用坯段热成型的方法和系统技术方案

提供了用于由预切可热成型坯段(26)生产热成型物品的方法和系统。所述系统可包括用于加热坯段的加热设备(16)、用于将坯段热成型为物品的坯段热成型机(18)、用于从热成型机排出成型物品的卸载系统(20)以及用于针对缺陷存在检查每个成型物品的检查系统。输送机(12)和坯段载体(24)被设置用于在所述系统的多个部件之间运输坯段，且加载机(14)被设置用于将坯段加载到输送机和/或坯段载体上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及热成型系统，更具体地涉及用坯段热成型的设备、系统和方法。
技术介绍
用于食品的容器通常通过传统热成型工艺来生产。这些工艺通常涉及将来自供给轴或者挤压机的连续可热成型聚合物板材供给经过热成型机，在该热成型机中，热成型容器形成到板材中，随后从板材切割出容器。在一些工艺中，在从板材切割容器之前，填充和密封容器。在其他工艺中，容器从板材切割，然后被输送到另一位置进行填充。图IA表示一种传统的热成型工艺。在该示例性工艺中，聚合物板材I被供给通过热成型机2，在此处热成型容器3形成到板材I中。随后通过切割模4从板材I切割热成型容器3。然后，切割的容器6经输送机发送到封装站或者直接到填充站以便填充产品。然后收集和再处理得到的废板材5。如图IB所示，传统的热成型工艺产生大量废品。废板材5通常包括大量来自板材I的剩余网状材料。通常，只能利用板材I的55%到60%。剩下的40%到45%被浪费和回收。板材的这种利用不足由于增加了回收和挤压需求而增加了产品成本。此外,挤出板材I时使用的回收材料量可能会受到限制，以控制形成的容器的外观和性能。如上所述，在很多情况下，形成的容器被船运到不同的位置以进行填充。必须以保护船运过程中的容器的方式准备封装。而且，卡车和海运容器通常以容器的体积而不是重量为极限。因此，预成型容器的船运成本会由于低容器表观密度和高成本保护性封装材料而很闻。此外，通过传统热成型工艺生产的容器容易在不同容器之间具有相对高的尺寸变化。这是对通过传统热成型工艺生产的容器的尺寸一致性和整体质量产生不利影响的因素。首先，由于例如聚丙烯的一些聚合物的半晶体性质，用于聚合物板材I的加工窗口可能具有仅几度的公差。此外，例如聚丙烯的一些聚合物固有的低熔体强度会造成板材在达到成型温度时下垂。热成型机的多巷道设计也会造成不同容器之间的尺寸变化。再参照图1A，板材I在机器方向(即图IA中从左到右)上运输。如图IB所示，板材具有两个边缘7、8。由于边缘效应，外侧的腔(即用来用边缘7、8近侧的材料形成容器的模具腔)容易比中心腔冷。类似地，二维工具阵列造成工具上的冷却不一致。而且，热成型工艺中的间歇性运动会造成在机器方向上形成在相同巷道中的容器之间具有额外的温度不一致。因此，希望提供一种新的热成型工艺，其允许更加有效地利用聚合物板材。还希望提供一种新的热成型工艺，其降低与运输容器材料相关的成本。此外，希望提供一种新的热成型工艺，其生产腔-腔品质一致的容器
技术实现思路
—方面，提供一种还段热成型系统。该还段热成型系统可包括具有一个或多个加热元件的加热设备和能够沿着坯段运输路径将多个坯段作为单巷道系列运输经过所述加热设备的输送机。坯段热成型系统还可包括能够将多个坯段中的每一个加载到输送机上的坯段加载机以及能够在多个坯段中的每一个通过加热设备加热后将多个坯段中的每一个成型为物品的坯段热成型机。 另一方面，坯段热成型系统包括能够接收来自输送机的可热成型坯段的供给并且在提供连续转动的同时将可热成型坯段中的每一个成型为物品的单巷道转动式热成型机。另一方面，提供一种坯段热成型系统，其包括具有一个或多个辐射加热元件的单巷道加热设备、能够在连续转动的同时将多个坯段中的每个成型为物品的单巷道转动式坯段热成型机、能够将每个物品从坯段热成型机中排出的卸载系统、以及能够针对缺陷存在检查从坯段热成型机排出的每个物品的转动检查系统。一个或多个输送机可以被设置成沿着坯段运输路径将多个坯段作为单巷道系列运输经过加热设备并从加热设备运输到坯段热成型机，且坯段加载机可以被设置成将多个坯段中的每个加载到一个或多个输送机的至少一个上。另一方面，提供一种由坯段生产热成型物品的方法。该方法可包括将多个坯段作为单个巷道中的一系列单个坯段加载在输送机上、将多个坯段在输送机上运输经过加热设备、以及在坯段于加热设备中加热后使多个坯段的每个在热成型机中热成型，以生产热成型物品。又一方面，提供一种用于坯段热成型系统的坯段热成形设备。该坯段热成形设备可包括具有转动轴线的转动成型轮以及附接到转动成型轮的多个成型模具，使得多个成型模具围绕转动轴线成角度定位。多个成型模具的每个能够在围绕转动轴线转动的同时接合坯段载体，以利用坯段载体内的坯段形成热成型物品。又一方面，提供一种由坯段生产热成型物品的方法。该方法可包括提供均承载各个预加热坯段的一系列坯段载体、提供包括多个成型模具的热成型机，所述成型模具均具有模具腔，每个成型模具能够接合坯段载体之一、使所述系列的坯段载体中的每一个与多个成型模具中的一个顺序接合、以及随后由每个单独的预加热坯段在每个成型模具的模具腔中顺序形成热成型物品。又一方面，提供一种用于在输送机上运输坯段的坯段载体组件。该坯段载体组件可包括外部载体部分和附接到并位于所述外部载体部分内的坯段接触内部部分。坯段接触内部部分可具有顶部、底部、从顶部延伸到底部的内壁，坯段接触内部部分能够相对于所述外部载体部分运动。又一方面，提供一种坯段载体组件，其包括具有主要表面的可热成型坯段和能够容纳可热成型坯段的坯段载体。坯段载体可包括顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的内壁，内壁具有限定坯段接收腔的至少一个部分，从内壁的相对侧测量的所述坯段接收腔的跨腔宽度小于可热成型坯段的主要表面的宽度。又一方面，提供一种用于运输坯段的坯段载体组件。坯段载体能够容纳所述可热成型坯段，坯段载体包括顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的内壁。内壁具有限定坯段接收腔的至少一个部分，所述坯段接收腔具有从跨腔的内壁相对侧测量的宽度，该宽度小于所述可热成型坯段的主要表面的宽度。内壁的至少一个部分具有位于其中的坯段保持槽。从内壁在坯段保持槽和与坯段保持槽相邻的坯段载体的顶部之间的相对侧测量的坯段接收腔的跨腔宽度与从内壁在坯段保持槽和与坯段保持槽相邻的坯段载体的底部之间的相对侧测量的宽度基本相同。又一方面，提供一种将坯段就座在坯段载体中的方法。该方法可包括提供多个可热成型坯段，每个可热成型坯段具有主要表面和多个坯段载体，每个坯段载体能够容纳可热成型坯段，多个坯段载体的每个包括顶部、底部和在顶部和底部之间延伸的内壁，内壁具有限定坯段接收腔的至少一个部分，坯段接收腔具有从内壁相对侧测量的跨腔宽度，该跨腔宽度小于所述可热成型坯段的主要表面的宽度。内壁的至少一个部分具有位于其中的坯段保持槽。坯段接收腔具有从内壁在坯段保持槽内的相对侧测量的宽度，该宽度小于所述可热成型坯段的主要表面的宽度。所述方法还包括将每个可热成型坯段就座在所述多个坯段载体之一的坯段保持槽内，使得每个坯段形成具有在相同预先指定方向上面向的凸出表面的圆顶。又一方面，提供一种分析由坯段形成的容器的方法。该系统可包括容器定位装置，其可操作以可释放地附接到容器并使容器运动、可操作以检测容器中缺陷存在的检查系统。检查系统可包括检查摄像机。容器定位装置能够将容器运动到检查摄像机能够捕捉适于所述检查系统针对缺陷存在分析容器的容器图像的位置。又一方面，提供一种分析由坯段形成的容器的方法。该方法可包括提供可操作以可释放地附接到所述容器并使容器运动的容器定位装置、用容器定位装置将容器定位到检查摄像机前、用检查摄像机捕捉容器的图像、使用计算机针对缺陷存在自动分析容器的图像、以及如果检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.30 US 12/570,5201.一种还段热成型系统，包括 加热设备，其具有一个或多个加热元件； 输送机，其能够沿着坯段运输路径将多个坯段作为单巷道系列运输经过所述加热设备; 坯段加载机，其能够将多个坯段中的每一个加载到所述输送机上；以及坯段热成型机，其能够在所述多个坯段中的每一个通过所述加热设备加热后将所述多个坯段中的每一个成型为物品。2.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述加热设备包括容纳所述一个或多个加热元件的壳体，并且所述输送机能够将每个坯段运输经过所述壳体。3.根据权利要求2所述的坯段热成型系统，其中，所述输送机能够以蛇形模式将每个坯段运输经过所述壳体，使得每个坯段经过多方向道次经过所述壳体。4.根据权利要求2所述的坯段热成型系统，其中，所述加热设备还包括与所述壳体流体连接的热空气路线，所述热空气路线能够将热空气喷射到所述壳体中，以在每个坯段被运输经过所述壳体时对流地加热每个坯段。5.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述加热设备包括定位在坯段运输路径上方的至少一个辐射加热元件和定位在坯段运输路径下方的至少一个辐射加热元件。6.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，还包括温度测量装置，其能够在每个坯段通过加热设备加热后测量每个坯段的温度或者分析每个坯段的温度分布。7.根据权利要求2所述的坯段热成型系统，其中，所述加热设备的壳体进一步包括进入端口和离开端口，经过所述进入端口，输送机将坯段运输到壳体中，经过所述离开端口，输送机将坯段运输出所述壳体，所述壳体基本上完全包围所述一个或多个加热元件。8.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述物品包括容器。9.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，还包括附接到所述输送机的多个坯段载体。10.根据权利要求9所述的坯段热成型系统，其中，所述输送机是连续链式输送机。11.根据权利要求9所述的坯段热成型系统，其中，每个坯段载体从输送机延伸离开并悬置其中一个坯段，使得所述坯段的顶表面和底表面基本完全暴露。12.根据权利要求9所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段载体包括附接到输送机并延伸离开输送机的臂部分。13.根据权利要求9所述的坯段热成型系统，其中，坯段载体包括外部部分和位于所述外部部分内的坯段接触内部部分,所述坯段接触内部部分能够接收坯段并限定坯段接收腔。14.根据权利要求13所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段载体还包括定位在所述坯段接触内部部分和外部部分之间的弹簧，所述弹簧对坯段接触内部部分相对于外部部分的运动提供阻力。15.根据权利要求13所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段接触内部部分包括内壁和形成在所述内壁中的坯段保持槽。16.根据权利要求15所述的坯段热成型系统，其中，每个坯段包括主要表面并具有跨主要表面的宽度，并且每个坯段的所述宽度大于从内壁的相对侧测量的坯段接收腔的宽度。17.根据权利要求16所述的坯段热成型系统，其中，每个坯段的宽度大于从内壁在坯段保持槽内的相对侧测量的坯段接收腔的宽度。18.根据权利要求13所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段接触内部部分包括内壁和从所述内壁向内延伸的内部凸缘。19.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段热成型机是包括围绕转动轴线成角度地定位的多个成型模具的转动式坯段热成型机。20.根据权利要求19所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段热成型机与所述输送机机械地连接，使得所述坯段热成型机和所述输送机一起一致地自动运动。21.根据权利要求9所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段热成型机包括多个成型模具，其中所述多个成型模具中的每一个能够在利用所述坯段载体中的坯段形成物品之前接合所述多个坯段载体中的一个。22.根据权利要求19所述的坯段热成型系统，还包括多个柱塞，所述多个柱塞中的每一个与所述多个成型模具中的一个对准。23.根据权利要求22所述的坯段热成型系统，其中，所述多个柱塞中的每一个定位在所述多个成型模具中的一个的下方。24.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段热成型系统每分钟能够生产至少大约450个容器。25.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，其中，所述坯段热成型系统能够以大约3.5至大约6. O英尺每秒的线性速度驱动所述输送机。26.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，还包括能够顺序地将各个成型物品从坯段热成型机排出的卸载系统。27.根据权利要求26所述的坯段热成型系统，其中，所述卸载系统包括转动的卸载盘。28.根据权利要求I所述的坯段热成型系统，还包括能够针对缺陷存在分析由坯段热成型机生产的每个物品的检查系统。29.根据权利要求28所述的坯段热成型系统，其中，所述检查系统包括能够可释放地附接到每个物品并将每个物品定位在检查摄像机前面的转动式容器定位装置。30.根据权利要求29所述的坯段热成型系统，其中，所述检查系统能够丢弃没通过检查的物品。31.根据权利要求29所述的坯段热成型系统，还包括具有一个或多个坯段加载机的坯段加载系统，所述一个或多个坯段加载机能够将单个坯段加载到多个坯段载体的每一个上。32.根据权利要求15所述的坯段热成型系统，还包括能够接触每个坯段并将坯段就座在坯段保持槽中的坯段夯实装置。33.根据权利要求32所述的坯段热成型系统，还包括检查系统，其能够在坯段通过加热设备加热之前判断坯段是否就座在坯段保持槽中。34.一种由坯段生产热成型物品的方法，包括 将多个坯段作为单个巷道中的一系列单个坯段加载在输送机上； 将所述多个坯段在输送机上运输经过加热设备；在坯段于加热设备中加热后使所述多个坯段的每个在热成型机中热成型，以生产热成型物品。35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述加载步骤包括将所述多个坯段的每一个放置在坯段载体中。36.根据权利要求35所述的方法，还包括夯实每个坯段使得所述坯段就座在坯段载体上的坯段保持槽中。37.根据权利要求34所述的方法，其中，所述热成型步骤包括绕着所述热成型机的转动轴线运输坯段。38.根据权利要求35所述的方法，其中，在所述热成型步骤过程中，热成型机的成型模具接合所述多个坯段载体之一。39.根据权利要求34所述的方法，还包括针对缺陷存在自动检查由热成型机生产的每个物品。40.一种用于坯段热成型系统的坯段热成形设备，包括 转动成型轮，其具有转动轴线； 多个成型模具，其附接到所述转动成型轮，所述多个成型模具围绕所述转动轴线成角度定位； 其中，所述多个成型模具的每个能够在围绕转动轴线转动的同时接合坯段载体，以利用坯段载体内的坯段形成热成型物品。41.根据权利要求40所述的坯段热成型设备，还包括多个柱塞，所述多个柱塞中的每个与所述多个成型模具中的一个对准。42.根据权利要求40所述的坯段热成型设备，其中，所述多个成型模具中的每个包括被设置成在所述热成型设备的操作过程中面向下的模具腔。43.根据权利要求40所述的坯段热成型设备，其中，所述热成型设备与附接有所述坯段载体的输送机机械连接，使得坯段转动成型轮和所述输送机一起一致地自动运动。44.根据权利要求43所述的坯段热成型设备，其中，所述坯段热成型设备能够在形成所述热成型物品时围绕转动轴线连续转动。45.根据权利要求40所述的坯段热成型设备，其中，所述热成型物品包括容器。46.根据权利要求45所述的坯段热成型设备，其中，所述坯段热成型设备每...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·李，JM·H·基劳亚克，M·N·佩尔西，
申请(专利权)人：普林特帕克伊利诺斯公司，
类型：发明
国别省市：