由扁平材料製成的包裝以及製作這種包裝的方法
2023-06-01 00:44:06
專利名稱：由扁平材料製成的包裝以及製作這種包裝的方法
技術領域：
本發明涉及一種由扁平材料製成的包裝或桶狀物。本發明還涉及一種製作這種包裝或桶狀物的方法。
背景技術：
這種包裝或桶狀物、特別是紙桶或紙瓶形式的這種包裝或桶狀物，以不同的構型、特別是作為飲料包裝而為人所知。另外也公開了製作這種包裝(紙桶或紙瓶)及進行隨後的連續灌裝的裝置，其中，這些轉置的生產能力主要通過相對低的、製造這些包裝的周期來確定，為每小時可生產出約6000到12000個灌裝並密封好的包裝。但是，更高的生產能力也是人們期望的，例如每小時可以至少生產40000個或更多的包裝，如用普通的灌裝機可實現的。
因此，為了在灌裝這些由扁平材料製成的包裝(紙桶或紙瓶)時達到這種生產能力，首先必須獨立地製作包裝，然後就可以從存庫中將這些包裝連續地輸送到相應的灌裝機中。但是，包裝的獨立製造，必要時的儲備，必須要有運輸，以及可能時在包裝製造機與灌裝機之間需要這些包裝的存放。由此存在在包裝內滋生大量細菌的危險，從而影響灌裝產品的質量和/或保質期。
扁平材料包裝的基本方法是，先把一個由扁平材料製成的圓柱形坯件的一個端部壓合然後在該處液體密封地封閉、例如焊合。隨後在形成正方形或長方形的底部的情況下將坯件例如通過壓變形為正方形或長方形的橫截面形狀，這樣就會在底部的兩個對立的周邊上得到總是兩層的瓣形或三角形的摺疊或材料段，然後，尤其為了包裝的穩定，將這些材料段翻折到其外表面、例如翻折到底部的外表面上或圓周面的外表面上，並在那裡以適當的方式、例如通過粘接固定。瓣形的材料段構成袋狀空腔，該袋狀空腔雖然相對包裝的外側被液體密封地封閉，但它們僅是通過翻折所產生的折邊與包裝的內腔分離開來。
如果在這些包裝製成之後立即在無菌的條件下灌裝液體填料(飲料)的話，這些袋狀空腔影響很小。但是，如果為了在灌裝時提高灌裝效率而將包裝預先製造或中間存放，則不可避免會在袋狀空腔中繁殖細菌，而通過灌裝之前的處理、例如通過清洗也不能或者不能完全將這些細菌清除或殺死，從而將會影響到灌裝產品的質量和/或保質期。
發明內容
因此本發明的任務在於排除上述弊端，提供一種由扁平材料製成的包裝(如紙瓶或紙桶)，在該包裝中避免了滋生細菌損害填料的危險。
根據本發明，提出了一種包裝，具有由可焊接的扁平材料製成的包裝體，該包裝體的橫截面為多邊形，在該包裝體的至少一個端部上至少設置一個底部，通過沿著一條與一個坯件的軸線垂直伸展的線將由扁平材料製成的、構成包裝體的該圓柱形坯件壓扁及密封地封閉，並且通過將坯件成形為包裝體的多邊形橫截面從而形成所述底部以及離開該底部的邊緣地伸出的三角形材料段使得該底部與所述包裝體一體地被製造，這些三角形材料段分別由兩層扁平材料構成並且構成相對外部封閉的袋狀空腔，其中，通過焊接將這些袋狀空腔相對包裝體的內腔密封地封閉。
根據本發明，還提出了一種製作包裝的方法，該包裝具有由可焊接的扁平材料構成的、具有多邊形橫截面的包裝體，及在該包裝體的至少一個側面上具有一個與該包裝體一體地通過摺疊製成的底部，其中一個構成包裝體和至少一個底部的圓柱形壞體在一個端部上通過沿著一條橫向於或者垂直於坯件的軸線伸展的焊縫壓扁和焊接被封閉及由所述坯件成形出該包裝體以及所述具有焊縫的底部，確切地說，在形成角形或三角形的雙層摺疊結構或材料段的情況下成形，這些材料段被設置在底部的周邊上並分別構成一個相對外部封閉的袋狀空腔，其中，通過焊接將袋狀空腔相對包裝體的內腔密封地封閉。
在本發明的這種包裝中，將對包裝起穩定作用的三角形或瓣形材料段所構成的袋狀空腔分別通過焊接相對於包裝體的內腔密封或者說封閉。由此，就不會在這些袋狀空腔中寄存細菌，這些細菌在無菌的條件下灌裝時不能完全被清除或被殺死或只是部分地被清除或被殺死。因此，根據本發明的包裝在對於細菌會有問題的填料(如飲料)的使用時，也可被預先製造或存放，確切地說，可以例如在隨後的高效灌裝機中使用。
根據本發明的該包裝的製作例如可以這樣進行在翻折前，將包裝底部上的三角形或角形材料段沿著底部上的相關的周邊或者說在通過後面的翻折產生的翻折或摺疊邊上密封地焊接，這樣，袋狀空腔由此被液體密封地封閉。接下來將當時的角形材料段翻折到包裝的外表面、例如包裝體的外周表面或底部，並用粘接或焊接的方法將其固定。通過將當時的袋狀空腔封閉或者說密封，使得當輸送和/或儲放未灌裝的包裝期間，可以防止細菌或微生物進入這些袋狀空腔，因此這些包裝例如在傳統飲料工業中所使用的機器上(清洗機等)上消毒，然後可用液體的填料在無菌的條件下灌裝。
與前述方法不同的，也存在這種可能性，將角形或三角形材料段或折片的袋狀空腔先翻折後再封閉。在此，可以將材料段封閉後，在接下來的步驟中，通過適當的方法、例如粘接或焊接將這些材料段固定在包裝的外表面上；或者，可以在封閉袋狀空腔的同時進行所述固定、例如通過焊接固定。
本發明所提到的「底部」在此應一般地理解為所述包裝的在包裝體的一個端部封閉包裝內腔的、並且與扁平材料構成的包裝體一體地製成的段。那麼，所述「底部」例如是包裝體的構成包裝的置放面的底面。但是，所述「底部」也可以是指在頂側將包裝體的內腔封閉的材料段。
本發明在下文中將藉助附圖對具體實施例做進一步的闡釋。其中圖1是由可焊接的扁平材料製成的、具有正方形或長方形橫截面的包裝的、從底部看的簡化透視圖；圖2以不同位置a-e示出製造圖1所示包裝的方法步驟；圖3是焊鉗的簡圖，該焊鉗用於密封或封閉在成形底部時形成的角形或三角形材料段的袋狀空腔；圖4與圖5以與圖3類似的視圖示出了另外的可能的實施形式圖；具體實施方式
附圖總的用標號1表示的例如指定用於液體填料(比如飲料)的包裝，是由一種可焊接的扁平材料摺疊製成的。這種扁平材料由多層構成，確切地說例如由紙板及塑料構成，其中至少外層由一種例如在熱或超聲波作用下可焊接的塑料材料(熱塑性聚合物)構成。
圖2所示的是包裝或者說該包裝的圖1中所示的底部2的各個製作方法步驟。首先由扁平材料或相應的下料構成一個管狀的坯件3.1，確切地說先將扁平材料捲曲然後沿著平行於坯件3.1的軸線延伸的邊緣或者說母線焊接扁平材料(位置a)。
隨後，通過沿著垂直於坯件3.1的軸線伸展的焊縫4壓合及焊接構成包裝的後來的底部2的端部使坯件3.1液體密封地封閉(位置b)。
在接下來的方法步驟中，將現有仍具有圓形或橢圓形橫截面的坯件3.1成形為包裝1的長方形或正方形橫截面(位置c)，即以如下方式，使焊縫4與長方形或正方形橫截面的兩個周邊平行並且延伸在這兩個周邊之間的中心，從而包裝1的底部2得以形成。截面上呈圓形的坯件3.1變成後來的包裝1或者說包裝體3的正方形或長方形截面的成形以及底部2的形成，導致在底部2的垂直於焊縫4延伸的兩個邊上形成兩個分別是雙層、扁平、角形的折片或材料段5，並且這些材料段在側向伸出超過坯件3.1的外周。
然後，在圖2所示的下一步方法步驟(位置d)中，將焊縫4翻折到底部2的外側以及翻折到兩個角形材料段5上。在這種包裝1的通常的製作中，然後將材料段5向包裝體3的與它鄰近的周側面或是底部上翻折並在那裡固定，例如通過粘接。
本發明的方法在圖2中的位置e，其不同於一般方法之處在於，兩個角形材料段5相對包裝1的內腔以封閉，確切地說，在將焊縫4翻折後沿著底部2的每個具有一個這種材料段5的邊產生一個焊縫6，該焊縫將袋狀空腔相對包裝1的內腔沿著底部的相關的邊密封地封閉。其後才進行這些材料段5的翻折與固定。
這些材料段5的袋狀空腔通過焊縫6的密封是例如藉助焊鉗7來完成的。這種焊鉗由兩個臂7.1和7.2組成，其中每個臂都會構成一個在圖3中垂直於該圖的繪圖平面延伸的條狀貼靠面，確切地說，該貼靠面所延伸的長度要大於將要產生的焊縫6的長度。兩個貼靠面均被加熱。在示出的實施形式中，鉗元件7.1構成一個位置固定的貼靠面，而鉗元件7.2是可擺動的，以致當時要焊接的材料段可在所述鉗元件之間被夾緊。
圖4示出了本發明的方法的另一種可能實施方式。在該實施方式中，由材料段5所形成的袋狀空腔的密封是在這些材料段翻折到包裝體3的外表面之後才進行的。確切地說，也藉助具有兩個被加熱的鉗元件7a.1和7a.2的焊鉗7a來進行，其中，一個鉗元件被伸探到包裝體3內，另外，這些鉗元件中的至少一個鉗元件是可以相對於另外一個鉗元件擺動的。在這種實施形式中，材料段5的袋狀空腔的密封也是直接在底部2的相關的邊的附近進行或在近翻折時所形成的摺疊線的附近或其上進行，其中在密封時通過焊接也在包裝體3的相關的周面上進行固定。
圖5涉及本發明的一種實施方式，其中這些材料段5均不是翻折到包裝體3的周面上，而是翻折到底部2上。在這種實施方式中，材料段5的袋狀空腔的密封是通過一個帶兩個鉗元件7b.1和7b.2的焊鉗7b來完成的，確切地說也是在底部2和當時的翻折的材料段5之間的過渡區附近進行。焊鉗7b有兩個可被加熱的鉗元件，它們中，鉗元件7b.2從上面伸入敞開的包裝體3內，並抵住底部2的內表面。帶包裝體3以被翻折到底部上的材料段5支撐在另外一個鉗元件7b.1上。
以上通過一些實施例對本發明進行了描述。需要說明的一點是，在不改變本發明基本構思的前提下，也可有一些改變以及變型。
這樣，例如可以由可焊接的扁平材料、例如在一個連續的過程中通過卷繞和縱向焊接製造相應於坯件3.的1管狀原材料。然後分別將包裝1所需要的長度從該管狀原材料上分割下，然後再根據前面結合圖2使用坯件3.1所描述的相同方式製成包裝1或包裝體3。
前述內容的基礎是，在包裝底部2的區域中設有三角形的材料段5或者說由這些材料段構成及通過焊接而密封的袋狀空腔。可以理解的是，顯而易見，包裝的頂面也可以以同樣的、前述的方式製造，也就是說，所述頂面帶有由所述材料段5構成及通過接而焊接而相對於包裝內腔封閉的袋狀空腔。
參考標號表1 包裝2 包裝1的底部3 包裝體3.1坯件4 焊縫5 三角形的材料段
6焊縫7，7a，7b焊鉗7.1，7a.1，7a.2 焊鉗的臂7.2，7b.1，7b.2 焊鉗的臂
權利要求
1.一種包裝，具有由可焊接的扁平材料製成的包裝體(3)，該包裝體(3)的橫截面為多邊形，在該包裝體的至少一個端部上至少設置一個底部(2)，通過沿著一條與一個坯件的軸線垂直伸展的線(4)將由扁平材料製成的、構成包裝體(3)的該圓柱形坯件(3.1)壓扁及密封地封閉，並且通過將坯件(3.1)成形為包裝體(3)的多邊形橫截面從而形成所述底部以及離開該底部的邊緣地伸出的三角形材料段(5)使得該底部與所述包裝體(3)一體地被製造，這些三角形材料段(5)分別由兩層扁平材料構成並且構成相對外部封閉的袋狀空腔，其特徵在於，通過焊接將這些袋狀空腔相對包裝體(3)的內腔密封地封閉。
2.如權利要求1所述的包裝，其特徵在於，通過沿著至少一個與所述底部(2)的相關周邊平行伸展的焊縫(6)進行的焊接使得所述袋狀空腔相對包裝體(3)的內腔密封地封閉。
3.如權利要求1或2所述的包裝，其特徵在於，所述可焊接的扁平材料為一種多層的扁平材料，其中外層的兩個表面側的至少一個由在熱作用下可焊接的或熱塑性的塑料構成。
4.如權利要求3所述的包裝，其特徵在於，所述扁平材料為一種多層材料，其中至少一層由紙板構成。
5.如上述權利要求中任一項所述的包裝，其特徵在於，這些三角形或角形的材料段(5)被翻折到包裝體的外周面上並在那裡固定，例如通過焊接或粘接來固定。
6.如上述權利要求中任一項所述的包裝，其特徵在於，在成形底部時所形成的三角形或角形材料段(5)被翻折到底部上並在那裡固定，例如通過焊接或粘接來固定。
7.如上述權利要求中任一項所述的包裝，其特徵在於，所述包裝體(3)以及底部(2)具有長方形或正方形的橫截面。
8.如上述權利要求中任一項所述的包裝，其特徵在於，所述當時的一個焊縫(6)位於底部(2)的相關周邊上或緊鄰該周邊。
9.如權利要求8所述的包裝，其特徵在於，所述至少一個焊縫(6)在所述相關周邊的整個長度上延伸或在當時的材料段(5)的平行於所述周邊伸展的整個寬度上延伸。
10.一種製作包裝的方法，該包裝具有由可焊接的扁平材料構成的、具有多邊形橫截面的包裝體(3)，及在該包裝體的至少一個側面上具有一個與該包裝體(3)一體地通過摺疊製成的底部(2)，其中一個構成包裝體(3)和至少一個底部(2)的圓柱形壞體(3.1)在一個端部上通過沿著一條橫向於或者垂直於坯件(3.1)的軸線伸展的焊縫壓扁和焊接被封閉及由所述坯件(3.1)成形出該包裝體以及所述具有焊縫的底部(2)，確切地說，在形成角形或三角形的雙層摺疊結構或材料段(5)的情況下成形，這些材料段被設置在底部(2)的周邊上並分別構成一個相對外部封閉的袋狀空腔，其特徵在於，通過焊接將袋狀空腔相對包裝體(3)的內腔密封地封閉。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，通過將角形或三角形材料段(5)沿著至少一個焊縫(6)焊接而使所述袋狀空腔相對包裝體(3)的內腔封閉。
12.如權利要求10或11所述的方法，其特徵在於，在將三角形或角形材料段翻折並固定在包裝的外表面上、例如包裝體和/或所述底部(2)的外表面上之前，進行對當時的袋狀空腔的封閉或密封。
13.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在將角形或三角形的材料段(5)翻折到包裝的外表面上、例如包裝體或所述底部的外表面上之後，進行對當時的袋狀空腔的封閉或密封。
14.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述將當時的袋狀空腔封閉的至少一個焊縫(6)在其整個長度上被同時或基本上同時地被產生。
15.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述將當時的袋狀空腔封閉的至少一個焊縫(6)在焊接過程的進展中被產生。
16.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，當時的、將袋狀空腔封閉的焊縫在使用具有至少兩個臂(7.1，7.2；7a.1，7a.2；7b.1，7b.2)的焊鉗(7，7a，7b)的情況下被產生。
17.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在對一個角形材料段(5)的當時的袋狀空腔進行閉封時，同時通過焊接將該材料段固定在包裝的外表面上、例如底部(2)或包裝體(3)的外表面上。
全文摘要
本發明涉及一種包裝，具有由可焊接的扁平材料製成的包裝體，該包裝是與底部一體地通過平壓和將圓柱形坯件緊密地封閉，以及在底部的成形中，將坯件成形為包裝體的多邊形橫截面和由遠離底部邊緣的三角形材料段製成的，這些三角形材料段分別由兩層扁平材料構成並向外形成封閉的袋狀空腔。通過焊接將這些袋狀空腔相對包裝體的內腔密封地封閉。
文檔編號B32B27/10GK1762767SQ2004100942
公開日2006年4月26日 申請日期2004年12月20日 優先權日2003年12月20日
發明者弗爾克爾·蒂爾 申請人:Khs機械及設備製造股份公司