用于在用于包装灌装食品的片材包装材料上形成开口装置的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在用于包装灌装食品的片材包装材料上形成开口装置的设备和方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，许多灌装食品，例如果汁、UHT(超高温处理的)牛奶、红酒、蕃茄酱等，是以消毒包装材料制成的包装出售。
[0003]这种类型的包装的一个典型的例子是被称为无菌利乐砖(注册商标)的用于液体或灌装食品的平行六面体形状的包装，其通过折叠和密封层压带包装材料而制成。
[0004]该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，其可包括纤维材料层(例如纸或矿物填充聚丙烯材料)，和多个热密封塑性材料的层压层(例如聚乙烯薄膜)，覆盖该基层的两侧。
[0005]就用于长期储存的产品(如UHT牛奶)的无菌包装而言，该包装材料还包括阻气材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，其叠置在热密封塑性材料层上，且继而被另一热密封塑性材料层覆盖，该热密封塑性材料层形成最终接触食品的该包装的内表面。
[0006]这种包装通常在全自动包装机上生产，由卷筒包装材料形成的连续管形成在该全自动包装机上;包装材料卷在包装机上(例如通过施加化学消毒剂，如过氧化氢溶液)被消毒，一旦消毒完成，化学消毒剂(例如通过加热蒸发)被从包装材料的表面除去;然后这样消毒过的包装材料卷被保持在封闭的无菌环境中，并被纵向折叠和密封以形成垂直管。
[0007]该管被填充消毒或消毒处理过的食品，然后被密封并随后沿等距截面切断以形成枕形包，枕形包随后被机械折叠以形成相应的最终的，例如基本上平行六面体形的，包装。
[0008]可替代地，该包装材料可以被切割成坯料，坯料被成形为包装以形成纺锤，并且该包装被食品填充并密封。这类包装的一个例子是商标名为Tetra Rex(注册商标)的公知的所谓“新鲜屋”包装。
[0009]为了打开上述包装，提出了多种方案，包括由塑性材料制成的可重新封闭的开口装置且基本上包括一个倾倒元件，例如喷口，限定通口并安装到在包装的壁上的孔。
[0010]当生产一种类型的开启装置时，倾倒元件的开口由塑料纸肩部分密封，该塑料纸肩部分一体地连接到所述倾倒元件并可沿一个较小截面的环形可撕膜从所述倾倒元件分离。
[0011]可移动的(例如带螺旋或铰接的)盖可被装配到该倾倒元件以在外闭合后者并通过去除所述纸肩部分以允许在第一次打开之后的闭合。
[0012]在指定面对盖的一侧，纸肩部分可具有一个整体伸出的拉环，其自由端被使用者拉动以沿可撕膜将纸肩部分从倾倒元件分离然后打开产品倾倒开口。
[0013]在不仅需要液体而且需要气体密封的情况下，该开启装置被安装到包装材料的可移动部分，而不是形成在包装材料中的孔。在一个这样的已知方案中，开口装置的纸肩部分被直接固定到在包装材料中的预层压孔，即只形成在基础层并被气体层压层覆盖的孔，包括气体阻隔材料层。
[0014]上述开口装置可由注塑操作直接产生和施加在形成在包装材料中的孔的边缘上或上述的预层压的孔上。
[0015]在这样的施加开启装置的方法中，包装材料沿一给定路径前进，并在它的孔或预层压孔中的一个插入，和面对，开口结构中的两个模具时停止。
[0016]此时，模具被朝包装材料转移以达到闭合位形，在闭合位形模具与包装材料的相反表面配合并限定一个封闭的模腔，容纳所述孔或开口装置待形成在其上的预层压孔。然后通过将熔化的塑性材料注入在闭合位形下的模具限定的模腔中进行注塑操作。
[0017]在开口装置形成在包装材料的孔上的情况下，熔化的塑性材料从模腔的一侧注入模腔并被迫在模腔内流动以完全填充模腔。当熔化塑性材料凝固，模具被打开，并且包装材料可再次推进以获得开模之间的新的孔，从而形成另一个开口装置。
[0018]在开口装置形成在包装材料的预层压孔上的情况下，熔化的塑性材料被注入到预层压孔的一侧以将其掩盖到它的环形周边部分并以这种方式形成直接附连到预层压孔的塑料纸肩部;然后熔化的塑性材料被强制在这样的环形周边部分刺穿预层压孔以形成开口装置的倾倒元件，该倾倒元件从预层压孔的相对侧伸出并通过一个较小截面的环形膜连接部分连接到纸肩部分，该环形膜连接部分适于被用户撕开以打开包装。以这种方式，形成预层压孔的材料首先被刺穿，然后被形成所述倾倒元件的塑性材料重新密封。
[0019]上述类型的注塑设备和方法被广泛和令人满意地用于形成直接在片材包装材料上的开口装置。但是在行业内，感觉需要进一步的改进，特别是考虑到持续不断的增加包装机的输出速度并减少其印记的要求。
【发明内容】
[0020]因此本发明的一个目的是提供一种用于在用于包装灌装食品的片材包装材料上形成开口装置的设备和方法，其能够满足前述的通常与已知的设备和方法相关联的需求。[0021 ]根据本发明，提供了如权利要求1所述的设备和如权利要求9所述的方法。
【附图说明】
[0022]本发明的三种优选的、非限制性的实施例将参照附图通过举例的方式描述，其中:
[0023]图1示出了片材制成的密封包装的局部截面分解图，使用根据本发明的成型设备和方法在该包装上形成打开装置；
[0024]图2示出了施加开启装置之前的图1的片材的放大截面；
[0025]图3至6示出了在相对成型方法的连续步骤期间根据本发明的成型设备的局部截面；
[0026]图7至10示出了在相对成型方法的连续步骤期间根据本发明的成型设备的一个不同实施例的局部截面;和
[0027]图11至14示出了在相对成型方法的连续步骤期间根据本发明的成型设备的另一个实施例的局部截面。
【具体实施方式】
[0028]图1中数字I表示作为整体的用于可灌装食品的密封包装，由多层片材包装材料2制成，所述多层片材包装材料2以上面详细描述的已知方式折叠并密封，并且使用根据本发明的成型设备1 (在图3至6中示出)将塑性材料的开口装置3施加到所述包装。
[0029]在所示的例子中，包装件I是平行六面体形状并且是已知的商品名为无菌利乐砖(注册商标)的类型。然而，根据本发明的成型设备10中也应用于有利于其它类型的包装的包装材料，例如已知的商标名为利乐皇(注册商标)的新鲜屋包装。
[0030]具体参考图2，包装材料2包括用于提供刚度和强度的基层4，其可由纤维材料制成(例如纸或矿物填充的聚丙烯材料)，以及多个热密封塑性材料(例如聚乙烯薄膜)层5，其覆盖基层4的两侧。
[0031]在用于长期保存的产品(如UHT牛奶)的无菌包装件I的情况下，包装材料2还包括阻气材料层6，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，其叠置在热密封塑性材料层5上，并且继而被形成最终接触食品的包装件I的内面的另一热密封塑性材料层5覆盖。
[0032]换句话说，当以一个连续带的形式生产包装材料2时，层5和6限定施加到基层4的对应的层压层。
[0033]包装材料2还包括多个接收部分8(在图中只示出一个)，所述接收部分9在包装材料的纵向方向A上等距间隔，并且随后通过使用成型设备10将开启装置3铸模于该接收部分8。
[0034]在所示的例子中，每个接收部分8由所谓的预层压孔(S卩，贯穿包装材料2的基层4形成并由层压层5、6覆盖的孔9)限定，使得孔9由相应的片材盖部分11密封。
[0035]在未示出的一个可能的替代实施例中，盖部分11甚至可仅由层5、6的一个或一些限定。例如，盖部分11可单独由阻气材料制成。
[0036]在未示出的另一个可能的替代实施例中，盖部分11可由固定到包装材料2的其余部分的碎片限定，以密封在这种情况下形成的贯穿这样的包装材料2的整个厚度的孔。
[0037]在未示出的另一替代实施例中，每个接收部分8可简单地由贯穿包装材料2的整个厚度形成的孔限定，并注定由相对的开口装置3密封。
[0038]在下面的描述中，为了简单起见，指的是一个接收部分8和一个开口装置3。
[0039]尤其如图1所示，开启装置3具有轴B，它基本上垂直于盖部分11。开启装置3基本上包括纸肩部