用于压缩包装套筒的装置和方法与流程

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用于压缩包装套筒的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于压缩包装套筒的装置,该装置包括:用于压缩包装套筒的至少两个可移动地被支撑的压杆,以及用于移动压杆的至少一个驱动器,其中,压杆以这样的方式被支撑:使得在压杆之间产生间隙,该间隙的纵向方向对应于包装套筒的输送方向,并且其中,压杆以这样的方式被支撑:使得压杆之间的距离是可变的。

本发明还涉及一种用于压缩包装套筒的方法。



背景技术:

包装件可以以多种方式制造并且可以由最多样的材料制成。广泛使用的制造选择包括由包装材料制造坯料,通过折叠和另外的步骤首先从坯料形成包装套筒并最后制成包装件。这种类型的制造的优点之一是:坯料非常扁平,并且因此可以以节省空间的方式被堆叠。这意味着,坯料或包装套筒可以在与进行折叠和填充包装套筒的位置不同的位置处制造。这里通常使用复合材料,例如多个薄层的纸、板、塑料或金属(特别是铝)的复合材料。这样的包装件已被特别广泛地用于食品行业中。

在包装技术领域中,已知多种装置和方法,利用这些装置和方法,扁平地折叠在一起的包装套筒可以被展开,在一端闭合,填充内容物,然后完全密封。

一个特别的挑战是包装套筒的闭合,因为该闭合必须实现对包装套筒的可靠的密封,其必须能够承受后续的输送和其它应力。闭合通常发生在两个步骤:首先,在待闭合的区域中加热包装套筒(“活化”)。然后,在待闭合的区域中将包装套筒的相对的两侧压挤在一起(“压缩”)。压缩的区域之间的内聚力例如通过提供内部塑料层而实现,内部塑料层在加热过程中变粘并且因此在随后的压缩中形成粘合剂。该过程也被称为“密封”。

从wo00/44619a1已知用于密封包装套筒的这样一个装置。利用该装置,待闭合的包装套筒在固定至传送带的盒中运载。该盒以这样的方式设计:包装套筒的待闭合的区域的上侧和下侧上从盒突出。包装套筒的下侧首先被导向通过具有两个彼此相对布置的轨道的成型站,通过该成型站,包装套筒的下侧被推挤在一起。然后,包装套筒的下侧通过密封装置,在该密封装置中,包装套筒被感应地加热。随后,包装套筒的下侧首先通过压挤装置,然后通过支撑装置。压挤装置和支撑装置都包括彼此相对布置的辊,在辊之间,包装套筒的下侧被压挤在一起。

从wo00/44619a1已知的装置具有以下优点:在所描述的加工步骤期间,可以连续地移动包装套筒,从而允许不间断的加工。然而,缺点已经被证明是通过固定辊的一起压挤。辊的一个缺点在于:辊无法沿着包装套筒的整个长度同时被压挤,而是在不同时刻从包装套筒滚离,这导致粘性塑料分布不均匀。一个另外的缺点在于:尽管使用了橡胶,但是固定辊只能够对包装套筒的材料厚度的变化做出不恰当的响应。例如当包装套筒进入或离开辊时,或者在材料重叠的区域中或在折叠线区域中,可能发生这样的变化。特别是在高的输送速度下,辊在这样的步骤中“跳动”。这可能导致不均匀的接触压力以及可能导致不可靠的密封。

从ep0615909a1和wo98/43876a1已知用于密封包装套筒的替选装置。利用这些装置,提供了压挤元件,该压挤元件可以一个接一个地线性移动,使得包装套筒在待闭合的区域中被压挤在一起。压挤元件可以在高频振荡中的压挤过程期间移位,因此,包装套筒被加热和密封(“超声波熔接”)。这些装置的优点在于:“加热”的步骤和“压挤在一起”的步骤被结合,并且通过同一工具同时执行。此外,整个熔接接缝可以同时产生,并且因此,整个熔接接缝特别均匀。

然而,缺点是这样的事实:使用来自ep0615909a1和wo98/43876a1的装置不可能连续地、不间断地传送包装套筒。而是,包装套筒必须停止,使得它们能够通过工具密封。只有这样,包装套筒才能继续传送。所以这是间歇的操作模式。这种限制的原因在于:在包装套筒被传送,并且然后被返回时,允许在高频下震荡的密封工具与包装套筒分阶段移动的设计将是非常复杂的。间歇的操作模式的缺点在于:由于恒定的加速度,具有包装件和内容物的装置承受高的机械应力。这可能导致装置的高的磨损水平以及包装内容物的喷溅或起泡。此外,间歇的系统的生产性能通常低于连续性操作系统的生产性能。



技术实现要素:

因此,本发明的问题是开发并进一步改进以上更详细地描述和解释的装置,使得包装套筒的可靠压缩也可以与包装套筒的连续传送一起实现。

该问题通过根据权利要求1的前序部分的装置来解决,其特征在于,压杆以这样的方式被支撑:使得压杆可以在间隙的纵向方向上移动。

根据本发明的用于压缩(即压挤在一起)包装套筒的装置,其特征首先在于用于压缩包装套筒的两个可移动地被支撑的压杆。该压杆优选地具有细长形状,使得它们在纵向方向上的延伸要大于它们在横向方向和/或竖直方向上的延伸。此外,压杆在纵向方向上的延伸优选地大于包装套筒的待压缩区域的长度,使得熔接接缝可以在单个步骤中由压杆完成。压杆优选地由金属(由于钢的高的刚性,该金属特别是钢)制成。该装置的特征还在于用于移动压杆的至少一个驱动器。该驱动器优选地包括马达(例如电动马达),以及在必要的情况下包括动力传动元件(诸如齿形带、轴、铰接件、适配器等等)。可以规定每个压杆由一个或多个单独的驱动器驱动。装置的压杆以这样的方式被支撑:使得在压杆之间产生间隙。该间隙的纵向方向对应于包装套筒的输送方向。压杆的这种布置和间隙的这种对准允许具有待压缩区域的包装套筒被导向通过间隙,而不必为了压缩而停止或重定向。装置的压杆还以这样的方式被支撑:使得压杆之间的距离是可调节的。对该距离的改变可以意味着距离的减小和增大。通过改变距离,压杆可以采取“打开”和“闭合”位置,使得包装套筒在压缩期间被压杆紧紧地保持,并且在压缩之后被再次释放。特别地,距离的改变可以通过至少一个压杆在间隙的横向方向上的运动来实现。还可以提供用于压缩包装套筒的四个或更多个可移动地被支撑的压杆,其中优选地,至少两个压杆布置在间隙的一侧上,至少两个压杆布置在间隙的另一侧上。压杆可以例如布置在彼此顶部上。利用该配置,优选地在间隙的两侧设置多个驱动器,使得压杆可以彼此独立地移动,例如在相反的方向上移动或交替地移动。换句话说,在具有四个压杆的配置中,两个相对的压杆处于打开位置,而其它两个相对的压杆处于闭合位置。

根据本发明提出:压杆以这样的方式被支撑:使得压杆能够在间隙的纵向方向上移动。因此,目的是:压杆不仅可以在间隙的横向方向上移动,还可以在间隙的纵向方向上(并因此在包装套筒的输送方向上)移动。

优选地,间隙的横向方向上的运动和间隙的纵向方向上的运动被叠加并且因此同时发生。在本发明的上下文中,间隙的“纵向方向上”(因此在输送方向上)的运动也意指相反方向上(因此与输送方向相反)的运动。这同样适用于“横向方向上”的运动。压杆在间隙的纵向方向上的运动并不一定意指仅仅发生在间隙的纵向方向上的运动;而是,可能涉及复合运动,在间隙的纵向方向上也具有一个分量。以相应的方式,压杆在间隙的横向方向上的运动并不一定意指仅仅发生在间隙的横向方向上的运动;相反,可能涉及复合运动,在间隙的横向方向上也具有一个分量。例如,压杆的运动可以是沿着圆形路径、椭圆或另外的闭合曲线的运动,因为这样的运动包含在横向方向上的运动分量和在纵向方向上的运动分量。压杆在间隙的纵向方向上的运动允许压杆在压挤过程期间与移动的包装套筒一起传送。这具有相当大的优点:包装套筒不必为了压缩而停止。而是,可以连续地、不间断地传送包装套筒。因此,本发明是基于将压挤运动(间隙的横向方向上的运动分量)和传送运动(间隙的纵向方向上的运动分量)结合的想法。

该装置的一种配置规定:压杆以这样的方式被支撑:使得压杆可以沿着闭合曲线(特别是沿着圆形路径)运动。沿着闭合曲线(例如沿着圆形路径)的运动是由纵向方向上的运动部分和横向方向上的运动部分的交替的增加和减少而组成的,并且因此特别适合于压挤运动(间隙的横向方向上的运动分量)和传送运动(间隙的纵向方向上的运动分量)。在结构方面,通过利用具有相同旋转方向和相同旋转速度的两个旋转部件驱动每个压杆,也很容易实现沿着圆形路径的运动。在这种情况下,压杆像铁路车辆上的联接杆(特别是牵引单元)一样被支撑和导向,该联接杆具有多个联接在一起的轮组,以将驱动力传递到所有车轴。换句话说,目的是使压杆不围绕它们的主体轴线旋转,而是沿着圆形路径或沿着另外的闭合曲线整体移位。沿着圆形路径的导向的另外的优点是:这样的运动可以容易地通过配重件平衡,这使得非常高的操作速度也是可能的。在另一方面,沿着非圆形闭合曲线的压杆的导向具有这样的优点:压杆在间隙的横向方向上的运动(压杆“打开”和“闭合”)和压杆在间隙的纵向方向上的运动(在压挤过程期间,压杆和包装套筒的传送)可以彼此独立地调节。因此,优选地规定压杆的运动周期对应于圆形路径或其它闭合曲线的完全循环。反过来,优选地,压杆的运动周期可以对应于驱动器的特定的连续的旋转速度。为了改变执行的周期数,可以规定在闭合曲线上再现整数倍的周期。

对于该配置,还提出:闭合曲线(特别是圆形路径)位于单个平面上,该单个平面由间隙的纵向方向和垂直于该纵向方向延伸的间隙的横向方向所确定。对于横跨两个方向(纵向方向、横向方向)的平面中的可移动性的限制表示结构简化,因为可以省去在第三方向(竖直方向)上的可移动性。这使得压杆的支撑更容易,并且同时允许所寻求的两个功能“压缩包装套筒”(间隙的横向方向上的运动)和“包装套筒的传送”(间隙的纵向方向上的运动)的结合。

在该装置的另一实施方式中,提出:压杆由公共的基板支撑。公共的基板的支撑有助于装置的刚性和紧凑性,因为当由公共的基板支撑时,相对的压杆的相反的力抵消。这是因为当装置正确调节时,引入基板中的力总是具有相同的大小和相反的方向。

在该装置的另一实施方式中,关于压杆提出:至少一个压杆具有柔性条。该柔性条优选地布置在压杆的侧面上,在压挤过程期间,该柔性条与包装套筒接触。通过柔性条,可以补偿包装套筒的材料厚度的不规则性和变化,从而实现均匀的压力分布。柔性条优选地由合成材料(特别是橡胶)制成。该柔性条可以例如由硅制成,对于肖氏a硬度,优选地在55至70的范围内。可替选地,柔性条可以由epdm(ethylene-propylene-diene-monomer,乙烯-丙烯-二烯-单体)制成,对于肖氏a硬度,优选地在65至75的范围内。此外,可以使用具有40至95的肖氏a硬度的诸如pu或pur(聚氨酯)的其它弹性材料。利用柔性条已经实现了良好的效果,其向外拱起,从而具有凸形。优选地,柔性条具有在2mm和10mm之间、优选地在3mm和7mm之间的范围内的厚度。

还可以通过至少四个枢转轴来进一步有利地改进该装置。该轴可以例如用于在驱动器和压杆之间产生机械连接,并且因此将驱动力传递至压杆。每个压杆优选地与两个轴连接,并且由该两个轴驱动。因此,对于具有两个压杆的装置,四个轴是优选的。由于轴的旋转,轴特别适于引起压杆的旋转运动。特别地,可以通过滚动轴承来实现这些轴的枢转,其中,每个轴优选地被两个滚动轴承支撑。

对于该进一步的改进,还提出:轴由公共基板支撑。因为所有的轴都支撑在同一基板上,所以装置的紧凑性增大。此外,因为驱动马达也可以支撑在基板上,所以这促进了轴的驱动。在公共基板上支撑的另一个优点是,足够刚性的基板确保轴的旋转轴线之间的期望距离即使在负载下也保持恒定,并且可以以很高的精确度保持。

该装置的另一配置规定:轴具有彼此平行布置的旋转轴线。通过旋转轴线的平行布置,促进通过公共带驱动轴,因为皮带不必补偿任何角度差异。轴的旋转轴线优选地平行于间隙的竖直方向布置。

根据该装置的另一实施方式,可以通过用于将轴支撑在基板中的插入件来增强轴的支撑。插入件优选地具有大于基板的厚度的长度。以这种方式,可以以特别大的跨度支撑轴,从而增加支撑件的刚度。可替选地或附加地,插入件可以由允许在轴和插入件之间产生滑动支撑的材料制成。在这种情况下,可以省去滑动轴承。已经证明合适的材料是合成材料以及青铜和黄铜合金。

根据另一配置,可以将偏心元件添加至该装置,该偏心元件连接至轴,使得偏心元件不能旋转。偏心元件被理解为这样的部件:其中点或中心轴线位于旋转轴线的外侧。该偏心元件优选地设计成使得其中心轴线平行于轴的旋转轴线延伸,偏心元件连接至该轴。由于偏心元件和轴之间的连接,偏心元件的旋转轴线与轴的旋转轴线重合。该偏心元件促进了压杆的偏心联动。特别地,偏心元件意指轴本身不必具有任何偏心区域,但是其可以具有连续的、旋转对称的形式。偏心元件优选地通过压入配合与轴接合,使得两个部件之间的旋转运动可以可靠地传递。为了可靠地防止包装套筒和/或其内容物被污染,在围绕偏心元件的区域中,装置可以例如被围绕轴的波纹管密封。

对于该配置,还提出:偏心元件具有范围在0.5mm至5mm之间的偏心距。偏心距表示偏心元件的中点或中心轴线与偏心元件的旋转轴线之间的距离,其中,偏心元件的旋转轴线与轴的旋转轴线重合。所述范围的偏心距已经证明是足够大的升程和最小的可能失衡以及紧凑性设计之间的完美折衷。

在该装置的另一实施方式中,提出:提供一种可旋转地被支撑在偏心元件上的适配器。另外的可旋转的支撑意指固定至适配器的压杆不必承担偏心元件的旋转运动,而是可以执行独立于此的运动。该运动可以例如是这样的运动:其中,压杆实际上沿着圆形路径被导向,而不是围绕它们自己的轴线旋转。适配器的另一优点在于:不同形状的、可替换的压杆可以安装在适配器上并被使用。适配器和偏心元件之间的支撑件还可以是滚动轴承(特别是两个滚动轴承)或滑动轴承的形式。

根据该装置的另一配置,规定:每个压杆固定在至少两个偏心元件上和/或至少两个适配器上。通过使用两个偏心元件和/或适配器来导向压杆,可以特别实现压杆沿着圆形路径的导向(与铁路机车上的联接杆相当)。此外,通过用于压杆的多个支撑件,可以将更高的压缩力传递至包装套筒。

该装置的替选实施方式规定:压杆通过至少两个枢转的曲柄被支撑。使用两个曲柄的支撑允许以结构上简单的方式实现压杆的确定的运动。优选地所有曲柄、或者在任何情况下同一压杆的曲柄,具有相同的长度。曲柄优选地由金属(特别是钢或铝)制成。

对于该实施方式,还提出:每个曲柄够具有旋转驱动器。通过它们自身的、优选地一体式的驱动器,曲柄可以直接被驱动,使得可以省去诸如皮带或齿轮的传递机构。旋转驱动器可以设置在曲柄的一端中或一端上,其中,远离压杆转动的端部是优选的。旋转驱动器可以例如是电动马达。

在该装置的另一实施方式中,提出:曲柄各自与推杆可旋转地连接。通过曲柄和推杆的结合,产生了“曲柄机构”,通过该“曲柄机构”,可以实现压杆的更复杂的运动。例如,曲柄的旋转运动可以具有叠加在其上的推杆的平移运动。优选地,所有推杆,或者在任何情况下同一压杆的推杆,具有相同的长度。压杆优选地由金属(特别是钢或铝)制成。

对于该配置,还提出:推杆在间隙的横向方向上的线性导轨上被导向。线性导轨是用于实现推杆的线性(并因此是直线的)运动的结构上简单并可靠的解决方案。由于线性导轨在间隙的横向方向上延伸,所以类似地,推杆在该方向上可移动地被支撑,因此推杆的运动可以特别用于使压杆“打开”和“闭合”。

根据该装置的另一个实施方式,提出:至少一个曲柄与另一个曲柄可旋转地连接,该另一个曲柄与推杆可旋转地连接。通过另一个曲柄激活一个曲柄具有这样的优点:该曲柄不必具有其自己的(旋转)驱动器。而是,该曲柄与另一个曲柄同时移动并且通过该另一个曲柄而移动。

对于该实施方式,还提出:推杆在间隙的纵向方向上的线性导轨上被导向。通过推杆在间隙的纵向方向上的对准,这些推杆的运动可特别用于“传送”压杆和输送的包装套筒。在间隙的横向方向上延伸的推杆和在间隙的纵向方向上延伸的推杆的结合具有这样的优点:与这些推杆连接的曲柄可以联接在一起。其结果是可以利用曲柄实现由纵向运动和横向运动叠加产生的运动。

根据按照该装置的进一步的教导,规定:每个推杆都具有驱动器。通过具有它们自己的驱动器,推杆可以直接被驱动,从而可以省去诸如皮带或齿轮的传递机构。驱动器可以设置在推杆的端部中或端部上,其中,转动离开压杆或曲柄的端部是优选的。驱动器可以例如是电动马达。为了控制压杆的运动,可以例如提供与驱动器连接的凸轮盘。以这种方式,可以以高的重复精度,以较短的运动相位和较长的静止相位(处于打开和/或闭合位置)实现压杆在它们的闭合位置(“压挤位置”)和它们的打开位置之间的周期性转换。利用凸轮盘的相应的设计,推杆和压杆可以这样的方式运动,使得发生在闭合位置的静止相位,相比于其它相位放在一起,持续的更久。

最后,该装置可以具有添加有用于容纳包装套筒的腔室的传送带。通过传送带或输送带,可以传递高的牵引力,这允许多个包装套筒以恒定的间隔一个接一个地被输送。该腔室用于容纳包装套筒。包装套筒可以通过正连接或负连接而被保持在腔室中。该装置还可以具有附加的无菌腔室,这允许在无菌的环境中进行包装套筒的压缩。以这种方式,该装置还可以用于食品的无菌填充。无菌腔室被理解为这样的区域:该区域适于保护特定体积(特别是无菌空气)免受外部环境(特别是非无菌空气)的影响。

上述问题还通过用于压缩包装套筒的方法解决,该方法包括以下步骤:a)提供用于压缩包装套筒的装置,该装置具有用于压缩包装套筒的至少两个可移动地被支撑的压杆,以及用于移动压杆的至少一个驱动器;b)改变压杆之间的距离;以及c)在间隙的纵向方向上移动压杆。

如已经结合装置所描述的,该方法也是基于将压挤运动(步骤b)和传送运动(步骤c)结合的想法。这具有相当大的优点:包装套筒不必为了压缩而停止。而是,可以连续地、不间断地传送包装套筒。

该方法的配置在步骤a)中提供了根据权利要求1至21中任一项所述的装置。以所描述的所有配置的上述装置特别地适用于执行该方法,因为利用该装置,压杆既能够改变彼此之间的距离(“压挤运动”),又能够在间隙的纵向方向上移动(“传送运动”)。

该方法的另一个配置规定:该装置具有传送带,该传送带具有用于容纳包装套筒的腔室,并且具有该腔室的传送带连续地移动。可替选地,可以规定:该装置具有传送带,该传送带具有用于容纳包装套筒的腔室,并且具有该腔室的传送带间歇地移动。连续移动允许系统特别均匀的和低磨损的操作以及大量的加工。在另一方面,间歇的操作具有这样的优点:可以在包装套筒上更简单地执行多个生产或加工步骤。

在该方法的另一个实施方式中,步骤b)和步骤c)同时执行。可以分阶段或者连续地同时执行步骤b)和步骤c)。同时执行“压挤运动”和“传送运动”具有这样的优点:由于包装套筒不必为了压缩而停止,因此可以实现特别高的操作速度。而是,可以连续地、不间断地传送包装套筒。

根据该方法的另一个配置,规定:通过使压杆沿着闭合曲线、特别是沿着圆形路径移动而执行步骤b)和步骤c)。压杆的沿着闭合曲线(例如沿着圆形路径)的导向是将“压挤运动”(在间隙的横向方向上的运动分量)与“传送运动”(在间隙的纵向方向上的运动分量)结合的结构上非常简单的方法。

对于该配置,最终提出:压杆在输送方向上的最大路径速度比包装套筒的输送速度高1%至5%。圆形运动的最大路径速度对应于径向最外侧的点处的切向速度。对于压杆,这就是其意在将要与包装套筒接触的点或表面(因此是压挤表面)。目的是该压挤表面比包装套筒移动的稍微快些,因为压杆(特别是如果在其上设置有柔性橡胶带或类似物)具有一定的弹性,并且因此在压挤过程期间被略微地压缩。作为压缩的结果,压挤表面和旋转轴线之间的距离下降,使得路径速度略微下降。在这种背景下,已经证明有利的是以略微过量的速度移动压杆。

附图说明

使用仅示出一个优选的实施方式的附图,在下文中进一步解释本发明。附图示出如下内容:

图1a为从现有技术已知的用于折叠包装套筒的坯料;

图1b为从现有技术已知的包装套筒,该包装套筒从图1a中示出的坯料形成,并处于扁平的折叠状态;

图1c为处于展开状态的图1b的包装套筒;

图1d为具有预折叠的底部表面和山形墙表面的图1c的包装套筒;

图1e为压缩之后的图1c的包装套筒;

图2为根据本发明的用于压缩包装套筒的装置的第一配置的前视图;

图3为图2的用于压缩包装套筒的装置的侧视图;

图4为图2的用于压缩包装套筒的装置的俯视图;

图5为图2的用于压缩包装套筒的装置沿图2的平面v-v的剖视图;

图6为根据本发明的用于压缩包装套筒的装置的第二配置的侧视图;

图7为图6的用于压缩包装套筒的装置沿图6的平面vii-vii的俯视图;

图8为根据本发明的用于压缩包装套筒的装置的第三配置的侧视图;以及

图9为图8的用于压缩包装套筒的装置沿图8的平面ix-ix的俯视图。

具体实施方式

图1a示出了从现有技术已知的坯料1,包装套筒可以由坯料1形成。坯料1可以包括多层不同的材料,诸如纸、板、塑料或金属(特别是铝)。坯料1具有多个折叠线2,用于促进坯料1的折叠以及将坯料1分成多个表面。坯料1可以分成第一侧表面3、第二侧表面4、前表面5、后表面6、密封表面7、底部表面8和山形墙表面9。通过以使密封表面7可与前表面5粘合(特别是熔接)的方式折叠坯料1,使得包装套筒可由坯料1形成。

图1b示出了处于扁平的折叠状态的从现有技术已知的包装套筒10。关于图1a已经描述的包装套筒的区域在图1b中给出相应的标记。包装套筒10由图1a中示出的坯料1形成。为此,坯料1已经以这样的方式折叠:密封表面7和前表面5以重叠的方式布置,使得这两个表面可以在很大程度上熔接在一起。熔接的结果是纵向熔接接缝11。在图1b中,包装套筒10示出为以扁平的状态折叠在一起。在该状态中,一个侧表面4(在图1b中隐藏)位于前表面5下方,而另一个侧表面3位于后表面6(在图1b中隐藏)上。在折叠的扁平的状态中,多个包装套筒10可以特别节省空间的方式被堆叠。因此,包装套筒10通常在制造位置处被堆叠起来,并且以堆叠方式被输送到填充位置。包装套筒10仅在那里被拆堆叠并展开,以能够被填充内容物(例如食品)。

图1c示出了处于展开状态的图1b的包装套筒10。这里,关于图1a或图1b已经描述的包装套筒10的区域再次给出相应的标记。展开的状态是指如下配置:其中,在任意两个相邻的表面3、4、5和6之间形成了大约90°的角度,使得包装套筒10具有正方形或矩形的横截面(取决于这些表面的形状)。因此,相对的侧表面3和侧表面4平行地布置。相同的布置适用于前表面5和后表面6。

图1d示出了处于预折叠状态、因此处于如下的状态的图1c的包装套筒10:其中,底部表面8的区域中的折叠线2和山形墙表面9的区域中的折叠线2已经被预折叠。底部表面8和山形墙表面9的邻接前表面5和后表面6的这些区域还被称为矩形表面12。在预折叠期间,矩形表面12向内折叠并随后形成包装的底部或山形墙。另一方面,底部表面8和山形墙表面9的邻接侧表面3和侧表面4的那些区域被称作三角形表面13。在预折叠期间,三角形表面13向外折叠并形成多余的材料的突出区域,这些突出区域也被称为“耳部”14,并且该“耳部”14在随后的制造步骤中(例如通过粘合工艺)附接至包装件。

图1e示出了压缩之后、因此处于填充的且闭合的状态的图1d的包装套筒10。在闭合之后,在底部表面8的区域中且在山形墙表面9的区域中,形成了鳍形接缝15。在图1e中,耳部14和鳍形接缝15是突出的。耳部14和鳍形接缝15在随后的制造步骤中例如通过熔接工艺附接。

图2示出了根据本发明的用于压缩包装套筒的装置16的第一配置的前视图。还示出了具有腔室18的输送带17,其中,包装套筒10最初被传送至装置16,并且在压缩之后被再次输送离开装置16。因此,包装套筒10的输送方向t平行于输送带17延伸。装置16包括基板19,其中,四个轴20可旋转地被支撑,在图2中仅可以看到其前面两个轴20a,另外两个轴20b布置在前面两个轴20a后面。关于图2的装置16的结构仅针对前面两个轴20a进行阐述;然而,后面两个轴20b具有相应的结构。每个轴20a都具有旋转轴线21a。两个轴20a的旋转轴线21a彼此平行布置。每个轴20a被可旋转地支撑在插入件22a中,插入件22a被推入基板19的孔中,并且优选地通过压入配合附接至基板19,使插入件22a不能旋转。在轴20a和插入件22a之间设置有滚动轴承23(图2中未示出),该滚动轴承23允许轴20a相对于插入件22a(并且因此还相对于基板19)旋转。轴20a与轴20b经由电动马达24一起被驱动,电动马达24经由齿形带25驱动四个轴20的顶端。为了实现正向连接,并且因此同步操作,在轴20的顶端设置有齿,以与齿形带25匹配。每个轴20a在其底端经由压入配合与偏心元件26a(图2中未示出)连接,该偏心元件26a经由滚动轴承27(图2中未示出)与适配器28a可旋转地连接。

在每种情况下,公共的压杆29a固定至两个适配器28a,并且其目的是在鳍形接缝15的区域中压缩包装套筒10。为此,在彼此相对布置的两个压杆29a和29b(在图2中隐藏)之间设置有间隙s,包装套筒10的上部区域被导向通过该间隙s。间隙s具有与包装套筒10的输送方向t相对应的纵向方向xs。间隙s还具有竖直方向ys和横向方向zs,竖直方向ys和横向方向zs彼此垂直延伸,并且垂直于间隙s的纵向方向xs(参见图2中的坐标系)。压杆29a和压杆29b以这样的方式被支撑:使得压杆29a和压杆29b之间的距离是可变的;这种距离的变化可以特别通过在间隙s的横向方向zs上移动一个或两个压杆29a、29b来实现。压杆29a和压杆29b还以这样的方式被支撑:使得可以在间隙s的纵向方向xs上移动压杆29a和压杆29b,并且因此可以在压挤过程期间,将压杆29a和压杆29b与移动的包装套筒10一起被传送(通过图2中的双箭头示出)。

图3示出了图2的用于压缩包装套筒的装置16的侧视图。对于已经关于图2描述的装置16的那些区域,在图3中使用了相应的标记。除了两个前轴20a中的其中之一,在侧视图中现在可以看到两个后轴20b中的其中之一。装置16具有两个压杆29a、29b,两个压杆29a、29b可以分别经由两个适配器28a、28b移动,并且这样做,两个压杆29a、29b在包装套筒10的鳍形接缝15的区域中压缩包装套筒10。为此,两个适配器28a、28b和固定至两个适配器28a、28b的压杆29a和压杆29b之间的距离是变化的(通过图3中的双箭头示出)。为了实现所需的运动,两个前轴20a必须沿与两个后轴20b相反的方向旋转(通过图3中的箭头示出)。然而,所有四个轴20可以经由同一齿形带25被驱动,其中,可以例如通过偏转辊(图3中未示出)实现旋转方向的必要的逆转,齿形带25围绕该偏转辊被导向。在压杆29a和压杆29b的朝向间隙s的端部处,设置有橡胶带30a和橡胶带30b,用于补偿包装套筒10中的不规则部。

图4示出了图2的用于压缩包装套筒的装置16的俯视图。对于已经关于图2或图3描述的装置16的那些区域,在图4中使用了相应的标记。在俯视图中,特别地,可以看到包括电动马达24和齿形带25的驱动器的操作方式。电动马达24布置在基板19的中央,并且经由齿轮驱动齿形带25(通过箭头示出运动方向)。齿形带25围绕所有四个轴20,并因此围绕两个前轴20a和两个后轴20b。作为所示解决方案的替选方案且在这方面优选的,可以设置的是,齿形带25围绕并且驱动前轴20a中的仅一个前轴和后轴20b中的仅一个后轴,其它轴20从动地传送(例如通过压杆29a和压杆29b)。然而,装置16的工作方式要求两个前轴20a的旋转方向与两个后轴20b的旋转方向不同。可以例如通过适当布置的偏转辊31来实现旋转方向的逆转,该偏转辊31(其完全类似于轴20)可旋转地支撑在基板19上并且类似地被齿形带25围绕。偏转辊31优选地被支撑使得它们可以被调节或旋转,以使齿形带25的张力也可以经由偏转辊31设定。

图4意在通过示例示出驱动器的工作方式:在示出的齿形带25的路径中,电动马达24的齿轮的逆时针旋转(所有旋转方向通过图4中的箭头示出)导致两个前轴20a围绕它们的旋转轴线顺时针旋转。该运动经由两个前适配器28a传递至前压板29a,前压板29a从而执行逆时针旋转运动。然而,两个后轴20b围绕它们的旋转轴线逆时针旋转。该运动经由两个后适配器28b传递至后压板29b,后压板29b从而执行逆时针旋转运动。通过两个压板29a、29b的相对的旋转运动,实现并组合了压挤运动(横向方向zs上的运动分量)和传送运动(纵向方向xs上的运动分量)。

图5示出了图2的用于压缩包装套筒的装置16沿图2的平面v-v的横截面图。对于已经关于图2至图4描述的装置16的那些区域,在图5中还使用相应的标记。从横截面图可以清楚地看到,插入件22b是具有中空内部的圆柱形部件,该插入件22b被推入到设置在基板19中的孔中,并且优选地经由压入配合与基板19连接,使得该插入件22b不能旋转。在插入件22b中,轴20b通过两个滚动轴承23可旋转地被支撑。因此,轴20b穿过基板19。轴20b在其底部区域与偏心元件26b连接,使得偏心元件26b不能旋转。偏心元件26b具有平行于旋转轴线21b延伸的中心轴线32b,并且由于偏心元件26b在每个转向位置的偏心距,中心轴线32b在旋转轴线21b的旁边。在偏心元件26b的中心轴线32b和轴20b的旋转轴线21b之间,出现了偏移33(也被称为“偏心距”)。双偏移33对应于适配器28b和固定至该适配器28b的压板29b在横向方向zs上(在图5中示出为双箭头)和纵向方向xs(图5中未示出)上的行程。由于偏心元件26b的中心轴线32b围绕轴20b的固定旋转轴线21b旋转,因此,偏心距33的量在操作期间保持恒定,但是其方向改变。为了补偿由偏心元件26b引起的失衡,轴20b可以设置有配重件(图5中未示出)。图5示出了装置16的结构,并且为了清楚起见,图5示出了装置16与两个后轴20b中的仅其中一个一起工作的方式;然而,对于另一个后轴20b和两个前轴20a,该工作方式通过类推同样适用。为了可靠地防止包装套筒10和/或其内容物的污染,在围绕偏心元件26b的区域中,装置16可以例如通过围绕轴的波纹管42被密封。该波纹管42可以例如布置在插入件22b和适配器28b之间,并因此可靠地保护可能包含润滑剂的滚动轴承23和滚动轴承27。

图6示出了根据本发明的用于压缩包装套筒的装置16’的第二配置的侧视图。对于已经关于第一配置(图2至图5)描述的装置16’的那些区域,在图6中使用了相应的标记。装置16’的第二配置特别地通过用于压杆29a、29b的不同的支撑件和不同的驱动器而区别于装置16的配置。两个压杆29a、29b中的每一者分别可旋转地支撑在两个曲柄34a、34a’和34b、34b’上,其中,在图6中仅可以看到两个前曲柄34a、34b。旋转轴线35a、旋转轴线35a’、旋转轴线35b、旋转轴线35b’穿过压杆29a、压杆29b与曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’之间的连接平面延伸。每个曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、34b’的一部分可旋转地支撑在推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’上,其中,类似地,在图6中仅能看到两个前推杆36a、36b。旋转轴线37a、旋转轴线37a’、旋转轴线37b、旋转轴线37b’类似地穿过曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’与推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’之间的连接平面延伸。此外,在每个曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’和相关联的推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’之间,布置有能够引起曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’的旋转运动的旋转驱动器38a、旋转驱动器38a’、旋转驱动器38b、旋转驱动器38b’。另一方面,推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’由布置在壳体40a、壳体40b中的驱动器39a、驱动器39a’、驱动器39b、驱动器39b’来回推动(推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’的运动在图6中通过双箭头示出)。这里,通过类似地布置在壳体40a、壳体40b中的线性导轨41a、线性导轨41a’、线性导轨41b、线性导轨41b’来确保推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’的线性运动。两个壳体40a、40b可以都被支撑在基板19上或者以其它方式(例如单独地)被支撑。

图7示出了图6的用于压缩包装套筒的装置16’沿图6的平面vii-vii的俯视图。对于已经关于第一配置(图2至图5)或图6描述的装置16’的那些区域,在图7中使用了相应的标记。通过图7中的截面无法看到基板19,并且注意力转向至压杆29a、压杆29b的支撑件和驱动器。从俯视图可以清楚地看到,推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’在间隙s的横向方向zs上延伸。由于线性导轨41a、线性导轨41a’、线性导轨41b、线性导轨41b’在间隙s的横向方向zs上类似地延伸,在这些线性导轨41a、线性导轨41a’、线性导轨41b、线性导轨41b’中被导向的推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’同样仅能在间隙s的横向方向zs上来回移动(推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’的运动在图7中通过双箭头示出)。另一方面,曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’与推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’可旋转地连接,并且因此可以围绕旋转轴线37a、旋转轴线37a’、旋转轴线37b、旋转轴线37b’旋转(曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’的运动同样在图7中通过双箭头示出)。然而,推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’被如此支撑以使得它们可以执行平移运动,曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’被支撑以使得它们可以执行旋转运动。因此,支撑在曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’上的压杆29a、压杆29b所产生的运动是由于平移运动和旋转运动的叠加所产生的运动。

图8示出了根据本发明的用于压缩包装套筒的装置16”的第三配置的侧视图。对于已经关于第一配置(图2至图5)或第二配置(图6、图7)描述的装置16”的那些区域,在图8中使用了相应的标记。装置16”的第三配置同样特别地通过压杆29a、压杆29b的不同的支撑件和不同的驱动器而区别于前两种配置。压杆29a、压杆29b中的每一者可以轮流在两个曲柄34a、34a’、34b、34b’上旋转,其中,在图8中仅能够看到前面两个曲柄34a、34b。旋转轴线35a、旋转轴线35a’、旋转轴线35b、旋转轴线35b’穿过压杆29a、压杆29b与曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’之间的连接平面延伸,每个曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’可旋转地支撑在推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’上,其中,在图8中再次仅能够看到前两个推杆36a、36b。旋转轴线37a、旋转轴线37a’、旋转轴线37b、旋转轴线37b’类似地穿过曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’与推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’之间的连接平面延伸。然而,不同于第二配置,在曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’和连接至它们的推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’之间没有布置旋转驱动器。在第三配置中,曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’的旋转运动以另一种方式实现(如下所述)。推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’由布置在壳体40a、壳体40b中的驱动器39a、驱动器39a’、驱动器39b、驱动器39b’依次来回移动(推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’的运动在图8中通过双箭头示出)。这里,通过同样布置在壳体40a、壳体40b中的线性导轨41a、线性导轨41a’、线性导轨41b、线性导轨41b’来确保推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’的线性运动。两个壳体40a、40b可以都被支撑在基板19上或者以其它方式(例如单独地)被支撑。

最后,图9示出了图8的用于压缩包装套筒的装置16”沿着图8的平面ix-ix的俯视图。对于已经关于第一配置(图2至图5)、第二配置(图6、图7)或图8描述的装置16”的那些区域,在图9中使用了相应的标记。由于横截面ix-ix的路径,在图9中无法看到基板19,并且注意力转向至压杆29a、压杆29b的支撑件和驱动器。从俯视图可以清楚地看到,除了已经从第二配置已知的四个推杆36a、36a’、36b、36b’和四个曲柄34a、34a’、34b、34b’,还设置了另外两个推杆36a”、36b”,另外的曲柄34a”、曲柄34b”可旋转地支撑在两个推杆36a”、36b”中的每一者上。旋转轴线37a”、旋转轴线37b”穿过曲柄34a”、曲柄34b”和推杆36a”、推杆36b”之间的连接平面延伸。然而,两个附加的曲柄34a”、34b”不与压杆29a、压杆29b可旋转地连接,但是与另外两个曲柄34a’、34b’可旋转地连接。旋转轴线37a”、旋转轴线37b”穿过曲柄34a’、曲柄34b’和曲柄34a”、曲柄34b”之间的连接点延伸。

两个附加的推杆36a”、36b”通过它们的布置而区别于其它四个推杆36a、36a’、36b、36b’:然而,四个推杆36a、36a’、36b、36b’在间隙s的横向方向zs上延伸,两个推杆36a”、36b”在间隙s的纵向方向xs(即输送方向t)上延伸。类似地,四个线性导轨41a、41a’、41b、41b’在间隙s的横向方向zs上延伸;在另一方面,两个线性导轨41a”、41b”在间隙s的纵向方向xs(即输送方向t)上延伸。其结果是:在线性导轨41a、线性导轨41a’、线性导轨41b、线性导轨41b’中导向的推杆36a、推杆36a’、推杆36b、推杆36b’仅能在间隙s的横向方向zs上来回移动,而在线性导轨41a”、线性导轨41b”中导向的推杆36a”、推杆36b”仅能在间隙s的纵向方向xs(并因此在输送方向t)上来回移动(图9中的推杆36a、推杆36a’、推杆36a”、推杆36b、推杆36b’、推杆36b”的运动通过双箭头示出)。所有的推杆36a、推杆36a’、推杆36a”、推杆36b、推杆36b’、推杆36b”通过布置在壳体40a、40b中的驱动器39a、驱动器39a’、驱动器39a”、驱动器39b、驱动器39b’、驱动器39b”来回移动。

所有的曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34a”、曲柄34b、曲柄34b’、曲柄34b”与推杆36a、推杆36a’、推杆36a”、推杆36b、推杆36b’、推杆36b”可旋转地连接,并且因此可以围绕旋转轴线37a、旋转轴线37a’、旋转轴线37a”、旋转轴线37b、旋转轴线37b’、旋转轴线37b”旋转(曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34a”、曲柄34b、曲柄34b’、曲柄34b”的运动同样通过图9中的双箭头示出)。然而,推杆36a、推杆36a’、推杆36a”、推杆36b、推杆36b’、推杆36b”由此以这样的方式被支撑:使得它们可以执行平移运动,曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34a”、曲柄34b、曲柄34b’、曲柄34b”以这样的方式被支撑:使得它们可以执行旋转运动。利用装置16”的第三配置,支撑在曲柄34a、曲柄34a’、曲柄34b、曲柄34b’上的压杆29a、压杆29b所产生的运动是由于平移运动和旋转运动的叠加所产生的运动。

附图标记列表:

1:坯料

2:折叠线

3,4:侧表面

5:前表面

6:后表面

7:密封表面

8:底部表面

9:山形墙表面

10:包装套筒

11:纵向熔接缝

12:矩形表面

13:三角形表面

14:耳部

15:鳍形接缝

16,16’,16”:用于压缩包装套筒的装置

17:输送带

18:腔室

19:基板

20,20a,20b:轴

21a,21b:(轴20a和轴20b的)旋转轴线

22a,22b:插入件

23:滚动轴承

24:电动马达

25:齿形带

26a,26b:偏心元件

27:滚动轴承

28a,28b:适配器

29a,29b:压杆

30a,30b:橡胶带

31:偏转辊

32a,32b:(偏心元件26a、偏心元件26b的)中心轴线

33:偏心距

34a,34a’,34a”,34b,34b’,34b”:曲柄

35a,35a’,35a”,35b,35b’,35b”:(曲柄/压杆)旋转轴线

36a,36a’,36a”,36b,36b’,36b”:推杆

37a,37a’,37a”,37b,37b’,37b”:(压杆/曲柄)旋转轴线

38a,38a’,38b,38b’:旋转驱动器

39a;39a’;39a”;39b;39b’;39b”:驱动器

40a,40b:壳体

41a,41a’,41a”,41b,41b’,41b”:线性导轨

42:波纹管

s:间隙

xs:(间隙s的)纵向方向

ys:(间隙s的)竖直方向

zs:(间隙s的)横向方向

t:包装套筒的输送方向

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