TW201217228A - Apparatus for sealing an open end of a container - Google Patents

Description

201217228 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於用於密封容器開口端之一裝置之領 域。具體言之，本發明係關於一種在容器開口端之密封操 作中用於配置及操縱密封夾爪之裝置。 【先前技術】 用於封裝容器中之可灌裝食品之裝置包括用於執行諸多 步驟之諸多單元。簡言之，此一裝置可包括以下步驟··形 成封裝材料之一腹板之一管件；藉由橫向密封該管件之一 端及/或切割該管件而由該管件形成套管；將由該等套管 形成之容器折疊成其等之預定最終外形；用可灌裝食品填 充該等容器；及最後密封該等容器之另一端。當該等容器 係處於水平運動時，執行第二開口密封步驟，即，最後密 封容器之步驟。此外，可將折疊步驟分成諸多子步驟。例 如，在結合密封步驟而執行之一第一折疊子步驟期間，可 形成具有一矩形橫截面之一經密封套管/容器之一區段。 在一第二折疊子步驟中，可以使得（例如）藉由將密封端之 外端折疊至封材之中間而實現一矩形基座之一方式折疊該 套管/容器。 在密封步驟中，兩個密封夾爪可配置在套管之相對側 上。接著，該等密封夾爪之往復運動可產生相對於套管之 縱向軸之一橫向密封。為確保獲得一牢固且緊密之密封且 為避免受該等密封夾爪之運動影響之設備（諸如密封夾爪 或軸承、齒輪等等）之不必要磨損，吾人希望確保該等密 157926.doc 201217228 封夾爪在往復運動期間且尤其在該兩個密封夾爪之間之互 動期間係彼此平行。 已知在容器之一垂直流動路徑之領域内（諸如在美國專 利US 2606412、美國專利us 3245197及美國專利仍 6138442中)使用橫向於密封夾爪之縱向延伸部而配置之導 桿。此等導桿係由相同端之馬達驅動，此意謂一馬達位置 誤差（例如由機械磨損所致）或若干馬達之間之同步誤差誘 〇 n统及導桿上之高應變’從而導致快速磨損。此等導桿 亦運行穿過密封失爪’使得密封夹爪在整個旋轉週期期間 必須相對於彼此而保持在相同平面中。在其中密封夹爪亦 意欲沿垂直平面擺動之系統中，導桿上之應變將較高，從 而導致快速材料磨損且因此導致部件之生產及互換中之更 頻繁中斷。由於此等導桿之位置，亦將需要卸下整個密封 裝置以對導桿執行維護或互換。又，因為導桿運行穿過密 封夾爪，所以導桿會磨損密封夾爪，從而導致昂貴密封失 C) a之-更頻繁互換。此外，密封夾爪之密封圖案係受影響 或限制，且無法沿一水平及縱向方向輸送容器、套管、管 件、腹板等等，且無需密封夾爪及/或容器、套管、管 件、腹板等等之複雜提升或降下動作，因為導桿將在路徑 中0 因此，用於密封處於水平運動之容器之一新裝置將為有 利，且尤其是允許平行對準密封夾爪同時提供一耐用且高 抵抗性之對準系統、減少對材料之磨損、增加生產率、Z 少部件之互換、減少對密封夾爪之磨損及減少對可能密封 157926.doc 201217228 圖案及/或區域之限制之一裝置。 【發明内容】 因此’較佳地，本發明企圖單獨或組合地緩和、減少或 消除此項技術中之以上所識別之不足及缺點之—或多者且 (例如）藉由提供用於密封封裝開口端之一襞置而至少解決 以上所k及之問題’該裝置包括：一第一縱向延伸密封夾 爪其軸承女裝在一第一偏心軸上，該第~偏心軸圍繞一 第一旋轉軸旋轉；一第二縱向延伸密封夾爪，其軸承安裝 在一第二偏心軸上，該第二偏心軸圍繞一第二旋轉轴旋 轉’該第二密封夾爪係與該第一密封夾爪平行；至少一馬 達，其驅動沿相反方向圍繞該等第一及第二旋轉軸之旋 轉，其中該等第一及第二密封夾爪係彼此相對且藉由使彼 此相向及背向移動而被允許於一密封位置與一敞開位置之 間擺動；一第一及一第二橫向延伸導桿，其等軸承安裝於 該等第一與第二偏心軸之間，該等第一及第二橫向延伸導 桿經由沿導槽運行之導銷而與該等第一及第二偏心軸協作 使得該等第一及第二偏心軸與該等第一及第二密封夾爪之 間之一運動被允許沿橫向方向。 將自附屬技術方案明白另外優點及較佳實施例。 【實施方式】 參考附圖，將自本發明之實施例之以下描述明白及闡明 本％明可實現之此等及其他態樣、特徵及優點。 以下將參考附圖而更詳細描述本發明之若干實施例以使 熟習技術者能夠實施本發明。提供此等實施例使得本揭示 157926.doc 201217228 内容詳盡明瞭且將對熟習技術者傳達本發明之範嘴。 根據圖1中所繪示之一第一實施例，揭示一裝置，該裝 置包括一第一及一第二縱向延伸密封夾爪101、102，其等 配置在一封裝材料之一套管或一容器及/封裝半成品之一 流動路徑之相對側上’該套管或該容器/封裝半成品經部 刀折疊 k起且沿一水平及縱向方向輸送通過該裝置。為 便利起見，以下將僅提及套管實施例。接著，密封夾爪 Ο

101、102之往復/擺動運動可產生相對於套管之縱向軸之 一橫向密封。該往復/擺動運動分別包括於一密封位置與 一敞開位置之間將密封夾爪101、102推壓在一起及將密封 夾爪101、102拉開。 在一實施例中，一感應元件可配置在第一密封夾爪101 之側面上，即，在第一密封夾爪101之密封表面後。該感 應元件將b熱套管材料中之—㈣且視情況分別加熱密封 夾爪101、102之金屬部分或密封夾爪101、1〇2之密封表 面，藉此套管材料中之塑膠膜將被熔化使得當套管之兩側 被按廢在-起時套管將被密封。#代地，可在密封步驟之 前將套管及其所包括之塑膠膜預熱。 一第一及一第二飼服馬達103、104驅動往 此，第-及第二飼服馬達―使一第一及一第二偏: 軸105、106圍繞一第一及一第_热 弟一凝轉軸107、1〇8旋轉。第 一及第二偏心軸1〇5、1〇6可在第 J你弟與第一密封夾爪101、 102被推壓在一起時沿一方向 刀π/驅動/旋轉，且在第一與第二 密封夾爪101、102被拉開時、儿另 同于/σ另—方向驅動/旋轉。當偏 157926.doc 201217228 心軸105、106係沿相反方向驅動時，可根據偏心轴ι〇5、 1〇6將密封夾爪推壓在—起或偏心軸1()5、ig6將密封爽爪 拉開而減小密封失爪1〇1、1〇2旋轉之所需空間。又，密封 動作可將封裝/容器稍微向下推，然後可停止密封動作且 接著以另一方式旋轉密封夾爪，從而允許封裝/容器亦在 頂部區中維持—較佳寬度。由於裝置之不同部件之特定組 態，伺服馬達103、1〇4可配置在運载裝置之一工作臺下 方，藉此可使裝置上方之空間保持自由，因此降低填充產 品受污染之風險。 偏心軸105、106具有比密封夾爪101、1〇2大之一縱向延 伸部。類似地，密封夾爪101、102具有在偏心轴1〇5、1〇6 之縱向延伸部内之前端及後端。因此，偏心軸1〇5、1〇6具 有分別定位在密封夾爪101、102之前端及後端之前部及後 部之前端及後端。 —第一及一第二導桿109、11〇係分別軸承安裝在該等第 一及第二偏心軸1 05、106上。導桿1 〇9、u 〇係橫向及垂直 於第一及第二密封夾爪101、102之縱向延伸部而配置。例 如，第一導桿1 09可使其近端附接至偏心軸1 〇5之後端，同 時第二導桿110可使其近端附接至偏心軸1〇6之前端。因 此’導桿109、110可分別配置在相對於密封夾爪1〇1、1〇2 之前部及後部。導桿1〇9、11〇在遠側（諸如在遠端中）具有 一導槽111、112。導槽111、112係實質上水平對準。當導 桿109、110係分別配置在相對於密封夾爪ιοί、1〇2之前部 及後部時，可以一容易方式執行特定部件之替換。例如， 157926.doc 201217228 將無需卸下偏心轴、密封夾爪及導桿以替換與其等相關之 一導桿或軸襯。就導桿與偏心軸之連通及密封夾爪之對準 而言，藉由使用分離導銷及導槽而使導桿與密封夾爪無 關’此消除感應元件（當其與密封夾爪一起使用時）之複雜 配置之需要。 在一實施例中，導桿1 09、110係向上拱起，使得套管、 容器半成品及/或容器之一自由通道被允許沿水平縱向方 Ο 向。 各導槽ill、m封閉配置在偏心軸105、1〇6上之一導銷 113、114且與導銷113、114協作。因此，導銷113可配置 在偏心軸105之前端中，且導銷114可配置在偏心軸1〇6之 後端中。以此方式，第一及第二偏心軸1〇5、1〇6與第一及 第二密封夾爪101、102之間沿橫向方向可存在一餘隙，因 為導銷113、114將在偏心軸105、1〇6之旋轉期間沿導槽橫 向運行。又，因為導銷被允許在導槽内旋轉，所以將允許 〇 及補償沿垂直方向之小餘隙且系統及其部件上無過度應 變，同時使密封夹爪101、102仍保持對準。因A，偏心轴 105、106可分別圍繞第_及第二旋轉軸1〇7、1〇8旋轉，從 而使密封央爪於密封位置與敞開位置之間往復/擺動。當 各偏心軸H)5、106具有在偏心抽之相對端卡遠側延伸向另 -偏心軸之-導桿1()9、m時，導槽與導銷之間之互動將 允許偏心軸1〇5、1〇6之-相互穩定性使得密封夾爪101、 102之-平行位置被維持（不管偏心運動如何）。因此，此配 置亦允許偏心軸之非對稱運動。此意謂可藉由偏心轴 157926.doc 201217228 105、1 06之間之互動而補償伺服馬達 1運位置誤差（例如由機 械磨損所致)或伺服馬達之間之同步誤差之一者之一失 效，從而消除與無刷馬達對準控制相關聯之問題。 如圖2中所繪示’偏心單元115、116可分別配置在與第 一及第二旋轉轴1〇7、1〇8相關之軸之端部中，從而分別產 生偏心軸1〇5、106。當偏心軸1〇5、1〇6係藉由將偏心單元 115、116配置在與第一及第二旋轉軸相關之軸之端部中而 產生時’將利於轴承或部件之互換。第—及第二密封夹爪 101、102係經軸承配置，諸如分別軸承安裝在一第一及一 第二偏心軸105、1〇6上。第一及第二密封夾爪⑻、⑽係 實質上水平對準且彼此平行，使得第—密封爽爪⑻上之 一互動表面面向第二密封夹爪1〇2上之一互動表面。第一 密封夾爪101包括一加熱元件(諸如一感應元件)以用於加熱 容器且藉由將套管焊接在一起而由此密封容器。 一軸承可配置（諸如裝配）於導銷113、與導槽m、 Π2之間。例如，該軸承可為由一非常耐用且低摩擦之聚 口物衣成之一聚合盒。為此，一適合聚合物可選自包括聚 四氣乙烯（PTFE)、聚謎醚酮㈣叫、聚酿亞胺（ρι)、聚鍵 石風（PES)、％醯胺（PA)及聚甲酸（p〇M)或其等之㈣組合之 群。s 5亥軸承係此類聚合盒之一者時，實現導槽與導銷之 間之改良長期裝配，因為聚合材料之塑性將補償材料之 磨知5亥聚合盒與導槽之間之一大接觸表面提供材料磨損 之一甚至更佳補償。因此，沿橫向平面之一實質上矩形或 方形揆截面提供材料磨損之改良補償。由於導銷1 U、114 157926.doc -10· 201217228 、102之側面上，偏心

各自距離之間之關係。以此方式， 々疋得种107、1〇8之間之 可根據该關係而在正常 及導槽m、112定位在密封夾爪1〇1、 軸之操縱或定位誤差之一波動將僅部 101 ' 102 > t 1 , ι, ^ 情況下將此等波動減小約5〇%至90%。 一控制器可經配置以將控制信號傳送至該等第一及第二 Ο 伺服馬達103、ι〇4。該等控制信號允許該第一密封央爪與 該第二密封夾爪之間之橫向運動同步。當第一及第二密封 夾爪101、102之旋轉係同步時，第一與第二密封夾爪 101、102可在第一及第二偏心軸分別圍繞該第一旋轉軸及 該第二旋轉軸之各自旋轉期間互動。第一及第二飼服馬達 103、104將使該等第一及第二偏心軸1〇5、1〇6沿相反方向 旋轉，使得密封夾爪101、102在向下移動時開始互動。當 谘封夾爪101、102開始互動同時向下移動時，密封動作將 Ο 抵著一輸送表面而同時向下推現經密封之容器，從而在密 封步驟期間運送容器。此將啟動容器沿預印刷折疊線之折 在一實施例（圖中未顯示）中，第一及第二導桿亦可軸承 女裝在该第一或第二偏心軸上。然而，導桿係橫向及垂直 於第一及第二密封夾爪之縱向延伸部而配置。接著，第一 及第二導桿可使其等之近端分別附接至偏心軸之後端及前 端。因此’導桿可分別配置在相對於密封夾爪之前部及後 部。導桿在遠側（諸如在遠端中）各具有一導槽。導槽係實 157926.doc -11- 201217228 質ΓΓ準。亦在此實施例中，各導槽將封閉配置在另 =心軸（在其後端及前端中）上之導—己置在另1 ^ (在其後端及前端中）上之導銷協作。 根據一實施例’如上裝置係包括在用於產生由㈣或套 以圖中未顯示）製成之填充容器之—封裝機中。為便利起 將僅提及"料實施例。該封裝機可包括-輸送機 2於在該封裝機之不_段及單元之fs1輪軌料及容器 成-。在一實施例中，該封裝機包括—負載單…中 柱料在被處理成-填充容器之前被堆疊。—折疊單元P 底部密封單元可配置在該負載單元之下游。在該等負载翠 Z折疊單元及底部密封單元之後，處於—直立位置之該 :送機（即，4有面向上之—開口端）水平輪送容器半成 …且現經密封及折疊之底端暨立在該輪送機上。接著， 將容器半成品帶至—填充單元…容器填充有 疋…根據圖i及圖2中所揭示實施例之— Μ定位在該填充單元之下游。該密封裝置密封容器半= 时之相H因為導桿1G9、11()係與密封夾爪⑻、 二2分離且可能向上供起’所以容器半成品將具有自由縱 向及水平輸送路徑，從而消除密封夾爪或容器半成品之複 雜提升或降下動作之需要。x，因為顧馬射定位在該 輸送機下方且該頂部密封裝置上方之空間可保持敞開，所 以將具有產品(諸如食品)之該密封裝置之污染風險降至最 低’因此限制清潔需要。亦可藉由以此方式指示該輸送機 而在偏心轴105、1〇6之各旋轉期間密封一個以上容器。在 157926.doc 12· 201217228 已執行頂部密封動作 至最炊…勤作之後’該輸送機可將容ϋ半成品輸送 ’從而執行容器之頂部結構之—最終折疊。其 後，谷器離開該封裝機。 、 受=本描述本發明，但非意欲本發明 隨附申請專财/式。減，本發明僅受限於 ^專利耗圍，且除以上料實施例以外之實施例同 樣可在此等附屬中請專利範圍之範缚内。

月專利範圍中’術語「包括」不排除其他元件或步 驟之存在。料，㈣被_心，但複數_件、元件 或方法步驟可由（例如）—單__單元或處理器實施。另外， 雖然個別特徵可被包含在不同請求項中，但此等特徵可經 有利U不同請求項中之包含内容不隱含特徵之一組合 不=及/或非有利°另外，單數參考項不排除複數個。 ' 」第一」、「第二」等等不排除複數個。申請專 利範圍中之π件符號僅作為一澄清實例而提供且不應被解 澤為以任何方式限制申請專利範圍之範疇。 【圖式簡單說明】 Θ 1係本發明之一實施例之一透視圖；及 圖2係本發明之一實施例之俯視圖。 【主要元件符號說明】 101 第 一密封夹爪 102 第 二密封夾爪 103 第 一馬達 104 第 二馬達 157926.doc -13- 201217228 105 第 -— 偏心軸 106 第 二 偏心軸 107 第 一 旋轉軸 108 第 二 旋轉軸 109 第 一 導管 110 第 二 導桿 111 第 一 導槽 112 第 - 導槽 113 第 一 導銷 114 第 二 導銷 115 偏 心 單元 116 偏 心 170 — 早兀 157926.doc -14-

Claims (1)

1. 201217228 七、申請專利範圍： 1. 一種用於密封一封裝之一開口端之裝置，該裝置包括： 一第一縱向延伸密封夾爪（1〇1)，其軸承安裝在一第一 偏心軸（105)上，該第一偏心軸（105)圍繞一第一旋轉轴 (107)旋轉； 一第二縱向延伸密封夾爪（102)，其轴承安裝在一第二 偏心軸（106)上，該第二偏心轴（1〇6)圍繞一第二旋轉軸 0 (108)旋轉，該第二密封夾爪（102)係與該第一密封夾爪 (101)平行； 至少一馬達（103、104)，其驅動沿相反方向圍繞該等 第一及第二旋轉軸（107、108)之旋轉； 其中該等第一及第二密封夾爪（101、102)係彼此相對 且藉由使彼此相向及背向移動而被允許於一密封位置與 一敞開位置之間擺動； 一第一及一第二橫向延伸導桿（109、110)，其等軸承 Q 安裝於該等第一與第二偏心軸（105、106)之間； 該等第一及第二橫向延伸導桿（109、110)經由沿導槽 (111、112)運行之導銷（113、114)而與該等第一及第二偏 心軸協作，使得該等第一及第二偏心軸（105、106)與該 等第一及第二密封夾爪（101、102)之間沿一橫向方向可 存在一餘隙。 2.如請求項1之裝置，其中一第一馬達（1〇3)驅動圍繞該第 一旋轉軸（107)之旋轉，且一第二馬達（1〇4)驅動圍繞該 第二旋轉軸（1〇8)之旋轉。 157926.doc 201217228 3. 如清求項2之裳置’其包括經配置以將控制信號傳送至 °玄等第一及第二馬達（1 03、1〇4)之一控制器，使得該第 一畨封夾爪（101)與該第二密封夾爪（1〇2)之間之橫向運 動係、·二同步化以在該等第一及第二偏心軸（丨、丨〇6)分 別圍繞該第一旋轉軸（1〇7)及該第二旋轉軸（1〇8)之各旋 轉期間互動。 4. 如5月求項1至3中任一項之裝置，其中該等偏心軸（丨〇5、 1 〇6)具有比該等密封夾爪（1 〇 1、102)大之一縱向延伸 部。 5. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中該等第一及第二密 封炎爪（101、1〇2)具有在該等偏心轴（1〇5、1〇6)之該等 縱向延伸部内之前端及後端。 6. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中該等導桿（1〇9、 110)係橫向及垂直於該等第一及第二密封夾爪（101、 1 02)之s亥等縱向延伸部而配置且分別配置在相對於該等 密封夾爪（101、102)之前部及後部。 7. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中一第一導銷（113)係 附接至該第一偏心軸（1〇5)，該第一導銷〇13)沿該第一導 桿（109)之一遠端中之一第一導槽（m)運行。 8. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中一第二導銷（114)係 附接至该第二偏心軸〇〇6)，該第二導銷（114)沿該第二導 桿（11〇)之一遠端中之一第二導槽（112)運行。 9. 如請求項1至3中任一項之裝置，其中該等導桿（1〇9、 110)係向上拱起。 157926.doc 201217228 10.如請求項1至3中任—項之裝置’其中該等導銷具有裝配 在該等導槽中之—轴承。 11·如請求項1至3中任—項之裝置’其中該等導鎖具有裳配 在該等導槽中之—聚合塊。 12.如請求項7之裝置，其中該聚合物係聚四氟乙烯、聚醚 醚酮、聚醯亞胺、聚醚颯、聚醯胺及聚曱醛或此等之任 何組合。 Ο η·如請求項1至3中任一項之裝置，其中該等導槽（111、 112)係實質上水平對準。 14_如請求項丨至3中任一項之裝置，其中該等密封夾爪 (101、102)係實質上水平對準。 15.如請求項丨至3中任一項之裝置，其中該至少一馬達 (1〇3、1〇4)係經配置以使該等第一及第二偏心軸（1〇5、 1〇6)沿相反方向旋轉，使得該等密封夾爪（ι〇ι、ι〇2)在 向下移動時開始互動。 〇 16· 一種用於產生由坯料製成之填充容器之封裝機，其包括 如请求項1至14中任一項之一裝置及用於使該等容器填 充有一废品之一填充單元，其中該裝置係定位在該填充 單元之下游。 157926.doc