專利名稱：用于在包裝片材上模制開口裝置的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在包裝片材的孔處直接注塑模制成型塑料材料開口裝置的設備和方法。本文中使用的術語“開口裝置”是指用于從容器中倒出液體內(nèi)裝物的多種開口裝置，還包括，可以用于填充容器的開口裝置。
背景技術：
在包裝容器上設有不同類型的開口裝置，所述包裝容器由片狀包裝材料制成，其適合于包裝物品，例如食品，特別是包裝液體飲料，例如果汁、水、奶、葡萄酒等是已公知的。
在這種開口裝置的例子中，其包括位于包裝容器的頂部的孔，和固定在頂壁部分的塑料材料的蓋裝置，在封閉狀態(tài)下，蓋裝置覆蓋孔。所述蓋裝置包括周邊基座，其固定在壁部分，例如，借助黏合劑，由基座的周邊包圍孔，蓋元件與基座鉸接。一旦蓋元件開啟，開口被用力打開，使得包裝容器內(nèi)的內(nèi)裝物可以從容器中分配出來。
另一種已知的開口裝置包括設置在包裝容器頂壁上的開口，和塑料材料的蓋裝置，其類似于上面所述的，在封閉狀態(tài)下，固定到容器頂壁上，覆蓋開口的蓋。密封元件可以是鋁制拉片，其連接到容器的壁部分，以便覆蓋開口，一旦蓋元件被開啟，取下密封元件，使開口暴露，以便分配包裝容器中的內(nèi)裝物。
用于將上述開口裝置設置在包裝容器上的方法可以包括向第一工位供給連續(xù)的包裝材料片，在此工位，在片材上設置穿孔或開口；片材再進入第二工位，在此工位將蓋元件固定到片材上，以便覆蓋穿孔或開口。如果為了覆蓋開口，需要設置鋁制拉片，在中間工序進行固定。在開口裝置被固定到片材上之后，由片材形成包裝容器，再填充內(nèi)裝物，進行密封，將開口裝置設置在完成的包裝容器上，以便于使用。
用于成型、填充和密封包裝容器的設備的一個例子是由意大利MODENA的TETRA BRIK包裝系統(tǒng)制造的TB8填充設備。
作為另一種開口裝置，其中將已經(jīng)成型的塑料材料的蓋裝置設置到包裝片材上。美國專利US-4725213(其中公開的內(nèi)容在本文中作為參考)公開了一種塑料材料的開口裝置，其中開口裝置被直接注塑模制成型到包裝片材上。特別是，將一對模具移動到圍繞片材的預先沖制的孔處，通過模具之一和片材的一個表面之間的，沿著片材表面延伸的注射通道，注射經(jīng)過加熱的熱塑性塑料，以便在預先沖制的孔處形成開口裝置。
雖然提供的后一種類型的設置開口裝置的方法和設備完全是可行的，但是，在注塑成型熱塑性材料的開口裝置領域中，仍然需要對其進行改善。
在美國專利US-4725213中，注射通道從注射頭延伸，其沿著片材的一個表面延伸相當長的距離，達到模具腔體的一端，從而形成開口裝置，這樣具有許多缺點。因為注射通道在一端進入模具腔體，使得將經(jīng)過加熱的熱塑性材料很難完全填充模具腔體，而且在模具腔體中遠離注射通道的部分注射成型效果極差。此外，如果注射通道沿著片材的一個側面延伸過長，使得模具腔體的填充非常困難和效果極差，因此，限制設備和方法，使模制成型的開口裝置基本上僅僅靠近片材的邊緣，在此使注射頭定位。此外，在注射通道內(nèi)形成塑料材料帶，必須增加另一步驟，以便消除這種帶狀物，由此使生產(chǎn)率降低，并導致由于必須取消此帶狀物而產(chǎn)生損壞開口裝置的可能性。使得對于包裝材料片的表面處理進一步復雜化，其對于注射進入注射通道內(nèi)的、增高的壓力和溫度的熱塑性材料，一般有非常小的剛性和抗力。
上述在完全填充模具腔體的困難可以導致出現(xiàn)這種情況，即塑料材料將不流動到模具腔體的所有部分，其結果是，開口邊緣不能由塑料材料的開口裝置有效密封。一般包裝片材由幾層材料構成，其包括內(nèi)紙層、兩層外合成塑料材料的覆蓋層，其中一層覆蓋層被指定形成與內(nèi)裝物相接觸的表面。其他可能的材料層例如油墨層、復合層和鋁箔層可以設置在紙層和外覆蓋層之間。當在包裝片材中沖制開口時，包裝片材的內(nèi)層在開口的邊緣暴露，除非由注射成型的熱塑性材料的開口裝置合適的密封此邊緣，被包裝的內(nèi)裝物可以與包裝片材的內(nèi)層相接觸，從而導致它們被損壞。此外，當需要使注塑加熱的熱塑性材料的各模制操作需要增加時間時，以便保證合適的填充模具腔體，因而使設備和方法的總效率降低。
在美國專利US-4725213中，模具由一對模具構成，其可以沿著開啟和閉合方向移動，其移動方向垂直于片材的延伸方向。這種機構基本上限制了成型模具對于不同形狀的開口裝置的成型的適應性，因為，模具不能遇到在垂直于模具移動方向上伸出的開口裝置的任何部分。美國專利US-4725213中的注塑模制的開口裝置確實包括拉片，其沿著垂直于片材的方向延伸，對于這種長的延伸部分有助于使用者抓握。這種延長的凸出拉片對于具有這種類型的開口裝置的包裝容器的儲存和輸送存在缺點。
特別需要有一種具有基座部分的開口裝置，所述基座部分連接片材的開口，蓋部分位于稍微高于基座部分和包裝片材的平面。這些蓋部分具有邊緣或唇部，其平行于包裝片材的延伸平面，以便于使用者抓握，并開啟開口裝置。美國專利US-4725213中的設備由于其模具的開啟運動方式，不能成型這種類型的開口裝置。
還需要一種設備和方法，其能夠在包裝片材上注塑模制熱塑性材料的開口裝置，能夠保證開口裝置的模制成型具有高效率和優(yōu)良的效果。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，提供一種包裝設備，其采用包裝片材成型包裝容器，設有開口裝置的模制工位，其在片材上設置的各開口處，將開口裝置模制成型在片材上，所述開口裝置的模制工位包括第一和第二模具，其可分開地設置在閉合位置，從而形成容納片材的孔邊緣的模具腔體。注射通道用于將經(jīng)過加熱的熱塑性材料注射到模具腔體，所述注射通道至少在第一和第二模具之一上延伸，使熱塑性材料在模具腔體的注射點直接注射進入模具腔體，所述注射點的位置遠離孔邊緣。
因為設置的注射點位置遠離孔邊緣，有利于經(jīng)過加熱的熱塑性材料在此注射點進入模具腔體，其使得對模具腔體的填充具有良好效果和高效率。經(jīng)過加熱的塑料材料將初始遠離孔邊緣地從注射點平滑均勻地流動，其能夠連續(xù)填充模具腔體，以便經(jīng)過加熱的塑料材料在注射過程完畢時與孔邊緣相接觸。由于各注射過程所需要的時間減少，從而提高開口裝置的模制操作效率。
按照本發(fā)明的最優(yōu)選的的方面，注射點設置在模具腔體的蓋成型部分，其相對于模具腔體的基座成型部分處于基本上中央的位置，注射通道在模具之一中延伸，其延伸方向基本上垂直于模具腔體內(nèi)蓋成型部分的延伸方向。用于這種結構大大提高材料流動的效率，材料流初始遠離孔邊緣從注射點以對稱均勻的方式流動并可以連續(xù)地填充模具腔體的基座成型部分。這種結構還可以避免經(jīng)過加熱的熱塑性材料的流動，對片材表面的不良影響。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，提供一種開口裝置的成型設備，其在片材上的各個孔處，將塑料材料的開口裝置模制到片材上，所述開口裝置的模制設備包括第一和第二模具，它們可分開地設置在閉合位置，從而形成模具腔體，以便容納片材的孔邊緣。驅(qū)動機構可選擇的使第一模具和第二模具在開啟和閉合位置之間移動。至少第一模具和第二模具之一包括一對半模具。驅(qū)動機構包括支承結構，其支承半模具，在開啟位置使半模具相互分開，其運動延伸平面基本上平行于片材的延伸平面，在閉合位置使半模具處于相互接觸的位置。驅(qū)動機構還包括驅(qū)動器，其使半模具同時從開啟位置移動到閉合位置，或者相反，使得各半模具在開啟和閉合位置之間的移動方向包括，平行于片材延伸平面的方向分量和垂直于片材延伸平面的方向分量。
由于驅(qū)動機構的這種結構，能夠使直接模制成型的具有多種形狀開口裝置具有好的效果，這種形狀的開口裝置包括，特別是具有在一個平面內(nèi)突出的部分和延伸的部分，該平面平行于片材的延伸平面。此外，驅(qū)動機構的這種特殊結構使得半模具在閉合位置相互接觸在一起，其位置相互靠近，以便使半模具的磨損減小。按照最優(yōu)選的實施例，驅(qū)動機構的結構使得半模具在開啟和閉合位置之間的移動方向相切地沿圓形軌跡變動，因此可以縮小開口裝置的模制設備所需要的空間，從而減小半模具的磨損。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種開口裝置的模制設備，其在包裝片材的孔處注塑模制塑料材料的開口裝置，其包括第一和第二模具，可以將其分別設置在開啟和閉合位置，以便與片材分開或接觸，在閉合位置，片材的延伸平面遠離在開啟位置中片材的延伸平面。當片材在閉合位置遠離此模具的正常延伸平面時，在片材上施加張緊力，當模具移動離開閉合位置前往開啟位置時，張緊力有助于將片材和模制的開口裝置容易與模具分開。
通過下面參照附圖，詳細描述幾個優(yōu)選的實施例，其是非限制性的例子。本專業(yè)的普通技術人員可以清楚地理解本發(fā)明的技術特征和優(yōu)點。在附圖中相同的代號表示相同的部件。


圖1是在包裝機中供給包裝片材的示意圖，其包括按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的開口裝置的模制成型工位。
圖2是本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的立體圖，其表示開口裝置的模制工位的下部分。
圖3是圖2所示模制工位的開口裝置的局部側剖視圖，其中模具處于開啟位置。
圖4是圖3所示在模制工位的開口裝置的局部側剖視圖，其中模具處于閉合位置。
圖4a是圖4的模具之間的片材的詳細結構放大的局部視圖，其中模具處于閉合位置，形成模具腔體，準備將經(jīng)過加熱的熱塑性塑料注射進入模具。
圖5是本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中，在模制工位的開口裝置的局部側剖視圖，其中模具處于開啟位置。
圖6是圖5所示在模制工位的開口裝置的局部側剖視圖，其中模具處于閉合位置。
圖6a是圖6所示處于模具之間的片材的詳細結構放大的局部視圖，其中模具處于閉合位置，形成模具腔體，準備將經(jīng)過加熱的熱塑性塑料注射進入模具。
實現(xiàn)發(fā)明的最好方式首先參照圖1，其表示本發(fā)明的設備2，參考號18表示由包裝材料片4形成包裝容器的包裝設備?？梢岳斫猓O備2可以結合在包裝或填充設備18中，或者將該設備2設置在這樣設備的上游方。沿著供給方向8，借助合適的驅(qū)動裝置6a-e供給片材4通過包裝設備2。驅(qū)動裝置6a-e適于在設備2的間歇供給部分2a處，間歇供給片材4，并適于在連續(xù)送入部分2b和連續(xù)送出部分2c處連續(xù)供給片材4，它們相對于片材的供給方向8，分別設置在間歇供給部分2a的上游方和下游方。
在間歇供給部分2a，設有在片材4上沖孔的沖孔工位10，和在片材4的孔處注塑模制成型熱塑性材料的開口裝置的模制工位12。驅(qū)動裝置6a-e適合于通過沖孔工位10間歇供給片材4，以便片材4適當?shù)赝Ｖ?，并且位于沖孔工位10的正確位置停頓足夠的時間，從而在片材4中沖孔。驅(qū)動裝置6a-e還適合于間歇供給片材4，使其穿過開口裝置的模制工位12，以使得片材4上的孔適當?shù)卦陂_口裝置的模制工位12定位停頓足夠的時間，從而在前面沖孔工位10沖制的孔處模制開口裝置。
驅(qū)動裝置6a-e包括連續(xù)供給的輥輪6b和6c，其分別設置在連續(xù)送入部分2b和連續(xù)送出部分2c，以便從包裝材料片的料卷14處展開并供給片材4，以及向容器成型工位18，連續(xù)供給具有模制的開口裝置16的片材4，從而使片材4成型為容器，并且進行密封，以及將內(nèi)裝物填充入容器。
驅(qū)動裝置6a-e還包括間歇供給部分2a的間歇供給輥輪6a、張緊輥輪6d和惰輪6e，它們一起相互協(xié)同作用，從而保持在間歇供給部分2a處，片材4的張緊力在停止位置基本上不變，以便可以足夠精確地進行沖制穿孔和模制開口裝置的操作。此外，驅(qū)動裝置6a-e的特殊結構形成送入緩沖儲存部分20和送出緩沖儲存部分22。送入緩沖儲存部分20包括變化的送入片材長度4b，其在張緊輥輪6d和連續(xù)供給輥輪6b之間延伸，并且沿著方向20’豎直移動，以便改變送入片材長度4b的尺寸，如圖1中虛線所示，從而在間歇供給部分2a和連續(xù)送入部分2b之間的交界處進行適當?shù)匮a償。同樣，送出緩沖儲存部分22包括變化的送出片材長度4c，其在間歇驅(qū)動輥輪6a和連續(xù)供給輥輪6c之間延伸，并且沿著方向22’豎直移動，以便改變送出片材4c的尺寸，如圖1中虛線所示，從而在在間歇供給部分2a和連續(xù)送入部分2c之間的交界處進行適當?shù)匮a償。以這種方式，在料卷14和容器形成工位18處，片材4的供給是連續(xù)的。而在沖孔工位10和開口裝置的模制工位12，片材4的供給是間歇的。
在圖1中，描繪了3個沖孔工位10和3個開口裝置的模制工位12。因此，在每個片材4的間歇停止位置，在片材4上沖制出3個孔，并且將3個開口裝置模制成型在片材4上。沖孔工位10和開口裝置的模制工位12的特殊數(shù)量可以根據(jù)需要進行改變。此外，沖孔工位10和開口裝置的模制工位12，沿著片材4的供給延伸部分，可以分別朝著方向10a和12a相互相對移動，以便設置在片材上的孔和開口裝置可以在不同的位置相對間隔，從而可以形成不同尺寸的包裝容器。
按照上面所述的方式，供給片材4、在片材4上沖孔、由片材4成型和密封的容器和將內(nèi)裝物填充入容器的設備和方法是已公知的，一個例子是由意大利MODENA的TETRA BRIK公司制造的TBA/19-SYSTEM。
設置開口裝置的模制工位10的位置與包裝設備2相結合，其優(yōu)點是提供高效率的裝置和連續(xù)的方法，以便連續(xù)在由料卷所提供的片材上模制開口裝置，并且在同一緊湊的生產(chǎn)線上，順序成型、密封、填充包裝容器。如現(xiàn)有的常規(guī)設備執(zhí)行的那樣，將分開成型并供給的開口裝置粘接到片材上被取消，由此，提供了節(jié)省時間，和相對于分開生產(chǎn)、儲存和輸送分開成型的開口裝置成本低的設備和方法。同時，由于上述原因，開口裝置的模制工位10有特殊優(yōu)點，可以想象，開口裝置的模制工位10可以采用不同方式進行操作，例如，在供給的片材上模制開口裝置，然后卷制為片材料卷，以備后用，或者，例如在任何類型和形狀的包裝材料片，如包裝材料坯件，凸出的包裝材料折片等上模制開口裝置。此外，還可以其它形式提供包裝設備2，以便片材料卷14已經(jīng)設有預先沖制的穿孔，從而取消穿孔沖制工位10，和/或使整個片材4的驅(qū)動裝置間歇運行。還有，容器成型工位18可以有任何數(shù)量用于成型和密封不同尺寸和形狀的包裝件，以及填充不同的產(chǎn)品，形成包裝件。
圖2-4a表示開口裝置的模制工位10’的第一優(yōu)選實施例。開口裝置的模制工位10’包括第一模具20和第二模具22，當片材4在開口裝置的模制工位10’的停止位置時，第一模具20和第二模具22在其閉合位置相對于片材4設置，以便其分別接觸片材4的第一側面24和片材4的第二側面26。第一模具20和第二模具22在其開啟位置相對于片材4設置，以便其設置位置分別遠離片材的第一側面24和第二側面26，如圖3所示，從而可以使片材4朝著方向8間歇供給。
在所表示的此特殊實施例中，第一模具20包括單獨的內(nèi)模具20，其在操作過程中處于固定位置。第二模具22包括一對半外模具22a和22b，它們在由下面所述的驅(qū)動機構使之開啟和閉合的位置之間并且相對于片材4和內(nèi)模具20互相相對地被驅(qū)動。設置內(nèi)模具20與片材的第一側面24相接觸，此第一側面24為由片材4形成的包裝容器的內(nèi)側，而設置外模具22a和22b與第二側面26相接觸，此第二側面26為由片材4形成的包裝容器的外側。
特別參照圖4a，在內(nèi)模具20和半外模具22a和22b的閉合位置，在內(nèi)模具20和半外模具22a和22b之間形成模具腔體28。在開口裝置的模制成型工位10’正確定位的片材4的孔32的孔邊緣30位于模具腔體28內(nèi)。
在此實施例中，模具腔體28包括部分28a，它用于形成開口裝置16的蓋部分，和部分28b，它形成開口裝置16的基座部分以便所述基座部分與片材4相連接，還包括連接部分28c，它形成厚度減小的開口裝置16的可撕裂邊緣部分，其有助于使蓋部分與基座部分相互分開。這種公開的結構涉及許多特殊的方式，其中開口裝置在孔邊緣30模制成型在片材4上，同時，開口裝置16可以具有任何不同形狀。
在此實施例中，孔邊緣30的周邊完全包圍片材4的孔，最好，在注塑模制之前，整個孔邊緣30設置在模具腔體28的基座成型部分28b的內(nèi)側，而基座成型部分28b的周邊尺寸足以完全包圍孔邊緣30。最好，孔邊緣30、基座成型部分28b和連接部分28c在大體平行于片材4的延伸方向的縱向橫截面上呈卵狀環(huán)形。而蓋部分28a在縱向橫截面上在大體平行于片材4的延伸方向的縱向橫截面上呈卵狀盤形。此外，在閉合的模制工位，在上下模具20和22之間形成空隙34，最好空隙34的寬度尺寸小于包裝片材4的厚度，由此模具在空隙34內(nèi)側壓緊片材4并形成有效密封，以防止任何被加熱的熱塑性塑料材料向模具腔體28的外側泄漏。
開口裝置的模制工位10’還包括注射通道36，以便將經(jīng)過加熱的熱塑性材料注入模具腔體28。采用現(xiàn)有技術中普通技術人員已知的常規(guī)方法和設備，可以注射經(jīng)過加熱的熱塑性材料，使其通過注射通道36。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的特殊實施例中，注射通道36在固定的內(nèi)模具20中延伸，注射通道36的形狀使得熱塑性材料，在模具腔體28的注射點38直接注射進入模具腔體28，所述注射點38遠離孔邊緣30。
由于設置的注射點38遠離孔邊緣30，有利于經(jīng)過加熱的熱塑性材料在一個位置進入模具腔體，在此位置，以高效率可靠方式執(zhí)行對模具腔體的填充操作。經(jīng)過加熱的塑料材料遠離孔邊緣30初始平滑均勻地從注射點38流入，并可以連續(xù)填充模具腔體28的基座成型部分28b，以便當注射工序完畢時，經(jīng)過加熱的塑料材料與孔邊緣30相互接觸。各注塑工序所需要的時間被減少，從而提高模制成型開口裝置的效率。
在特殊的實施例中，注射點38被設置在模具腔體28的蓋成型部分28a上，其基本上位于相對于基座成型部分28b的中央位置。這種結構充分提高材料的流動效率，該材料流遠離孔邊緣30初始均勻?qū)ΨQ地從注射點38流動并順序地填充模具腔體28的基座成型部分28b。
此外，注射通道36在內(nèi)模具20內(nèi)的延伸方向基本上垂直于模具腔體28的蓋成型部分28c的延伸方向，以便完全避免片材4的表面首先觸及流動的經(jīng)過加熱的熱塑性材料。
在開啟和閉合位置之間，由驅(qū)動機構40驅(qū)動內(nèi)模具20和半外模具22a和22b相互相對移動，并且相對于片材4和內(nèi)模具20移動。驅(qū)動機構40與供給片材4的驅(qū)動裝置6a-e配合動作并且與沖孔工位和通過注射通道36注射加熱的熱塑性材料的工位相互配合動作，以便連續(xù)生產(chǎn)模制在片材4上的開口裝置16。
驅(qū)動機構40包括支承結構42，其支承著半外模具22a和22b，以便在開啟位置，半外模具22a和22b沿一個延伸平面相互分開，該延伸平面基本上平行于片材4的延伸平面，如圖3所示。在閉合位置，設置半外模具22a和22b相互接觸并與片材的第二側面26接觸，如圖4-4a所示。驅(qū)動機構40還包括驅(qū)動器44，以便將半外模具22a和22b從開啟位置移動到閉合位置，或者相反，從而半外模具22a和22b在開啟位置和閉合位置之間的運動方向包括平行于片材4的延伸平面延伸的方向分量和垂直于片材4的延伸平面延伸的方向分量。
驅(qū)動機構40的特殊結構使得半外模具22a和22b沿著它們在開啟位置和閉合位置之間移動的方向運動，這樣它可有效地形成多種形狀的開口裝置，其包括特殊部分，這些部分凸出和沿平行于片材4的延伸平面的平面延伸。
此外，驅(qū)動機構40的特殊結構使得半外模具22a和22b從準確地接近的方式在閉合位置相互相遇并在一起接觸，因為每一半外模具22a和22b的運動可以包括平行于片材4的延伸平面方向的方向分量，其運動時間減少，同時，在閉合位置，模具相互接觸。這種半外模具22a和22b的準確接近位置有利地保證減小半外模具22a和22b的磨損。
在最優(yōu)選的實施例中，如圖2～4所示，驅(qū)動機構40的結構使得半外模具22a和22b在開啟位置和閉合位置之間的運動方向相切地沿圓形軌跡變化。以這種方式，半外模具22a和22b的平行于片材4延伸平面的方向運動分量，在最靠近閉合位置處的接近并分開階段，實際上減小到零，而這樣平行于片材4延伸平面的方向運動分量在離開關閉位置的階段可迅速地增加，以便減小開口裝置的模制工位10’所需要的空間，從而減小半外模具22a和22b的磨損，同時，還保持對于不同形狀的形成開口裝置的靈活性。
支承結構42包括具有水平基座46和成對的支承臂48a-c的固定支架，所述支承臂48a-c從基座46向上垂直延伸。支承結構還包括成對的水平連桿50和52，其分別在側面的支承臂48a和48c之間可轉動地連接，半外模具22a和22b可以圍繞基本上平行于片材4的延伸平面方向的樞軸線。
支承結構42還包括水平滑動板54，其具有槽54a，其中螺栓54b分別連接各自的半外模具22a和22b，所述螺栓54b可滑動地容納在槽54a中。槽54a在滑動板54內(nèi)延伸，以便各半外模具22a和22b滑動支承在滑動板54上，其滑動方向平行于片材供給方向8。
驅(qū)動裝置44包括流體驅(qū)動的壓力缸55，其具有延伸的桿，所述桿可滑動地穿過固定基座46并連接到滑動板54，以便使滑動板54沿著豎直方向往復移動，其運動方向垂直于片材4的延伸方向。
此驅(qū)動機構40的特殊結構使得半外模具22a和22b在開啟位置和閉合位置之間，沿著圓形軌跡移動，其圓形軌跡的中心分別圍繞成對的連桿50和52與側支承臂48a和48c的樞軸線。
在側支承臂48a、48c和成對的連桿50、52的半外模具22a和22b的尺寸是這樣的，當半外模具22a和22b在閉合位置接觸配合時，在半外模具22a和22b的配合表面之間所產(chǎn)生的接觸作用力，對模具腔體28產(chǎn)生足夠合適的密封，以便經(jīng)過加熱的熱塑性材料不能在半外模具22a和22b的配合表面所在位置，向模具腔體28的外側泄漏。按照本發(fā)明的另一個方面，設有可調(diào)整的偏置裝置，以便可調(diào)整地確定在閉合位置半外模具22a和22b之間的接觸作用力。
為此目的，側支承臂48a和48c設有通孔56，其使得側支承臂48a和48c沿著平行于片材的供給方向8，具有相當程度的柔性。一對拉桿58使側支承臂48a和48c相連接。拉桿58可滑動地設置在中央支承臂48b中，調(diào)整螺帽58a在拉桿58的端部可以進行螺紋調(diào)整。
圖4表示當半外模具22a和22b處于閉合接觸位置時，側支承臂48a和48c向外彎曲，調(diào)整螺帽58a將合適地選擇在閉合位置，在半外模具22a和22b之間具有需要的接觸作用力。
支承結構42的結構使得在半外模具22a和22b的閉合位置，如圖4所示，與半外模具22a和22b相接觸的片材4的部分在一個平面內(nèi)延伸，該平面其接觸平面遠離圖3所示半外模具22a和22b處于開啟位置時，片材4的正常延伸平面。以這種方式，片材4在與正常延伸的位置隔開的位置受到附加的張緊力的作用，當模具20和22從閉合位置移開到啟位置時，張緊力有助于使片材4和模制的開口裝置16與模具20和22分開。
圖5-6a表示開口裝置的模制工位10”的第二個優(yōu)選實施例。開口裝置的模制工位10”包括第一模具20'和第二模具22’，其在閉合位置相對于片材4相互，當片材4處于開口裝置的模制工位10”中的停止位置時，第一模具20'和第二模具22’分別與片材4的第一側面24和第二側面26相接觸，如圖6、6a所示。第一模具20’和第二模具22’也相對于片材4，在開啟位置配合設置，以便其位置分別遠離片材4的第一側面24和第二側面26，如圖5所示，從而可以沿著供給方向8間歇供給片材4。第一模具20’包括單獨的內(nèi)模具20’，其沿著豎直方向移動。第二模具22’包括一對側外模具22a'和22b’，其分別可沿豎直和水平方向移動。由下面所述的驅(qū)動機構驅(qū)動內(nèi)模具20'和側面的外模具22a’和22b’相對于片材4在開啟和閉合位置之間相互相對移動。
參照圖6a，在內(nèi)模具20’和側外模具22a’、22b’的閉合模制工位，模具腔體28’在內(nèi)模具20’和側外模具22a’、22b’之間形成，正確地定位于開口裝置的模制工位10”的片材4的孔32的孔邊緣30容納在模具腔體28中。模具腔體28’包括部分28a’，以便形成開口裝置16的蓋部分；和部分28b’，其形成連接到片材4的開口裝置16的基座部分，以及連接部分28c’，其形成開口裝置16的厚度減小的可撕裂邊緣，以便有助于使蓋部分與基座部分分開。
最好，在注塑模制之前，將整個孔邊緣30安置在基座成型部分28b’的內(nèi)側，同時，基座成型部分28b’的周邊具有足夠的尺寸，以便其完全封閉孔邊緣30。最好，基座成型部分28b’和連接部分28c’在其縱向橫截面上呈卵狀環(huán)形，該縱向橫截面基本上平行于片材4的延伸部。蓋成型部分28a’呈橢圓形盤狀形狀，其縱向橫截面基本上平行于片材4的延伸方向。此外，在閉合模制工位，在上下模具20’、22’之間形成空隙34’，最好該空隙的寬度尺寸小于包裝片材4的厚度，由此在空隙34’的內(nèi)側壓緊片材4，從而形成足夠的密封，防止經(jīng)過加熱的熱塑性材料向模具腔體28’的外側泄漏。
開口裝置的模制工位10”還包括注射通道36’，以便將經(jīng)過加熱的熱塑性材料注射進入模具腔體28’。注射通道36’在固定的注射頭60內(nèi)延伸，其具有上端部分60a，它形成第二模具22’的一部分，如圖6a所示。因此，側外模具22a’和22b’可以按照規(guī)定的方式相對于固定的上端部分60a移動，在閉合模制工位形成模具腔體28’。
注射通道36’的結構使熱塑性材料在模具腔體28’的注射點38’直接注射進入模具腔體28’，所述注射點38’的位置遠離孔邊緣30，因此，如由上述開口裝置的模制工位10’的第一實施例那樣，能夠獲得優(yōu)良的效果。此外，注射通道36’在外模具22’內(nèi)延伸，其延伸方向基本上垂直于模具腔體28’的蓋成型部分28c’的延伸方向并遠離片材4的表面。
在開啟和閉合位置之間，驅(qū)動內(nèi)模具20’和側外模具22a’、22b’的驅(qū)動機構包括可移動的支承支架62，其周邊地圍繞固定的注射頭60設置，并且可以沿豎直方向移動。固定的支承支架64支承流體驅(qū)動的的壓力缸66a、66b和68，其分別具有桿件66a’、66b’和68’，它們分別連接可移動的支承支架62和內(nèi)模具20’，以便使上述元件沿著豎直方向往復移動。驅(qū)動機構還包括流體驅(qū)動的壓力缸70a和70b，它們分別具有桿件70a’和70b’，桿件70a'和70b’分別連接側外模具22a’和22b’，以便使上述元件朝著水平方向往復移動。
壓力缸66a、66b、68、70a和70b與供給片材4的驅(qū)動裝置6a-e，與沖孔工位10，與通過注射通道36’注射經(jīng)過加熱的熱塑性材料的工位協(xié)同作用，從而進行連續(xù)生產(chǎn)，在片材4上模制開口裝置16。
權利要求
1.一種開口裝置的模制設備，其用于在包裝片材的孔處，注塑模制塑料材料的開口裝置，其包括至少一個第一模具，它可設置在閉合位置，以便與在開口裝置的模制工位處定位的片材的第一側面相接觸，第一模具可設置在開啟位置，以便遠離在開口裝置的模制工位處定位的片材的第一側面定位；至少一個第二模具，它可設置在閉合位置，以便與在開口裝置的模制工位處定位的片材的第二側面相接觸，第二模具可設置在開啟位置，以便遠離在開口裝置的模制工位處定位的片材的第一側面；其中，在所述第一和第二模具的閉合位置，在第一和第二模具之間形成模具腔體，以便至少部分地容納在所述開口裝置的模制工位處定位的片材的孔邊緣；注射通道，它用于將經(jīng)過加熱的熱塑性材料注射進入所述模具腔體，其中所述注射通道至少在其中之一的所述第一和第二模具中延伸，以使熱塑性材料在模具腔體的注射點直接注射進入模具腔體，所述注射點的位置遠離容納在模具腔體內(nèi)的片材的孔邊緣。
2.按照權利要求1所述的設備，其特征是所述模具腔體具有基座部分，以便在第一和第二模具的閉合位置容納所述片材的孔邊緣，并且形成模制的開口裝置的基座，還有蓋部分，以便形成模制的開口裝置的蓋。
3.按照權利要求1所述的設備，其特征是所述模具腔體的注射點設置在所述蓋部分上并在相對于基座部分的中央位置。
4.按照權利要求3所述的設備，其特征是所述注射通道基本上垂直于所述模具腔體的蓋部分的延伸方向。
5.按照權利要求1所述的設備，其特征是包括驅(qū)動機構，它可在開啟和閉合位置之間可選擇地移動第一模具和第二模具，至少第一和第二模具之一包括一對半模具，其中該驅(qū)動機構包括支承結構，它支承半模具以便在開啟位置，半模具沿一個延伸平面相互分開，該延伸平面平行于片材的延伸平面，而在閉合位置，所述半模具相互接觸，并且與片材的第二側面相接觸；驅(qū)動器，它同時驅(qū)動所述半模具從開啟位置移動到閉合位置，或者反向移動，以致在開啟和閉合位置之間，每一半模具的移動方向包括平行于所述延伸平面的方向分量和垂直于所述延伸平面的方向分量。
6.按照權利要求5所述的設備，其特征是所述驅(qū)動機構這樣構形，每一半模具在開啟和閉合位置之間的遠動方向相切地沿圓形路徑軌跡變化。
7.按照權利要求5所述的設備，其特征是在所述閉合位置，片材在一個平面內(nèi)延伸，該平面遠離在開口位置中片材的延伸平面。
8.按照權利要求5所述的設備，其特征是具有可調(diào)整的偏置裝置，以便調(diào)整在閉合位置的半模具之間接觸作用力。
9.一種在包裝片材的孔處直接注射模制塑料材料的開口裝置的方法，該孔材具有孔邊緣，其包括下列步驟設置至少一個第一模具使之與包裝片材的第一側面相接觸，設置至少一個第二模具使之與包裝片材的第二側面相接觸，由此，以這樣的方式在第一和第二模具之間形成模具腔體，至少上述孔邊緣部分位于模具腔體的內(nèi)側；注射塑料材料進入模具腔體，以便形成塑料材料的開口裝置，其中，將塑料材料在模具腔體的注射點直接注射進入模具腔體，注射點的位置遠離孔邊緣部分。
10.按照權利要求9所述的方法，其特征是設置第一和第二模具，以便以這樣方式形成模具腔體，該模具腔體具有基座部分，以便形成開口裝置的基座，還具有蓋部分，以便形成開口裝置的蓋，整個孔邊緣被設置在所述模具腔體的基座部分內(nèi)側。
11.按照權利要求10所述的方法，其特征是包括在注射點注射塑料材料，使注射點安置在模具腔體的蓋部分，其相對于孔邊緣基本上處于中央位置。
12.按照權利要求11所述的方法，其特征是包括通過注射通道注射塑料材料，所述注射通道設置在其中之一的第一和第二模具之上，注射通道的延伸方向基本上垂直于模具腔體的蓋部分的延伸方向。
13.一種塑料材料的開口裝置，其通過權利要求9～12之一或多個方法制成，以便直接注塑模制塑料材料的開口裝置。
14.一種可以倒出食品的包裝件，其包括通過權利要求9～12之一或多個方法制成的塑料材料的開口裝置。
全文摘要
一種在包裝片材(4)上的各個孔(32)處模制開口裝置(16)的設備和方法,所述設備包括設置在閉合位置的第一和第二模具(20、22),以便與片材的相對側面(24、26)相接觸,在開啟位置使模具遠離片材。在閉合位置,在第一和第二模具之間形成模具腔體(28),以便容納片材的孔邊緣(30)。所述設備還包括注射通道(36),其將經(jīng)過加熱的熱塑性材料注射進入模具腔體,所述注射通道在模具之一內(nèi)延伸,以便熱塑性材料在模具腔體的注射點(38)直接注射進入模具腔體,注射點的位置遠離孔邊緣,以便在片材上形成有效構形的開口裝置。模具之一包括一對半模具(22a、22b),它們同時從開啟位置移動到閉合位置,或者相反,使各半模具在開啟和閉合位置之間的移動方向相切地沿圓形軌跡變動,以便減少模具的磨損。在模具的閉合位置,片材所在的延伸平面遠離在開啟位置片材延伸平面,這有助于使片材和模制的開口裝置與模具分開。
文檔編號B29C45/33GK1240380SQ9719929
公開日2000年1月5日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權日1996年10月31日
發(fā)明者P·古斯塔夫松, A·倫迪納 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司