专利名称:用于封闭管状或袋状包装件、特别是筒状食品包装件的方法、结扎器和结扎设备的制作方法本发明相关于封闭管状或袋状包装件，特别是食品包装件的方法。借助于本发明，包装件的缩颈部分被非金属的环状结扎器夹紧，该结扎器在其相对侧所受压紧力的作用下，包装件的缩颈部分相对变窄，并且在封闭压力的作用下，能固定其所获得的形状。典型的包装件是香肠制品，其具有纤维状材料的多孔性肠衣和用于其它类型食品的袋状或肠状包装，例如包装汤。这时包装材料是一种密封的筒状塑料薄膜材料。所述肠衣是多孔性的，因为产品要进行熏制处理，由此获得期望的美味和耐久性。为了使产品尽可能长期贮存，塑料薄膜材料应当尽可能密封。在两种情况中，几乎存在同样的问题，即在缩颈部分的结扎应该非常有效的密封，以致香肠在熏制前和熏制期间夹紧结扎器在通常非常光滑的肠衣上，不产生滑动。而在结扎塑料薄膜外套时，夹板式结扎器同样也不产生滑动。而且，还应提供有效的密封，防止进入空气。在这两种情况中，通常需要应用很高的结扎力，因此存在着破坏薄膜材料的潜在危险。众所周知，这种有关的产品正在造成大量的浪费。就结扎的形式而言，习惯上几乎全部应用金属钳形的结扎器，例如U形或C形的金属带。该金属带在包装的缩颈区域由合适的夹紧力弯曲，以便在缩颈部分封闭成为一个环。人们能够说出这些金属钳形结扎器的许多优缺点，但是这里将只叙述由于这些金属结扎器密封结扎被夹紧材料的能力有限，而产生的极大浪费。以及在金属结扎中这些金属钳形结扎器显示的一个主要缺点。通常按照现代的标准，任何类型的金属接触食品都是有害的。人们也发现这些金属结扎器明显地不能以任何特别高的程度密封塑料薄膜包装。无论如何，至少会伴随着很大的损坏包装材料的潜在危险，以致包装件不密封。近年来，为了增加各种饮食产品的贮存持久性，发展了几种超级密封塑料薄膜材料。但是，人们认识到只要这些材料不能以同样高的程度密封，事实上这些发展就是多余的了。为了避免使用金属，已经进行了一些应用塑料结扎器的努力。但是，这些结扎器的设计不适于大尺寸包装，例如缩颈区粗的包装。除去不是金属材料外，塑料结扎器的优点是可以安装闭锁装置。这样，可以在缩颈区域进行密封，并且以封闭的圆环形状，固定结扎器。因此，塑料结扎器能够以很大的力夹紧缩颈区域。在夹紧的缩颈区域，克服弯曲恢复力，保持弯曲形状的力不受结扎材料的性质限制。但是，人们已经知道塑料结扎器存在各种缺陷，在本文中将不详细讨论。一般说来，它们是建立在与金属钳形结扎器基本概念相同的基础上，也就是说，塑料结扎器应该用来以足够的密封性环绕缩颈区域，保证不产生滑动，并且在缩颈区域提供高度的密封。对于大尺寸包装来说，夫多数已知的塑料结扎器并不适用。因为，它们包括一个U形部分，相互对置部分的孔容纳U形部分的插接件，缩颈部分的材料将依靠容纳孔的棱夹紧。这样就增加了导致薄膜材料断裂的集中夹紧力。目前，尚未发现任何塑料结扎器在有关缩颈区域能用于产生“超级密封”作用的报告。无论如何，利用环形结扎器或者主要部分是这种形状的结扎器完成缩颈区域的结扎是不理想的。基于这个事实，发现了有关本发明的一个主要问题。经验和计算表明，产生周边压缩形成了对传递到缩颈区域内层的夹紧力的障碍。当采用高压力时，被压缩的周边材料相应的的薄层由于塑变而产生轴向移动。但是，由于周边材料与内层材料相互摩擦挤紧，后者被外层材料的移动和形变沿轴向拉伸。这种拉伸是基于非塑性材料的弹性起作用的。并且，由于使用高夹紧力，与周边材料紧靠着的内层材料在材料塑性变形区延展，超过通常所说的破裂拉伸极限，即材料将破裂，这种情况经常发生。上述考虑适用于塑料材料的包装，而且类似的考虑也可以适用于纤维材料的包装。在这两种情况中，结论事实上是对采用安全的方法产生高夹紧力来说，没有一种已知的结扎器是最佳的，即不产生包装材料的破坏。在由各种结构的结扎器产生的高夹紧力的应用中，很明显，并没有及早认识到在压紧区空间发生了什么。根据这一背景，人们应该认识到所说的相当大的浪费。并且，应当相信，本发明在这方面代表了先驱者的工作。对于一般金属钳形结扎器的应用来说，在生产的开始阶段，对结扎进行的实验测试是典型的。因此，消耗能够被控制得尽可能低。那种利用降低结扎压力，进一步减少损耗的努力，其结果仅仅导致相似的或甚至更大的损耗。这种损耗不是通过材料的破坏，而是通过结扎器不安全地固定在包装材料上产生的。这就是传统的按对应的尺寸，在每个缩颈部分安装两个或多个夹片。但是，损耗率仍然很高。并且，就相关的最大程度的密封而言，这样一组夹片将不起任何作用，因为没有一个夹片可以提供“超级密封”。
综上所述，很明显本发明的主要目的是提供一种方法和一个结扎器。该方法和结扎器将能够由一个相对高的结扎压力，以缩颈部分材料破损危险相当小的方式结扎缩颈部分。因此，所说的损耗能够被相当程度地减小，甚至被消除。根据同样的贡献，本发明进一步的目的是提供一种方法和结扎器。该方法和结扎器能被用来获得缩颈部分的“超级密封”。当然，这同样是极其重要的。
按照本发明的新概念，对于一个高夹紧力和破坏包装材料危险性小之间的特别理想的关系而言，发现了应该在夹板式结扎器基本上平直的夹板相对的表面部分之间结扎缩颈区域，并导致其被压缩为最终的形状。在这个形状中，缩颈部分的横截面沿基本上平行于夹板的纵向呈长方形，最好选择其长度至少为夹板间距离的两倍。显而易见，应用的结扎压力和结扎器的尺寸仍应适应于特殊产品。但是，在这方面已经具有传统的合适方法。即通过条件的试验选择，其结果将急剧减少损耗率。因为所述缩颈区域在基本上平行的夹板之间安放，可以应用相对非常高的结扎压力，而不会产生材料的损坏。
本发明是建立在缩颈部分受到结扎压力作用时，对包装材料特性进行先进的研究基础上的。并且，发现根据公知的基础知识或该过程的原始参数，即包装材料的尺寸和材料常数，这样就不需要单独依赖实验的测试。但是，人们相信就目前来讲，当其结论能用简明术语以及新方法和新设计表达时，阐明发明的理论基础是不必要的。
简要说明，在平直和平行的夹板之间施加结扎压力的物理作用是由于夹板纵向出现的压缩。夹紧力没有阻碍地传递到缩颈区域内层材料部分，就象沿弯曲的夹紧装置所发生的那样。因此，夹紧力将被缩颈区域以一种相对非常“柔软”的方式吸收，缩颈区域各层材料的特性并无急剧的差异。相对地，缩颈区域在该方向上延伸的物理作用是缩颈区域的压缩度将比较小。由此，保证了由其压缩而相互摩擦结合的不同材料不增加实质上的摩擦作用，这样包装材料不可能由此而破裂。
所要求的两个相对的夹板一起夹紧到预期的最终位置是通过在夹板上施加压力实现的。该夹板基本上是刚性的或是不易弯曲的，并且通过伸长的紧固的插接件与两端相互连接。至少一个插接件以长度不变，并能以固定方式配置于相对的夹板接收开口中。不同的产品，缩颈部分的总厚度会有些变化。因此，该插接件或多或少地挤入接受开口，甚至或多或少从所说的对应的夹紧板后侧伸出。相应地，为了限制不同标准结扎器的数目，对于一个给定的产品，选择一种类型的结扎器，其插接件端部在结扎器后面伸出。通常，这将存在一些缺点。其中之一是结扎器的突出部分存在着撕裂其他邻近包装件的危险。有关塑料结扎器的现有技术中存在着同样的问题。尽管在很大程度上是由于在结扎器操作中插接件的位移较大。与此相联系，人们建议，一般对插接件端部向后伸出的问题，可以用把结扎器部分后侧伸出的部分立即切除的方法解决。但是，这被证明是一种不可接受的问题的解决方案。因为与饮食产品相接触，导致了不精确地切割结扎器部分，出现产品本身也一起被切割的现象。这是绝对不能允许的。
使用本发明，能够保证具有特定长度的所述插接件的给定形式的结扎器适用于更多不同产品和与其相联系的缩颈区域总厚度的变化。
由于插接件夹紧位移小，随着被结扎的缩颈部分呈长方形轮廓。插接件挤入接受开口，或者超过接受开口的伸出部分相当小。因此，实际上通过规定使用下面两种方式的任意一种，彻底避免切去所述插接件是可能的。这就是尽管在缩颈部分的厚度出现变化，接收夹板具有这样的厚度，以便插接件的端头保持在接收开口的内部，或者插接件由接收夹板后侧适当伸出，并且使插接件的外伸端形成光滑的圆形。因此，这两种结扎器的每一种标准形式的结扎器将适合于各种不同产品。对于缩颈区域的总厚度来说，差异很小的标准产品的结扎不需要切掉插接件的端头。
本发明的这些结果是非常重要的。与此同时，本发明提供了用一种意义清晰，并且可以重复生产的方法获得“超级密封”封闭件的实际可能性。这也是很重要的。根据本发明的原则，人们发现阐述和实现超级密封的主要条件实际上相当简单。同时也清楚为什么在其他情况下这种密封不能实现。
为了提供一个充分的密封，穿过缩颈区域的所有材料既要坚实地压在一起，又要坚实地紧靠环绕的夹板。由于包装薄膜的皱纹和折叠，在缩颈区域的内部和表面存在没有密封的窄缝隙。这些缝隙仅仅靠一个足以将薄膜表面的部分密封区压迫在一起的压力是不能密闭的。为了封闭这些缝隙，很简单，需要在每一个有关位置上，向包装材料施加高压力，以致塑料材料产生真正的塑性变形。因为在整个缩颈区出现折皱，真正产生整体密封的条件是缩颈区域的每个和所有部分受到相当高的变形压力，而其任何区域不会由此而破裂。
应用本发明提供的方法，甚至在缩颈区域内部中心区作用如此高而无损坏的压力，一般来说是可能的。应用现有的金属钳形结扎器，某些区域的压力不是太高就是太低，换句话说，避免这种情形，即压力在某些区域不会太高或者太低，则是不可能的，其结果必然不能令人满意。
一些已经公知的塑料结扎器能较好地适用于在缩颈区域提供一个较小变化的压力。但是，一个问题是，正如已经叙述过的，薄膜材料依靠一个孔的棱边加载，这样容易在这个位置被施加的高压力挤破。另一个问题是在现有技术中，一般力求产生一个接近均匀宽度和厚度的最终受约束的缩颈区。现在，无论从理论上还是在实验中都已发现，缩颈区域中部实际上不能建立没有剩余被损坏材料的变形压力。除非其厚度，即相对的夹板之间的距离，显著小于缩颈区域的宽度。同样，在基本平直，而且相互对置的夹紧部分之间，进行结扎是相当重要的。
实际上，在确定的生产中，当然应该清楚地调整结扎压力，以便有效地取得所期望的结果，即压力足够高，导致材料均衡地塑性变形，而不使材料任何部分被破坏。这些作用不能直接观察到。但是，可以生产试样，用于测试和检查。根据本发明，为了获得“超级密封”的封闭件，实现上述条件，可用下述方法检验;除去夹板，松开缩颈部分的筒形包装材料，然后1.)检查可见的材料断面;2.)测量各处的薄膜厚度，确信每个区域的薄膜材料都产生了所说的塑性变形，这与材料的轴向移动，以及恒定厚度的减少有内在联系。这样，当试样缩颈部分材料的厚度处处都减少时，材料没有破裂，那么施加的压力就是准确的。施加该准确的结扎压力，可以获得所述“超级密封”的效果。这样，就可以开始或继续以同样的生产条件在包装产品上安装专门选择的结扎器。
随着塑料结扎器的使用，结扎器被固定，并且在拆除施加压力的工具后，结扎器在缩颈区域，受压缩材料弹性力的影响将产生少许膨胀。通常这是许可的，因为已知采用高压紧力而产生的密封程度高，甚至在相当大的压力减压后也将保持不变。
结扎器的固定，即在夹板上闭锁插接件应当是有效的，以便在夹紧工具的压力消除后，插接件不会显著地向后移动。但是，按照上文所述，相当微量的向后移动自然是可以的，这将大大便于设计出良好的、适用的结扎器。
为了在缩颈区获得完善的密封，通常需要压缩材料的值为缩颈区横截面形状的10-50%。特定塑料薄膜材料的弹性模量，即塑料材料相当大的轴向位移对于确保密封任何形式的轴向漏洞将是十分有效的。实际上随着低弹性模量薄膜材料的应用，对材料的整体性来说，使用重量轻，轴向尺寸小，而且坚固的环形结扎件进行结扎是有害的。因为缩颈区的最外层材料可以由于相当薄的结扎器夹板一起猛烈结扎而破裂。为了这个目的，理想的情况是宁可采用高或长的结扎器。这种结扎器将沿着加大的缩颈部分的外部区域分配压力。这样对薄膜材料比较柔和。对于产生的全部轴向膨胀，包装材料也将被充分夹紧。而且，由于使用相对长的结扎器，所述的轴向膨胀很容易被抑制，其中，邻近轴向端部的结扎器摩擦夹紧材料部分的反弹力可以将膨胀力吸收。
但是相应的，这种较长的结扎器价格高。并且，对本发明来说，重要的认识是“短”结扎器的应用将获得一致结果。就是说通过设计出用于结扎器结扎动作的一个适当工具来取得。这样，这种预期的效果能够由被夹紧的材料不产生自由轴向移动的方法来获得，即仅仅在结扎区域的外侧从外部夹住材料来获得。这种借助于专门的结扎工具，与结扎器的结扎动作相联系，能够在结扎器相对端外侧附近结扎缩颈材料区。由此，提供限制材料轴向膨胀的摩擦阻力，与实际结扎区弹性模量的增加相对应，以致高结扎力可以施加于一个“短”结扎器，而不会造成材料的损坏。当所述的结扎压力被消除，并且所述的夹紧工具被卸去时，结扎压力可导致一定的随后膨胀。但是，如前所述，当只要预先保证真实的压缩和结扎区所有材料区域的轴向移动都能获得时，在夹紧区内部相关的压力是否减小就不是重要的。
重要的是，所述结扎器开口应当预先配置，使其与缩颈部分的横截面形状十分近似。这样，夹板之间压缩的包装材料不用产生很大侧向变形，就能达到与夹板之间横向穿过的插接件相结合的目的。
现参考附图详细说明在从属
权利要求
1.一种封闭管状包装件或袋状包装件，特别是食品包装件的方法，由一个环形非金属夹板式结扎器夹紧包装件的缩颈部分，通过一个适用的来自结扎器相对两侧的夹紧压力使该结扎器在缩颈部分周围变窄，当结扎器承受了一个最终的夹紧压力后，即使其所要获得的形状得以固定，其特征是该缩颈部分18、46被夹在结扎器的基本平直的夹板4、8、38、42的相对的表面部分之间，并被压成其最终紧密的形状，在基本平行于夹板的纵向，其最终形状的横截面为矩形，最好其长度至少为夹板之间距离的两倍。
2.根据权利要求
1的方法，其特征是，结扎器部分6、40、26、28同相对设置的夹板的端部分别互相连接，至少在一端，一个夹板4、38上的插接件能够以锁紧的方式被接收到在相对的夹板中的接收通道10、30、44中，实现该方法可不必切除插接件的自由端，在其不破裂的情况下，可使其完全地装在所述的通道内部，或者，如果它伸出通道的后端，可使其端部具有光滑圆角。
3.根据权利要求
1的方法，特别是为了获得收缩了的塑料包装的极为有效的密封，其特征是选择结扎器的尺寸，并使缩颈材料在所述的结扎器的最终形状内完全充满结扎器的开口，材料要承受夹板之间的压紧力，以便在最终缩颈区域的每个部分或所有部分，使塑料材料产生一个低于断裂伸长的有效的轴向位移，从而呈现出一个完全的轴向延伸状态。
4.根据权利要求
3的方法，其特征是将适用的压力始终保持在足以使缩颈材料变形的范围，并且，使相对设置的夹板机械地停止在某个相互之间的距离上，这个距离与夹板之间的有效距离相对应，其大小为保证材料全部产生轴向延伸所必要的尺寸。
5.根据权利要求
4的方法，其特征是为了减少轴向延伸的材料断裂延伸，而采用较小轴向尺寸的结扎器，将接近结扎器的相对的端部外侧的缩颈包装材料机械地夹持在夹持工具58之间，而在材料轴向位置稳定的同时，将夹板压入其最终位置。
6.一种按照权利要求
1或3的方法得到的用于封闭管状或袋状包装的夹板式结扎器，由一种非金属材料制成，由两个相对设置的夹紧部分和用于将夹紧部分连接在一起，并位于夹紧部分之间的连接装置组成一个环状结扎器结构，当从它的侧面相对于缩颈的包装部分对夹紧部分施加压力时，可以使至少一个所述的连接装置6、26、30、40锁入夹紧部分4、8、38、42的相应部分，同时保持夹紧部分之间的间隙，其特征是相对设置的夹紧部分由基本平直的夹板4、8、38、42构成，连接装置6、26、28、40的结构应使结扎器可以在未经压缩的缩颈部分的周围闭合，并可以使夹板压合而将缩颈部分压成最终形状，当缩颈部分处于最终形状时，夹板基本上平行，并且两夹板之间的间距小于相对应的连接装置之间的间距。
7.根据权利要求
6的结扎器，其特征是在一个夹板4、38的每一端设有一个横向伸出的插接件6、40，以形成一个底部平直的刚性U形构件，而外夹板8、42则带有两个单独用于接收插接件的孔10、44，在相应的每个插接件和/或孔中设置止动装置14、20、24、50、56用以锁住插接件，防止其从孔中退出。
8.根据权利要求
7的结扎器，其特征是止动装置由从插接件自由端伸出的楔形体14构成，以致楔形体14可以随着插接件端部6插入孔10，为了将插接件端部的横截面展宽，使之足以将插接件在孔中被锁住，可以从孔的另一端再次对插接件14施加压力。
9.一种利用权利要求
1、3或5的方法，在缩颈包装部位固定夹板式结扎器的设备，设有对着缩颈部位向相对置的结扎器部分施加压力的装置60，其特征是为稳定包装材料，防止被夹板式结扎器围住的区域内，材料产生过量的轴向位移，还设有可在邻近结扎器的相对的轴向端部外侧，夹持缩颈材料的夹持装置58。

通过在包装件的缩颈处安装一个结扎器，封闭含有食品的筒状包装件，涉及到长期存在的高损耗率的问题，即结扎器不是损坏包装材料，就是滑离缩颈处。本申请公开了一种方法和结扎器，即使用结扎器获得非常牢固的结扎，而能够不破坏包装材料；与密封塑料包装相联系，甚至能够由此提供一个“超级密封”的封闭件；通过在相对的平直夹板之间，使缩颈的横截面成为长方形，并且夹板一起受压，以便使材料产生可控制的平滑变形。