專利名稱：用于形成柔性容器，向容器內分配流體和將流體封閉于容器內的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及現場發泡包裝，且更特定而言涉及用于生產出現場發泡包裝襯墊和其它柔性的流體填充的容器的ー種有所簡化并改進的設備和過程。
背景技術：
現場發泡包裝是特別適用于按需保護經包裝的物體的技木。以其最基本上的形式，現場發泡包裝包括了從分配器向容器內噴射可發泡成分，容器保持著待加襯墊的物體。通常，物體包裹于塑料中以保持其不與升起的(膨脹)泡沫直接接觸。隨著泡沫升起，其膨脹到介于物體與其容器(例如，瓦楞紙板箱)之間的剩余空間內，因而形成物體的定制襯墊。通過將異氰酸酯化合物與包含羥基的材料相混合，諸如多元醇(即，包含多個羥基的化合物)，通常在水和催化劑存在的情況下，形成了常見的可發泡成分。異氰酸酯和多元醇前體起反應以形成聚氨酷。同時，水與異氰酸酯化合物起反應以產生ニ氧化碳。ニ氧化碳使聚氨酯膨脹為發泡的蜂窩狀結構，即，聚氨酯泡沫，其用于保護經包裝的物體。在其它類型的現場發泡包裝中，自動化設備從柔性塑料膜幅材生產出柔性貯囊或其它容器，且隨著貯囊形成，將可發泡成分分配到貯囊內。隨著成分在貯囊內膨脹為泡沫，將貯囊密封關閉、且通常落入于保持著待加襯墊物體的容器內。升起的泡沫同樣傾向于膨脹到可用空間內，但在貯囊內這樣做。由于貯囊由柔性塑料形成，它們形成包圍著經包裝的物體的個別的定制的泡沫襯墊。這樣的包裝設備的示范性類型轉讓給本發明的受讓人，且例如在美國專利 NO. 4，800，708，NO. 4，854，109，NO. 5，027，583，NO. 5，376，219 和No. 6，003, 288中加以例解，這些專利的各自內容均以其整體援引的方式而合并到本文中。前述用于形成包裝襯墊的“貯囊中發泡”方法的變型是將每個襯墊隔離到ー個或多個容器內，其被填充著可發泡成分且被密封閉合。泡沫填充的容器通常為細長的，即，為管狀的，且由膜幅材的相對平坦區域而與相鄰容器分隔，膜幅材的相對平坦區域提供該襯墊的彎曲區域或鉸鏈。雖然并未提供如同標準現場發泡或貯囊中發泡包裝技術那樣的定制配合襯墊，發泡管包裝襯墊能大體上以比定制襯墊更高的速率生產，而同時由于該襯墊的非發泡鉸鏈區域仍提供了用以靈活地安放經包裝的產品的能力。已發現這些屬性有利于大體積包裝應用。目前，通過修改常規貯囊中發泡包裝機器來在每個包裝襯墊內形成水平定向的填 充著泡沫的管來執行前述發泡管包裝技木。雖然這樣的修改已經通常證明是適當的，但仍有缺點。首先，管的最小寬度目前限于大約2. 5英寸。這部分地是由于泡沫分配設備的放置基本上完全在膜幅材內，膜幅材在豎直方向輸送，且管水平對準以便適應泡沫分配器在幅材內的放置。此布置的空間約束并不允許實現橫向密封(形成小于大約2. 5英寸管的)的更靠近間距。將會需要產生具有小很多的管寬度，例如小至大約I英寸或更小的發泡管包裝襯墊，其將會增強發泡管包裝襯墊的柔性和通用性，例如用于包裝精致物體或具有相對復雜形狀的那些物體。此外，當前的發泡管系統為間歇式的，且每次形成管側壁時停止膜幅材。通過產生橫向熱密封(即，跨越過膜幅材的寬度)來形成這樣的側壁，并且以與可發泡成分的分配交替的方式而發生。在橫向密封/側壁之間的間距取決于膜與橫向密封機構接觸的頻率，該頻率繼而取決于對于膜幅材的速度和停止的控制。膜幅材的這樣的間歇式移動導致了比許多大體積應用原本將會需要的更緩慢的過程，其中將會優選連續的/非間歇式的過程。此夕卜，對橫向密封的間距和因此管的寬度的控制是有限的。另外，泡沫的間歇式分配使得難以控制分配到每個管內的泡沫的體積、以及泡沫前體組分(即，多元醇和異氰酸酷)的混合比例。因此，在本領域中需要有所改進的設備來制作發泡管型包裝襯墊，其克服了前述缺點。
發明內容
本發明滿足了該需要，本發明提供ー種用于從膜幅材形成柔性容器、分配流體到容器內、且在容器內封閉流體的設備，其中膜幅材包括一對并置的膜鋪層；閉合的縱向邊緣，膜鋪層在此處接合；以及，開放的縱向邊緣，膜鋪層在此處不接合。該設備包括
a.驅動機構，其以預定速度沿著行進路徑而輸送膜幅材；
b.第一密封機構，其用于在膜幅材中產生成對的橫向密封，成對的橫向密封將所述并置的膜鋪層結合在一起、并且在它們之間形成容器，第一密封機構包括密封桿，其通過以ー定頻率接觸膜幅材而形成橫向密封，該頻率獨立于由驅動機構輸送膜幅材的速度；
c.穿孔機構，其用于在任何兩個容器之間形成弱線；穿孔機構包括穿孔刀片，其通過以特定間隔接觸介于相鄰容器的橫向密封之間的膜幅材而形成弱線，間隔獨立于密封桿接觸膜幅材的頻率；
d.分配機構，其用于向容器供應流體，分配機構包括分配器，分配器具有排放噴嘴，流體通過排放噴嘴離開分配器，分配器被結構化和布置成當幅材沿著行進路徑而被輸送時將噴嘴定位在位于開放的縱向邊緣處的膜幅材內，以由此向容器內分配流體；以及
e.第二密封機構，其用于在膜鋪層之間在鄰近開放的縱向邊緣處形成縱向密封，從而使得所述流體至少基本上被封閉于容器內。有利地，前述設備提供對所形成容器的寬度的高程度控制，且允許形成具有很小寬度，例如具有大約I英寸或更小直徑的管形容器。另外，該設備允許分配器使得流體作為在兩個或兩個以上容器之間的連續非間歇式流動而分配到容器內，由此改進了該設備形成流體填充容器的速度，以及體積控制和分配器的流體組分比例控制。參看下列的描述和附圖，本發明的這些和其它方面、特點和益處將會更好理解。
圖I為根據本發明用于形成柔性容器、且在容器中分配和封閉流體的設備10的透視 圖2為如圖I所示的設備10的平面 圖3A至圖3F為設備10的第一密封機構26和穿孔機構30的各種視 圖4為如圖I所示的設備10的示意立面 圖5為設備10以及其上的外部覆蓋物112，導輥98和積聚倉96的透視圖；以及 圖6為用于設備10的控制系統106的示意描繪。
具體實施例方式圖I和圖2示出用于從膜幅材14形成柔性容器12、分配流體到容器12內、且在容 器12內封閉流體的設備10。膜幅材14包括一對并置的膜鋪層18a, 18b ;閉合的縱向邊緣20，膜鋪層在此處接合；以及，開放的縱向邊緣22，膜鋪層在此處不接合。設備10大體上包括驅動機構24，其以預定速度沿著行進路徑輸送膜幅材14 ;第一密封機構26，其用于在膜幅材14中產生成對的橫向密封28a，28b ;穿孔機構30，其用于在任何兩個容器12之間形成弱線32 ;分配機構34，其用于向容器12供應流體；以及，第二密封機構36，其用于在膜鋪層18a，18b之間在鄰近著開放的縱向邊緣22處形成縱向密封38。如圖所示的那樣，膜幅材14呈卷15的形式，且由驅動機構24從卷抽出并輸送經過設備10。在圖2中由箭頭示出膜幅材14經過設備10的行進路徑。驅動機構24可包括驅動輥44 ;驅動馬達46，其經由皮帶45提供動カ以使得驅動輥44旋轉；以及，壓緊輥48，其用于向介于驅動輥44與壓緊輥48之間的幅材14提供壓縮力。也可根據需要包括惰輪50來沿著其經過設備10的行進路徑而導向幅材14。如圖所示的那樣，成對的橫向密封28a、28b將并置的膜鋪層18a，18b結合在一起以在它們之間形成容器12。第一密封機構26包括密封桿40，其通過以一定頻率接觸膜幅材14而形成橫向密封28a、28b，該頻率獨立于驅動機構24輸送膜幅材的速度。如圖3所示的那樣，密封桿40包括一對可變幾何形狀密封絲42a、42b，其形成相應的橫向密封28a、28b。桿40經由密封桿馬達54和皮帶56而獨立于驅動輥44在軸41a、41b上旋轉，且可以旋轉所述桿40以使得密封絲42a、42b與膜幅材14發生接觸所需頻繁程度的次數是與在密封對28a、28b之間形成所需間距一祥的次數，密封對28a、28b限定了容器12的寬度“W”(參看圖4)。密封桿40的接觸表面8可為彎曲的以匹配驅動輥44的曲率。而當與輥44上的膜幅材14接觸時，接觸表面58的速度匹配了在驅動輥44上的膜幅材14的速度，從而使得可適當地形成密封28a、28b。一旦接觸表面58旋轉成不與幅材14接觸，則可根據需要増加或減小桿40的旋轉速度以實現下ー套或下ー組密封28a，28b，在剛完成的套之間具有所需間距“W”。因此，通過選擇性地控制密封桿40接觸膜幅材14的頻率，可實現在成對的橫向密封28a、28b之間所需的距離，由此形成具有所需寬度尺寸“W”的容器，所需寬度尺寸“W”即在容器12內密封28a、28b之間的距離(如圖4所示且沿著幅材的縱向維度所測量)。膜幅材14的縱向維度由圖2和圖4中的箭頭43所示，其也為幅材經過設備10輸送的總體方向。相鄰容器12可以按任何所需距離分開，該距離由在密封桿40上的橫向密封絲42a、42b之間的間距所確定。在容器12之間在膜幅材14中所形成的區域52將通常不被填充流體，且將會因此為相對平坦的區域，其可提供彎曲區域或鉸鏈。這個特點特別有益的是在容器12被填充著泡沫，且兩個或兩個以上一起用于形成包裝襯墊吋。作為ー實例，當容器12呈寬度“W”，例如直徑為大約I英寸的發泡管時，彎曲區域52可具有大約O. 3英寸的長度，即，使得每個發泡管容器12與相鄰發泡管容器以大約O. 3英寸的距離而被分隔開，如沿著膜幅材14的縱向維度/尺度43而測量的。驅動機構24輸送膜幅材14的速度也可以、或可替代地例如是結合著對密封桿40的選擇性控制而選擇性地受到控制，以實現對容器12的寬度尺寸的進ー步控制。
電可經由換向器環60而被供應到橫向密封絲42a、42b，例如，如在美國專利No.7，225，599中更全面地公開的那樣，其公開以其全文引用的方式合并到本文中。橫向密封絲42a、42b可如也在美國專利No. 7，225，599中所述的那樣實施，且因此可具有基本上線性的形狀，或者如在圖3中所示的那樣，可具有基本上線性的區域47和非線性的區域49 (如3B)。如圖I和圖4所示的那樣，這樣的密封絲設計所得到的容器12具有沿著其豎直長度“じ’變化的寬度尺寸“W”，且非線性區域49在每個容器內會聚以產生相對薄寬度的部段，其便利促成了柔性，例如當容器被用作包裝襯墊吋。現參看圖3至圖4，穿孔機構30包括穿孔刀片62，其通過以特定間隔而接觸介于相鄰容器12的橫向密封28a、28b之間的膜幅材14來形成弱線32，間隔獨立于密封桿40與幅材相接觸的頻率。穿孔刀片62被整合到密封桿40內，且可從密封桿40延伸以接觸膜幅材14而形成弱線32，其允許容器12或成組容器與幅材分隔開。例如，如在圖3E中所示的那樣，穿孔刀片62可具有鋸齒狀膜接觸邊緣63以形成弱線32，例如，作為穿孔線。弱線32可以按任何所需間隔而形成，獨立于密封桿40接觸所述幅材14的頻率，盡管整合到密封桿內。為了實現這個目的，穿孔機構30可包括凸輪裝置64，其是選擇性地可控制的以使得穿孔刀片62從密封桿40延伸且接觸所述膜幅材14，由此以所需間隔產生弱線32，例如，在每個容器12之間，每隔ー個容器之間，每隔ニ個容器之間，每隔5個容器之間等。凸輪裝置64可包括凸輪66，在穿孔刀片62后部處附連到安裝単元61上的ー對凸輪隨動件68 (圖3E)，具有相對厚部71的凸輪輪廓70，凸輪馬達72、和用于將馬達72聯結到凸輪66的皮帶74。厚部71提供了在凸輪輪廓70中的‘高點’。相同的凸輪66定位于密封桿40頂部附近，且兩個凸輪經由連系支架(tie bracket) 76而聯結。如圖3A所示的那樣，兩個凸輪66可被旋轉地附連到安裝支架75，以及驅動輥44和壓緊輥48。凸輪隨動件68附連到穿孔刀片62，穿孔刀片62經由彈簧73而在密封桿40內可滑動地受彈簧偏壓。如在圖3D中所示的那樣，彈簧73在一端處附連到穿孔刀片62的安裝單兀61上,且在另一端處附連到密封桿40的后表面59上,密封桿40的后表面59與密封桿40的接觸表面58是相對著的。隨著密封桿40在形成密封28a、28b時旋轉，凸輪隨動件68在每次繞轉時撞擊凸輪輪廓70的相對厚部71，造成凸輪隨動件68朝向密封桿40的接觸表面58以及后表面59移動，這導致穿孔刀片62經由密封桿的接觸表面58中的槽77(圖3C)從密封桿40向外延伸，例如在橫向密封絲42a、42b之間。在圖3F中示出了穿孔刀片62自密封桿40的向外延伸部，即，其鋸齒狀邊緣，其中穿孔刀片62的安裝単元61被壓靠在密封桿40的后表面59上,且彈簧73處于完全壓縮狀態。凸輪66通過促動凸輪馬達72而為旋轉地可定位的。當馬達72造成凸輪66定位成使得凸輪輪廓70的厚部71以180°與驅動輥44相對著吋，穿孔刀片62的鋸齒狀邊緣63接觸著該膜，且將其壓靠在驅動輥上以形成弱線32。當凸輪66旋轉使得凸輪輪廓70的厚部71處于任何其它位置時，刀片62仍將在毎次繞轉時延伸，但刀片將不接觸膜、且將不會形成弱線32。以此方式，包裝襯墊可形成為具有安置于成對弱線32之間的任何所需數量的容器12，例如，ー個、兩個、或三個，等等，其中這樣的容器組/包裝襯墊可沿著弱線與膜幅材14分離。舉例而言，在圖I和圖4所示的實施例中，形成了包裝襯墊81，其中的每ー個包括三個容器12，即，三個容器12安置于成對弱線32之間。如可能在圖4 中最佳地看出，分配機構34包括分配器78，且分配器78具有排放噴嘴79，流體17通過排放噴嘴79離開分配器。流體17可包括了在分配器78內混合的兩種或兩種以上組分流體(例如，組分流體16a和16b)，流體17可由任何合適手段，例如從ー個或多個供應鼓筒經由軟管和泵(未圖示，但由附圖中的箭頭16a和16b示意性地表示)供應到分配器。分配器78被結構化并且布置成當幅材沿著行進路徑輸送時將噴嘴定79位于膜幅材14內在開放的縱向邊緣22處，以由此向容器12內分配流體17。這樣的分配機構是本領域中熟知的，特別是混合了多元醇和異氰酸酯作為組分流體以形成聚氨酯泡沫的那些，聚氨酯泡沫然后在貯囊或其它容器內膨脹并硬化以形成包裝襯墊。參看例如美國專利No. 5，186，905、No. 5，950，875、No. 6，617，367、No. 6，675，557、No. 6，811，059 和 No.6，929，193，其公開以其全文引用的方式合并到本文中。第一密封機構26形成在幅材14中的橫向密封28a，28b，且橫向密封具有第一端84和第二端86，第一端84位于閉合縱向邊緣20處、且第二端86終止于與開放的縱向邊緣22相距預定距離處。因而可形成開放裙部88，如在開放邊緣22處由并置的膜鋪層18a、18b的非密封邊緣區域所提供，在膜幅材14沿著行進路徑輸送經過設備10時，分配器78的噴嘴79定位于開放裙部88內。以此方式，分配器78的定位和功能二者均可與第一密封機構26分開，且兩個單元彼此獨立地操作，與用于形成發泡管包裝襯墊的常規系統不同。因此，在橫向密封28a、28b之間的間距“W”能像所需要地那樣窄，例如，以形成窄寬度，且因此為用于包裝目的的高度靈活的發泡管。此外，分配器78與第一密封機構26的位置和功能的這種解除關聯允許了分配器將流體17作為在兩個或兩個以上的容器之間的連續的非間歇式流動而分配到容器12內，如在下文中進ー步詳細描述的那樣。在某些實施例中，可采用膜擴展裝置89，例如，在分配器78上游，以便維持開放的邊緣22作為開放裙部88用于噴嘴79 (參看圖2)。分配器78可將流體17作為在兩個或兩個以上的容器之間的連續的非間歇式流動分配到容器12內。在此操作模式，第一密封機構26可形成ー種在相鄰容器12的橫向密封28a、28b之間的橋密封80以基本上防止流體17在容器之間分配，即分配到彎曲區域52內。如可能在圖4中最清楚地示出，橋密封80在其第二端86處形成于橫向密封28a、28b之間。橋密封80可經由在密封桿40上介于橫向密封絲42a、42b之間的橋密封絲82而形成(參看圖3B和圖4)。相對于其中系統約束需要流體間歇地，即“停止-啟動地”分配到容器內，且在形成每個容器吋，間歇地中止分配的常規系統，根據本發明的流體的連續流動是有利的，因為其使得能實現分配到每個分配器內的流體體積的較大準確度。另外，當混合和分配兩種或兩種以上的流體，例如，多元醇和異氰酸酯的混合物時，連續流動得到兩種組分的混合比例方面的較大準確度和一致性，即，相對于常規的間歇式流動混合/分配裝置。
第二密封機構36形成與開放的縱向邊緣22鄰近的縱向密封38，且因而至少基本上在容器12內封閉著流體16。如在上文所合并的美國專利No. 7，225，599中更全面地描述的那樣，第二密封機構36可包括密封輥35，其具有在輥圓周上的ー個或多個電熱絲(未圖示)以將縱向密封38實現為熱密封；背襯輥(backing roller)37，其抵靠著密封輥35而反轉，由此在輥35、37之間形成夾區以便利于形成密封38，且通過牽拉所述膜幅材經過分配機構34而輔助了輸送膜幅材14經過該設備10。就此而言，皮帶39可如圖2所示的那樣用于將馬達46的旋轉連結至密封輥35，以由此驅動密封輥35旋轉。可如圖I所示的那樣包括了換向器環33，以向安置于密封輥35上的密封絲供電。關于第二密封機構36的構造和布置的另外的細節可見于上述合并的美國專利No.7，225，599中，例如，具有的縱向密封38根據需要為連續的或不連續的。如圖所示的那樣，密封38可與橫向密封28的第二端86間隔開，即，在開放的縱向邊緣22與橫向密封28的第二端86之間，以將流體17部分地封閉于容器12內。當分配器 78將流體17作為在兩個或兩個以上的容器之間的連續非間歇式流動而向容器12內分配時可采用這樣的間距。在此操作模式，流體17中的某些將會被沉積于橫向密封28的第二端86上和橋密封80上。在許多情況下，難以形成穿過流體的熱密封。當流體17為可發泡成分時為這樣的情況。通過將縱向密封形成為具有將縱向密封38與橋密封80間隔開的間隙，如圖所示的那樣，也在無需穿過流體17進行密封的情況下形成了密封38。若需要，SP，為了冗余起見，第二密封機構36可形成ー對平行縱向密封38 (僅示出了ー個)，例如，如在公開號為US-2008-0250753-A1的美國專利申請序列號No. 11 /786,631中所教導的那樣，其公開由此以引用的方式而被合并到本文中。對于其中流體17為多元醇(例如源自16a)和異氰酸酯(例如，源自16b)的混合物以形成聚氨酯泡沫的應用而言，將由于在前述反應物之間的化學反應而產生氣體。對于這樣的應用，適宜地，設備10包括通風機構90，通風機構90用于鄰近閉合縱向邊緣20在膜幅材14中產生開ロ 92，其在容器12的ー個或多個中提供一個或多個通風ロ，如圖所示的那樣。如圖所示的那樣，通風機構90可呈具有向外突出的針的輥形式，其抵靠著驅動輥44的下部而受驅迫，從而使得，當膜幅材14在通風機構90與驅動輥44之間傳遞時，例如在膜幅材中在閉合邊緣20附近形成呈針孔形式的開ロ 92。可如圖所示那樣包括促動機構87，以將輥90移動成不與膜幅材14接觸，且由此在需要時，例如當分配器78經受內部溶劑沖洗時(如利用聚氨酯泡沫分配器來周期性地進行以防止泡沫阻擋所述分配器)停止了開ロ 92的形成，以便防止溶劑經由開ロ 92從膜幅材逸散出來。通風機構90允許發泡過程所產生的氣體從容器12的閉合端(B卩，鄰近于閉合的縱向邊緣20)釋放，這些氣體原本可能會防止泡沫完全地填充容器12。即，在無開ロ 92的情況下，由泡沫形成反應所產生的氣體可以變得是被截留/捕集于前移的泡沫與閉合邊緣20之間，其將會防止泡沫到達容器的端部20，由此導致容器作為包裝襯墊是有缺陷的。當容器12為管形，S卩，具有2:1或更大的長度(“L”)與寬度(“W”)比、且可發泡流體17在容器的開ロ端22處被引入，從而使得泡沫的膨脹是泡沫行進過容器的長度并且由此填充容器的所依賴的主要手段時，這個問題就會特別尖鋭。但有利地,這種泡沫引入的方式和依賴泡沫生長來填充管允許了管寬度顯著減小，例如，減小至大約I英寸或甚至更小，與利用目前可用的發泡管包裝技術當前可能的管寬度相比。鄰近于閉合縱向邊緣20在膜幅材14中包括開ロ 92便利于促成了制作具有這樣的小寬度的發泡管的能力，從而使得可能有高達大約24:1的L:W比例。還可進一歩便利促成制作具有小寬度的發泡管的能力，便于配置設備10，如圖所示的那樣，從而使得膜幅材14在基本上水平方向上輸送，且容器12以基本上豎直配置而定向，其中膜幅材的開放的縱向邊緣22形成了進入到容器內的上部開ロ，且閉合縱向邊緣20形成了容器的下部閉合端。因而分配器78被定位成在基本上豎直向下方向上將流體17分配到容器12內，從而使得重力輔助了流體移動到容器的閉合端20內。利用這樣的配置，可領會到，靠近閉合邊緣20定位通風開ロ 90允許了ー種產生氣體的流體17 (諸如聚氨酯泡沫)到達容器12的底部，這原本是難以或不可能到達的，因為在前移的泡沫與閉合邊緣20之間的所截留的氣體可防止泡沫到達容器的端部，特別是當容器為管形的情況下，如圖所示的那樣。如圖4所圖示的那樣，在生產的各個階段描繪了四種不同的包裝襯墊81a至81d。 每個襯墊限定于成對的穿孔線32之間，且包括三個容器12。更大量或更少量的容器12可根據需要而被包括于每個襯墊81內。此外，在相鄰襯墊內的容器數量可根據需要變化，即，該數量無需與所描繪的相同，例如，襯墊81a具有ー個容器，襯墊81b具有三個容器，襯墊81c具有兩個容器，且襯墊81d具有四個容器。為了說明的簡單起見，所有襯墊81被示出為具有三個容器12。襯墊81a包括容器12a至12c，其已經剛由密封桿40在膜幅材14中形成，且可經由穿孔線32而與相鄰襯墊81b分開。相対的穿孔線32使得襯墊81a與將要由密封桿40制成的襯墊分離開。容器12a至12c為空的，但將隨著膜幅材14沿著縱向43輸送使得容器12a至12c將在分配器78下方呈移動連續地放置以在容器內接納流體17時、而很快填充流體17。包裝襯墊81b包括容器12d至12f，其在分配器78下方移動以接納一定量的流體17。容器12d接下來接收流體17，容器12e正在接收流體17且容器12f已經接收了一定量的流體17。在圖示實施例中，流體17為可發泡成分，例如，源自流體源16a的多元醇和源自流體源16b的異氰酸酯的混合物，其一引入到容器內時就立即開始膨脹。在容器12e中，可發泡的流體17在開放邊緣22處備引入到容器內的同時，在向下方向中(即朝向閉合邊緣20)發生膨脹，如由箭頭所示的那樣。開ロ 92允許由可發泡流體17所生成的氣體93從容器12e逸散出來，從而使得流體17能一直膨脹到閉合邊緣20且基本上完全填充所述容器，如在下游容器12g-l中已發生的那樣。容器12f已移動經過分配器78，且因而已接收其全部流體17分配，流體向外且向下朝向閉合邊緣20膨脹，且氣體93經由如圖所示的通風孔開ロ 92逸散出來。襯墊81c包括容器12g_i，其能在接收了流體17分配之后經由第二密封機構36而被密封閉合。容器12i已經被密封閉合，容器12h正在密封閉合，且容器12g將在接下來被密封閉合。所形成的縱向密封38在橫向密封28的第二端86的充分上方形成，從而使得在膨脹流體17到達形成密封38的區域之前做出密封。以此方式，推迫著可發泡的流體17在向下方向中朝向閉合邊緣20膨脹，由此便利于基本上完全填充容器12。在第二端86與密封38之間的間距也允許基本上僅在膜鋪層18a、18b之間做出密封38、而不穿過可發泡流體17襯墊81d基本上完成，例如，由可發泡流體17所形成的泡沫即將進ー步固化和硬化，且準備經由穿孔線32而與膜幅材14分離。當容器12以基本上豎直配置而定向時，其可適用于包括在第二密封機構36下游的ー對支承輥94，如在圖I至圖2中所圖示的那樣，以在它們之間壓縮且驅動膜幅材14，且由此幫助支承住流體填充的膜幅材的重量。支承輥94因而可幫助防止幅材在重力的作用下從密封輥35與背襯輥37之間的夾區被牽拉出。如圖5所示的那樣，具有完成的容器12，即經填充并密封的流體填充膜幅材14可被導向至積聚倉96或類似裝置內以用于隨后例如由包裝操作者取回。導輥98，例如，具有馬達100以提供其旋轉所需動カ的水平地定向的槳輪型輥可被定位于第二密封機構36下游，以支承住流體填充的膜幅材14的重量、并且將幅材引導至積聚倉96內、或者(若需要)則簡單地引導到地面上。通過改變其中具有流體的容器12的配置為基本上水平方位，導輥98支承住流體填充的膜幅材的重量，從而使得每個容器能當幅材遠離設備10輸送時暫時地或即刻地能夠將其重量承靠在導輥上。且也如圖5所示的那樣，帶有膜卷15的設備10和導輥98 二者可被支承于分別相應的立柱102和104上。圖5還示出了設備10具有外部殼體112、操作者介面110和電繩114，其用于向設備10，即向其電構件供電，如上文所述的那樣。還描繪了電繩101以用于導輥98的馬達100。膜幅材14可包括柔性熱塑性膜，且可由能如本文所述的那樣形成為柔性容器的任何聚合材料形成。合適聚合物的非限制性實例包括聚こ烯均聚物，諸如低密度聚こ烯(LDPE)和高密度聚こ烯(HDPE)，以及聚こ烯共聚物，諸如，離聚物，EVA、EMA、非均質/不均勻的(Zeigler-Natta催化的)乙烯/ a -烯烴共聚物和均質(茂金屬，單中心催化)乙烯/a_烯烴共聚物。こ烯/a烯烴共聚物為こ烯與選自下列的一個或多個共聚単體的共聚物C3至C20 a烯烴，諸如I- 丁烯，I-戊烯，I-己烯，I-辛烯，甲基戊烯和類似物，其中聚合物分子包括具有相對較少側鏈分支的長鏈，包括線性低密度聚こ烯(LLDPE)、線性中密度聚こ烯(LMDPE)，很低密度聚こ烯(VLDPE)和超低密度聚こ烯(ULDPE)。各種其它材料也是合適的，諸如聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物(例如，丙烯/こ烯共聚物)、聚酯、聚苯こ烯、聚酰胺、聚碳酸酯等。膜可為單層或多層膜，且能通過熔融組分聚合物、且擠壓或共擠壓它們通過ー個或多個平模或環形模而以任何已知的共擠壓過程來制造。設備10及其各種機構可受到能夠執行本發明所規定功能的任何合適的控制器來加以控制，諸如可編程的邏輯控制器(PLC)，這樣的裝置是熟知的、且通常用于很多種應用中。更具體而言，設備10可包括控制系統106，如在圖6中示意性地示出的那樣。控制系統106可包括控制器108，且控制器108具有與之成電通信/操作連通的操作者介面110。如圖5所示的那樣，操作者介面110可呈安裝于外部殼體112上的控制面板的形式。控制器108可與驅動馬達46、密封桿馬達54和/或凸輪馬達72在操作上相連通(例如，電和功能上連接到它們)。以此方式，控制器108可控制供應到馬達46、54和/或72的動カ以及因此其操作。因而，例如，通過控制密封桿馬達54的操作，即，其速度和因此密封桿40的旋轉速度，則控制器108可選擇性地對密封桿40接觸所述膜幅材14的頻率加以控制，且由此實現在介于成對的橫向密封28a、28b之間的所需距離，以形成具有所需寬度尺寸“W”的容器12，如上文所述的那樣。另外，膜幅材14由驅動機構24輸送的速度也可受到控制器108選擇性控制，即，通過控制驅動馬達46的速度。控制器108可結合對密封桿馬達54的控制來控制驅動馬達46的操作以作為用以控制容器12的寬度尺寸“ W”的另一手段。另外，控制器108可控制凸輪馬達72的促動以由此控制凸輪66的定位，即用以造成凸輪輪廓70的厚部71以所需間隔定位干與驅動輥44成180°相對處，所需間隔例如基于密封桿40的旋轉速度，以便形成弱線32的所需間距，例如，在每個容器12，每隔ー個容器，每隔ニ個容器(如圖I和圖4所示的那樣)，每隔5個容器之間等。以此方式，控制器108選擇性地控制著凸輪裝置64，由此使得穿孔刀片62從密封桿40延伸并且在選定間隔處接觸所述膜幅材14，以便在容器12之間的所需間隔處產生弱線32。操作者介面110與控制器108電通信，且允許設備10的操作者選擇前述參數，即，由驅動機構24輸送膜幅材14的速度、介于成對橫向密封28a、28b之間的距離(以用來形成具有所需寬度尺寸“ W”的容器12)，弱線32的間距等。基于操作者經由介面110提供的輸入，控制器108能確定和實行例如驅動馬達46將進行操作的適當速度，密封桿馬達54的旋轉速度、以及凸輪馬達72的促動間隔等。許多類型的控制器適合用作控制器108。控制器108可為電子控制器，諸如包含微控制器単元(MCU)的印刷電路組件，其存儲著預先編程的操作代碼；可編程的邏輯控制器(PLC);個人計算機(PC);或其它的這樣的控制裝置，其允許設備10的前述操作經由本地控制、例如經由操作者介面110而受到控制；遙控器；預先編程的控制裝置等。已經出于說明和描述目的給出了本發明的優選實施例的前述描述。其并非預期/ 旨在是詳盡的、或者限制本發明為所公開的精確形式，且鑒于上文的教導內容，可能作出修改和變型，或者可在實踐本發明時獲得修改和變型。
權利要求
1.ー種用于從膜幅材形成柔性容器、分配流體到所述容器內、且在所述容器內封閉所述流體的設備，所述膜幅材包括一對并置的膜鋪層；閉合的縱向邊緣，所述鋪層在此處接合；以及，開放的縱向邊緣，所述鋪層在此處不接合，所述設備包括 a.驅動機構，其以預定速度沿著行進路徑輸送所述膜幅材； b.第一密封機構,其用于在所述膜幅材中產生成對的橫向密封；所述成對的橫向密封將所述井置的膜鋪層結合在一起、且在它們之間形成所述容器，所述第一密封機構包括密封桿，其通過以一定頻率接觸所述膜幅材而形成所述橫向密封，所述頻率獨立于由所述驅動機構輸送所述膜幅材的速度； c.穿孔機構，其用于在所述容器中任何兩個之間形成弱線；所述穿孔機構包括穿孔刀片，其通過以特定間隔接觸介于相鄰容器的橫向密封之間的所述膜幅材而形成所述弱線，所述間隔獨立于所述密封桿與所述膜幅材相接觸的頻率； d.分配機構，其用于向所述容器供應流體；所述分配機構包括分配器，且所述分配器具有排放噴嘴，流體通過所述排放噴嘴離開所述分配器；所述分配器被結構化和布置成當所述幅材沿著所述行進路徑輸送時將所述噴嘴定位于所述膜幅材內在所述開放的縱向邊緣處，以由此向所述容器內分配所述流體；以及 e.第二密封機構，其用于在所述膜鋪層之間、鄰近所述開放的縱向邊緣處形成縱向密封，從而使得所述流體至少基本上封閉于所述容器內。
2.根據權利要求I所述的設備，其中，由所述分配機構分配的流體選自多元醇、異氰酸酷、以及多元醇與異氰酸酯的混合物。
3.根據權利要求2所述的設備，其還包括通風機構，其用于鄰近所述閉合縱向邊緣在所述膜幅材中產生開ロ，由此在所述容器中ー個或多個中形成一個或多個通風ロ。
4.根據權利要求I所述的設備，其中，所述密封桿接觸所述膜幅材的所述頻率可選擇性地受到控制以在所述成對的橫向密封之間產生所需距離，由此形成具有所需寬度尺寸的容器。
5.根據權利要求4所述的設備，其中，所述驅動機構輸送所述膜幅材的所述速度可結合對所述密封桿的所述選擇性控制而選擇性地受到控制。
6.根據權利要求I所述的設備，其中，所述穿孔刀片整合到所述密封桿內，且可從所述密封桿延伸以接觸所述膜幅材來形成所述弱線。
7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述穿孔機構包括凸輪裝置，所述凸輪裝置可選擇性地受到控制以使得所述穿孔刀片從所述密封桿延伸、且以所需間隔接觸所述膜幅材，由此在所需間隔處產生所述弱線。
8.根據權利要求I所述的設備，其中，所述分配器將流體作為在兩個或兩個以上的容器之間的連續非間歇式流動而向所述容器內分配。
9.根據權利要求8所述的設備，其中，所述第一密封機構在相鄰容器的橫向密封之間形成橋密封以基本上防止流體在所述容器之間分配。
10.根據權利要求I所述的設備，其中，所述第一密封機構與第一端和第二端形成所述橫向密封，其中所述第一端位于所述閉合縱向邊緣處、且所述第二端終止于與所述開放的縱向邊緣相距預定距離處，由此形成開放的裙部，如由所述并置膜鋪層的非密封邊緣區域所提供，隨著所述膜幅材沿著所述行進路徑輸送，將所述噴嘴定位于所述開放裙部內。
11.根據權利要求10所述的設備，其中，所述第二密封機構將所述縱向密封定位于所述開放的縱向邊緣與所述橫向密封的所述第二端之間，以將流體部分地封閉于所述容器內。
12.根據權利要求I所述的設備，其中，所述第二密封機構形成一對縱向密封。
13.根據權利要求I所述的設備，其中， a.所述膜幅材以基本上水平方向輸送， b.所述容器以基本上豎直配置而定向，且所述膜幅材的所述開放的縱向邊緣形成一種進入到所述容器內的上部開ロ，且所述閉合縱向邊緣形成所述容器的下部閉合端；以及 c.所述分配器定位成在基本上豎直向下的方向將流體分配到所述容器內。
14.根據權利要求13所述的設備，其還包括通風機構，其用于在所述膜幅材內鄰近所述閉合縱向邊緣而產生開ロ，由此在所述容器中的ー個或多個中、在下閉合端處形成ー個或多個通風ロ。
15.根據權利要求13所述的設備，其還包括基本上水平定向的導輥，其定位于所述第ニ密封機構的下游以改變其中具有流體的所述容器的配置為基本上水平方位，且由此支承住所述第二密封機構下游的所述膜幅材的重量。
16.根據權利要求4所述的設備，其中，所述密封桿是可旋轉的，且獨立于輸送所述膜幅材的速度而旋轉，除了當與所述膜幅材接觸吋。
17.根據權利要求4所述的設備，其中，所述容器為管形，且具有至少大約2:1的長度覽度比。
18.根據權利要求2所述的設備，其中， ー個或多個容器安置于成對的所述弱線之間；以及 所述ー個或多個容器可沿著所述弱線與所述膜幅材分開以形成包裝襯墊。
全文摘要
用于從膜幅材形成柔性容器、分配流體到容器內、且在容器內封閉流體的設備。膜幅材包括一對并置的膜鋪層(18a,18b)；閉合的縱向邊緣(20)，膜鋪層在此處接合；以及，開放的縱向邊緣(22)，膜鋪層在此處不接合。設備(10)大體上包括驅動機構(24)，其以預定速度沿著行進路徑輸送膜幅材(14)；第一密封機構(26)，其用于在膜幅材(14)中產生成對的橫向密封(28a,28b)；穿孔機構(30)，其用于在任何兩個容器(12)之間形成弱線(32)；分配機構(34)，其用于向容器(12)供應流體；以及，第二密封機構(36)，其用于在鄰近開放的縱向邊緣(22)處在膜鋪層(18a,18b)之間形成縱向密封(38)。
文檔編號B29C44/18GK102666082SQ201080054219
公開日2012年9月12日 申請日期2010年9月27日 優先權日2009年9月30日
發明者J.M.科利斯, M.H.薩勒諾 申請人:密封空氣公司