包装产品的装置和方法与流程

文档序号:18743015发布日期:2019-09-21 02:00阅读:212来源:国知局
包装产品的装置和方法与流程

本发明涉及一种包装产品的装置和方法,特别地涉及真空或受控气氛包装。



背景技术:

在包装工艺之中,制作真空包装的工艺,以及制作受控气氛包装的工艺和用于简单地将产品封闭在包装内的工艺现今是已知的。已知的包装工艺,特别是真空包装和受控气氛包装工艺,可用于包装食品和易腐产品,诸如,例如肉、鱼、奶酪、即食餐等等。

真空包装工艺通过使用塑料薄膜来制作包装:真空包装可通过仅使用适当地设置在待包装产品周围的一个或多个塑料薄膜或通过将一个或多个塑料薄膜联接到适于支承待包装的产品的支座(abutment)结构(例如,诸如托架(tray))来制作。真空包装过程基本上是热成型过程,其提供成将产品设置在由托架、碗或杯或由另一种类型的支承件限定的刚性或半刚性支承件内或上方。支承件和相关联的产品设置在真空室内。在该室内,热塑性薄膜被密封到支承件的上边缘;然后,提取存在于包装内的空气,使得热塑性薄膜可附着于设置在支承件内的产品。

受控气氛包装工艺提供成将产品设置在刚性或半刚性支承件(其例如由托架、碗或杯或由另一种类型的支承件限定)内或上方。支承件和相关联的产品设置在室内,其中形成受控气氛(换句话说,具有与正常大气成分不同的成分),且其中塑料薄膜被密封到支承件的上边缘以便紧密地封闭产品。

在上文描述的过程中,例如,促使供应到供应辊(roll)的塑料材料薄膜通过一个或多个张力调节系统,且然后供应到包装站,以用于紧密地施加于相关联的(一个或多个)支承件,以便制作预定数量的包装。

由供应塑料材料的步骤所导致的问题中的一个涉及正确地定位塑料材料且因此适当地将它从供应辊移动到包装站的内部,在相应的支承件和待包装的产品上方。除了该问题之外,存在尽可能多地减少浪费的塑料材料以及使包装周期尽可能简单和快速的问题。

为了解决专利US 2007/0022717和US 2005/0257501中论述的问题,连续的塑料薄膜在包装站内输送,其中通过设在包装站本身内的切割装置将其切成托架的尺寸。该解决方案使存在于包装站中的工具中的至少一种更复杂,且导致不可避免的材料浪费:实际上,为了能够拉动和切割薄膜,其必须具有比支承件尺寸更大的尺寸。

为了解决所提到的不便之处,专利WO2014166940(以相同的申请人的名义)公开了一种用于将产品包装在托架中的装置,该装置包括:在包装站外起作用的切割装置,用于将连续的塑料薄膜分成离散的片;以及传输装置,其能够传输由切割装置切成应有尺寸的薄膜片,以便将它们定位在存在于包装站内的相关联的托架上方。

虽然专利WO2014166940中描述的装置和工艺相对于上文描述的现有技术是显著的改进,但它们在一些方面可进一步改进。

特别地,在一些情况下,供应的塑料薄膜被分成两个或更多个纵向带(strips),其被指定成用于相关联的托架排:在这些情况下,从几何的角度,供应的塑料薄膜可相对宽且不完全均匀。换句话说,申请人已发现供应的塑料薄膜不可完全平坦且可具有例如沿着其横向展开变化的长度。在这些情况下,发现了由于薄膜本身的几何不规则性,如果此类供应的薄膜在到达包装室中之前被切成带,形成的薄膜带显示出彼此稍微不同的长度。由于包装过程是连续过程,其中相同的循环连续地重复,邻近的薄膜带的纵向延伸部的可能差异引起管理和移动塑料薄膜方面的错误。此外,由于所描述的情况可一个循环接一个循环地重复,在最坏的情况下,供应材料的不均匀性可引起材料累积,这可通过导致与装置的固定或可移动部分的干涉以及在最坏的情况下导致不可接受的机器停机时间来危害装置的正确操作。



技术实现要素:

因此,本发明的目标在于基本上解决先前解决方案的不便和/或缺点中的至少一个。

本发明的第一目标包括提供一种包装装置和方法,其能够从包装中有效地去除空气,或能够限定包装内部中的最佳受控气氛,而没有现有技术的不便。

具体而言,本发明的目标在于提供一种能够最大限度地减少所使用的塑料材料的量的包装工艺和装置,以便将废物减少到最少,而同时避免形成材料累积的问题。

本发明的另外的目标包括提供一种包装装置和方法,其能够补偿由显示出尺寸缺陷的塑料薄膜所导致的可能问题。

且最后但并非最不重要的,本发明的目标在于提供一种技术解决方案,其中由显示出几何缺陷的塑料薄膜的使用所导致的可能问题在每个循环内自动补偿,以便避免可干扰包装装置和工艺的平稳操作的状况。

另一个附属目标包括提供一种能够安全操作且特别是能够满足去除空气或生成受控气氛而不损害所包装的最终产品的外观的目标的包装装置和工艺。

将在以下描述中更好呈现的这些和其它目标基本上通过根据在所附权利要求中的一项或多项和/或在以下方面(单独考虑,或彼此任意组合来考虑,或与所附权利要求中任一项组合来考虑,和/或与下文中描述的另外的方面或特征中的任一个组合来考虑)中公开的内容的包装装置和方法来实现。

概要

上文提到的目标中的至少一个通过根据包装装置的所附权利要求中的一项或多项的装置来满足。

上文提到的目标中的至少一个也通过根据包装方法的所附权利要求中的一项或多项的方法来满足。

下文中描述了本发明的方面。

在第1方面,提供了一种用于包装设置在支承件(4)上的产品(P)的装置(1),所述装置(1)包括:

-框架(2),

-输送器(3),其与框架(2)接合且构造成用于沿着预定的前进路径(A)移动一个或多个支承件(4),该类型的支承件(4)展现(exhibiting)至少一个底壁以及可选的从底壁显露出(emerging)的至少一个侧壁,

-供应站(7),其用于供应待施加于所述一个或多个支承件的至少一个塑料薄膜,

-包装站(5),其包括:

下部工具(22),该下部工具(22)限定预定数量的座,其用于接纳(receiving)所述一个或多个支承件(4),所述一个或多个支承件(4)容纳待包装的相应产品(P),以及

上部工具(21),其构造成用于将所述塑料薄膜的部分联接到所述一个或多个支承件,以用于制作一个或多个包装,所述包装站(5)构造成用于至少在至少第一操作状况中操作,其中下部工具(22)和上部工具(21)彼此间隔开,且在第二操作状况中操作,其中下部工具(22)和上部工具(21)彼此靠近以便形成包装室(20)。

在根据第一方面的第2方面中,该装置包括纵向切割单元(10),其构造成用于从供应站(7)接纳作为连续塑料薄膜(8)的塑料薄膜,且用于纵向切割此类连续塑料薄膜(8)以用于形成两个或更多个薄膜带(11)。

在根据前述方面中任一个的第3方面中,该装置包括至少一个定位元件(13),其可朝向和远离包装站(5)移动且构造成用于对薄膜带(11)起夹紧(grippingly)作用且用于朝向包装站(5)移动所述薄膜带(11)。

在根据前述方面中任一个的第4方面中,该装置包括至少一个止挡元件(14),其构造成用于夹紧地接纳由定位元件(13)移动的薄膜带(11)。

在根据前述方面的第5方面中,至少一个止挡元件由包装站(5)支承,例如由上部工具支承,或由固定框架承载,以便展现在带(11)相对于包装站(5)的运动方向上的固定位置。

在根据前述方面中任一个的第6方面中,该装置包括补偿装置(30),其构造成用于对在所述纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的所述薄膜带(11)的一个或多个部分施加张紧作用。

在根据前述方面的第7方面中,补偿装置(30)构造成用于对所述定位元件(13)起作用。

在根据方面6或方面7的第8方面中,补偿装置(30)构造成用于对所述止挡元件(14)起作用。

在根据方面6或方面7或方面8的第9方面中,补偿装置(30)构造成用于对在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)中的至少一个的纵向束(tract)起作用。

在根据前述方面中任一个的第11方面中,该装置包括用于每个薄膜带(11)的相应的补偿装置(30)。

在根据前述方面中任一个的第12方面中,每个补偿装置(30)构造成用于对在纵向切割单元(10)与定位元件(13)之间延伸的所述带(11)的每个部分施加区别的(differentiated)张紧作用。

在根据前述方面中任一个的第13方面中,该装置包括横向切割单元(12),其构造成用于接纳所述薄膜带(11)且横向切割此类薄膜带(11),以便形成多个薄膜离散片,止挡元件(14)构造成用于当定位元件(13)处于靠近包装站(5)的位置中时对每个薄膜带(11)起夹紧作用,且设置成使得每个薄膜带(11)的纵向束延伸于横向切割单元(12)处。

在根据前述方面中任一个的第14方面中,该装置包括用于传输离散片(15)的传输装置(18),其包括支座结构(17),支座结构(17)可沿着预定的操作行程前后移动且构造成用于接纳所述离散片(15)且将它们从包装站(5)外的位置移动到包装站内的位置。

在根据前述方面中任一个的第15方面中,所述上部工具(21)构造成用于从放置在包装站内的所述位置中的支座结构(17)接纳薄膜离散片(15)。

在根据前述方面中任一个的第16方面中,其中定位元件(13)包括用于每个薄膜带(11)的相应的定位元件(13),每个定位元件(13)构造成用于对相应的薄膜带(11)起夹紧作用且用于将带本身的自由边缘从远离包装站(5)的位置移动到靠近包装站(5)的位置。

在根据前述方面的第17方面中,补偿装置(30)包括对每个定位元件(13)起作用的相应的补偿装置(30),其用于对每个薄膜带(11)施加所述区别的张紧作用。

在根据前述方面中任一个的第18方面中,每个止挡元件(14)构造成用于当定位元件(13)处于靠近包装站(5)的位置中时对每个薄膜带(11)起夹紧作用。

在根据前述方面的第19方面中,每个止挡元件(14)由包装站支承,可选地由上部工具(21)或由框架(2)支承,使得当定位元件(13)处于靠近包装站的位置中时,此类定位元件(13)紧邻止挡元件(14)且能够释放到每个带(11)的所述后面的自由边缘。

在根据前两个方面中的一个的第20方面中,补偿装置(30)包括对每个止挡元件(14)起作用的相应的补偿装置(30),其用于对每个薄膜带施加所述区别的张紧作用。

在根据前述方面中任一个的第21方面中,传输装置(18)包括至少一个第一促动器(19),其配置成用于使离散片的支座结构(17)在包装站外的所述位置与包装站内的所述位置之间移动。

在根据前述方面中任一个的第22方面中,定位元件(13)由用于传输离散片的装置的支座结构(17)支承,且可通过第二促动器(26)的作用相对于该后者移动。

在根据前述方面中任一个的第23方面中,横向切割单元(12)包括至少一个第三促动器(27),其配置成用于使横向切割单元(12)的一个或多个刀片在静止位置(rest position)(其中一个或多个刀片不干扰薄膜带(11))与作用位置(其中一个或多个刀片预先设置成横向切割薄膜带(11)以便形成多个薄膜离散片(15))之间移动。

在根据前三个方面中任一个的第24方面中,该装置包括至少一个控制单元(100),其连接到第一、第二和第三促动器(27)且配置成用于:

-命令第一促动器(19)将支座结构(17)沿着第一方向从外部位置移动到包装站内的位置,

-命令第二促动器(26)给予(impart to)定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着与第一方向相反的第二方向的相对运动,给予定位元件(13)沿着第二方向的相对运动以及给予支座结构(17)沿着第一方向的运动整体地(globally)促使定位元件(13)靠近止挡元件(14),

-一旦支座结构(17)到达了包装站(5)内的位置且定位元件(13)靠近止挡元件(14),命令止挡元件(14)对薄膜带(11)起夹紧作用,命令定位元件(13)释放薄膜带(11),且命令上部工具从支座结构(17)取得离散片,

-在止挡元件(14)夹紧所述薄膜带(11)且止挡元件(14)释放薄膜带(11)本身时,命令第一促动器(19)将支座结构(17)和定位元件(13)沿着与第一方向相反的第三方向移动,将支座结构(17)带到包装站(5)外的所述位置,

-命令第二促动器(26)给予定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着与所述第三方向相反的第四方向的相对运动,直到定位元件(13)邻近所述支座结构(17)放置,使得在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)的纵向束设置在所述支座结构(17)处,优选地在所述支座结构(17)上方,且在所述横向切割单元(12)的刀片处,优选地在所述横向切割单元(12)的刀片下方,

-命令第三促动器(27)将横向切割单元(12)的一个或多个刀片移动到作用位置且横向切割薄膜带(11),以便形成定位在支座结构(17)上方的多个离散薄膜片。

在根据前述方面中任一个的第25方面中,每个定位元件(13)包括至少一个第一夹紧部分和一个第二夹紧部分,其可在夹紧状况(其中第一夹紧部分和第二夹紧部分彼此靠近且构造成用于对所述薄膜带(11)的一部分起夹紧作用)与释放状况(其中第一夹紧部分和第二夹紧部分彼此间隔开,以便使定位元件(13)能够相对于薄膜带(11)自由滑动)之间彼此相对移动。

在根据前述方面的第26方面中,补偿装置(30)包括命令部件(31),其对定位元件(13)起作用且构造成用于在所述夹紧状况中、在所述释放状况中以及此外在所述夹紧状况与所述释放状况之间的中间状况中定位第一夹紧部分和第二夹紧部分;其中在所述中间状况中,第一夹紧部分和第二夹紧部分构造成用于接触所述薄膜带(11),以便使定位元件(13)能够相对于薄膜带(11)本身受迫(forcedly)滑动。

在根据前三个方面中任一个的第27方面中,控制单元还配置成用于:

命令所述命令部件(31)且使定位元件(13)的第一夹紧部分和第二夹紧部分处于所述中间状况,且

使定位元件(13)的第一部分和第二部分保持在所述中间状况中,命令第二促动器(26)给予定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着第四方向的相对运动,以便在定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着所述第四方向相对运动期间,对在纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的所述薄膜带(11)的所述纵向部分施加所述张紧作用,且因此拉动和铺设(laying)在所述纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的薄膜带(11)的一个或多个部分。

在根据前述方面中任一个的第28方面中,补偿装置(30)包括至少一个相应的推动部件(32),其构造成用于对在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)中的至少一个的纵向束的表面直接起推动作用,优选地其中补偿装置(30)包括相应的推动部件(32),其构造成用于对在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)中的每一个的纵向束的表面直接起作用。

在根据前述方面的第29方面中,推动部件(32)可在非操作状况(其中此类推动部件不对任何薄膜带起作用)与操作状况(其中至少一个推动部件对设置在定位元件(13)与止挡元件(14)之间的所述带中的至少一个的纵向束起作用)之间移动。

在根据前述方面的第30方面中,控制单元(100)配置成用于在命令第三促动器(27)且横向切割薄膜带(11)以便形成多个薄膜离散片之前命令所述推动部件移动到所述操作状况。

在根据前述方面中任一个的第31方面中,该装置包括用于每个薄膜带(11)的至少一个止挡元件(14),每个止挡元件(14)构造成用于当定位元件(13)处于靠近包装站的位置中时夹紧地接纳相应带(11)的自由边缘。

在根据前述方面的第32方面中,补偿装置(30)包括调节器(33),其对所述止挡元件中的每一个起作用且构造成用于使相应的止挡元件(14)远离定位元件(13)移动以用于对薄膜带(11)施加拉动作用。

在根据前述方面的第33方面中,调节器(33)可在非操作状况(其中它不对相应的止挡元件(14)起作用)与操作状况(其中它对相应的止挡元件(14)起作用)之间转移。

在根据前述方面的第34方面中,装置(1)的控制单元(100)配置成用于在命令第三促动器(27)且横向切割薄膜带(11)以形成多个薄膜离散片之前命令所述调节器移动到所述操作状况。

在根据从前述方面23至方面34中任一个的第35方面中,控制单元(100)配置成用于在该/每个止挡元件(14)完成了相对于支座结构(17)沿着第四方向的相对运动且将每个/该定位元件(13)和每个/该止挡元件(14)夹紧地保持在所述带上之后,命令第三促动器(27)将横向切割单元(12)的一个或多个刀片移动到作用位置,且横向切割薄膜带(11)以便形成定位在支座结构(17)上方的多个薄膜离散片。

在根据前述方面中任一个的第36方面中,下部工具(22)限定至少一个定位座,其构造成用于接纳一个或多个支承件(4),且其中在所述第一操作状况中,下部工具(22)和上部工具(21)彼此间隔开,以便使薄膜离散片能够进入用于薄膜离散片的所述支座结构(17)的包装站;且其中在所述第二操作状况中,下部工具(22)和上部工具(21)靠近且限定至少一个不透流体的封闭包装室(20)。

在根据前述方面中任一个的第37方面中,该装置包括定位在供应站(7)与纵向切割单元(10)之间的辊张力调节单元(9),且其中调节单元(9)的辊包括至少一个浮辊且对所述连续薄膜起作用。

在根据前述方面中任一个的第38方面中,该装置包括至少一个穿透工具,其与包装站相关联且适于在所述包装室内操作,所述穿透工具构造成用于在静止位置与作用位置之间移位,其中能够对定位在下部工具中的所述支承件的壁钻孔。

在根据前述方面中任一个的第39方面中,该装置包括抽吸系统或受控气氛生成系统,其连接到包装室且可选地连接到存在于可选的穿透工具中的通道。

在根据前述方面的第40方面中,控制单元(100)连接到包装站,且可选地,辅助促动器对穿透工具起作用,所述控制单元(100)配置成用于:

-如果存在穿透工具,命令将穿透工具定位在操作位置中,

-命令包装站将每个薄膜片紧密地约束到相应的支承件(4),

-命令抽吸系统(21)或受控气氛生成系统从包装室中去除空气或相应地(respectively)在包装室中注射气体,可选地还通过穿透工具的通道,还有更可选地还在将片紧密地约束在支承件(4)上之后。

本发明的第41方面涉及一种包装产品的方法。

在根据方面41的第42方面中,该方法使用根据前述方面中任一个或根据所附权利要求中任一项的装置。

在根据前两个方面中任一个的第43方面中,所述方法包括:

-将一个或多个支承件(4)沿着预定的前进路径(A)移动到包装站(5),至少一个相应产品(P)放置在一个或多个支承件(4)上,

-在纵向切割单元(10)处接纳连续塑料薄膜(8),

-在所述纵向切割单元(10)中纵向切割连续塑料薄膜(8),以便形成两个或更多个薄膜带(11),

-使薄膜带(11)朝向包装站(5)移动,

-在包装站内制作一个或多个包装。

在根据前述方面的第44方面中,该方法包括补偿步骤,其包括对设置在所述纵向切割单元(10)与所述包装站之间的所述薄膜带(11)的一个或多个部分施加张紧作用。

在根据前述方面的第45方面中,施加张紧作用包括对在纵向切割单元(10)与定位元件(13)之间延伸的所述带的每个部分施加区别的张紧作用。

在根据前三个方面中任一个的第46方面中,移动薄膜带(11)的步骤包括:

-使所述带中的每一个的自由边缘与定位元件(13)接合,该定位元件(13)可相对于包装站朝向和远离移动,且使所述薄膜带(11)的此类自由边缘朝向包装站移动;

-通过与包装站相关联的止挡元件(14)接纳所述带的自由边缘。

在根据前四个方面中任一个的第47方面中,对所述带中的每一个的张紧作用通过执行以下步骤中的至少一个来执行:

对定位元件(13)起作用来用于促使带的部分在纵向切割单元(10)与定位元件(13)之间张紧,

对止挡元件(14)起作用来用于促使带的部分在纵向切割单元(10)与止挡元件(14)之间张紧,

对在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)中的至少一个的纵向束的表面起推动作用来用于促使带部分(11)的部分在纵向切割单元(10)与定位元件(13)之间张紧。

根据该方面的作用也可两两组合或三个全部组合在一起。

在根据从方面41至方面47中任一个的第48方面中,该方法包括:

-在横向切割单元(12)中横向切割此类薄膜带(11),以便形成多个薄膜离散片,可选地其中片中的每一个根据相应的支承件来切割,

-将薄膜离散片(15)设置在传输装置(18)的支座结构(17)的上表面(16)上,所述支座结构(17)可沿着预定的操作行程前后移动,且构造成用于接纳所述离散片且将它们从包装站外的位置和包装站(5)内的位置移动开,

-移动支座结构(17),以便将存在于所述上表面(16)上的离散片带到包装站的内部,

-借助于包装站的上部工具从设置在包装站内的所述位置中的支座结构(17)收回(withdrawing)所述薄膜离散片,

-通过将所述薄膜离散片中的每一个不透流体地联接到至少一个相应的支承件,在包装站(5)内制作一个或多个包装。

在根据前述方面的第49方面中,每个定位元件(13)由离散片(15)的传输装置(18)的支座结构(17)支承,且其中该工艺提供成:

-将离散片的支座结构(17)沿着第一方向从外部位置移动到包装站内的位置,

-同时在支座结构(17)沿着第一方向运动且将定位元件(13)夹紧地保持在所述薄膜带(11)上的情况下,给予定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着与第一方向相反的第二方向的相对运动,给予定位元件(13)沿着第二方向的相对运动以及给予支座结构(17)沿着第一方向的运动大体上促使定位元件(13)靠近止挡元件(14)以及薄膜带(11)朝向包装站前进,

-一旦支座结构(17)到达了包装站内的位置且定位元件(13)靠近止挡元件(14),执行以下另外的操作:由止挡元件(14)取得薄膜带(11),由定位元件(13)释放薄膜带(11),且借助于上部工具从支座结构(17)收回离散片,

-通过夹紧在所述薄膜带(11)上的止挡元件(14)且通过已释放薄膜带(11)本身的定位元件(13),使支座结构(17)和定位元件(13)沿着与第一方向相反的第三方向移动,以便将支座结构(17)带到包装站外的所述位置,

-优选地在支座结构(17)已返回到包装站外的位置之后,给予定位元件(13)相对于支座结构(17)沿着与所述第三方向相反的第四方向的相对运动,直到定位元件(13)邻近所述支座结构(17)放置,使得在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)的纵向束设置在所述支座结构(17)处,优选地在所述支座结构(17)上方,且在横向切割单元(12)的刀片处,优选地在横向切割单元(12)的刀片下方,

-使定位元件(13)再次夹紧薄膜带(11),且在定位元件(13)夹紧所述带时,将横向切割单元(12)的一个或多个刀片移动到作用位置且横向切割薄膜带(11),以便形成定位在支座结构(17)上方的多个薄膜离散片。

在从前述方面46至方面49中任一个的第50方面中,每个定位元件(13)包括至少一个第一夹紧部分和一个第二夹紧部分,其可在夹紧状况(其中第一夹紧部分和第二夹紧部分彼此靠近且构造成用于对所述薄膜带(11)的一部分起夹紧作用)与释放状况(其中第一部分和第二部分彼此间隔开,以便使夹紧元件能够相对于薄膜带(11)自由滑动)之间相对于彼此移动。

在根据前述方面的第51方面中,补偿步骤包括:

将定位元件(13)的第一夹紧部分和第二夹紧部分定位在所述夹紧状况与所述释放状况之间的中间状况中,其中第一夹紧部分和第二夹紧部分接触所述薄膜带(11),以便使夹紧元件能够在薄膜带(11)上受迫滑动,

通过将定位元件(13)的第一夹紧部分和第二夹紧部分保持在中间状况中,执行定位元件(13)沿着与所述第三方向相反的所述第四方向的所述相对运动,使得在沿着第四方向的此类相对运动期间,定位元件(13)对设置在纵向切割单元(10)与定位元件(13)本身之间的带的部分施加张紧作用,以便以该方式铺设设置在纵向切割单元(10)与定位元件(13)之间的带的一个或多个部分。

在根据从方面44至方面51中任一个的第52方面中,补偿步骤包括对推动部件(32)、优选为相应的推动部件起作用,使得它相对于在所述定位元件(13)与所述止挡元件(14)之间延伸的所述薄膜带(11)的每个纵向束的表面直接起推动作用,所述推动部件(32)对所述带的相应纵向束起推动作用,而定位部件不对所述带起夹紧作用来用于对在纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的所述薄膜带(11)的纵向部分施加张紧作用且因此铺设在所述纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的薄膜带(11)的一个或多个部分。

在根据从方面44至方面52中任一个的第53方面中,补偿步骤包括调节止挡元件(14)的纵向位置,优选地调节用于每个薄膜带的每个相应止挡元件(14)的纵向位置,每个止挡元件(14)构造成用于当定位元件(13)处于靠近包装站的位置中时夹紧地接纳相应带的自由边缘,且其中补偿步骤包括使相应的止挡元件(14)远离定位元件(13)移动,以用于对薄膜带(11)施加张紧作用,

其中定位元件(13)在补偿步骤期间不对所述带起夹紧作用来用于对在纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的所述薄膜带(11)的纵向部分施加张紧作用且因此铺设在所述纵向切割单元(10)与所述定位元件(13)之间延伸的薄膜带(11)的一个或多个部分。

在根据从方面44至方面53中任一个的第54方面中,补偿步骤在横向切割薄膜带(11)以便形成多个薄膜离散片(15)之前执行。

在根据从方面41至方面54中任一个的第55方面中,通过将所述离散薄膜片(15)中的每一个不透流体地联接到至少一个相应的支承件(4)来制作一个或多个包装,包括:

-将每个薄膜片(15)紧密地约束到相应支承件(4)的至少一个周边边缘,

-从限定在包装站内的包装室(T)中去除气体,可选地其中提供了通过在所述包装站中操作的钻孔工具对支承件钻孔,且一旦薄膜部分固定到相应的支承件,还通过存在于钻孔工具中的通道来提取气体,

-从包装站提取所包装的产品。

附图说明

下文中将参照附图来描述本发明的一些实施例和一些方面,附图仅以指示的方式且因此是非限制性的方式给出,其中:

-图1是根据本发明的包装装置的示意图,其中薄膜从卷筒展开且纵向分离,而支承结构承载被指定成在由输送器传送的相应支承件上密封(例如热封)的多个片;

-从图2至图10是图1中的装置在以下操作步骤期间的示意图:形成薄膜离散片,将相同和相应的托架输送到包装站,以及制作成品包装;

-图11是装置1的一部分的图示,其中存在根据本发明的第一变型的补偿装置;

-图12是装置1的一部分的图示,其中存在根据本发明的第三变型的补偿装置;

-图13是装置1的一部分的图示,其中存在根据本发明的第二变型的补偿装置;以及

-图14显示了关于补偿装置的图13的一部分的平面图。

具体实施方式

约定(CONVENTIONS)

观察到,在本详细描述中,在若干图中示出的对应部分由相同的数字参考符号来指示。图可通过不按比例的表示来示出本发明的目标;因此,关于本发明的目标,图中示出的部分和构件仅可指图示。

用语“上游”和“下游”如果参照托架或支承件来使用,指托架或支承件沿着从起始站延伸通过包装站且因此延伸到包装卸载(unloading)站的前进路径的前进方向。

类似地,用语“上游”和“下游”当参照连续塑料薄膜或塑料薄膜片来使用时,指薄膜沿着从连续薄膜供应站通过薄膜切割站然后延伸到包装站且最后延伸到包装卸载站的前进路径的前进方向。

定义

产品

用语“产品”意指任何类型的制品或制品的复合物。例如,产品可为处于固体、液体或凝胶状态的食品类型,换句话说,它可处于所述聚集状态中的两种或更多种状态中。在食品领域中,产品可包括:肉、鱼、奶酪、已处理过的食品产品(诸如已处理过的肉或鱼)、即食餐和冷冻食品。

控制单元

本文中描述和要求保护的包装装置包括至少一个控制单元,其负责控制由该装置实现的操作。控制单元可为单个单元,或可根据设计选择和操作需要由多个不同的控制单元形成。用语“控制单元”意指可包括如下中的至少一个的电子类型构件:数字处理器(CPU)、一个存储器(或多个存储器)、模拟型电路,或者一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟型电路的组合。控制单元可“配置”或“编程”成用于执行一些步骤:这可通过能够配置或编程控制单元的任何器件来在物理上进行。例如,在控制单元包括一个或多个CPU以及一个或多个存储器的情况下,一个或多个程序可存储在连接到一个CPU或多个CPU的合适存储体中;一个或多个程序包含指令,该指令在由一个CPU或多个CPU执行时对控制单元编程或配置,使得它执行参照控制单元描述的操作。备选地,如果控制单元是或包括模拟型电路,则控制单元的电路可设计成用于包括在使用中配置成用于处理电信号以便执行关于控制单元的步骤的电路。

支承件

用语“支承件”标识(identifies)基本上平坦的支承元件(特别是没有侧壁的,其适于基本上限定一个或多个产品所紧靠的平坦底座),以及包括至少一个底座(例如基本上平坦或凸起的)和从底座的外部周边显露出的至少一个侧壁(其用于限定至少在顶部开放的容器)的托架;托架限定其内部可容纳产品的容积。此外,托架可包括从与底座相对的侧壁的自由边缘沿径向显露出的上边缘部分:上边缘的部分根据离开托架本身的容积的方向从侧壁显露出。

支承件可展现其周边具有矩形、菱形、圆形或椭圆形形状的底座。支承件可通过特定且不同的制作过程来形成,或可与包装过程串联(in-line)制作。

支承件可至少部分地由纸片材料制成。用语“纸质材料”意指纸或纸板;特别地,可用于制作支承件的片材料可包括:包括在50与600 g/m2之间、特别是包括在100与500 g/m2之间、还更特别是在150与400 g/m2之间的克数。所关注的纸质材料在第一与第二普遍(prevalent)展开的表面之间延伸。在实施例变型中,对于至少部分的第一和/或第二普遍展开表面,用于制作支承件的纸片材料可通过塑料材料的覆盖物(例如食品级薄膜)覆盖。在覆盖物设置成使得它覆盖至少部分的第一普遍展开表面的情况下,覆盖物本身将限定支承件的内表面。相反,在覆盖物设置在第二普遍展开表面上的情况下,覆盖物本身将限定支承件的外表面。此外,如将在下文中更好描述的,覆盖物可热处理,使得它可用作用于接合和固定支承件的部分的元件。此外,覆盖物可用于限定一种水和/或水分屏障,对避免削弱支承件且防止其结构性损失(其中形成该后面构件的纸质材料随后不受控地变形)有用。覆盖物可施加于由已知的“涂层”或漆(其具有大体上包括在20与400μm之间、特别是在30与200μm之间、还更特别是在30与80μm之间的厚度)制成的纸质材料(如上文中所详述的在支承件的内侧和/或外侧上)。有利地但以非限制性的方式,涂层可包括在纸质材料的一侧或两侧(内侧和/或外侧)上的挤出涂层,其限定支承件,其中涂层材料的(换句话说,聚乙烯的)厚度可例如从20至400μm、特别地从30至200μm、还更特别地从30至80μm变化。涂层塑料材料可例如在以下材料之中选择:LDPE、HDPE、PP、PE、聚酯、PVdC。

作为备选方案,支承件可至少部分地由单层和多层热塑性材料制成。优选地,支承件设有气障特性。如本文中使用的,该用语指在23℃下且在0%的相对湿度情况下根据标准ASTM D-3985测量时具有小于200cm3/(m2·天·巴)、小于150cm3/(m2·天·巴)、小于100cm3/(m2·天·巴)的透氧率的材料的薄膜或片。

适用于单层热塑性容器的气障材料为例如聚酯、聚酰胺和类似物。

优选地,支承件由多层材料制成,该多层材料包括至少一个气障层和至少一个热封层,其用于能够将涂层薄膜密封到支承表面。可用作气障层的气障聚合物是PVDC、EVOH、聚酰胺、聚酯和其混合物。PVDC是任何的偏氯乙烯共聚物,其中共聚物的主要量包括偏氯乙烯,且共聚物的少量包括与其共同聚合的一种或多种不饱和单体,典型为氯乙烯和烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸酯)以及带有若干配比的其混合物。大体上,PVDC的屏障层将包含如本领域中已知的增塑剂和/或稳定剂。如本文中使用的,用语“EVOH”包括皂化或水解的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,且指乙烯/乙烯醇共聚物,其具有优选由如下百分比构成的乙烯共聚单体含量:在约28与约48摩尔%之间、更优选在约32与约44摩尔%之间的乙烯,且还更优选地,以及至少85%、优选地至少90%的皂化度。

用语“聚酰胺”指单聚物(omo-polymer)和共聚物或三元共聚物。该用语具体包括脂肪族聚酰胺或共聚酰胺,例如6-聚酰胺、11-聚酰胺、12-聚酰胺、66-聚酰胺、69-聚酰胺、610-聚酰胺、612-聚酰胺、6/9共聚酰胺、6/10共聚酰胺、6/12共聚酰胺、6/66共聚酰胺、6/69共聚酰胺、芳香族聚酰胺或共聚酰胺和部分芳香族,如61-聚酰胺、6I/6T聚酰胺、MXD6聚酰胺、MXD6/MXDI聚酰胺和其混合物。

用语“聚酯”指通过二羧酸与二羟基醇的缩聚反应获得的聚合物。合适的二羧酸例如为对苯二甲酸、间苯二甲酸、二羧酸2,6-萘二酸和类似物。合适的二羟基醇例如为乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇和类似物。有用的聚酯的示例包括对苯二甲酸酯聚乙烯以及通过一种或多种羧酸与一种或多种二羟基醇的反应获得的共聚酯。

气障层的厚度将优选地设置成用于向支承件由其制成的材料提供在23℃下且在相对湿度为0%的情况下小于50、优选地小于10cm3/(m2·d·atm)的透氧率(当根据标准ASTM D-3985测量时)。

大体上,热封层将在聚烯烃之中选择,诸如乙烯单聚物或共聚物、丙烯单聚物或共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离聚物以及单聚酯(omo-polyester)或共聚酯,例如PETG,乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯。如本文中使用的用语“共聚物”意指通过两种或更多种类型的单体获得的聚合物,且包括三元共聚物。乙烯单聚物包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。乙烯共聚物包括乙烯/α-烯烃共聚物和不饱和乙烯/酯共聚物。乙烯/α-烯烃共聚物大体上包括乙烯共聚物以及从具有3-20个碳原子的α-烯烃(诸如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯和类似物)中选择的一种或多种共聚单体。

乙烯/α-烯烃共聚物大体上具有在从约0.86至约0.94g/cm3范围内的密度。大体上,用语线性低密度聚乙烯(LLDPE)包括落入从约0.915至约0.924g/cm3、且特别是从约0.915至约0.925g/cm3的密度范围内的一组乙烯/α-烯烃共聚物。 有时,在从约0.926至约0.94g/cm3的密度范围内的线性聚乙烯被称为线性中密度聚乙烯(LMDPE)。具有较低密度的乙烯/α-烯烃共聚物被称为极低密度聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)。乙烯/α-烯烃共聚物可通过非均相或均相聚合过程来获得。另一种有用的乙烯共聚物是不饱和乙烯/酯共聚物,其为乙烯共聚物以及一种或多种不饱和酯单体。有用的不饱和酯包括脂肪族羧酸的乙烯基酯,其中酯具有从4至12个碳原子,诸如乙酸乙烯酯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,其中酯具有从4至12个碳原子。离聚物是乙烯和不饱和单羧酸的共聚物,该不饱和单羧酸具有由金属离子(诸如锌或(优选)钠)中和的羧酸。有用的丙烯共聚物包括丙烯/乙烯共聚物,丙烯/乙烯共聚物为丙烯和乙烯共聚物,其按重量百分比计主要包含丙烯和丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物(其为丙烯、乙烯和1-丁烯共聚物)。

额外的层(诸如粘合层,例如用于将气障层更好地附着于邻近层)可优选地存在于形成支承件的材料中,且基于用于气障层的特定树脂来选择。

在多层结构的情况下,其部分可形成为泡沫。例如,用于形成支承件的多层材料可包括(从最外层到接触食品的最内层)一个或多个结构层(其典型地由诸如发泡聚苯乙烯、发泡聚酯或发泡聚丙烯的材料制成),或纸板,或例如聚丙烯、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)、聚酯的流延片(cast sheet),气障层和热封层。

可容易打开的脆弱(frangible)层可邻近热封层放置,以用于使打开最终包装更容易。例如,在文献WO99/54398中描述了可用作脆弱层的具有低内聚强度的聚合物的混合物。支承件的整体厚度将典型地(以非限制性的方式)总计5.00mm,优选地包括在0.04与3.00mm之间,且更优选地在0.05与1.50mm之间,还更优选地在0.15与1.00mm之间。

支承件可由纸质材料整体制成(可选地,涂层为塑料材料薄膜)或可由塑料材料整体制成。在另外的实施例变型中,支承件至少部分地由纸质材料制成且至少部分地由塑料材料制成;特别地,支承件在内部由塑料材料制成,且在外部至少部分地由纸质材料涂覆。

在另外的实施例变型中,支承件可至少部分地由金属材料(特别是铝)制成。此外,支承件可至少部分地由铝制成且至少部分地由纸质材料制成。

大体上,支承件可由以下材料中的至少一种制成:金属、塑料、纸。

外皮或薄膜

将薄膜或外皮施加于托架,以便获得容纳产品的不透流体的包装。

由于目标包括获得真空包装,施加于支承件的薄膜典型为柔性多层材料,其包括能够密封到托架内表面的至少一个第一外热封层、可选的气障层以及第二耐热外层。由于薄膜在被铺设于产品和支承件上之前必须通过与加热板接触来拉伸和软化,用于所述多层材料中的聚合物应可容易成形。薄膜必须被铺设在产品上,以便符合其形状,且可能符合支承件的内部形状。热封外层可包括能够密封到托架的内表面的任何聚合物。适于热封层的聚合物可为乙烯单聚物和共聚物,诸如LDPE、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、共聚酯,例如PETG。用于热封层的优选材料是LDPE、乙烯/α-烯烃共聚物(例如LLDPE)、离聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和其混合物。气障层典型地包括氧气屏障树脂,诸如PVDC、EVOH、聚酰胺以及EVOH和聚酰胺的混合物。典型地,气障层的厚度设置成用于向薄膜提供在23℃下且在相对湿度为0%的情况下小于100cm3/(m2·d·atm)、优选地小于50cm3/(m2·d·atm)的透氧率(当根据标准ASTM D-3985测量时)。用于耐热外层的常规聚合物例如为乙烯单聚物或共聚物、乙烯/环烯烃共聚物(诸如乙烯/降冰片烯(norborene)共聚物)、丙烯单聚物或共聚物、离聚物、聚酯、聚酰胺。薄膜还可包括其它层,诸如粘合层、块状(bulk)层和类似物,其用于提供对薄膜必要的厚度且用于改进其机械特性,诸如抗穿刺性、抗机械损伤性、可成形性和类似物。薄膜通过任何合适的共挤(co-extrusion)过程(借助于带有平坦或圆形开口的挤出头)、优选地通过共挤或热吹过程来获得。待用于“外皮包装”或“VSP”包装过程(也被称为真空过程)中的薄膜基本上是非定向的。典型地,薄膜或其层中的一个或多个是交联的,以用于改进例如薄膜强度和/或耐热性(在外皮包装的真空包装过程期间当使该薄膜与加热板接触时)。交联可通过使用化学添加剂或使薄膜层经受能量辐射处理(诸如高能电子束处理,其用于促进被辐照材料分子之中的交联)来获得。适用于该应用的薄膜具有从50至200微米、从70至150微米范围内的厚度。适于用作在真空外皮包装的包装过程中的薄膜的薄膜例如可从Cryovac®(带有商标TS201®、TH300®、VSTTM0250、VSTTM0280)购得。

用作用于封闭包装(可能用于受控气氛包装)的盖或层(托架盖)的薄膜例如通过共挤或层压过程来获得。此类薄膜可具有对称或不对称的结构,且可为单层或多层:多层薄膜具有至少两层、更常见地至少五层、还更常见地至少七层。

薄膜的整体厚度可在从3至100微米、特别地从5至50微米、还更通常从10至30微米的范围内。用作盖的薄膜可为交联的,且可根据需要或多或少地热缩。在一些情况下,薄膜包括至少一个热封的紧密层以及外层。典型地,紧密层包括热封的聚烯烃,其本身又包括仅一种聚烯烃或者两种或更多种聚烯烃的混合物,诸如聚乙烯或聚丙烯或其混合物。此外,紧密层可设有防雾剂。外层可包括聚酯、聚酰胺或聚烯烃。在一些结构中,外层可包括聚酰胺和聚酯的混合物。在一些情况下,提供屏障层。大体上,屏障层包括在皂化或水解的乙烯乙酸乙烯酯产物(EVOH)、无定形聚酰胺和乙烯基-偏二氯乙烯和其混合物之中选择的热塑性树脂。

促动器

本文中所附描述和权利要求书提到若干促动器(第一促动器、第二促动器、第三促动器、另外的促动器、(一个或多个)主促动器等等)。每个促动器可包括气动、液压、电动型促动器或另一种促动器。用语“促动器”还包括机械或机电促动器,例如通过电动马达命令的蜗杆,或能够沿着预定方向施加推动或拉动作用的许多类型的弹簧,或通过机械或机电元件以受控方式触发的弹簧。促动器例如(以非限制性的方式)可为线性类型的,且可用于控制此类促动器所作用于的部分的运动。本文中描述和要求保护的促动器优选地(但以非限制性的方式)由包装装置的控制单元控制,使得如下文中描述的,若干处理步骤将适当地同步。

详细说明

包装装置

1大体上指示用于包装设置在支承件4上(例如在平坦的支承件上或在设有侧壁的托架上)的产品P的装置。装置1例如构造成用于对产品真空包装,通过该装置将塑料材料薄膜设置在产品上且至少紧密地(intimately)附着于支承件的上边缘,附着于未由产品占据的支承件的上表面或内表面,且还附着于产品的表面,以便在包装内具有最小量的残余空气。装置1还可用于在包装内形成受控气氛,其中先前去除了空气。

装置1包括框架2、输送器3,输送器3由框架2支承且构造成用于使支承件4沿着预定的操作路径从用于装载(loading)预成形支承件的站(未示出)或从用于形成支承件的站(也未示出)朝向包装站5移动。

例如,输送器3可包括通常水平的滑动平面,以及与滑动平面相关联的输送器,其用于使支承件4沿着预定的前进路径(特别是沿着由图1中显示的箭头A所指示的水平方向)移动。输送器3构造成用于每次使预定数量的支承件4沿着前进路径移动,以便将它们定位在包装站5内,其中支承件4联接到薄膜的片或相应部分(如下文中将描述的)。例如,控制单元100可控制输送器3来用于将预定数量的支承件4从包装站5外的区域移动到包装站5内的区域,其中支承件参照相应的薄膜部分或片竖直对准。

例如,输送器3可包括:第一传输装置3a(例如,图中显示的输送器带),其构造成用于传送在包装站附近的支承件4;以及第二传输装置3b(仅示意性地在附图中显示),其适于收回所述支承件4中的一个或多个且将它们带到包装站5。例如,第二传输装置3b可包括臂或对支承件4起作用且能够从第一传输装置3a收集预定数量的此类支承件4、将它们带到包装站5且能够朝向第一传输装置3a返回且收回随后的一组支承件4的其它装置。

备选地,输送器3可包括推动部件(例如横向于所述方向A延伸的杆),其对支承件4起作用且能够顺序地推动包装组5内预定系列的支承件。例如,推动部件可由链或带驱动,且可移动到包装站5的内部,以用于正确地定位预定数量的支承件,且一旦支承件到达了包装站本身内的正确位置,然后可从包装站缩回。

根据另外的备选方案,输送器3可包括壳体(例如设有用于接纳预定数量的支承件的成形腔的板),壳体沿着所述方向A1移动且在包装站5内与支承件一起移动:根据该后面的备选方案,壳体适当地定形成用于在薄膜施加于支承件时被接纳在包装站内。

根据方面,输送器3还可包括至少一个驱动部件6,例如步进马达组或促动器系统,其用于促动输送器3且给予支承件4步进式运动,使得在包装站5内周期性地与该后者的操作状况同步地输送支承件。

应观察到,产品P可用手和通过用于装载产品的合适装置来放置在支承件4上或支承件4中。将产品定位在相应的支承件4上或相应的支承件4中可在托架装载站上游、在托架装载站处或在托架装载站与包装站5之间的任何位置中进行;在其它情况下(otherwise),如果支承件串联形成,产品P定位在成形站下游的支承件上,在成形站与包装站5之间的任何位置中。

装置1还包括站7,其用于供应待施加于支承件4的至少一个塑料薄膜8;具体而言,供应站7可由框架2支承且包括滚筒,在该滚筒上放置连续塑料薄膜8的卷筒,该卷筒通过顺序地穿过张力调节单元9和纵向切割单元10来朝向包装站5引导,纵向切割单元10对所述连续薄膜起作用且适于将连续薄膜8切成多个薄膜纵向带11。例如,张力调节单元9包括预定数量的辊和至少一个浮辊,其对连续薄膜起作用,在连续薄膜被分成带之前,以用于在纵向切割薄膜并将其分成多个带的步骤之前将连续薄膜本身上的张力保持在预定范围内。

在纵向切割单元10下游(参照薄膜或薄膜带前进方向B),提供了运动系统,该运动系统构造成用于使薄膜带朝向包装站5和横向切割单元12顺序地移动,横向切割单元12负责对带起作用且横向于其普遍展开方向来切割带,以便形成离散片15。带运动系统包括:至少一个定位元件13,其可朝向和远离包装站5移动且构造成用于对薄膜带起夹紧作用且使所述薄膜带朝向包装站移动;以及至少一个止挡元件14,其与包装站相关联且构造成用于夹紧地接纳由定位元件移动的薄膜带。

运动系统基本上提供成通过定位元件13对每个带的自由边缘起夹紧作用,定位元件13例如通过在包装站的方向上移动将每个带的端部传送到止挡元件14。以该方式,如图3和图4中显示的,纵向带12的一部分将准确地放置在其中横向切割单元12操作的区域处,例如准确地在该后者的刀片下方。

如上文中论述的,横向切割单元12构造成用于接纳薄膜带且横向切割此类薄膜带11,以便形成多个薄膜离散片15,多个薄膜离散片15将沉积在支座结构17的上表面16上。优选地,片15展现出与支承件相同的几何形状和尺寸:更准确地,当支承件是平坦的时,每个片定形且确定尺寸以便遵循平坦支承件的周边(在最大限度上,片可具有比平坦支承件的周边稍微更小或稍微更大的尺寸);在托架形支承件具有侧壁和顶部凸缘的情况下,每个片定形且确定尺寸以便遵循顶部凸缘的外部周边(在最大限度上,片可具有比此类凸缘的外部周边稍微更小或稍微更大的尺寸)。支座结构17是用于传输离散片15的装置18的部分,且可沿着预定的操作行程前后移动(如其从图1至图10中可见的那样)。支座结构17构造成用于接纳离散片15且将它们从包装站5外的位置移动到包装站5内的位置:提供用于保持片15的装置,以便使离散片能够正确地附着于上表面16。例如,支座结构可设有连接到抽吸源(未示出)的抽吸孔。备选地,为执行所描述的功能可提供其它的保持装置(诸如机械保持器(例如,钳子))或粘合元件或另外的物件。传输装置18包括至少一个第一促动器19,其配置成用于使离散片支座结构17在包装站外的所述位置与包装站内的所述位置之间移动。包装站本身又包括下部工具22和上部工具21,下部工具22限定预定数量的座,其用于接纳所述一个或多个支承件4,所述一个或多个支承件4接纳待包装的相应产品P,上部工具21构造成用于将所述塑料薄膜片联接到所述一个或多个支承件以用于制作一个或多个包装。如其在附图中可见的那样,包装站5构造成用于在至少一个第一操作状况中操作(例如,从图1至图6中显示的),其中上部工具21和下部工具22彼此间隔开,且在第二操作状况中操作(图7和图8),其中工具21和22彼此靠近以便形成至少一个封闭的包装室20,特别地该室不透流体地封闭(用语“不透流体的封闭室”意指封闭室或与由装置1控制的流体通道连通);特别地,包装室可在存在于站5中的所有托架周围形成,或可为针对每个托架限定的相应包装室。为了如上文中描述的那样移动上部工具和/或下部工具,该装置可包括主促动器23,其例如对上部工具21起作用,以用于使工具21本身相对于框架2升高和降低,或主促动器24,其对下部工具22起作用,以用于使下部工具升高和降低;备选地,装置1可包括相应的主促动器23,24,其置于框架2与上部工具和下部工具中的每一个之间。在示出的示例中,支座结构17呈板的形状,故它可在该后者处于所述第一状况中时容易地进入包装站的内部;上表面16例如是平坦的或稍微凸起的,以便接纳薄膜片而不在其上形成显著的翘曲或折痕。此外,观察到在可选的形状(在附图中显示)中,支座结构由多个板形成,这些板可布置成聚集式构造以用于限定能够接纳片15且支持横向切割动作的上连续表面16(例如,从图1至图4、图9和图10所见),以及布置成分布式构造,其中当借助于站5内的上部工具21收回片时每个板与邻近板纵向和/或横向间隔开(见图5和6)。聚集式构造借助于机械系统或通过由控制单元100控制的合适促动器的作用切换到分布式构造。

当支座结构17在包装站5内时,预先设置成放置在上部工具21的前面,上部工具21构造成用于从支座结构接纳所述薄膜离散片15:在这方面,在面向下部工具的其作用表面25处,上部工具设有用于保持片15的装置。例如,上部工具可展现作用表面25,作用表面25设有连接到抽吸源(未示出)的抽吸孔。备选地,为执行所描述的功能可提供其它的保持装置(诸如机械保持器(例如,钳子))或粘合元件或另外的物件。

更特别地,观察到定位元件13可包括用于每个薄膜带的相应定位元件或单个元件:如果提供多个定位元件13,每个定位元件构造成用于对相应的薄膜带起夹紧作用且用于将带本身的自由边缘从远离包装站的位置移动到靠近包装站的位置。继而,止挡元件14可包括单个元件或相应的止挡元件14,其构造成用于对每个薄膜带起夹紧作用:该止挡元件或每个止挡元件构造成用于当定位元件靠近包装站时接纳每个带的自由边缘且因此对每个带的自由边缘起夹紧作用,使得每个薄膜带的纵向束以该方式(可如上文中描述的那样起作用)延伸于横向切割单元处。为了能够在定位元件与夹紧元件之间交换与自由边缘的接合,定位元件例如预先设置成在从每个带的纵向端部稍微缩回的位置中接合每个带的自由边缘,以便离开止挡元件可作用于的至少一个夹紧边缘。根据方面,止挡元件14由包装站5支承,可选地由上部工具支承,或由相对于框架2且邻近站5的固定结构来支承,以该方式,当定位元件靠近包装站时,此类定位元件紧邻止挡元件且能够释放每个带的该所述后面的自由边缘。

如其在附图中可见的那样,定位元件13由传输装置18的支座结构17支承,且第二促动器26对定位元件13起作用且配置成用于根据通过由第一结构19给予支座结构本身的运动适当协调的往复运动(reciprocal motion)来使定位元件13本身相对于支座结构17移动(如下文中具体描述的那样)。

横向切割单元12包括至少一个第三促动器27,其配置成用于使横向切割单元的一个或多个刀片在静止位置(其中一个或多个刀片不干扰薄膜带)与作用位置(其中一个或多个刀片预先设置成横向切割薄膜带,以便形成多个薄膜离散片15)之间移动。由第三促动器27给予的切割单元的刀片的运动适当地与给予支座结构17和定位元件13的运动相协调,且也与由输送器3给予托架以及给予促动器23的包装站或由促动器23和24给予的运动相协调。

为此,控制单元100与第一促动器19、第二促动器26和第三促动器27连接,且配置成用于循环执行包括以下步骤的控制过程:

-例如通过命令主促动器23,24中的至少一个来命令包装站,以便将该站定位在第一操作状况中,

-命令第一促动器19使支座结构17沿着第一方向从外部位置移动到包装站内的位置(图2),

-命令第二促动器26给予定位元件13相对于支座结构沿着与第一方向相反的第二方向的相对运动(图2);观察到给予定位元件沿着第二方向的相对运动和给予支座结构沿着第一方向的运动大体上促使定位元件13靠近止挡元件14(如其在图3和图4中可见的那样)。

一旦支座结构17到达包装站5内的位置且定位元件靠近止挡元件,控制单元也配置成执行以下另外的过程控制步骤:

-命令止挡元件14对薄膜带起夹紧作用,使得朝向止挡元件14移动的薄膜带由该后者纵向地停止,

-因此,命令定位元件13释放薄膜带,使得定位元件不干扰薄膜带,

-命令上部工具从支座结构收回离散片(通过控制过程的前一循环获得),

-在止挡元件夹紧所述薄膜带和止挡元件释放薄膜带本身时,再次命令第一促动器19使支座结构和定位元件沿着与第一方向相反的第三方向移动,以便将支座结构收回到包装站外的位置,

-命令第二促动器26给予定位元件相对于支座结构沿着与所述第三方向相反的第四方向的相对运动,以便使定位元件邻近所述支座结构放置,使得在每个定位元件与每个止挡元件之间延伸的所述薄膜带的纵向束设置在所述支座结构处,优选地在所述支座结构上方,且在横向切割单元的刀片处,优选地在横向切割单元的刀片下方(图8显示该情况,其中每个薄膜带的束在定位元件与止挡元件之间延伸,该止挡元件准确地放置在横向切割单元的刀片与支座结构的上表面之间),

-命令第三促动器将横向切割单元的一个或多个刀片移动到作用位置且横向切割薄膜带,以便形成定位在支座结构上方的多个薄膜离散片。在横向切割步骤期间,控制单元100提供成保持薄膜带由该/每个定位元件13和该/每个止挡元件14夹紧。

当片15定位在包装站5内且支座结构17返回到站5本身外的位置时,控制单元可命令一个或两个主促动器23,24且可命令关闭包装站,包装站进入到第二状况(其中薄膜片固定到相应的支承件)。

另外,装置1可包括空气抽吸系统28,其例如包括可连接到包装室和至少一个气体抽吸泵和受控气氛生成系统29的一个或多个空气抽吸通道,受控气氛生成系统29例如包括可连接到包装室和气体源或气体混合物源的一个或多个气体注射通道。此外,控制单元可配置成用于命令空气抽吸系统28在包装室20内生成负压或近似真空,且/或用于命令受控气氛生成系统在包装室内注射具有预定成分的气体混合物。

最后,可选地,提供与包装站5相关联且适于在包装室内操作的至少一个穿透工具(未示出);穿透工具可构造成用于在静止位置(其中穿透工具与存在于下部工具中的支承件间隔开)与作用位置(其中穿透工具能够对定位在下部工具中的所述支承件的壁钻孔,以用于形成一个或多个孔)之间移动。抽吸系统和/或受控气氛生成系统28,29也可或仅通过存在于穿透工具中的通道连接到包装室,使得可通过穿透工具的通道来提取气体或将气体注射到包装室中。在该情况下,控制单元连接到包装站和对穿透工具起作用的辅助促动器,且配置成用于命令使穿透工具定位在操作位置中,用于命令包装站将每个薄膜片紧密地约束到相应的支承件,用于命令抽吸系统或受控气氛生成系统分别从包装室中去除空气或将气体注射到包装室中(也通过穿透工具的通道)。例如,可选地,控制单元也可在紧密约束支承片时命令通过存在于穿透工具中的通道去除气体。

一旦一方面在支承结构17的上表面16上获得了新的离散片15,且包装站5可能通过施加真空或受控气氛来将存在于室20中的离散片15固定到相应的支承件,另一方面包装站5可由控制单元100命令返回到第一操作状况,可从包装室提取产品包装且可重复上文描述的循环。换句话说,在新的循环期间,将重复上文描述的步骤,支座结构17将新的薄膜离散片15带到包装站5的内部,输送器3将新的支承件4输送到包装站5本身的内部;然后,支承结构返回到包装站5的外部,包装站5将制作新的包装,而新一系列的薄膜带11定位在支座结构上,借助于横向切割单元的刀片来切割。

根据本发明,装置1包括补偿装置30,其构造成用于对在所述纵向切割单元与所述定位元件之间延伸的所述薄膜带11的一个或多个部分施加张紧作用。

在第一变型中(见图11),补偿装置构造成用于对所述定位元件13起作用,以便调节此类定位元件施加在每个薄膜带上的力,使得当定位元件13远离纵向切割单元10移动时,生成对该/每个定位元件13上游的纵向薄膜带的部分的张紧作用,以便使任何可能的材料累积移到定位元件下游。基本上,在一个或多个包装循环之后,且由于塑料连续薄膜8缺乏几何精度,带将展现出若干长度,且在一个或多个带处将存在沉积剩余材料的趋势(该材料剩余可导致在带11中形成不期望的环),由于补偿装置的作用,该/每个定位元件的运动导致带至少在定位元件上游延伸的此类带的束中被拉动和拉伸。

在第二变型(见图13和图14)中,补偿装置30对止挡元件且特别是对每个止挡元件起作用,以便对每个纵向带的端部施加拉动作用且因此对该纵向带沿着其整体延伸部施加拉动作用。

在第三变型(在图12中示出)中,补偿装置对在所述定位元件与所述止挡元件之间延伸的所述薄膜带的每个纵向束起作用:基本上,补偿装置30起作用,在该情况下通过直接推动考虑中的带束的表面(例如上表面),以用于在定位元件下游拉动在纵向切割单元与定位元件之间形成的任何可能的薄膜累积。

观察到该装置可包括两个变型的组合,或还可包括补偿装置30的所有三个上文描述的变型。

根据本发明的方面,定位元件13(或当为每个纵向带11提供相应的定位元件时每个定位元件)包括至少一个第一夹紧部分和一个第二夹紧部分。例如,每个定位元件可实现钳子。第一夹紧部分和第二夹紧部分可在夹紧状况(其中第一夹紧部分和第二夹紧部分彼此靠近且构造成用于对所述薄膜带的一部分起夹紧作用)与释放状况(其中第一夹紧部分和第二夹紧部分彼此间隔开,以用于使定位元件能够相对于薄膜带自由滑动)之间彼此移动。根据图11中显示的第一变型,补偿装置30包括命令部件31(例如,液压、气动或电动促动器,或弹簧或可借助于合适的命令系统来触发的另一种机械系统),其对定位元件起作用且配置成用于将第一夹紧部分和第二夹紧部分不仅定位在所述夹紧状况和释放状况中,而且定位在所述夹紧状况与所述释放状况之间的中间状况中。在中间状况中,第一夹紧部分和第二夹紧部分足够接近于彼此但不阻滞相应的薄膜带,使得第一部分和第二部分接触薄膜带,以便使夹紧元件能够在薄膜带本身上受迫滑动。换句话说,当定位元件展现在中间位置中的夹紧部分时,此类部分确定薄膜带的干涉通路,使得该或每个定位元件13远离纵向切割单元10的相对运动促使在该或每个定位元件13上游的带部分张紧。根据另外的方面,命令部件可由控制单元100控制,以便自动控制第一部分和第二部分的相对位置,且因此在张紧元件运动期间调节施加在带上的干涉,且因此以便控制所述张紧作用的量。

可选地,控制单元100还配置成用于命令该命令部件31且用于将定位元件的第一夹紧部分和第二夹紧部分移动到所述中间状况,且通过将定位元件的第一部分和第二部分保持在所述中间状况中,用于命令第二促动器给予定位元件相对于支座结构沿着第四方向的相对运动(远离纵向切割单元),以便对在纵向切割单元10与所述/每个定位元件13之间延伸的所述薄膜带11的纵向部分施加所述张紧作用,且因此以便在定位元件相对于支座结构沿着所述第四方向的相对运动期间拉伸在所述纵向切割单元10与所述/每个定位元件13之间延伸的一个或多个薄膜带部分。一旦控制单元完成了沿着第四方向的行程,其配置成用于命令该命令部件将第一夹紧部分和第二夹紧部分带到薄膜带上的夹紧状况,使得可能的材料累积被传输到定位元件与止挡元件之间的带束。然后,控制单元可命令横向切割单元在带上操作且形成离散片15。

在图13和图14中显示的第二变型中,提供了用于每个薄膜带11的止挡元件14:每个止挡元件构造成用于当定位元件处于靠近包装站的位置中时夹紧地接纳相应带的自由边缘。在该情况下,补偿装置30包括相应的调节器33,其对所述止挡元件14中的每一个起作用且构造成用于使相应的止挡元件14远离定位元件13移动,以用于对每个薄膜带11施加拉动作用。

特别地,每个调节器33可包括推动部件34(例如,气动或液压或电动元件或促动器),其对每个止挡元件14和行程限制器35(例如,包括彼此间隔开达几毫米的两个止挡件)起推动作用,以用于限定每个止挡元件由于推动部件34的作用所造成的最大范围。备选地,可提供由控制单元100控制的调节器33,其在非操作状况与操作状况之间,在非操作状况中调节器33不对相应的止挡元件起作用,在操作状况中调节器33对相应的止挡元件起作用:在该情况下,控制单元配置成用于至少在命令第三促动器且横向切割薄膜带以便形成多个离散薄膜片之前命令所述调节器移动到所述操作状况(通过在调节器操作期间同时将每个定位元件保持在释放薄膜带的状况中或最大限度上保持在所述中间状况中)。

在图12中显示的第三变型中,补偿装置30包括至少一个推动部件32,其构造成用于在所述定位元件与所述止挡元件之间延伸的所述薄膜带中的至少一个的纵向束处起作用;例如,补偿装置30包括相应的推动部件32,其构造成用于对在所述定位元件与所述止挡元件之间延伸的所述薄膜带中的每一个的纵向束起作用。

每个推动部件32可包括由支座弹簧弹性推动的简单推动器。备选地,每个推动部件32可包括可在非操作状况(其中此类推动部件不对任何薄膜带起作用)与操作状况(其中至少一个推动部件对设置在定位元件与止挡元件之间的所述带中的至少一个的纵向束起作用)之间移动的推动部件。在该情况下,控制单元100配置成用于至少在横向切割带以便形成离散片的步骤之前命令推动部件到所述操作状况(通过同时将每个定位元件保持在释放薄膜带的状况中或最大限度上保持在所述中间状况中):执行上文操作以用于确定在定位元件下游的所述带的每个束上的推力,使得在定位元件13本身上游的带束适当地张紧,使得在每次横向切割之前在带中的一个或多个上,薄膜的累积(如果存在的话)转移到定位元件下游。

本发明的目标还在于一种包装产品的方法。可选地,包装方法可使用上文中描述类型或根据所附权利要求中的一项或多项的类型的装置1。作为非限制性示例,下文中描述的包装方法通过使用上文描述的装置1来实现,且它在本文中参照附图。

该包装方法提供成使一个或多个支承件4沿着预定的前进路径A移动,至少一个相应的产品P放置在一个或多个支承件4上,直到它们到达或进入包装站5的内部。带有相关联的产品P的支承件4通过步进式前进来移动,由于包装站一旦装载有预定数量的支承件4和相应的片15,必须借助于片15来关闭包装站,且因此需要预定的操作时间,在预定的操作时间内,站本身在第二操作状况中关闭,以便防止新的支承件或塑料薄膜进入。

在支承件朝向包装站前进时,该方法提供成朝向纵向切割单元10供应连续塑料材料8,纵向切割单元10提供成纵向切割连续塑料薄膜,以便形成两个或更多个薄膜带11。

以该方式形成的薄膜带11通过该/每个定位元件13和该/每个止挡元件14的协调操作来朝向包装站5移动。在进入包装站之前,薄膜带通过横向切割单元12的作用转变成离散片15。离散片15然后通过支座结构17在包装站5内输送,且一旦到达包装站内,它们被施加于相应的支承件4,以用于制作一个或多个成品包装。一旦所描述的循环结束了,包装站进入到第一状况,去除成品包装,且新的包装循环可开始。

根据本发明,在带11朝向横向切割单元运动期间,提供了补偿步骤,该补偿步骤包括对设置在纵向切割单元与包装站之间的薄膜带的一个或多个部分施加张紧作用。通过补偿步骤,在设置于纵向切割单元与定位元件之间的薄膜带部分中形成环的带11的任何可能的材料累积在每个包装周期内被带到定位元件本身下游,且然后通过横向切割操作来丢弃。特别地,补偿步骤提供成对在纵向切割单元10与(一个或多个)定位元件13之间延伸的所述带11的每个部分施加区别的张紧作用,使得在若干带11之中缺乏尺寸均匀性的情况下,立即执行补偿张力的步骤,以便避免从一开始就在(一个或多个)定位元件13上游形成材料累积。

还更特别地,移动薄膜带的步骤包括借助于定位元件来接合每个所述带的自由边缘(如果提供了若干定位元件,该步骤促使每个元件对相应的带起夹紧作用)且将所述薄膜带的此类自由边缘朝向包装站移动;然后,所述带的自由边缘由与包装站相关联的止挡元件接纳:例如,为每个带提供相应的止挡元件。

如已经示出的,补偿步骤可通过对每个所述带的张紧作用来执行,所述张紧作用继而通过对(一个或多个)定位元件或对(一个或多个)止挡元件起夹紧作用来执行,或通过相对于在(一个或多个)定位元件与(一个或多个)止挡元件之间延伸的所述薄膜带的纵向束施加推力来执行。

在补偿步骤之后,如已经论述的,该方法提供成在横向切割单元12处横向切割此类薄膜带以便形成多个薄膜离散片15,且将薄膜离散片设置在传输装置18的支座结构17的上表面16上;然后移动支座结构17,以用于将存在于所述上表面上的离散片带到包装站的内部,其中借助于上部工具21收回离散片。

更特别地,该方法提供成将离散片15的支座结构17沿着第一方向从外部位置移动到包装站5内的位置(在该步骤期间,包装站处于第一操作状况中);同时在支座结构17沿着第一方向运动且将定位元件夹紧地保持在所述薄膜带上的情况下,该方法提供成给予该/每个定位元件相对于支座结构沿着与第一方向相反的第二方向的相对运动,以便促使薄膜带11朝向包装站前进:给予该/每个定位元件沿着第二方向的相对运动和给予支座结构沿着第一方向的运动大体上确定该/每个定位元件的整体行程小于支座结构的行程,使得如从图2至图5中显示的,该/每个定位元件靠近该/每个相应的止挡元件。一旦支座结构17到达了包装站5内的位置且该/每个定位元件13在该/每个相应的止挡元件14附近,该方法提供成执行以下另外的操作:借助于该/每个止挡元件14收回薄膜带,以及借助于该/每个定位元件13释放薄膜带:以该方式,每个带11由(一个或多个)止挡元件保持,而该/每个定位元件可自由移动;而上部工具提供成从支座结构收回预先形成的离散片,此时支座结构可返回包装站外。然后,在(一个或多个)止挡元件夹紧所述薄膜带且(一个或多个)定位元件已释放薄膜带本身时,该方法提供成使支座结构和(一个或多个)定位元件13沿着与第一方向相反的第三方向移动,以便将支座结构17带到包装站外的所述位置,且同时(一个或多个)定位元件13在由(一个或多个)止挡元件14夹紧的带11上滑动。优选地,在支座结构已返回到包装站外的位置之后,该方法提供成给予该/每个定位元件13相对于支座结构17沿着与所述第三方向相反的第四方向的相对运动,直到该/每个定位元件邻近所述支座结构放置,使得在(一个或多个)定位元件13与(一个或多个)止挡元件14之间延伸的所述薄膜带的纵向束设置在所述支座结构17处,优选地在所述支座结构17上方。现在,该/每个定位元件13再次夹紧地置于薄膜带上,且通过将此类(一个或多个)定位元件夹紧地保持在所述带上,该方法提供成将横向切割单元12的一个或多个刀片移动到作用位置且横向切割薄膜带,以便形成定位在支座结构上方的多个薄膜离散片15。在支座结构处于包装站外时,该后者被移动到第二操作状况,以便形成不透流体的封闭包装室20,且由上部工具21支承的薄膜离散片15与相应的支承件4接合。在该步骤期间,例如提供加热器(因为本身已知,未示出),其加热上部工具2的作用表面25且因此加热由上部工具本身支承的薄膜片,以便例如能够通过热封将薄膜片紧密地连结到下面的支承件。然而,不排除通过若干方法(例如通过使用合适的粘合剂)将片连结到支承件的可能性。在将离散片15与相应的支承件4接合的步骤之前和/或之后,执行从包装室20抽空气体的步骤,以用于例如对产品真空包装。备选地,在将薄膜片完全紧密地固定到相关联的支承件之前,存在提供在包装室20内形成受控气氛的步骤的可能性。

考虑本发明的一些方面的特定细节,概述了补偿步骤可包括(在第一备选方案中)将该/每个定位元件13的第一夹紧部分和第二夹紧部分定位在所述夹紧状况与所述释放状况之间的中间状况中;在中间状况中,第一夹紧部分和第二夹紧部分接触所述薄膜带11,以便使相应的夹紧元件13能够在薄膜带本身上受迫滑动;在该情况下,在将定位元件的第一夹紧部分和第二夹紧部分保持在中间状况中时,补偿步骤提供成执行定位元件沿着与所述第三方向相反的所述第四方向的相对运动,使得在沿着第四方向的此类相对运动期间,该/每个定位元件13对设置在纵向切割单元10与(一个或多个)定位元件13之间的带部分施加张紧作用,以便拉伸设置在纵向切割单元与(一个或多个)定位元件之间的带部分。

在第二备选方案中(图13和图14),补偿步骤包括调节止挡元件的纵向位置,优选地调节用于每个薄膜带的每个相应止挡元件的纵向位置;在补偿步骤期间总是将不起作用的定位元件夹紧地保持在所述带上,调节每个止挡元件的纵向位置(例如,使每个止挡元件远离纵向切割站转移)能够对在纵向切割单元与所述定位元件之间延伸的所述薄膜带的纵向部分施加张紧作用,且因此能够拉伸在所述纵向切割单元与所述定位元件之间延伸的薄膜带的一个或多个部分。

在第三备选方案(图12)中,补偿步骤包括促动推动部件(优选为相应的推动部件),使得它相对于在所述定位元件与所述止挡元件之间延伸的所述薄膜带的每个纵向束起推动作用。优选地,每个推动部件32在横向切割单元12的刀片紧上游以及在由该/每个定位元件13(在沿着上文描述的第四方向的运动结尾)到达的位置紧下游的位置中起作用。通过将不起作用的定位元件夹紧地保持在所述带上,对所述带的相应纵向束起推动作用的推动部件能够对在纵向切割单元与所述定位元件之间延伸的所述薄膜带的纵向部分施加张紧作用,且因此拉伸在所述纵向切割单元与所述定位元件之间延伸的一个或多个薄膜带部分。

根据另外的方面,详述了补偿步骤(根据所描述的变型)在横向切割薄膜带之前执行,以便形成多个薄膜离散片。特别地,在补偿步骤的结尾,每个定位元件13是封闭的,因此它们对薄膜带起夹紧作用,薄膜带将阻滞在(一个或多个)定位元件13与(一个或多个)止挡元件14之间。因此,横向切割步骤由单元12的刀片执行,结果离散片15将沉积在支座结构17的表面16上。

在示出的包装方法中描述的步骤在形成成品包装的每个循环内循环重复。

如所述,本发明在真空包装工艺中以及在自然或受控气氛包装工艺中都找到应用。此外,虽然所描述的实施例提供成在包装站外横向切割材料带,本发明也可找到当此类横向切割在包装站内或在其下游执行时的应用。

最后,参照图3中的第三变型(其中提供了对所述带束的上表面起作用的一个或多个推动器32),作为备选方案,提供了使用对束本身的下表面起作用的吸引系统(例如抽吸系统)。

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