用于形成/推进包或包的一部分的单元和方法与流程

本发明涉及一种用于形成/推进包或包的一部分的单元和方法。

特别地，所述包装适于从包装材料管开始被填充可倾倒的食品、被密封并且被形成。包装的部分尤其是开启装置。

背景技术

如所已知的，许多液体食品或者可灌注食品(诸如果汁、uht(超高温处理的)奶、酒、番茄酱等)在由经灭菌的包装材料制成的包装中出售。

一个典型的示例是称为tetrabrikaseptic(注册商标)的液体或可灌注食品的平行六面体状包装，其通过折痕和密封层压条包装材料制成。包装材料具有多层结构，其包括基底层(例如，纸层)，基底层两侧用热封塑料材料(例如，聚乙烯)覆盖。在诸如uht奶之类的长期存储产品的无菌包装的情况下，包装材料还包括氧阻隔材料层(例如，铝箔)，其叠加在热封塑料材料层上，然后进而用形成最后接触食品的包装内表面的另一热封塑料材料层覆盖。

这种包装通常在全自动包装单元上生产，在该包装单元上由卷材进给式包装材料形成连续的管；包装材料卷材在包装单元上灭菌，例如，通过施加化学灭菌剂(例如过氧化氢溶液)灭菌，一旦灭菌完成后，该化学灭菌剂(例如过氧化氢溶液)就例如通过加热蒸发从包装材料的表面去除；然后将经如此灭菌的卷材保持在封闭的无菌环境中，并且被纵向折叠和密封以形成沿着竖直行进方向进给的管。

为了完成形成操作，将管填充经灭菌或无菌处理的食品，并将其密封并随后沿等间隔的横向横截面切割。

如此获得枕形包，其具有纵向密封带和顶部横向密封带以及底部横向密封带。

最近，独立的可自行移动的滑架已广泛应用于包装行业中的包装或开启装置的传送。

更详细地，每个滑架基本上包括相应的可移动元件，该可移动元件可沿路径移动并且通常设置有夹持元件。滑架与固定磁场源磁耦合，以便通过与磁场相关的磁力沿着路径前进。

特别地，在wo00/64741的图17所示的实施方式中已经提出了一种包装单元，该包装单元适于与管相互作用以在等间隔的横截面上对其进行热封，并形成通过横向于管的前进轴线的横向密封带多个与管相连的枕形包。

包装单元包括：

-第一轨道和第二轨道，其布置在所述管的相应的相对侧面上；和

-能在第一轨道上自行移动的多个第一滑架(carriage)和能在第二轨道上自行移动的多个相应的第二滑架。

特别地，第一滑架可沿着第一轨道彼此独立地移动，并且第二滑架可沿第二轨道彼此独立地移动。

每个第一滑架装配有相应的密封元件和相应的半壳，而每个对应的第二滑架装配有相应的相对密封元件和相应的半壳。

然而，wo00/64741的图17所示的包装单元留下了改进的空间，特别是在将枕形包在期望位置精确和可重复地密封方面。

特别地，在需要将单元弯曲的情况下，磁源被停用，使得滑架不再受到任何磁力作用。

因此，沿着竖直部分布置的滑架的可移动元件在重力作用下下降并且彼此撞击，从而引起恼人的噪音并且产生损坏的风险。

滑架还用于将胶水施加到开启装置上的装置，然后将开启装置胶粘到成形和填充的包装上。

在该应用中，滑架的可移动元件沿着三维轨迹移动，该三维轨迹还包括在涂胶器下方的竖直部分，目的是将胶适当地施加在打算用于胶合在包装上的开启装置的面上。

同样在这种情况下，当磁源被停用时，沿竖直部分布置的可移动元件在重力作用下下降并且彼此撞击，从而引起恼人的噪声并且产生损坏的风险。

本行业中认为需要在磁性源被停用时，尽可能地防止布置在相应路径/轨迹的竖直部分上的可移动元件的下降。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供一种满足上述需求的用于形成/推进包装或包装的一部分的单元。

根据本发明，提供一种如权利要求1所述的用于形成/推进包或包的一部分的单元。

本发明还涉及一种如权利要求11所述的用于形成/推进包或包的一部分的方法。

附图说明

将参考附图通过示例的方式描述本发明的优选的三种非限制性实施方式，其中：

图1是根据本发明的用于形成/推进包或包的一部分的单元的第一实施方式的透视图；

图2是图1的单元的一些部件的透视放大图，为清楚起见，移除了一些部分；

图3是沿图1和2的单元的图1中的线iii-iii的剖视图，为清楚起见并且在第一操作配置中移除了一些部分；

图4是沿图1和图2的单元的图1中的线iii-iii的剖视图，为清楚起见，在第二操作配置中移除了一些部分；

图5是图3的一些部件的放大视图；

图6是图4的一些部件的放大视图；

图7是沿图3中vii-vii线的剖面图；

图8是沿图4中viii-viii线的剖面图；

图9是根据本发明的用于推进包或包的一部分的单元的第二实施方式的正视图；

图10是图9的单元的一些部件的透视放大图，为清楚起见，移除了一些部分；

图11和12分别是沿图10中的线xi-xi和xii-xii截取的放大视图的相应剖视图，为清楚起见，分别以第一操作配置和第二操作配置移除一些部分；以及

图13和14是图1至12的单元的第三实施方式的放大剖视图。

具体实施方式

参考图1至8，附图标记1表示通常用于形成和/或推进填充有食品(例如巴氏杀菌乳或果汁)的至少一个密封包3或密封包的至少一部分的单元，密封包3由片状包装材料管2形成。

特别地，在没有这意味着任何一般性的损失的情况下，本说明书的以下内容将明确提及用于形成和推进填充有可倾倒产品的密封包3的单元1。

包装材料具有多层结构(未示出)，并且包括纤维材料层，通常为纸层，该纤维材料层两侧覆盖有相应的热封塑料材料(，例如，聚乙烯)层。

在无菌包装用于诸如uht奶之类的长期存储产品的情况下，包装材料还包括阻气且阻光材料层，例如，铝箔或乙烯乙烯醇(evoh)膜，其叠加在热封塑料材料层上，然后进而用形成最后接触食品的包装内表面的另一热封塑料材料层覆盖。

管2以已知的方式通过纵向折叠和密封热封片状材料卷材(未示出)形成，通过管道(未示出)填充经灭菌或无菌处理的食品以进行包装，并且沿着具有轴线a的竖直路径以已知的未示出的方式进给。

还可以识别：

-方向b，其在所示的实施方式中与轴线a正交并且是水平的；和

-方向c，其在所示的实施方式中与轴线a和方向b两者都是正交的，并且是水平的。

更详细地，单元1(图1)包括成对的形成组件10a，10b，其相对于轴线a布置在相对的横向侧上并且沿着方向b彼此之间相互间隔开，并且适于与管2相互作用，以形成彼此分离的多个枕形包3。将包3进给至未示出的下游折叠单元，在该折叠单元中，将包3折叠成相应的未示出的包装。

形成组件10a，10b与管2相互作用，以在相等地间隔开的横截面处将其热密封，并通过横向于轴线a的横向密封带形成多个与管2连接的包3(图1)。

此外，形成组件10a，10b与管2相互作用以沿着相应的密封带切割包3，以便使枕形包彼此分开。

形成组件10a基本上包括：

-框架12a，其限定多个(在所示实施方式中为两个)沿方向c彼此之间相互间隔开的环形轨道13a；和

-多个滑架14a。

形成组件10b基本上包括：

-框架12b，其限定多个(在所示实施方式中为两个)沿方向c彼此之间相互间隔开的轨道13b；和

-多个滑架14b。

滑架14a，14b彼此独立并且可在相对轨道13a，13b上自行移动。

每个框架12a，12b包括：

-彼此相对并且平行于方向c的两个椭圆形平面端面16a，16b，其位于正交于方向c的相应平面上并且在所示的实施方式中是竖直的；和

-弯曲的连续表面17a，17b，其沿着方向c在表面16a，16b之间延伸。

单元1还包括结构11，结构11布置在表面16a，16b的侧面上，框架12a，12b装配在结构11上。

表面17a，17b限定相应的轨道13a，13b。

此外，每个轨道13a，13b位于竖直平面内并且包括(图1)：

-直线部分18a，18b，其平行于轴线a延伸并面向管2；

-直线部分19a，19b，其平行于轴线a延伸并与相应部分18a，18b相对；和

-成对的弯曲部分20a，20b，其位于部分18a，18b和19a，19b之间。

在所示的实施方式中，部分18a，18b；19a，19b是竖直的。部分18a，18b彼此面对并且布置在部分19a，19b之间。

形成组件10a的每个滑架14a与形成组件10b的对应滑架14b相关联。

在所示的实施方式中，每个滑架14a和相应的滑架14b当它们沿着轨道13a，13b的部分18a，18b行进时形成并密封相应的包3。滑架14a，14b沿轨道13a，13b的部分19a，19b返回。

特别地，滑架14a，14b包括各自未示出的半壳。

滑架14a还包括未示出的密封元件和未示出的可抽出的切割元件。

滑架14b还包括相对密封元件和未示出的支座，当切割元件被抽出时，该支座适于接收该切割元件。

滑架14a，14b能在相应的轨道13a，13b上彼此独立地自行移动。

每个滑架14a，14b基本上包括(图1和2)：

-平行于方向c延伸的马达元件40；

-在马达元件40的一侧上侧向突出的工具41(仅在图1和2中示意性地示出)，其被配置成沿着轨道13a，13b的部分18a，18b与相应的包3相互作用并且可以相对于马达元件40移动，以便移动相应的包和/或对相应的包执行操作。

在所示的实施方式中，当滑架14a沿轨道13a的部分18a行进时，滑架14a的工具41设置有用于控制形成中的包3的形状的相应的半壳，以及相应的密封元件和相应的可抽出的切割元件。

当滑架14b沿轨道13b的部分18b行进时，滑架14b的工具41设置有：相应于由滑架14a承载的半壳的相应半壳以及相应的相对密封元件(其适于与相应的密封元件相互作用以形成包3的横向密封带)和适于在沿横向密封带切割包3时容纳相应切割元件的相应支座。

在所示的实施方式中，马达元件40与相应的磁场源42(图2)磁耦合，这些磁场源由相应的表面17a，17b承载在固定位置，使得滑架14a，14b能沿轨道13a，13b自行移动。

可以基于单元1的操作条件选择性地启动/停用磁场源42，使得滑架14a，14b可在轨道13a，13b上彼此独立地移动。

有利地，单元1包括止动组45，止动组45装配在结构11上并且可以操作以：

-当相应的磁场源42被启动时，让滑架14a，14b自由以沿轨道13a，13b的部分18a，19a，18b，19b前进(图3、5和7)；以及

-当相应的磁场源42停用时，沿竖直部分18a，19a，18b，19b使滑架14a，14b停止(图4、6和8)。

具体参考图1至8，止动组45包括三个止动装置46a，46b，46c，它们适于分别沿轨道13a的部分19a，轨道13a的部分18a和轨道13b的部分18b和轨道13b的部分19b行进的滑架14a，14b止动。

作为彼此基本相同的所有止动装置46a，46b，46c，在本说明书的下文中将仅描述它们中的一个。

特别地，止动装置46a，46b，46c容纳在结构11内。

止动装置46a基本上包括(图3至8)：

-壁51，其固定并装配在框架12a上；和

-壁52，其可相对于壁51平行于轴线c前后移动；和

-槽53，其平行于轴线b在壁51和壁52之间，并且适于接纳由滑架14a，14b承载的相关附件49。

在所示的实施方式中，附件49平行于轴线b布置在工具41的相对侧。

更详细地，止动装置46a可在以下构造之间移动：

-释放构造(图4、6和8)，其中壁52平行于方向c与壁51间隔开，以便让附件49自由以在槽53内移动；

-阻塞构造(图3和5)，其中壁52压靠壁51并将附件49阻塞在槽53内。

特别地，当磁场源42被启动以移动滑架14a，14b时，止动装置46a被设置在释放构造中，并且当磁场源42被停用时，止动装置46a被设置在阻塞构造中，以便防止滑架14a，14b沿部分18a，18b；19a，19b竖直下降。

止动装置46a还包括：

-用于控制壁52相对于壁51的位置的多个(在所示实施方式中为两个)致动器54；和

-置于壁51和壁52之间的多个(在所示实施方式中为四个)弹簧55。

在所示的实施方式中，弹簧55将壁52预加载到壁51上，即在阻塞构造中预加载止动装置46a。

操作致动器54以克服弹簧55的作用力将壁52从壁51移开，即，使止动装置46a移位到释放构造中。

在所示的实施方式中，每个致动器54沿轴线a置于两个弹簧55之间。

从图3至图6中可以看出，每个弹簧55置于壁52的与壁51相对的肩部56和固定在壁51上的销58的邻接表面57之间。

弹簧55在壁52的相对于壁51的相对侧上延伸，并且在所示的实施方式中是螺旋形的。

在所示的实施方式中，弹簧55和销58平行于轴线c延伸。

每个致动器54包括(图5和6)：

-裙部60，其沿着轴线c在壁51的相对侧上固定在壁52上；以及

-杆61，其固定到壁51并设置有扩大的头部63。

由于上述构造，裙部60可平行于轴线c相对于杆61和壁51移动。

裙部60是中空的并且容纳头部63。

表面66和头部63限定了腔室67，腔室67可通过管道59流体连接到未示出的受压流体源。腔室67在壁52的相对侧上被表面66约束。

以这种方式，当腔室67充满受压流体时，裙部60沿着轴线c相对于壁51的相对侧上的杆61并且克服弹簧55的作用力滑动。

相反，当腔室67被排空时，裙部并且因此壁52在弹簧55的作用下朝向壁51滑动。

壁51和壁52位于竖直平面中。

止动装置46a，46b，46c的壁51通过边缘68(图1和2)被约束在轨道13a的相应部分18a，19a和轨道13b的部分18b，19b的一侧上。

边缘68具有主直部分69a和成对的端部弯曲部分69b。部分69a布置在部分69b之间。

边缘68面向相应轨道13a，13b的一部分并且基本上平行于其延伸。

特别地，对于每个止动装置46a，46b，46c，单元1仅包括一个壁52和一对致动器54，以用于所有滑架14a，14b的附件49。

单元1还包括控制单元70(仅在图5和图6中示意性地示出)，其可控制以启动/停用磁场源42并控制致动器54的腔室67内的压力。

更详细地，控制单元70在需要时被配置为在时间t0停用磁场源42并且控制致动器54的腔室67内的压力，以使止动元件46a在时间t0之后的时间t1移位到阻塞位置内。

在时间t0和时间t1之间的时间间隔期间，滑架14a，14b由于磁力的减小而减速，直到它们在时间t1达到零速度。

因此，止动元件46a在滑架14a，14b由于重力作用而沿轨道13a，13b的部分19a，19b下降之前阻止滑架14a，14b是有效的而不是制动滑架14a，14b。

现在描述单元1的操作从一种配置开始，其中激励磁场源42并且致动器54将止动元件46a，46b，46c保持在相应的释放构造中。更确切地说，由于腔室67内的与弹簧55的弹性预载荷相反的压力作用，壁52与相关壁51(图4和6)分离。

因此，滑架14a，14b沿相应的轨道13a，13b移动，并且相关的附件49穿过相应的槽53。

同时，包装材料管2平行于轴线a在成形组件10a和成形组件10b之间进给。

当滑架14a，14b沿轨道13a，13b的相应部分18a，18b移动时，相应的工具41彼此相互作用和/或与管2相互作用，以便形成、密封和分离包3。

在所示的实施方式中，滑架14a，14b的工具41的半壳彼此配合以控制包3的形状，而滑架14a的工具41的密封元件与滑架14b的工具41的相对密封元件配合以在相等间隔的横截面处加热密封管2并且形成包3的相应的底部横向密封带。

此外，由滑架14a的工具41承载的切割元件被抽回直到它们被容纳在由滑架14b承载的支座内，以便沿着相应的横向密封带切割包3并且使这些包3从管2分离。

当滑架14a，14b沿轨道13a，13b的相应部分19a，19b移动时，相应的工具41不与管2相互作用。

当需要中断单元1的操作时，控制单元70停用磁场源42。由于磁场源42产生的磁场随之减小，因此滑架14a，14b在从从时间t0开始直到它们在时间t1停止时的时间间隔内开始减速。

在时间t1，控制单元70致使相应的致动器54的腔室67进行排放。

弹簧55弹性地将裙部60并因此将壁52朝向壁51弹性加载，直到壁52将附件49阻塞在槽53内的位置。

因此，使沿着轨道13a，13b的竖直部分18a，18b，19a，19b行进的滑架14a，14b停止并且防止该滑架14a，14b由于重力作用而下降。

当需要再次重新启动单元1的操作时，控制单元70启动磁场源42并增加腔室67内的压力。因此，壁52克服弹簧55的作用再次移动远离壁51，并且附件49在槽内自由地移动。因此，滑架14a，14b可沿轨道13a，13b的部分18a，18b，19a，19b再次自由移动。

图9至12中的附图标记1'表示根据本发明的单元的第二实施方式；单元1和单元1'彼此相似，以下描述限于它们之间的差异，并且在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。

单元1'不同于单元1之处在于，其对于每个滑架14a，14b都包括致动器54'，并且弹簧55'集成在相应的致动器54'内。

更详细地(参见图9)，单元1'在轨道13a，13b的部分18a，18b中比在部分19a，19b中包括数量更多的致动器54'。

此外，每个致动器54'包括相应的壁52'，该相应的壁52'与壁51一起限定槽53。

每个致动器54'与相应的致动器54的不同之处还在于，裙部60是固定的，并且杆61'被旋拧到相应的壁52'上并且可相对于裙部60平行于方向c移动。

此外，每个致动器54'与相应的致动器54的不同之处在于，弹簧55'围绕杆61'缠绕。

最后，每个致动器54'与相应的致动器54的不同之处在于，表面66在相应的壁52'的一侧限定腔室67。

以这种方式，当控制单元70对腔室67(图12)加压时，杆61'和壁52'远离壁51移动。不同的是，当控制单元70使腔室67(图11)排放时，杆61'和壁52'朝向墙51移动。

控制单元70被编程用于使滑架14a，14b停止在合适的位置，其中相应的附件49平行于轴线c与相应的杆61'对齐。

单元1'的操作与单元1的操作的不同之处在于，每个致动器54'由控制单元70操作以保持相应的壁52'与壁51间隔开，并且当腔室67被加压/排放时，杆61'远离/朝向壁51移动。

图13和14中的数字1”表示根据本发明的单元的第三实施方式；单元1'和单元1”彼此相似，以下描述限于它们之间的差异，并且在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。

单元1”与单元1'的不同之处在于，包括由相应的滑架14a，14b承载的多个孔71”和由致动器54'的相应的杆61”承载的多个销73”以代替附件49。销73”具有与相应的孔71”的形状相对应的形状，并且可平行于方向c与杆61”一起移动。

单元1”的操作与单元1的操作的不同之处在于：

-当止动装置46a，46b，46c处于相应的阻塞构造(图14)时，弹簧55'保持销73'接合在孔71”中，从而防止滑架14a，14b沿着轨道13a，13b的部分18a，18b，19a，19b移动；并且

-当止动装置46a，46b，46c处于释放构造(图13)时，控制单元70控制致动器54”以便克服弹簧55'的作用将销73”推动到相应的孔71”外部，因此，让滑架14a，14b自由以沿轨道13a，13b的部分18a，18b，19a，19b移动。

特别地，单元1”包括传感器72”(图13和14)，其适于产生与孔71”相对于轨道13a，13b的位置相关的信号。

控制单元70还被配置为还基于传感器72”产生的信号控制致动器54”。

根据以上描述，根据本发明的单元1、1'、1”和方法的优点将是清楚的。

特别地，单元1、1'、1”包括止动组45，止动组45可以操作以：

-在磁场源42被启动时，让滑架14a，14b自由以沿竖直部分18a，18b，19a，19b前进，以及使滑架14a，14b沿竖直部分18a，18b，19a，19b停止；以及

-在磁场源42停用时，使滑架14a，14b沿竖直部分18a，18b，19a，19b停止。

以这种方式，在磁场源42停用的情况下，在单元1、1'、1”的操作期间，通过止动组45使滑架14a，14b停止并且不会在重力作用下沿竖直部分18a，18b下降。

因此，防止滑架14a，14b相互撞击，从而降低了滑架14a，14b损坏和/或产生恼人的噪音的风险。

弹簧55，55'，55”朝向阻塞构造预加载止动装置46a，46b，46c，而致动器54，54'，54”可以被操作以使止动装置46a，46b，46c朝向释放构造移位。

以这种方式，在致动器54，54'，54”停止使用的情况下，弹簧55，55'，55”在避免滑架14a，14b的下降方面也是有效的。

最后，控制单元70在需要时被配置为在时间t0停用磁场源42并且控制腔室67内的压力以使止动元件46a，46b，46c在时间t0之后的时间t1移位到相应的阻塞位置内。

因此，在通过适当地控制磁场源42来实现滑架14a，14b的减速时，止动组45有效地将滑架14a，14b沿竖直部分18a，18b，19a，19b阻塞在相应的位置。

显然，可以对本文描述和说明的单元1，1'，1”和方法进行改变，但是不脱离所附权利要求限定的范围。

弹簧55可以以与弹簧55'，55”集成在相应的致动器54'，54”中的方式类似的方式集成在致动器54中。

弹簧55'，55”可以以与弹簧55集成在致动器54中的方式类似的方式布置在相应的致动器54'，54”之外。

单元1，1'，1”可以适于在将胶施加到开启装置上，然后将开启装置施加到所形成的、填充的和折叠的包装上。

在该应用中，滑架14a，14b将沿着三维轨迹移动，该三维轨迹还包括在涂胶器下方的竖直部分，目的是将胶适当地施加在打算用于胶合在相应包装上的开启装置的面上。

同样在这种情况下，当磁场源42停用时，止动组45将适于使滑架14a，14b停止，以便防止滑架14a，14b沿竖直部分下降。