用于定位密封条的定位设备和包装的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于定位密封条的定位设备和包装机。一种用于相对于包装材料幅材定位密封条的定位设备，该定位设备包括用于支撑和引导所述密封条（7）的支撑和引导装置（23）；用于确定所述包装材料幅材（3）的位置的触针装置（36）；和连接到所述触针装置（36）并用于根据由所述触针装置（36）检测到的所述包装材料幅材（3）的位置相对于所述包装材料幅材（3）移动所述支撑和引导装置（23）的致动装置（29）；所述触针装置（36）被构造成与所述包装材料幅材（3）的后续要应用所述密封条（7）的纵向边缘（8）接触。
【专利说明】用于定位密封条的定位设备和包装机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于定位密封条的定位设备和包装机，该设备在密封条被应用到包装材料幅材之前，相对于可倾倒食品产品的包装材料幅材定位密封条。
【背景技术】
[0002]许多食品产品，例如果汁、巴氏消毒的或UHT (超高温处理的)牛奶、酒、番茄酱等，都以由无菌包装材料制成的包装的形式出售。
[0003]这种类型的包装的一个示例是平行六面体形的、液体或可倾倒食品包装，被称为无菌利乐砖(注册商标)，其通过对层压包装材料幅材进行折叠和密封而制造。
[0004]包装材料具有多层结构，基本上包括用于刚性和强度的基层，例如纤维层，例如纸材料或者矿物填充的聚丙烯材料；以及数个热密封速率材料层，例如聚乙烯薄膜，其覆盖基层的两侧。
[0005]在用于长期存储的产品的无菌包装的情况下，例如UHT牛奶，包装材料还包括气体和光屏障材料层，例如，铝箔或乙烯基乙醇(EVOH)箔，其被叠放在热密封塑料材料层上，并且进而被覆盖有另一热密封塑料材料层，该另一热密封塑料材料层形成最终接触食品产品的包装内面。
[0006]如已知的，这种包装在全自动包装机上被生产，在该包装机上用以幅材进给的包装材料形成连续的管。包装材料幅材在包装机上被无菌化，例如通过应用化学杀菌剂，例如过氧化氢溶液，通过加热和/或通过使包装材料经受合适强度和波长的辐射来使杀菌剂基本上被汽化。保持无菌包装材料幅材处于封闭的、无菌环境中，并且被竖直地进给通过数个形成设备，形成设备与包装材料幅材相互作用以将其从条逐渐折叠成管。
[0007]管被填充有无菌或无菌处理的食品产品，并且沿着等间隔的截面被密封和切割以形成单独的枕包，这些单独的枕包随后被机械地折叠以形成最终的，例如基本上平行六面体形的包装。
[0008]在到达形成设备之前，包装材料幅材被进给通过敷贴器以应用热密封材料制成的密封条。
[0009]更具体地说，密封条被热密封到在加压站最终形成包装的内面的塑料材料层，预先被加热的包装材料和密封条沿着不同的路径被进给到该加压站，并且在加压站密封条被压到包装材料幅材的第一纵向边缘上。一旦被应用，密封条就具有被热密封到幅材的第一纵向边缘的第一部分，和从该幅材伸出的第二部分。
[0010]当与形成设备相互作用时，幅材的第二纵向边缘相对于正被形成的管的轴线被定位在第一纵向边缘的外侧。更具体地说，密封条完全被定位在管内侧，并且第二纵向边缘的面对管轴线的面被部分地叠放在密封条的第二部分上，并且部分地被叠放在第一纵向边缘的位于与被应用有密封条的第一部分的一侧相对的一侧上的面。
[0011]第一和第二纵向边缘此后被热密封以形成沿着该管的纵向密封。更具体地说，热密封操作包括加热步骤以加热没有密封条的第二纵向边缘；和压力步骤以将密封条、第一纵向边缘和第二纵向边缘压在一起。
[0012]在加热步骤期间，第二纵向边缘的聚乙烯层熔化并通过传导将热传输给第一纵向边缘和密封条，从而熔化第一纵向边缘的聚乙烯层，和密封条的热密封材料。
[0013]在压力步骤中，密封条、第一纵向边缘和第二纵向边缘被压在一起，使得密封条的热密封材料和第一纵向边缘和第二纵向边缘的聚乙烯层完全熔化，并形成限定管的纵向密封的分子键。
[0014]密封条:
[0015]阻止了包装材料的形成纵向密封的纵向边缘——特别是，第一纵向边缘，其在形成操作之后被定位在管内侧——吸收被包装的产品；
[0016]改善了纵向密封区域的气体屏障性能；以及
[0017]加强了纵向密封。
[0018]为了相对于包装材料幅材正确地定位密封条，包装机被装备有定位装置，其包括数个用于支撑和引导密封条的辊。在理想的工作构造中，密封条的一部分，其宽度基本上等于密封条总宽度的一半，被热密封到包装材料幅材的第一纵向边缘；和密封条的第二部分，其宽度也基本上等于密封条的总宽度的一半，从包装材料幅材的第一纵向边缘伸出，从而可在后续在形成沿着管的纵向密封时被连接到包装材料幅材的第二纵向边缘。
[0019]辊都被固定到相对于包装材料和密封条的行进方向可以交叉方式尤其是垂直方式移动的支撑体上。
[0020]触针被固定到支撑体以检测包装材料幅材的第二纵向边缘的位置。触针包括滑轮——其绕着基本上垂直于由包装材料幅材定义的平面的轴线旋转——该滑轮设置有槽，该槽被布置成用于在其最接近所述轴线的部分上抵靠地接收第二纵向边缘。
[0021]上述定位设备的缺点是包装材料幅材(应该具有同样的名义宽度)实际上由于制造公差而宽度不同。并且，因为支撑和引导密封条的辊与触针之间的距离是根据包装材料幅材的名义宽度设置的，所以包装材料幅材的名义宽度和实际宽度之间的任何差别会导致密封条相对于第一纵向边缘的不精确定位。
实用新型内容
[0022]本实用新型的一个目的是改善用于相对于包装材料幅材定位密封条的设备的准确性。
[0023]本实用新型的另一目的是提供一种用于定位密封条的设备，在该设备中，定位精度与包装材料幅材的尺寸公差由其是宽度公差无关。
[0024]根据本实用新型，提供了一种用于定位密封条的定位设备，该定位设备包括用于支撑和引导所述密封条的支撑和引导装置；用于确定所述包装材料幅材的位置的触针装置；和连接到所述触针装置并被布置用于根据由所述触针装置检测到的所述包装材料幅材的位置相对于所述包装材料幅材移动所述支撑和引导装置的致动装置；所述定位设备的特征在于，所述触针装置被构造成与所述包装材料幅材的后续要被应用所述密封条的纵向边缘相互作用。
[0025]本实用新型还提供了如下技术方案:
[0026]方案1.一种用于定位密封条的定位设备，该定位设备相对于包装材料幅材定位该密封条，该定位设备包括用于支撑和引导所述密封条7的支撑和引导装置23 ;用于确定所述包装材料幅材3的位置的触针装置36 ;和连接到所述触针装置36并用于根据由所述触针装置36检测到的所述包装材料幅材3的位置相对于所述包装材料幅材3移动所述支撑和引导装置23的致动装置29 ;其特征在于，所述触针装置36被构造成与所述包装材料幅材3的后续要应用所述密封条7的纵向边缘8接触。
[0027]方案2.根据方案I所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述触针装置36包括滑轮37，该滑轮在使用时被定位成接触所述纵向边缘8。
[0028]方案3.根据方案2所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述滑轮37包括具有底部部分的槽38，所述底部部分在使用时靠在所述纵向边缘8上。
[0029]方案4.根据方案2或3所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述滑轮37具有基本上垂直于由所述包装材料幅材3定义的平面和所述密封条7的行进方向的旋转轴线。
[0030]方案5.根据方案2或3所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述触针装置36包括微调设备42，在设置所述定位设备22时，所述微调设备能实现相对于固定到所述致动装置29的条39和相对于所述支撑和引导装置23移动所述滑轮37。
[0031]方案6.根据方案1-3中任一项所述的用于定位密封条的定位设备,其特征在于，所述支撑和引导装置23包括至少一个辊24，进而包括具有由凹形底壁49限定的槽47的本体27。
[0032]方案7.根据方案1-3中任一项所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述致动装置29包括第一杠杆32和第二杠杆33，它们具有铰接到固定位置支撑块30的相应的第一端部分34，和铰接到框架25的相应的第二端部分35，所述支撑和引导装置23和所述触针装置36被固定到所述框架；所述第一杠杆32和所述第二杠杆33在使用中由所述支撑和引导装置23和所述触针装置36的重量旋转，直到所述触针装置36被定位成接触所述纵向边缘8。
[0033]方案8.—种包装机，所述包装机用于由包装材料幅材生产密封包装，其特征在于，所述包装机包括用于应用密封条7到所述包装材料幅材3的纵向边缘8的应用设备6，并且其中所述应用设备6包括如方案1-7中任一项所述的定位设备22，所述定位设备22被设置在所述应用设备6上。
[0034]方案9.根据方案8所述的包装机，其特征在于，所述应用设备6包括用于将所述密封条7和所述包装材料幅材3压在一起的压力设备18 ;和用于在所述压力设备18的上游加热所述包装材料幅材3的热处理设备19。
[0035]方案10.根据方案9所述的包装机，其特征在于，所述热处理设备19包括感应器20，所述感应器20连接到发电机并被布置成在所述纵向边缘8处在所述包装材料幅材3的一层铝形成部分中感生寄生电流；所述定位设备22与所述感应器20的支撑体是一体的。
[0036]方案11.根据方案8-10中任一项所述的包装机，其特征在于，所述滑轮37与所述压力设备18和所述热处理设备19被定位在所述包装材料幅材3的同侧。
[0037]方案12.根据方案11所述的包装机，其特征在于，所述滑轮37、所述压力设备18、和所述热处理设备19沿着所述包装材料幅材3的行进方向基本上对齐。
[0038]本实用新型可实现密封条相对于包装材料幅材的更准确的定位，因为触针装置检测的是密封条相对于其被定位且被应用到其上的实际纵向边缘的位置，而不是像已知设备中那样，检测相对的纵向边缘的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]参照附图以示例方式描述了本实用新型的优选的非限定性实施例，附图中:
[0040]图1示出了包装机的立体示意图，该包装机用于由包装材料幅材生产食品产品的密封包装并且包括根据本实用新型的定位设备；
[0041]图2示出了其上安装有定位设备的包装机的部分的截断正视图；
[0042]图3示出了图2的细节，其中包装机的一部分被移除；
[0043]图4示出了定位设备的透视图；
[0044]图5示出了定位设备的另一透视图；
[0045]图6示出了用于相对于包装材料幅材定位密封条的辊的轴向截面。
【具体实施方式】
[0046]图1示出了包装机1，该包装机I用于由包装材料幅材3连续地生产食品产品的密封包装2,该包装材料幅材3被从卷轴4上卷下并沿着形成路径P被进给。
[0047]包装机I优选地生产诸如巴氏杀菌或UHT牛奶、果汁、酒等食品产品的包装2。
[0048]包装材料具有多层结构，该多层结构基本上包括:
[0049]用于刚性和强度的基层，例如纤维层，例如纸材料或矿物填充的聚丙烯材料；以及
[0050]数个热密封塑料材料层，例如聚乙烯薄膜，其覆盖基层的两侧。
[0051]在用于长期存储的产品的无菌包装的情况下，例如UHT牛奶，包装材料还包括气体和光屏障材料层，例如，铝箔或乙烯基乙醇(EVOH)箔，其被叠放在热密封塑料材料层上，并且进而被覆盖有一个或多个热密封塑料材料层，该一个或多个热密封塑料材料层形成最终接触食品产品的包装内面。
[0052]如图1所示，幅材3由引导设备5例如辊或类似物沿着形成路径P进给并通过数个相继的工作站，这些工作站装备有相应的设备，并且更具体地说:
[0053]应用设备6，用于将热密封材料制成的密封条7应用到幅材3的纵向边缘8 ；
[0054]形成设备13，用于将幅材3折叠成管12 ;具体来说，管12是通过折叠幅材3并且将幅材3的与纵向边缘8相对的另一纵向边缘9叠放在纵向边缘8和被应用到其上的密封条7上以形成轴线A的圆柱体来形成的；以及
[0055]密封设备，其将纵向边缘8和被应用到其上的密封条7密封到另一纵向边缘9以形成沿着管12的平行于轴线A并与之有一定距离的纵向密封15。
[0056]包装机I还包括用于用无菌或无菌处理的食品产品连续地填充管12的填充设备11 ;和颚式形成设备(未示出)，其用于沿着等间距的截面夹持、密封、以及切割管12以形成一连串的包装2。
[0057]具体参照图2，密封条7从卷轴(未示出)上被卷下并且通过引导滑轮16 (在图2中仅示出一个)被进给到应用设备6，在那里密封条7在压力下被热密封到纵向边缘8。在应用设备6处，密封条7和幅材3被沿着平行的行进方向进给。应用设备6包括用于将密封条7压在幅材3上的压力设备18 ；以及用于在压力设备18的上游加热幅材3的热处理设备19。
[0058]热处理设备19包括感应器20，其被连接到发电机(未示出)，并且其在幅材3的纵向边缘8内的铝层中感生寄生电流。寄生电流产生热，并且如此熔化幅材3的塑料材料层。
[0059]代替感应器20，热处理设备19可包括气体的加热装置，例如用于产生热空气流并将其引导到纵向边缘8上的设备。
[0060]压力设备18包括布置在幅材3的相对侧上的第一压力辊21和第二压力辊(未示出)。第一压力辊21和第二压力辊具有相应的平行轴线，沿不同的方向旋转，并且被定位成彼此邻近以限定紧通道，密封条7和幅材3的包括纵向边缘8的部分被同时进给通过该通道。特别地，第一压力辊21和第二压力辊的轴线都平行于由幅材3定义的平面，并且都垂直于密封条7和幅材3的通过所述通道的行进方向。
[0061]参照图2至5，应用设备6还包括定位设备22以在密封条7被密封到纵向边缘8之前，相对于纵向边缘8定位密封条7。
[0062]定位设备22包括支撑和引导装置23以相对于纵向边缘8支撑和定位密封条7。支撑和引导装置23包括至少一个辊，并且更具体地说，配装到框架25以空转旋转的数个辊
24。辊24的旋转轴线平行于幅材3定义的平面。辊24的旋转轴线也平行于第一压力辊21和第二压力辊的旋转轴线。
[0063]定位设备22还包括致动装置29以相对于幅材3移动支撑和引导装置23。
[0064]更具体地说，框架25是L形的，并且包括第一端26，辊24通过销27以旋转方式配装到其上；和连接到致动装置29的第二端28。
[0065]致动装置29包括固定到支架31的块30，块30进而被连接到感应器20的支撑体。致动装置29还包括第一杠杆32和第二杠杆33，其具有相应的铰接到块30的第一端部分34，和相应的铰接到框架25并且更具体地说是第二端28的第二端部分35。
[0066]定位设备22还包括触针装置36以确定纵向边缘8的位置。触针装置36包括具有垂直于幅材3定义的平面的旋转轴线的滑轮37，和具有被设计为靠在纵向边缘8上的底部部分的槽38。触针装置36还包括具有一体地固定到框架25的第一端部分40和第二端部分41的条39，滑轮37通过微调设备42以旋转方式配装到第二端部分41。微调设备42包括工具可调螺钉43以在设置定位设备22时相对于条39移动滑轮37。滑轮37相对于条39的位置在包装机I的正常操作中保持不变。触针装置36还包括引导体44，其定义了用于幅材3的支撑表面45以确保纵向边缘8与滑轮37正确地相互作用。
[0067]滑轮37被定位在幅材3的与压力设备18，也即是第一压力辊21和第二压力辊，以及热处理设备19的同侧上。换句话说，滑轮37、压力设备18，也就是第一压力辊21和第二压力辊、以及热处理设备19沿着幅材3的行进方向基本上对齐。
[0068]在实际操作中，支撑和引导装置23和触针装置36的重量沿着由箭头R指示的方向旋转第一杠杆32和第二杠杆33，直到槽38的底部被定位成接触纵向边缘8。触针装置36和支撑和引导装置23被设计成使得在槽38的底部部分被定位成接触纵向边缘8时，由辊24支撑和引导的密封条7被定位成其宽度基本上等于密封条7的总宽度的一半的一部分被叠放在纵向边缘8上。换句话说，当槽38的底部抵靠接收纵向边缘8时，密封条7的纵向中心线C基本上与纵向边缘8的端部对齐。
[0069]因为触针装置36与密封条7要被应用的同一侧向端部区域相互作用，也即纵向边缘8，而不是与密封条7要被应用的侧向端部区域相对的侧向端部区域，也即，另一纵向边缘9，应用设备6将密封条7非常准确地应用到幅材3，甚至是在幅材3的名义宽度与实际宽度之间有差别的情况下。
[0070]而且，当将包装机I从一种类型的包装2切换到另一种类型时，具体来说，是由不同宽度的幅材3制成的包装2，定位设备22被直接固定到感应器20的支撑体的事实使得包装机I非常容易地被调节。一旦感应器20的支撑体被设置成新类型的包装2所要求的工作构造，也即通过幅材3的新宽度，定位设备22的位置无需被独立地调节，这是由于其位置已经由与定位设备22 —体的感应器20的支撑体确定。仅需使用螺钉43进行微调。
[0071]如图6中所示，每个辊24都包括具有轴线B的本体46，并且其定义了由两个侧壁48和凹形底壁49限定的槽47。换句话说，底壁49包括距离侧壁48更远的中心部分50 ；和两个侧向部分51，每个侧向部分都更接近对应的侧壁48。并且中心部分50被定位成比侧向部分51更接近轴线B。
[0072]测试说明使用带有具有凹形底壁49的槽47的辊24极大地改善了密封条的定位。更具体地说，使用凹形底壁49，在辊24绕销27旋转时，密封条往往相对于槽47保持居中，而不是侧向移动。
【权利要求】
1.一种用于定位密封条的定位设备，该定位设备相对于包装材料幅材定位该密封条，该定位设备包括用于支撑和引导所述密封条(7)的支撑和引导装置(23);用于确定所述包装材料幅材(3)的位置的触针装置(36);和连接到所述触针装置(36)并用于根据由所述触针装置(36 )检测到的所述包装材料幅材(3 )的位置相对于所述包装材料幅材(3 )移动所述支撑和引导装置(23 )的致动装置(29 );其特征在于，所述触针装置(36 )被构造成与所述包装材料幅材(3)的后续要应用所述密封条(7)的纵向边缘(8)接触。
2.根据权利要求1所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述触针装置(36 )包括滑轮(37 )，该滑轮在使用时被定位成接触所述纵向边缘(8 )。
3.根据权利要求2所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述滑轮(37)包括具有底部部分的槽(38 )，所述底部部分在使用时靠在所述纵向边缘(8 )上。
4.根据权利要求2或3所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述滑轮(37)具有基本上垂直于由所述包装材料幅材(3)定义的平面和所述密封条(7)的行进方向的旋转轴线。
5.根据权利要求2或3所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述触针装置(36)包括微调设备(42)，在设置所述定位设备(22)时，所述微调设备能实现相对于固定到所述致动装置(29)的条(39)和相对于所述支撑和引导装置(23)移动所述滑轮(37)。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述支撑和引导装置(23)包括至少 一个辊(24)，进而包括具有由凹形底壁(49)限定的槽(47)的本体(27)。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于定位密封条的定位设备，其特征在于，所述致动装置(29)包括第一杠杆(32)和第二杠杆(33)，它们具有铰接到固定位置支撑块(30)的相应的第一端部分(34)，和铰接到框架25的相应的第二端部分(35)，所述支撑和引导装置(23)和所述触针装置(36)被固定到所述框架；所述第一杠杆(32)和所述第二杠杆(33)在使用中由所述支撑和引导装置(23)和所述触针装置(36)的重量旋转，直到所述触针装置(36 )被定位成接触所述纵向边缘(8 )。
8.一种包装机，所述包装机用于由包装材料幅材生产密封包装，其特征在于，所述包装机包括用于应用密封条(7)到所述包装材料幅材(3)的纵向边缘(8)的应用设备(6)，并且其中所述应用设备(6)包括如权利要求1-7中任一项所述的定位设备(22)，所述定位设备(22)被设置在所述应用设备(6)上。
9.根据权利要求8所述的包装机，其特征在于，所述应用设备(6)包括用于将所述密封条(7)和所述包装材料幅材(3)压在一起的压力设备(18);和用于在所述压力设备(18)的上游加热所述包装材料幅材(3)的热处理设备(19)。
10.根据权利要求9所述的包装机，其特征在于，所述热处理设备(19)包括感应器(20),所述感应器(20)连接到发电机并被布置成在所述纵向边缘(8)处在所述包装材料幅材(3 )的一层铝形成部分中感生寄生电流；所述定位设备(22 )与所述感应器(20 )的支撑体是一体的。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的包装机，其特征在于，所述滑轮(37)与所述压力设备(18)和所述热处理设备(19)被定位在所述包装材料幅材(3)的同侧。
12.根据权利要求11所述的包装机，其特征在于，所述滑轮(37)、所述压力设备(18)、和所述热处理设备(19)沿着所述包装材料幅材(3)的行进方向基本上对齐。
【文档编号】B65B9/06GK203581459SQ201320114053
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月13日
【发明者】P.阿尔格里, R.格拉马齐奥, M.里科, B.J.M.古德蒙德森, A.明赫利, S.帕拉迪诺 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司