專利名稱：具有加熱器閉環(huán)溫度控制器的薄膜邊緣密封裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及熱塑膜的邊緣密封裝置，所述熱塑膜用于包裹具有一定三維尺寸的物體，并且特別的涉及這樣一種邊緣密封裝置，其具有在內部加熱的熱熔棒，該熱熔棒與閉環(huán)溫度控制器形成為一體，基本在自由空氣環(huán)境中進行操作，利用薄的夾子進行支撐以便降低熱熔棒與整體組件之間的熱傳遞，所述裝置使得加熱器在盡可能精確的溫度范圍內切割并且密封熱塑膜，同時使得整個操作單元的總體溫度接近室溫。
背景技術：
在熱塑收縮包裝機中通常使用的熱塑膜邊緣密封裝置包括雙重熱絲。該熱絲一般為兩條八英寸長的加熱的鎳鉻鐵合金絲，它們平行安裝，其中一個安裝在另一個之上。該熱絲以大約0.010英寸到0.015英寸(一般的商業(yè)名片的厚度)的間距相間隔。對于準確的密封并且切割薄膜而言，調節(jié)和保持該間距是非常關鍵的，因為是利用從相對的熱絲發(fā)出的輻射熱對該薄膜進行切割和密封的。在該裝置中所使用的熱絲應該完全平直的相對于襯底材料安裝，在該情形下，所述材料為1英寸長的陶瓷“條(bead)”或者塊。熱絲中不能存在任何彎曲或者輕微的紐絞，因為必須保持均勻的間隔。接觸這些熱絲需要除去蓋板以及薄膜驅動帶。必須時常的清除所積聚的樹脂。清潔熱絲并且不影響間隔設置或者熱絲的平直性是很困難的。通常需要對間隔進行再調整。所有這些操作將造成生產時間的浪費。
而且，即使在初始時調節(jié)為具有最佳的設置，雙重邊緣密封裝置的使用效果在較長的操作時間內經常是不穩(wěn)定的。這種不穩(wěn)定性的一個重要的原因在于，由于一般在很多工廠中，都存在電壓狀態(tài)發(fā)生波動的情況，從而導致熱絲溫度隨時間發(fā)生變動。對熱絲溫度進行開環(huán)控制，即，工廠電壓供給情況或者操作條件的任何變化都將使得熱絲溫度改變，并且相應的，將要求操作人員人工的將電壓值調整為熱絲電壓供給值，以便將熱絲溫度恢復成所期望的密封溫度。雙重熱絲邊緣密封裝置的另一個固有的問題在于，在邊緣密封裝置操作其間，很多的邊緣密封裝置部件被加熱至過高的溫度，這是由于，密封熱絲輻射熱量，并且它們安裝于其上的安裝件與安裝框架進行接觸，該框架向整體組件傳導熱量，從而在生產運行期間導致樹脂積聚。所產生的熱量對于有效的進行邊緣密封是不利的，這需要頻繁停機，以便清潔在各個熱絲組件上積聚的熔化薄膜。樹脂積聚是由于，在靠近于、但是位于實際密封區(qū)域外側的薄膜區(qū)域受到不應有的加熱。這種被無意加熱的薄膜變軟并且易于黏附到其所接觸的部件上，特別當邊緣密封裝置框架部件已經處于高溫時。而且，雙重熱絲邊緣密封裝置具有大量的部件數目，并且其在整體高溫下操作，邊緣密封裝置的帶和軸承經常遭受破裂，從而導致其具有很高的維護費用。而且，當雙重熱絲密封器由于任何原因不能操作時，其需要充分的時間進行冷卻以便重新操作，這是由于，整體單元的操作溫度過高，該溫度經常高達135°F的高溫。一般的清潔和復位操作至少需要1個小時的時間，由此導致該時間段內生產時間的浪費。
現(xiàn)有技術專利包括2003年3月4日授予Gregg R.Sorenson等人、并且轉讓給Milwaukee，Wisconsin的Conflex公司的美國專利No.6,526,728，該專利公開了一種熱塑膜邊緣密封裝置，該裝置包括熱絲組件，在該組件中，將熱絲安裝在固定的安裝塊以及樞軸轉動的安裝塊之間。該熱絲還以一定的角度偏離，在8.125英寸的長度(run)上偏離量大約為0.32英寸。該偏離為相對于向前設置的帶的路徑成一定的角度。所述樞軸轉動的安裝塊用于釋放熱絲的張力，以便能夠快速容易的將熱絲端部從組件夾上拆下。但是，該裝置不具有熱絲溫度閉環(huán)控制器并且產生樹脂積聚，因此需要經常進行維護。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種閉環(huán)溫度控制器，以便對加熱器進行精確的溫度控制，該加熱器直接接觸在邊緣密封裝置上進行切割和密封的薄膜。
本發(fā)明的另一個目的在于在密封器的包裝側提供一種具有低摩擦系數的帶支撐板或者引導板，以便在頂部和底部三角帶之間產生夾持壓力，所述三角帶對薄膜施加夾持壓力以便帶動薄膜。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種邊緣密封裝置，該裝置具有上部的壓送輥系列以及下部的壓送輥系列，它們與三角帶相接觸從而產生夾持壓力以帶動薄膜，其中可以利用鉸接夾對上部壓送輥系列所提供的夾持壓力進行調節(jié)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種熱源，其非常接近具有給定厚度的特定熱塑膜的理想密封溫度，并且切割薄膜的熱源在精確的理想溫度下進行操作，以便對于種類眾多的熱塑材料產生具有一致的薄膜強度的密封件，該密封件沒有殘留且具有令人愉悅的美感，這在現(xiàn)有技術中是不可能實現(xiàn)的。
本發(fā)明的另一個目的在于，通過下述方法提供一種簡化的熱塑膜邊緣密封裝置，即，將具有內部或者外部熱電偶的溫控加熱器連接到薄膜的路徑中，以便在產品側對薄膜進行密封，除了設置密封特殊薄膜類型所需的溫度并且以特定的速度進行校正之外，無需對該加熱器進行其它調整。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種密封用于包裹產品的熱塑膜的方法，即使用一種細長的加熱器，該加熱器與閉環(huán)溫度控制器相連接，并且在靠近所需密封的邊緣處，將加熱器在薄膜路徑中成一定的角度安裝。
利用一種用于在熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起的邊緣密封裝置實現(xiàn)這些以及其它目的，該密封裝置包括用于將熱密封性材料移動通過邊緣密封裝置的移動裝置；在熱密封性材料的路徑中連接到邊緣密封裝置以便產生熱量從而在邊緣附近切割并且密封該熱密封性材料的熱發(fā)生裝置；連接到熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的控制裝置；在所述移動裝置上方、位于所述密封裝置一側與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥；在移動裝置上方，在密封裝置一側圍繞并且位于頂部主動輥與頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于底部主動輥與底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；頂部帶引導板，其具有低的摩擦系數、以及用于使得第一對相間隔的三角帶中的外部的一個的下部在其中行進的底部凹槽，以便在熱密封性材料上提供夾持壓力；以及底部帶引導板，其具有低的摩擦系數、以及用于使得第二對相間隔的三角帶中的外部的一個的上部在其中行進的頂部凹槽，以便在熱密封性材料上提供夾持壓力。該熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的三角帶與位于加熱器外側的三角帶之間關于水平方向成預定的角度安裝在邊緣密封裝置上。熱密封性材料包括熱塑膜。熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。該移動裝置包括傳送器。
利用一種用于在邊緣附近切割并且將熱密封性薄膜密封到一起的邊緣密封裝置進一步的實現(xiàn)這些目的，該密封裝置包括在熱密封性薄膜的路徑中連接到邊緣密封裝置以便產生熱量從而在邊緣附近切割并且將熱密封性薄膜密封到一起的熱發(fā)生裝置；與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥；在移動裝置上方，在密封裝置一側圍繞并且位于頂部主動輥與頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于底部主動輥與底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；位于頂部主動輥與頂部惰輥之間并且與第一對相間隔的三角帶的下部相接觸的多對上部壓送輥；位于底部主動輥與底部惰輥之間并且與第二對相間隔的三角帶的上部相接觸的多對下部壓送輥；以及用以在與第一對相間隔的三角帶相接觸的多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的壓力調節(jié)裝置。該邊緣密封裝置包括用于將熱密封性薄膜移動通過該密封裝置的傳送器。熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。熱密封性薄膜包括熱塑膜。該熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的三角帶中的一條三角帶與位于加熱器外側的三角帶中的一條三角帶之間關于水平方向成預定的角度安裝在邊緣密封裝置上。該邊緣密封裝置包括連接到熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的裝置。用以在與第一對相間隔的三角帶相接觸的多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的裝置包括壓送輥安裝框架，該框架用以將上部壓送輥沿著水平方向保持為一排，壓送輥安裝框架經由鉸鏈連接到邊緣密封裝置的壁上；以及用以在壓送輥安裝框架的上表面上施加壓力的裝置。該壓力施加裝置包括至少一個鉸接夾，該鉸接夾具有延伸到并且與壓送輥安裝框架的上表面相接觸的支腿。
通過提供一種用于在邊緣密封裝置中在邊緣附近切割兩層熱密封性薄膜并且將其密封到一起的方法可進一步實現(xiàn)這些目的，該方法包括以下步驟將熱密封性薄膜移動通過邊緣密封裝置，利用在薄膜路徑中連接到邊緣密封裝置的裝置產生熱量以便在邊緣附近切割并且將熱密封性薄膜密封到一起，在邊緣密封裝置上設置與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥，在邊緣密封裝置上設置與底部惰輥相間隔并且分別設置在頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥，在用于移動薄膜的裝置上方在邊緣密封裝置一側上圍繞并且位于頂部主動輥與頂部惰輥之間設置第一對相間隔的三角帶，圍繞并且位于底部主動輥與底部惰輥之間設置第二對相間隔的三角帶，位于頂部主動輥與頂部惰輥之間并且與第一對相間隔的三角帶的下部相接觸的連接多對上部壓送輥，位于底部主動輥與底部惰輥之間并且與第二對相間隔的三角帶的上部相接觸的連接多對下部壓送輥，并且在與第一對相間隔的三角帶相接觸的多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力。
通過理解在下面對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它目的、特征以及優(yōu)點對于本領域技術人員而言將是明顯的，所述優(yōu)選實施例對實施當前所了解的本發(fā)明的最佳方式進行示例。
附圖簡要說明所附權利要求特別指出并且清楚的要求保護本發(fā)明主題。通過結合附圖閱讀下面的詳細描述可以更加充分的理解本發(fā)明的各個目的、優(yōu)點以及新穎的特征，其中相同的參考標記代表相同的部件，并且其中

圖1為根據本發(fā)明的邊緣密封裝置的正視圖；圖2為圖1所示邊緣密封裝置的俯視圖，其中示出在薄膜通過加熱器之后切片薄膜發(fā)生分離；圖3為具有連接到閉環(huán)控制器的加熱器的邊緣密封裝置的簡圖，該控制器用于設置并且保持加熱器的溫度；圖4為圖1所示邊緣密封裝置的正視圖，該密封器連接有頂部和底部帶支撐板；圖5為沿著圖4中線5-5截取的局部截面視圖，示出設置用于在包裝側接觸三角帶的頂部和底部帶支撐板；圖6為示出薄膜包裝方法的邊緣密封裝置系統(tǒng)的俯視圖；圖7A為薄膜從薄膜輥上拉出時的折疊薄膜的端視圖；圖7B為進行邊緣密封之前并且在其被翻轉之后的具有開口邊緣的折疊薄膜的端視圖；圖7C薄膜的端視圖，該薄膜被翻轉頭保持為打開狀態(tài)，以便使得包裝物進入薄膜封套內；
圖7D為通過邊緣密封操作將包裝物密封在薄膜內的圖7C所示的折疊薄膜的端視圖；圖8為頂部帶引導板的正視圖；圖9為圖8所示的頂部帶引導板的側視圖；圖10為圖8所示的頂部帶引導板的仰視圖；圖11為底部帶引導板的正視圖；圖12為圖11所示的底部帶引導板的側視圖；圖13為圖11所示的底部帶引導板的俯視圖；圖14為根據本發(fā)明的邊緣密封裝置的可選實施例的正視圖；圖15為圖14所示的邊緣密封裝置的俯視圖，其中將三角帶移去；圖16為圖14所示的邊緣密封裝置的局部正視圖，示出處于打開位置的可調節(jié)鉸接夾；圖17為邊緣密封裝置的部件分解的左側視圖，示出頂部和底部主動輥或者輪，連接到壓送輥支架的上部和下部壓送輥，以及安裝在壓送輥支架上方的鉸接夾；圖18為沿著圖14的線18-18截取的邊緣密封裝置的截面視圖；以及圖19為位于邊緣密封裝置的端部的薄膜引導輥的后視圖。
具體實施例方式
參考圖1和2，圖1為根據本發(fā)明的邊緣密封裝置10的正視圖，其中帶支撐板被除去，并且圖2為圖1所示邊緣密封裝置10的俯視圖。利用加熱器28，該邊緣密封裝置10在覆蓋包裝物50的熱塑膜42的邊緣附近執(zhí)行切割和密封操作。該邊緣密封裝置10包括頂部主動輥12和底部主動輥18、頂部惰輥14和底部惰輥20。設置兩組三角帶，用于沿著傳送器52(圖6)驅動所需密封的薄膜42通過該邊緣密封裝置10。頂部的一組三角帶包括兩個上部三角帶15、16，它們圍繞并且位于頂部主動輥12與惰輥14之間設置。底部的一組三角帶包括兩個下部三角帶21、22，它們圍繞并且位于底部主動輥18與底部惰輥20之間設置。加熱器28在內部包裝側頂部和底部帶16和22與切片側頂部和底部帶15和21之間安裝到邊緣密封裝置，并且加熱器28根據所密封的薄膜類型以相對于水平方向大致成2°的或大或小的角度定位，從而其與薄膜42的路徑相交。頂部和底部帶16和22位于包裝側并且在主動輥12和惰輥14之間平行于傳送器52定向，而位于薄膜42的切片側的頂部和底部帶15和21則成一定角度的偏離傳送器52。利用加熱器控制器38對加熱器28進行控制。
邊緣密封裝置10包括上部壓送輥系列24a-24e，以及安裝在上部壓送輥系列24a-24e正下方的下部壓送輥系列26a-26e。三角帶需要在薄膜42上施加“夾持”壓力以便帶動薄膜42。壓送輥24a-24e以及26a-26e用于在切片側頂部和底部三角帶15和21上產生夾持壓力。但是，利用帶支撐板或者引導板25、27(圖4)在包裝側頂部和底部三角帶16和22之間產生夾持壓力。例如，在將頂部帶支撐板或者引導板25擰緊到位之前，將其手動下推以便產生夾持壓力。
現(xiàn)在參考圖3，示意出利用電纜30連接至加熱器28的加熱器控制器38的簡圖，該控制器用于設置并且保持加熱器28的溫度。加熱器控制器38包括閉環(huán)溫度控制器，其以小于百分之一的誤差范圍保持預定的溫度。該閉環(huán)控制器可采用由St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生產的93型溫度控制器。加熱器28包括金屬封裝的本體，該本體以電阻式內部電熱絲為優(yōu)選實施例。利用安裝到加熱器框架46上的加熱器支架44、45將加熱器28連接到邊緣密封裝置10。
當經由電線34a、34b向加熱器28供給電流時，其內部機構產生熱量，并且熱量有效的傳導至加熱器28的金屬殼體。通過改變供給加熱器28的電流強度，加熱器28的溫度能夠被降低或者升高。該加熱器取代了在現(xiàn)有技術的開環(huán)式雙重加熱絲系統(tǒng)中使用的成對的鎳鉻鐵合金電阻絲。它還取代了在邊緣密封設備中切割和密封薄膜的其它方法。在操作中，需要一起進行切割與密封的薄膜42的兩個層被引導以與加熱器28形成緊密的和精確的接觸。熱量有效的從加熱器28傳導至薄膜42，由此產生堅實的、一致的密封。
仍然參考圖3，在本領域所公知的熱電偶作為優(yōu)選實施方式內置在加熱器28的殼體中?？蛇x的，可將位于加熱器外部的熱電偶緊靠加熱器設置。該熱電偶產生與加熱器28的溫度成比例的電信號。該熱電偶信號經由電線36a、36b輸送給加熱器控制器38，以便對加熱器28的溫度進行閉環(huán)式控制。以加熱器控制器38與加熱器28實施的閉環(huán)控制系統(tǒng)的操作如下操作人員向加熱器控制器38輸入預定的溫度值。該預定值基于先前的經驗，并且，一般依賴于薄膜類型、厚度以及傳送器52(圖6)的速度而設定。該加熱器控制器38以連續(xù)的方式從加熱器28中的熱電偶接收信號。加熱器控制器38具有用于將加熱器28的實際溫度(基于熱電偶信號所得)與預定設置溫度值進行比較的電路/邏輯部件。如果加熱器28的實際溫度不同于預定溫度，則控制器調節(jié)供給加熱器28的電流強度水平，以便使得加熱器28的實際溫度趨于預定溫度。加熱器控制器38將實際的加熱器溫度與預定溫度進行比較的該過程以連續(xù)的、實時的方式進行。因此，一旦操作人員向加熱器控制器38輸入預定溫度，加熱器溫度將以小于百分之一的緊密范圍或者誤差保持在預定溫度，而無須操作人員的進一步干預，無論輸入電壓發(fā)生任何波動。加熱器控制器38以自動方式執(zhí)行響應操作條件的任何變化所需的任何調節(jié)。加熱器28可采用由St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生產的Cable Heater Part#125FH014AX-1992型加熱器。加熱器控制器38可采用St.Louis，Missouri 63146的Watlow公司生產的Temperature Controller Model#93AA-1CD0-00RG型控制器。
參考圖4和圖5，圖4為示于圖1的根據本發(fā)明的邊緣密封裝置10的正視圖，其示出連接到邊緣密封裝置10的頂部帶支撐板或者引導板25以及底部帶支撐板或者引導板27，所述的板在頂部和底部三角帶16和22上施加夾持壓力。圖5為沿著圖4的線5-5截取的局部截面視圖，示出與頂部三角帶16的下部接觸的頂部帶支撐板或者引導板25以及與底部三角帶22的上部接觸的底部帶支撐板或者引導板27，所述的板用于在包裝側薄膜驅動帶16、22上施加夾持壓力。
參考圖6和圖7A-7D，圖6為邊緣密封裝置系統(tǒng)60的俯視圖，示出對包裝產品50a-50d的熱塑膜42進行邊緣密封操作的方法。圖7A-7D示出在該過程的不同階段熱塑膜42的大致形狀。該邊緣密封裝置系統(tǒng)60包括傳送器52，它將產品50a-50d從右到左，如箭頭61所示，移動到薄膜42上，并且將產品50a-50d沿著邊緣密封裝置10移動以便對薄膜42進行切割和密封。該薄膜42從輥54上拉出并且被具有上臂62和下臂64的薄膜翻轉頭56打開，或者在其它情形，在薄膜翻轉頭中，上臂62和下臂64(圖7C)制成為一體。
仍然參考圖6和圖7A-7D，圖7A示出從輥54上拉出時的熱塑膜42，其左側具有開43，右側具有折邊45。圖7B示出薄膜42被翻轉，其開43位于右側，該側面對邊緣密封裝置10，其折邊45位于左側，該側面對包裝物50。利用薄膜翻轉頭56，其將薄膜42覆蓋在薄膜翻轉頭56上，實現(xiàn)薄膜42的翻轉，并且臂62、64將薄膜42打開，從而在例如在圖7C中示意的對上、下薄膜邊緣42a、42b切割和密封之前，將沿著傳送器52輸送的產品50c封裝在薄膜42中。圖7D示出在利用邊緣密封裝置10對薄膜邊緣42a和42b切割并且密封之后的薄膜42。
第一可選實施例參考圖8，示出頂部帶引導板25的正視圖，其具有兩個細長孔72a、72b以有助于將帶引導板25連接到邊緣密封裝置10的側面并且相對于三角帶16的下部調節(jié)帶引導板25，該三角帶16位于頂部主動輥12與惰輥14之間。帶引導板25的端部71、77以一定的半徑向內彎曲，以對應于皮帶輪輥的半徑。在示于圖8-10的優(yōu)選實施例中，帶引導板25大約11英寸長，2.56英寸高并且0.25英寸厚；但是，在邊緣密封裝置中還可采用其它尺寸的帶引導板25。
參考圖9，頂部帶引導板25的側視圖顯示了底部凹槽70，其具有大約0.06英寸的半徑，從而三角帶僅僅輕微的突出到凹槽70內，以便減小任何不利的摩擦力。
參考圖10，頂部帶引導板25的底視圖顯示了凹槽70以及折點73，在折點73處，帶引導板25的每個底部端部以大約為10度的角度78向上傾斜。
參考圖11，示出底部帶引導板27的正視圖，其具有三個孔79a、79b、79c以將帶引導板27連接到邊緣密封裝置10的下部。底部帶引導板27沿著其頂部邊緣的長度方向具有凹槽74，以用于接收三角帶22的上部，該三角帶22位于底部主動輥18與底部惰輥20之間。帶引導板27的端部80、80向內彎曲，以對應于皮帶輪輥的半徑。在示于圖11-13的優(yōu)選實施例中，帶引導板27大約11.25英寸長，2.44英寸高并且0.25英寸厚；但是，在邊緣密封裝置中還可采用其它尺寸的底部帶引導板25。
參考圖12，底部帶引導板27的側視圖顯示了頂部凹槽74，其具有大約0.06英寸的半徑，從而三角帶22僅僅輕微的突出到凹槽74內，以便減小任何不利的摩擦力。
參考圖13，底部帶引導板27的頂視圖顯示了凹槽74以及折點75的起始處，在折點75處，帶引導板27的每個頂部端部以大約為10度的角度82向下傾斜。
為了減小摩擦力，頂部帶引導板25與底部帶引導板27利用Delrin塑料例如Delrin150E均聚體制成，該塑料具有185°華氏溫度的最大連續(xù)使用溫度以及大小為0.20的動摩擦系數。其由UNITAL制造。還可采用其它廠商生產的低摩擦、高溫度塑性材料做為帶引導板25、27。
第二可選實施例參考圖14，示出根據本發(fā)明的邊緣密封裝置100的第二可選實施例的正視圖。邊緣密封裝置100中與示于圖1的實施例的元件相同的元件具有相同的參考標記。該邊緣密封裝置100執(zhí)行與邊緣密封裝置10相同的切割和密封操作，但是由于具有將予以描述的特定的改進，該邊緣密封裝置100通過消除當薄膜42在密封過程中被三角帶15、16、21、22帶動時發(fā)生的薄膜42側向打滑，而能夠在包覆包裝物50(圖2)的熱塑膜42的邊緣附近執(zhí)行更加高效的切割和密封操作。在一些情形下，利用邊緣密封裝置100的該實施例，由于在薄膜42上增強了夾持壓力，所使用的熱塑膜的量被降低。利用加熱器28執(zhí)行切割和密封操作。示于圖14的該第二可選實施例采用一系列的上部旋轉輥124a-124e以及一系列的下部旋轉輥126a-126e，以取代圖4中的頂部帶引導板25和底部帶引導板27。
參考圖14和15，圖15為圖14的邊緣密封裝置的俯視圖，其中三角帶被除去。該邊緣密封裝置100包括頂部主動輥12和底部主動輥18、與頂部主動輥12分隔的頂部惰輥14、與底部主動輥18分隔的底部惰輥20、上部的一組三角帶15、16，以及底部的一組三角帶21、22。與示于圖1的實施例相同，頂部的一組三角帶15、16圍繞并且位于頂部主動輥12與惰輥14之間設置，底部的一組三角帶21、22圍繞并且位于底部主動輥18與底部惰輥20之間設置。加熱器28從電纜30延伸并且在內部包裝側頂部和底部帶16和22與切片側頂部和底部帶15和21之間安裝到邊緣密封裝置100。根據所密封的薄膜，加熱28以相對于水平方向大致成2°的或大或小的角度定位，從而其與通過邊緣密封裝置100的薄膜42的路徑相交。頂部和底部帶16和22位于包裝側并且在主動輥12和惰輥14之間平行于傳送器52定向(圖6)，而位于薄膜42的切片側的頂部和底部帶15和21則成一定角度的偏離傳送器52。利用加熱器控制器38對加熱器28進行控制(圖3)。
參考圖14-16，圖16為圖14的局部正視圖。邊緣密封裝置100包括成對的壓送輥24a-24e與124a-124e的上部系列，以及安裝在成對的壓送輥24a-24e與124a-124e的上部系列正下方的成對的壓送輥26a-26e與126a-126e的下部系列，其中的上部系列從頂部壓送輥固定架114延伸，下部系列從底部壓送輥固定架115延伸。三角帶15、16、21、22在壓送輥24a-24e、124a-124e、26a-26e與126a-126e的凹槽內，并且對薄膜42施加夾持壓力，以便帶動薄膜42。示于圖14-16中的該邊緣密封裝置實施例包括5對的壓送輥系列，但是在邊緣密封裝置的大型實施例中可以使用更多對的壓送輥。利用提升和降低連接到鉸鏈116的頂部壓送輥固定架114可以調節(jié)夾持壓力。利用可調節(jié)的連接到鉸接夾固定架103的鉸接夾102與連接到鉸接夾固定架105的鉸接夾104施加向下的垂直壓力，以在薄膜42上設置適當的夾持壓力。鉸接夾102的支腿106包括坐靠在頂部壓送輥固定架114的頂部上的底座107，并且同樣的，鉸接夾104的支腿108包括坐靠在頂部壓送輥固定架114的頂部上的底座109。當鉸接夾102和104關閉時，底座107和109向下推動壓送輥固定架114的頂部，使得成對的上部壓送輥24a-24e與124a-124e的系列朝向上部的一組三角帶15、16施加夾持壓力。每個支腿106和108均為螺紋支腿，因此每個支腿的長度是可以調節(jié)的。位于每個鉸接夾的支腿上的鎖緊螺母113和115被擰緊以保持正確的夾持壓力。當鉸接夾102和104提高在成對的上部壓送輥24a-24e與124a-124e的系列上施加的壓力時，在帶動薄膜42的頂部和底部驅動帶15、16、21、22之間產生額外的壓力。所述鉸接夾可采用由Michigan，Birmingham的Destaco公司生產的Model TC-601型鉸接夾?？刹捎闷兹〈褂勉q接夾102、103，以對頂部壓送輥固定架114施加作用力。
圖14中，在三角帶15、16、21、22與系列的上、下壓送輥之間基本不存在阻力，并且由此不會產生較高的熱量。能夠施加在上部壓送輥24a-24e與124a-124e的系列之上的向下垂直大小壓力的水平能夠被調節(jié)至利用固定的帶引導板所不能實現(xiàn)的壓力大小。如果使用固定的帶引導板25、27，則這種向下的垂直壓力大小將降低朝向邊緣密封裝置100的驅動效果。這種向下垂直壓力的更高程度能夠確保在長期的生產運行中保持充分的薄膜驅動力，即使當帶動高滑移性薄膜或者涂覆有滑動添加劑的薄膜時，所述的添加劑易于傳送至并且積聚在驅動三角帶上，由此降低三角帶在長時間內穩(wěn)定的驅動薄膜的能力。
現(xiàn)在參考圖17，圖17為邊緣密封裝置100的部件分解左側視圖，示出分別從軸承座150、152延伸并且連接到驅動軸146、148的頂部與底部主動輥或者輪12、18。鉸接夾102示為處于關閉位置，并且支腿106的底座107壓靠在頂部壓送輥固定架114的頂部上，該固定架圍繞鉸鏈116旋轉。成對的上部壓送輥24a和124a下壓在三角帶15、16上，以在薄膜42上提供可調節(jié)的夾持壓力。還在圖17中示出用于驅動頂部和底部主動輥12、18的正齒輪144和鏈輪154。
參考圖18，示出沿著線18-18截取的圖14的邊緣密封裝置100的截面視圖。上部壓送輥24e-124e示為具有三角帶15和16位于其凹槽內，并且三角帶15和16的下部與薄膜42相接觸。成對的下部壓送輥26e-126e安裝在成對的上部壓送輥24e-124e的正下方，并且它們參與帶動薄膜42。軸134和136分別驅動頂部主動輥12和底部主動輥18。
參考圖19，示出薄膜引導組件160的后視圖，其包括連接到邊緣密封裝置100一端的薄膜引導輥142、143。引導輥142、143引導薄膜42進入邊緣密封裝置100，并且它們能夠樞軸轉動以提供引入角度。設置有安全塞微型開關162，以便當遠厚于薄膜42的物體進入輥142、143之間時關閉整個邊緣密封裝置100。該微型開關162安裝在頂臂163的第一端上，該頂臂利用托架172保持到位，該托架的一端連接到邊緣密封裝置100的后壁101上，并且另一端螺栓接合到頂臂163的上表面。頂臂163的第二端包括通過頂臂163向下延伸到支撐桿167的安裝螺釘。引導輥142安裝在頂部引導件168的端部，并且引導輥143安裝在底部引導件170的端部上。在頂部引導件168與底部引導件170之間連接有彈簧，以便當薄膜42通過引導輥142、143時在其上設置正確的引導牽力。
已經根據特定的實施例對本發(fā)明進行描述。顯然在不背離本發(fā)明的前提下，可以對所述裝置做出很多改變。因此，所附權利要求的目的在于涵蓋所有這些屬于本發(fā)明真正精神和范圍內的改變和修改。
權利要求
1.一種邊緣密封裝置，用于在熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起，該密封裝置包括用于將所述熱密封性材料移動通過所述邊緣密封裝置的移動裝置；在所述熱密封性材料的路徑中連接到所述邊緣密封裝置以產生熱量從而在所述邊緣附近密封所述熱密封性材料的熱發(fā)生裝置；以及連接到所述熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對所述熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的裝置。
2.如權利要求1所述的邊緣密封裝置，其中所述熱密封性材料包括熱塑膜。
3.如權利要求1所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
4.如權利要求1所述的邊緣密封裝置，其中所述移動裝置包括傳送器。
5.如權利要求1所述的邊緣密封裝置，其中所述裝置包括與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥；圍繞并且位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；所述熱發(fā)生裝置在位于所述加熱器內側的所述三角帶與位于所述加熱器外側的所述三角帶之間關于水平方向成預定的角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
6.一種邊緣密封裝置，用于在熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起，該密封裝置包括用于移動所述熱密封性材料使其接觸所述邊緣密封裝置的傳送器；加熱器，在所述熱密封性材料的路徑中連接到所述邊緣密封裝置以產生熱量，從而在所述熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起，所述加熱器包括用于感應所述加熱器溫度的內部熱電偶；以及加熱控制器，連接到所述加熱器以便根據來自所述熱電偶的信號以及在所述加熱器控制器中的預定的熱量設置對所述加熱器進行閉環(huán)控制。
7.如權利要求6所述的邊緣密封裝置，其中所述熱密封性材料包括熱塑膜。
8.如權利要求6所述的邊緣密封裝置，其中所述加熱器包括細長的具有內部熱源的金屬封裝的本體。
9.如權利要求6所述的邊緣密封裝置，其中所述裝置包括與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥；圍繞并且位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；并且所述加熱器在位于所述加熱器內側的所述三角帶與位于所述加熱器外側的所述三角帶之間關于水平方向成預定角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
10.一種方法，用于利用邊緣密封裝置在熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起，該方法包括以下步驟移動所述熱密封性材料使其接觸所述邊緣密封裝置；利用在所述熱密封性材料的路徑中連接到所述邊緣密封裝置的裝置產生熱量以便在熱密封性材料的所述邊緣附近進行密封；以及利用連接到所述熱發(fā)生裝置的裝置根據預定的熱量設置對所述熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制。
11.如權利要求10所述的方法，其中移動所述熱密封性材料使其接觸所述邊緣密封裝置的所述步驟包括提供熱塑膜作為所述熱密封性材料的步驟。
12.如權利要求10所述的方法，其中產生熱量以便在熱密封性材料的所述邊緣附近進行切割和密封的所述步驟包括以下步驟，即提供細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
13.如權利要求10所述的方法，其中移動所述熱密封性材料使其接觸所述邊緣密封裝置的所述步驟包括提供傳送器的步驟。
14.如權利要求10所述的方法，其中所述方法包括以下步驟設置與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；提供與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥正下方的底部主動輥；圍繞并且在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置第一對相間隔的三角帶；圍繞并且在所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置第二對相間隔的三角帶；以及將所述熱發(fā)生裝置在位于所述加熱器內側的所述三角帶與位于所述加熱器外側的所述三角帶之間關于水平方向成預定角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
15.一種邊緣密封裝置系統(tǒng)，包括熱塑膜輥；熱塑膜翻轉頭，用于以90度的角度使得所述薄膜改變方向并且使其內側朝外；經過所述薄膜翻轉頭以便移動產品使其進入所述熱塑膜中的傳送器；沿著所述傳送器一側并且鄰近所述薄膜翻轉頭設置的邊緣密封裝置；并且所述邊緣密封裝置包括用于在所述薄膜的邊緣附近進行切割和密封的具有閉環(huán)溫度控制器的加熱器。
16.如權利要求15所述的邊緣密封裝置系統(tǒng)，其中所述薄膜翻轉頭包括用于打開所述熱塑膜以便利用所述薄膜包裹位于所述傳送器上的產品的上臂和下臂。
17.一種邊緣密封裝置，用于在熱密封性材料的邊緣附近切割兩層薄膜并且將其密封到一起，該密封裝置包括用于將熱密封性材料移動通過邊緣密封裝置的移動裝置；在所述熱密封性材料的路徑中連接到所述邊緣密封裝置以產生熱量從而在所述邊緣附近切割并且密封所述熱密封性材料的熱發(fā)生裝置；與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在頂部主動輥與頂部惰輥正下方的底部主動輥；在移動裝置上方在密封裝置一側，圍繞并且位于頂部主動輥與頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于底部主動輥與底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；頂部帶引導板，具有低的摩擦系數，以及用于使得第一對相間隔的三角帶中的外部的一個的下部在其中行進的底部凹槽，以便在熱密封性材料上施加夾持壓力；以及底部帶引導板，具有低的摩擦系數，以及用于使得第二對相間隔的三角帶中的外部的一個的上部在其中行進的頂部凹槽，以便在熱密封性材料上施加夾持壓力。
18.如權利要求17所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的三角帶與位于加熱器外側的三角帶之間關于水平方向成預定的角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
19.如權利要求17所述的邊緣密封裝置，其中所述熱密封性材料包括熱塑膜。
20.如權利要求17所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
21.如權利要求17所述的邊緣密封裝置，其中所述移動裝置包括傳送器。
22.如權利要求17所述的邊緣密封裝置，其中所述邊緣密封裝置包括連接到所述熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對所述熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的控制裝置。
23.一種邊緣密封裝置，用于在邊緣附近切割兩層熱密封性薄膜并且將其密封到一起，該密封裝置包括用于將熱密封性材料移動通過所述邊緣密封裝置的移動裝置；在所述熱密封性薄膜的路徑中連接到所述邊緣密封裝置以產生熱量從而在所述邊緣附近切割并且將所述熱密封性薄膜密封到一起的熱發(fā)生裝置；與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥正下方的底部主動輥；在移動裝置上方在密封裝置一側，圍繞并且位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間并且與所述第一對相間隔的三角帶的下部相接觸的多對上部壓送輥；位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間并且與所述第二對相間隔的三角帶的上部相接觸的多對下部壓送輥；以及用以在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的裝置。
24.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中所述移動裝置包括傳送器。
25.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
26.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中所述熱密封性薄膜包括熱塑膜。
27.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的所述三角帶中的一條與位于加熱器外側的所述三角帶中的一條之間關于水平方向成預定的角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
28.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中所述邊緣密封裝置包括連接到所述熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對所述熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的裝置。
29.如權利要求23所述的邊緣密封裝置，其中用以在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的所述裝置包括壓送輥安裝框架，該框架用以將所述上部壓送輥沿著水平方向保持為一排，所述壓送輥安裝框架經由鉸鏈連接到所述邊緣密封裝置的壁上；以及用以在所述壓送輥安裝框架的上表面上施加壓力以便產生所述可調節(jié)的夾持壓力的壓力施加裝置。
30.如權利要求29所述的邊緣密封裝置，其中所述壓力施加裝置包括至少一個鉸接夾，該鉸接夾具有延伸到并且與所述壓送輥安裝框架的所述上表面相接觸的支腿。
31.一種邊緣密封裝置，用于在邊緣附近切割并且將熱密封性薄膜密封到一起，該密封裝置包括在所述熱密封性薄膜的路徑中連接到所述邊緣密封裝置以產生熱量從而在邊緣附近切割并且將所述熱密封性薄膜密封到一起的熱發(fā)生裝置；與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥正下方的底部主動輥；在移動裝置上方在密封裝置一側，圍繞并且位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置的第一對相間隔的三角帶；圍繞并且位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置的第二對相間隔的三角帶；位于所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間并且與所述第一對相間隔的三角帶的下部相接觸的多對上部壓送輥；位于所述底部主動輥與所述底部惰輥之間并且與所述第二對相間隔的三角帶的上部相接觸的多對下部壓送輥；以及用以在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的裝置。
32.如權利要求31所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置包括細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
33.如權利要求31所述的邊緣密封裝置，其中所述熱密封性薄膜包括熱塑膜。
34.如權利要求31所述的邊緣密封裝置，其中所述熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的所述三角帶中的一條與位于加熱器外側的所述三角帶中的一條之間關于水平方向成預定的角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
35.如權利要求31所述的邊緣密封裝置，其中所述邊緣密封裝置包括連接到所述熱發(fā)生裝置以便根據預定的熱量設置對所述熱發(fā)生裝置進行閉環(huán)控制的控制裝置。
36.如權利要求31所述的邊緣密封裝置，其中用以在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的所述裝置包括壓送輥安裝框架，該框架用以將所述上部壓送輥沿著水平方向保持為一排，所述壓送輥安裝框架經由鉸鏈連接到所述邊緣密封裝置的壁上；以及用以在所述壓送輥安裝框架的上表面上施加壓力的壓力施加裝置。
37.如權利要求36所述的邊緣密封裝置，其中所述壓力施加裝置包括至少一個鉸接夾，該鉸接夾具有延伸到并且與所述壓送輥安裝框架的所述上表面相接觸的支腿。
38.一種方法，用于在邊緣密封裝置中在邊緣附近切割兩層熱密封性薄膜并且將其密封到一起，該方法包括以下步驟將所述熱密封性薄膜移動通過所述邊緣密封裝置；利用在所述薄膜路徑中連接到所述邊緣密封裝置的裝置產生熱量以便在所述邊緣附近切割并且將所述熱密封性薄膜密封到一起；在所述邊緣密封裝置上設置與頂部惰輥相間隔的頂部主動輥；在所述邊緣密封裝置上設置與底部惰輥相間隔并且分別設置在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥正下方的底部主動輥；在用于移動所述薄膜的所述裝置上方在所述邊緣密封裝置一側上，圍繞并且在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間設置第一對相間隔的三角帶；圍繞并且在所述底部主動輥與所述底部惰輥之間設置第二對相間隔的三角帶；在所述頂部主動輥與所述頂部惰輥之間并且與所述第一對相間隔的三角帶的下部相接觸的連接多對上部壓送輥；在所述底部主動輥與所述底部惰輥之間并且與所述第二對相間隔的三角帶的上部相接觸的連接多對下部壓送輥；并且在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力。
39.如權利要求38所述的方法，其中將所述熱密封性薄膜移動通過所述邊緣密封裝置的所述步驟包括設置傳送器的步驟。
40.如權利要求38所述的方法，其中產生熱量的所述步驟包括以下步驟，即提供細長的具有內部加熱裝置以及熱電偶的金屬封裝的本體。
41.如權利要求38所述的方法，其中所述方法包括密封熱塑膜的步驟。
42.如權利要求38所述的方法，其中產生熱量的所述步驟包括以下步驟，即將熱發(fā)生裝置在位于加熱器內側的所述三角帶中的一條與位于加熱器外側的所述三角帶中的一條之間，關于水平方向成預定角度地安裝在所述邊緣密封裝置上。
43.如權利要求38所述的方法，其中產生熱量以切割并且密封所述熱密封性薄膜的所述步驟包括以下步驟，即提供閉環(huán)控制器，以根據預定的熱量設置產生所述熱量。
44.如權利要求38所述的方法，其中在與所述第一對相間隔的三角帶相接觸的所述多對上部壓送輥上提供可調節(jié)的夾持壓力的所述步驟包括以下步驟利用壓送輥安裝框架將所述上部壓送輥沿著水平方向保持為一排，所述壓送輥安裝框架經由鉸鏈連接到所述邊緣密封裝置的壁上；以及在所述壓送輥安裝框架的上表面上施加壓力，以便向下移動所述壓送輥安裝框架并且提供所述可調節(jié)的夾持壓力。
45.如權利要求44所述的方法，其中施加壓力的所述步驟包括包括以下步驟，即提供至少一個鉸接夾，該鉸接夾具有延伸到并且與所述壓送輥安裝框架的所述上表面相接觸的支腿。
全文摘要
一種用于收縮包裝機的邊緣密封裝置，包括加熱器的閉環(huán)溫度控制器，以便保持切割并且密封兩層熱塑膜的最佳溫度。該加熱器包括電纜或者筒式加熱器，其具有內部熱電偶，并且其連接到自動的溫度控制器上。該加熱器在頂部和底部的兩組三角帶之間安裝到邊緣密封裝置，所述三角帶圍繞主動輥和惰輥安裝。所述三角帶對薄膜施加夾持壓力以便帶動薄膜。在一個實施例中，利用位于薄膜切片側的壓送輥，并且利用位于薄膜包裝側的低摩擦帶支撐引導板產生所述的夾持壓力。在另一個實施例中，利用上部和下部壓送輥的系列取代所述帶支撐引導板，并且可調節(jié)的鉸接夾在所述的上部和下部壓送輥系列上提供可調節(jié)的壓力。
文檔編號B65B51/24GK1792722SQ20051012861
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權日2004年11月22日
發(fā)明者弗蘭克·A·詹姆士, 杰弗里·C·林德伯格, 約翰·J·吉爾伯特, 查爾斯·曼弗雷迪 申請人:收縮包裝系統(tǒng)公司