膜材料的连续运动脉冲热密封制造技术

用于例如在生产袋时热密封可热密封膜材料的叠合壁的密封系统。密封区段包括沿着用于从馈料区段分配的叠合壁的直线路径串联设置的两个或更多个密封站。每个密封站包括密封装置，其具有第一钳爪和第二钳爪以及致动器装置，该致动器装置使得钳爪在打开位置夹持位置之间运动。每个密封装置包括运动装置，其被构造成当叠合壁被夹持在第一钳爪和第二钳爪之间时使得第一钳爪和第二钳爪与叠合壁同步运动。每个密封站具有被构造成连续冷却所述钳爪中的至少一个的冷却装置。至少每个第一钳爪在其相应前表面处包括至少一个可脉冲加热构件，其被实现成沿着相应前表面延伸的感受器元件。每个密封站被构造成执行集成的脉冲密封和冷却循环。却循环。却循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜材料的连续运动脉冲热密封


[0001]本专利技术涉及可热密封膜材料的热密封。例如，本专利技术设想生产袋，例如具有配件、具有可热密封膜材料的壁的袋。

技术介绍

[0002]例如，在生产袋时，可热密封膜材料的叠合壁借助于密封系统被密封到彼此且被密封到配件（当存在时）上，该密封系统包括串联的多个密封站以便为每个袋建立相继的多个密封区域，例如沿着袋的顶部、侧面和/或底部。
[0003]这种密封系统的示例被公开于EP 999 130 A1，其公开根据权利要求1的前序部分所述的密封系统。该已知密封系统适于在卷搬运站接收两卷可热密封膜材料，其中卷被展开，之后可热密封膜材料的两个壁抵靠彼此，从而叠合在彼此上。通过膜材料驱动站，叠合壁以恒定速度沿着直线路径运动通过密封区段，例如不被间歇地拉动。相比于膜材料间歇步进式运动穿过密封区段，壁的连续运动防止或至少减小膜材料的局部拉伸。在密封区段下游的这个驱动站例如具有一对辊和相关联的驱动马达，壁被夹持在所述一对辊之间。
[0004]在EP 999 130 A1中，如本领域公知的，每个密封站的钳爪被连续加热（例如被电加热）到适于热密封的温度。这被公知为热棒密封技术。在操作中，被连续加热的钳爪运动到夹持位置，其中可热密封膜材料的壁被夹持在其之间。之后夹持钳爪与叠合壁同步运动达产生热密封所需的持续时间。然后被加热钳爪运动到打开位置并且返回到开始位置以进行下一热密封循环。已知密封系统的密封区段进一步包括下游冷却站以用于冷却已经借助密封站形成的密封。
[0005]希望生产无金属的可热密封膜材料，优选地单一聚合物可热密封膜材料（该材料也被称为单材料塑料膜）的袋，这使得能够实现有效的回收利用。这样的膜材料通常仅包括一种或更多种聚合物材料，例如仅一种聚合物材料，诸如例如一层或更多层如下各者中的一种或更多种：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。在实施例中，膜材料可以具有非金属屏障层，例如考虑到氧传输，例如乙烯乙烯醇（EVOH）的屏障层。这样的层通常不被认为对可回收性有害。由于膜材料中不存在金属材料层，所以这些无金属可热密封膜通常比包括金属层的常规膜材料更弱、更脆。这通常能够被描述为具有相对较低的屈服强度和相对较大的弹性，特别是当在热密封过程中局部加热膜时。具体地，在升高的热密封温度下，无金属膜材料的强度至少暂时显著受损，在以常规方式进行热密封时引起局部变形。
[0006]EP 999 130 A1的已知密封系统适于生产具有包括金属层的膜材料的壁的袋。已知系统被认为不适于生产具有由无金属可热密封膜材料（例如，单一聚合物膜材料）制成的壁的袋。这首先是由于上述效果。具有被连续加热的钳爪的热棒密封站接触在夹持位置的膜材料壁，从而产生密封。一旦密封完成，就需要终止这种接触，以便防止壁的过热，例如局部熔化。然而，当钳爪朝着其打开位置移动时，壁（则是软的，因为它们仍然温热）变得再次暴露于驱动站施加的拉力，而热密封区域不受钳爪的支撑。这导致局部拉伸和变形，例如膜
层损坏、褶皱、膜材料上的印刷变形等。例如，这就需要降低密封系统的速度，以允许较小的拉力，这在经济上没有吸引力。此外，当被连续加热的钳爪处于其打开位置（位于壁的某一距离处）时，例如，当它们移回循环的开始位置时，钳爪散发的热往往会过度软化膜材料壁。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在提供一种改进的密封系统，例如克服或减少上述一个或更多个缺点，例如，鉴于生产具有无金属可热密封膜材料（例如单一聚合物可热密封膜材料）的壁的袋。
[0008]本专利技术提供根据权利要求1所述的密封系统。
[0009]在系统中，每个可脉冲加热构件被实现成包括导电材料的感受器元件。对于每个密封站，其至少一个钳爪包括感应器。系统包括被连接到感应器的高频电流源。优选地，感应器与感受器安装在同一钳爪中，例如感应器沿着感受器元件的后侧延伸。
[0010]每个密封站被构造成使得，在集成的脉冲密封和冷却循环中，电流源将高频电流暂时地馈送到感应器，从而使用感应器生成高频电磁场，其中高频电磁场在感受器元件中感生涡电流，从而生成由感受器元件发射的热脉冲，该热脉冲将叠合壁的区域密封到彼此上或密封到配件（当存在时）上。这种设置允许非常有效且受控地生成由感受器朝向要被热密封的区域发散的热脉冲。
[0011]每个密封站包括一组钳爪，其在整个集成的脉冲密封和冷却循环期间且不仅在实际的热密封期间（如EP 999 130 A1所述）保持在夹持位置。本专利技术的循环包括区域的热密封，在该热密封之后立即有效冷却至少一个钳爪例如两个钳爪且从而也冷却密封区域，同时在热脉冲之后钳爪保持在夹持位置。
[0012]每个密封站的冷却装置连续冷却第一和第二钳爪中的至少一个，例如两个钳爪，因此即使在热脉冲期间，由于其持续时间实际上很短，以致在热脉冲期间中断冷却是不切实际的。在实际实施例中，系统可以被构造且操作成在钳爪打开之前将热密封区域冷却到60 ℃以下，例如到40 ℃以下。
[0013]与EP 999 130 A1的已知密封系统相比，本密封系统因此在热密封脉冲和随后的冷却二者期间将钳爪保持在夹持位置。因此，使用同一组钳爪来实现如这里解释的基于感应的脉冲热密封和冷却。与已知密封系统相比，实际上不需要在系统的密封区段中提供冷却站，例如对于其中密封区域被夹持在两个冷却构件（例如冷棒或冷板）之间以便被冷却的冷却站。优选地，在系统的密封区段中不存在任何附加的专用冷却站允许减少密封区段的长度。这鉴于控制叠合壁上的拉力以及减少系统的占地面积是有利的。同样地，在本专利技术系统中，在停止给感应器充能后立即有效地开始冷却，这一事实避免了热不期望地散布到不需要加热和/或稍后更难去除热的位置。例如，在EP 999 130 A1的系统中，在密封站处的热密封的结束和由下游专用冷却站进行的冷却的开始之间的时间段内，发生热量从密封区域的散开。例如，当将配件热密封到壁时，例如在袋生产中，热将倾向于从膜材料壁和配件之间的实际密封区散布到配件的其它部分，例如远离该密封区。本专利技术的方法有效地抵消了这种影响。
[0014]在实际实施例中，钳爪，例如至少是具有感受器元件的钳爪的前部面被不粘覆盖物覆盖。例如，涂层是特氟隆带或其它具有不粘特性的带，例如从而在长时间热封操作期间被磨损或弄脏时允许更换覆盖物。覆盖物也可以与感受器元件集成，例如作为其上的集成
层，例如玻璃层。优选地，在钳爪的前部上的不粘覆盖物是将感受器元件与要被密封的膜材料分离的唯一部件。
[0015]本专利技术的密封系统允许将无金属可热密封膜材料（例如单一聚合物可热密封膜材料）热密封到彼此且热密封到配件（当存在时）上，例如在生产袋时例如被热密封到带喷口袋的喷口上。例如，膜材料是由聚乙烯（PE）（例如低密度聚乙烯（LDPE））或聚丙烯（PP）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的单一聚合物可热密封膜材料，或由这些聚合物的组合制成的多聚合物可热密封膜材料。如讨论的，优选地，在膜材料中不存在任何金属层。如讨论的，可能地在膜材料中存在非金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于例如在生产袋，例如具有配件的袋时热密封可热密封膜材料，优选地无金属可热密封膜材料，例如单一聚合物可热密封膜材料的密封方法，其中所述密封系统包括：
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馈料区段，其包括被构造成接收一卷或更多卷可热密封膜材料的卷搬运站，该馈料区段被构造成分配从一卷或更多卷展开的可热密封膜材料的叠合壁，
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密封区段，其在所述馈料区段下游并且包括用于从所述馈料区段分配的所述叠合壁的沿着直线路径串联设置的两个或更多个密封站，
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在通过所述密封区段的所述直线路径下游的膜材料驱动站，该膜材料驱动站被构造成沿着所述直线路径以恒定速度拉动所述可热密封膜材料的叠合壁经过所述密封站，其中每个密封站包括：
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包括第一钳爪和第二钳爪的密封装置，
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被构造成使得所述第一钳爪和第二钳爪相对于彼此在打开位置和夹持位置之间运动的致动器装置，其中所述第一钳爪具有被构造成接触可热密封材料的相应第一壁的第一前表面，并且其中所述第二钳爪具有被构造成接触可热密封材料的相应第二壁的第二前表面，其中至少所述第一钳爪包括可加热构件以用于在所述可热密封膜材料的叠合壁被夹持在所述第一钳爪和第二钳爪之间时热密封其区域，例如将所述壁热密封到彼此上或者在配件存在时将所述壁热密封到所述配件上，
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运动装置，其被构造成当所述叠合壁被夹持在所述第一钳爪和第二钳爪之间时使得所述第一钳爪和第二钳爪与所述叠合壁同步运动，其中所述密封系统进一步包括与所述密封站相关联的控制单元，其特征在于，每个密封站的至少每个第一钳爪在其相应前表面处包括至少一个可加热构件，该可加热构件被实现成包括导电材料的感受器元件，该可脉冲加热构件沿着所述相应前表面延伸并且优选地被耐热不粘覆盖物覆盖，并且并且其特征在于针对每个密封站的每对第一钳爪和第二钳爪，其钳爪中的至少一个包括感应器，并且其特征在于所述系统包括被连接到所述感应器的高频电流源，并且其特征在于所述系统包括被构造成连续地冷却每个密封站的所述第一钳爪和第二钳爪中的至少一个的至少一个冷却装置，并且其特征在于所述密封站被构造成执行集成的脉冲密封和冷却循环，其中相应致动器装置被操作成使相应第一钳爪和第二钳爪移动到所述夹持位置中，在该夹持位置中所述第一壁和第二壁被所述第一钳爪和第二钳爪夹持，并且其中在所述夹持位置中，所述高频电流源将高频电流暂时地馈送到所述感应器，从而使用所述感应器生成高频电磁场，其中所述高频电磁场在所述感受器元件中感生涡电流，从而生成由所述感受器元件发射的热脉冲，该热脉冲具有热脉冲持续时间并且将所述第一壁和第二壁的所述区域密封到彼此上或在配件存在时密封到该配件上，其中在终止将高频电流馈送到所述感应器之后，所述第一钳爪和第二钳爪中的所述至少一个以及密封区域在夹持冷却持续时间期间通过冷却装置被有效冷却，同时相应第一钳爪和第二钳爪保持在所述夹持位置，并且其中所述致动器装
置被操作成在所述夹持冷却持续时间之后将所述第一钳爪和第二钳爪移动到所述打开位置，并且其特征在于所述控制单元针对所述密封站中的每一个独立地被构造成控制至所述感应器的高频电流的所述馈送并且从而控制由所述感受器元件发射的所述热脉冲，例如以便控制所述热脉冲强度和/或持续时间，并且其特征在于所述控制单元针对所述密封站中的每一个独立地被构造成控制所述致动器装置以用于使得所述第一钳爪和第二钳爪相对于彼此在所述打开位置和所述夹持位置之间运动从而允许控制所述第一钳爪和第二钳爪的所述夹持位置的持续时间并且从而控制所述夹持冷却持续时间。2.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述控制单元与所述一个或更多个冷却装置相结合且针对所述密封站中的每一个独立地被构造成控制所述第一钳爪和第二钳爪中的至少一个的冷却速率以及由所述密封站密封的区域的冷却速率。3.根据权利要求1或2所述的密封系统，其中密封站的所述钳爪中的每个包括包含导电材料的感受器元件以及相关联的感应器，并且其中，优选地，所述密封站具有均被连接到相应感应器的多个电流源，并且其中，优选地，所述控制单元被构造成独立地控制所述电流源中的每个以便单独地控制被馈送到所述感应器中的每个的电流。4.根据前述权利要求中任何一项或多项权利要求所述的密封系统，其中所述感受器元件沿着相应钳爪的所述前表面延伸并且具有后侧，并且其中每个感应器包括在相应感受器元件的所述后侧，例如平行于所述感受器元件延伸的细长感应器区段。5.根据前述权利要求中任何一项或多项权利要求所述的密封系统，其中钳爪的所述感应器包括彼此平行的多个细长感应器区段，优选地所述感应器区段在平行于所述钳爪的所述前表面的平面内并排设置，例如笔直细长感应器区段，并且其中相邻的感应器区段通过狭缝彼此隔开，该狭缝例如是空气狭缝或用电绝缘材料填充的狭缝，并且其中在所述钳爪的所述前表面上的视图中可见所述感受器元件在所述一个或更多个狭缝上延伸。6.根据前述权利要求中任何一项或多项权利要求所述的密封系统，其中针对所述密封站中的每个，所述冷却装置被构造成建立液体冷却剂，例如水通过被设置在所述第一钳爪和/或所述第二钳爪中的一个或更多个冷却导管的连续循环。7.根据前述权利要求中任何一项或多项权利要求所述的密封系统，其中所述馈料区段包括折叠站，其被构造成将从单个卷分配的膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：博萨控股有限公司，
类型：发明
国别省市：