专利名称：用于在一食品产品包装设备中加工织物包装材料的多极单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一食品产品包装设备中加工织物包装材料的多级单元。
许多可倾倒的食品产品，如水果汁，巴氏灭菌或UHT(超高温加工)奶，葡萄酒，蕃茄酱等，都是装在由消毒包装材料制成的包装件中出售的。
这种包装件的一个典型例子是用于液体或可倾倒食品产品的平行六面体包装件，公知的如Tetra Brik Aseptic(注册商标)，它通过对分层的织物包装材料进行折叠和密封而制成。该分层包装材料包括纤维材料层，如纸，在其两侧包履有热塑材料，如聚乙烯。在无菌包装件的情况下，在包装件中最终接触食品产品的包装材料的侧面同样具有一阻隔材料层，如铝片，该阻隔材料层同样包履有热塑材料层。
众所周知，这种包装件是在全自动包装设备上生产的，其中由织物包装材料形成了一个连续的管。
更特别地，包装材料的织物被消毒，然后输送到一成形单元，在此处被纵向折叠并密封而形成一管。然后向该管中填加消毒的或消毒加工的食品产品，并由成对的夹板密封，然后在等间距的横向条带处切割而形成衬板包装，该衬板包装然后被机械折叠，形成最终的如平行六面体包装件。
在成形单元之前，该织物材料可被输送通过一多级加工单元，在此处进行随后的辅助操作。例如，当包装件将设置开启装置，如螺帽，铰接帽或拉手时，前述的辅助操作将包括一用于在织物选定位置形成孔的穿孔操作，及将开启装置连接到该孔上。开启装置可通过将开启装置直接注模到孔上而连接，如WO/18609中所述；作为替换方案，开启装置还可以粘结或热焊接到织物包装材料上。
要公知的设备中，织物材料通过一分度系统步进输送通过该多级加工单元，该分度系统包括由一伺服电机驱动的输送辊，该伺服电机是通过响应由一光传感器产生的位置信号而被控制的，该光传感器对织物上的一位置指示，通常是一以预定节距沿织物重复印刷的条形码进行检测。
特别是对于一包括一冲孔站和一用于直接模制开启装置的模制站的多级加工单元的情况，需要织物材料在模制站中的超高位置精度，从而在用于模制开启装置的模制腔中为织物部分提供环绕所穿孔的正确定位，并因而确保所注的热塑材料正确流入模制腔中，从而在织物的两侧将孔的边缘密封。
因此，需要进一步提高本领域中现有的分度精度。
本发明的一个目的是提供一个系统，用于在包装设备的多级加工单元中对织物包装材料进行分度，从而在该单元的各级中确保极好的位置精度。
该目的是通过一多级单元实现的，该多级单元用于在一包装食品产品的设备中加工一织物包装材料，该单元包括至少一个第一加工站，在该第一加工站对织物包装材料进行一第一加工操作，一第二加工站，在该第二加工站对上述织物包装材料进行一第二加工操作，及一用于对上述织物包装材料进行分度的系统，该系统包括用于步进输送上述织物包装材料通过上述多级加工单元的织物输送装置，用于读出上述织物包装材料上的分度码装置的传感装置，及一响应从上述传感装置接收到的输入信号对上述织物输送装置进行控制的控制单元，其特征在于，上述织物输送装置包括一用于步进输送织物包装材料通过上述第一加工站的第一输送装置，及一用于步进输送上述织物包装材料通过上述第二加工站的第二输送装置，上述传感装置包括一对上述织物包装材料上的一第一分度码进行检测并产生一第一输入信号的第一传感器，上述第一传感器位于上述第一加工站附近，及一在上述第一加工站对上述织物包装材料上的一第二分度码进行检测并产生一第二输入信号的第二传感器，上述第二传感器位于上述第二加工站的附近，上述第一输送装置和上述第二输送装置由上述控制单元分别响应上述第一输入信号和第二输入信号而独立控制。
下面通过非限定性例子并参照附图，对本发明一优选实施例进行描述，其中
图1是根据本发明设有分度系统的多级加工单元的示意性侧视图；及图2是图1中一细节的放大比例的透视图。
数字1表示形成一包装设备(未示出)一部分的整个多级加工单元，其中由包装材料的织物2形成一连续管。织物2沿一路径P输送通过单元1，并设有一重复印刷的图形或图案，该图形或图案方便地包括一条形码C(图2)。
单元1包括一冲孔站3，该冲孔站3最好包括多个沿路径P的第一垂直部P1彼此间隔开的冲孔机3a,3b,3c。在冲孔站3中，对包装材料织物2进行冲孔，从而以与生产包装件的包装材料的长度对应的节距，产生等间距的如圆形形状的槽或孔4(图2)。
单元1还包括一模制站5，该模制站5依次包括与冲孔机3a,3b,3c数量相等的模制设备5a,5b,5c；在沿路径P的水平部P2位于冲孔站3下游的模制站5中，塑料材料开启装置6在其孔4处注塑模制到织物2上。使用多个，例如三个相互“平行”的注塑设备5a,5b和5c，以使织物2在模制站5停留足够长的时间，从而进行注塑并获得塑料材料的固化，且仍保持一高的生产率。
数字7整体表示一用于沿单元1步进织物2的分度系统。
分度系统7包括一对输入辊8,9，该输入辊8,9与织物2的对置侧配合并由一第一伺服电机10驱动。更特别地，伺服电机10通过一第一同步传动装置11，如一锯齿形带传动装置驱动辊8；辊9例如通过齿轮驱动地与辊8联接。输入辊8,9沿织物路径P位于冲孔站3上游。
伺服电机10由一控制单元14控制，从而对织物2进行分度，该控制单元14从一位于该第一冲孔站3附近的光阅读器15接收一第一输入信号S1。
该分度系统7还包括一对沿织物路径P位于冲孔站3下游的输出辊16,17。输出辊16,17与织物2的相对侧配合并由一第二伺服电机18驱动；伺服电机18通过一第二同步传动装置19，如一锯齿形带传动装置驱动辊16；辊17例如通过齿轮驱动地与辊16联接。伺服电机18由一控制单元14控制，该控制单元14从一位于模制站5附近，如紧邻地位于该第一模制设备5a上游的光传感器20接收一第二输入信号S2；方便地，传感器20检测由冲孔站3制成的孔4的位置，而伺服电机18由控制单元14根据传感器20的读数而制动，以精确地将孔4置于模制站5的各模制腔中。
因此，根据本发明，织物2在第一站，如冲孔站3，响应织物的第一分度码的位置，即预印刷的条形码C，而在第二站如模制站5，响应在第一站织物2上产生的第二分度码，如孔4的位置，均独立地被分度。
织物2在输入辊8,9和输出辊16,17处独立分度的结果是，在织物输入和输出之间会产生差异；这种差异由沿路径P设置在冲孔站3与模制站5之间并示意性示于图2中的一张力装置21吸收。
张力装置21包括一固定支承框架22和一以卷绕角度180°由织物2接触的张力辊23，从而导致织物前进方向朝一惰轮24(图1)反向，路径2的部分P2从该惰轮24处开始。
张力辊22可绕一轴线A旋转，该轴线A垂直于路径P的部分P1和P2，并由一刚性联接到各端部滑块25上的轴(未示出)限定，该端部滑块25可沿固定到框架22上的各侧部导向杆26滑动。与导向杆26同轴的各弹簧27将滑块25推向输入方向，从而使织物2产生一预定的，基本恒定的张力。
由于织物2的独立分度导致的织物输送在输入辊8,9和输出辊16，17之间的差异，通过张力装置21的张力辊23沿导向杆26的“浮动”运动而被吸收。
通过前面的说明，本发明的优点非常明白。
特别是，在一多级加工单元的第一和第二加工站的独立分度，其中在第二站的分度是根据第一加工操作的结果而进行的，使织物位置在各站被精确地控制，且以很高的相对位置精度进行两种加工操作；当在第二加工站进行的加工操作是将开启装置直接注模到织物孔上时，这就特别重要，因为这可以将织物孔定位在模制腔中，并因而能够获得最佳的密封和消毒质量。
很清楚，可以对此处描述的单元1进行修改，但不能脱离本发明的范围。
特别是，在各站进行的加工操作可以不同；特别是，第二加工操作可包括拉手的连接。另外，张力装置21在结构上可有不同；如张力辊23可由与滑块25相对的，跳动铰接的摆动臂支承。
权利要求
1．一多级单元(1)，用于在一包装食品产品的设备中加工一织物包装材料(2)，该单元(1)包括至少一个第一加工站(3)，在该第一加工站(3)对织物包装材料(2)进行一第一加工操作，一第二加工站(5)，在该第二加工站(5)对上述织物包装材料(2)进行一第二加工操作，及一用于对上述织物包装材料(2)进行分度的系统(7)，该系统(7)包括用于步进输送上述织物包装材料(2)通过上述多级加工单元(1)的织物输送装置(8,9,10；16,17,18)，用于读出上述织物包装材料(2)上的分度码装置(C,4)的传感装置(15,20)，及一响应从上述传感装置(15,20)接收到的输入信号(S1,S2)对上述织物输送装置(8,9,10；16,17,18)进行控制的控制单元(14)，其特征在于，上述织物输送装置(8,9,10；16,17,18)包括一用于步进输送织物包装材料(2)通过上述第一加工站(3)的第一输送装置(8,9,10)，及一用于步进输送上述织物包装材料通过上述第二加工站(5)的第二输送装置(16,17,18)，上述传感装置(15,20)包括一对上述织物包装材料(2)上的第一分度码(C)进行检测并产生一第一输入信号(S1)的第一传感器(15)，上述第一传感器(15)位于上述第一加工站(3)附近，及一在上述第一加工站(3)对上述织物包装材料(2)上的一第二分度码(4)进行检测并产生一第二输入信号(S2)的第二传感器(20)，上述第二传感器(20)位于上述第二加工站(5)的附近，上述第一输送装置(8,9,10)和上述第二输送装置(16,17,18)由上述控制单元(14)分别响应上述第一输入信号(S1)和第二输入信号(S2)而独立控制。
2．如权利要求1所述的系统，其特征在于包括一设置在上述第一输送装置(8,9,10)和上述第二输送装置(16,17,18)之间的织物张力装置(21)。
3．如权利要求2所述的系统，其特征在于，上述织物张力装置(21)包括一与上述织物包装材料(2)相配合的张力辊(23)，及用于上述张力辊(23)的弹性支承装置(25,26)，该弹性支承装置(25,26)与上述织物包装材料(2)的张力平衡，允许上述张力辊(23)响应上(23)响应上述第一输送装置(8,9,10)和上述第二输送装置(16,17,18)的不同输送进给而移动。
4．如权利要求1至3所述的系统，其特征在于，上述第一分度码是沿上述织物包装材料(2)重复预印刷的码(C)。
5．如权利要求4所述的系统，其特征在于，上述预印刷码是条形码(C)。
6．如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，上述第一加工站(3)是一用于在上述织物包装材料(2)上形成孔(4)的冲孔站。
7．如权利要求6所述的系统，其特征在于，上述第二分度码是由上述孔(4)限定的。
8．如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，上述第二加工站是一用于将开启装置(6)模制到上述孔(4)上的注塑模制站(5)。
全文摘要
一多级单元用于在一用于包装食品产品的设备中加工织物包装材料,该单元包括第一加工站,第二加工站,及用于对上述织物包装材料进行分度的系统,该系统包括用于步进输送上述织物包装材料通过该第一加工站的第一输送装置,一用于步进输送上述织物包装材料通过上述第二加工站的第二输送装置,及一控制单元,该控制装置响应一传感器而对第一输送装置进行控制,并响应一传感器控制第二输送装置,该传感器检测预印刷在织物包装材料上的第一分度码,该传感器检测在上述第一加工站处对该织物包装材料上的一第二分度码。
文档编号B65B41/18GK1306934SQ00136439
公开日2001年8月8日 申请日期2000年12月22日 优先权日1999年12月22日
发明者P·古斯塔夫松 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司