本发明涉及对各种物品,尤其是食品在封闭容器中的封装。 DE-A-2344620公开了一种在包装材料中加工深拉凹槽的系统,该凹槽填满之后用连续的覆盖金属箔封盖,其后再分成单独的容器或容器组。包装材料包括热塑性塑料的底带和金属箔的上带,它们平行地送入深拉延装置中,热塑性塑料带经由予热装置再送入。深拉延装置包括有横排的圆柱槽形状的凹模,可在垂直于带平面的方向上往复移动,有横排的圆形中间环,和环绕相应的圆柱形凹模的横排圆形排环,推环环绕有刀片,以便将金属圆盘箔从带料上切下。凸模将金属箔圆盘挤入凹模并同时深拉热塑性塑料带的圆形部分。这样形成的成型塑料带包含有横排的容纳金属箔圆盘的凹槽,然后被送进一个装置中,矫平各金属箔圆盘的外缘以在其上形成一个水平凸缘,将圆盘填以待包装物品,然后将覆盖金属箔施加到成型的塑料带和其金属箔圆盘上,将覆盖箔与凸缘进行热封。
这样生产出的包装容器有许多缺点,例如覆盖金属箔不能容易地被打开,例如不能够简单地被剥离,而必须将其戳穿,这是一个污秽的作业,内装物会被泻出容器和别处。其次,除非覆盖金属箔比较厚,否则易于被撕裂。
DE-A-2640591公开了一种用于由薄合成材料和/或铝箔的工件成形出盘形的轻型包装容器的系统,各包装容器有突出地边凸缘和平面底部。在该系统中,平的工件被夹住在两个圆环之间,有压力流体作用在工件的一侧,这样形成的拱起工件的中心部位由支撑面整平,支撑面可以是活塞头。
US2615201;US4048781和US3964237描述了类似的系统,其中被深拉延的板料是夹紧在深拉延装置的两个圆环之间。
US4141195公开了一种用于成形出一种容器用的可热收缩的辅助罩的方法和设备。其中,已充填和加盖的容器被输送至辅助罩成形和施加工位,在这里,将一条可热收缩的热塑性塑料胶带缠绕各容器,使胶带的胶粘侧面向容器,并且胶带覆盖在由盖的周边和容器侧壁之间所形成的接缝上。胶带条是在缠绕时由施加的胶带上切下的,位于容器附近的加热装置当胶带已缠绕在盖的周边和容器的侧壁上就使胶带收缩而压缩啮合在其上。在缠绕胶带条和将其热收缩之前,在带的间隔位置上形成整体抓取接头。一旦带条被收缩而与容器紧密粘合,接头靠近带条的外覆盖端,以提供将胶带从容器上卸下的方便装置。带的超越抓取接头的端部被粘接到带的下面部分,将抓取接头保持在位。
对于这种封闭容器,打开容器通常是靠抓住接头并将其拉起,将带完全从容器上解开,然后将除去。不利之处在于,首先是带,其次是盖可以被单独地从容器上抛弃,从而增加了废物。
EP-A-0057436公开的一种圆柱形容器,带有重闭盖和封闭隔膜,隔膜放置在容器和盖之间并与容器壁密封。隔膜是碟形形状,沿径向双折叠。隔膜在其折叠的相应端上设有弧形的切口。为打开容器,将重闭盖除去,在姆指和食指之间抓住双折叠并拉起,将隔膜的大半从容器上撕开。
在该结构中,重闭盖和撕开的隔膜构成附加的废物。
CH-A-655480公开的盘式容器,设有由板料组成的盖,盖边缘被弯折到容器的周边凸缘的下方。板料盖上成形有双折叠和沿直径对置的手拉用突出部。消费者用两手抓住手拉用突出部,可以将突出部相互拉开,将双折叠打开,盖的弯折边缘从容器的一端拆开,然后可将手拉用突出部在那一端从容器上拉向另一个手拉突出部,以使盖从容器滑落。
同样,盖能构成额外的废物。
在US3381884和GB491950中也公开其它的这种结构。
GB1480970公开了一种带盖的容器,其中的容器是杯状的,由任何包含纸、金属或合成塑料的适当的天然材料或合成材料制成。这种塑料容器可包括聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。将矩形的箔盖粘接到容器的顶周凸缘上。盖可以是任何适当的材料,取决于容器所用的材料以及放置在容器内的物品种类。在一种最佳型式中,盖包括铝箔。用任何适当的粘接剂将盖粘接到凸缘上,这取决于容器和盖所使用的材料。在容器是由合成热塑性塑料制成而盖是由铝箔制成的时候,诸如聚醋酸乙烯酯,聚乙烯醇,丙烯酸或聚酰胺之类的适当的热塑性塑料粘接剂作为覆层施加到盖的与凸缘啮合的表面上去。在将盖放置到容器上之前,先将盖加热以使粘接剂变软。盖上的软化粘接剂随之粘接在凸缘上。
US3557520公开了一种热封瓶子和阀组件的装置,在这里,先将阀组件进行予热,再固定到瓶子上。
US4261502公开了一种液体容器用的罩装置,液体容器包括容器体,至少有一个开口端。在容器体的内表面上提供有可热封的热塑性塑料覆层。容器还包括一个或多个封闭容器体的开口端的端封件。各端封件有圆周的凸缘在其外表面上有可热封的热塑性塑料覆层,凸缘借助于挠性的边缘与端封件的其余部分连接。端封件的圆周凸缘与容器体的开口端的边缘被热封在一起。在凸缘上的热塑性塑料覆层可以扩展到端封件的整个内侧表面。容器体和各端封件可以包括覆有热塑性塑料的铝板。
容器体可以由纸板在其两侧面上覆有聚乙烯而组成。端封件可由纸、赛珞玢或铝箔组成。覆盖在端封件上的热封热塑性塑料最好是聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯或偏二氯乙烯。例如,可以包括在纸板,赛珞玢或铝箔上的厚度为40至150微米的聚乙烯薄膜。另一方面,端封件可以是两种塑料,如具有不同的熔融点的聚乙烯和聚丙烯的层板。
US3191359公开了一种用于对具有热封端的罐头进行连续填料和密封的机器。罐头是非金属的,最好是含纤维的,例如纸或纸板,并用金属罩封闭。金属罩的一部分可插入罐体内,并带有可被热活化的粘接剂,后者被加热形成罐对罩的粘接。象灯泡之类的红外加热元件放置在组合罐的上方,将施加到罩的凸缘上的可热活化的粘接剂加热。由于罩是金属的,是热的良导体,热量被迅速导向粘接剂。
然而,该系统不适用于金属罩的外表面有涂层或覆层,例如有吸引力的亮漆或涂漆的情况。这些涂层或覆易于受红外热量的破坏,或者它们将大大延迟向粘接剂的传热。
CH369064公开了一种密封容器,它靠容纳在容器口部内的内板料和靠粘接到内板和容器边缘的外板进行封闭。拉出外板同时也将内板除去。
但是,在这种结构中,两板可以完全从容器上一起被除去,从而构成了附加的废物。
根据本发明的第一方面,提供了一种由薄板料成形出盘状制品的方法,所述成形包括将板料夹夹紧在两个环装置之间,将被环绕的板料向板料总平面的一侧进行拉延,其特征在于在所述拉延之间,基本上沿着一条开环形式的分离线将所述板料的一部分与其余部分局部分离,所述环装置环绕所述分离线并且向外有一定间隔,所述拉延起到将所述分离线向所述一侧位移的作用。
虽然夹紧可以在局部分离之前、期间或之后进行,但有利的是在局部之后而紧接在拉延之前进行。
根据本发明的第二方面,提供了一种板料的盘状制品,其底部包含着一个基本上沿着一条开环形式的分离线与制品的其余部分局部分离的部分。
这种方法和制品的优点在于,分离线有助于板料的拉延而不致产生板料的撕裂,这在尖角时尤其困难,例如,所拉延的是有尖角的矩形形状。
根据本发明的第三方面,提供了一种容器及其罩,该容器具有口部,口部边缘的内部有不连续性,罩由层状板料制成,层状板料包含最内层的热塑性塑料,以与所述不连续性面对面接触,塑料层有足够的厚度,在将所述罩与所述容器进行热封时用以填充所述的不连续性。
这种结构将密封的容器通过不连续性泄漏的危险性减至最低程度。
该不连续性可以是与所述容器的一个角上的接缝板的纵向切割边相邻接的一个槽。或者可以是在容器口部边缘的脊之间的槽,这些脊横向于口部边缘而伸展。
根据本发明的第四方面,提供了一种层板,它包括比较容易反射的层和在后面的比较透明的热塑性塑料层,后者由红外幅射进行加热,所述层板包括有比较容易吸收红外幅射的材料。
包括有红外吸收材料,促进了比较透明的热塑性塑料的加热,与由反射层将红外幅射反射回来相反。
热塑性塑料层最好包括有比较容易反射红外幅射的附加材料。这促进幅射的散射,从而加大了其吸收。
根据本发明的第五方面,提供了一种包装部件,它包括一个外围,和一个拗过由所述外围所环绕开孔的折板,所述折板沿其一侧直接连接到所述外围上,有膜板面对面连接在所述折板上,并且沿其外周密封地连接在所述外围上,其结构应当这样,以便将所述膜片从所述外围的与所述外围的与所述一侧对向那一侧开始拉开,将所述膜片从所述外围逐渐分开,并将所述折板逐渐拉开,直至所述折板基本上被全部打开。
这种结构减少废物,因为消费者在消耗完内装物之后很可能将膜片留在折板上。
根据本发明的第六方面,提供了一种将罩施加到容器上的方法,包括提供一种罩,它由第一热塑性塑料层施加到其熔点高于第一层材料的熔点的第二材料层上所组成;提供一种具有热塑性塑料的口部边缘部分的容器,其热塑性塑料的熔点低于所述第二层材料的熔点;将所述第一层从其与所述第二层相反的一侧加热至高于所述第一层的熔点和高于所述口部边缘部分的熔点的温度;将所述罩施加到所述容器上,以所述第一层施加到所述口部边缘部分并将其熔化,在其冷却时,在所述第一层和所述口部边缘部分之间形成粘结。
如果第一层和口部边缘部分彼此是相同的热塑性塑料是特别有利的,因为这样可以获得特别紧密的粘接。
根据本发明的第七方面,提供了一种层板,它包括第一热塑性塑料层施加到其熔点高于第一层材料的熔点的第二材料层上,第一层的厚度约为200微米,略等于第二层的厚度。
根据本发明的第八方面,提供了一种包括由薄板料制成盘状制品的成形装置的设备,所述成形装置包括具有两个环装置的夹紧装置,用以夹紧在它们之间的板料,还包括将所述环装置所环绕的板料总平面的一侧进行拉延的装置,其特征在于还包括在所述拉延之前,将所述板料的一部分基本上沿着一条开环形式的分离线与板料的其余部分局部分离的装置。
根据本发明的第九方面,提供了一种用于将罩施加到容器上的设备,该罩由第一热塑性塑料层施加到其熔点高于第一层材料的熔点的第二材料层上所组成,该容器具有其熔点低于所述第二层材料的熔点的热塑性塑料的口部边缘部分。设备包括将所述第一层从其与所述第二层相反的一侧加热到高于所述第一层的熔点和高于所述口部边缘部分的温度的装置;将所述罩施加到所述容器上的装置,以所述第一层被施加到所述口部边缘部分上,以便将其熔化,在其冷却时,在所述第一层和所述口部边缘部分之间形成粘接。
为了更清楚地理解和易于实施本发明,下文将通过实例并参照附图进行描述。图面说明如下:
图1是由板料成形容器罩的设备的立体示意图;
图2是用改型的设备来由板料成形的罩的俯视图;
图3是热封到容器之前的一个罩的立体图;
图4是一个其罩被打开的容器的立体图;
图5显示一个变型的容器;
图6是制造罩并组成改型的设备的机器的立体图;
图7是图6所示机器的俯视图;
图8是由图7中的箭头Ⅷ的方向看到的视图;
图9是由图7中的箭头Ⅸ的方向看到的视图;
图10是由机器的冲孔和成形装置的上方所看到的立体图;
图11是由冲孔和成形装置的下方所看到的立体图;
图12是将罩装到容器上的无菌包装机器的侧视示意图;
图13是图12所示机器中所包括的送罩装置和装罩装置的局部侧视图;
图14是装罩装置的立体图;
图15是罩的具体装置的局部垂直剖面图。
参照附图所描述的系统,用于在矩形水平截面的封闭容器中包装各种物器,尤其是食品。在该系统中,将开顶容器12进行消毒,装入物品,然后用消过毒的罩1将顶部封闭。
容器12用由纸板组成的板料制成,纸板的两面覆有例如聚乙烯等热塑性塑料。对板料切割和刻痕,就形成了由四个主面板和一个窄接缝板组成的坯件;再将坯件折叠和热封,制成了一个沿其一角有接缝的矩形截面筒;然后再将筒的底面封板向内折叠并热封,从而将筒封底。
顶罩1是用由金属一热塑性塑料层板组成的板料2和由其一面有粘接剂而另一面有亮漆的金属板组成的板料3制成的。层板例如是一层如环氧树脂的热稳定漆,下层是200微米厚的铝板,再下层是如低密度聚乙烯的聚合物,厚200微米。在图15所示的一种变型中,板料2由漆层(或聚合物)、金属,热塑性塑料层板组成,而板料3由金属,例如铝组成,其一面有热塑性塑料(如聚丙烯),其另一面有漆层。板料2包括5至10微米厚的漆(或聚合物)层2A,200微米厚的铝屋2B,30微米厚的素EAA(丙烯酸乙烯聚合物)层2C,及130微米厚的有灰颜料的LLDPE(线性低密度聚乙烯)层2D,灰颜料可吸收红外幅射。板料3包括5微米厚的漆层3A,40微米厚的铝层3B和50微米厚的聚丙烯层3C。在该变型中,漆(或聚合物)2A和热塑性塑料3C的选择,应使它们能以可以剥离的方式热封在一起。如图1所示,在制造罩时,层板被沿着开环4剪切以形成折板5。然后将一个由板料3分离出来并带有拉用小突出部8的膜片7粘接到层板上,使之覆盖在开环4的所有四边上。带有手拉用小突出部8的膜片7是将板料3的单边区域9在其自身上折叠两次而形成小突出部的。双折叠提供了坚固的手拉用小突出部,撕裂的可能性极小。然后将罩的予定边缘夹紧在两个环绕膜片7并与之有一定间隔的矩形环(图中未示)之间,将环所包围的区域向下并且中心向外拉延。为了获得尖角并防止皱折,要留有间隙6。将折板保留下来的原因有三个,即对罩提供机械强度,提供比薄膜片更易于消毒的比较有刚性的壁,以及与在打开容器时折板易于完全脱离的情况相比,可以减少废物。然后将罩1从层板料2上切开,罩的四边呈水平凸缘10的形式,罩的四角是90°的切口11。
图2所示的形式实际上是较佳的形式,其与图1中所示的不同点在于,膜片7是在拉一延之后而不是在拉延之前施加到折板及其外围上的。其不同点还在于,在开环4和向下拉延区之间附加有横向的矩形槽孔14,这有助于板料2的拉延,尽管各矩形形状的向下拉延区有尖角,不致产生拉裂。向下拉延区促进了罩与容器之间的很好的液密密封。
为把这样制成的罩1固定在装满物品的容器12上,首先把罩的漆面放靠在激冷的芯棒的端部上,从下面将其整个底面加热至塑料的熔点以上,以将罩的底面进行消毒,并对罩提供足够的过热,使罩有足够的储存热量,以便在将其装到容器上之后可与容器密封粘接。然后将向下拉延区装配到容器的矩形口部上,将其四个凸缘10向下折叠到口部的边缘外侧,罩的熔化塑料使容器的聚乙烯覆层软熔,这样与其形成很好的粘接。
罩的塑料的厚度要足够大,以将罩和容器之间潜在的泄漏间隙,特别是在密封接缝板的纵切缘12″处进行密封。如果罩的塑料层比较透明,而且金属是可反射的,于是为促进塑料的加热,层板中可包括有吸收红外幅射的材料,以使层板可由红外幅射进行加热。这种材料的形式可以是塑料中的红外吸收粒子。为将红外幅射在层板中散射,塑料层还可以包含红外反射粒子,以将幅射反射出去。
为打开容器,在姆指和食指之间抓住手拉用小突出部8并向外拉。由于间隙6的相邻外缘倾斜于口部边缘的相邻侧,膜片7的分离从该外缘的锐角端开始,进展到该外缘的斜角端。由于膜片7与折板5粘接,折板随膜片而被向后拉。而且,由于折板与这样形成的开口的外围连接,膜片7和折板5不能单独于容器而被抛掉,从而减少了废物。这样形成的开口的锐角为容器内的物品提供倾倒角口。
虽然在罩的最佳型式中,折板5与罩的其余部分保持连接,在变型的形式中,折板5不是局部分离而是完全分离,并且在将膜片7粘接到开口周围之前,折板已完全被除去。
参照图5,考虑到在制造罩和容器时有很大的公差,却仍要保证可靠的密封,容器的边缘12′可以是如图所示的波纹形状,所以在边缘内外呈现出垂直脊和槽。由于这个原因,还由于存在有接缝边缘12″的原因,层状的罩1必须有较厚的(约200微米)聚乙烯层。
参照图6至11,在该机器中,板料2由送料架21上的卷筒20供料,经过环路控制台22和步进给料装置23,送到板料2的冲孔和成形装置24。板料2以其较厚的聚合物层在最底下接近装置24。第一工序为板料2的冲孔,形成槽14和在4处形成折板5。为此目的,装置24包含第一组模具,其凹模15是垂直的贯穿槽,其凸模是在垂直槽16内被导向的矩形垂直板形状的冲模;还包含第二组模具25、26,其凹模25水平配置并有适当形状的锐棱边27,其凸模26也有适当形状,其大部分周边有锐棱边,并可在适当形状的中空垂直导向器28内垂直往复移动。另一组模具29和30成形出容纳膜片7的向下拉延区。为此目的,凹模29有矩形盘形形状,而有矩形横截面的凸模30可在矩形导向器31中垂直往复移动。再另一组模具由凹模32和凸模33组成。凹模32类似于凹模29,只是它具有尖的内角,并在其相应的四个角上装有尖顶的三角形牙34,以成形出90°的V一形切口,其顶点在向下拉延区的相应角上,其各边与向下拉延区的相应边缘共线。凸模33同样地有尖角并可在矩形导向器35内垂直往复移动,导向器35开有凹座36以容纳相应的牙34。凹模15、25、29和32可拆卸地固定在固定的下工作台37上。各导向器固定地安装在上工作台38上,而凸模则固定地连接在可垂直往复移动的顶工作台39上。上工作台38靠弹簧40弹性地安装在顶工作台39下方。顶工作台39固定到可在导柱42上垂直往复移动的压头41上。
板料3由安装在送料架44上的卷筒43供给,经过环路控制装置45和步进给料装置46,送至成形和折叠装置47,最初通过切割成形出横向伸展的突出部,然后将突出部分两级折叠,形成自身折叠的手拉用小突出部8,接着,板料3垂直于板料2水平地送进。位于正好在板料2上方的切割和缝合装置48内,在这里将膜片7从板料3上切下,将其插入板料2的向下拉延盘形区内并与板料2热缝合,以便当板料2从装置48前进到下一个工位时可将膜片保持在板料2的固定位置上。这是由热封装置49中的加热模来实现的,在那里,膜片几乎其所有的下表面都被热封在板料2的盘形区的底部上。接着,板料2分级地从装置49向切边装置50前进,在这里将罩从板料2上切下,由此再由传送机51输送并装箱,传送给图12至14所示机器的操作者。装置47、48、49及50的几乎所有移动零件都固定在机架41上。
参照图12至14,无菌包装机包括通用的设备60,以将缝合的纸板筒送进给旋转的分级芯棒装置61,这些纸板筒各由纸板构成的板料成形出来,纸板两侧覆有适当的热塑性塑料。在芯棒装置61上用普通的热封方式进行封底之后,将这样形成的开顶纸板盒12用分级传送机68分级送过多个工位。第一工位是消毒工位62,在这里将过氧化氢溶液喷到纸板盒12内。下一工位是干燥工位63,一系列歧管64输送热空气至纸板盒内部,以将过氧化氢溶液蒸发掉。再下一工位是填充工位65,在这里将待包装物品,可能是例如混合在液体中的固体之类的食品填充到纸板盒12内,再下一工位是装盖工位66,在这里有一个绕其水平轴线转动的分级鼓67,当纸板盒由传传送机68分级送到鼓的下方时可将罩加在纸板盒上。装盖的纸板盒12随着传送机68行进,直到它们被传递装置69转移到传送机70上,罩1由储存和送给装置71提供给鼓67,罩1从箱内卸放到装置71的储存部分72内,再靠送给部分73送给转鼓67。鼓67可绕水平轴线旋转,绕其外周面有水平排列的安装在矩形导套75上的矩形激冷式插棒形芯棒74。各芯棒74的中心装有吸盘76。装置73显示出有多个罩,在本例中是四个罩,它们与相应的芯棒74同时有准确的方位。吸盘76进行抽吸,将罩拉向芯棒并保持住。罩的较厚的聚合物层位于相对于鼓67的轴线的径向最外端。当一排罩绕鼓的轴线分级传送时,它们到达第一红外加热器77处,加热器将聚合物向着其熔点温度加热,然后它们作为一排分级进至第二红外加热器78处,加热器78将聚合物加热至刚刚超过其熔点温度。在下一工位,芯棒74被沿径向向外移动,将罩垂直向下施加到直接处在鼓67下方的一排四个纸板盒12上。接着,与该排芯棒74有关联的构架75沿垂直方向下降,将凸缘10在纸板盒12口部边缘的外侧向下折叠。然后,停止吸盘76的抽吸作用,使装盖的纸板盒由传送机68从工位66移开。
上文参照附图所描述的系统的优点在于,制造的罩是尖角的,可在矩形容器内良好配合,可具有吸引力的外观,并可撕开,消费完之后产生较少的废物。