用于制造纖維模制件的方法和裝置與流程

本發(fā)明涉及一種用于制造纖維模制件的方法和裝置以及利用該方法和裝置制造的纖維模制件，所述纖維模制件特別是用于飲料包裝容器的頭部元件或基部元件。

背景技術(shù)：

長久以來已知在各種不同實(shí)施方式中的由纖維復(fù)合材料制成的折疊的飲料容器。此處，最常見的是由來自紙板/塑料復(fù)合材料的單個(gè)坯料制成的那些容器。然而，還已知多部件的容器，在該多部件的容器中，頭部元件和/或基部元件插入到管狀包裝套筒中并且接合至管狀包裝套筒，或在該多部件的容器中，最初，一端處打開的容器通過合適地折疊端部而制成，并且然后蓋元件插入到該多部件的容器中，如例如從us4527699或從ep0893355a2已知，其中，使用了由塑料制造的插入的頭部元件和基部元件。

此外，還已知一種制造的多部件的包裝容器，在該多部件的包裝容器中，使用了分離制造的頭部元件和/或基部元件，由此，插入的部件作為纖維模制件而由木漿制成，也就是說，由纖維素的纖維漿體制成。例如，de102014014993al(本專利申請的申請人重新提及)描述了一種這樣的容器和用于制造容器的方法：其中，管狀基體配備有連接到基體的至少一個(gè)纖維模制件，以便形成液密的飲料容器。將纖維模制件涂覆成氣密的和液密的，從而以這樣的方式制造的容器還可以作為如某些食品或飲料所需的無菌的包裝容器。

清楚的是，纖維模制件和管狀基體之間的接合構(gòu)成特別敏感的區(qū)域，這是因?yàn)椴煌趤碜詥蝹€(gè)坯料的折疊的容器，在該情況下存在必須氣密和液密的另外的接縫。

因此，對纖維模制件的形狀、結(jié)構(gòu)和表面提出了特別的要求。除了精確地設(shè)計(jì)(隨后的)接縫區(qū)域中(也就是說，在纖維模制件的周向邊緣的區(qū)域中)的表面，纖維模制件應(yīng)當(dāng)具有光滑的表面，以便能夠更容易地被涂覆，即，個(gè)別的纖維不應(yīng)當(dāng)從纖維模制件伸出。而且，接縫區(qū)域必須穩(wěn)定和緊湊，從而其可以容易地連接到包裝套筒或在一側(cè)敞開的包裝的管狀端部。這里通常通過利用機(jī)械壓力的熱密封而執(zhí)行接合。

現(xiàn)在，為了使纖維模制件的周向邊緣具有足夠的穩(wěn)定性，us2177864描述了利用特殊的、剛性的模制工具來執(zhí)行纖維模制件的外圍區(qū)域(peripheralarea)的機(jī)械成形和/或壓緊。通過對該技術(shù)方案的改進(jìn)，us3216890提出了利用可被動(dòng)變形的元件來執(zhí)行纖維模制件的外圍區(qū)域的壓緊，該可被動(dòng)變形的元件擠壓并且因此改進(jìn)了鄰近的結(jié)構(gòu)。通過不小的設(shè)計(jì)工作量，使得這兩個(gè)指定的方案相關(guān)聯(lián)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的以下目的是提出一種用于制造纖維模制件的方法和裝置，其中，避免了前面所指的缺點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)制造具有改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量的纖維模制件，其中，沒有出現(xiàn)伸出的纖維并且可以形成任何種類的倒圓形狀。

關(guān)于實(shí)現(xiàn)該目的的根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟：

-將布置在工具保持件上的模制網(wǎng)浸入到木漿漿體中；

-升起所述工具保持件，從而將覆蓋的所述模制網(wǎng)完全地移出所述木漿漿體；

-通過圍繞所述模制網(wǎng)周向延伸的套筒的膨脹，在所述模制網(wǎng)的周向邊緣的區(qū)域中，擠壓所述纖維材料；

-使所述套筒中的壓力釋放；以及

-移除所述纖維模制件。

關(guān)于該裝置，該目的通過設(shè)置周向延伸的套筒來實(shí)現(xiàn)，所述套筒在模制網(wǎng)的邊緣的下方延伸，并且可從基本位置膨脹到工作位置中。

最后,本發(fā)明包括利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的纖維模制件。

當(dāng)通過浸入木漿漿體中制造纖維模制件時(shí)，所使用的模制網(wǎng)被相對均勻地弄濕，從而由此制造的該模制件基本上具有始終相等的厚度。

現(xiàn)在，本發(fā)明已經(jīng)識(shí)別到，通過能夠配備有特別壓緊且穩(wěn)定的纖維層的纖維模制件的終端邊緣上的周向區(qū)域，可以特別有利地制造任何幾何形狀的纖維模制件，為了該目的，假設(shè)恰好在覆蓋該模制網(wǎng)之后，通過在這樣的區(qū)域中的外套筒的膨脹來擠壓模制網(wǎng)的周向邊緣的區(qū)域中的纖維材料：在該區(qū)域中，隨后進(jìn)行與飲料容器的其余部件的密封。根據(jù)本發(fā)明，不需要額外的工具，并且通過提供與一個(gè)或多個(gè)空氣供應(yīng)管線一起的可膨脹的套筒，將設(shè)計(jì)工作量保持在合適的水平上。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)設(shè)想，在纖維模制件從模制網(wǎng)移除之前，用水噴灑纖維模制件的上邊緣。這樣，沉淀的纖維被均勻地分布。

可替選地或此外，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，在移除纖維模制件之后，可以將纖維模制件放置在具有適于纖維模制件的相應(yīng)的幾何形狀的擠壓工具上，并且在此利用可以下降到芯軸上的按壓活塞被機(jī)械地壓緊。這樣，纖維模制件的外表面和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可被進(jìn)一步改進(jìn)，這是因?yàn)槔w維模制件仍然具有殘留的濕氣，并且因此在該階段可進(jìn)一步地變形或可進(jìn)一步地被壓緊。

根據(jù)本發(fā)明的另一教導(dǎo)，設(shè)想所述模制網(wǎng)可以具有以這樣的方式從內(nèi)部施加至模制網(wǎng)的空氣：可以施加用于沉淀外部纖維的低壓和用于釋放并移除纖維模制件的過壓。這樣，纖維更快速且更均勻地沉淀，并且可以非常容易地與網(wǎng)表面脫離，并且此外從工具或模制網(wǎng)氣動(dòng)地移除。

本發(fā)明的另一實(shí)施方式設(shè)想，在移除所述纖維模制件之后干燥所述纖維模制件。利用壓縮空氣和/或通過供應(yīng)熱能，可以已知方式進(jìn)行這樣的干燥。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)設(shè)想，將所述纖維模制件的內(nèi)表面涂覆成氣密的和/或液密的，以及根據(jù)具體情況將所述纖維模制件的外表面也涂覆成氣密的和/或液密的。當(dāng)給配備有這樣的纖維模制件的飲料包裝填充液體產(chǎn)品時(shí)，氣密和/或液密的涂覆總是必要的。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，將所述纖維模制件的周向邊緣切割到一定長度和/或根據(jù)具體情況引入位于所述纖維模制件中的開口，由此，通過切割、模切或通過激光，可以進(jìn)行切割(到一定長度)或(所述開口的)引入。因此，可以干凈地并且通過簡單的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所需的精確的配合。

通過用水噴灑可以容易地清潔具有所述模制網(wǎng)和所述套筒的工具保持件。

關(guān)于所使用的裝置，本發(fā)明的另一教導(dǎo)設(shè)想，在所述模制網(wǎng)的內(nèi)部中，布置有模制工具，所述模制工具對應(yīng)于所述纖維模制件的形狀并且具有多個(gè)空氣通道?？諝馔ǖ纼?yōu)選地從至少一個(gè)中心供應(yīng)管線延伸到模制工具的外表面上的不同點(diǎn)。

通過以下方式可以實(shí)現(xiàn)特別簡潔的設(shè)計(jì)：所述套筒通過所述模制網(wǎng)或所述模制工具在向內(nèi)的方向上被夾持，并且通過保持板在向外的方向上被壓密地夾持在所述工具保持件上。這樣，可以實(shí)現(xiàn)最佳的密封并且需要更換的套筒的互換也通過最小的技術(shù)工作量來實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中設(shè)想，在套筒的下方，設(shè)置了周向空氣通道，所述周向空氣通道具有用于供應(yīng)并且移除壓縮空氣的至少一個(gè)連接管線。這樣，確保了發(fā)生套筒的均勻的膨脹，從而實(shí)現(xiàn)纖維模制件的下邊緣的相等均勻的壓縮。

本發(fā)明的另一教導(dǎo)設(shè)想，用于模制網(wǎng)的絲網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸為40目和62目之間，優(yōu)選地為49目。因此，通過所使用的纖維，可以實(shí)現(xiàn)充分脫水的良好表面質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式設(shè)想，模制網(wǎng)被設(shè)計(jì)為凸模，并且套筒被布置在模制網(wǎng)的下邊緣上。

然而，可替選地，模制網(wǎng)還可以被設(shè)計(jì)為凹模，并且套筒可以布置在模制網(wǎng)的上邊緣上。

最后，如果套筒由含氟彈性體制造，以便給予套筒長的使用壽命，則是特別有利的。

附圖說明

利用僅僅描繪一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的附圖，在下文中更詳盡地描述了本發(fā)明。

在附圖中，示出了以下：

圖1為通過根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一豎直截面；

圖2為圖1的主題的平面圖；

圖3為沿著來自圖2的線iii-iii通過根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一豎直截面；以及

圖4為從下面看的利用上述裝置制造的纖維模制件的透視圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，首先看到模制網(wǎng)1，其沿著模制工具2的外輪廓延伸。模制工具2在內(nèi)側(cè)中空，并且具有多個(gè)通道3，多個(gè)通道3在所描繪的并且在這方面優(yōu)選的實(shí)施方式中被設(shè)計(jì)為鉆孔，多個(gè)通道3從模制工具2的合適點(diǎn)處的表面延伸直達(dá)模制工具2的中空內(nèi)部。模制工具2位于工具保持件4上，并且通過螺栓5從下方連接到工具保持件4，螺栓5可僅部分可見。工具保持件4還具有中心供應(yīng)管線6，中心供應(yīng)管線6可以同樣地被設(shè)計(jì)成鉆孔。

在工具保持件4的下方，可以看到固定板7，固定板7接著具有用于模制工具2的空氣供應(yīng)的中心供應(yīng)管線。優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為o形環(huán)的密封件8提供了工具保持件4和固定板7之間的接觸區(qū)域的必要的不通透性。可膨脹的套筒9圍繞模制工具2，可膨脹的套筒9在其內(nèi)端部處由模制工具2及工具保持件4夾持，并且可膨脹的套筒9的外端部由置于頂部處的保持板10夾持。在套筒9的下方，對應(yīng)于套筒9的形狀的周向空氣通道11延伸；這一點(diǎn)在以后將更詳盡地描述。

圖2示出了根據(jù)圖1的裝置的平面圖，其清楚地示出了模制工具2被非對稱地設(shè)計(jì)，并且升起的連接部相對于纖維模制件的豎直軸而偏心地布置。

圖3基本上具有與圖1相同的結(jié)構(gòu)。然而，在此，清楚地描繪了以復(fù)件形式存在于所描繪的且優(yōu)選的實(shí)施方式中的、位于周向環(huán)形通道11下方的用于壓縮空氣連接部12的供應(yīng)通道。

為了制造目的，整個(gè)裝置被浸入到木漿漿體中，從而整個(gè)模制網(wǎng)1被木漿環(huán)繞。在升起工具保持件4之后，模制網(wǎng)1被均勻地覆蓋，并且通過鉆孔6和通道3而在模制網(wǎng)1的內(nèi)部中產(chǎn)生壓力，纖維模制件自身與網(wǎng)結(jié)構(gòu)脫離。同時(shí)或恰好在其后，圍繞模制網(wǎng)周向延伸的套筒9通過經(jīng)由連接部12合適地供應(yīng)壓縮空氣而膨脹，從而纖維模制件的下邊緣通過向外隆起的套筒而變得被均勻地壓縮。在套筒9中的壓力釋放之后，通過經(jīng)由通道3的壓力的增大，纖維模制件可以從模制工具2移除。

因此，在圖4中示出了制成的纖維模制件f；為了更好地描繪根據(jù)模制網(wǎng)1和/或模制工具2的輪廓，纖維模制件f“倒置”。可以清楚地識(shí)別均勻的周向邊緣r，其為管狀飲料容器套筒(未描繪)的密封所需。此外，可以清楚地看到(在該指向下的示出中)連接部s，連接部s適合于適應(yīng)螺旋蓋。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于制造纖維模制件的方法，所述纖維模制件特別是用于飲料包裝容器的頭部元件或基部元件，其特征在于以下步驟：

-將布置在工具保持件上的模制網(wǎng)浸入到木漿漿體中；

-升起所述工具保持件，從而將覆蓋的所述模制網(wǎng)完全地移出所述木漿漿體；

-通過圍繞所述模制網(wǎng)周向延伸的套筒的膨脹，在所述模制網(wǎng)的周向邊緣的區(qū)域中，擠壓所述纖維材料；

-使所述套筒中的壓力釋放；以及

-移除所述纖維模制件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述纖維模制件從所述模制網(wǎng)移除之前，用水噴灑所述纖維模制件的上邊緣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在移除所述纖維模制件之后，將所述纖維模制件放置在具有對應(yīng)于所述纖維模制件的幾何形狀的幾何形狀的擠壓工具上，并且在所述擠壓工具處被機(jī)械地壓緊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述模制網(wǎng)能夠具有以這樣的方式從內(nèi)部施加至所述模制網(wǎng)的空氣：能夠施加用于沉淀所述纖維的低壓和用于釋放并移除所述纖維模制件的過壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在移除所述纖維模制件之后干燥所述纖維模制件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，利用壓縮空氣進(jìn)行所述干燥。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，利用所供應(yīng)的熱能進(jìn)行所述干燥。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述纖維模制件的內(nèi)表面涂覆成氣密的和/或液密的，以及根據(jù)具體情況將所述纖維模制件的外表面也涂覆成氣密的和/或液密的。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述纖維模制件的周向邊緣切割到一定長度和/或根據(jù)具體情況引入位于所述纖維模制件中的開口。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，通過切割、模切或通過激光，進(jìn)行將所述邊緣切割到一定長度或引入所述開口。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過用水噴灑來清潔具有所述模制網(wǎng)和所述套筒的所述工具保持件。

12.一種用于制造纖維模制件(f)的裝置，所述纖維模制件特別是用于飲料包裝容器的頭部元件或基部元件，所述裝置具有工具保持件(4)和布置在其上的模制網(wǎng)(1)，其中，設(shè)置有周向延伸的套筒(9)，所述套筒(9)在所述模制網(wǎng)(1)的邊緣的下方延伸，并且能夠被從基本位置膨脹到工作位置中，其特征在于，所述套筒(9)布置在所述工具保持件(4)上。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，在所述模制網(wǎng)(1)的內(nèi)部中，布置有模制工具(2)，所述模制工具(2)對應(yīng)于所述纖維模制件(f)的形狀并且具有多個(gè)空氣通道(3)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述空氣通道(3)從至少一個(gè)中心供應(yīng)管線(6)延伸到所述模制工具(2)的外表面上的不同點(diǎn)。

15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述套筒(9)通過所述模制網(wǎng)(1)或所述模制工具(2)在向內(nèi)的方向上被夾持，并且通過保持板(10)在向外的方向上被壓密地夾持在所述工具保持件(4)上。

16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述套筒(9)的下方設(shè)置有周向空氣通道(11)，所述周向空氣通道(11)具有用于供應(yīng)壓縮空氣和/或移除壓縮空氣的至少一個(gè)壓縮空氣連接部(12)。

17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于所述模制網(wǎng)(1)的絲網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸為40目和62目之間，優(yōu)選地為49目。

18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述模制網(wǎng)(1)被設(shè)計(jì)為凸模，并且所述套筒(9)位于所述模制網(wǎng)(1)的下邊緣上。

19.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述模制網(wǎng)(1)被設(shè)計(jì)為凹模，并且所述套筒位于所述模制網(wǎng)的上邊緣上。

20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述套筒(9)由含氟彈性體構(gòu)成。

21.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述方法制成的纖維模制件(f)，所述纖維模制件(f)特別是用于飲料包裝容器的頭部元件或基部元件。