本发明涉及用于控制由包装材料管形成的可倾倒食品的包装的体积的成形构件。
背景技术：
众所周知，诸如果汁、uht(超高温处理)牛奶、酒、番茄酱等的许多液体或可倾倒的食品以由无菌包装材料制成的包装出售。
一个典型的例子是称为tetrabrikaseptic(注册商标)的用于液体或可倾倒食品的平行六面体形包装，其通过折叠和密封层压条包装材料而制成。包装材料具有多层结构，该多层结构包括基层(例如纸或矿物填充的聚丙烯)，以及覆盖基层两侧的多个热密封塑料材料层(例如聚乙烯薄膜)。
在用于长期储存产品(例如uht牛奶)的无菌包装的情况下，包装材料还包括氧气阻隔材料层，例如铝箔或乙烯乙烯醇(evoh)，其叠加在热密封塑料材料层上，然后又被形成最终与食品接触的包装的内表面的另一热密封塑料材料层覆盖。
众所周知，这种包装通常在全自动包装机中生产，其中由卷材包装材料形成连续的管。包装材料的卷材在包装机中例如通过施加诸如过氧化氢溶液的化学杀菌剂被消毒，一旦消毒完成，所述化学杀菌剂例如通过加热蒸发被从包装材料的表面除去。
将包装材料的无菌卷材保持在封闭的无菌环境中，并折叠成圆筒并纵向密封以形成管。
特别地，包装机包括密封单元，其中包装材料的卷材的第一纵向边缘与包装材料的与第一纵向边缘相对的第二纵向边缘叠置。密封单元包括密封装置，该密封装置将第一纵向边缘密封到第二纵向边缘以形成管的纵向密封。
该管沿平行于其轴线的垂直方向进给，并被连续地灌装灭菌或无菌处理的食品。
包装机包括成形单元，该成形单元与管相互作用以热密封管，并在等间隔的截面上切割管，从而形成枕形包。
然后将这些包传送到下游的折叠单元，在那里它们被折叠以产生相应的包装。
成形单元包括两个限定各自环形路径的链式输送机，两个链式输送机分别装配有多个夹爪和反向夹爪。这两个路径包括基本上互相面对和平行的各个分支，包装材料管在两个分支之间进给。在一个输送机上的设置有相应的加热元件的夹爪沿着相应路径的上述分支与在另一个输送机上的相应的反向夹爪相配合，所述反向夹爪设置有相应的压力元件。通过这种方式，加热元件和相应的压力元件在多个连续的横截面处夹持所述管，从而密封包装。
成形单元还包括多个成形构件。每个成形构件包括两个成形半壳体，其中一个由夹爪支撑，另一个由相应的反向夹爪支撑。
具体地说，每个成形半壳体被铰接到相应的夹爪或反向夹爪。
两个成形半壳体在打开位置和闭合位置之间循环地移动，在打开位置两个成形半壳体与管分离，在闭合位置两个成形半壳体与管接触并且折叠在两个连续的密封部分之间的管的部分以限定和控制正在形成的包装的体积。
成形半壳体可以通过相应的弹簧弹簧加载到打开位置，并且具有相应的辊子，这些辊子与设计成将成形半壳体移动到闭合位置的相应的凸轮配合。
每个成形半壳体具有c形横截面，并且包括主壁和两个彼此大致平行的侧壁，并且侧壁从主壁的相应的相对端边缘朝包装材料管的轴线突出。
在闭合位置，主壁位于管的相对侧上，主壁彼此平行，并与管的相应的第一部分配合。
在闭合位置，一个成形半壳体的侧壁与管的相应的第二部分配合以控制正在形成的包装的体积，并且在相对于相关主壁的相对侧上面向在另一个成形半壳体上的相应的侧壁。
为了控制正在制造的包装的灌装，每个半壳体的主壁具有相应的凸起部分或凸起的插入物，其对管施加压力或“挤压”管以在管被密封之前将一些食品推出管。换句话说，凸起部分与管相互作用以限制每个包装中的食品的量，并因此获得每个包装的期望的重量。
已知的成形构件的缺点在于半壳体在与管相互作用时引起管围绕其纵向轴线旋转(所谓的“管扭转”)。管围绕其纵向轴线的旋转产生了管相对于密封元件和压力元件的错位，并因此导致了包装中的缺陷。换句话说，管围绕其纵向轴线的旋转可能不利地影响包装的形成。
本发明的目的是改进用于控制由包装材料管形成的可倾倒食品包装的体积的成形构件。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制由包装材料管形成的可倾倒食品包装的体积的成形构件，当包装由该管形成时，所述成形构件允许减少或者避免该管围绕其纵向轴线的旋转。
技术实现要素：
根据本发明，提供了一种用于控制由包装材料管形成的可倾倒食品包装的体积的成形构件，所述管包括纵向密封，所述纵向密封通过将所述包装材料的第一纵向边缘叠加在所述包装材料的第二纵向边缘并且通过将所述第一纵向边缘密封到所述第二纵向边缘而获得，所述成形构件包括具有适于与所述管相互作用的成形壁布置的成形半壳体，所述成形构件还包括与所述成形壁布置相关联的推动元件，以将所述食品的一部分推出所述管，其特征在于，所述推动元件具有用于接收所述纵向密封的至少一部分的凹槽。
根据本发明提供了一种用于控制由包装材料管形成的可倾倒食品的包装的体积的成形构件，所述管包括通过在所述包装材料的第二纵向边缘上叠置所述包装材料的第一纵向边缘并且通过将所述第一纵向边缘密封到所述第二纵向边缘而获得的纵向密封，所述成形构件包括具有适于与所述管相互作用的成形壁装置的成形半壳体，所述成形构件还包括推动元件，所述推动元件与所述成形壁装置相关联以将所述食品的一部分推出所述管，其特征在于，所述推动元件具有用于容纳所述纵向密封的至少一部分的凹槽。
其中所述推动元件包括用于与所述管相互作用的凸起，所述凹槽穿过所述凸起。
其中，所述成形半壳体围绕旋转轴线(c)铰接到支撑元件。
其中所述凹槽沿着相对于所述旋转轴线(c)横向的方向(d)延伸。
其中所述方向(d)垂直于所述旋转轴线(c)。
其中，所述凹槽从所述推动元件的端部区域延伸到所述推动元件的与所述端部区域相对的另一个端部区域。
其中所述凹槽具有沿所述方向(d)测量的长度(l)，该长度与沿所述方向(d)测量的所述推动元件的长度基本上相同。
其中，所述凹槽从所述推动元件的端部区域延伸到所述推动元件的中间区域，所述中间区域插入在所述端部区域和所述推动元件(80)的与所述端部区域相对的另一端部区域之间。
其中所述凹槽沿着所述方向(d)测量的长度(l1)比沿着所述方向(d)测量的所述推动元件的长度短。
其中，所述端部区域比所述另一端部区域更靠近所述旋转轴线(c)。
其中，所述推动元件通过连接装置可释放地连接到所述成形壁装置。
其中所述连接装置包括螺钉，所述螺钉穿过在所述推动元件中获得并容纳在所述成形壁装置的螺纹孔中的的孔。
其中，所述推动元件与所述成形半壳体一体形成。
其中，所述壁装置包括主壁和从所述主壁突出的一对侧壁，所述推动元件在相对于所述侧壁的同一侧从所述主壁延伸。
由于本发明，半壳体，特别是与半壳体相关联的推动元件与纵向密封的相互作用非常小(或根本没有相互作用)，因此显著减小了管子扭转效应。由于第一纵向边缘和第二纵向边缘的重叠，纵向密封产生与管的轴对称形状的偏差。这样，就管扭转效应而言，纵向密封是管的最关键部分。这意味着半壳体与纵向密封的相互作用导致比由半壳体与管的任何其他部分的相互作用引起的旋转更大的旋转。
由于凹槽，可以显著减少或者甚至实质上避免推动元件与纵向密封的任何接触，即，避免推动元件与管扭曲效应的主要原因的管区域的接触。
附图说明
将参考附图通过举例的方式描述本发明的优选的非限制性实施方式实施方式，其中：
图1是设置有根据本发明的成形构件的包装机的透视示意图，为清楚起见去除了一些部件；
图2是图1的机器的局部示意性侧视图，为清楚起见去除了一些部件；
图3是根据本发明的成形构件的透视侧视图；
图4是图3的成形部件的中断前视图；
图5是成形构件的推动元件的第一实施方式的透视图；
图6是图5的推动元件的侧视图，其也示出当成形构件在使用中时包装材料相对于推动元件的位置；
图7是成形构件的推动元件的第二实施方式的透视图。
具体实施方式
图1和图2示出了包装机1，用于从包装材料的管14生产包含可倾倒食品(例如巴氏杀菌或uht牛奶、果汁、酒等)的密封包装2。
管14具有纵向轴线a并且以已知的方式通过纵向折叠和密封包装材料的卷材而形成，并且在上游填充有灭菌或无菌处理的食品。
特别地，管14通过将包装材料的第一纵向边缘100(图6)叠加在包装材料的第二纵向边缘101(图6)上并且借助于密封装置(未示出)将第一纵向边缘100密封到第二纵向边缘101以获得纵向密封102而获得。
包装机1包括由第一侧壁4和第二侧壁5以及刚性地安装在第一侧壁4和第二侧壁5之间的第一横向壁6和第二横向壁7限定的框架3(图1)，并且该框架3与第一侧壁和第二侧壁5一起限定开口8。
包装机1还包括装配到框架3上的第一链式输送机10和第二链式输送机11，并且分别包括夹爪12(在图1中仅示出一个)和反向夹爪13(在图1中仅示出一个)，夹爪12和夹爪13相互配合以与管14相互作用，管14沿着穿过开口8的竖直路径供给。
实际上，每个夹爪12和相应的反向夹爪13可以在夹持位置和释放位置之间循环地移动，在夹持位置，夹爪12和相对夹爪13夹持管14的横截面，在释放位置，夹爪12和相对夹爪13从管14释放。
第一输送机10和第二输送机11分别限定了第一环形路径p和第二环形路径q，夹爪12和反向夹爪13沿着第一环形路径p和第二环形路径q被输送，并且第一环形路径p和第二环形路径q分别沿着第一壁6和第二壁墙壁7延伸。
第一链式输送机10包括沿着第一环形路径p延伸的第一链条15以及在第一环形路径p的底端处与第一链条15的相对侧相啮合的两个驱动轮16(图2中仅示出一个)。
夹爪12是第一链条15的连杆的组成部分并且限定了连杆，并且夹爪12通过成对的连杆17以铰接的方式彼此连接。
类似地，第二链式输送机11包括沿第二环形路径q延伸的第二链条27以及在第二环形路径q的底端处与第二链条27的相对侧相啮合的两个驱动轮28。
反向夹爪13是第二链条27的连杆的组成部分并且限定其连杆，并且反向夹爪13通过成对的连杆17以铰接的方式彼此连接。
每个夹爪12包括密封元件29，例如感应加热元件。
特别地，如图3所示，密封元件29装配到夹爪12的主体上，并且沿垂直于轴线a的方向b布置。密封元件29包括一对平直的、平行的并且导电的作用表面30，该作用表面由发电机供电。
每个反向夹爪13包括压力元件35(图2)，压力元件35与对应的夹爪12的密封元件29配合以夹持管14的横截面。在使用中，在面对对应的夹爪12的前表面上，压力元件35包括可变形材料(例如弹性体材料)的两个带36，其与与密封元件29的作用表面30相对的包装材料相配合。
夹爪12和反向夹爪13的运动由安装在框架3的第一横向壁6和第二横向壁7上的相应的成对凸轮50、51控制，该成对凸轮50、51与由夹爪12和反向夹爪13可旋转地支承的相应的成对滚轮52、53配合。
第一横向壁6(图1)装配有两对凸轮50、51，所述两对凸轮50、51与夹爪12的相应的成对滚轮52、53配合。
类似地，第二横向壁7装配有两对凸轮50、51，所述两对凸轮50、51与反向夹爪13的相应的成对滚轮52、53配合。
凸轮50、51包括相应的基本为u形的部分50a、51a，该部分50a、51a围绕第一横向壁6和第二横向壁7的顶部边缘延伸，以便为第一链条15和第二链条27限定相对的传动装置驱动轮16和驱动轮28。
凸轮50、51还包括在开口8内沿着第一横向壁6和第二横向壁7延伸的相应部分50b、51b。
部分50a、51a限定相应路径部分p1、q1，夹爪12和反向夹爪13从释放位置开始沿所述相应路径部分p1、q1接近并接触管14。
部分50b，51b还限定了相应的路径部分p2、q2，沿着路径部分p2、q2，夹爪12和反向夹爪13被保持在它们的夹紧位置，在该夹紧位置，夹爪12和反向夹爪13按压管子14以形成限定包装2的密封。
夹爪12和反向夹爪13中的每一个都包括用于控制正在形成的包装2的体积的成形构件70。
与夹爪12相关联的成形构件70和与相应的反向夹爪13相关联的成形构件70布置在管14的相对侧上并且彼此面对。
每个成形构件70包括相应的成形半壳体71，该成形半壳体71具有包括主壁72和从主壁72突出的一对侧壁73的壁装置77。
成型半壳体71围绕旋转轴线c铰接到相应的夹爪12或反向夹爪13的支撑元件99。旋转轴线c与轴线a交叉，特别是垂直交叉。
每个成形构件70还包括支撑凸轮从动辊75的支撑主体74。具体地，支撑主体74从主壁72在相对于侧壁73的相对侧上延伸。
由于成形半壳体71围绕相应的旋转轴线c铰接到对应的夹爪12或反向夹爪13，所以成形半壳体71能够在打开位置和闭合位置之间移动，在打开位置成形半壳体不与管14相互作用，在闭合位置，成形半壳体相互配合，以界定限定形成在成形半壳体71之间的包装2的形状和体积的空间。
成形半壳体71通过弹簧76保持在打开位置。
通过凸轮从动辊75与平行于轴线a延伸的未示出的固定凸轮的相互作用，成形半壳体71从打开位置移动到闭合位置。
更具体地说，随着夹爪12和反向夹爪13向下移动，成形半壳体71执行包括以下步骤的工作循环：
-闭合行程，其中成形半壳体71朝向管14从打开位置移动至闭合位置；
-体积控制行程，其中成形半壳体71与管14相互作用；和
-由弹簧76引起的打开行程，其中成形半壳体71从管14抽出并从闭合位置移动到打开位置。
随着夹爪12和反向夹爪13向上移动，成形半壳体71通过弹簧76保持在打开位置。
参照图3至图7，成形构件70包括与成形壁装置77相关联的推动元件80，以在使用中将食品的一部分从管14推出。
推动元件80从主壁72相对于侧壁73在同一侧延伸。换句话说，推动元件布置在成形半壳体71内。
推动元件80包括旨在与管14相互作用的凸起。
推动元件80借助于连接装置可释放地连接到成形半壳体，特别是连接到主壁72，例如螺钉81穿过在推动元件80中获得并容纳在主壁72的螺纹孔中的孔82。
在另一个实施方式中，推动元件与成形半壳体71成一体地形成，特别是与主壁72成一体。
推动元件80具有凹槽83，用于接收纵向密封102的至少一部分。
凹槽83横跨上述凸起。
凹槽83沿着相对于旋转轴线c横向的方向d延伸。
参照图3至图7，方向d垂直于旋转轴线c。
当与夹爪12关联的半壳体71和与反向夹爪13关联的半壳体71处于闭合位置时，方向d平行于纵向轴线a。
这样，当与夹爪12相关联的半壳体71和与反向夹爪13相关联的半壳体71处于闭合位置时，推动元件80在管14上的扭转作用大大降低，或甚至消除，因为推动元件80与纵向密封102的相互作用比已知的成形构件中的相互作用小得多。事实上，纵向密封102定位在凹槽83中，并且推动元件83和纵向密封102之间的接触非常有限或甚至完全避免。
在图3和4中，与夹爪12相关联的成形构件70配备有设置有凹槽83的推动元件80，同时，与相应的反向夹爪13相关联的成形构件70配备有没有任何槽的推动元件。实际上，只有其中一个成形部件70，即布置在纵向密封102一侧上的成形部件70，必须设置有带槽的推动元件。
在另一个未示出的实施方式中，与反向夹爪13相关联的成形元件70配备有设置有凹槽83的推动元件80，而与夹爪12相关联的成形构件70配备有没有任何凹槽的推动元件。
参考图4至6，凹槽83从推动元件80的端部区域84延伸到推动元件80的与端部区域84相对的另一端部区域85。特别地，端部区域84用于当推动元件80与半壳体71相关联时限定推动元件80的底端区域，而另一端部区域85用于当推动元件80与半壳体71相关联时限定推动元件80的顶端区域。换句话说，当推动元件80安装在半壳体71上时，端部区域84比另一端部区域85更靠近旋转轴线c。
参考图3至6，凹槽83具有沿着方向d测量的长度l，其与沿着方向d测量的推动元件80的长度基本相同。
参考图7，示出了推动元件80的一个实施方式，其不同于图3至7中所示的推动元件80的实施方式之处在于，凹槽83从端部区域84延伸到推动元件80的中间区域86，所述中间区域86插入在端部区域84和另外的端部区域85之间。特别地，中间区域86基本上布置在与端部区域84和另外的端部区域85相同的距离。
参考图7，凹槽83具有沿着方向d测量的长度l1，该长度l1比沿着方向d测量的推动元件80的长度短。特别地，长度l1基本上是沿方向d测量的推动元件80的长度的一半。
图7中所示的推动元件能够比图3至图6中所示的推动元件的实施方式将更大量的食品从管14中推出，但是不会导致管14围绕纵向轴线a显著的旋转。换言之，由于凹槽83从端部区域84延伸到中间区域86(而不是直到另一个端部区域85)，所以图7中示出的推动元件80提供了在达到“推管”效果的需要和限制“管扭曲”效果的需要之间良好的折衷。
包装机1操作如下。
如图2中的箭头所示，第一链式输送机10和第二链式输送机11以已知的方式沿相反的方向旋转，使得从各路径p、q的路径部分p1、q1的端部开始沿着路径部分p2、q2，每个夹爪12和对应的反向夹爪13根据由凸轮50、51的轮廓所限定的运动与管14相配合。
在管14被接触并逐渐压缩的第一阶段之后，包装材料被局部折叠以形成横向于管14延伸的扁平密封条88，夹爪12和相应的反向夹爪13分别到达50b、51b(图2)，其中施加最大夹持压力到管14，并且密封元件29与压力元件配合以在密封条88处横向密封管14。
同时，成形半壳体71朝向管14从打开位置移动到闭合位置。
一旦成形半壳体71围绕管14闭合并且密封元件29被启动，则成形半壳体71在管14被横向热密封时控制形成的包装2的体积和形状。
当成形半壳体71围绕管14闭合时，纵向密封102至少部分地容纳在推动元件80的凹槽83中。以这种方式，推动元件80与纵向密封102的相互作用最小化。
一旦完成密封，启动切割构件(未示出)，以沿着密封条88切割管14，将形成的包装2与管14的剩余部分分离。
在此阶段，成形半壳体21在弹簧76的作用下移离管2，直到它们到达打开位置。
在包装机1的操作过程中，润滑流体(例如水)被喷射到管14上，以减小夹爪12(和反向夹爪13)与管14之间的摩擦以及成形构件70与管14之间的摩擦。
润滑流体通过布置在管14旁边的喷洒器喷射。
摩擦的减小提高了包装2的形成并且防止了包装2粘附到密封元件29。
然而，如果润滑液的量过多，则可能发生管14在成形构件70上滑动，从而产生“管扭曲”效应的增加的风险。
由于本发明，多余的润滑流体流过凹槽83，并因此从由半壳体71界定的成形区域移除。
显然，可以在不脱离所附权利要求书中限定的范围内对本文所描述和示出的成形构件进行改变。
特别地，代替第一链式输送机10和第二链式输送机11，包装机可以包括两个成形组件，其沿着相对于管上的轴线对称的相应竖直圆柱形引导件竖直移动，并与管周期性地相互作用以沿与管的轴线交叉的等间隔横截面夹紧并热密封管。更具体地说，成形组件沿引导件从下死点位置移动到上死点位置，反之亦然。每个成形组件基本上包括沿着相应的引导件滑动的滑块。成形组件还包括两个在底部铰接的夹爪，以便围绕相应的轴线转动，在使用中这些轴线是水平的并垂直于管的轴线。夹爪位于管的相对侧上，并且可围绕相应的轴线在它们夹紧管的闭合配置和它们远离管的打开配置之间移动。更具体地说，每个夹爪包括：基座部分，该基座部分围绕相应的轴线在其底端铰接到滑块的底部部分；以及臂，其与该管相互作用并连接到基座部分，并且当夹爪在管上闭合时(即处于闭合配置)，该臂垂直延伸到管的轴线。因此，夹爪通过沿引导件滑动的滑块而竖直移动，并且通过围绕它们绕其铰接在滑块上的相应的轴线旋转而相对于管打开和闭合。
夹爪的开闭运动叠加在滑块的上下运动上。
两个组件的上下竖直运动偏移半个周期：第一组件随处于打开配置的相应的夹爪向上行进，同时第二组件随处于闭合配置的相应的夹爪向下行进，从而第一组件的臂在第二组件的相应的臂之间穿过而不受干扰。
在这种情况下，每个夹爪支撑一个成形半壳体。面对管的纵向密封布置的成形半壳体配备有设置有如上所公开的凹槽83的推动元件80。