溶液流动,关闭阀355则阻止溶液流动。第二卫生隔膜阀360控制对喷嘴140的真空作用。装填操作之后应用真空技术阻止溶液滴落。此外,每个装填位置包括一卫生清洁到位(CIP)隔膜阀365,操纵阀365用于启动和终止清洁到位操作。

    此外阀和配件也被设置的便利于蒸汽到位(SIP)操作。图12~14所示装置能够执行CIP或SIP操作,以便将设备清洁到适合的标准。此外,每个喷嘴包括一分配端口370和一隔离阀375。所述分配端口370适于对每条流动通道单独进行测试。隔离阀375允许一条或多条流动通道被切断,以便进一步清洁仅仅需要被清洁的流动通道。例如在CIP操作之后,可以对每条流动通道进行单独测试。通过测试的流动通道的隔离阀375可以被关闭,而没有通过测试的流动通道的隔离阀375保持开启,以便于进行额外的清洁。

    流量计380和过滤器385被设置在每条流动通道内。流量计380测量被分配到袋10内的溶液的容积并控制隔膜阀355,以确保准确地装填。过滤器385位于流动通道内,用于过滤出任何可能混入流动的溶液内的杂质。

    一旦装填操作被完成,转位梁340闭合,支撑梁345开启,从而允许满袋145被输送到封盖站130。

    封盖站

    图15和16显示了本发明的封盖站130。封盖站130从盖输送器碗390接收盖35并将所述盖连接在装填后的袋145上,以便完成装配和装填工序。封盖站130包括一盖接收杆395、多个盖驱动器400、多个加热器405和支撑梁345。

    如图10所示,盖漏斗410将盖35放入盖输送器碗390。盖输送器碗390振动以重新对盖35进行定位,从而它们位于所希望的朝向,以便安装在端口30上。所述振动也用于将盖35单行输送到盖门415,在某一时刻,所述盖门选择性地允许一个盖35进入盖接收杆395。

    返回图15,盖接收杆395转位以便接收额外的盖35,直到杆395满为止。再次需要指出的是,虽然在本文所述结构中,同时封盖4个袋。但是也可以根据需要同时对更多或更少个袋进行封盖。驱动器400移至一个结合位置,使得每个驱动器位于其中一个盖35之上。驱动器400使结合元件移动以接触盖35以便将盖从盖接收杆395上抓取。在一些结构中,使用真空或吸附,以便抓住盖35。在其它结构中,使用夹具。一旦盖35被移走,盖接收杆395移动,为下一组袋145接收4个新盖35。

    参考图16,多个加热元件405位于端口30和盖35之间的一加热位置。加热器405被支撑在一可转动和可滑动的支柱420上。所述支柱420滑动进入加热排列,然后使所述加热器405转进端口30上方的加热位置。在一些结构中,加热器405枢转进入加热位置,但是在另一些结构中,加热器405直线移动。对于实现本发明的功能来说,加热器405进入和离开加热位置的实际路径并不重要。

    一旦加热器405进入所需位置,驱动器400使盖35进入加热器405正上方,从而每个加热器405可以同时加热一个袋145的盖35和端口30。象侧边密封和端部密封加热器240那样,盖/端口加热器405包括测量加热器温度的热电偶,并利用一控制器使加热元件405循环操作,以便保持所希望的温度。

    一旦端口30和盖35被充分加热,加热器405被移出加热位置,驱动器400使盖35与端口30结合。驱动器400保持所述结合位置一定时间(例如4秒),使端口30与盖35焊接接合,并形成一持久的气密密封。

    在一些情况下,希望减少装填和封盖后的袋150内的氧的含量。为了实现这个目的,每个加热器405包括一管,当端口30和盖35被加热时,所述管允许空气进入装填后的袋145内。在多种情况下,使医疗用的氮进入袋内以替换袋中的空气,在封盖之前,将氧的含量降低95%。

    封盖之后,满袋150将被从设备中取出。转位梁340闭合,以便与装填和封盖后的袋150结合,支撑梁345打开,以释放装填和封盖后的袋150。4个装填和封盖后的袋150被转位梁340输送到分发站135。分发站

    图18和19所示的分发站包括3个被分别驱动的检出器425。随着转位梁340的打开,每个检出器425闭合以便与一个装填和封盖后的袋150结合。由于第4个袋150不与捡出器425结合,所以它下降到一位于下方的输送机上并被从设备5中输送走。剩余的3个捡出器425以预定的时间间隔打开,从而将袋150按照希望的那样设置在输送机上。例如在转位梁340打开两秒钟之后,一种结构打开第一捡出器425。当第一捡出器425打开两秒钟之后,第二捡出器425打开,第三和最后一个捡出器425在第二捡出器425打开两秒钟之后打开。在这种结构中,占用6秒钟将4个袋150输送到输送机。其它结构可能根据需要而使用更长或更短的时间。例如另一种结构取消了单个的捡出器425,同时分配4个袋。

    可调整高度袋牵引

    被设置在装填站125和封盖站130下方的是可调整高度的袋支柱430。图20所示的袋支柱430包括一槽435和一支撑元件,例如两个平行杆440。袋10进入装填站125并被平行杆440支撑,从而它们不能自由地悬挂。通过用这种方式支撑袋10,在被装填时可膨胀的内体积被减少,当合适的流体束被注入袋10之后,能够如所希望的那样减少袋10内的空气量。装填后的袋145保持在该位置直到它们被封盖,从而减少了封盖后袋150内的气体量。

    槽435包括将任何溢出的流体再次引导到所希望的收集点的排水管445。整个槽435被支撑,并可向上或向下运动,从而使袋支柱430适应任何尺寸的袋10(例如250毫升、500毫升、1000毫升等)。

    转位和支撑梁

    在详细地介绍转位梁340和支撑梁345的功能之前,应该指出的是,本文所包含的装填输送机75介绍了一种系统,在该系统中,累积站120紧邻装填站125,而装填站125紧邻封盖站130,封盖站130紧邻分发站135。应该理解的是,许多结构要求在上述一个或多个站之间设置空闲站。所述空闲站使各元件在装填输送机75内具有有效的间距。如果存在空闲站,则转位梁340和支撑梁345将延伸进入这些空闲站,以便采用在上述这些站所采用的相同方式向前输送或支撑袋。因此,本发明并不限于上述各种站彼此紧邻类型的装填输送机75。

    如图17所示,转位梁340同时将空袋10从累积站120移动到装填站125、将满袋145从装填站125移动到封盖站130、将封盖后袋150从封盖站130移动到分发站135。此外,单个支撑梁345支撑在装填站125被装填的袋10和在封盖站130被封盖的袋145。

    图17显示了在输送循环初始阶段的装填输送机75。转位梁340闭合,以便支撑在累积站120的4个空袋10、在装填站125的4个满袋145以及在封盖站130的被封盖后的4个袋150。

    图18显示了袋被转送后的装填输送机75。转位梁340将空袋10移进装填站125,将满袋145移进封盖站130,将封盖后的袋150移进分发站135。一旦在此位置,支撑梁345闭合,并与装填站125和封盖站130的袋10、145结合,分发站135的3个可驱动捡出器425中的每个捡出器与一个袋150结合。如图18所示,捡出器425仅仅与三个最靠近封盖站130的袋150结合,从而使最末端的袋150落下。

    图19显示了将图18所示的袋转送之后不久的装填输送机75。转位梁340开启,并处于返回图17所示位置的工序,只是转位梁340仍然开启。最外侧袋150已经落到下方的输送机上,第一捡出器425松开它的袋150,留下最后两个被最后两个捡出器425支撑的封盖后的袋150。支撑梁345闭合,并支撑被封盖和装填后的袋145、10。

    这里所述结构将转位梁340设置在支撑梁345下方。其它结构可能与此相反。在另一种结构中,使用分离开的转位梁和/或支撑梁,以便更多地控制累积站120、装填站125、封盖站130和分发站135内的开启和闭合时间。

    上文介绍了分发站135将袋150分配到输送机上,但是应该理解的是,对于本发明来说,输送机并不重要,其它结构也可以将制造完毕的袋150分配到固定的接受容器内,然后被工人运走,从而取消了输送机。

    以上已对本发明作了十分详细的描述,所以阅读和理解了本说明书后,对本领域技术人员来说,本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中,因此它们在权利要求书的保护范围内。

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本发明涉及一种用于密封至少第一卷材和第二卷材的密封设备,所述第一卷材和第二卷材中的每个卷材包括侧面,所述密封设备包括具有适于接收第一卷材的第一施压件。所述第一施压件被操纵,用于使第一工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便密封第一卷材的侧边。所述设备还包括适于接收第二卷材的第二施压件。所述第二施压件被操纵,用于使第二工具在一打开位置和一闭合位置之间运动,以便独立于第一工具而密封第二卷材的侧边。 。

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