结晶膜的方法、成型膜的方法和设备及由热塑性膜材料制造产品的系统

文档序号:1538943 发布日期:2020-02-14 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 结晶膜的方法、成型膜的方法和设备及由热塑性膜材料制造产品的系统 (Method of crystallizing a film, method and apparatus for forming a film, and system for manufacturing a product from a thermoplastic film material ) 是由 埃尔文·瓦布尼格 格哈德·维塞尔 斯特凡·舒辛格 于 2018-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种使由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜(102,202,2,302,402,502,602)结晶以形成产品(512)的方法,其中,通过在模制工具(118)中成型热塑性膜材料来开始结晶过程,其中,结晶过程的主要结晶(50)在所述模制工具(118)的外部进行。(The invention relates to a method for crystallizing a film (102, 202, 2, 302, 402, 502, 602) made of a thermoplastic film material, in particular a CPET material, to form a product (512), wherein a crystallization process is started by shaping the thermoplastic film material in a moulding tool (118), wherein a main crystallization (50) of the crystallization process takes place outside the moulding tool (118).)

结晶膜的方法、成型膜的方法和设备及由热塑性膜材料制造 产品的系统

技术领域

本发明涉及一种用于对由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜进行结晶以形成产品的方法,其中,通过将热塑性膜材料在模制工具内成型来开始结晶过程。

本发明还涉及一种用于成型、特别是用于热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成产品的方法,其中,在产品从膜分离之前,借助于模制工具将膜成型为产品。

本发明还涉及一种用于成型、特别是用于热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成产品的设备,该设备具有包括整体处理表面的成型工具,该整体处理表面被分成进料成型区域和出料成型区域,并具有处理线,膜沿着该处理线在机器方向移动通过成型工具。

本发明还涉及一种用于成型、特别是用于热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成产品的设备,该设备具有包括整体处理表面的成型工具,该整体处理表面被分成进料成型区域和出料成型区域。

本发明还涉及一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的系统,该系统具有用于成型热塑性膜材料以形成产品的成型站,特别地具有用于从热塑性膜材料分离产品的分离站,并具有处理线,热塑性膜材料沿着该处理线在机器方向上移动通过该系统。

本发明还涉及一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的成型、填充和密封系统,该成型、填充和密封系统具有用于成型热塑性膜材料以形成产品的成型站,特别地具有用于从热塑性膜材料分离产品的分离站,并具有处理线,热塑性膜材料沿着该处理线在机器方向上移动通过该系统。

本发明还涉及一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的旋转台系统,该旋转台系统具有用于成型热塑性膜材料以形成产品的成型站,特别是具有用于从热塑性膜材料分离产品的分离站,并具有处理线,热塑性膜材料沿着该处理线在机器方向上移动通过该系统。

背景技术

特别地,从现有技术中已知将热塑性膜材料成型为产品的通用方法和设备。为此目的,在这种热塑性膜材料,例如结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯(CPET)、特别是泡沫CPET、聚丙交酯(PLA)和其他生物聚合物等的常规处理中,该热塑性膜材料的成型过程和该热塑性膜材料的结晶过程都在处理工具中进行,该处理工具分成进料工具半部和出料工具半部。热塑性材料借助于进料工具半部被成型以形成产品,由此开始结晶过程。被成型以形成产品的热塑性材料随后在出料工具半部的方向上移动,以随后借助于出料工具半部结束先前开始的结晶过程,为此目的,成型的热塑性材料借助于出料工具半部冷却。经过该结晶过程后,由热塑性材料制成的产品在尺寸上保持稳定,并且当在允许的温度范围内正确使用时,不会由于热的影响而发生严重变形或仅仅会发生可忽略的变形。

特别地,如果CPET材料被正确使用,则在结晶过程结束后,其尺寸上会非常稳定。在这方面,由CPET材料制造的产品特别适合用作例如微波器具或现成产品等的存储包装。

这种热塑性材料的常规处理的缺点特别是,热塑性材料必须长时间保持在出料工具半部中,直到其充分结晶并且尺寸上稳定到足以在以后使用时按照预期的那样工作,即使在高温下使用时也是如此。

发明内容

本发明的目的是进一步改进通用的成型方法以及用于该目的的设备和系统,以便还克服所提到的缺点。

该方法可以使用所提出的设备或所提出的系统以特别有利的方式来执行。

本发明的目的特别通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求的特征体现有利的进一步改进。

在这方面,根据本发明的第一方面,本发明的目的通过用于将由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜进行结晶以形成产品的方法来实现,在该方法中,通过在模制工具内成型热塑性膜材料来开始结晶过程,其中结晶过程的主要结晶在该模制工具的外部进行。

如果结晶的大部分发生在模制工具的外部、优选在相应设计的结晶线上,则模制工具针对其主要用途(即,成型膜)可以以显著更高效的方式使用。因此例如可以实现更快的循环时间。

此外,如果所述结晶过程主要发生在模制工具的外部,则可以以基本上更有针对性的方式影响结晶过程。

以这种方式新创建的结晶线可以以多种方式实现。例如,结晶可以是直线设计。累积地或替代地,结晶线也可以设计成弯曲的,特别是具有多个弯曲部,具有至少一个弯曲线部分,或者替代地甚至是圆形的,具有绕旋转轴线延伸的圆形结晶线。

结晶线的长度例如可以根据膜的输送速度或根据由其形成的成型件来选择。

累积地或替代地,结晶线的长度可以根据结晶能力或根据膜材料的结晶速度来选择。

此外,结晶线的长度也可以根据结晶线上的温度来选择。

为了本发明的目的,术语“成型件”描述已经借助于模制工具成型的膜,在最终获得最终产品之前,膜的热塑性材料仍需要结晶。优选地,这种成型件在结晶期间或之后优选地在另一模制工具中被后成型或最终成型。

如果结晶线的长度为1m,则已经可以提供设计成足够长的结晶线。结晶线的长度优选大于1m,优选大于2m。根据应用领域,本结晶线也可以长达5m。

可以将各种处理设备布置在为本发明的目的而设置的结晶线上。

特别地,结晶线可以包括成型、填充和密封系统的处理站。换句话说,本结晶线可以布置在成型、填充和密封系统的处理站之间。

此外,进料成型区域和出料成型区域可以有利地彼此紧邻地布置,由此可以节省膜材料,这不应被忽视,因为由膜形成的坯料彼此可以特别更紧邻地布置,或可以靠着彼此。

本发明的另一个优点是,在初级模制工具、特别是初级成型工具内,区域性的冷却不再是绝对必要的,因此,不仅该初级成型工具而且特别是用于处理热塑性材料的相应的成型站都可以具有显著更简单的设计以用于本发明的目的。

换句话说,不需要加热模制工具的局部区域并且冷却模制工具的紧邻的另一局部区域,因为迄今为止,将成型的膜材料在其离开模制工具且被提供用于进一步的用途之前借助于结晶过程以其成型的形状进行稳定是绝对必要的。

特别地,除了别的之外,可以在模制工具上省去进料工具半部和出料工具半部之间的隔离,因为在本情况中,模制工具的整体处理区域(成型表面),即进料成型区域和出料成型区域都可以被加热并且因此用于成型热塑性材料,即在初级工具的意义上。

关于本发明,术语“初级模制工具”描述第一模制工具,在该第一模制工具上可以通过对由热塑性膜材料制成的膜进行成型来开始结晶过程。然而,结晶过程在该初级模制工具上没有继续进行或者更是没有完成。而是,由膜形成的成型件在结晶过程开始之后已经离开该初级模制工具了,使得结晶过程的至少大于90%发生在初级模制工具的外部。

在这方面,起始模制工具或初级模制工具还实现第一模制工具,在第一模制工具中,成型件或产品的80%或90%的由优选的平膜形成。

为了本发明的目的,术语“结晶过程的主要结晶”描述热塑性材料、特别是CPET材料从相应膜的第一成型到成品经历的结晶的大部分。例如,主结晶度占到整个结晶过程的50%或更多。

因此,该第一或起始模制工具或初级模制工具还布置在实际结晶线的上游。

初级模制工具优选是初级成型站的一部分,该初级成型站因此布置在结晶线的上游。在这方面,该另一模制工具被分配至第二成型站,该第二成型站优选地放置在结晶线的下游,如果必要的话,放置在所述结晶线内。

在当前情况下,初级模制工具或初级成型站和次级模制工具或次级成型站可以被构建或构造成在设计上基本相同,主要区别特别在于初级模制工具或其处理区域可以至少部分地、优选完全地被加热,并且在于,可以次级模制工具或其处理区域至少部分地、优选完全地被冷却。

一种有利的方法变型方案提供了结晶过程在另一模制工具、次级模制工具中结束,该另一模制工具不同于起始模制工具、初级模制工具,结晶过程借助该起始模制工具、初级模制工具在之前开始。结果,初级模制工具再次显著更快地准备好另一成型过程。

在这一点上,应该再次清楚地指出,在当前情况下,已经认识到热塑性材料的主要结晶的阶段形成了时间相关的关键部分,该部分减慢了热塑性材料的处理。

在这方面,为了本发明的目的,主要结晶的功能从起始模制工具中取出或移出,并且有利地主要移动至模制工具下游的结晶线中。

因此,热塑性材料的这种主要结晶是与模制工具隔离地进行,特别是与第一模制工具隔离地进行,其结果是,先前绝对必要的模制工具结晶的部分或方法部分被省略或显著减少。

结果,关闭成型工具的操作时间同样显著减少,或者操作循环显著增加。

此外,有利的是,当在两个模制工具之间输送热塑性膜材料时,主要结晶沿着两个模制工具外部的结晶线进行。

借助于此处提供的结晶线,成型的热塑性膜材料随时间进行的结晶可以发生在实际的模制工具的外部。

在这方面,因为所述主要结晶过程被移至结晶线,所以主要结晶过程与所述模制工具的操作循环是分离的。

在这方面,结晶的大部分是在热塑性膜材料沿机器方向的优选线性的(尽管是周期的)移动期间进行的,而不是像迄今通常仅在模制工具的静止操作周期期间进行,即在热塑性膜材料沿机器方向的停止或暂停期间进行。

本结晶线优选是处理线的局部部分,膜沿着该处理线在机器方向上被逐步处理。

在这种情况下,处理线可以设计为直的。然而,处理线也可以绕中心点屈曲或弯曲、特别是绕旋转轴线延伸。

因此,结晶线也可以全部或至少部分弯曲。结果是,可以有利地相对于设备或系统的总长度减小空间需求。

在本情况下可能确实需要另一模制工具(次级成型工具)或另一成型站(次级成型站),其结果是机械上的花费在这方面增加。然而,利用本发明,可以相对于模制工具运行更快的循环时间,因为不再需要等到成型膜材料已经在模制工具的出料成型区域中充分结晶成使得所制造产品的足够的形状稳定性或轮廓精度得以确保。

此外,模制工具(初级模制工具)的整个成型表面可用于将热塑性膜材料实际成型以形成产品,其结果是,模制工具的每个操作周期中成型产品的数量可以增加或翻倍。

模制工具的整体处理表面通常为800mm(横向于机器方向的宽度)×600mm(机器方向上的长度),可被加热的可用表面(成型区域)的仅大约300mm可用于进料成型区域,并且同样可被冷却的可用冷却表面(结晶区域)的仅大约300mm可用于出料成型区域,特别是在模具的每个操作周期中。

在这方面,迄今为止在膜上产生了800mm×300mm的最大坯料尺寸,该膜在机器方向上周期性地移动。

但是,由于现在也可以将可被冷却的可用表面用作可被加热的可用表面,因此可以使用模制工具的整体处理表面800mm×600mm来成型热塑性膜。另一方面,这使得可用坯料的尺寸增加到800mm×600mm。

例如,以前可能在常规处理中以整个处理表面的一半实现每分钟7至8个工作周期,而本发明可以以完整处理表面实现每分钟15至20个工作周期。在本情况下,例如,可以实现高达20个周期/分钟或更高的增加的输出量,特别是具有高达200℃的耐热性。

总体而言,本发明实现了用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的系统的生产率(产品的产量增加)的良好提高。

借助于初级模制工具将基本上平的、即水平的热塑性膜成型为三维产品。在此开始热塑性膜材料的实际结晶过程。

借助于次级模制工具不再像初级模制工具那样将相当平的形状成型为三维形状。而是,同时在初级模制工具的外部结晶的热塑性膜材料在其成型的轮廓方面被再次稳定,并且优选通过有针对性的冷却来终止结晶过程,以使成型的热塑性膜在尺寸稳定的状态中离开次级模制工具。

通常,本发明对于处理或处理由具有部分结晶结构的热塑性材料制成的几乎任何膜通常是优异的。特别地,这包括刚性膜。

特别地,这也包括CPET材料,术语“CPET”描述了结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯。

除了已经提到的CPET材料,例如特别是泡沫CPET材料,本发明的方法对于处理聚丙交酯(PLA)或其他生物聚合物等也是特别优异的。

根据本发明的第二方面,本发明的目的通过一种用于成型、特别是热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成产品的方法来实现,其中在产品与膜分离之前,该膜借助于模制工具被成型以形成产品,成型的膜沿结晶线在成型工具的机器方向上移动,以沿着结晶线至少部分地使膜材料结晶。

如果结晶过程的一部分可以在模制工具或初级模制工具的外部进行,则该产品可以由热塑性材料以显著更高效的方式制造,其结果是,也可以实现上述优点。

在这种情况下,表述“机器方向”是指沿着生产线输送膜和成型件或产品的输送方向,该生产线是线性的和/或

另一种方法变型有利地提供了,成型的膜在借助于成型工具被成型之后转移到结晶线,在成型的膜被提供用于进一步处理之前,成型的膜的热塑性材料沿着该结晶线进一步进行结晶。结果,成型的膜的热塑性材料可以独立于初级模具工具的闭合时间而在初级模具工具的外部进行结晶,使得在此期间可以借助于初级模制工具进行进一步的成型。

此外,有利的是,将成型的膜在沿着结晶线进行结晶之后转移到另一模制工具上,以便借助于另一模制工具来控制膜材料的结晶程度。如果成型的膜在结晶线上结晶之后转移到次级工具上,则已经开始或已经进行的结晶过程尤其可以通过热操纵而被额外地影响或者如果这显示为有利的话,可以将其完成。

如果将成型膜在结晶之后沿着结晶线转移到另一模制工具以借助于另一模制工具对成型的膜进行后成型,则可以赋予产品特别精确的形状。例如,在这种情况下,人们可以想到产品上的专门功能区域,其中对这样的功能区域来说,制造成更高的质量是有利的。

此外,有利的是,将成型的膜在沿着结晶线进行结晶之后转移到另一模制工具上,以便冷却以便借助于另一模制工具冷却、特别优选为主动冷却成型的膜。特别地,可以通过在另一模制工具或第二模制工具上以针对性的方式冷却热塑性材料来完成结晶过程。

关于另一种方法变型,有利的是,膜在结晶线上游的模制工具中仅被加热和/或在结晶线下游的另一模制工具中被冷却。结果,由于不需要在单独的模制工具中同时设置加热装置和冷却装置,因此可以更简单地构造单独的模制工具。

换句话说,这意味着热塑性膜材料在初级模制工具上方便地仅被加热,而热塑性膜材料在次级模制工具上被冷却。

在这种情况下,术语“上游”描述当沿机器方向观察时位于结晶线前面或开始的位置。因此,术语“下游”描述了当沿机器方向观察时位于结晶线后面或结束的不同的位置。

关于本发明的一个更具体的实施例,有利的是,热塑性材料的结晶过程是在第一模制工具上开始的,并且开始的结晶过程在与第一模制工具分离的另一模制工具上进行,结晶线布置在第一模制工具和另一模制工具之间,热塑性材料以线性方式在该结晶线上移动,特别是在形成结晶结构期间在模制工具的操作周期中移动。

如果热塑性膜材料的结晶过程仅借助于沿机器方向布置在结晶线上游的模制工具开始,则模制工具或初级模制工具可以首先或最先用于成型基本平的膜,由膜形成的成型件没必要保留在该模制工具中来进行结晶过程。

如果借助于沿机器方向布置在结晶线下游的模制工具结束热塑性材料的结晶过程,则可以进一步改善方法顺序。

一般而言,已经认识到,如果将各个过程分离,即特别是以前在单个模制工具中进行的过程,则可以加快由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的整体方法。由此可能确实需要至少一个附加的模制工具,但是各个模制工具通常可以具有更简单的设计。

在这方面,将诸如热塑性膜材料的成型和所述热塑性膜材料在成型之后的结晶过程分开是有利的。

此外,主要发生在模制工具外部、特别是在初级模制工具外部的结晶过程提供了关于操纵结晶参数的更多可能性。

沿结晶线保持可预设的温度曲线是有利的。这种可预设的温度曲线允许例如沿着结晶线配置不同的温度范围,因此,结晶可另外受到热塑性膜材料的影响。

这样的温度曲线在此可以保持恒定,使得例如静态温度曲线沿着结晶线延伸。替代地,温度曲线可以变化,其结果是动态的温度曲线,该动态的温度曲线可以例如根据结晶过程而变化。

一种特别优选的方法变型提供了,热塑性材料可以独立于模制工具的操作周期而结晶,由此向模制工具外部的热塑性材料提供了专用或额外的结晶时间以使其结晶。结果是,可以显著更高效地使用模制工具。

该专用或额外的结晶时间可以借助于结晶线通过设计被特别简单地提供。

优选地,该专用或额外的结晶时间被提供给此处使用的另一模制工具或次级模制工具的上游的热塑性材料或成型件。这意味着可以在成型件或产品被最终成型之前可获得此专用或额外的结晶时间。

根据本发明的第三方面,本发明的目的通过一种用于成型、特别是用于热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成具有产品的设备来实现,该设备具有成型工具,其包括整体处理表面,该整体处理表面被分为进料成型区域和出料成型区域,并具有处理线,膜沿着处理线在机器方向上移动通过成型工具,该设备的特征在于,结晶线布置在进料成型区域和出料成型区域之间,该结晶线至少是进料成型机器在机器方向上的尺寸。

在本设备中,结晶线有利地布置在进料成型区域和出料成型区域之间,热塑性材料的结晶过程可以特别独立于进料成型区域在结晶线上进行。结果,可以显著更高效地使用成型工具。

此外,当设备被相应地设计时,用于成型件(其热塑性材料仍需要结晶)特定中间缓冲器

结果是,也可以实现必要的结晶与成型工具的周期率的分离。

在这种情况下,成型工具等同于一开始就已经描述过的初级模制工具。

在这种情况下,所述结晶线至少是进料成型区域的尺寸。在这方面,为了本发明的目的,本结晶线不等同于单个模制工具(特别是上述的初级模制工具)内的在进料成型区域和出料成型区域之间的距离或者特别是壁厚度。

根据本发明的第四方面,该目的还通过一种用于成型、特别是热成型由热塑性膜材料、特别是CPET材料制成的膜以形成产品的设备来实现,该设备具有成型工具,成型工具包括整体处理表面,整体处理表面被划分为进料成型区域和出料成型区域,结晶线布置在成型工具的下游和外部,沿着该结晶线,膜材料可以在成型之后至少部分地结晶。

特别是在空间方面没有任何问题的情况下,所述结晶线可以构造在所述成型工具的外部。

在本情况下,设备的结晶区域优选地全部或至少部分地被移出成型工具并被移入不同于成型工具的结晶线中。

此外,如果次级模制工具布置在结晶线的更下游,借助于该次级模制工具可以控制热塑性膜材料的结晶程度,则可以由具有更高质量的热塑性材料来制造产品。此外,可以显著更有针对性的方式影响结晶过程。

如果对成型工具的整体处理表面进行加热,则还可以进一步提高成型工具的生产率。

成型工具的整体处理表面通常由进料成型区域和出料成型区域组成,进料成型区域通常被额外加热以成型膜,而出料成型区域通常被主动冷却以结束结晶过程。

如果对成型工具的整体处理表面进行加热,则整个成型工具,即包括出料成型区域,可用来成型膜,其结果是成型能力可以在成型工具中立即翻倍。

此外,可以省去冷却设备,其结果是,成型工具的构造显著更简单。

在这方面有利的是,成型工具的进料成型区域和所述成型工具的出料成型区域都可以被加热。

一种有利的方法变型提供了可以在结晶线的上游加热成型工具,并且可以在结晶线的下游冷却另一模制工具。结果是,可以在输入侧上设置加热的初级模制工具,并且在输出侧上设置冷却的次级模制工具。

如果可以至少在某些区域中加热结晶线,则可以更好地影响在结晶线上发生的结晶过程。

如果可以至少在某些区域中累积地或替代地冷却结晶线,则可以在结晶线上以更有针对性的方式影响结晶过程。

另一个特别有利的实施例提供了,结晶线包括旋转轴线,主要结晶可以围绕该旋转轴线进行。因此,除了膜以更平移的方式沿机器方向上移动所在的线性、直的结晶线之外,累积地或替代地,旋转运动也是可能的。

如果膜以预制状态例如作为坯料存在,则这是特别有利的。

因此,与纯直的结晶线的情况相比,可以实现更紧凑的设计。

此外,在这一点上有利的是,结晶线布置在旋转设备上,特别是布置在旋转台上。这使得可以特别将结晶线设计成曲线的或弯曲的。另外,处理工具或处理站可以以紧凑、圆形的构造布置。

在这方面,本情况中有利的是,结晶线至少部分地弯曲并且因此具有至少一个弯曲的部分。

根据本发明的第五方面,本发明的目的还通过一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的系统来实现,该系统具有用于成型热塑性膜材料以形成产品的成型站,特别地具有用于从热塑性材料分离产品的分离站,并具有处理线,热塑性材料沿着该处理线在机器方向上移动通过系统,该系统的特征在于结晶线,膜材料在成型后可沿着结晶线至少部分地结晶,结晶线在机器方向上布置在成型站的下游。

借助于本结晶线,热塑性材料的结晶也可以独立于成型站并且因此也独立于成型工具进行。

根据本发明的第六方面,本发明的目的还通过一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的成型、填充和密封系统来实现,该成型、填充和密封系统具有使热塑性薄膜材料成型以形成产品的成型站,特别具有用于从热塑性膜材料分离产品的分离站,并具有处理线,热塑性膜材料沿着该处理线在机器方向上移动通过该系统,该系统的特征在于结晶线,膜材料在成型后可以沿着结晶线至少部分地结晶,该结晶线在机器方向上布置在成型站的下游。

借助于本结晶线,热塑性材料的结晶也可以独立于成型站并且因此也独立于成型工具进行。

根据本发明的第七方面,本发明的目的同样可以通过一种用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品的旋转台系统来实现,该旋转台系统具有用于将热塑性膜材料成型以形成产品的成型站,特别地具有用于从热塑性膜材料分离或排出产品的分离站和/或排出站,并具有处理线,热塑性膜材料沿着该处理线在机器方向上移动通过该旋转台系统,该旋转台系统的特征在于结晶线,膜材料在成型后可以沿着结晶线至少部分地结晶,该结晶线在机器方向上布置在成型站的下游。

在这种情况下,热塑性材料的结晶也可以独立于成型站并且因此也独立于这种旋转台系统中的成型工具进行。

在这方面有利的是,旋转台系统的特征在于旋转台或构造成实现结晶线的不同设计的旋转设备。

如果沿机器方向在结晶线的下游布置有用于成型热塑性膜材料的另一成型站,则可以有利地进一步改进本系统。在该另一成型站处,成型件例如可以最终成型,并且除此之外,可以完成结晶过程。

为此目的,另一成型站优选具有至少一个次级模制工具。

有利地,这里提出的系统还包括用于使用钢带冲压工具或下降冲压工具从膜分离产品的分离站,该分离站被布置在另一成型站的下游,使得产品也可以被立即冲压出。

显然,也可以在这里描述的系统中提供其他的分离站,以及通常额外的处理站,例如堆叠站。

在这一点上,应该再次明确地指出,这里所描述的系统各自的特征在于结晶线,在本情况下特别结合本设备中的一个来公开该结晶线的特征。

在这一点上,还应当指出,在本专利申请的上下文中,例如“一个...”、“两个...”等的不定冠词和不定数字表示通常应理解为至少表示,即应理解为“至少一个...”、“至少两个...”等,除非特定段落的上下文或具体文本显示出例如仅指“正好一个...”、“正好两个...”等。

此外,应当注意,在本专利申请的上下文中,表述“特别地”始终被理解为是指使用该表述引入了可选的优选特征。该表述不应理解为“即”。

显然,上面的描述或权利要求中的方案的特征还可以可选地进行组合,以允许以相应累积的方式实现在本情况下可实现的优点和效果。

附图说明

将基于附图和以下描述来解释本发明的另外的特征、效果和优点,其中,以示例的方式示出并描述了用于使用结晶线由热塑性膜材料制造产品的各种系统。

在附图中:

图1示意性地示出了用于热成型膜的设备的模型视图,该设备具有包括进料成型区域和出料成型区域以及布置在它们之间的结晶线的成型工具;

图2示意性地示出了具有成型工具、结晶线和另一模制工具的另一设备的详细模型视图;

图3示意性地示出了系统的模型视图,在该系统中,成型的膜在模制工具的外部沿着结晶线在机器方向上移动,以沿着结晶线至少部分地结晶膜材料,在该系统中,钢带冲压工具布置在第二成型站的下游;

图4示意性地示出了替代系统的模型视图,在该替代系统中,成型的膜在模制工具的外部沿着结晶线在机器方向上移动,以沿结晶线至少部分地结晶膜材料,在该系统中,下降冲压工具布置在第二成型站的下游;

图5示意性地示出了另一系统的模型视图,在该另一系统中,成型的膜在模制工具的外部沿着结晶线在机器方向上移动,以沿结晶线至少部分地结晶膜材料,在该系统中,冲压设备集成到第二成型站中;

图6示意性地示出了成型、填充和密封系统形式的系统的模型视图,其中,成型的膜再次在模制工具的外部沿着结晶线在机器方向上移动,以沿着结晶线至少部分地结晶膜材料;和

图7示意性地示出了具有旋转台的不同系统的模型视图,在该系统中,成型的膜在模制工具的外部沿着结晶线在机器方向上移动,以沿着结晶线至少部分地结晶膜材料。

具体实施方式

图1示出了在第一实施例中用于成型、特别是用于热成型由热塑性膜材料(未具体标出)制成的膜2的设备1,膜2沿着处理线4在机器方向3上被输送通过设备1。膜2在这里从卷盘5上解卷。处理线4在这里的设计中是线性的且是直的。这里将CPET材料用作热塑性膜材料。

在该实施例中,设备1包括成型工具8,该成型工具8具有进料成型区域9以及布置在更下游的出料成型区域10,以将膜2成型为成型件11并最终成型为成品12。

在当前情况下,至少关于成型件11或成品12的成型,进料成型区域9和出料成型区域10形成成型工具8的整体处理表面(未再次标出)。

此外,设备1包括结晶线15,成型膜2的热塑性材料可以在该结晶线15上完全结晶。

在该实施例中,结晶线15布置在进料成型区域9和出料成型区域10之间并且沿机器方向3延伸。

此外,结晶线15是处理线4的部分线(未具体标出),并且可以设计成具有在处理线4内的几乎任意的长度。

结晶线15在机器方向3上至少是进料成型区域9的尺寸。

在这种情况下,结晶过程通过在进料成型区域9中对膜2进行成型来开始,并且继续在结晶线15上继续进行,随后可以在出料成型区域10中完成结晶过程。

结晶线15尤其使得可以将结晶移出进料成型区域9,由此可以显著减少成型工具8的闭合时间。结果,当成型膜2时,使用设备1可以实现更高的周期率。

此外,结晶过程总体上可以借助于结晶线15以更多种方式被影响,例如通过能够额外地加热和/或冷却结晶线15,特别是根据热塑性塑料和/或待处理的膜的选择,例如关于膜厚度。

图2示出了设备101的另一实施例,该设备101用于成型、特别是热成型由热塑性膜材料制成的膜102,以形成具有成型工具108的成型件111或成品件112。CPET材料在这里也用作热塑性膜材料。

成型工具108具有进料成型区域109和出料成型区域110,它们包括进料成型腔109A以及出料成型腔110A。

在该实施例中,可以看出成型工具108的特定特征在于,进料成型区域109和出料成型区域110都可以被加热,使得可用于成型膜102的成型腔109A和110A在成型工具108上被加倍。

在这方面,还可以加热成型工具108中存在的整体处理表面108A,借助于该整体处理表面可以处理膜102。

膜102沿着线性且直的处理线104在机器方向103上被输送通过设备101。这里,膜102再次从卷盘105上解卷。

将附加的加热设备117放置在成型工具108的上游,以在用成型工具108成型膜之前预加热膜102。

结晶线115在成型工具108下游被集成到实际处理线104中,热塑性材料在被成型后可以在该结晶线上进行结晶。结晶线115在这里可以设计成具有几乎任意的长度。

在更下游布置有另一模制工具118,在该模制工具中,膜102或成型件111随后可以被最终成型。

在这方面,出于本发明的目的,成型工具108代表初级模制工具119,并且另一成型工具118代表次级模制工具120。

热塑性膜材料的结晶程度可以借助于另一成型工具118或次级成型工具120来控制,可以主动冷却次级模制工具120。

这也意味着,在该实施例中,可以在结晶线115的上游加热成型工具108,并且可以在结晶线115的下游冷却另一模制工具118。

此外,在此可以至少在某些区域中加热和/或冷却结晶线115,由此在结晶线115上进行的结晶过程可以被额外地操控。

在处理线104的端部122处设置有冲压和堆叠设备123,在该冲压和堆叠设备处,成品112可以被冲压出并随后堆叠。

图3示出了具有用于由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品212的系统225的不同实施例,产品212由膜202形成,该膜202从卷盘205上解卷并沿处理线204在机器方向203上被输送通过系统225。

特别地,系统225的特征在于,具有第一成型工具208的第一成型站226、具有另一模制工具218的另一成型站227以及布置在第一成型站226和另一成型站之间的结晶线215。

更准确地说,第一成型站226放置在结晶线215的输入区域228中,而另一成型站227放置在输出区域229中。

因此,第一成型站226的第一成型工具208代表系统225的初级成型模制219,而另一成型站227的另一模制工具218则代表系统225的次级模制工具220。

结晶线215在这里可以设计成具有几乎任意的长度。在任何情况下,该结晶线215还被配置为继续作为具有这里所述的所有优点的主要结晶的在第一成型站226处开始的结晶过程,优选进入另一成型站227,然后结晶过程可以在该处完成。

此外,系统225还包括加热站230,借助于该加热站230,在膜202被成型为成型件211或成品212之前,可以在第一成型站226的上游预加热膜202。

钢带冲压站231布置在更下游并且在另一成型站227的后面,借助该钢带冲压站可以从膜202中冲压出产品212。

图4示出了具有替代系统325的另一实施例,该替代系统用于由热塑性材料、特别是CPET材料制造产品312。

在这种情况下,产品312由膜302形成,膜302从卷盘305上解卷,并随后沿着处理线304在机器方向303上被输送通过系统325。

系统325特别地还有具有第一模制工具308的第一成型站326和具有另一模制工具318的另一成型站327。

结晶线315再次布置在第一成型站326和另一成型站327之间,第一成型站326放置在结晶线315的输入区域328中,并且另一成型站327放置在输出区域329中。

相应地,第一成型站326的第一成型工具308代表系统325的初级成型工具319,而另一成型站327的另一模制工具318代表系统325的次级成型工具320。

结晶线315在这里可以设计成具有几乎任意的长度,并且该结晶线315被配置为继续作为具有这里描述的所有优点的主要结晶的在第一成型站326处开始的结晶过程,优选进入另一成型站327,进而可以在该处完成结晶过程。

系统325还具有加热站330,借助于该加热站330,在膜302被成型为成型件311或成品312之前,可以在第一成型站326的上游预加热膜302。

在另一成型站327后面还布置了冲压/堆叠站332,借助于该冲压/堆叠站,可以从膜302中冲压出成品312并随后进行堆叠。

图5所示的实施例还示出了系统425,借助于该系统425,可以由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品412。

产品412在这里由膜402形成。为此目的,膜402从卷盘405上解卷,并且膜402随后沿着处理线404在机器方向403上被输送通过系统425。

该系统425还特别地使用具有第一模制工具408的第一成型站426和具有另一模制工具418的另一成型站427,结晶线415放置在它们之间。

在这种情况下,另一成型站426不仅配备有另一模制工具418,而且同时设置有冲压机(未明确示出和标出)。在这方面,另一成型站426是位于结晶线415的端部的钢带成型和冲压站435。

在这方面,当第一成型站426处于结晶线415的输入区域428中时,另一成型站427或钢带成型和冲压站435被放置在结晶线415的输出区域429中。

相应地,第一成型站426的第一模制工具408实现系统425的初级模制工具419,而另一成型站427的另一模制工具418实现系统425的次级成型工具420。

在该实施例中,结晶线415也可以设计成具有几乎任意的长度。

在这种情况下,该结晶线415也被再一次配置为继续作为具有这里描述的所有优点的主要结晶的在第一成型站426处开始的结晶过程,优选进入另一成型站427,然后在该处可以进而完成结晶过程。

加热站430在成型站426的前面布置在系统425上,借助该加热站,在膜402被成型为成型件411或成品412之前,可以在第一成型站426的上游预加热膜402。

在另一成型站427或钢带成型和冲压站435之后,将成品412堆叠以形成产品堆436。

图6示出了成型、填充和密封系统525的另一实施例,借助于该系统,可以由热塑性膜材料、特别是CPET材料制造产品512。在这种情况下,产品512也由从卷盘505上解卷的膜502形成。膜502然后沿着处理线504在机器方向503上被输送通过成型、填充和密封系统525,处理线504是直线设计。在这方面,在该实施例中,膜502还以平移的方式在机器方向503上被输送通过成型、填充和密封系统525。

处理线504包括在局部部分(未再次标出)上的结晶线515,该结晶线是直线设计,正如上面系统225、335和425的情况中已经解释的。

第一成型站526布置在结晶线512的输入区域528中,并且另一成型站527在结晶线515的输出区域529中布置在结晶线515上。

第一成型站526包括第一成型工具508,该第一成型工具508在这方面实现为系统525的初级模制工具519。

因此,另一成型站527包括另一模制工具518,其代表系统525的次级模制工具520。

在该具有成型、填充和密封系统525的另外的实施例中,结晶线515还可以被设计成具有几乎任意的长度,以继续作为结晶线515上的主要结晶的在第一成型站526处开始的结晶过程,该主结晶有可能发生进入另一成型站525中,在该处最终可以完成结晶过程。

以与上述系统225、325和425类似的方式,成型、填充和密封系统525还具有加热站530,借助于该加热站530,在膜502借助于初级成型工具519随后被成型为成型件512或成品512之前,可以在第一成型站526的上游预热膜502。

在具有次级成型工具520的第二成型站527的后面,填充站540、密封站541和分离站542沿机器方向503布置在处理线504上的更下游,该第二成型站527具有次级模制工具520,使得目前用成型、填充和密封系统525制造的产品512随后可以同时用几乎任何的填充材料543填充。

在更下游的地方,密封站541位于填充站540的后面,借助于该密封站,填充有相应填充材料543的产品512然后可以用密封膜544被密封。

在该实施例中,密封膜544缠绕到供应辊545上,并且在从所述供应辊545解卷之后被施加到相应的产品512,并且借助于密封单元546,即使用横向于机器方向503的密封移动件547,而被放置到填充的产品512上。

以这种方式热成型、填充和密封的产品512然后在处理线548的端部处借助于分离站542而被分离,使得即时可用的包装单元(此处未标出)最终存在于处理线504的末端处。

在这方面,图6所示的实施例示例性地示出了如何将由填充站540、密封站541和分离站542组成的单元与当前的结晶线515组合,在当前情况下,无需进一步详细讨论填充站540、密封站541和分离站542的单独设计,因为它们在设计和方法方面广为人知。

图7再一次示例性地示出了呈旋转台系统625形式的不同实施例,该旋转台系统625用于以呈膜602形式的热塑性膜材料制造产品612,该热塑性膜材料是CPET材料。在这种情况下,膜602再次从卷盘605上解卷,并且随后借助于落料单元650被预制以形成单独的坯料651。

然后将这些预制的坯料651沿机器方向603转移到旋转台655,该旋转台围绕旋转轴656旋转。因此,机器方向603不仅像上面描述的系统225、325、425和525的情况那样是直线设计的,而且它具有圆形的部件(此处未示出并再次标记),从而处理线604相应地还具有弯曲的局部部分658。

当旋转台655沿旋转方向657旋转时,分离的坯料651相继到达旋转台系统625的各个处理站,例如加热站630,具有第一模制工具608或具有初级模制工具619的第一成型站626,具有另一模制工具618或次级模制工具620的第二成型站627和排出站660。

在这一点上,还应当注意,第二成型站627也可以可选地被设计为钢带成型和冲压站(这里未明确标出),如例如关于图5的实施例所解释的。在这样的可选实施例中,然后可以将产品612可选地同时堆叠在排出站660处。

在任何情况下,结晶线615再次位于第一成型站626和第二成型站627之间,使得第一成型站626位于结晶线615的输入区域628中,并且第二成型站627相应地被布置在结晶线615的输出区域629中。

结晶线615被设计成在旋转台655上弯曲或被屈曲。在任何情况下,结晶线615是处理线604的上述的弯曲的局部部分658的一部分。

关于用于制造产品612的旋转台系统625,还应注意,将膜602或分离的坯料651借助于旋转台655输送到各个处理站630、626、627和660并且还输送到结晶线615。

在这种情况下,处理站的数量可以根据产品要求和结晶线615而变化。

清楚的是,膜602或分离的坯料651也可以在旋转台655的外部被预加热。

在任何情况下,出于本发明的目的,旋转台系统625示出了一种较短且非常紧凑的设计的系统,该系统用于由热塑性膜材料制造产品。

在这一点上,应该明确指出的是,上述或权利要求和/或附图中所描述的方案的特征还可以可选地被组合,从而以相应累积的方式实施或实现所描述的特征、效果和优点。

清楚的是,上述实施例仅仅是本发明的初始设计。在这方面,本发明的设计不限于这些实施例。

就其单独地或者组合地相对于现有技术而言是新颖的程度而言,申请文件中公开的所有特征都被要求为对本发明是必要的。

附图标记列表:

1 设备

2 膜或膜材料

3 机器方向

4 处理线

5 卷盘

8 成型工具

9 进料成型区域

10 出料成型区域

11 成型件

12 产品

15 结晶线

101 设备

102 膜或膜材料

103 机器方向

104 处理线

105 卷盘

108 成型工具

108A 整体处理面

109 进料成型区域

109A 进料成型腔

110 出料成型区域

110A 出料成型腔

111 成型件

112 产品

115 结晶线

117 加热设备

118 另一模制工具

119 初级成型工具

120 次级成型工具

122 处理线的端部

123 冲压和堆叠设备

202 膜或膜材料

203 机器方向

204 处理线

205 卷盘

208 第一模制工具

211 成型件

212 产品

215 结晶线

218 另一模制工具

219 初级模制工具

220 次级模制工具

225 系统

226 第一成型站

227 第二成型站

228 输入区域

229 输出区域

230 加热站

231 钢带冲压站

302 膜或膜材料

303 机器方向

304 处理线

305 卷盘

308 第一模制工具

311 成型件

312 产品

315 结晶线

318 另一模制工具

319 初级模制工具

320 次级模制工具

325 系统

326 第一成型站

327 第二成型站

328 输入区域

229 输出区域

330 加热站

332 冲压和堆叠站

402 膜或膜材料

403 机器方向

404 处理线

405 卷盘

408 第一模制工具

411 成型件

412 产品

415 结晶线

418 另一模制工具

419 初级模制工具

420 次级模制工具

425 系统

426 第一成型站

427 第二成型站

428 输入区域

429 输出区域

430 加热站

435 钢带成型和冲压站

436 产品堆叠

502 膜或膜材料

503 机器方向

504 处理线

505 卷盘

508 第一模制工具

511 成型件

512 产品

515 结晶线

518 另一模制工具

519 初级模制工具

520 次级模制工具

525 成型、填充和密封系统

526 第一成型站

527 第二成型站

528 输入区域

529 输出区域

530 加热站

540 填充站

541 密封站

542 分离站

543 填充材料

544 密封膜

545 供应棍

546 密封单元

547 密封移动件

548 处理线的端部

602 膜或膜材料

603 机器方向

604 处理线

605 卷盘

608 第一模制工具

612 产品

615 结晶线

618 另一模制工具

619 初级模制工具

620 次级模制工具

625 旋转台系统

626 第一成型站

627 第二成型站

628 输入区域

629 输出区域

630 加热站

650 落料单元

651 坯料

655 旋转台

656 旋转轴线

657 旋转方向

658 弯曲的局部部分

660 排出站

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