本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和8的前序部分所述的用于對(duì)層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的方法和設(shè)備，其中，層壓物包括由不導(dǎo)電的材料制成的載體層和在層壓物的至少一個(gè)表面上的由熱塑性材料制成的封合層。

背景技術(shù)：

通常將層壓物作為包裝盒材料用于液態(tài)食品的包裝盒，層壓物包括由不導(dǎo)電的材料，尤其是紙或紙板，制成的載體層和由熱塑性材料，尤其是熱塑性塑料，如例如聚乙烯或聚丙烯，制成的封合層。熱塑性材料相對(duì)含油的物質(zhì)和酸是液密且具有抗性的。此外，熱塑性材料是能熱封合的，在其中，將由熱塑性材料制成的彼此面對(duì)的封合層相對(duì)彼此地放置并且在封緘區(qū)域中同時(shí)壓合層壓物的多個(gè)層片的情況下通過(guò)應(yīng)用熱來(lái)彼此焊接。

將用于熱封合的熱從外面穿過(guò)層壓物的層片引導(dǎo)到內(nèi)置的封合層上。當(dāng)包裝盒在現(xiàn)代的灌裝機(jī)中所需要的封合時(shí)間較短時(shí)很難能夠準(zhǔn)備足夠的熱輸送。

只要層壓物具有金屬層，尤其是鋁層，就能夠通過(guò)感應(yīng)來(lái)產(chǎn)生用于熱封合的熱，在其中，在用于壓合層壓物的層片的擠壓梁中引入線(xiàn)圈，這些線(xiàn)圈在層壓物的金屬層中感應(yīng)出電流并且加熱這些金屬層。通過(guò)熱傳導(dǎo)，使熱從被加熱的金屬層傳遞到鄰接的由熱塑性材料制成的層上，這些層在熱的作用下達(dá)到熔融的狀態(tài)。

日益增多地將即使在沒(méi)有金屬層的情況下也具有氣密的且保持香氣的特性的層壓物用于包裝盒。因此存在有如下需求，即，即使在沒(méi)有金屬層的情況下在層壓物中也有效地產(chǎn)生用于熱封合的熱。DE 23 24810提出的是，通過(guò)介電損耗產(chǎn)生熱，當(dāng)層壓物在封緘區(qū)域中承受數(shù)量級(jí)為300至600MHz高頻的交變電場(chǎng)時(shí)就出現(xiàn)了熱。熱損耗尤其是基于具有偶極子特性的分子在層壓物的載體層的不導(dǎo)電材料中的定向極化。除了定向極化外還在交變電場(chǎng)中發(fā)生了離子極化和電子極化。

為了加溫，層壓物的層片在封緘區(qū)域中在電極與配對(duì)電極之間承受高頻的交變場(chǎng)。兩個(gè)電極形成電容器，其中，層壓物的不導(dǎo)電材料形成電介質(zhì)。

在高頻的交變電場(chǎng)中進(jìn)行的熱封合過(guò)程通過(guò)如下參數(shù)來(lái)確定：封緘時(shí)間、作用到封緘區(qū)域中的層片上的擠壓壓力、待封緘的層壓物的材料特性、電極和配對(duì)電極的彼此面對(duì)的表面的大小、表面之間的間距以及HF電壓源的功率。

尤其地，層壓物的相對(duì)介電常數(shù)以及損耗因數(shù)作為材料特性是十分重要的。層壓物的相對(duì)介電常數(shù)表明的是，當(dāng)電極之間的間隙替代空氣地被填滿(mǎn)作為電介質(zhì)的層壓物時(shí)，由電極和配對(duì)電極形成的電容器的電容量是多少。損耗因數(shù)tanα同樣是層壓物的物理的材料特性。為了通過(guò)介電損耗實(shí)現(xiàn)充分的發(fā)熱，損耗因數(shù)tanα應(yīng)位于>0.01的數(shù)量級(jí)中。

當(dāng)層壓物在封緘區(qū)域中的層片的數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，在高頻的交變電場(chǎng)中的熱封合是成問(wèn)題的。如果對(duì)用于飲料的例如被設(shè)計(jì)為屋頂型包裝盒的包裝盒進(jìn)行熱封合以便在灌裝過(guò)程之后封閉屋頂部，那么在常規(guī)的包裝盒坯料的情況下，在封緘區(qū)域的下部的部分中就存在有層壓物的四個(gè)層片并且在重疊區(qū)域中甚至存在有五個(gè)層片，而在封緘區(qū)域的上部的部分中僅有層壓物的兩個(gè)層片相對(duì)置。在預(yù)先給定的封緘時(shí)間較短的情況下，在這種屋頂型包裝盒中，在封緘區(qū)域的下部部分中可能會(huì)發(fā)生熱封合不足，并且/或者在封緘區(qū)域的上部部分中發(fā)生過(guò)度加熱。其結(jié)果導(dǎo)致包裝盒的封閉處不能被封嚴(yán)，這在灌裝品的倉(cāng)儲(chǔ)性方面是不可接受的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的任務(wù)是，提供在高頻的交變電場(chǎng)中對(duì)層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的方法和設(shè)備，在其中避免了由于進(jìn)入到層壓物的待封合的層片中的過(guò)大或過(guò)小的熱輸入而引起的問(wèn)題。

該任務(wù)的解決方案是基于如下的認(rèn)識(shí)，即，有益于較短的周期(Taktzeit)地，熱封合過(guò)程的參數(shù)，即擠壓壓力、封緘時(shí)間以及用于產(chǎn)生高頻的交變電場(chǎng)的電極的彼此面對(duì)的面的間距和大小幾乎不會(huì)變化。用于封閉包裝盒的封緘時(shí)間要盡可能短并且擠壓壓力要盡可能高。封緘區(qū)域并且因此電極的大小和間距在很大程度上是通過(guò)例如在包裝盒的屋頂部的區(qū)域內(nèi)的層壓物的待熱封合的層片的布置和數(shù)量來(lái)確定的。

盡管如此，仍然為了避免由于定量錯(cuò)誤的熱輸入而造成的問(wèn)題，在上述類(lèi)型的方法中規(guī)定，以HF電壓源的第一功率在封緘區(qū)域的第一部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)并且以HF電壓源的不同于第一功率的第二功率在封緘區(qū)域的至少一個(gè)第二部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)，從而在封緘區(qū)域的部分區(qū)域上得到不同的熱分布。在部分區(qū)域中的不同的熱分布能夠?qū)崿F(xiàn)有針對(duì)性地匹配在相應(yīng)的部分區(qū)域中所需要的熱需求。部分區(qū)域例如沿豎直的方向疊置地并且沿水平的方向彼此分開(kāi)地布置。

為了能夠以不同的功率在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)，開(kāi)頭所述類(lèi)型的用于熱封合的設(shè)備具有第一封合元件和第二封合元件，第一封合元件具有至少一個(gè)第一電極和至少一個(gè)第二電極，第二封合元件具有至少一個(gè)配對(duì)電極，該設(shè)備還具有布置在電極與至少一個(gè)配對(duì)電極之間的用于對(duì)層壓物的層片進(jìn)行熱封合的封緘區(qū)域、用于產(chǎn)生封合元件相對(duì)彼此的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的以及用于在封緘區(qū)域中將擠壓力構(gòu)建到層壓物的層片上的驅(qū)動(dòng)器、和高頻電壓源，該高頻電壓源設(shè)立成使得施加在第一電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的電壓的高低與施加在第二電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的電壓的高低不同。為了產(chǎn)生不同的功率，高頻電壓源也可以被設(shè)立成使得施加在第一電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的頻率的高低與施加在第二電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的頻率的高低不同。

當(dāng)應(yīng)該在第一和第二部分區(qū)域中對(duì)層壓物的不同數(shù)量的層片進(jìn)行熱封合，像例如該情況是在對(duì)用于飲料的屋頂型包裝盒進(jìn)行熱封合時(shí)，在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中可能會(huì)需要有不同的熱分布。此外，對(duì)在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中有不同的熱分布的需求還能由于在部分區(qū)域中待熱封合的層壓物具有不同厚度而產(chǎn)生。

用于在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)的不同的功率優(yōu)選依賴(lài)于層壓物的在相應(yīng)的部分區(qū)域中進(jìn)行熱封合的層片的數(shù)量和/或厚度來(lái)確定。在其中必須穿過(guò)較大數(shù)量的層壓物的層片來(lái)進(jìn)行熱封合的部分區(qū)域中比在其中必須穿過(guò)較小數(shù)量的層壓物的層片來(lái)進(jìn)行熱封合的部分區(qū)域需要更高的用于產(chǎn)生交變電場(chǎng)的功率。

對(duì)用于在相應(yīng)的部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)的功率進(jìn)行的控制不僅可以依賴(lài)于層片的數(shù)量和/或厚度，而且還可以依賴(lài)于在進(jìn)行熱封期間在每個(gè)部分區(qū)域所檢測(cè)到的溫度來(lái)確定。在熱封區(qū)域中的溫度對(duì)于熔化一個(gè)或多個(gè)封合層來(lái)說(shuō)是具有決定性的。通過(guò)有針對(duì)性地測(cè)量部分區(qū)域中的溫度可以更加精確地控制用于產(chǎn)生交變電場(chǎng)的功率，并且因此改善了在整個(gè)封緘區(qū)域中的熱封合的質(zhì)量。

在進(jìn)行熱封的期間，待封緘的層壓物的厚度減小。為了避免由于厚度減小導(dǎo)致封緘參數(shù)“擠壓壓力”發(fā)生變化，在本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案中，將用于壓合層壓物的層片的力在熱封期間保持恒定。為此，擠壓梁的驅(qū)動(dòng)器配備有力調(diào)節(jié)器。

封緘區(qū)域中的高頻的交變電場(chǎng)僅在熱封合過(guò)程的短的時(shí)間間隔期間產(chǎn)生。然而，在再擠壓和冷卻階段期間在封緘區(qū)域中不再產(chǎn)生交變電場(chǎng)。

為了避免由于在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中有不均勻的擠壓壓力而造成不同的加溫，在封緘區(qū)域的每個(gè)部分區(qū)域中層壓物的層片優(yōu)選以一致的擠壓壓力進(jìn)行壓合。為了在所有的封緘區(qū)域中的擠壓力恒定的情況下產(chǎn)生一致的擠壓壓力，在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中的力加載的電極的間距可以彼此不同。電極與配對(duì)電極之間的間距在對(duì)較大數(shù)量的層壓物的層片進(jìn)行熱封合的部分區(qū)域中要比在對(duì)較小數(shù)量的層片進(jìn)行熱封合的部分區(qū)域中更大。

為了在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生需要的封合熱，產(chǎn)生優(yōu)選在3MHz與300MHz之間的頻帶中的高頻的交變電場(chǎng)。通常，在上述頻帶中，使用標(biāo)準(zhǔn)頻率13.56MHz、27.12MHz和40.68MHz。上述三個(gè)頻率對(duì)于工業(yè)上的，科學(xué)上的和醫(yī)學(xué)上的目的來(lái)說(shuō)是預(yù)定的。位于標(biāo)準(zhǔn)頻率40.68MHz以上的頻率尤其對(duì)于具有較低的損耗因數(shù)的材料來(lái)說(shuō)是適宜的，從而仍然能提供用于快速熱封合所需的功率。

為了執(zhí)行方法，所需的高頻電壓源在給定的頻率中被設(shè)立成使得施加在第一電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的HF電壓的高低與施加在第二電極和至少一個(gè)配對(duì)電極的HF電壓的高低不同。由此促成了不同的功率，利用這些不同的功率在封緘區(qū)域的部分區(qū)域中產(chǎn)生交變電場(chǎng)。為了產(chǎn)生不同的功率，如已經(jīng)提到的那樣也可以使施加在第一電極和至少一個(gè)配對(duì)電極上的頻率的高低與施加在第二電極和至少一個(gè)配對(duì)電極的頻率的高低不同。

高頻電壓源具有用于產(chǎn)生高頻電壓的HF發(fā)生器。HF發(fā)生器優(yōu)選經(jīng)由低損耗的、經(jīng)屏蔽的線(xiàn)路與第二封合元件上的每個(gè)配對(duì)電極和第一封合元件上的每個(gè)第一電極或每個(gè)第二電極導(dǎo)電連接。尤其可以使用具有50Ω阻抗的同軸線(xiàn)纜作為低損耗的、經(jīng)屏蔽的線(xiàn)路。該阻抗由線(xiàn)路的歐姆電阻和與HF發(fā)生器的頻率有關(guān)的電抗組成。在高頻技術(shù)中主要使用50Ω阻抗。該阻抗適用于待傳遞的HF功率與小的衰減之間的良好折衷。出于該原因，HF發(fā)生器優(yōu)選還包括50Ω的輸出阻抗。借助適配器件通過(guò)電極形成負(fù)載阻抗，并且層壓物的待封緘的層片與HF發(fā)生器的輸出阻抗相匹配。

如果高頻電壓源的HF發(fā)生器與第一電極導(dǎo)電連接，那么可以通過(guò)如下方式降低施加在第二電極與至少一個(gè)配對(duì)電極之間的HF電壓的高低，即，第二電極電容式地與第一電極耦合。

如果高頻電壓源的HF發(fā)生器與第二電極導(dǎo)電連接，那么可以通過(guò)如下方式提高施加在第一電極與至少一個(gè)配對(duì)電極之間的HF電壓的高低，即，第一電極電感式地與第二電極耦合。

在高頻電壓源的第三設(shè)計(jì)方案中，HF發(fā)生器適用于產(chǎn)生至少兩個(gè)彼此高低不同的高頻電壓，其中，HF發(fā)生器的輸出端導(dǎo)電地與至少一個(gè)配對(duì)電極連接，具有較低的HF電壓的輸出端導(dǎo)電地與第二電極連接，并且具有較高的HF電壓的輸出端導(dǎo)電地與第一電極連接。

在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，第一封緘元件的每個(gè)電極與單獨(dú)的配對(duì)電極相對(duì)置，使得電極的兩個(gè)面積相等的表面分別以有間距且彼此平行的方式存在。

在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，第一和/或第二電極的和/或配對(duì)電極的表面的能貼靠在至少一個(gè)層壓物上的部分區(qū)域具有不平坦的表面結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)部例如可以以電極的部分區(qū)域的豎直溝槽部的形式來(lái)實(shí)施。結(jié)構(gòu)部具有機(jī)械和電的效果。在機(jī)械方面通過(guò)結(jié)構(gòu)部引起的是，待封緘的層壓物的材料進(jìn)入到結(jié)構(gòu)部的凹陷部中，尤其是溝槽中。在電方面，結(jié)構(gòu)部引起了所產(chǎn)生的交變場(chǎng)的強(qiáng)度的局部提高。如果封緘區(qū)域的部分區(qū)域中局部地需要再次提高的功率，以便例如使得層壓物的五個(gè)層片替代四個(gè)層片地被熱封合，那么電極的表面的部分區(qū)域尤其被結(jié)構(gòu)化。由于較大數(shù)量的層片導(dǎo)致的擠壓力的局部提升在很大程度上通過(guò)結(jié)構(gòu)部的機(jī)械效果來(lái)防止。

為了對(duì)層壓物的層片進(jìn)行壓合，第一和第二封合元件分別包括擠壓梁。優(yōu)選地，其中一個(gè)擠壓梁靜止地實(shí)施，而另一個(gè)實(shí)施為相對(duì)于靜止的擠壓梁能運(yùn)動(dòng)的擠壓梁。

第一和第二電極優(yōu)選豎直疊置地布置并且彼此水平分開(kāi)。優(yōu)選地，上部的電極比布置在其下方的電極進(jìn)一步伸向配對(duì)電極的方向，以便補(bǔ)償層壓物的待熱封合的層片的數(shù)量。

在第一封合元件上可以布置有多個(gè)第一和多個(gè)第二電極，從而可以同時(shí)封合多個(gè)屋頂型容器。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中：

圖1a示出用于對(duì)屋頂型包裝盒的層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的設(shè)備的第一和第二封緘元件的立體圖；

圖1b示出根據(jù)圖1a的封緘元件的側(cè)視圖；

圖1c示出用于說(shuō)明電極的布置方案的第一封緘元件的立體圖；

圖1d從另外的視角示出第一和第二封緘元件的立體圖；

圖2a示出用于對(duì)屋頂型包裝盒的層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的設(shè)備的第二實(shí)施方式的第一和第二封緘元件的立體圖；

圖2b示出根據(jù)圖2a的封緘元件的側(cè)視圖；

圖3示出具有豎直的結(jié)構(gòu)部的用于封緘元件的下部電極的詳細(xì)視圖；

圖4示出具有豎直的結(jié)構(gòu)部的兩個(gè)相對(duì)置的電極的視圖的局部圖；

圖5a-c示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的HF電壓源的不同的實(shí)施例；以及

圖6示出用于制造屋頂型包裝盒的包裝盒坯料。

具體實(shí)施方式

僅在圖1中部分示出的用于對(duì)層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的設(shè)備(10)具有能運(yùn)動(dòng)的第一封合元件(20)和與第一封合元件(20)相對(duì)置的靜止的第二封合元件(30)。

如可從圖1c看出，第一封合元件(20)包括在橫截面中呈矩形的例如由不銹鋼制成的柱體形的擠壓梁，在擠壓梁中在圖1c中的右半部分中裝入了由電絕緣材料制成的保持部(22)。在保持部(22)上沿?cái)D壓梁(21)的縱向方向并排地布置有兩個(gè)電極對(duì)(23)。每個(gè)電極對(duì)(23)都由下部的第一電極(24)和布置在該第一電極上方的、上部的第二電極(25)形成。在電極(24、25)與保持部(22)之間還可以布置有在圖中未示出的絕緣板。這種絕緣板保護(hù)保持部(22)以防短路，并且便于對(duì)第一封合元件(10)的維護(hù)。保持部(22)例如由聚醚醚酮(PEEK)材料制成。

尤其是直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器適用作為用于產(chǎn)生第一封合元件(20)相對(duì)靜止的第二封合元件(30)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(26)的且用于構(gòu)建擠壓力的驅(qū)動(dòng)器，其被設(shè)立成使得第一封合元件(20)能夠朝向第二封合元件(30)方向地且能夠離開(kāi)第二封合元件(30)地運(yùn)動(dòng)。尤其可供考慮以壓力介質(zhì)傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器，尤其是氣動(dòng)缸。第二封合元件(30)通過(guò)由容易導(dǎo)電的材料制成的，例如不銹鋼制成的柱形主體(31)形成。主體(31)作為整體形成了針對(duì)第一封合元件(20)的第一和第二電極(24、25)的配對(duì)電極(32)。柱形主體(31)在其下側(cè)上具有凹部(33)，該凹部在對(duì)屋頂型包裝盒(40)的屋頂部進(jìn)行熱封合時(shí)為布置在屋頂部(41)上的封閉元件(42)提供了空間。

圖2a和b示出了靜止的第二封合元件(30)，其不同于根據(jù)圖1的實(shí)施例的第二封合元件(30)地并不僅具有一個(gè)配對(duì)電極(32)，而是具有兩個(gè)布置在擠壓梁的絕緣的保持部(39)上的配對(duì)電極對(duì)(34)。每個(gè)配對(duì)電極對(duì)(34)具有下部的第一配對(duì)電極(35)和上部的第二配對(duì)電極(36)。如尤其能從圖2b看到地，第一和第二配對(duì)電極(35、36)與第一和第二電極(24、25)對(duì)稱(chēng)布置，從而第一和第二電極(24、25)的每個(gè)豎直的表面與第一或第二配對(duì)電極(35、36)的大小相同的豎直的表面相對(duì)置。

為了使得在封緘區(qū)域(70)中作用到層壓物的所有層片上的擠壓壓力均衡化，上部的第二電極(25)進(jìn)一步朝第二封合元件(30)的方向探伸。附加地，在根據(jù)圖2的實(shí)施方式中，配對(duì)電極對(duì)(34)的第二配對(duì)電極(36)進(jìn)一步朝第一封合元件(20)的方向探伸。

電極(24、25)與至少一個(gè)配對(duì)電極(32、35、36)之間存在有用于對(duì)層壓物的多個(gè)層片進(jìn)行熱封合的封緘區(qū)域(70)。為了在封緘區(qū)域(70)中將層壓物的多個(gè)層壓合之后，使熱導(dǎo)入到層壓物的封合層中，需要高頻電壓源(60)(見(jiàn)圖5)，該高頻電壓源給電極(24、25)和每個(gè)配對(duì)電極(32、34、35)供應(yīng)高頻電壓。

圖5a示出了高頻電壓源(60)，其具有用于產(chǎn)生高頻電壓的高頻發(fā)生器(61)，該高頻發(fā)生器經(jīng)由第一電線(xiàn)路(62a)與唯一的配對(duì)電極(32)連接，并且經(jīng)由第二電線(xiàn)路(62b)與第一電極(24)連接。此外，高頻電壓源(60)在第一電極(24)與第二電極(25)之間具有形式為電容器的電容耦合(63)。由此，在封緘區(qū)域(70)的第一部分區(qū)域(71)中產(chǎn)生具有較高的電壓(U1)且由此造成較高的HF功率的交變電場(chǎng)并且在封緘區(qū)域(70)的第二部分區(qū)域(72)中產(chǎn)生具有較小的電壓(U2)且由此造成較小的功率的交變電場(chǎng)，從而在封緘區(qū)域(70)的部分區(qū)域(71、72)中得到了不同的熱分布。如尤其能從圖1b看到地，與在封緘區(qū)域的第一部分區(qū)域(71)中相比，在第二部分區(qū)域(72)中熱封合了較少數(shù)量的層壓物的層片。

圖5b示出了具有用于產(chǎn)生高頻電壓的HF發(fā)生器(61)的高頻電壓源(60)的替選的實(shí)施方式，該高頻發(fā)生器經(jīng)由第一電線(xiàn)路(62a)與唯一的配對(duì)電極(32)連接，并且經(jīng)由第二電線(xiàn)路(62b)與第二電極(25)連接。此外，高頻電壓源(60)在第二電極(25)與第一電極(24)之間具有形式為線(xiàn)圈的電感耦合(64)。由此，在封緘區(qū)域(70)的第二部分區(qū)域(72)中產(chǎn)生具有HF發(fā)生器(61)的較低的電壓(U2)和由此造成較低的HF功率的交變電場(chǎng)，并且在封緘區(qū)域(70)的第二部分區(qū)域(72)中產(chǎn)生具有較高的電壓(U1)和由此造成較高的功率的交變電場(chǎng)，從而在封緘區(qū)域(70)的部分區(qū)域(71、72)中得到了不同的熱分布。

圖5c示出高頻電壓源(60)的另外的實(shí)施方式，其具有用于產(chǎn)生兩個(gè)彼此高低不同的HF電壓(U1、U2)的HF發(fā)生器，引導(dǎo)較低的電壓(U2)的輸出端子(66)經(jīng)由線(xiàn)路(68a)直接與第二電極(25)導(dǎo)電連接，并且引導(dǎo)較高的電壓(U1)的輸出端子(67)經(jīng)由線(xiàn)路(68b)直接與第一封合元件(20)的第一電極(24)導(dǎo)電連接。配對(duì)電極(32)經(jīng)由線(xiàn)路(62a)與高頻發(fā)生器(65)的輸出端子(69)連接。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中每個(gè)第一電極(24)并且在根據(jù)圖2a的實(shí)施例中附加地每個(gè)第一配對(duì)電極(35)都具有第一電極(24)的或第一配對(duì)電極(35)的表面的能貼靠到層壓物上的部分區(qū)域(27、37)，該部分區(qū)域設(shè)有尤其能從圖3清晰看到的豎直的溝槽結(jié)構(gòu)(28、38)。第一電極(24)的和第一配對(duì)電極(35)的部分區(qū)域(27、37)面積相等地相對(duì)置。溝槽結(jié)構(gòu)(28、38)引起第一部分區(qū)域(71)中的交變電場(chǎng)的場(chǎng)密度局部提高。溝槽結(jié)構(gòu)(28、38)優(yōu)選與層壓物的纖維走向相匹配。

溝槽結(jié)構(gòu)(28，38)布置在第一電極(24)或第一配對(duì)電極(35)上，使得在封緘區(qū)域(70)中對(duì)層壓物的層片進(jìn)行壓合時(shí)，在相對(duì)置的結(jié)構(gòu)化的部分區(qū)域(27、37)之間總是保留有殘余間距(29)，這一點(diǎn)例如能在圖4中看到。最小間距(29)確保的是，層壓物的層片在壓合時(shí)不被損壞。尤其是在層壓物以紙板作為承載材料時(shí)存在紙板纖維被剪切和破裂的危險(xiǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的方法尤其被用于對(duì)用來(lái)容納液態(tài)的食品的屋頂型包裝盒(40)的屋頂部進(jìn)行熱封合。因此，首先結(jié)合圖6對(duì)針對(duì)用于生產(chǎn)這種屋頂型包裝盒(40)的包裝盒外皮的坯料(43)進(jìn)行詳細(xì)闡述：

包裝盒外皮的四個(gè)壁(44a-d)在四個(gè)豎直的折邊(45a-d)中的一個(gè)上在窄的重疊區(qū)域(44e)中彼此焊接，并且具有在上部水平延伸的主折邊(45)以及布置在主折邊(45)上方的水平延伸的屋頂部折邊(46)。豎立的包裝盒外皮的相對(duì)置的壁(44a、44c)的在主折邊(45)與屋頂部折邊(46)之間的區(qū)域形成屋頂部(41)的頂面(47a、b)。相對(duì)置的壁(44a、44b)的在屋頂部折邊(46)上方的兩個(gè)區(qū)域形成兩個(gè)封緘舌部(48a、48b)。

其他相對(duì)置的壁(44b、44d)的在主折邊(45)與屋頂部折邊(46)之間的區(qū)域形成屋頂部(41)的兩個(gè)端面(49a、49b)。每個(gè)端面(49a、b)具有兩個(gè)對(duì)角延伸的折邊(50a、b)，這兩個(gè)對(duì)角延伸的折邊從主折邊(45)出發(fā)匯聚在位于屋頂部折邊(46)中的點(diǎn)(51)中并且限界出三角部(52)。相對(duì)置的壁(44b、44d)的在屋頂部折邊(46)上方的兩個(gè)區(qū)域形成兩個(gè)端側(cè)的封緘區(qū)段(53a、b)。兩個(gè)封緘區(qū)段(53a、b)中的每個(gè)都被豎直延伸的屋頂部折邊(54a、b)分成兩個(gè)大小相等的部分。兩個(gè)封緘舌部(48a、b)的在上部水平延伸的邊緣(55)凸伸超過(guò)兩個(gè)端側(cè)的封緘區(qū)段(53a、b)的在上部水平延伸的邊緣(56)。

在重疊區(qū)域(44e)中已經(jīng)與壁(44a)焊接好的坯料作為扁平折疊的包裝盒外皮被輸送給用于液態(tài)的食品的灌裝機(jī)的料倉(cāng)。在將扁平折疊的包裝盒外皮從料倉(cāng)取出之后，包裝盒外皮被豎立成橫截面是矩形的筒形件。在由底部面(57a-b)構(gòu)造出容器底部、對(duì)上部敞開(kāi)的屋頂型包裝盒進(jìn)行殺菌以及隨后填充以灌裝品之后，填充好的屋頂型包裝盒進(jìn)入到用于通過(guò)熱封合焊接屋頂部的設(shè)備(10)的作用區(qū)域中。

在封合元件(20、30)之間，將相對(duì)置的封緘舌部(48a、b)并且分別將封緘區(qū)段(53a、b)的兩個(gè)部分在封緘區(qū)域(70)中壓合。屋頂部(41)的端面(49a、b)的兩個(gè)三角部(52)圍繞主折邊(45)向內(nèi)翻轉(zhuǎn)。在此，用于制造屋頂型包裝盒(40)的層壓物在封緘舌部(48a、b)的凸伸超過(guò)封緘區(qū)段(53a、b)的上邊緣(56)的部分中疊置成兩個(gè)層片，并且在屋頂部折邊(46)與上邊緣(56)之間的封緘區(qū)段(53a、b)的部分中疊置成四個(gè)層片并且在屋頂部折邊(46)與上邊緣(56)之間的重疊區(qū)域(44e)中疊置成五個(gè)層片。

層壓物的兩個(gè)層片位于封緘區(qū)域(70)的第二部分區(qū)域(72)中。四個(gè)或五個(gè)層片位于封緘區(qū)域(70)的第一部分區(qū)域(71)中。

由于兩個(gè)電極對(duì)(23)布置在第一封緘元件(20)上，使得兩個(gè)沿封合元件(20、30)縱向方向并排布置的屋頂型包裝盒(40)同時(shí)在一個(gè)工序中被熱封合。

在封緘區(qū)域(70)的第一部分區(qū)域(71)中的交變電場(chǎng)比在封緘區(qū)域(70)的第二部分區(qū)域(72)中的交變電場(chǎng)以更高的功率來(lái)產(chǎn)生，在該第二部分區(qū)域中僅有兩個(gè)層片相對(duì)置。層壓物的五個(gè)層片在第一部分區(qū)域(71)中被電極(24、35)的結(jié)構(gòu)化的部分區(qū)域(37、38)壓合，并且在那里以局部提高了的場(chǎng)密度進(jìn)行熱封合。替選地，在其中存在有五個(gè)層片的區(qū)域中，交變場(chǎng)以相對(duì)于其中存在有四個(gè)層片的第一部分區(qū)域(71)再次以提高的功率來(lái)產(chǎn)生，以便在那里有針對(duì)性地引入更多的熱。

在熱封合過(guò)程之后，已封閉的屋頂型包裝盒(40)通過(guò)未示出的傳送器離開(kāi)封緘區(qū)域(70)周期地沿傳送方向(73)進(jìn)一步運(yùn)輸(參見(jiàn)圖1)，直到下兩個(gè)屋頂型包裝盒(40)以其屋頂部(41)到達(dá)在第一和第二封合元件(20、30)之間的封緘區(qū)域(70)中。已封閉好的屋頂型包裝盒(40)在該時(shí)刻位于封合元件(20、30)之間的冷卻區(qū)域(74a、b)中，在該冷卻區(qū)域中，層壓物的先前被熱封合的層片被重新壓合。為了快速散熱，在冷卻區(qū)域中設(shè)置有用于循環(huán)熱載體的通道，這些通道布置在第一和/或第二封合元件(20、30)中。

此外，用于循環(huán)熱載體的通道可以被設(shè)置成用于在封緘區(qū)域(70)中調(diào)溫，這些通道布置在第一和/或第二封合元件(20、30)中。由此，在產(chǎn)生出用于熱封過(guò)程的熱的情況下避免了從電極到封合元件(20、30)的擠壓梁上的不必要的熱輸出，為此目的可以使封緘區(qū)域(70)例如保持在30℃的恒定溫度。替選地，可以在擠壓梁中布置電阻加熱器用來(lái)進(jìn)行預(yù)加溫。冷卻區(qū)域例如被調(diào)溫到5℃，以便在那里實(shí)現(xiàn)快速的冷卻效果。

附圖標(biāo)記列表