用于生产食品的密封包装的密封夹爪的制作方法
【专利说明】用于生产食品的密封包装的密封夹爪
[0001]本申请是申请日为2009年4月27日，申请号为2009801152422的中国专利申请(发明名称:用于生产食品的密封包装的密封夹爪)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于生产食品的密封包装的密封夹爪。
【背景技术】
[0003]众所周知，许多食品，如果汁、巴氏灭菌牛奶或超高温处理(UHT)牛奶、酒、西红柿汁等，都是在由经过消毒的包装材料制成的包装中出售的。
[0004]典型的这种包装是用于液体食品或可灌注食品的平行六面体形包装，这种包装被称作无菌利乐砖(Tetra Brik Aseptic，注册商标)，所述包装是通过对层压条带包装材料进行折叠和密封而制成的。
[0005]包装材料具有多层结构，大体上包括用于提供刚度和强度的基层，所述基层可由纤维材料层限定，所述纤维材料例如为纸或填充矿物的聚丙烯材料；和多个热密封塑料材料层，例如聚乙烯膜，所述层覆盖了所述基层的两个侧面。
[0006]对于用于长期储存产品如UHT牛奶的无菌包装而言，包装材料还包括气体屏障和光屏障材料层，例如铝箔或乙烯-乙烯醇共聚物(EV0H)膜，所述层被叠置在热密封塑料材料层上，且其上进一步覆盖有另一热密封塑料材料层，所述层形成了包装的与食品最终接触的内面。
[0007]众所周知，这种包装是在全自动包装机中生产出来的，在这种机器上，以薄板形式供给的包装材料形成了连续管子。更具体而言，包装材料的薄板从卷轴上被展开且被供给通过包装机上的无菌室并在其中被消毒，这例如是通过施加消毒剂如过氧化氢实现的，消毒剂随后通过加热和/或通过使包装材料经受具有适当波长和强度的辐射的方式被蒸发；且经过消毒的薄板被保持在封闭的消毒环境中，且被折叠成圆柱体并沿纵向被密封以便以已公知的方式形成连续的管子。
[0008]包装材料的管子实际上形成了无菌室的延伸，所述管子沿垂直方向被供给、被经过消毒的或消毒处理过的食品充注、且被供给穿过密封装置以便形成独立包装。更具体而言，在密封装置中，管子在多个等距间隔的剖面处被密封以便形成枕状包装，所述枕状包装通过横向密封条带彼此相连，即与管子的行进方向垂直地进行延伸；且所述枕状包装借助于对相对横向的密封条带进行切割的方式被彼此分开，且被输送至折叠站，在所述折叠站处，所述包装被机械地折叠以便形成相应的完工的平行六面体形包装。
[0009]包装机是已公知的，例如欧洲专利EP-B-0887265所述地那样，所述包装机包括两个链式输送机，所述链式输送机限定出相应的环形路径且装配有相应数量的密封夹爪。这两条路径具有相应的分支，所述分支大体上面对彼此且平行于彼此，且包装材料的管子在这两条分支之间被供给从而使得位于一个输送机上的夹爪沿相应路径的所述分支与位于另一输送机上的对应的夹爪协同作用，以便在多个相继连续的剖面处夹紧管子，并且以便密封和切割包装。
[0010]包装机还已公知地包括仅两对夹爪，所述两对夹爪交替地作用在包装材料的管子上以便沿多个等距间隔的剖面对所述管子进行夹紧和密封，所述密封例如为热密封。
[0011]—旦完成密封操作，则切割器被启动并与包装材料的管子相互作用以便沿刚刚被密封的剖面的中心线对所述管子进行切割，并因此使枕状包装与包装材料管子的底端分离，所述切割器例如由每对夹爪中的其中一个夹爪承载。底端沿横向被密封，相关夹爪(relative jaw)在到达底部死点位置时可被打开以便避免与管子的顶部部分相互干扰。同时，以完全相同的方式运行的另一对夹爪从顶部死点位置向下移动并重复上述夹紧/成形、密封和切割过程。
[0012]在这两种包装机中，被夹紧在每对夹爪之间的管子部分在正常情况下都是被加热器件密封的，所述加热器件被承载在其中一个夹爪上并使被夹紧在夹爪之间的热密封塑料材料的层产生局部熔化。
[0013]超声波密封装置现在被广泛应用于对包装材料进行更快地局部熔化且因而提高了产量。
[0014]超声波密封装置大体上包括机械振动发生器或超声焊极和砧板-例如EP-B-615907所述-所述机械振动发生器或超声焊极和砧板被成对地装配到相应的夹爪上，且具有彼此协同作用以便通过超声波振动对包装材料进行加热的相应表面。
[0015]更特别地，超声焊极是在一个或多个压电材料盘的作用下产生振动的密封工具；为所述盘提供了交流电压，且所述盘产生机械振动，所述机械振动的能量取决于实际的供应电压或电流供应。
[0016]在本发明所属工业领域内，认为需要在密封阶段之前的包装材料夹紧阶段，使砧板表面相对于相关夹爪上的支承本体以尽可能受控且可重复的方式进行摆动移动，以便将砧板定位成平行于超声焊极。
[0017]更特别地，本发明所属工业领域认为需要在不损害密封件的最终质量，即不会在密封条带内形成包装材料的未密封条带，的情况下实现上述摆动移动。
[0018]本发明所属工业领域还认为需要在密封阶段以尽可能准确的方式控制超声焊极与砧板表面之间的夹紧力，以使得电压发生器能够以尽可能预定的方式供应电功率，且以便减少形成密封条带所需的时间。
[0019]更特别地，本发明所属工业领域认为需要将实际夹紧力相对于预定的夹紧力-时间曲线图所产生的变化保持在较窄的公差范围内，例如大约为25牛顿。
【发明内容】
[0020]本发明的目的是提供一种密封夹爪，所述密封夹爪被设计以便以简单且低成本的方式满足上述需求中的至少一种需求。
[0021]根据本发明，提供了一种根据权利要求1所述的用于生产食品的密封包装的密封夹爪。
【附图说明】
[0022]下面将结合附图以实例的方式对本发明的优选且非限制性的实施例进行描述，其中:
图1示出了根据本发明的夹爪的分解视图；
图2示出了图1所示夹爪的剖面；
图3示出了图1和图2所示夹爪和对应的相对夹爪的示意性部分剖面侧视图，为清晰起见，图中移除了一些零部件，所述夹爪具有超声焊极，夹爪位于闭合位置处；
图4示出了图3所示夹爪和相对夹爪的透视图，该图的比例要大得多；和图5和图6示出了从不同角度观察到的图1和图2所示夹爪的细节的透视图。
【具体实施方式】
[0023]参见图1至图4，附图标记1整体上表示根据本发明的用于生产食品的密封包装的夹爪。
[0024]夹爪1可被包括在包装机(未示出)中，所述包装机用于由包装材料的管子3生产食品的密封包装，所述管子由已公知的装置(未示出)沿垂直路径A供给。
[0025]夹爪1优选被包括在用于生产可灌注食品的密封包装的包装机中，所述可灌注食品例如为巴氏灭菌或UHT牛奶、果汁、酒、豌豆、豆类等。
[0026]夹爪1还可被包括在这样的包装机中，所述包装机用于生产在包装制造阶段处于可灌注状态但在包装被密封之后凝固的食品的密封包装。这种食品的一个实例是奶酪的一部分，所述奶酪在包装制造阶段融化，且在包装密封之后凝固。
[0027]管子3是通过对热密封板片材料进行纵向折叠和密封的已公知方式成形的，且被连续向下地充注有经过消毒的或消毒处理过的食品以便进行包装。
[0028]包装机包括两个如专利EP-B-0887265所示和所述的链式输送机，所述链式输送机限定出相应的环形路径且装配有相应数量的密封夹爪1和相应的相对夹爪2 (图3、图4)。所述路径具有相应的分支，所述分支大体上平行于彼此，且在所述分支之间，管子3沿路径A被供给，从而使得，沿相应路径的所述分支，位于一个输送机上的夹爪1与位于另一输送机上的相对应的相对夹爪2协同作用以便在多个等距间隔的剖面处对管子3进行夹紧、超声波密封和切割。
[0029]更特别地，每对夹爪中的夹爪1和相对夹爪2与管子3相互作用以便在多个等距间隔的剖面处对管子进行密封并形成枕状包装5，所述枕状包装通过与路径A垂直的相应的密封条带6被连接至管子3
条带6被夹爪1上的切割器22切割以使每个包装5与管子3分尚开来。
[0030]每个相对夹爪2和相对应的夹爪1被设置在管子3的彼此相对的侧部上、分别装配有机械振动发生器或超声焊极8和砧板9、且可在打开位置与闭合位置(如图3和图4所示)之间且与路径A交叉地进行移动，在所述位置处，夹爪在相关剖面处对管子3进行夹紧和密封以便形成相关密封条带6。
[0031]仅被示意性地示于图3和图4中的超声焊极8优选包括多个并排的超声波头，所述超声波头是专利EP-B-615907所示和所述的那种超声波头，且被罩在外部套壳10中，所述外部套壳被刚性地装配到相对夹爪2的本体上。
[0032]简而言之，超声焊极8是密封工具，所述密封工具通过一个或多个压电材料盘产生振动；为所述盘供应交流电压，且所述盘产生机械振动，所述机械振动的能量取决于实际的供应电压。
[0033]每个夹爪1大体上包括砧板9;和支承砧板9的支承本体11。
[0034]支承本体11 (图2)是大体上平的，且包括中心部分14和两个端部部分15。
[0035]对于夹爪1和相对应的相对夹爪2的闭合位置而言，支承本体11位于与路径A平行的平面中，且端部部分15沿平