用于在用于包装可倾倒食品产品的片材包装材料上形成开启装置的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在用于包装可倾倒食品产品的片材包装材料上形成开启装置的设备。
【背景技术】
[0002]如所已知的，许多可倾倒食品(诸如果汁、UHT(超高温处理的)牛奶、酒、番茄酱等)以由灭菌包装材料制成的包装形式出售。
[0003]这种类型包装的典型示例是被称为TetraBrik Aseptic(注册商标)的用于液体或可倾倒食品产品的平行六面体形状的包装，其通过折叠或密封层压的包装材料条制成。
[0004]包装材料具有多层结构，其基本上包括:用于刚度和强度的基础层，所述基础层可包括纤维材料(例如纸张)或矿物填充的聚丙烯材料的层；以及覆盖基础层的两个侧面的热密封塑性材料的多个层压层，例如聚乙烯膜。
[0005]在用于诸如UHT牛奶之类的长期储存的产品的无菌包装的情况下，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，并且继而用热密封塑性材料的另一层覆盖，所述另一层形成最终接触食品的包装的内面。
[0006]这种包装通常在全自动包装机上制备，在所述包装机上由卷筒包装材料形成连续管;包装材料的卷例如通过施加化学灭菌剂(诸如过氧化氢溶液)在包装机上灭菌，所述化学灭菌剂一旦完成灭菌就从被包装材料的表面除去，例如通过加热蒸发;然后如此灭菌的包装材料卷维持在密闭的无菌环境中，并且纵向折叠和密封以形成竖直管。
[0007]所述管填充有已灭菌的或经灭菌处理的食品产品，并且被密封并随后沿等距间隔的截面被切割以形成枕状包装，该枕状包装然后被机械地折叠以形成相应的成品(例如大致平行六面体形)包装。
[0008]另选地，包装材料可切割成坯料，其在成形主轴上成形为包装，并且所述包装用食品产品填充并密封。这种类型的包装的一个示例为所谓的“屋顶(gable-top)”包装，其以商品名Tetra Rex(注册商品)已知。
[0009]为开启上述包装，已经提出了各种解决方案，包括由塑性材料制成并基本上包括浇注元件(例如喷嘴)、限定通孔并安装到包装壁中的孔上的可重新闭合的开启装置。
[0010]当制备一种类型的开启装置时，浇注元件的开口通过塑性彩带部分密封，所述塑性彩带部分整体连接到浇注元件并可沿较小截面的环形可撕裂膜与其分离。
[0011]可移除的(例如螺旋或铰接的)顶盖可安装到浇注元件以使后者向外闭合并使得包装在通过移除彩带部分第一次开启之后闭合。
[0012]在注定要面对顶盖的侧面上，彩带部分可具有整体突出的拉环，使用者拉动所述拉环的自由端以使彩带部分沿可撕裂膜与浇注元件分离，因此开启产品倾倒开口。
[0013]在包装不仅需要液体密封还需要气体密封的情况下，将开启装置安装到包装材料的可移除部分而不是包装材料中所形成的孔上。在一种此类已知的解决方案中，将开启装置的彩带部分直接固定到包装材料中的预层压孔，即仅在基础层中形成并由包括阻气材料层的其它层压层覆盖的孔上。
[0014]上述开启装置可通过注塑操作制备并直接施加到包装材料中形成的孔的边缘上或上述预层压孔上。
[0015]在施加开启装置的此类方法中，包装材料沿给定路径被推进并且当其孔或预层压孔中的一个插入在处于打开构造的模具单元的两个模具之间并面对所述模具时停止。
[0016]此时，模具朝向包装材料位移以实现闭合构造，在该闭合构造中它们与包装材料的相对面配合并限定闭合模具腔体，所述闭合模具腔体容纳待在其上成形开启装置的孔或预层压孔。然后通过将熔融塑性材料注入由处于闭合构造的模具限定的模具腔体中来进行注塑操作。
[0017]在开启装置在包装材料的孔上形成的情况下，熔融塑性材料从模具腔体的一个侧面注入其中，并被迫流入模具腔体内以完全填充模具腔体。当熔融塑性材料凝固时，打开模具并且包装材料可被再次推进以在开口模具之间形成新孔用于形成另一个开启装置。
[0018]在开启装置在包装材料的预层压孔上形成的情况下，将熔融塑性材料注射到预层压孔的一个侧面上以将该预层压孔覆盖直至其环形周边部分，并以这种方式形成直接附接到预层压孔上的塑性彩带部分;然后迫使熔融塑性材料在此类环形周边部分处刺穿预层压孔以形成开启装置的浇注元件，所述浇注元件从层压孔的相对侧突出，并通过适用于被使用者撕裂以开启包装的较小截面的环形膜连接部分附接到彩带部分。以这种方式，形成预层压孔的材料首先被刺穿，然后被形成浇注元件的塑性材料重新密封。
[0019]上述类型的注塑设备被广泛使用并令人满意地用于直接在片材包装材料上形成开启装置。然而，在行业内，感到进一步改善的需求，尤其是从持续要求增加包装机的输出速率并减小其占用空间的角度来看。
[0020]实际上明显的是，由于施加到包装材料上以在包装材料的孔与预层压孔上形成开启装置的指定动作，输出速率的增加可在模塑设备的占用空间随之增加的情况下仅通过采取大量模塑单元获得。
[0021]此外，通过使用具有多个模塑单元的上述模塑设备，在每个孔或预层压孔以及相邻孔或预层压孔之间的距离的可能误差必定需要通过作用于每个模塑单元和下一个模塑单元之间的包装材料来进行位置校正，并且进一步增加设备的占用空间，降低输出速率并增加对包装材料产生损坏或不可取痕迹的风险。
【发明内容】
[0022]因此本发明的目的是提供用于在用于包装可倾倒食品产品的片材包装材料上形成开启装置的设备，其允许满足通常与已知设备相关的前述要求并解决与其有关的缺陷。
[0023]根据本发明，提供根据权利要求1所述的设备。
【附图说明】
[0024]本发明的三个优选的非限制性实施例将借助示例参见以下附图描述，其中:
[0025]图1示出由片材材料制成的密封包装的部分截取的分解侧视图，并且使用根据本发明的成形设备在所述密封包装上形成开启装置；
[0026]图2示出在施加开启装置之前图1片材材料的放大截面图；
[0027]图3示出为清楚起见除去部分的根据本发明的成形设备的顶视图；
[0028]图4示出为清楚起见除去部分的图3形成设备的透视图；
[0029]图5示出在将熔融塑性材料的剂量给料到用于形成图1包装的包装材料上的操作期间，图3和4的成形设备的给料装置的一部分的放大侧视图；
[0030]图6至8示出在不同操作条件期间并且为清楚起见除去部分的情况下，图3和4的成形设备的模塑单元的放大局部截面图；
[0031]图9至12示出在不同操作条件期间并且为清楚起见除去部分的情况下，根据本发明的成形设备的模塑单元的不同实施例的局部截面图；以及
[0032]图13至16示出在不同操作条件期间并且为清楚起见除去部分的情况下，根据本发明的成形设备的模塑单元的另一个实施例的局部截面图。
【具体实施方式】
[0033]图1中的数字I作为整体指示用于可倾倒食品的密封包装，该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以上文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形设备10(图3和4中示出)在其上施加塑性材料的开启装置3。
[0034]在所示示例中，包装I为平行六面体形并且是以商品名Tetra Brik Aseptic(注册商标)已知的类型。然而根据本发明的成形设备10也适用于有利于用于其它类型的包装(诸如以商品名Tetra Rex(注册商标)已知的屋顶式包装)的包装材料。
[0035]具体参见图2，包装材料2包括:用于刚度和强度的基础层4，所述基础层4可由纤维材料(例如纸张)或矿物填充的聚丙烯材料制成；以及覆盖基础层4的两个侧面的热密封塑性材料的多个层5，例如聚乙烯膜。
[0036]在用于诸如UHT牛奶之类的长期储存的产品的无菌包装I的情况下，包装材料2还包括阻气材料的层6，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，该层6叠置在热密封塑性材料的层5上，并且继而用热密封塑性材料的另一层5覆盖，所述另一层5形成最终接触食品产品的包装I的内面。
[0037]换句话讲，当以连续条形式制备包装材料2时，层5和6限定施加于基础层4的相应的层压层。
[0038]包装材料2还包括多个接收部分8(参见图2至6)，该多个接收部分8在包装材料的纵向方向A上等距隔开，并且随后使用成形设备10将开启装置3模塑到该多个接收部分8。
[0039]在所示的示例中，每个接收部分8由所谓的预层压孔(即穿过包装材料2的基础层4形成并被层压层5，6覆盖的孔9)限定，使得孔9由相应的片材覆盖件部分11密封。
[0040]在未示出的可能的可替换实施例中，覆盖件部分11可甚至仅由层5，6中的一个或一些限定。例如，覆盖件部分11可仅由阻气材料制成。
[0041]在未示出的另一个可能的可替换实施例中，覆盖件部分11可由固定到包装材料2的剩余部分的补片限定，从而在该情况下密封穿过包装材料的整个厚度所形成的孔。
[0042]在未示出的另一个可替换实施例中，每个接收部分8可简单地由穿过包装材料2的整个厚度所形成的孔限定，并且该孔注定由相应开启装置3密封。
[0043]具体地如图1所示，开启装置3具有轴B，该轴B大致垂直于相应的覆盖件部分11。开启装置3基本上包括附接到相应覆盖件部分11的一个侧面Ila(在所示的示例中，最终向内面向相应包装I的侧面)上的彩带部分(confetti port1n) 12和圆柱管状饶注元件13，该饶注部件13围绕相应的孔9固定到包装材料2，限定食品产品通过其被从相应包装I倾倒的开口 16，并且作为刺穿该覆盖件部分11的后续而延伸穿过覆盖件部分11，从而被布置在覆盖件部分11的两个侧面I la ,Ilb上。
[0044]顶盖14(图1)可移除地安装到每个浇注元件13，从而即使在移除彩带部分12和覆盖件部分11之后也向外关闭相应的开口 16。
[0045]更具体地，彩带部分12和浇注元件13以一件式模塑，并限定一个开启装置3，然而相应的顶盖14独立于开启装置3地形成并且被随后施加到该开启装置3上。
[0046]彩带部分12和覆盖件部分11 一起