专利名称：用于包装食品的卷状包装材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于包装食品的卷状材料。
背景技术：
已经知道了多种用于包装可倒出的食品如果汁、酒、番茄酱、经巴氏灭菌或可长期存放的(UHT)牛奶等的材料。
这种包装由包装材料的连续的辊进给的卷形成，该材料卷可被切开以形成坯料，或者被纵向地密封以形成包装材料的管。
包装材料具有多层结构，其包括一层纸材料层，在该层的两面均覆盖有热封材料如聚乙烯的层，在用于长期存放的产品如UHT牛奶的无菌包装中，包装材料还包括隔绝材料层，其例如由层叠在热封塑料层上的铝膜形成，该铝膜又被另一热封塑料层所覆盖，后者最终形成了与食品接触的包装的内表面。
为了生产出无菌包装，将包装材料卷从卷筒上松开，并传送穿过除菌室，在其中例如通过施加灭菌剂如过氧化氢来对该材料卷进行消毒，这种杀菌剂在消毒后例如通过加热或者对包装材料施加适当波长和强度的辐射来蒸发掉。
然后将消过毒的材料卷折叠成圆柱体，并进行纵向密封，从而以已知方式形成了连续、垂直且纵向密封的管。换句话说，包装材料管形成了除菌室的延伸部分，并且在管中连续地填充可倒出的食品，然后馈送到成形-密封单元中，以便形成单独的包装，利用夹爪对来夹住管并进行横向密封，从而形成枕状包装体(pillow pack)。
然后通过切开枕状包装体之间的密封部分以分开枕状包装体，并且将其传送到最终折叠工位中，在这里将其机械式地折叠成最终包装的形状。
通过沿“压痕”于材料中的折叠线来折叠该包装材料，从而形成了包装。
更具体地说，材料卷具有形成了包装的垂直边的纵向折叠线，以及形成了包装的底边并还用于沿横向密封来折叠材料的横向折叠线。
压痕通过两个压痕辊来进行，这些辊具有分别带有凸起线和下凹线的相应工作面，这些线精确地对齐以使材料产生局部变形，形成了具有大致U形的截面，并且材料的厚度基本上不发生变化。
压痕辊上的突出部分的高度限定了折叠线的深度，因而限定了它们的压痕强度，该强度由通常称为RCS(相对压痕强度，其为与无折叠线的材料相比的压痕强度)的参数来定义。折叠线越深，它们的压痕强度就越低，因而RCS也越低。
确定压痕深度通常是容易地形成包装与实现最终包装的强度和稳定性的矛盾性需求之间的折衷。
也就是说，过深的折叠线使得成形更容易，但会导致不牢固或不稳定的包装；相反，较浅的折叠线提供了强度和稳定性，但包装更难成形。
这一问题由于材料的纸层(下文中为简便起见称为“纸”)中纤维通常纵向地、即平行于材料在机器上的进给方向地定向而变得复杂，因此，对于给定深度而言，由于横向压痕会损坏纸的纤维，横向折叠线具有比纵向折叠线更低的RCS。
由于横向折叠线是对包装的强度和稳定性起主要作用的折叠线，因此从安全的角度来说，压痕深度通常应根据横向折叠线来确定，但代价是包装的成形容易性降低。
发明公开本发明的一个目的是提供一种不存在通常与已知材料相关的上述缺点的包装材料。
根据本发明，提供了一种用于生产食品包装且具有通过压痕而形成的多条折叠线的卷状材料，这些折叠线包括形成了包装的垂直边的纵向折叠线，以及多条形成了包装的底边的横向折叠线；其特征在于，所述纵向折叠线具有比横向折叠线更低的压痕强度。
根据本发明的材料通过较弱的纵向折叠线而提供了容易成形性，同时通过形成包装底边的较坚固的折叠线而使最终包装具有优良的结构特性。
传统的压痕还具有下述问题。
首先，由于生产压痕辊的工作面需要有很高的精度，以保证它们能精确地匹配且不会损坏材料，因此所需要的设备非常昂贵。
其次，当沿折叠线折叠材料以形成包装时，材料可能会产生局部的层离。
根据本发明的一个优选实施例，折叠线通过压缩压痕(compressioncreasing)来形成，其在材料的一个表面上具有下凹的轮廓，而在另一表面上具有非凸起的轮廓。
这样，就可采用具有突出部分的压痕辊和具有光滑的工作面即无凹穴的反作用辊来形成折叠线，这些凹穴在传统的压痕中用作另一辊上的突出部分的“模子”。因此，可以显著地降低压痕设备的成本。
而且，由于材料通过直接压缩来被压痕加工而不受到切割作用，因此因层离所导致的问题及危险得到减轻。
附图简介下面将参考附图并通过示例来介绍本发明的一些非限制性的实施例，在附图中
图1示意性地显示了用于从根据本发明的一卷卷状材料中生产无菌包装的机器；
图2显示了根据本发明的卷状包装材料的一部分；图3显示了沿图2中线III-III的示意性截面，说明了图2所示材料中的第一折叠线的轮廓；图4显示了沿图2中线IV-IV的示意性截面，说明了图2所示材料中的第二折叠线的轮廓；图5显示了在用于得到图3所示折叠线的材料制造方法中的一个步骤的示意性截面；图6显示了在用于得到图4所示折叠线的材料制造方法中的一个步骤的示意性截面；图7显示了根据本发明一个变型的在用于得到图3所示折叠线的材料制造方法中的一个步骤的示意性截面；图8显示了根据本发明一个变型的在用于得到图4所示折叠线的材料制造方法中的一个步骤的示意性截面。
实施发明的最佳方式图2中的标号1表示了以连续卷3的形式来提供的卷状包装材料2的一部分。
材料2的卷3包括整体上由标号4表示的多条折叠线和印刷出的装饰部分5，它们在等于生产一件包装所需的纸长度的间隔R处重复。
卷3可在如图1示意性示出的用于生产无菌包装的机器6上使用，卷3从卷筒7上松开，被传送通过在其中进行灭菌的除菌室(未示出)和组件8，通过组件8来对卷3进行折叠和纵向密封，以便以已知方式来形成连续的垂直管9。
通过已知的充填设备10来在包装材料的管9中连续地填充可倒出的食品，然后将管9传送到成形-横向密封工位14中，管9在此处被夹持在夹爪对(未示出)之间，这些夹爪横向地密封管以形成枕状包装体15。
然后通过切开枕状包装体15之间的密封部分来分开枕状包装体15，并将其传送到最终折叠工位16中，在此处机械式地折叠枕状包装体15以形成最终的包装17。
通过沿折叠线4对材料进行折叠，并且通过可“读取”位于材料上间隔R处的对齐标记18的光学传感器16来控制材料的进给，从而形成了包装。
折叠线4通过压痕工艺形成，并包括形成了最终包装17的垂直边的纵向折叠线4a，以及形成了包装17的底边的横向折叠线4b。
根据本发明，纵向折叠线4a的压痕强度小于横向折叠线4b的压痕强度，这一差异可通过如下所详述地适当改变压痕深度来实现。
纵向折叠线4a的相对压痕强度(RCS)即纵向折叠线4a的压痕强度与无折叠线的材料2的压痕强度之比应当处于55％到65％的范围内，优选为65％；线4b的RCS应当处于65％到75％的范围内，优选为约70％。
因此，横向折叠线4b和纵向折叠线4a的RCS的差异应当处于2到20％的范围内，优选为10％。
根据本发明的一个优选实施例，折叠线4a，4b(图5和6)最好由通过压缩压痕工艺所形成的压缩线来形成，在压缩压痕工艺中，材料2在压痕辊20和光滑的反作用辊22之间被压缩，压痕辊20具有多个与压缩线4相对应的突出部分21a，21b，而反作用辊22没有与突出部分21a，21b相对应的凹穴。
在图5和6中以平面图的形式部分地和示意性地显示了辊20，22的轮廓，其清楚地显示了突出部分21a具有比突出部分21b更大的高度，以实现线4a和4b的压痕强度的差异。
这样就可以容易地形成包装，同时实现良好的强度和稳定性。
辊20适当地作用在材料的形成了包装外表面的表面23上，即作用在印刷有装饰部分5的表面上，而辊22作用在相反的表面25上。
如图3和4中清楚地显示，压缩线4a，4b具有由位于材料2的表面23上的台阶侧面26形成的下凹轮廓以及位于相对表面25上的大致平坦或稍稍凹入的轮廓。
图7和8显示了本发明的一个变型实施例，其中采用传统方法来进行压痕。
在这种情况下，压痕通过两个压痕辊30，31来进行，这些辊具有分别带有精确对齐的突出部分32a，32b和下凹部分33a，33b的相应工作面，因此使材料局部地产生截面为大致U形轮廓的双重压痕。同样在这种情况下，线4a的压痕深度大于线4b的压痕深度。
显然，在不脱离由所附权利要求限定的范围的前提下。可以对这里所介绍的材料2进行变更。
权利要求
1.一种用于生产食品包装(17)且具有通过压痕而形成的多条折叠线(4)的卷状材料(2)，所述折叠线包括形成了所述包装的垂直边的纵向折叠线(4a)，以及多条形成了所述包装(17)的底边的横向折叠线(4b)；其特征在于，所述纵向折叠线(4a)具有比所述横向折叠线(4b)更低的压痕强度。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述横向折叠线(4b)和所述纵向折叠线(4a)的相对压痕强度之间的差异处于2到20％的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述横向折叠线(4b)和所述纵向折叠线(4a)的相对压痕强度之间的差异约为10％。
4.根据上述权利要求中任一项所述的材料，其特征在于，所述纵向折叠线(4a)具有处于55％到65％的范围内的相对压痕强度，所述横向折叠线(4b)具有处于65％到75％的范围内的相对压痕强度。
5.根据上述权利要求中任一项所述的材料，其特征在于，所述折叠线(4)为在所述材料(2)的第一表面(23)上具有下凹轮廓和在所述材料(2)的第二表面(25)上具有非凸起轮廓的压缩线。
6.一种生产用于包装食品且具有多条折叠线(4)的卷状材料(2)的方法，所述方法包括压痕步骤，其中所述材料的卷(3)在作用于所述材料(2)的相对表面(23，25)上的第一和第二压痕辊(20，22；30，31)之间被压缩；所述第一压痕辊(20；30)具有用于相对于所述卷(3)纵向地产生折叠线(4a)的第一数量的突出部分(21a；32a)，以及用于相对于所述卷(3)横向地产生折叠线(4b)的第二数量的突出部分(21b；32b)；其特征在于，所述第一数量的突出部分(21a；32a)比所述第二数量的突出部分(21b；32b)更高。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二压痕辊(22)具有光滑的工作面。
全文摘要
一种用于生产食品包装(17)且具有通过压痕而形成的多条折叠线(4)的卷状材料(2)，这些折叠线包括形成了包装(17)的垂直边的纵向折叠线(4a)以及多条形成了包装(17)的底边的横向折叠线(4b)；纵向折叠线(4a)具有比横向折叠线(4b)更低的压痕强度，因而可以改善包装(17)的成形但不会损害其稳定性和强度。
文档编号B65B9/20GK1582245SQ02822174
公开日2005年2月16日 申请日期2002年10月31日 优先权日2001年11月2日
发明者L·吉多蒂 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司