本发明涉及用于对管状部件的纵向重叠边缘进行连续的气密式热 密封的装置，其中管状部件由具有有限厚度的热塑料薄膜制成，该装 置尤其适用于可将产品包装到具有屏障作用的拉伸薄膜内的机器上， 如本申请人的专利申请GE2001A-96和BO2002A-410所述，这些 申请文件的全文可作为参考引用到本文中来。

在这种机器中，必须解决的技术问题就在于：当包装薄膜从管状 心轴上经过时，需要对该包装薄膜的重叠边缘进行连续的纵向气密式 密封。但目前在市场上或在现有技术中，尚不能找到一种能够解决该 技术问题的装置。应该知道，所采用的薄膜应具有下述特征：良好的 附着性、高的延展性和约为几十微米(例如约为40微米)的有限厚度。 而且，还要在几百分之一秒的时间内，在薄膜上形成密封并迅速断开， 而薄膜从静止状态开始例如以大于0.6米每秒的速度快速前移，然后 停止。在薄膜之纵向边缘上形成的密封必须非常牢固、绝对气密；而 且必须具有能够恢复原状的弹性，同时不会使作用于薄膜上的拉伸部 分产生偏转；不能形成坚硬的卷边，因为在将包装件叠放在一起时， 这种卷边可能与包装件相接触，从而导致包装件的损坏；此外，这些 密封部分的外观还必须美观。

为解决该技术问题，本申请人开发出了一种具有合适特性的薄膜， 而且需要以本申请人的名义对该独立的专利申请进行保护，另外，因 为上述机器的特定结构和特定的工作循环，因此不能利用象用于循环 包装机上的热轮密封系统，而决定采用一种热空气密封系统，该系统 能够满足这种情况下的特殊要求。在打包和包装技术领域内，利用热 气流的热塑性材料进行密封已经不是新技术。目前市场上可以买到热 空气密封机，这种密封机在120至600℃的温度下操作，同时进送以 压力介于0.4至0.8巴之间的压缩空气，该压缩空气有效地形成了一个 吹管，该吹管可将热气流导向需要在由热塑料材料制成的边缘之间形 成密封的区域内，该边缘部分一般非常厚，其厚度大于几百微米。这 些密封机通常以下述方式设置有一个金属头：使该金属头的主体本身 能够将热量辐射到需要密封的表面上，而需要密封的表面则定位在距 该主体有一合适距离的位置上。在某些情况下，该密封机的金属主体 会被电流的加热效应所加热，而且其温度由电子设备进行精确控制。 热空气通常由现有的密封机通过多个孔或多排孔发出。但是，已经证 明：这些方案并非适用于上述的用途，这就是一直以来需要在一种具 有良好机械强度、比薄膜具有更小摩擦系数并具有高度隔热性的材料 内形成一个密封头(sealing head)的原因，因为如果材料具有良好的 机械强度，具有比薄膜更小的摩擦系数和良好的隔热性，那么密封头 本身就不会向需要密封的薄膜边缘辐射热量。该条件允许将密封头定 位在非常接近待密封薄膜的位置上并能够在指定的区域内利用热气流 进行集中密封，从而使发射出的热气流的压力保持非常低。例如可由 工程聚合物制成的密封头不仅重量轻，而且还能够通过简单可靠的机 构使其以非常小的惯性快速移动。由于密封机需要以极短的启动时间 和停机时间进行操作，因此密封头就被安装在一个用于使其沿朝向和 远离薄膜的方向移动的部件，而且通过一个柔性管与一个固定源相连 接，该固定源用于进送高压热空气，这些高压热空气使该密封头一直 保持在充分操作的状态下，该密封头可通过沿着朝向和远离待密封薄 膜的方向移动就能够实现启动和停机。当该密封头处于停止位置上时， 可以采用一个合适的屏蔽部件，从而使从该密封头流出的高压热空气 不会借助于任何动力接触到固定不动的薄膜。

已经可以看出，通过这些孔送出高压空气是不可靠的，尤其是在 最敏感的瞬间，即，当薄膜停止移动时以及在抓紧薄膜的机械钳的闭 合过程中，这样就会对薄膜进行双向密封并形成了多个中间切口。在 这些情况下，从这些孔内送出的热空气就会在薄膜上形成多个印痕， 这些印痕过于集中，而且容易退化成烧伤。为避免出现这种问题，在 根据本发明的装置中，密封头通过至少一个具有合适尺寸的线性狭缝 将高压热空气送出，而且该线性狭缝的最大尺寸沿薄膜的前移方向定 位。该密封头最好设置有两条平行的狭缝，以用于发射出两条对应的 高压热空气刀，这两个高压热空气刀又用于在薄膜上形成两个平行的 连续密封卷边，这样就能够进一步保证实现气密密封。密封头上的空 气发射狭缝与一个设置在该密封头内部的腔体相联通，该腔体具有一 定的容积，例如可被用作一个聚积腔体，以使从所述狭缝的各个点流 出的空气之压力保持均衡。

为实现无瑕疵的密封，就需要提供用于使薄膜的边缘保持紧密接 触的部件和用于通过将薄膜卷成管状的心轴借助于摩擦力为这些薄膜 导向的部件。

通过下面对本发明最佳实施例的说明，将会更加清楚本发明的上 述特征和优点，但应该知道：在附图中示出的这些最佳实施例仅仅是 示例性的，并非是对本发明的限制，其中：

图1为一个侧视图，图中示出了专为本发明之密封机设计的包装 机之主要部件的剖面；

图1a为与图1处于同一阶段的包装机的主要操作部件的平面图；

图2为一个后端视图，图中以剖面形式示出了图1所示的包装机 之工作站，而且还示出了本发明之密封机的供电电路；

图3为一个侧视图，图中以剖面形式示出了处于高位或操作位置 上的密封机的部件剖面；

图4为密封机之机头的平面图；

图5和6示出了图1所示的机器的主要部件在其工作周期中的连 续阶段；

图7示出了当薄膜通过包装机的管状心轴而向前移动过程中该密 封机的高位或低位的示意图。

图5示出了一种机器，该机器用于在辊27、127的帮助下将拉伸 薄膜5从原料卷上展开；然后将该薄膜插入一个由部件101支承的水 平心轴1内，从而形成了一个包装管5′，一个下部部件6沿纵向重叠 边缘对该包装管进行气密密封；由一个横向夹钳7抓住并封闭所述包 装管的前端，这样就形成了一种双重密封和一个中间切口；通过一个 由部件14支承的管状导向件1′和一个推杆4将需要包装的产品P插 入到所述使薄膜成管的心轴内，而该管状导向件1′和推杆4用于相对 其被横向夹钳7所固定的封闭端以一个短的距离将该产品引入到所述 管状包装内，而该横向夹钳7则沿远离所述成形心轴的方向水平移动。 当容纳有产品的管状包装物相对成形心轴移动足够大的距离后，该距 离与产品的尺寸成比例，见图6，通过制动器28的动作而使薄膜5停 止移动并被横向制动，而且该制动器28还使辊27及涂覆有橡胶的辊 127停止运转，同时所述前部夹钳7继续前移，以沿长度方向将管状 包装物的长度拉伸一个合适的长度，这样管状包装物就会被逐渐拉长， 而且通过反作用力使其沿横向收缩并将该产品紧紧包覆于其中。当产 品P完全脱离成管心轴1的装配，而且距该心轴的距离足够远(图1) 时，已被拉伸的包装件之后端将被一个第二夹钳7′横向夹紧，该第二 夹钳加工出两个横向密封部分和一个中间切口，这样就将包装物的后 端及产品一起封闭起来并在后端将其固定，同时前部夹钳7打开并沿 反向回到该循环的起始位置，而且使已经包装好的产品保持立在梳状 部件10′上，而该梳状部件又与处于操作状态下的夹钳7′之下部部件相 连接。后面的夹钳夹住从成形心轴送出的新管状薄膜的首端，而且该 工作循环按照上述方式重复进行。相对每个包装件的后部封口而言， 制动器28会在合适的时间松开，而且中止对薄膜的横向夹紧作用，这 种夹紧作用曾经令完成的包装件受到纵向拉伸，其目的在于避免薄膜 被撕开并能够将管状特征更加明显的包装薄膜送入，同时在密封和切 割夹钳处于操作状态下并当该夹钳打开、而且所述包装物被放置在一 个可将其移走的梳状输送机11上时，在前一循环中形成的包装物就会 被移离该密封和切割夹钳。

这样，利用这种机器制成的包装件不仅能够气密性地固定在产品 周围，而且还能够达到完全密封，这样，通过采用不能透过气体或某 些气体的拉伸薄膜，就可以发现：通过限制氧的移动并尽可能除去二 氧化碳就可以使这些包装件用于提高新鲜水果和蔬菜产品的保存效 果，或者使这些包装件适合于将产品存放在一种改良后的氛围下。为 了该后一目的，就需要采用特殊的部件在管状包装物的后端被封闭之 前用于调节管状包装物内的气氛，或者在一个具有改良氛围的腔体内 完成整个包装操作。在图1中，附图标记29表示主机电脑及可编程和 询问的输入端129。该电脑29接收来自部件30的电信号，而部件30 对需要包装的产品P的尺寸进行测定，逻辑部件根据这些电信号对该 电脑进行控制，在升降机构3周期性地将一个产品从供料线2提升起 来后，推杆4的移动将会使被提升起来的产品插入到导向件1′内，接 着，夹钳7、7′水平移动，然后电磁制动器28、纵向密封器6的启动 和停机部件及该机器的其它操作部件顺序动作，但这些部件，包括那 些可将保鲜气体注入到被加工成圆筒形的包装物内的可选部件，对于 理解本发明而言是无关紧要的。

如图1、1a、2和3所示，在与密封部件6相对的位置上，连接着 管状导向件1′之底壁的下部外表面，通过它可在一个对侧平台31上对 产品P进行输送，该对侧平台31由合适的工程聚合物制成，而且具 有比薄膜更小的摩擦系数和良好的隔热性，该平台由一个矩形板和多 个倾斜的边缘构成，这些倾斜的边缘局部被螺钉或铆钉固定到所述导 向件1′上并按照下述方式定位：使其最大尺寸沿薄膜的前移方向定位。 该对侧平台31以一定的间隙安装在成形心轴1之下部重叠凸缘的中央 狭缝32(图1a)内，而且其厚度按照下述方式进行设计：使受到这些 凸缘控制的薄膜纵缘当其在部件31上方滑动时能够相互重叠并相互 接触，如图2中的虚线所示。在图2和3中，还可以看出：恰好在对 侧平台31的下游侧，圆筒形辊33之主轴133的端部与心轴1的下部 凸缘连接在一起，其横切薄膜的前移方向并可由与对侧平台31相同的 工程聚合物制成，其顶部与所述对侧平台31的下表面设置在相同的高 度位置上或最好高于该对侧平台31的下表面，这样，当薄膜纵向边缘 的外表面从该辊上移过时，其内表面就会保持抵压在对侧的平台31 上。

由图4可以看出：在对侧平台31的下方并平行于该对侧平台31， 在中央位置沿纵向对准的方向上设置由密封头6的平面状上表面34， 它由一个基本为平行六面体的主体构成，该主体沿其长边的顶部倾斜 并在底部成锥形，而且它由合适的工程聚合物制成并具有良好的机械 强度、低于薄膜的摩擦系数和高度的隔热性。该密封头6的上表面34 具有一个约等于或略小于下表面的尺寸，对侧平台31通过该下表面在 与需要密封的薄膜相接触的状态下进行操作。两个纵向狭缝35对称设 置在该表面34上：其宽度例如约为0.3毫米，其间距约为6毫米；在 底侧，它们通向一个具有合适容积的圆筒形水平腔体36，例如该腔体 的直径可约为13毫米，该腔体通过一个下部导管136与一个由耐高温 材料制成的柔性管38联通，该柔性管又与一个发生器39的排放口139 相连接，该发生器用于进送温度介于150和190℃(例如约为170℃)、 压力介于0.1和0.8巴之间(例如约为0.2至0.4巴)的热空气。应该 知道：上述的压力和温度值及其它前述的尺寸参数和/或该装置的位置 必须适合于采用具有屏障效应且厚度约为40微米的拉伸型包装薄膜， 因此，显然可在根据对具有不同特性的薄膜所进行的试验，对所述的 数值和参数进行修改。发生器39通过管道239和减压器40与一个加 压空气源相连接，同时，该发生器的终端339与一个电源接口41导电 连接，该电源接口又受到一个处理器42的控制，该处理器利用一个传 感器43对由发生器39发射出的热空气的温度进行检测，该传感器43 例如可设置在排放口139内并与一个可编程的控制单元44相连接。在 将高压空气进送给发生器39的回路中可以设置一个压力型传感器 143，该传感器也与处理器42相连接。通过电源和控制链41-44、143， 就可以使该密封器的操作参数保持恒定不变并保持为预定的数值。在 出现异常的情况下，处理器42的终端142将会通知电脑29出现问题， 而且电脑29将密封器6移动到停机位置上并启动紧急程序。

如图1、3和4所示，该密封头6的底座与一个合适类型的线性升 降致动器相连接，而该致动器例如又可以与一个双作用汽缸45的不可 转动杆145相连接，而该汽缸又可借助于电磁阀50受到主机29的控 制并通过其主体与一个小型滑块46的侧面凸起146相连接，该滑块 46可通过端部套管使一对垂直杆47上下移动，而后者又沿垂直于薄 膜前移的方向被面朝下安装在机架的一个交叉部件60上。这些杆47 被套封在弹簧48内，这些弹簧向下顶推所述滑块46，该滑块被可转 动地固定到这些杆之间，一个倒置的调节螺钉49被拧入该交叉部件 60内。当缸体45的杆145处于高位上时，螺钉49的拧动将在密封头 6的上表面34和对侧平台31之间形成一个合适的距离，例如一个约 为0.8-1毫米的距离。当该缸体45的杆被下放时，该密封头6相对 被密封的薄膜回缩一个合适的距离，从而使从所述密封头35的狭缝 35中发射出的加压热空气扩散到周围环境中，而且不会损坏在成形心 轴1内位于其上方并保持不动的薄膜。应该知道：可设置合适的部件 使在低位或在停止位置上从密封头6发射出的高压热空气沿远离薄膜 的方向进行偏转。为此，可设置多个滤网，当密封头6下降时，使这 些滤网自动操作，或者可以采用图1所示的方法，在该方法中，当密 封头6处于低位时，一个由加压冷空气151形成的水平刀被引向该密 封头6的上方：该空气刀能够将上升的热气流切断并使其扩散到周围 环境中。该空气刀151例如可由一个设置在交叉部件60上的固定短杆 51发射出来，该短杆可设置有一个指向上方的喷嘴251，该喷嘴可将 合适流量的冷空气送向由纵向密封装置送出的薄膜密封部分，其中该 纵向密封装置恰好位于导向辊33的下游侧，从而使已经形成的密封部 分保持稳定。但是应该知道：为了限制该包装机器的高压空气消耗量， 减少噪音源及限制热能的浪费，可以将一个偏转盒装配到发生器39 的排放口139上并通过一个合适的接口由电脑29对其进行控制，目的 是当密封头6处于停机状态下时在所需的瞬间将该发生器39产生的热 空气截住并可使这些热空气重新进行循环。这种方法没有具体示出， 但是应该理解：本领域的技术人员在上述已公开内容的启示下可以很 容易地实现这一点，因此该方法同样受到保护。

上述的密封装置按照下述方式进行操作。

在图5中，可以看到：当夹钳7在由成形心轴1送出的管状薄膜 5′的端部合拢时，而且当该夹钳准备沿远离心轴的方向移动时，该密 封头6处于升高位置上，这样就可以在横跨该心轴1滑动的薄膜之纵 向边缘上形成两个平行且连续的气密密封卷边。在图7所示的图表中， 曲线52f(5)和53f(6)分别涉及到薄膜5的前移和密封头的高位或 低位，而且每条曲线的起始部分152和153均示出了图5所示的阶段。 在图1所示的阶段中，当薄膜被辊27、127和制动器28夹住时，而且 薄膜停止前移时，如图7中的252所示，密封头6将在合适的时间进 行下降，如图7中由标记253表示。在图1所示的阶段中，管状包装 物5′以及包在该包装物内的产品将沿纵向受到拉伸，而且该薄膜之纵 向密封部分的末端不会相对对侧平台31显著移动，因为该薄膜大部分 在位于成形心轴之下游侧的剖面内进行拉伸，这是因为利用一个未示 出的部件对该薄膜进行适当的热处理，这对理解本发明而言不是必需 的。在拉伸后，当夹钳7′合拢时，制动器28在一个合适的时间脱开， 从而允许足够的薄膜从该成形心轴移过，以防止该薄膜被夹钳7′撕开。 在该阶段内，薄膜以一个很小的量进行前移，如标记352所示，而且 密封头6在图7所示的曲线中迅速升降，由标记353表示，在图5中 以虚线和实线表示，这样就可以保证该薄膜的重叠边缘得以沿纵向连 续密封。接着，当夹钳7′开始沿远离成形心轴的方向移动时，该循环 重复进行，同时薄膜沿纵向前移，由标记152′表示；而且密封头6也 会在合适的时间上升，在图7的曲线中由标记153′表示。

应该知道：上面仅对本发明的最佳实施例作出了说明，但也可通 过采用设置在包装机器内的纵向密封装置，而不是采用用于制成袋子、 手提袋等的机器(例如为本申请人所有的意大利专利申请第BO2001A -91所述的那种机器)，对上述实施例作出多种修改和变形。此外， 还可以用其它线性致动器来替代汽缸45，例如由电机进行驱动的螺钉 和螺母或等同的致动器，而且还对该电机的速度和相位进行电子控制， 这样密封头6就能够以加速度梯度和减速度梯度移动，而且还可以利 用主机29更加容易地对其速度和相位进行控制。