【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制造容器的方法和装置的改进，具体地说，本专利技术涉及从最好是平直的半刚性坯料，特别是由叠层硬纸板或类似坯料制造容器的方法和装置的改进。更具体地说，本专利技术涉及的方法和装置用于制造这样的容器它具有两个最好是镜面对称的接合在一起的有凸形外表面的侧壁和一个具有凹形外表面的与邻接的侧壁部分连成整体的端壁或底面。具有上述特点的容器已经公知，例如欧洲专利0，041，924和0，078，471以及德国专利3，303，112·3。在制造这种容器过程中出现了许多问题，这主要，或在相当程度上，是由坯料的材料特性造成的。坯料一般含有一个不能伸长的半刚性纸或硬纸板构成的中央层，坯料的外面有一层铝箔，里面衬有一层人造热塑性材料(例如聚乙烯)。在每个经受弯曲或拐折的部分，例如为了在容器的底和侧壁之间建立确定的界线时所进行的弯曲和拐折处，半刚性材料容易破裂，即(全部或部分)丧失其刚性。迄今为止已公知的技术方案中仅仅涉及制成的容器的边缘的处理，因为处理其它部分将会导致这(些)部分产生永久性破坏。前面所讨论过的半刚性材料的本性使得不可能组成这样的呈扁平袋状的容器。这些容器有两个互相重叠的板片，其对立的两边互相接合并用一个压头以公知的方式从里面使袋子张开，例如在法国专利申请2，181，620和2，351，870中所公开的为做出袋子的底部所作的那样。在这些法国专利申请中公开的装置能够使袋子的侧壁和底壁间有明确的界线。这种明确的界线合乎理想并且有益，因为它们提高了容器的稳定性，即它们防止制成品的形状发生不希望有的变化。德国专利申请中的装置设计成使每个容器的底部中央都有一个折叠线，这...
【技术保护点】
一种由可变形的片状坯料，特别是由诸如叠层硬纸板之类的半刚性坯料制造某种容器的方法，该种容器中，有两个至少有一部分外表面是凸出的侧壁和与其成为整体的相邻的边缘部分，并且该侧壁的边界由一个具有内凹外表面的端壁形成，该方法包括：把基本上位于坯片中央的在坯片的两个外周部分之间的第一部分转变为容器端壁的若干工步，其中包括利用两个分别具有互相面对的互补的凹凸表面的成形压头从坯片第一部分的两面施加压力；同时在正在形成的端壁和坯片的外周部分之间压出边界，以及沿着各自的边界弯折坯片的外周部分使之成为容器的侧壁。
【技术特征摘要】
中具体阐述。至于对已被改进的装置本身，它的结构和工作方式，以及附加的特点和优点，参照附图仔细阅读下面的特定实施例的详细描述，即可完全理解。图1是矩形坯料的平面视图，该坯料用本方法在本发明的装置中可以转变成一个容器;图2是已知工完成的容器的侧视图;图3是图2所示容器的正面视图;图4是一个装置的局部视图和局部纵断面视图，它体现了本发明的一种形式;图5是在图4装置中的坯料成形单元的纵断面放大图，并表示了成形单元的两个压头的第一端点位置和第二端点位置;图6的结构与图5的相同只是其下压头位于其第一端点位置;图7表示了图6的结构，但是其上压头正处于向其第二端点位置移动的途中，同时坯料已部分地包住了上压头;图8表示了图7的结构，其已变形的坯料位于胎模的型腔内;图9表示了图8的结构，其已变形的坯料被插入传送座内，其压头均返回图5所示的位置;图10是坯料成形单元和一个传送座的立体分解放大图，其压头均位于图5或图9所示位置，其坯料由虚线表示，位于胎模和上压头之间;图11表示了目前关于两个压头的周边和坯料齿合表面以及胎模型腔边界面的较好的设计模式;图12是图11的左侧视图;图13是图11实体的俯视平面图;图14是沿图4A-A线的箭头方向看去的水平剖面放大图。参照图1，矩形的平面板或板条状坯料(100)，将被加工成具有图2和图3所示形状的容器(31)。坯料(100)包括一个位于中间的第一部分(6′)，该部分在假想的边界线(1)和(2)之间基本为双凸形。边界线(1)和(2)将部分(6′)与两个镜面对称的外周部分(8′)、(9′)分开。坯料(100)的第一部分(6′)在中心部位有一个中心小孔(90)，这个小孔上可以安装一个可密封的乳凸状物(没有在图中示出)，利用它可以放出完全装配好的容器(31)中的物质。边界(1)和(2)由直径相同的部分圆弧构成，也可以说坯料(100)中间部位的第一部分(6′)相似于这样的物体，即由弦靠在一起的两个弧面装配而成。图1中的参考标号(52)表示了外周部分(8′、9′)至少局部相互连接，以便实现从坯料(100)到容器(31)的转变(除了小孔(90)之外，如果有这个小孔存在的话)。并不要求边条(52)左半部分和左半部分完全的联接在一起，只要沿比较窄的直线边缘部分将外周部分(8′、9′)联接起来就可以了，这直线边缘部分包括基本上是相互平行的纵向延伸的边缘部分(10、11)和横向延伸的边缘部分(12)(参见图2、3)。图2，3中的容器(31)有端壁(6)，它就是被加工了的坯料(100)的第一部分(6′);有两个侧壁(8，9)，它们是被加工了的坯料(100)的外周部分(8′、9′)。端壁(6)位于与联接在一起的直线水平边缘部分(12)相对的位置上，并具有凹形的外表面。侧壁(8)和(9)具有凸形的外表面，并且对联接在一起的各对边缘部分(10，11，12)所在的平面是镜面对称的。参照标号(3)和(4)表示双凸状的第一部分(6′)的两个顶点和端壁(6)的两个顶点。随着第一部分(6′)转变成端壁(6)，边界(1，2)变得明显了，起码是易于确定了，而随着外周部分(8′、9′)转变成相应的侧壁(8，9)，它们就更加明确了。在坯料(100)完全加工成容器(31)或接近完成时顶点(3，4)与各自最接近的侧壁(8，9)的边缘部分(10)和(11)相邻接。图4是装置(101)的部分图解，该装置是以本发明为依据的一个具体装置，它用于把坯料(100)转变成容器(31)。装置(101)包括一个坯料成形单元(70);一个第一附加单元(71)(用于把一个已变形的坯料的外周部分(8′)的边缘(10)和(11)联接到外周部分(9′)的相应的边缘(10)和(11)上;一个第二附加单元(72)，用于定量的充入充填物质(如液体的、粉末的、粒状的或糊状的食品)，充填是通过在相应位置上的容器(31)(已变形坯料)的侧壁(8，9)上没有封口的水平边缘(12)处的开口实现的;下一个附加单元(73)包含有封口装置，它将相继到位的容器(31)的两个横边缘(12)封合，以保证在单元(72)装入的物质被彻底的封闭在相应的容器之内。图4还显示了单块坯料(100)的来源(92)，这些坯料累在一起置于水平或基本是水平的环形传送带(16)的传输路径的上方，传送带上有定位推进器(17)，其作用是把坯料(100)从来源(92)连续送到工位(70)。传送带(16)和一个负压发生器一起完成向工位(70)的送料。该负压装置有一个垂直往复运动的吸杯(14)，它可相继吸住料垛下面的板料(100)，并将吸住的料板(100)带下。放入运动着的，接踵而来的推进器(17)的轨道上。除了吸杯(14)之外，也可以以一系列连贯的坯料(100)(卷料(93))向加工单元(70)提供坯料(100)，该连贯坯料间歇地从剪切工位(94)上的可动剪刀和固定剪刀之间通过(这两个剪刀在图中以箭头表示)，工位(94)上的剪刀相继从卷(93)上切下最前面的坯料(100)，然后这个最前面的坯料被送从入工位(70)。如果卷(93)上的诸坯料(100)由一排孔或以类似的方式分割，工位(94)的分割装置也可由拉断装置(如一对间歇驱动的拉辊，图中未示出)代替，该拉断装置以一个足以拉断最前面的坯料和下一个坯料之间的剩余连接部分的力，相继向前拉坯料卷(93)的最前面部分。坯料(100)的供料装置的具体结构，不是本发明的一部分，只要它能够在要求的时间周期内按正确的位置将坯料(100)送到成形单元(70)即可。坯料成形单元(70)的细节，示于图5-10。这个单元包括两个同轴的成形压头(21，22);使压头(21，22)可以在其第一端点位置和第二端点位置之间运动的装置(121，122)和一个固定不动的胎模(19)，假定上压头(21)处于如图4，5，6，9，10中的第一端点或上端点位置，则胎模(19)位于上压头(21)的下方。对应于凸模(上压头)(21)，可以说胎模(19)和下压头(22)分别构成了凹模的固定的和可动的两个部分，胎模安装在传送装置(50)的上方，该装置用于传送已经部分变形的坯料(100)(即部分完成的容器(31))。传送装置(50)由一系列铰接或分离的可动的方块状传送座(20)组成，每个传送座都有一个放置部分变形的坯料(100)的容腔，在循环的传送路径上，传送座(20)被适当的传置(比如链条)一步一步输运，链条在图上以箭头(pfl)表示。传送座(20)将变形的坯料(100)从工位(70)相继传送到工位(71)，(72)，最后到达(73)，从工位(73)加工完成的容器(31)沿适当的滑道(41)排出。传送座(20)的容腔形状应该可以使已变形的坯料(100)以及压头(21，22)通过，(见图8，这里上压头(21)的主要部分和下压头(22)的一部分，以及已变形坯料(100)(即部分完成的容器(31))的主要部分都在传送座(20)的容腔内)。图10显示了胎模(19)的型腔(46)。上压头(21)和下压头(22)都具有双凸的模断面轮廓线，该轮廓线与坯料(100)中间位置上的第一部分(6′)的轮廓线非常相似。型腔(46)的端面面对上压头(21)(当它处于图10所示的第一端点位置时)的凹形下表面，该端面由两个镜面对称的弧段(59)构成边界，这两个弧段在横向延伸的V型槽(44)的最深处形成两个尖角，V形槽(44)在固定胎模(19)的上端面加工而成。凹槽(44)由两个成90°角(当容器(31)的形状与图示形状明显不同时，这个角度也可以不同)的对拆平面线或基本上平的对折面(43)形成界面。上压头(21)的凹形下表面(54)与下压头(22)的凸形上表面(56)互补，并且与容器(31)的端壁(6)的凹形外表面完全相同。从另一方面讲，当坯料(100)的第一部分(6′)放到压头(21，22)之间，其中一个压头移向另一个压头时，表面(54)和(56)作用在部分(6′)的两个相应的表面，并将其加工成端壁(6)。凹槽(44)的位置和深度的选取方法是，假设部分变形的坯料(100)处于图7所示位置，已变形的第一部分(6′)的顶点(3)和(4)应位于凹槽(44)的最深处。胎模(19)有两个互相平行的垂直沟槽(48)，它们沟通了形腔(46)的最窄的邻接部分，(在这一区域型腔(46)上端的边界弧段(59)形成了前面提到的尖角)，并在部分变形的毛坯被推入型腔(46)(在图7所示位置向图8所示位置的过渡中)时接纳端壁(6)的顶点(3，4)。当坯料在型腔(46)中向图8所示的最低位置行进即进入对正的传送座(20)的容腔时，沟槽(48)进一步接纳坯料的已变形的(弯曲的和挠曲的)外周部分(8′，9′)的纵向延伸的边缘部分(10)和(11)。沟槽(48)的上端或入口端由标号(47)标出。型腔(46)的上端面的边界线(59)与容器(31)的端壁和侧壁之间的边界线(1)和(2)相匹配，上压头(21)的环绕凹形表面(54)的两个镜面对称弧段(57)以及下压头(22)的环绕凸形表面(56)的两个镜面对称的弧段(58)也与其匹配。当压头(22)刚置于图6和图7所示的第一端点位置，同时传动装置(121)使上压头(21)从图5、6所示的上端点或第一端点位置向图7所示的中间位置下降时，胎模(19)上的边界弧段(59)和压头(21)的弧段(57)以及压头(22)的弧段(58)使容器(31)上侧壁(8，9)和端壁(6)之间的边界(1)，(2)成形。在图6和图7中下压头(22)上环绕凸表面(56)的边界弧段(58)与胎模(19)的型腔(46)的上端面相应边界弧段(59)紧密的邻接。弧段(57)的曲率和长度与相应弧段(59)和(58)的曲率和长度是相同的，或几乎是相同的(这可以从图11，12，13中看出)。如上所述，这三条边界联合作用形成了坯料(100)的边界线(1，2)，边界(1，2)划定了端壁(6)的界线，同时也可以说它构成了已加工完成的或部分完成的容器(31)的端壁(6)与侧壁(8，9)之间的折线。坯料(100)加工成容器(31)的第一步是上压头(21)向其第一端点或上端点位置(如图4及图5，6，9，10所示)移动，与此同时下压头(22)驻留在或正在朝向或正在离开图5所示的下端点位置，这使传输带(16)以及其上的一个推进器(17)能够将最前面的坯料(100)向右推进，并触及胎模(19)上端向上延伸的挡块(19a)，然后该推进器(17)在一个与图(4)和图(6)所示平面相垂直的平面内绕枢轴转动。挡块(19a)使坯料(100)停留在正确的位置上，在这一位置上该坯料的第一部分(6′)盖住了胎模(19)的型腔(46)的上端面。与此同时，下压头(21)位于图6所示的上端点或第一端点位置，在此位置上，它的边界弧段(58)与胎模(19)上端相应的边界弧段(59)相邻接。部件(19)和(22)此时一起组成了与凸横(压头)(21)相对应的凹模。放在胎模(19)上端的坯料(100)向部分完工的容器(31)的转变过程，从图7，8和图9上可以看得很清楚。即下降压头(21)上的凹面(54)与坯料(100)的第一部分(6′)的上表面相贴合，并把第一部分(6′)的另一表面推到压头(22)的凸面(56)上，使部分(6′)转变成容器的端壁(6)，与此同时，胎模(19)的凹槽(44)的界面(43)把坯料的外周部分沿着正在下降的压头(21)的侧面向上折起。外周部分(8′，9′)的折起恰恰是沿着构成部分完工的容器(31)的端壁(6)和初始的侧壁(8，9)之间的边界线(1)或(2)开始的。在从图7位置向图8位置运动中，压头(21、22)合为一体，从而使容器(31)向下穿过固定的胎模(19)的型腔(46)。由于已加工完成的端壁(6)一直夹在正在下降的压头的表面(54)和表面(56)之间，所以坯料(100)的位置不会改变。比较图7和图8可以看出，坯料(100)进入型腔(46)的深处导致正在形成的侧壁(8)和侧壁(9)进一步相对折起。当上压头(21)到达图8所示的第二端点或下端点位置时，容器(31)进入到胎模(19)下面正对着的传送座(20)的容腔，此时，一个可动的止动器(45)移到侧壁(8，9)的横向边缘部分(12)的上方，从而当压头(21)上升回其第一或上端点位置时，容器(31)被强迫留在相应的传送座(20)的容腔内。此时下压头(22)移向图9所示的第二或下端点位置，上压头(21)上升到图9所示的第一或上端点位置。这使传送座(20)可以将容器(31)推进到下一个位置即与工位(71)对正的位置。实际上，只要压头(22)降到传送座(20)之下，压头(21)上升到止动器(45)之上，传送装置(50)就可以使传动座(20)动作，此时止动器(45)返回，容器(31)靠摩擦力保持在传动座(20)内。如上所述，如图6和图7所示的压头(22)的第一或上端点位置最好是这样，其凸面(56)的边界弧段(58)与胎模(19)的型腔(46)的上端面边界弧段(59)紧密相邻。与此同时，上压头(21)驻留在或正在离开如图5，6所示的上端点位置。只要输送带(16)在下降的压头(21)触及坯料上表面之前能及时的提供坯料到胎模(19)上，为了提高连续制造容器(31)的速度，下压头(22)可以在上压头(21)正在向图7所示的中间位置行进的同时也处于向上端点位置运动的过程之中。压头(21、22)的传动工具(121，122)的传动方式没有在图中表示。该传动机构可以是一个由凸轮和装在传动工具(121)上端或装在传动工具(122)下端的相应的从动机构组成的系统。在图7所示的中间位置向图8所示的下端点位置运动时，压头(21)可以推着下压头(22)向下运动，这使端壁(6)可以完全地夹在表面(54)和(56)之间，特别是在下降的压头(21)的作用下向下运动的压头(22)被一个或多个弹簧反作用时更是如此。压头(21)和(22)返回各自上端点和下端点位置的行程速度可以非常快，这样可以缩短制造每个容器(31)所需的时间周期。除了可以链接在一起之外(箭头pfl)，传送装置(50)的传送座(20)还可以安装在一个旋转台上，该转台按照要求的间隔分度，使每个传送座(20)在返回到与胎模(19)对正的位置之前，先到达工位(70，71，72，73)，在需要时还可以通过一个或更多的附加工位。在这两种传动情况下，传送座(20)都是在与往复运动的压头(21和22)的运动方向相垂直的平面内运动。已经知道，改进过的这一装置可以用于加工半刚性材料的坯料，比如层压硬纸板，这种材料不能延伸也不能拉伸。把坯料(100)的第一部分(6′)加工成一面凹一面凸的端壁(6)以及把坯料(100)的外用部分(8′，9′)加工成一面凹一面凸的侧壁(8，9)时，半刚性材料不会沿边界线(1)和(2)发生破坏。也就是说尽管压头(21，22)的表面(54)和(56)在第一部分(6′)的两个表面上施加了压力，且这个压力足以使该表面变为具有凹形外表面的端壁(6)，但是在边界(1)，(2)区域上的拉、压应力并不是很大，所以该坯料材料在侧壁(8，9)与端壁(6)的联接区上不会发生破坏。通常最好在压头(21、22)和胎模(19)的边沿上，包括(57，58)和(59)弧段一个小倾角，以进一步减少坯料(100)的材料在从坯料转度成部分完成的容器(31)的过程中发生破坏的可能性。当容器(31)到达(9)所示位置后(插在相应的传送座容腔之中)，被向前推进一步，到达图4所示的与封接工位(71)相对正的位置。容器(31)被两个联合作用的推杆(27，28)(它们可以是压头(21)和(22)，或者是与(21，22)相似的缩短型)从它的传送座(20)中推出，被置于图4所示的位置，即位于其传送座(20)的上方和一个封装装置的两个夹爪(30)之间。该夹爪的功能是把侧壁(8)的纵向延伸的边缘部分(10，11)与侧壁(9)相应的纵向延伸部分封接起来，使容器(31)部分封接，以准备在工位(72)接受它的内部充填物质。封接单元(71)的结构形成可如图(14)所示。推杆(27)，(28)随即把容器(31)从夹爪(30)之间送回到与此工位对正的传送座(20)的容器腔中，然后传送装置(50)再次起动传送座(20)和其中的容器(31)，向充填工位(72)行进。推杆(34)把容器(31)从传送座(20)推至图(4)所示的位置，使侧壁(8)(9)的尚未封口的横向边缘部分(12)之间的开口马上到达或紧接在装置(32)的输出口之下，装置(32)的作用是把充填材料充入容器(31)内(显然与此同时容器的小孔(90)被封死，比如用前面讲过的乳突状物封死，该物可在传送装置(50)限定的传送路径上的任何适当的部位上嵌入小孔)。充填物质填满之后，充填装置(32)被移开，让给推杆(35)推杆(35)可将充满的容器推下。推杆(35)不是必需的，因为即使容器仍然处于图4所示的充填装置下面，携带着新充满的容器(31)的传送座(20)也可以行进到下一个工位。在工位(73)推杆(38)下降，把充满的容器(31)从它的传送座推出，推到可缩回的支撑(39)上，该支撑顶住端壁(6)的凹形外表面，使已充满的容器(31)的侧壁(8，9)的横向边缘部分(12)置于封接装置的夹爪(40)之间，将容器(31)完全封闭。此后支撑(39)马上缩回或让开，使已充满的封好的容器(31)降入滑槽(41)，将容器送入一个收集站或另外的指定地点。图(10)用虚线表示了一块坯料(100)，它的外周部分(8′，9′)被放在胎模(19)的上面，位于V形槽(44)的对面。如前面所述，凹槽(44)的两个对折面的夹角可以大约为90°。在上压头(21)刚刚进入型腔(46)时，这两个折面使外周部分(8′，9′)实现向部分完成的容器(31)转变的预变形。此时正在成型的侧壁(8，9)上的纵向延伸的边缘部分(10，11)被导入胎模(19)的相应的沟槽。传送座(20)也有沟槽(51)，假设传送座(20)位于图(10)所示的位置(在此位置时，传送座的容腔与型腔(46)及压头(21)、(22)在一条直线上)，则沟槽(51)与沟槽(48)相对正。沟槽(51)(特别是这些沟槽的周围表面)的作用是防止部分完工的容器(31)在从坯料...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔亨利谢韦特，
申请(专利权)人：赫尔亨利谢韦特，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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