本發(fā)明涉及一種用于由紙板/塑料復(fù)合材料制成的、特別是用于液態(tài)食品的包裝的管狀包裝套筒的熱活化的方法，其中，通過加熱裝置將熱氣體施加到所述管狀包裝套筒，以制造所述包裝的基部或頭部，其中，將所述加熱裝置放置成通過將所述加熱裝置在用于活化的所述管狀包裝套筒內(nèi)部移動，來與待活化的表面有效接觸，并且其中所述管狀包裝套筒被布置在芯軸輪的芯軸上。另外，本發(fā)明涉及一種用于由紙板/塑料復(fù)合材料制成的、特別是用于液態(tài)食品的包裝的管狀包裝套筒的熱活化的裝置，其中，通過加熱裝置將熱氣體施加到所述管狀包裝套筒以制造所述包裝的基部或頭部，并且其中，所述加熱裝置具有至少一個帶有排出開口的噴嘴元件，所述噴嘴元件的外部形狀對應(yīng)于所述管狀包裝套筒的待活化的端部的內(nèi)部形狀。

背景技術(shù)：

由紙板/塑料復(fù)合材料制成的、特別是用于液態(tài)食品的矩形包裝的制造已經(jīng)長期為公眾所知。該包裝在整個高度上通常具有長方形或正方形橫截面，但是近來還可在市面購買到這種在其整個高度上不必有恒定橫截面的包裝。在其整個表面上彼此附接的材料(層壓制品)用作這種類型的包裝的包裝材料，其中紙板層作為承載材料，而層壓的塑料層用來保護(hù)承載材料以免水分滲透到承載材料層中。取決于包裝的類型和待包裝的產(chǎn)品，層壓制品也可以包括另外的層，例如作為氧氣和光的屏障的薄的鋁箔層或者另外的塑料層(諸如EVOH)以及因此而必需的粘合劑層。

在大多數(shù)的情況下，特別是在飲料領(lǐng)域，已知的復(fù)合包裝包括組合的打開元件和傾倒元件，其以液密方式附接到各自的復(fù)合包裝。這種類型的復(fù)合包裝從EP 0 907 576 A1已知，該包裝包含在其頭部側(cè)上的由塑料材料制成的傾倒元件，傾倒元件包含在填充機(jī)中的復(fù)合包裝中。為了這樣做，首先從通過PE層中的縱向接縫的切口預(yù)制管狀包裝套筒。然后在芯軸輪上進(jìn)行進(jìn)一步處理，其中管狀包裝套筒在具有正方形的橫截面的芯軸上滑動，以首先形成后續(xù)的復(fù)合包裝的突出的自由端部并將其密封。如同所示出的，當(dāng)復(fù)合包裝設(shè)置有傾倒元件時(shí)，該復(fù)合包裝的頭部側(cè)首先被完成，其中傾倒元件通過芯軸來供給并且管狀包裝套筒在該芯軸上滑動。頭部的折疊通過以前引入的折痕線來執(zhí)行，其中利用沖壓工具將待移位的山形墻表面移位到芯軸的前面上。為了永久且液密的連接，復(fù)合材料的相關(guān)接觸表面利用熱氣體來加熱，例如利用無菌的熱空氣來加熱，從而外PE表面局部融化并由此而被活化。然后活化的PE表面通過沖壓工具而被加壓一段足夠長的時(shí)期，以使所完成的山形墻表面以液密方式冷卻。

從DE 10 2010 050 502 A1已知了一種用于制造其中使傾倒元件包含在山形墻表面中的包裝的裝置和方法，該傾倒元件并未布置在平坦的山形墻表面中，而是布置在以截棱錐形式的山形墻中。除了四個山形墻表面，以這種方式制造的包裝還在山形墻區(qū)域中具有四個耳部，其從山形墻區(qū)域突出并由過多的包裝材料形成，這些耳部被移位到山形墻表面上并被附接在那兒。在此基本的制造是相同，也就是通過無菌的熱空氣對待密封的接觸表面進(jìn)行活化，其中管狀的包裝還在芯軸輪的芯軸上滑動。

因此，已知的制造過程中的活化處理通過添加用于活化的熱氣體的加熱裝置來進(jìn)行。這樣做，活化的持續(xù)時(shí)間和溫度必須被最佳調(diào)整以適應(yīng)復(fù)合材料，以實(shí)現(xiàn)所期望的山形墻區(qū)域的液密連接。這同樣也適用于其中首先執(zhí)行基部區(qū)域的折疊和密封的包裝，該包裝并未從底部來填充，而是以“經(jīng)典的方式”從頂部來填充。一些已知的加熱裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且從而對于制造和維護(hù)密集型是昂貴的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)并進(jìn)一步發(fā)展在開頭所提到的方法和對應(yīng)的用于管狀包裝套筒的熱活化的裝置，從而所使用的加熱裝置可以利用簡單的構(gòu)造來制造并且實(shí)現(xiàn)均勻的加熱來活化接觸表面。此外，存在以下需求：活化過程所需要的能量盡可能完全地用于加熱待活化的表面。

根據(jù)該方法，本發(fā)明的目的得以實(shí)現(xiàn)在于：在引入加熱裝置之前，管狀包裝套筒的自由端部從長方形或正方形的橫截面變形到圓形橫截面。通過該類型的內(nèi)部接觸，活化過程所需要的能量被直接且均勻地置于待加熱的表面中。盡管芯軸具有對應(yīng)于包裝的后續(xù)形狀的長方形或正方形的橫截面，但本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)為將自由端部臨時(shí)成形成圓形的橫截面對于活化過程是極其有利的。以這樣的方式，有特別均勻的加熱，這是由于沒有熱氣體在其中可累積的邊緣或拐角區(qū)域。這導(dǎo)致了改進(jìn)的密封過程以及最佳的能源效率，且沒有過熱的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)對應(yīng)的裝置，本發(fā)明的目的得以實(shí)現(xiàn)在于：噴嘴元件的自由端部為圓柱形形狀，并且提供了用于使管狀包裝套筒的自由端部變形的裝置。根據(jù)本發(fā)明，這確保了所有的熱空氣直接到達(dá)復(fù)合材料的待活化的塑料表面并確保所使用的能源的最佳利用。從構(gòu)造觀點(diǎn)來看，假設(shè)圓柱形的噴嘴元件的外部形狀的直徑幾乎對應(yīng)于管狀包裝套筒的內(nèi)徑，此時(shí)的管狀包裝套筒在活化區(qū)域中具有圓形的橫截面，這是特別實(shí)用的。通過協(xié)調(diào)噴嘴元件和包裝套筒的構(gòu)造，所使用的能量可被直接用來活化塑料表面，而沒有任何損失發(fā)生。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)提供了在活化過程期間加熱裝置相對于管狀包裝套筒移動。通過這樣做，待活化的表面可通過用于熱氣體的排出開口的運(yùn)動來增加。然而，還可以沒有相對運(yùn)動而執(zhí)行該活化過程。

本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供了噴嘴元件的排出開口為狹縫狀的或穿孔的。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，特別有利的是，假設(shè)噴嘴元件的排出開口被設(shè)計(jì)為周向環(huán)形間隙。一方面，這允許噴嘴元件的特別有利的制造，并且在另一方面，它使得極其均勻地加熱待活化的表面。

根據(jù)本發(fā)明的另一教導(dǎo)，噴嘴元件具有圓柱形的外部件和能夠連接到所述外部件的內(nèi)部件，除此之外還有在所述外部件與所述內(nèi)部件之間的作為用于供給所述熱氣體的環(huán)形通道的環(huán)形域。從構(gòu)造的觀點(diǎn)來看，圓柱形的噴嘴極易制造為旋轉(zhuǎn)部件，方便地具有外徑，該外徑基本上對應(yīng)于臨時(shí)再成形的管狀包裝套筒的自由端部的內(nèi)徑。

本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式提供了排出開口終止于周向凹槽中。這樣，不需要額外的通道、孔等等來將熱氣體供給到周向凹槽中。這不僅意味著特別簡單的制造類型，而且意味著特別均勻的加熱并從而意味著改善的密封過程。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)提供了所述外部件與所述內(nèi)部件能夠在軸向方向上相對于彼此移動以調(diào)節(jié)所述間隙的尺寸。這樣，可以限定并設(shè)置用于各自的活化過程的必要的熱氣體的最佳設(shè)置，并且如果必要的話，也可毫不費(fèi)力地將最佳設(shè)置調(diào)節(jié)至改變的條件，諸如另一包裝套筒。

在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，提供了所述內(nèi)部件能夠在保持元件的螺紋中調(diào)節(jié)，所述保持元件牢固地固定到所述外部件。該類型的構(gòu)造是特別有利的，這是由于其意味著非常精確的調(diào)節(jié)是可能的。優(yōu)選地，通過六角扳手從外側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中所述內(nèi)部件具有對應(yīng)的居中布置的六角承窩。

本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供了所述內(nèi)部件通過螺釘和/或反向元件固定在所述保持元件中。這意味著該內(nèi)部件以確保調(diào)節(jié)的方式固定。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)提出了上文提到的用于使所述管狀包裝套筒的自由端部變形的裝置具有在徑向方向上從外側(cè)作用于所述包裝套筒且其嚙合位置一起形成環(huán)狀內(nèi)部形狀的數(shù)個工具。這樣做，特別有利的是，假設(shè)提供半中空的圓柱形成形鄂作為工具，其被彼此徑向相反地布置并且通過朝向彼此移動而將管狀包裝套筒的自由端部從其長方形或正方形的橫截面臨時(shí)地改變成所期望的圓形形狀。

用于使管狀包裝套筒的自由端部變形的裝置的替選實(shí)施方式提供了能夠在軸向方向上滑動到待設(shè)置的包裝套筒上的模，該?？稍谳S向方向上在圍繞芯軸的外側(cè)上移動并移向芯軸輪，其中模的自由端部從芯軸的橫截面形狀穿過到具有圓形的橫截面的區(qū)域中。然而，制造該類型的模顯著地比優(yōu)選的鉗元件成本更高。

附圖說明

以下利用僅僅示出一個優(yōu)選的示例性實(shí)施方式的附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。

在附圖中：

圖1示出管狀包裝套筒的透視圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的噴嘴元件的透視圖；

圖3示出來自圖2的噴嘴元件的軸向截面；

圖3a示出噴嘴元件的外部件和內(nèi)部件的局部打開視圖；以及

圖4利用穿過包裝套筒以提供更好的視圖的截面來示出處于活化位置中的噴嘴元件的透視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了作為用于未來的飲料包裝的包裝材料的管狀包裝套筒1。該類型的包裝套筒1通過來自切口的縱向接縫來制成，其中該縱向接縫并未示出。其可以處于任何位置中，例如處于中心區(qū)域或在其中一個邊緣2上。此外，折痕線3可被認(rèn)為是用來折疊未來的包裝的基部和山形墻區(qū)域(頭部區(qū)域)。

圖2示出了理想地用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的噴嘴元件4，其首先且基本上包括中空圓柱形的外部件5，以及圓錐形的分配部6和布置在外部件5中的內(nèi)部件7，其中內(nèi)部件7幾乎完全密封中空圓柱形的外部件5的開口側(cè)。在內(nèi)部件7的前面上，凹槽8可被認(rèn)為是用來容納將外部件5附接至內(nèi)部件7的螺釘9的頭部。

為了提供更好的視圖，在圖3中以軸向截面示出了噴嘴元件4。在此顯然的是，內(nèi)部件7具有中心孔10，該中心孔10在凹槽8中終止并在端部區(qū)域中具有六角承窩11。外部件5和內(nèi)部件7的固定通過上面所提到的穿過該孔10的螺紋連接來執(zhí)行。此處，螺釘9穿過凹槽8和孔10與保持元件12螺接，其中，螺釘頭部保持在凹槽8中。保持元件12耦合地連接到外元件5并且具有內(nèi)螺紋(未示出)，內(nèi)部件7的內(nèi)端部的外螺紋螺接到保持元件12的內(nèi)螺紋中從而可以在軸向方向上調(diào)節(jié)。

在根據(jù)圖3a的打開視圖中，可以確定孔10在其鄰近于凹槽8的端部區(qū)域中具有六角承窩11。該六角承窩11用于在軸向方向上外部件5和內(nèi)部件7的相對調(diào)節(jié)，如在下面更詳細(xì)解釋。螺釘9的端部嚙合反向元件13的內(nèi)螺紋，創(chuàng)建外部件5與內(nèi)部件7精確地間隔開的固定，如可從圖3中所清楚看到的。

保持元件12具有足夠數(shù)目的用于使熱氣體穿過的通道14。通道14通向內(nèi)部件7與外部件5之間的環(huán)形域15。對于活化所必需的熱氣體(例如無菌的熱空氣)的供給優(yōu)選在圖3中所示出的實(shí)施方式中執(zhí)行，其中狹窄的環(huán)形間隙16仍然為內(nèi)部件7的前面的外邊緣與中空的圓柱形外部件5之間的排出開口，從而在噴嘴元件4的整個長度上，以周向方式發(fā)生熱氣體的均勻排出。緊靠在噴嘴排出開口后方，在所示的本實(shí)施方式中且在這方面優(yōu)選的是有周向凹槽17，如可在圖2、圖3和圖3a中清楚看到。從流體技術(shù)觀點(diǎn)看，這能夠特別均勻地供給氣體。

最后，圖4示出了在活化過程期間的上文更詳細(xì)描述的噴嘴元件4。將噴嘴元件4引入到包裝套筒的開口端部中，該包裝套筒的另一端部在芯軸輪的芯軸(未示出)上滑動?？梢哉J(rèn)識到，噴嘴元件4的圓柱形的外部件5的外徑近似對應(yīng)于所形成的管狀包裝套筒1的內(nèi)徑，這利用穿過中間的截面來示出以提供更好的視圖。

現(xiàn)在，為了可以將管狀包裝套筒1的自由端部改變成所期望的圓形形狀，根據(jù)本發(fā)明，兩個半中空的圓柱形的成形鄂18確保了該對應(yīng)的成形。在此，為了簡潔起見，也僅僅示出了兩個成形鄂18中的一個。為了執(zhí)行該變形，兩個成形鄂18朝向彼此移動，其中管狀包裝套筒1的自由端部被以簡單且簡潔的方式“自動地”改變成所期望的圓形形狀。

通過根據(jù)本發(fā)明的解決方案，在活化過程中實(shí)現(xiàn)了最佳的能量利用，其中通過熱氣體在噴嘴元件的整個圓周上的均勻應(yīng)用而可靠地實(shí)現(xiàn)了最佳均勻的活化。