用于生产密封包装的包装单元和方法

用于生产密封包装的包装单元和方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于由片状包装材料管（2）生产密封包装（3）的包装单元（1），所述片状包装材料管（2）沿着具有第一轴线（A）的供给路径（P）供给；单元（1）包括：钳夹装置（8a、8b；8a’、8b’），其可以沿着路径（P）在密封位置与静止位置之间周期性地移动，在密封位置中，所述钳夹装置夹持并且密封管（2）以形成包装（3）的密封带（45、46），在静止位置中，所述钳夹装置从管（2）分离；和折叠翼片（21），其可移动地配合到钳夹装置（8a、8b；8a’、8b’）；折叠翼片（21）可以在打开位置和完全关闭位置之间移动，在打开位置中，折叠翼片（21）从管（2）分离，在完全关闭位置中，折叠翼片（21）与管（2）协作以在包装（3）中形成被折叠翼片（55、56）；钳夹装置（8a、8b；8a’、8b’）也可以在中间位置中周期性地移动，所述中间位置布置在静止位置与密封位置之间；当钳夹装置（8a、8b；8a’、8b’）被设定在中间位置中时，折叠翼片（21）可以相对于钳夹装置（8a、8b；8a’、8b’）移动到部分关闭位置中，所述部分关闭位置布置在打开位置与完全关闭位置之间。
【专利说明】用于生产密封包装的包装单元和方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于由片状包装材料管生产密封包装的包装单元。
[0002]本发明还涉及一种由片状包装材料管生产密封包装的方法。

【背景技术】
[0003]诸如果汁、巴氏消毒奶或UHT (超高温处理)奶、酒、番茄酱的许多食品是在经过消毒的包装材料所制成的包装中出售的。
[0004]这种类型的包装的一个典型示例是称为无菌利乐砖(Tetra Brik As印tic，注册商标)的液体或可灌注食品用的平行六面体形状的包装，无菌利乐砖是通过折叠并且密封层压带状包装材料而制成的。
[0005]这种包装材料具有多层结构，主要包括用于保证硬度和强度用的基层，该基层可以通过例如纸或矿物填充聚丙烯材料的一层纤维材料来限定，还包括例如聚乙烯膜的几层热密封塑料材料，覆盖着基底层的两侧。
[0006]在诸如UHT奶的长期贮藏产品使用的无菌包装的情况下，包装材料还包括一层能阻挡气体和光的材料，例如铝箔或乙烯基乙醇(EVOH)膜，这层材料叠加在一层热密封塑料材料上，并且又覆盖有另一层热密封塑料材料，这另一层热密封塑料材料形成最终接触食品的包装的内面。
[0007]众所周知，这类包装是在完全自动化的包装单元上生产的，在这些完全自动化的包装单元上，由卷式供给(web-fed)的包装材料形成连续的管；包装材料卷在包装单元中接受消毒，消毒方法例如是通过施用例如过氧化氢溶液的化学消毒剂，随后，例如通过加热和蒸发从包装材料表面移除掉化学消毒剂。
[0008]在封闭的无菌环境中保存经过消毒的卷，并且将经过消毒的卷折叠成圆筒。具体来说，圆筒的相反的横向边缘被交叠并且密封，从而形成管的纵向密封带。
[0009]在平行于管的轴线的竖直方向上供给该管，并且在管中连续地填充经过消毒或者经过无菌处理的食品。
[0010]已知一些包装单元，这些包装单元与管相互作用，在的距隔开的横截面上对管进行热密封，从而形成一系列通过横向密封带(即，在垂直于管的供给方向的方向上延伸)相互连接的枕形包装。
[0011]更具体来说，该单元包括两个成形组件，这两个成形组件可以沿着相应的滑道移动，并且周期性而且连续地与管相互作用，从而对管的包装材料进行热密封。
[0012]每个成形组件包括:一个滑块，该滑块可以沿着相应的滑道前后移动；以及两个钳夹，这两个钳夹在底部铰接到相应的滑块，并且可以在与管协作对管进行热密封的密封位置与从管分离的静止位置之间移动。
[0013]成形组件的移动被偏移了一半的周期:一个成形组件的滑块与其钳夹在静止位置的情况下向上移动，同时另一个成形组件的滑块与其钳夹在密封位置的情况下向下移动，以防发生碰撞和干涉。
[0014]每个成形组件的钳夹具有相应的密封构件，这些密封构件与管的相反侧面协作，并且包括例如加热构件，以及用于提供机械支撑以在必需的压力下夹持管的弹性构件。
[0015]每个成形组件还包括两个成形构件，这两个成形构件包括相应的成形半壳，这些成形半壳铰接到相应的钳夹。
[0016]每一对成形半壳在从管分离的打开位置与接触管以将管折叠在两个连续密封区段之间的关闭位置之间周期性地移动，并且因此限定且控制正在成形的包装的容积。
[0017]更具体来说，第一成形组件的密封构件在包装的底部密封带处密封包装，并且第一成形组件的半壳控制正在成形的包装的容积，而第二成形组件的密封构件在包装的顶部密封带处密封包装。
[0018]如例如在EP-A-1445196中所示，已知的包装单元对于每个成形组件还包括一对折叠翼片，这对折叠翼片可移动地配合到相应成形组件的钳夹中的一个，并且被适配成在枕形包装的底部角处形成三角形翼片。
[0019]具体来说，当每个成形组件的钳夹处在相应的密封位置时，相关折叠翼片就在下面的位置之间移动:
-打开位置，在这个位置中，折叠翼片从管分离；以及
-关闭位置，在这个位置中，折叠翼片与管协作，以便在枕形包装的底部角处形成三角形翼片。
[0020]换言之，折叠翼片在下面两种位置变化时移动的角度是相同的:
-在形成密封带之前，从打开位置移动到关闭位置；以及
-一旦形成了密封带，就从关闭位置移动到打开位置，以便释放成形后的包装。
[0021]虽然上述包装单元非常可靠而且高效，但是这种包装单元还有进一步改进的余地。
[0022]实际上，超声波密封设备的使用不断增多，超声波密封设备主要包括机械振动发生器或超声波发生器(sonotrode)和砧座——例如从同一 申请人:名下的EP-B-615907得知——该砧座被配合到每一对相应钳夹，并且相互协作以借助超声振动来加热包装材料。
[0023]在必需用包装单元形成不带铝层或者其他导电材料层的包装的时候，超声波密封设备特别适用。
[0024]当使用超声波密封设备的时候，在形成横向密封带之后，第一成形组件的密封构件相对于第二密封组件的密封构件进一步向下移动，以避免发生干涉。
[0025]这个进一步向下移动可能引起成形的包装上发生伸展，成形的包装的顶部密封带仍然被第二密封构件的密封构件保持，并且其底部密封带和三角形翼片可能会干涉第一折叠组件的密封构件的折叠翼片，尤其是在包装材料较硬的时候。
[0026]由于这种趋向，并且由于长时间的伸展动作，因此存在打开位置中的折叠翼片可能与成形中的包装的三角形翼片发生碰撞的风险，因而会导致包装摇摆或者受到损坏。
[0027] 申请人:认识到，要避免这种碰撞，最优的方案是让折叠翼片在关闭位置与打开位置之间移动的第一角度度更大，因而减轻了与横向密封带和三角形翼片发生干涉的风险。
[0028]然而，当折叠翼片从打开位置移动到关闭位置，并且当密封构件在管上关闭以形成横向密封带时，关闭位置与打开位置之间的这个更大的第一角度可能会产生一些缺点。
[0029]实际上， 申请人:还认识到，对于在密封构件在管上关闭以形成横向密封带时包含包装材料管围绕其自身轴线缠绕的风险，折叠翼片的打开位置与关闭位置之间的更小的第二角度度将是最优的。
[0030]在形成管的这个纵向密封带的过程中，这个缠绕可能使得意在用于形成纵向密封带的管的边缘的交叠变得不稳定。
[0031]而且，折叠翼片的打开位置与关闭位置之间的更小的第二角度度将是最优的，有利于在形成包装的过程中固持着管，因而避免包装材料接近横向密封带的区域发生断裂和/或横向密封带的相反横向边缘发生弯曲的风险。
[0032]在本行业中，感觉到需要获得这样一种包装单元，它在折叠翼片在相对打开位置与关闭位置之间的移动方面特别灵活，以便例如由特别坚硬的包装材料和/或通过使用用于形成横向密封带的超声波密封设备来适当地形成包装。
[0033]本发明的目的是提供一种用于由片状包装材料管生产密封包装的包装单元，该包装单元被设计成以直接、低成本的方式满足上述要求。


【发明内容】

[0034]根据本发明，提供一种根据权利要求1所述的用于生产密封包装的包装单元。
[0035]根据本发明，还提供一种根据权利要求11所述的用于生产密封包装的方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0036]将参照附图举例说明本发明的优选的非限制性实施例，其中:
图1示出了用于生产可灌注到包装材料管中的食品的包装的包装单元的透视图，其中为了清楚起见去掉了一些零件；
图2至图5用更大比例示出了图1的单元的相应装置；
图6至图9示出了图1至图5的单元的工作循环的连续步骤；
图10示出了图1的单元在图6所示的位置中时的其他部件；
图11示出了通过图1至图10的单元形成的包装；和图12示意性地示出了图1至图9的单元的一些部件所执行的折叠动作。

【具体实施方式】
[0037]图1中的标号I整体表示用于由包装材料管2生产食品的密封包装3(图1、图11和图12)的包装单元。
[0038]单元I优选地生产例如巴氏消毒奶或UHT奶、果汁、酒的可灌注食品的密封包装3。
[0039]单元I也可以生产在生产包装3时可灌注到管2中并且在包装3密封之后凝固的食品的密封包装3。这种食品的一个示例是一部分奶酪，在生产包装3时奶酪融化，而在包装3密封之后凝固。
[0040]该包装材料具有多层结构(未示出)，并且包括一层纤维材料(一般是纸)，这层纤维材料的两侧上覆盖有相应的热密封塑料材料层(例如，聚乙烯)。在例如UHT奶的长期贮藏产品使用的无菌包装的情况下，包装材料还包括一层能阻挡气体和光的材料，例如铝箔或乙烯基乙醇(EVOH)膜，这层材料叠加在一层热密封塑料材料上，并且又覆盖有另一层热密封塑料材料，这另一层热密封塑料材料形成最终接触食品的包装3的内面。
[0041]管2的成形方式是已知的，即通过纵向地折叠并且密封热密封片状材料卷(未示出)，用一根填充管道(未示出)在管2中填充经过消毒的或者经过无菌处理的食品以进行包装，并且用已知的未示出的方式沿着一条竖直路径P供给管2，竖直路径P的竖直部分在图1中用轴线A表示。
[0042]单元I包括两个成形组件6、6’，这两个成形组件沿着相应的竖直圆柱形滑道5、5’(相对于轴线A对称)移动，并且与管2周期性地相互作用，以沿着横穿轴线A的相应的距隔开的横截面夹持并且热密封管2，从而形成多个枕形包装3 (图11)。
[0043]参照图11，一条纵向密封带44 (被成形以由被折叠成圆筒的卷来生产包装材料管2)沿着每个包装3的一侧延伸，每个包装3的相反端部被垂直于并且接合到纵向密封带44的相应横向密封带45、46封闭。
[0044]每个包装3具有一根平行于纵向密封带44的主要部分的轴线Q，并且包括一个平行六面体形的主要部分47 ;和相反的相应顶部端部部分48、底部端部部分49，其从主要部分47朝相应横向密封带45、46逐渐变细。
[0045]更具体来说，每个包装3的主要部分47通过相互平行并且平行于轴线Q的两个平坦矩形壁50a、50b横向地限界，并且被在壁50a、50b之间垂直延伸的两个平坦矩形壁51限界。
[0046]每个端部部分48、49通过两个壁52限定，每个壁52基本上是等腰梯形的形式，并且这两个壁52相对于垂直于轴线Q的平面朝彼此稍微倾斜，而且两个壁52的小边缘由部分47的壁50a、50b的相应端部边缘限定，而大边缘通过相应密封带45、46相互接合。
[0047]如图11中清楚地示出，纵向密封带44沿着整个一个壁50a、50b和与壁50a、50b同侧的对应壁52在横向密封带45与46之间延伸。
[0048]每个密封带45、46形成相应基本上伸长的矩形端部突耳53、54，矩形端部突耳53、54在轴线Q的方向上从相关的包装3突出。
[0049]此外，每个密封带45、46形成两个基本上三角形的翼片55、56，三角形翼片55、56在主要部分47的相反侧上横向地突出，并且由相关的壁52的端部部分并且由壁51的对应三角形端部部分限定。
[0050]具体来说，翼片55、56布置在每个包装3的顶部角或底部角处。
[0051]由于组件6、6’是已知的并且是相同的，所以下文仅说明组件6、6’中的一个(组件6 )，附图中使用相同的元件符号表示组件6、6 ’的相同或对应零件。
[0052]组件6 (图1和图2)主要包括:
-滑块7，其在平行于轴线A的方向上沿相应滑道5上下滑动；和-两个钳夹8a、8b，其围绕垂直于轴线A的相应水平轴线B在底部处铰接到滑块7，并且位于管2的相反侧上。
[0053]具体来说，钳夹8a、8b在下面的位置之间围绕相应轴线B旋转:
-密封位置，在这个位置中，钳夹夹持并且密封管2;
-一个或多个中间位置；和
-静止位置(在图1和图2中示出)，在这个位置中，钳夹离管2最远，并且钳夹8a、8b的对应点在垂直于轴线A的方向上分开得最远。
[0054]钳夹8a、8b在密封位置和静止位置两个位置中都会停止。
[0055]在示出的实施例中，钳夹8a、8b不会在中间位置中的任何一个抑制，而只是在多个中间位置减速。
[0056]备选地，钳夹8a、8b能够在给定中间位置中停止。
[0057]通过成对的竖直杆(本说明中未具体说明)以已知的未说明的方式来控制滑块7的往复移动和钳夹8a、8b的打开/关闭移动，这些竖直杆又通过旋转凸轮或伺服马达受到控制。
[0058]因此，钳夹8a、8b借助滑块7的上下移动执行平行于轴线A的平移移动；并且通过围绕相应铰接轴线B相对于滑块7旋转而执行到包装材料管2上的打开和关闭移动，并且这个打开和关闭移动叠加在滑块7的竖直上下平移移动上。
[0059]更具体来说，每个钳夹8a、8b包括:
-基底部分10，其在其底部端部处围绕相应轴线B铰接到滑块7的底部部分；和 -臂11，其与管2相互作用，连接到部分10，并且沿着垂直于轴线A的方向Z延伸。
[0060]钳夹8a、8b (8a’、8b’ )沿着相应路径以偏移方式行进，使得在密封位置中沿着密封冲程向下移动的钳夹8a、8b (8a’、8b’)的臂11 (11’)穿过在静止位置中沿着返回冲程往回向上移动的钳夹8a’、8b’(8a、8b)的臂11’(11)之间。
[0061]组件6还包括:第一紧固件12a，其一体地配合到钳夹8a、8b中的一个的臂11的一个端部；第二紧固件12b，其围绕平行于轴线B的轴线铰接到另一个钳夹8a、8b的臂11的一个端部；以及液压气缸，其用于将第一和第二紧固件12a、12b夹持在接合位置中，以将钳夹8a、8b保持在密封位置中(图2)。
[0062]钳夹8a、8b的部分10包括相应扇形齿轮13 (只在图3中示出)，这些扇形齿轮13相互啮合，以确保钳夹8a、8b围绕相应轴线B在关闭位置与打开位置之间旋转相同角度。
[0063]组件6还包括已知的密封设备14，用于热密封被夹持在相关钳夹8a、8b之间的包装材料管2的每个横截面，以形成密封带45、46中的一个。
[0064]具体来说，一个组件6的密封设备14在正在形成的包装3的底部处形成密封带46，而另一个组件6’的密封设备14在正在形成的包装3的顶部处形成密封带45。
[0065]密封设备14主要包括:机械振动发生器或超声波发生器16，其配合到钳夹8a的臂11，并且与管2相互作用；以及砧座17，其配合到钳夹Sb的臂11，并且与超声波发生器16的相应作用表面协作，以夹持和热密封管2 (图2)。
[0066]组件6还包括两个成形半壳20 (图1和图2)，这两个成形半壳20在轴线A的相反侧上面朝彼此，并且围绕平行于轴线B的相应轴线铰接到相应钳夹8a、8b。
[0067]当钳夹8a、8b沿着相应路径行进时，半壳20执行工作循环，其包括:
-关闭冲程，在关闭冲程中，半壳20被两个凸轮19从半壳20从其从管2分离的打开位置移动到其与管2协作的关闭位置；
-容积控制冲程，在容积控制冲程中，半壳20在关闭位置中与管2协作；和 -返回冲程，在返回冲程中，半壳20在打开位置中通过未示出的弹簧移动。
[0068]凸轮19 (图1)位于轴线A的相反侧上，沿着轴线A延伸，并且与配合到半壳20的相应辊相互作用。
[0069]组件6还包括一对翼片21 (图3、6、7、8、9和12)，这对翼片可移动地配合到钳夹8a，位于管2的每一侧上并且邻近于管2，并且相对于轴线A对称。
[0070]更具体来说，翼片21包括:
-相应销22，其以旋转方式围绕相应轴线C配合穿过形成到钳夹8a中的相应的孔；和-相应突耳23，其从销22 —体地突出，并且包括相应平坦表面，这些平坦表面与管2的包装材料相互作用。
[0071]更具体来说，突耳23从销22的面朝管2的相关端部突出，并且因此从相关超声波发生器16的相同侧上的钳夹8a的相对臂11突出。
[0072]翼片21还包括(图10) —对相应的销24，销24从臂11的与管2相反的那侧从销22中突出，并且围绕相关轴线C偏心地延伸。
[0073]轴线C相互平行，并且基本上正交于臂11的延伸方向Z。
[0074]翼片21可以在下面的位置之间前后移动:
-打开位置(图6中不出),在打开位置中，翼片21从管2分尚；和-完全关闭位置(图9中示出)，在完全关闭位置中，翼片21夹持管2并且形成每个包装3的翼片56。
[0075]翼片21有利地在部分关闭位置中(图8)可以相对于钳夹8a、Sb移动，部分关闭位置在打开位置与完全关闭位置之间的中间；当钳夹8a、8b被设定在中间位置中时，翼片21在部分关闭位置中可以移动。
[0076]具体来说，翼片21:
-当钳夹8a、8b从静止位置移动到中间位置时，翼片21布置在打开位置中并且与钳夹8a、8b —起移动；
-当钳夹8a、8b处在中间位置时，翼片21相对于钳夹8a、8b从打开位置移动到部分关闭位置，但是仍未接触管2 ；
-当钳夹8a、8b从中间位置移动到密封位置时，翼片21保持在部分关闭位置中并且与钳夹8a、8b —起移动；
-在钳夹8a、8b到达密封位置之前，翼片21在部分关闭位置中接触管2，以便控制管2的形状和/或定向，并且特别是防止管2围绕轴线A缠绕；
-在钳夹8a、8b到达密封位置之后，翼片21相对于钳夹8a、8b从部分关闭位置移动到完全关闭位置，以便形成翼片56 ;和
-当钳夹8a、8b仍然处在密封位置时，翼片21相对于钳夹8a、8b从完全关闭位置移动到打开位置。
[0077]由于钳夹8a、8b在中间位置中不停止，所以当钳夹8a、8b正在从静止位置移动到密封位置的时候，翼片21从打开位置移动到部分关闭位置。
[0078]具体来说，翼片21在打开位置、部分关闭位置和完全关闭位置中的任何一个中停止。
[0079]换而言之，翼片21的移动是不连续的。
[0080]参照图12，每个翼片21的突耳23沿着方向D延伸，方向D与正交于轴线A的方向X形成下面的角度:
-当翼片21处在打开位置并且钳夹8a、8b处在密封位置时，形成角Ci1 (其投影在处在密封位置的钳夹8a、8b的臂11所限定的平面R中，并且图12中示出了轴线A);和-当翼片21处在部分关闭位置并且钳夹8a、8b处在中间位置时，形成小于角Ci1的角α 2 (其投影在图12中在平面R中示出)。
[0081]角％在50和56度之间的范围内，并且优选是51度。角a i在77和82度之间的范围内，并且优选是77度。
[0082]当翼片21处在完全关闭位置并且钳夹8a、8b处在密封位置时，方向D、X形成大约I度的角α3 (见图12)。
[0083]具体来说，角α 3不是空值，即，方向D不完全正交于轴线Α，原因在于包装材料的厚度。
[0084]由于当钳夹8a、8b从静止位置移动到中间位置时，翼片21从打开位置移动到部分关闭位置，所以角α P α 2不在平面R上。
[0085]由于当钳夹8a、8b处在密封位置时翼片21移动到关闭位置中，所以角α 3位于平面R上。
[0086]方向D正交于相应翼片21的轴线C。
[0087]为了将翼片21从打开位置移动到部分关闭位置和从部分关闭位置移动到打开位置，单元I包括(图3至图10):
-可调式凸轮25，其包括平坦表面26，平坦表面26被适配成与操作性地连接到翼片21上的凸轮随动件27相互作用；
-设备28，其用于使凸轮25沿着垂直于路径P的方向X移动，因此使得翼片21从打开位置移动到部分关闭位置，并且从部分关闭位置移动到完全关闭位置；和
-机构29，其将凸轮随动件27围绕轴线L的旋转转换成翼片21围绕相应轴线C的相等的相反旋转，使得翼片21相对于路径P共同并且对称地移动。
[0088]参照图3至图8，凸轮25基本上平行于轴线A延伸，在所示出的实施例中是竖直地延伸。
[0089]凸轮25可以在下面的位置之间沿着方向X前后移动:
-第一位置(在图6中示出)，在第一位置中，凸轮25沿着方向X从凸轮随动件27上分离，并且翼片21处在打开位置；
-第二位置(在图8中示出)，在第二位置中，凸轮25与凸轮随动件27协作，并且翼片21布置在部分关闭位置；和
-第三位置(在图9中示出)，在第三位置中，凸轮25与凸轮随动件27协作，并且翼片21布置在完全关闭位置。
[0090]具体来说，方向X正交于表面26。
[0091]具体来说，凸轮25的移动是不连续的，即，凸轮25在第一位置、第二位置和第三位置中的任何一个中停止。
[0092]设备28包括(图5):
-马达30，其具有输出轴31 ；
-轴32，其沿着正交于路径P和方向X的轴线F伸长，并且通过马达30受到驱动围绕轴线F旋转；和
-皮带33，其插置在输出轴31与轴32的第一轴向端部之间。
[0093]具体来说，输出轴31沿着平行于轴线F并且与轴线F错开的一条轴线延伸并且围绕这条轴线旋转。
[0094]设备28还包括杆60，杆60操作性地连接到凸轮25、轴32和杆65，杆65配合到单元I的固定部分。
[0095]具体来说，设备28将轴32围绕轴线F的旋转转换成凸轮25沿着方向X的前后平移。
[0096]杆60沿着轴线A伸长，并且包括一对圆盘，这对圆盘布置在杆60的相应相反轴向端部处。
[0097]杆60的圆盘限定了:
-一对相应圆形表面61、62 (图3和图4)，其布置在马达30—侧上并且围绕相应轴线G、H延伸；和
-一对相应圆形表面63 (图4)，其布置在马达30的相反侧上，并且围绕相应轴线I延伸。
[0098]表面61由轴32的与马达30相反的第二轴向端部接合，并且轴线G与轴线F错开并且平行于轴线F。
[0099]表面62由杆65接合。杆65沿着与轴线H错开并且平行于轴线H的轴线延伸。
[0100]特别参照图4，凸轮25包括一对销66，这对销66接合相应表面63，并且围绕从相应轴线I错开并且平行于相应轴线I的相关轴线延伸。
[0101]以此方式，杆60偏心地安装在轴32和杆65上，并且凸轮25偏心地安装在杆60上。
[0102]机构29包括(图10):
-杠杆70，其围绕正交于方向Z的轴线L铰接到钳夹8a的部分10，并且承载着凸轮随动件27 ；
-杆71，其平行于方向Z并且以可滑动的方式部分地容置在钳夹8a的臂11内；
-元件72，其连接到杆71并且被适配成使得翼片21围绕相应轴线C朝向或远离彼此旋转；和
-弹簧74，其插置在杆71的扩大部分79与稳固地容置在钳夹8a的臂11内的邻接元件75之间，并且在杠杆70的相反侧上预加载杆71和元件72。
[0103]更具体来说，在轴线L的相对于凸轮随动件27相反的侧上，杠杆70连接到块76。
[0104]杆71包括轴向端部77，轴向端部77容置在块76内并且连接到块76，还包括与端部77相反的轴向端部78，轴向端部78连接到元件72。
[0105]扩大部分79沿着方向Z插置在端部77、78之间。
[0106]在示出的实施例中，弹簧74是螺旋状的并且平行于方向Z延伸。
[0107]元件72容置在钳夹8a的臂11内并且主要包括:
-棒80，其沿着方向Z伸长并且连接到杆71 ;和
-一对附件81，其从棒80朝轴线B凸出，并且限定由翼片21的销24接合的相应底座82、83。
[0108]销24围绕相关翼片21的轴线C偏心地安装，并且围绕相关轴线C与翼片21 —体地旋转。
[0109]具体来说，底座82、83在棒80的相反侧上开口。
[0110]底座82布置成比底座83更靠近杠杆70。
[0111]从棒80朝底座82本身的开口侧，底座82依次包括:
-弯曲部分84，其平行于臂11伸长并且由止挡元件85接合；和 -棱柱部分86，其被更靠近杠杆70的翼片21的销24接合。
[0112]具体来说，与底座82的部分86接合的销24布置在相关轴线C下方。
[0113]底座83被离杠杆70更远的翼片21的销24接合。
[0114]在示出的实施例中，底座83是U形的。
[0115]具体来说，与底座83接合的销24布置在相关轴线C上方。
[0116]如图6和图10所示，当凸轮25处在第一位置时，凸轮25不接触凸轮随动件27(图7)。在这个情况下，弹簧74沿着方向Z在杠杆70的相反侧上将杆71和元件72向上推到止挡元件85紧靠着底座82的更靠近杠杆70的部分84的边缘的时候。因此，翼片21通过弹簧74预加载到打开位置。
[0117]当凸轮25沿着方向X朝钳夹8a移动并且接触凸轮随动件27时，杠杆70相对于图9中示出的定向围绕轴线L逆时针旋转。因此，杆71和元件72在翼片21的相反侧上平行于方向Z滑动。这样使得销24旋转，并且因此使得翼片21首先在部分关闭位置然后在打开位置中围绕相关轴线C朝向彼此旋转。
[0118]当翼片21从打开位置(图6)移动到部分关闭位置(图8)时，凸轮随动件27随钳夹8a —起围绕轴线B旋转并且沿着方向Z滑动。
[0119]换而言之，当翼片21从打开位置移动到部分关闭位置时，凸轮随动件27的球形表面34的中心沿着三维轨迹移动。
[0120]不同的是，当翼片21从部分关闭位置(图8)移动到完全关闭位置(图9)时，由于在这个移动的过程中，钳夹8a、8b被设定在密封位置，所以凸轮随动件27仅沿着方向X滑动。
[0121]凸轮随动件27包括与凸轮25接触的球形表面34(图3、图4、图6、图7和图10)。以此方式，即使当表面34的中心如上所述沿着三维轨迹移动时，凸轮随动件27也能够与凸轮25的表面26保持接触。
[0122]在实际使用中，沿着轴线A供给填充着液体食品的管2，并且沿着纵向密封带44密封管2。
[0123]具体来说，因为每个组件6 ;6’都向下移动到相对滑块7上，所以对应钳夹8a、8b ；8a’、8b’布置在密封位置中，以便用与管2的行进速度相等的运动的向下竖直分量来夹持管2。同时，半壳20到达关闭位置。
[0124]更具体来说，使组件6 ;6’的钳夹8a、8b ;8a’、8b’聚拢以使管2逐渐变形，并且在密封设备14密封包装材料的两个叠加部分之处的管2的横截面处使管2变平，因而形成带45,46ο
[0125]具体来说，一个组件6的密封设备14在底部密封包装3，并且随后另一个组件6的密封设备14密封包装3的顶部。
[0126]在靠近每个成形组件6 ;6’的向下行程的底部死点位置时，钳夹8a、8b ;8a’、8b’从相对密封位置移动到相对静止位置并且释放成形后的包装3。类似地，半壳20从相对关闭位置移动到相对打开位置。
[0127]钳夹8a、8b ;8a’、8b’保持在相应静止位置中并且向上移动。在靠近每个成形组件6 ;6’的向上行程的顶部死点位置时，钳夹8a、8b ;8a’、8b’开始关闭，因而首先到达中间位置，然后在这些钳夹开始向下移动的时候到达密封位置。
[0128]两个成形组件6、6’的移动显然偏移一半周期:成形组件6在钳夹8a、8b打开的情况下向上行进，同时成形组件6’在钳夹8a’、8b’关闭的情况下向下行进，以便避免干涉。
[0129]钳夹8a、8b ;8a’、8b’从相对静止位置到相对密封位置的移动叠加到翼片21从相对打开位置到相对部分关闭位置的移动。
[0130]更具体来说，翼片21:
-当钳夹8a、8b ;8a’、8b’从静止位置移动到中间位置时,翼片21布置在打开位置(图6、图10和图12)并且随钳夹8a、8b ;8a’、8b’ 一起移动；
-当钳夹8a、8b ;8a’、8b’处在中间位置时，翼片21相对于钳夹8a、8b ;8a’、8b’从打开位置移动到部分关闭位置(图8和图12),但仍未接触管2 ；
-当钳夹8a、8b ;8a’、8b’从中间位置移动到密封位置时，翼片21保持在部分关闭位置中并且与钳夹8a、8b ;8a’、8b’ 一起移动；
-在钳夹8a、8b ;8a’、8b’到达密封位置之前，翼片21在部分关闭位置中接触管2，以便控制管2的形状和/或定向，并且特别是防止管2围绕轴线A缠绕；
-在钳夹8a、8b ;8a’、8b’到达密封位置之后，翼片21相对于钳夹8a、8b ;8a’、8b’从部分关闭位置移动到完全关闭位置(图9)，以便形成翼片56 ;和
-当钳夹8a、8b ;8a’、8b’仍然处在密封位置时，翼片21相对于钳夹8a、8b ;8a’、8b’从完全关闭位置移动到打开位置。
[0131]此外，翼片21的方向D和方向X限定(图12):
-当翼片21处在部分关闭位置并且钳夹8a、8b处在中间位置时，限定角Ci2 ;
-当翼片21处在完全关闭位置并且形成翼片56而且钳夹8a、8b处在密封位置时，限定角α 3 ;和
-当翼片21处在打开位置时、在密封设备14已经形成密封带45、46之后，并且钳夹8a、8b仍然处在密封位置时，限定大于角α2的角a lt)
[0132]下文参照钳夹8a、Sb和仅组件6更详细地说明单元I和翼片21的操作，并且从如下配置开始:钳夹8a、8b处在静止位置，凸轮25处在第一位置(图6、图10),止挡元件85接触弯曲部分84的更靠近邻接元件75的端部，并且翼片21在打开位置被弹簧74弹性地加载。
[0133]更确切地说，在这个配置中，凸轮25沿着方向X从凸轮随动件27分离，并且弹簧74在杠杆70的相反侧上给杆71和元件72加载，从而将翼片21保持在打开位置。
[0134]当钳夹8a、8b开始从静止位置移动到中间位置然后移动到密封位置时，设备28被致动以将凸轮25沿着方向X从第一位置移动到第二位置，并且机构29将翼片21从打开位置移动到部分关闭位置。
[0135]更具体来说，由于轴31和皮带33的动作，马达30驱动轴32围绕轴线F旋转。
[0136]由于杆60的表面61、62被轴31和杆65偏心地接合，所以轴32围绕轴线F的旋转使得杆60沿着轴线A并且沿着方向X前后移动。
[0137]由于杆60的表面63被凸轮25的销66偏心地接合，所以杆60的上述移动使得凸轮25沿着方向X并且朝钳夹8a、8b从第一位置移动到第二位置。
[0138]凸轮25的表面26首先接触(图7)凸轮随动件27的表面34，然后使得凸轮随动件27围绕轴线L倾斜然后使得杠杆70围绕轴线L倾斜(图8)。
[0139]具体来说，凸轮随动件27被推向翼片21，并且块76沿着方向Z移动远离翼片21。
[0140]由于块76的上述移动，杆71和元件72沿着方向Z从钳夹8a朝邻接元件75移动，因而压缩弹簧74。
[0141]元件72沿着方向Z朝邻接元件75的移动使得销24围绕相应轴线C偏心地旋转，因而使翼片21在部分关闭位置中位移。
[0142]凸轮25被抑制在第二位置(图8)，使得翼片21也被抑制在部分关闭位置。
[0143]在这个阶段，翼片21尚未接触管2。
[0144]当钳夹8a、8b从中间位置移动到密封位置时，在密封设备14形成带45、46之前，翼片21保持在部分关闭位置并且接触管2，因而有助于控制管2围绕轴线A的缠绕。
[0145]重要的是要强调，当凸轮随动件27正在随钳夹8a—起围绕轴线B旋转时，凸轮25沿着方向X推动凸轮随动件27。
[0146]因此，当凸轮25沿着方向X从第一位置移动到第二位置时，凸轮随动件27沿着三维轨迹移动，并且表面34由于其球形形状而保持与表面26接触。
[0147]然后，钳夹8a、8b到达密封位置，并且形成包装3的带55(56)，包装3的容积受到半壳20的控制。
[0148]同时，设备28进一步将凸轮25沿着方向X从第二位置移动到第三位置(图9)，并且机构29将翼片21朝向彼此从部分关闭位置移动到完全关闭位置。
[0149]具体来说，凸轮25被抑制在第三位置，使得翼片21被抑制在完全关闭位置，因而形成包装3的翼片56。
[0150]在这个阶段，钳夹8a、8b到达密封位置，并且设备28将凸轮25从第三位置移动回到第一位置。
[0151]具体来说，凸轮25在钳夹8a、8b的相反侧上沿着方向X移动回去。
[0152]当凸轮25再次从凸轮随动件27分离时，弹簧74在邻接元件75的相反侧上延伸，因而也在邻接元件75的相反侧上将块76、杆71和元件72推向翼片21。
[0153]因此，翼片21围绕轴线C向上朝打开位置旋转远离彼此，并且杠杆70围绕轴线L倾斜，其倾斜方式使得凸轮随动件27接近凸轮25。
[0154]因为止挡元件85紧靠着弯曲部分84的更靠近邻接元件75的边缘(图10)，使得翼片21被抑制在打开位置。
[0155]在这个阶段，钳夹8a、8b移动回到静止位置。
[0156]通过上面的描述，将清楚根据本发明的单元I和方法的优点。
[0157]具体来说，翼片21可以布置在部分关闭位置，部分关闭位置布置在打开位置与完全关闭位置之间。
[0158]以此方式，一方面，在钳夹8a、8b ;8a’、8b’到达密封位置之前，翼片21可以被设定在部分关闭位置，在部分关闭位置中，翼片21接触管2。
[0159]另一方面，在钳夹8a、8b ;8a’、8b’到达已经形成密封带45、46的密封位置之后，翼片21被设定在打开位置。
[0160]换而言之，在翼片21的部分关闭位置与完全关闭位置之间，单元I的特征是角α 2，其小于在翼片21的部分关闭位置与完全关闭位置之间的角α 10
[0161]因此，单元I尤其适合于由硬度特别高的包装材料通过使用由超声波发生器16和砧座17形成的密封设备14来形成包装3。
[0162]实际上，即使是通过钳夹8a、8b ;8a’、8b’使特别坚硬的包装材料伸展特别长的行程，更大的角a i也能避免成形后的包装3的翼片56与翼片21之间发生干涉。
[0163]另一方面，翼片21在布置在部分关闭位置中时接触管2，因此有助于控制管2围绕轴线A的缠绕。
[0164]以此方式，很大程度上减小了这个缠绕可能损害管2的相反边缘在密封带44处交置的风险。
[0165]此外， 申请人:发现，角α 2的值减小使得管2轴向塌缩的取向减小。具体来说， 申请人:发现，角α 2的值减小造成包装3的接近密封带45、46的区域发生断裂和/或密封带45、46的相反横向边缘发生弯曲的风险。
[0166]最后，与凸轮25协作的表面34是球形的。
[0167]以此方式，即使当表面34的中心沿着三维轨迹移动时，凸轮随动件27也能够与凸轮25的表面26保持接触。
[0168]因此，当凸轮随动件27处在下面两种情况时，表面34与凸轮的表面26保持接触: -随着钳夹8a ;8a’从中间位置移动到密封位置而一起围绕轴线B旋转；和
-因为凸轮25从第一位置移动到第二位置而沿着方向X平移。
[0169]显然，可以对这里说明的单元I和方法做出改变，但却不会背离随附权利要求书的范围。
[0170]具体来说，翼片21能够通过使用气缸或液压系统而在相对打开位置、部分关闭位置和完全关闭位置之间移动。
[0171]此外，密封设备14能够包括加热感应系统而不是超声波发生器16和砧座17。
【权利要求】
1.一种用于由片状包装材料管(2)生产密封包装(3)的包装单元(I)，所述片状包装材料管(2)在使用时沿着具有第一轴线(A)的供给路径(P)供给； 每个所述包装(3)包括一对轴向相反的密封带(45、46)、一个主体(47)和轴向相反的两对被折叠翼片(55、56)，所述被折叠翼片(55、56)在所述主体(47)的相反的横向侧面上突出； 所述单元(I)包括: -钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)，其能够沿着所述路径(P)在密封位置与静止位置之间周期性地移动，在所述密封位置中，所述钳夹装置夹持并且密封所述管(2)以形成所述密封带(45、46 )，在所述静止位置中，所述钳夹装置从所述管(2 )分离；以及 -折叠翼片(21)，其能够移动地配合到所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)； 所述折叠翼片(21)能够在以下位置之间移动: -打开位置，在所述打开位置中，所述折叠翼片(21)在使用时从所述管(2)分离；和-完全关闭位置，在所述完全关闭位置中，所述折叠翼片(21)在使用时与所述管(2)协作以在每个所述包装(3)中形成一对(56)所述被折叠翼片(55、56)； 所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)也能够在多个中间位置中周期性地移动，所述多个中间位置被设定在所述静止位置与所述密封位置之间； 其特征在于，所述折叠翼片(21)能够相对于所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)移动到部分关闭位置，所述部分关闭位置布置在所述打开位置与所述完全关闭位置之间； 当在使用时所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)被设定在所述中间位置中的至少一个中时，所述折叠翼片(21)能够移动到所述部分关闭位置中。
2.根据权利要求1所述的包装单元，其特征在于，当所述钳夹装置(8&、813;8&’、813’)在使用时从所述静止位置移动到所述中间位置中的所述至少一个时，所述折叠翼片(21)能够在被设定在所述打开位置中时与所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)一起移动。
3.根据权利要求2所述的包装单元，其特征在于，在所述钳夹装置(8a、8b;8a’、8b’)在使用时到达所述密封位置之前，所述折叠翼片(21)能够在被设定在所述部分关闭位置中时与所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)一起向上移动到一位置，在该位置中，所述折叠翼片(21)在使用时接触所述管(2 )，从而控制所述管(2 )的定向和/或形状。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的包装单元，其特征在于，当所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)在使用时被设定在所述密封位置中时，所述折叠翼片(21)能够在所述部分关闭位置与所述完全关闭位置之间和/或在所述完全关闭位置与所述打开位置之间移动。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的包装单元，其特征在于，所述折叠翼片(21)在所述部分关闭位置中停止。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的包装单元，其特征在于，所述折叠翼片(21)沿着相应第一方向(D)延伸； 第一方向(D)和第二方向(X)的每个均正交于所述第一轴线(A)，从而在所述折叠翼片(21)布置在所述部分关闭位置中时限定范围在50和56度之间的第一角度(α 2); 当所述折叠翼片(21)布置在所述打开位置中时，所述第一方向(D)和所述第一轴线(A)的每个限定大于所述第一角度(α 2)的第二角度(Ci1); 所述第二角度(α 2)的范围在77和82度之间。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的包装单元，其特征在于，所述单元(I)还包括与凸轮随动件(27)协作的凸轮(25)，所述凸轮随动件(27)操作性地连接到所述折叠翼片(21)并且铰接到所述钳夹装置(8&、8&’；813、813’)，用于将所述折叠翼片(21)从所述打开位置、所述部分关闭位置和所述完全关闭位置中的至少一个位置朝其余两个位置移动。
8.根据权利要求6或7所述的包装单元，其特征在于，所述凸轮(25)在横向于所述路径(P)的第二方向(X)上能够调节。
9.根据权利要求7或8所述的包装单元，其特征在于，所述凸轮随动件(27)具有与所述凸轮(25)协作的至少部分球形的表面(34)。
10.根据权利要求7到9中的任一项所述的包装单元，其特征在于，包括: -杠杆(70)，其围绕第二轴线(L)铰接到所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)； -至少一个可移动元件(71、72)，其操作性地连接到所述折叠翼片(21)并且被所述钳夹装置(8a、8b ;8a，、8b’ )承载；以及 -弹簧(74)，其插置在所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)与所述元件(71、72)之间，并且将所述元件(71、72)朝一位置预加载，在该位置中，所述可移动元件(71、72)在使用时将所述折叠翼片(21)保持在所述打开位置、所述部分关闭位置和所述完全关闭位置中的所述至少一个中， 所述杠杆(70)在所述第二轴线(L)的一侧上连接到所述凸轮随动件(27)，并且在所述第二轴线(L)的另一侧上操作性地连接到所述元件(71、72)。
11.一种由片状包装材料管(2)生产密封包装(3)的方法，所述片状包装材料管(2)沿着具有第一轴线(A)的供给路径(P)供给；每个所述包装(3)包括一对轴向相反的密封带(45、46)、一个主体(47)和轴向相反的两对被折叠翼片(55、56)，所述被折叠翼片(55、56)在所述主体(47)的相反横向侧面上突出； 所述方法包括以下步骤: -在静止位置与密封位置之间控制钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)，在所述静止位置中，所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)从所述管分离，在所述密封位置中，所述钳夹装置(8a、8b ；8a’、8b’)夹持并且密封所述管(2)以形成所述密封带(45、46);以及 -在打开位置与完全关闭位置之间控制折叠翼片(21)，在所述打开位置中，所述折叠翼片(21)从所述管(2)分离，在所述完全关闭位置中，所述折叠翼片(21)折叠所述管(2)，从而形成一对(56)所述被折叠翼片(55、56)； 控制钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)的所述步骤包括以下步骤:将所述钳夹装置(8a、8b ；8a’、8b’)从所述静止位置移动到多个中间位置，所述多个中间位置被设定在所述静止位置与所述密封位置之间； 其特征在于，控制折叠翼片(21)的所述步骤包括以下步骤:当所述钳夹装置(8a、8b ；8a’、8b’)被设定在所述中间位置中的至少一个中时，将所述折叠翼片(21)相对于所述钳夹装置(8&、813;8&’、813’)移动到部分关闭位置中，所述部分关闭位置布置在所述打开位置与所述完全关闭位置之间。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述折叠翼片(21)的步骤包括以下步骤: -在将所述钳夹装置(8&、8&’;813、813’)从所述静止位置移动到所述中间位置中的所述至少一个的所述步骤的过程中，将所述折叠翼片(21)与所述钳夹装置(8a、8a’ ；8b、8b’)一起移动； -在将所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)从所述静止位置移动到中间位置的所述步骤的过程中，将所述折叠翼片(21)保持到所述打开位置中；以及 -当所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)处在所述中间位置中的所述至少一个中时，将所述折叠翼片(21)相对于所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)从所述打开位置移动到所述部分关闭位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，控制所述钳夹装置(8a、8b;8a’、8b’)的所述步骤包括以下步骤:将所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)从所述中间位置中的所述至少一个移动到所述密封位置； 控制所述折叠翼片(21)的所述步骤包括以下步骤:在将所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’)从所述中间位置移动到所述密封位置的所述步骤的过程中，在所述钳夹装置(8a、8b ；8a’、8b’ )到达所述密封位置之前，将所述折叠翼片(21)与所述钳夹装置(8a、8b ;8a’、8b’ )一起向上移动到一位置，在该位置中，所述折叠翼片(21)接触所述管(2)。
14.根据权利要求11到13中的任一项所述的方法，其特征在于，控制所述折叠翼片(21)的所述步骤包括以下步骤:当所述钳夹装置(8a、8a’ ；8b、8b’)被设定在所述密封位置中时，将所述折叠翼片(21)从所述部分关闭位置移动到所述完全关闭位置和/或在所述完全关闭位置到所述打开位置之间移动。
15.根据权利要求11到14中的任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤:将所述折叠翼片(21)抑制在所述部分关闭位置中。
【文档编号】B65B51/30GK104271450SQ201380024625
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2012年5月11日
【发明者】I.奧斯尼, S.安德雷奧蒂, M.波皮, R.德皮伊特里 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司