包装设备和过程的制作方法

文档序号:32010013发布日期:2022-11-02 17:32阅读:37来源:国知局

1.本发明涉及一种用于制造旨在容纳一种或多种产品的包装的设备,所述产品可具有各种性质,例如食品类型的产品。本发明还涉及一种制造所述包装的过程;该包装包括支承由塑料膜密封的产品的塑料支撑件。本发明可应用于一般包装、用于真空包装或用于在受控气氛下的包装。


背景技术:

2.已知几种不同的设备和相关的方法/过程用于包装定位在支撑件上并且然后由封闭膜封闭的制品,如食物产品。
3.特别地,已知这样的包装系统:其中连续的塑料“底部”膜沿着机器工作方向展开并经受热成型,从而限定具有多个腔体的连续的前体主体。前体主体中的腔体接收对应的产品,并且由平行于前体主体并在前体主体上方进料的顶部塑料膜密封以制成多个包装:然后切割底部和顶部塑料膜以形成单独的成品包装。
4.在备选解决方案中,相对于热成型站放置在上游的切割站从塑料“底部”膜上切割离散部分,并将膜片移动到热成型站;由热成型站获得的热成型支撑件(其可呈托盘或平坦支撑件的形式)然后被传送到随后的包装站,在那里每个托盘或支撑件通过顶部塑料膜封闭。
5.在又另一备选方案中,预成型的托盘在传送装置上移动到包装站。膜辊进给顶部塑料膜,该顶部塑料膜平行地并在传送装置上方移动:顶部塑料膜定位在包装站中,在那里它被密封到下面的托盘上。
6.在上述解决方案中,包装站可被设计成同时处理按照一个或多个排定位的多个托盘或支撑件,以便使生产率最大化。因此,在每个包装循环中,顶部塑料膜需要覆盖容纳在包装站中的一排或多排托盘/支撑件,这意味着,在每个包装循环中,一长片顶部塑料膜被从供应辊拉出和退绕,以便覆盖和密封包装站中存在的所有托盘/支撑件。由于需要在每个单个循环中密封多个托盘/支撑件(例如,包装机器可能具有容纳两排或更多排托盘/支撑件的包装站,其中每排多达5个或更多个托盘),被拉动并定位在包装站中的托盘/支撑件上方的膜的长度可能很长:例如长于1m。
7.另一方面,由于目前所采用的膜制造过程中固有的不准确性,或者由于诸如在膜的卷绕/退绕期间施加的变形、膜结构中的内应力等其它因素,用作顶部封闭膜的薄塑料膜偏离完全直的构造。事实上,用作顶部封闭膜的塑料膜可呈现与直构造每10延米30 mm或以上的级的偏离,从而赋予塑料膜整体“蛇形”的构造。当相对较长的膜条从进料辊拉出并移动以覆盖包装站中的一排或多排托盘/支撑件时,这导致问题:事实上,如果拉出的膜条呈现“蛇形”构造,它可能偏离支撑件/托盘的周边,并且因此无法完美地封闭所有托盘。另一方面,目前已知的解决上述问题的唯一方式是使用比待覆盖的托盘/支撑件排的有效总宽度大得多的膜,其中明显地浪费了材料,并且需要然后修剪密封的托盘/支撑件上可能存在的多余膜。


技术实现要素:

8.发明目的本发明的目的是解决现有技术的缺点和/或局限中的至少一个。
9.本发明的第一目的是提供一种包装设备和过程,该包装设备和过程在解决所描述的缺点的同时还保证了高的生产成品率。
10.本发明的另一个目的是提供一种包装设备和过程,其特征在于高生产速度和减少的材料废料。
11.本发明的又一个目的是提供一种设备和过程,该设备和过程能够在同一循环中处理多个托盘/支撑件,保证所有托盘/支撑件的完美密封。
12.另一个目的是提供一种用于包装产品的过程和设备,该过程和设备能够改进顶部封闭膜在托盘或支撑件上的定位。
13.此外,本发明的辅助目的是提供一种包装设备和包装过程,该包装设备和包装过程适于形成气密封闭包装或在真空下的包装(即,真空贴体包装)或在受控气氛下的包装。
14.概要部分通过根据所附权利要求中的一个或多个的包装过程和/或包装设备基本上达到上述目的中的一个或多个。
15.在此下面描述本发明的方面。
16.第一方面涉及包装的过程,该过程包括以下步骤:
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在包装站(8)内部定位其上具有相应的产品(p)的多个支撑件(11),该包装站包括下部工具(18)和与下部工具配合的上部工具(19),其中:ο 支撑件(11)根据一个或多个平行的支撑件排(r)定位在下部工具装载区域(20)处,ο 每个支撑件排(r)包括沿着预定对齐方向(d)对齐的多个支撑件(11),
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通过允许进料辊(3)围绕相应的退绕轴线(a)转动从膜供应站(1)的进料辊(2)展开顶部封闭膜(3),该顶部封闭膜具有平行于退绕轴线(a)测量的宽度(w),
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在包装站(8)内部传送顶部封闭膜(3)的选定的展开部分(7),其中,选定的展开部分(7)是横跨顶部封闭膜(3)并具有与顶部封闭膜(3)相同的宽度(w)的条,并且其中,所述选定的展开部分(7)定位在下部工具装载区域(20)上方,其中选定的展开部分(7)的宽度(w)与存在于下部工具装载区域(20)中的支撑件排(r)的对齐方向(d)对齐,
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将顶部封闭膜(3)的选定的展开部分(7)固定到存在于包装站中的多个支撑件。
17.在根据第一方面的第2方面中,将顶部封闭膜(3)的选定的展开部分(7)固定到存在于包装站中的多个支撑件通过将顶部封闭膜的选定部分热密封到存在于包装站中并且特别地定位在所述下部工具装载区域(20)处的多个支撑件来实现。
18.在根据前述方面中的任一个的第3方面中,每个支撑件排(r)中的对齐支撑件(11)的数量大于存在于下部工具装载区域(20)中的支撑件排(r)的数量。
19.在根据前述方面中的任一个的第4方面中,支撑件装载区域(20)沿着对齐方向(d)比垂直于对齐方向(d)延伸得更多。
20.在根据前述方面中的任一个的第5方面中,相比垂直于对齐方向(d),支撑件装载区域(20)沿着对齐方向(d)延伸至少1.5倍,优选地至少两倍。
21.在根据前述方面中的任一个的第6方面中,支撑件(7)对应于包括沿着对齐方向(d)对齐的座部(21)的一个或多个座部排(r')定位在下部工具装载区域(20)处。
22.在根据前述方面的第7方面中,每个座部排(r')包括三个或更多个座部(21),因此限定具有三个或更多个支撑件(11)的相应的支撑件排(r)。
23.在根据前述两个方面中的任一个的第8方面中,每个座部排(r')包括五个或更多个座部(21),因此形成具有五个或更多个支撑件(11)的相应的支撑件排(r)。
24.在根据前述三个方面中的任一个的第9方面中,其中,下部工具(18)在下部工具装载区域(20)处具有沿着对齐方向(d)对齐的多个平行的座部排(r'),并且接收根据所述支撑件排(r)定位的所述支撑件(11)。
25.在根据前述四个方面中的任一个的第10方面中,在每个座部排(r')上的座部(21)的数量是在下部工具装载区域(20)中存在的座部排(r')的数量的至少两倍。
26.在根据前述方面中的任一个的第11方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有矩形形状。
27.在根据前述方面中的任一个的第12方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有:
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宽度(w),其足以覆盖在包装站中所有支撑件沿着对齐方向(d)的延伸部,和
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垂直于所述宽度(w)测量的长度(l),其足以覆盖在包装站中存在的所有支撑件的垂直于所述对齐方向(d)的延伸部。
28.在根据前述方面中的任一个的第13方面中,支撑件(11)中的每一个是托盘,其具有底壁、从底壁伸出的侧壁和界定托盘的顶部孔口并从底壁径向地伸出的顶部凸缘。
29.在根据前述方面的第14方面中,凸缘具有矩形外周边,该矩形外周边具有平行于所述对齐方向指向的两个相对的第一侧和垂直于所述对齐方向(d)指向的两个相对的第二侧,其中,在包装站内部和在支撑件上方传送的选定的展开部分的宽度(w)至少等于一个第一侧的测量值乘以每排中存在的支撑件的数量,并且其中,在包装站内部和在支撑件上方传送的选定的展开部分的长度(l)至少等于一个第二侧的测量值乘以在包装站中存在的支撑件的排数。
30.在根据从第1到第12的方面中的任一个的第15方面中,所述支撑件(11)中的每一个是具有矩形外周边的平坦支撑件,该矩形外周边具有平行于所述对齐方向指向的两个相对的第一侧和垂直于所述对齐方向(d)指向的两个相对的第二侧,其中,在包装站内部和在支撑件上方传送的选定的展开部分的宽度(w)至少等于一个第一侧的测量值乘以每排中存在的支撑件的数量,并且其中,在包装站内部和在支撑件上方传送的选定的展开部分的长度(l)至少等于一个第二侧的测量值乘以在包装站中存在的支撑件的排数。
31.在根据前述方面中的任一个的第16方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)是顶部封闭膜的横向全宽细长条。
32.在根据前述方面中的任一个的第17方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有显著大于相应长度(l)的宽度(w),该相应长度(l)垂直于所述宽度(w)测量。
33.在根据前述方面中的任一个的第18方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有至少两倍于相应长度(l)的宽度(w),该
相应长度(l)垂直于所述宽度(w)测量。
34.在根据前述方面中的任一个的第19方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有至少3倍于相应长度(l)的宽度(w),该相应长度(l)垂直于所述宽度(w)测量。
35.在根据前述方面中的任一个的第20方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有至少5倍于相应长度(l)的宽度(w),该相应长度(l)垂直于所述宽度(w)测量。
36.在根据前述方面中的任一个的第21方面中,在包装站内部和在下部工具装载区域上方传送的顶部封闭膜的选定的展开部分(7)具有至少10倍于相应长度(l)的宽度(w),该相应长度(l)垂直于所述宽度(w)测量。
37.在根据前述方面中的任一个的第22方面中,该过程包括以间隔重复包装循环,该包装循环至少包括以下步骤:
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将包装站(8)构造成开放构造,其中上部工具和下部工具彼此间隔开,
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在包装站处于开放构造的情况下ο 执行将在其上装载有至少一个产品的支撑件(11)定位在包装站(8)中的所述步骤,ο 执行将所述展开部分(7)传送到包装站(8)中和下部工具装载区域(20)上方的所述步骤,
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将包装站(8)构造成封闭构造,其中,上部工具和下部工具彼此靠近,
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在包装站(8)处于封闭构造的情况下,将顶部封闭膜(3)固定到支撑件。
38.在根据前述方面中的任一个的第23方面中,该过程包括以间隔重复包装循环,该包装循环至少包括以下步骤:
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将包装站(8)构造成开放构造,其中上部工具和下部工具彼此间隔开,
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在包装站(8)处于开放构造的情况下ο 执行将在其上装载有至少一个产品的支撑件(11)定位在包装站(8)中的所述步骤,ο 执行将所述展开部分(7)传送到包装站(8)中和下部工具装载区域(20)上方的所述步骤,
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将包装站(8)构造成封闭构造,其中,上部工具和下部工具彼此靠近,
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在包装站(8)处于封闭构造的情况下,将已经传送到包装站(8)中和下部工具装载区域(20)上方的顶部封闭膜(3)的所述选定部分(7)热密封到支撑件。
39.在根据前述方面中的任一个的第24方面中,该过程包括在可操作地插置在供应站(1)和传送装置(10)之间的切割站(9)处执行的切割程序,其中,切割站接收顶部封闭膜并在其在包装站(8)内部被传送之前从其分离所述选定的展开部分(7)。
40.在根据任何前述方面的第25方面中,切割程序包括将选定的展开部分(7)与顶部封闭膜(3)横向地分离,形成与来自进料辊的封闭膜的其余部分分开的分离的展开部分,该分离的展开部分呈具有与顶部封闭膜相同宽度(w)的整体条的形式。
41.在根据从第1到第24的前述方面中的任一个的第26方面中,切割程序包括将所述选定的展开部分(7)与顶部封闭膜(3)横向地分离并在所述选定的展开部分处纵向地分开
封闭膜,形成由多个纵向分离且横向相邻的不同膜片(7a)构成的分离的展开部分。
42.在根据前述三个方面中的任一个的第27方面中,分离的展开部分(7)精确地确定尺寸以覆盖存在于包装站(8)中的同一支撑件排(r)的所有支撑件(11),并覆盖存在于包装站(8)中的所有排支撑件。
43.在根据前述四个方面中的任一个的第28方面中,一旦被传送到密封站中,分离的展开部分(7)就接合到存在于下部工具装载区域(20)中的下面的支撑件(11),使得支撑件(11)中的每一个被热密封到分离的展开部分(7)的相应部分或不同的膜片(7a)的相应膜片。
44.在根据前述方面中的任一个的第29方面中,平行于所述退绕轴线(a)测量的顶部封闭膜(3)的宽度和因此每个选定的展开部分(7)的宽度(w)为至少450 mm。
45.在根据前述方面中的任一个的第30方面中,平行于所述退绕轴线(a)测量的顶部封闭膜(3)的宽度和因此每个选定的展开部分(7)的宽度(w)为至少600 mm。
46.在根据前述方面中的任一个的第31方面中,平行于所述退绕轴线(a)测量的顶部封闭膜(3)的宽度和因此每个选定的展开部分(7)的宽度(w)为至少1000 mm。
47.在根据前述方面中的任一个的第32方面中,平行于所述退绕轴线(a)测量的顶部封闭膜(3)的宽度和因此每个选定的展开部分(7)的宽度(w)为至少1200 mm。
48.在根据前述方面中的任一个的第33方面中,顶部封闭膜(3)是塑料膜。
49.在根据前述方面中的任一个的第34方面中,顶部塑料膜(3)是挤出的单层或多层塑料膜。
50.在根据前述方面中的任一个的第35方面中,顶部封闭膜(3)具有包括在10和200 μm之间的厚度。
51.在根据前述方面中的任一个的第36方面中,传送的步骤包括:
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将选定的展开部分(7)定位在传送主体(40)的活动表面(40a)上,
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在包装站(8)处于开放构造的情况下,ο 将传送主体(40)和因此选定的展开部分(7)在上部工具的下面从切割站(9)移动到包装站(8),ο 从传送主体(40)的活动表面(40a)释放选定的展开部分(7)并由上部工具(19)的下表面捕获相同的选定的展开部分(7),ο 将传送主体(40)返回到切割站(9)。
52.在根据前述方面的第37方面中,传送主体(40)的活动表面是平坦的。
53.在根据前述两个方面中的任一个的第38方面中,其中,传送主体(40)的活动表面将选定的展开部分在通过存在于所述活动表面上并连接到真空源(42)的多个吸入孔(41)吸入空气而施加的吸力下保持在适当的位置中。
54.在根据前述三个方面中的任一个的第39方面中,其中,在通过存在于所述活动表面上并连接到真空源(42)的多个吸入孔(41)吸入空气而施加的吸力的作用下,在将传送主体(40)从切割站(9)移动到包装站(8)并直到释放的同时,传送主体(40)的活动表面保持选定的展开部分(7)。
55.在根据前述方面中的任一个的第40方面中,其中,传送包括抓持选定的展开部分(7)的前缘(7b)和将该前缘从包装站外的拾取区移动到包装站内和下部工具装载区域上
方。
56.在根据前述方面中的任一个的第41方面中,其中,在不抓持所述选定的展开部分的相对纵向侧边界的情况下,实现将展开的选定部分(7)传送到包装站(8)中。
57.在根据前述方面中的任一个的第42方面中,其中,在不抓持所述选定的展开部分的相对纵向侧边界的情况下,实现将展开的选定部分(7)从切割站传送到包装站中。
58.在根据前述方面中的任一个的第43方面中,其中,在不使用诸如抓持所述选定的展开部分的纵向侧边界的钳子的输送元件的情况下,实现将展开的选定部分(7)传送到包装站中。
59.在根据前述方面中的任一个的第44方面中,其中,在不使用诸如抓持所述选定的展开部分的纵向侧边界的钳子的输送元件的情况下,实现将展开的选定部分(7)从切割站传送到包装站中。
60.第45方面涉及一种包装设备(100),其包括:用于供应顶部封闭膜(3)的膜供应站(1),其中,膜供应站(1)构造成接合至少一个进料辊(2)以围绕相应的退绕轴线(a)旋转,以允许所述顶部封闭膜(3)从进料辊(2)展开,包装站(8),其具有:
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下部工具(18),其呈现下部工具装载区域(20),该下部工具装载区域构造成接收根据一个或多个支撑件排(r)定位的多个支撑件(11),其中每个支撑件排(r)包括沿着预定对齐方向(d)对齐的多个支撑件(11),
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上部工具(19),其构造成用于与下部工具(18)配合,以用于将顶部封闭膜(3)固定到存在于包装站(8)中的多个支撑件(11);传送装置(10),其构造成:
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作用在所述顶部封闭膜的选定的展开部分(7)上,该选定的展开部分具有平行于退绕轴线(a)测量的与顶部封闭膜(3)相同的宽度(w),和
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将所述选定的展开部分(7)传送到所述包装站(8)中和下部工具装载区域(20)上方,其中每个选定的展开部分(7)的宽度(w)与下部工具装载区域中的支撑件排(r)的对齐方向(d)对齐。
61.在根据前述方面的第46方面中,下部工具装载区域构造成使得每个支撑件排(r)中的支撑件(11)的数量大于同一下部工具装载区域中的支撑件排(r)的数量。
62.在根据前述两个方面中的任一个的第47方面中,支撑件装载区域(20)沿着对齐方向(d)比垂直于对齐方向(d)延伸得更多。
63.在根据前述三个方面中的任一个的第48方面中,下部工具(18)在下部工具装载区域(20)处具有沿着对齐方向(d)对齐的一个或多个座部排(r'),并且构造成用于接收根据所述一个或多个支撑件排(r)定位的所述支撑件(11)。
64.在根据前述方面的第49方面中,每个座部排(r')包括三个或更多个对齐的座部(21)。
65.在根据前述方面的第49方面中,每个座部排(r')包括五个或更多个对齐的座部(21)。
66.在根据前述三个方面中的任一个的第50方面中,下部工具(18)在下部工具装载区域(20)处具有沿着对齐方向(d)对齐的多个平行的座部排(r'),并且构造成用于接收根据
所述支撑件排(r)定位的所述支撑件(11);并且其中,在每个座部排(r')上的座部(21)的数量是在下部工具装载区域(20)中存在的座部排(r')的数量的至少两倍。
67.在根据从第45到第50的前述方面中的任一个的第51方面中,传送装置(10)构造成:
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作用在一个选定的展开部分(7)上,该选定的展开部分(7)位于定位在膜供应站(1)和包装站(8)之间的设备的拾取区(6)处,并且
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在下部工具装载区域(20)上方传送具有大于相应长度(l)的宽度(w)的所述顶部封闭膜(3)的所述选定的展开部分(7)。
68.在根据前述方面的第52方面中,其中,传送装置(10)构造成作用在所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7)上并且在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7),该选定的展开部分(7)具有至少两倍于相应长度(l)的宽度(w)。
69.在根据前述方面的第53方面中,其中,传送装置(10)构造成作用在所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7)上并且在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7),该选定的展开部分(7)具有至少三倍于相应长度(l)的宽度(w)。
70.在根据前述方面的第54方面中,其中,传送装置(10)构造成作用在所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7)上并且在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7),该选定的展开部分(7)具有至少五倍于相应长度(l)的宽度(w)。
71.在根据前述方面的第55方面中,其中,传送装置(10)构造成作用在所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7)上并且在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的一个选定的展开部分(7),该选定的展开部分(7)具有至少十倍于相应长度(l)的宽度(w)。
72.在根据从第45到第55的前述方面中的任一个的第56方面中,其中,传送装置(10)构造成:
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作用在一个选定的展开部分(7)上,该选定的展开部分(7)位于定位在膜供应站(1)和包装站(8)之间的设备的一拾取区(6)或该拾取区处,并且
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在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的所述选定的展开部分(7),所述顶部封闭膜(3)的所述选定的展开部分(7)具有:
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宽度(w),其足以覆盖下部工具装载区域(20)沿着所述对齐方向(d)的整个延伸部,特别是覆盖包装站(8)中存在的同一支撑件排(r)的所有支撑件(11),
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长度(l),其足以覆盖下部工具装载区域(20)的垂直于所述对齐方向(d)的整个延伸部,特别是覆盖包装站(8)中存在的所有支撑件排(r)。
73.在根据从第45到第56的前述方面中的任一个的第57方面中,其中,传送装置(10)构造成:
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作用在一个选定的展开部分(7)上,该选定的展开部分(7)位于定位在膜供应站
(1)和包装站(8)之间的设备的一拾取区(6)或该拾取区处,并且
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在下部工具装载区域(20)上方传送所述顶部封闭膜(3)的所述选定的展开部分(7),所述顶部封闭膜(3)的所述选定的展开部分(7),其具有:
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宽度(w),其足以覆盖下部工具装载区域(20)沿着所述对齐方向(d)的整个延伸部,并且覆盖包装站(8)中存在的同一支撑件排(r)的所有支撑件(11),
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长度(l),其足以覆盖下部工具装载区域(20)的垂直于所述对齐方向(d)的整个延伸部,并且覆盖包装站(8)中存在的所有支撑件排(r)。
74.在根据从第45到第57的前述方面中的任一个的第58方面中,包装设备(100)包括通信地连接到包装站(8)和传送装置(10)的控制单元(50)。
75.在根据前述方面的第59方面中,控制单元配置成执行从第1到第44的方面中的任一个的过程的步骤。
76.在根据前述两个方面中的任一个的第60方面中,控制单元(50)配置成执行至少包括以下步骤的包装循环:
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命令包装站(8)定位在开放构造中,其中上部工具(19)和下部工具(18)彼此间隔开,以允许支撑件(11)定位在包装站中;
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在包装站(8)处于开放构造的情况下,命令传送装置(10)作用在顶部封闭膜(3)的选定的展开部分(7)中的一个上,并将所述选定的展开部分(7)传送到包装站(8)中和下部工具装载区域(20)上方,其中每个选定的展开部分(7)的宽度(w)与下部工具装载区域(20)中的支撑件排(r)的对齐方向(d)对齐,
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命令包装站(8)定位在封闭构造中,其中,上部工具(19)和下部工具(18)彼此靠近并配合以将顶部封闭膜(3)固定到支撑件,特别是将顶部封闭膜的选定的展开部分(7)热密封到支撑件。
77.在根据从第45到第60的前述方面中的任一个的第61方面中,膜供应站(1)构造成接合所述至少一个进料辊(2),以用于围绕平行于所述预定对齐方向(d)的相应退绕轴线(a)旋转。
78.在根据从第45到第61的前述方面中的任一个的第62方面中,包装设备还包括可操作地插置在膜供应站(1)和传送装置(10)之间的切割站(9)。
79.在根据前述方面的第63方面中,切割站通信地连接到控制单元并由控制单元控制。
80.在根据前述两个方面中的任一个的第64方面中,切割站(9)构造成将选定的展开部分(7)与顶部封闭膜(3)横向地分离,形成与来自进料辊的封闭膜的其余部分分开的分离的展开部分,该分离的展开部分呈具有与顶部封闭膜(3)相同宽度(w)的整体条的形式。
81.在根据前述方面第62或第63中的任何一个的第65方面中,切割站(9)构造成将所述选定的展开部分(7)与顶部封闭膜(3)横向地分离并在所述选定的展开部分(7)处纵向地分开封闭膜(3),形成由多个纵向分离且横向相邻的不同膜片(7a)构成的分离的展开部分。
82.在根据从第45到第65的前述方面中的任一个的第66方面中,膜供应站(1)接合一个进料辊(2),所述一个进料辊(2)提供至少450 mm的平行于所述退绕轴线(a)测量的宽度(w)的顶部封闭膜(3)。
83.在根据从第45到第66的前述方面中的任一个的第67方面中,膜供应站(1)接合一个进料辊(2),所述一个进料辊(2)提供至少600 mm的平行于所述退绕轴线(a)测量的宽度(w)的顶部封闭膜(3)。
84.在根据从第45到第67的前述方面中的任一个的第68方面中,膜供应站(1)接合一个进料辊(2),所述一个进料辊(2)提供至少1000 mm的平行于所述退绕轴线(a)测量的宽度(w)的顶部封闭膜(3)。
85.在根据从第45到第68的前述方面中的任一个的第69方面中,膜供应站(1)接合一个进料辊(2),所述一个进料辊(2)提供高于1200 mm的平行于所述退绕轴线(a)测量的宽度(w)的顶部封闭膜(3)。
86.在根据从第45到第69的前述方面中的任一个的第70方面中,膜供应站(1)接合提供顶部封闭膜(3)的一个进料辊(2),其中,顶部封闭膜是塑料膜。
87.在根据前述方面的第71方面中,其中,顶部封闭膜具有包括在10和200 μm之间的厚度。
88.在根据从第62到第71的前述方面中的任一个的第72方面中,传送装置(10)包括可选地具有连接到真空源的多个吸入孔的传送板(40),该传送板(40)构造成将分离的展开部分或多个不同的膜片(5)/所述多个不同的膜片(5)从切割站(9)移动到包装站(30)。
89.在根据从第62到第72的前述方面中的任一个的第73方面中,传送装置(10)包括具有连接到真空源的多个吸入孔的传送板(40),该传送板(40)构造成将分离的展开部分或多个不同的膜片(5)/所述多个不同的膜片(5)从切割站(9)移动到包装站(30)。
90.在根据从第45到第73的前述方面中的任一个的第74方面中,传送装置(10)包括从切割站(9)到包装站(30)作用在选定的展开部分的前缘(7b)上的一个或多个钳子。
91.在根据从第45到第74的前述方面中的任一个的第75方面中,设备(100)不具有用于抓持所述选定的展开部分的相对纵向侧边界的装置,特别是没有诸如抓持所述选定的展开部分的纵向侧边界的钳子的输送元件存在并且操作用于将展开的选定部分(7)从切割站传送到包装站中。
92.在根据从第1到第44的方面中的任一个的第76方面中,包装过程使用根据从第45到第75的方面中的任一个的设备。
93.在根据从第45到第75的方面中的任一个的第77方面中,包装设备(100)构造成执行根据从第1到第44的方面中的任一个的包装过程。
附图说明
94.在此下面参照附图描述本发明的实施例和方面,附图提供用于举例说明和非限制性的目的,其中:图1是示出根据本发明的方面的执行包装过程的设备的示意性透视图;图2和图3是根据本发明的设备的变型的透视图;图4是本发明的备选设备的透视图;图5示出呈具有侧壁和周边凸缘的托盘的形式的支撑件,该支撑件可在本发明的过程中并与本发明的设备一起使用;托盘由顶部封闭膜封闭;
图6是示出包装站的下部工具的示意性俯视图,该包装站容纳根据各4个托盘的两排定位的八个支撑件或托盘;图6还示意性地示出了输送机,该输送机载送即将被输送到包装站的由八个相邻片形成的顶部封闭膜的选定的展开部分;图7是图5的托盘的一部分的示意性截面,其中顶部封闭膜热密封到凸缘以形成受控气氛或自然气氛包装;和图8是图5的托盘的一部分的示意性截面,其中顶部封闭膜热密封到凸缘以形成真空贴体包装。
具体实施方式
95.约定应当注意,在本详细描述中,各个附图中示出的对应零件用相同的附图标记表示。附图可通过非比例表示来示出本发明的目的;因此,与本发明的目的相关的附图中所示的零件和部件只能涉及示意性表示。
96.术语上游和下游是指包装(或用于制造所述包装的支撑件)沿着预定路径的前进的方向,该预定路径从用于所述包装的支撑件的起始或成形站开始,通过包装站,并且然后到达包装卸载站来限定。
97.定义尽管本发明的某些方面可应用于将产品包装到仅由一个或多个塑料膜形成的包装中,但以下描述将主要涉及定位在塑料膜被热密封到的支撑件上的产品的包装。注意,该产品可为食物产品,或者不是食物产品。
98.如本文中所用,支撑件是指在其上放置产品的基本上平坦的元件,或者是具有底壁、侧壁和从侧壁径向地伸出的顶边缘的类型的容器(备选地称为托盘),该容器限定了在其中定位产品的容积。
99.托盘或支撑件可具有矩形形状或任何其它合适的形状,诸如圆形、正方形、椭圆形等,并且可在包装过程发生时形成,例如在包装设备的热成型站,或者它们可预先制造,并且然后供给到包装设备。
100.当在本文中使用时,“选定的展开部分”是指从顶部封闭膜进料辊展开的顶部封闭膜的一部分,并且该部分延伸横跨顶部封闭膜的整个宽度。选定的展开部分呈现与顶部封闭膜的(垂直于顶部封闭膜的流动方向并因此平行于退绕轴线测量)相同的宽度和小于其宽度的长度。一般来说,选定的展开部分具有矩形条的形状,该矩形条的长边为宽度并且短边为长度。
101.托盘或支撑件托盘或支撑件可由单层或优选地多层聚合物材料制成。在单层材料的情况下,合适的聚合物例如是聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、高密度聚乙烯、聚乳酸、pvc等(发泡的或实心的)。
102.在一个选项中,托盘或支撑件可具有气体阻隔特性。如本文中所用,这样的术语是指根据astm d-3985在23℃和0%相对湿度下测量的氧气传输速率小于200 cm3/m2-日-巴、小于150 cm3/m2-日-巴、小于100 cm3/m2-日-巴的材料的膜或片。
103.用于气体阻隔单层热塑性托盘的合适材料例如是聚酯、聚酰胺等。
104.在托盘或支撑件由多层材料制成的情况下,合适的聚合物例如是乙烯均聚物和共聚物、丙烯均聚物和共聚物、聚酰胺、聚苯乙烯、聚酯、聚乳酸、pvc等。多层材料的一部分可为实心的,并且一部分可为发泡的。
105.例如,托盘或支撑件可包括至少一层发泡聚合物材料,该发泡聚合物材料选自由聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯等组成的组。
106.多层材料可通过使用共挤出技术对所有层进行共挤出来生产,或者通过胶水层合或热层合例如刚性发泡或实心基底与薄膜(通常称为“衬垫”)来生产。薄膜可层合在托盘或支撑件与产品p接触的一侧上或者在背对产品p的一侧上或者在两侧上。在后一种情况下,层合在托盘的两侧上的膜可为相同的或不同的。可选地存在一层氧阻隔材料(例如乙烯-乙烯醇共聚物),以增加包装的产品p的货架寿命。
107.可用于气体阻隔层的气体阻隔聚合物是pvdc、evoh、聚酰胺、聚酯以及它们的共混物。将设置气体阻隔层的厚度,以便为托盘提供适合于特定包装产品的氧气传输速率。
108.托盘或支撑件还可包括可热密封层。通常,可热密封层将从聚烯烃(诸如乙烯均聚物或共聚物、丙烯均聚物或共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、离聚物)以及均聚酯和共聚酯(例如petg,乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)中选择。
109.用于托盘的气体阻隔材料中可存在附加层,诸如粘合剂层,以更好地将气体阻隔层粘附到相邻层,并且优选地特别地根据用于气体阻隔层的特定树脂而存在。
110.在用来形成托盘或支撑件的多层材料的情况下,该结构的一部分可为发泡的,并且一部分可为未发泡的。例如,托盘可包括(从最外层到最内侧的食物接触层):一个或多个结构层,典型地由诸如泡沫聚苯乙烯、泡沫聚酯或泡沫聚丙烯的材料或例如聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯或硬纸板的流延片材(cast sheet)构成;气体阻隔层和可热密封层。
111.托盘或支撑件可从发泡聚合物材料的片获得,该材料片具有包括至少一个氧阻隔层和至少一个表面密封层的膜,所述至少一个表面密封层层合到面向包装的产品的一侧上,使得该膜的表面密封层是托盘的食物接触层。可在托盘或支撑件的外表面上层合阻隔性的或非阻隔性的第二膜。
112.特定配方用于在消费前需要在常规烤箱或微波炉中加热的食物产品。与产品接触的容器的表面(即与封盖膜的密封的形成中涉及的表面)可包括聚酯树脂。例如,容器可由涂覆有聚酯的硬纸板制成,或者它可由聚酯树脂一体地制成。用于本发明的包装的合适容器的示例是cpet、apet或apet/cpet容器。这样的容器可为发泡的或不发泡的。
113.施加到托盘或支撑件以形成包装的膜或膜材料膜或膜材料(也表示为顶部膜或顶部封闭膜)被施加到托盘/支撑件,以在托盘/支撑件上形成盖(例如,用于map改性气氛包装)或与托盘或支撑件相关联并与产品的轮廓匹配的表皮。
114.用于表皮应用的膜可由柔性多层材料制成,该多层材料至少包括第一外部可热密封层、可选的气体阻隔层和第二外部耐热层。外部可热密封层可包括能够焊接到承载待包装产品的支撑件的内表面的聚合物,诸如例如乙烯均聚物或共聚物(如ldpe)、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物和乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、离聚物、共聚酯(例如petg)。可选的气体阻隔层优选地包括不透氧树脂,如pvdc、evoh、聚酰胺以及evoh和聚酰胺的共混物。外部耐热层可由乙烯均聚物或共聚物、乙烯/环烯烃共聚物(诸如
乙烯/降冰片烯共聚物)、丙烯均聚物或共聚物、离聚物、共聚酯、共聚多酰胺制成。该膜还可包括其它层,诸如粘合剂层或主体层,以增加膜的厚度并改善其滥用和深拉特性。特别使用的主体层是离聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺和聚酯。在所有的膜层中,聚合物组分可包含通常包括在这些组合物中的适当量的添加剂。这些添加剂中的一些优选地包括在外层中或在外层之一中,而其它一些优选地添加到内层。这些添加剂包括诸如滑石、蜡、二氧化硅等的光滑剂和防阻滞剂、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、填料、颜料和染料、交联抑制剂、交联增强剂、uv吸收剂、气味吸收剂、除氧剂、杀菌剂、抗静电剂等包装膜领域技术人员已知的添加剂。
115.膜的一个或多个层可交联以提高膜的强度和/或其耐热性。交联可通过使用化学添加剂或通过使膜层经受带能量的辐射处理来实现。用于贴体包装的膜典型地为了在包装循环期间加热时显示低收缩性而制造。这些膜在纵向和横向两个方向上在160℃下通常收缩少于15%、更常见地低于10%、甚至更常见地低于8%(astm d2732)。该膜通常具有在20微米和200微米之间、更常见地在40微米和180微米之间并且甚至更常见地在50微米和150微米之间的厚度。
116.另一方面,在膜用于在托盘/支撑件上形成封盖的情况下,膜材料可通过共挤出或层合过程获得。盖膜可具有对称或不对称结构,并且可为单层或多层。多层膜具有至少2层、更常见地至少5层、甚至更常见地至少7层。膜的总厚度可常见地从3到100微米变化,特别是从5到50微米变化,甚至更常见地从10到30微米变化。
117.膜可可选地被交联。交联可通过在本领域已知的合适剂量水平下用高能电子辐照来进行。上述盖膜可为可热收缩或热定形的。根据astm d2732测量,可热收缩膜典型地表现出在120℃下在纵向和横向两个方向上在从2%到80%、更常见地从5%到60%、甚至更常见从10%到40%的范围内的自由收缩值。热定形膜通常具有在120℃下在纵向和横向两个方向上低于10%、优选地低于5%的自由收缩值(astm d2732)。盖膜通常至少包括可热密封层和外表层,该外表层大体上由耐热聚合物或聚烯烃构成。密封层典型地包括可热密封的聚烯烃,该聚烯烃又包括单一聚烯烃或两种或更多种聚烯烃的共混物,诸如聚乙烯或聚丙烯或它们的共混物。通过将一种或多种防雾添加剂加入到密封层的组合物中,或者通过本领域公知的技术手段在密封层的表面上涂覆或喷涂一种或多种防雾添加剂,密封层还可设置有防雾特性。密封层还可包括一种或多种增塑剂。表层可包括聚酯、聚酰胺或聚烯烃。在一些结构中,聚酰胺和聚酯的共混物可有利地用于表层。在一些情况下,盖膜包括阻隔层。阻隔膜典型地具有低于100 cm3/(m2
·

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atm)且更常见地低于80 cm3/(m2
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atm)的otr(根据astm d-3985在23℃和0%相对湿度(r.h.)下评估)。阻隔层通常由热塑性树脂制成,该热塑性树脂选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(evoh)的皂化或水解产物、无定形聚酰胺和乙烯基-偏氯乙烯以及它们的掺和物。一些材料包括夹在两个聚酰胺层之间的evoh阻隔层。表层典型地包括聚酯、聚酰胺或聚烯烃。
118.在一些包装应用中,盖膜不包括任何阻隔层。这样的膜通常包括如本文中限定的一种或多种聚烯烃。
119.无阻隔膜典型地具有从100 cm3/(m2
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atm)直到10000 cm3/(m2
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atm)、更典型地直到6000 cm3/(m2
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atm)的otr(根据astm d-3985在23℃和0%相对湿度下评估)。
120.聚酯基的特殊组合物是用于即食食品包装的托盘封盖的组合物。对于这些膜,聚酯树脂可占膜的重量的至少50%、60%、70%、80%、90%。这些膜典型地与聚酯基支撑件结合使用。
121.例如,容器可由涂覆有聚酯的硬纸板制成,或者它也可由聚酯树脂一体地制成。用于包装的合适的容器的示例为cpet、apet或apet/cpet容器(发泡的或不发泡的)。
122.通常,双向定向的pet由于其在标准食物加热/烹饪温度下的高热稳定性而被用作盖膜。通常双向定向聚酯膜是热定形的,即不可热收缩的。为了提高pet封盖膜对容器的热密封性,通常在膜上提供低熔点材料的可热密封层。可热密封层可与pet基层共挤出(如在ep-a
‑ꢀ
1,529,797和wo2007/093495中公开的),或者它可溶剂涂覆或挤出涂覆在基膜上(如在us 2,762,720和ep-a
‑ꢀ
1,252,008中公开的)。
123.特别是在新鲜红肉包装的情况下,有利地使用包括内部透氧封盖膜和外部不透氧封盖膜的双重封盖膜。即使当包装的肉相对于托盘壁的高度向上延伸时(这是在鲜肉的阻隔包装中最关键的情况),这两种膜的结合也显著地防止了肉变色。
124.这些膜例如在ep1848635和ep0690012中有所描述,其公开内容通过引用并入本文中。
125.盖膜可为单层的。单层膜的典型组合物包括如本文中限定的聚酯及其共混物或如本文中限定的聚烯烃及其共混物。
126.在本文中所述的所有膜层中,聚合物组分可包含通常包括在这样的组合物中的适当量的添加剂。这些添加剂中的一些优选地包括在外层中或在外层之一中,而其它一些优选地添加到内层。这些添加剂包括诸如滑石、蜡、二氧化硅等的光滑剂和防阻滞剂、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、填料、颜料和染料、交联抑制剂、交联增强剂、uv吸收剂、气味吸收剂、除氧剂、杀菌剂、抗静电剂、防雾剂或组合物等包装膜领域技术人员已知的添加剂。
127.适用于封盖应用的膜可有利地穿孔,以便允许包装的食品透气。
128.这些膜可通过使用本领域中可用的不同技术、通过诸如设有若干针的辊的激光或机械手段来穿孔。
129.膜的每单位面积的穿孔数量及其尺寸影响膜的透气性。
130.微穿孔膜通常由从2500 cm3/(m2
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atm)直到1000000 cm3/(m2
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atm)的otr值(根据astm d-3985在23℃和0%相对湿度下评估)来表征。
131.大穿孔膜通常由高于1000000 cm3/(m2
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atm)的otr(根据astm d-3985在23℃和0%相对湿度下评估)来表征。
132.此外,用于封盖应用的本文中描述的膜可配制成在支撑件上提供坚固的或可剥离的密封。在astm f-88-00中描述了一种测量可剥离密封的力(本文中称为“剥离力”)的方法。可接受的剥离力值在从100 g/25 mm至850 g/25 mm、从150 g/25 mm至800 g/25 mm、从200 g/25 mm至700 g/25 mm的范围内。
133.通过专门设计托盘和盖配方来达到期望的密封强度。
134.一般来说,可印刷一层或多层盖膜,以便向消费者提供有用的信息、赏心悦目的图像和/或商标或其它广告信息,以提高包装产品的零售额。
135.该膜可通过任何合适的方法印刷,诸如本领域中已知的轮转丝网、凹印或柔印技术。
136.关于材料的定义和惯例pvdc是任何偏二氯乙烯共聚物,其中主要量的共聚物包括偏二氯乙烯,并且少量的共聚物包括能够与其共聚的一种或多种不饱和单体,典型地为氯乙烯、以及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)及其不同比例中的共混物。通常,pvdc阻隔层将包含本领域中已知的增塑剂和/或稳定剂。
137.如本文中所用,术语evoh包括皂化或水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,并且是指乙烯/乙烯醇共聚物,其乙烯共聚单体含量优选地包括从约28摩尔%至约48摩尔%、更优选地从约32摩尔%至约44摩尔%的乙烯、以及甚至更优选地至少85%、优选地至少90%的皂化度。
138.如本文中所用的术语“聚酰胺”意图指均聚酰胺和共聚酰胺或三聚酰胺。该术语具体地包括:脂肪族聚酰胺或共聚酰胺,例如聚酰胺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、共聚酰胺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;芳香族和部分芳香族聚酰胺或共聚酰胺,诸如聚酰胺6i、聚酰胺6i/6t、聚酰胺mxd6、聚酰胺mxd6/mxdi;以及它们的共混物。
139.如本文中所用,术语“共聚物”是指衍生自两种或更多种类型的单体的聚合物,并且包括三元共聚物。乙烯均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-烯烃共聚物和乙烯/不饱和酯共聚物。乙烯/α-烯烃共聚物大体上包括乙烯和一种或多种共聚单体的共聚物,这些共聚单体选自具有从3个至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-戊烯等。
140.乙烯/α-烯烃共聚物大体上具有在从约0.86至约0.94 g/cm
³
的范围内的密度。术语线性低密度聚乙烯(lldpe)大体上被理解为包括落入约0.915至约0.94 g/cm
³
和特别地约0.915至约0.925 g/cm
³
的密度范围内的那一组乙烯/α-烯烃共聚物。有时,在从约0.926至约0.94 g/cm
³
的密度范围内的线性聚乙烯称为线性中密度聚乙烯(lmdpe)。低密度乙烯/α-烯烃共聚物可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获得。
141.另一种有用的乙烯共聚物是乙烯/不饱和酯共聚物,它是乙烯和一种或多种不饱和酯单体的共聚物。有用的不饱和酯包括:脂肪族羧酸的乙烯基酯,其中该酯具有从4个至12个碳原子,诸如醋酸乙烯酯;以及丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,其中该酯具有从4个至12个碳原子。
142.离聚物是乙烯和不饱和一元羧酸的共聚物,具有通过诸如锌或优选地钠的金属离子中和的羧酸。
143.有用的丙烯共聚物包括丙烯/乙烯共聚物和丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物,丙烯/乙烯共聚物是丙烯和乙烯的共聚物,其中丙烯的重量百分比含量占大多数,丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物是丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物。
144.如本文中所用,术语“聚烯烃”是指任何聚合烯烃,其可为直链的、支链的、环状的、脂肪族的、芳香族的、取代的或未取代的。更具体地,在术语聚烯烃中包括烯烃的均聚物、烯烃的共聚物、烯烃和能够与烯烃共聚的非烯烃共聚单体(诸如乙烯基单体)的共聚物、它们的改性聚合物等。具体示例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丁烯均聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丁烯-α-烯烃共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物、乙烯-不饱和酸共聚物(例如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、
乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、聚甲基戊烯等。
145.术语“聚酯”在本文中用来指均聚酯和共聚酯两者,其中均聚酯限定为由从一种二羧酸与一种二醇的缩合获得的聚合物,并且共聚酯限定为从一种或多种二羧酸与一种或多种二醇的缩合获得的聚合物。合适的聚酯树脂例如是乙二醇和对苯二甲酸的聚酯,即聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。优选的是含有乙烯单元并且基于二羧酸酯单元包括至少90摩尔%、更优选地至少95摩尔%的对苯二甲酸单元的聚酯。剩余的单体单元选自其它二羧酸或二醇。合适的其它芳香二羧酸优选地为间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸或2,7-萘二甲酸。在脂环族二羧酸中,应当提到环己烷二羧酸(特别是环己烷-1,4-二羧酸)。在脂肪族二羧酸中,(c3-ci9)链烷双酸是特别合适的,特别是丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸。合适的二醇是例如:脂肪族二醇,诸如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇和1,6-己二醇;和脂环族二醇,诸如1,4-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二醇、可选地具有一个或多个环的含杂原子的二醇。
146.由一种或多种二羧酸或它们的低级烷基(至多14个碳原子)二酯与一种或多种二元醇(特别是脂肪族或脂环族二元醇)衍生的共聚酯树脂也可作为用于基膜的聚酯树脂使用。合适的二羧酸包括:芳香族二羧酸,诸如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸或2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸或2,7-萘二羧酸;和脂肪族二羧酸,诸如丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸。合适的多种二元醇包括:脂肪族二醇,诸如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇和1,6-己二醇;和脂环族二醇,诸如1,4-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二醇。这样的共聚酯的示例是(i)壬二酸和对苯二甲酸与脂肪族乙二醇(优选乙二醇)的共聚酯;(ii)己二酸和对苯二甲酸与脂肪族乙二醇(优选乙二醇)的共聚酯;和(iii)癸二酸和对苯二甲酸与脂肪族乙二醇(优选丁二醇)的共聚酯;(iv)乙二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸的共聚酯。合适的无定形共聚酯是由脂肪族二醇和脂环族二醇与一种或多种二羧酸(优选芳香族二羧酸)衍生的那些共聚酯。典型的无定形共聚酯包括对苯二甲酸与脂肪族二醇和脂环族二醇(尤其是乙二醇和1,4-环己烷二甲醇)的共聚酯。
147.产品术语“产品”p是指任何种类的制品或制品的复合物。例如,产品可为食品类型,并且可为固体、液体或凝胶状态,即呈前述聚集状态中的两种或更多种的形式。
148.在食品行业,产品可包括:肉、鱼、奶酪、处理过的肉、各种制备和冷冻食物。
149.控制单元本文中描述和要求保护的包装设备可包括一个或多个控制单元,其设计用于控制由该设备执行的操作。根据设计选择和操作需要,控制单元显然可仅仅是一个控制单元或者由多个不同的控制单元形成。
150.术语控制单元是指电子部件,其可包括以下至少一个:数字处理器(例如,包括从下列之间的组中选择的至少一个:cpu、gpu、gpgpu)、存储器(多个存储器)、模拟电路或一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟电路的组合。控制单元可“配置”或“编程”来执行一些步骤:这可实际上通过允许您对控制单元进行配置或编程的任何方式来完成。例如,在控
制单元包括一个或多个cpu和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cpu或多个cpu的适当的存储器组中;一个或多个程序包含指令,当由一个或多个cpu执行时,这些指令对控制单元进行编程或配置,以执行关于控制单元描述的操作。备选地,如果控制单元是或包括模拟电路,则控制单元电路可被设计成包括配置的电路,用于处理电信号,以便执行与控制单元相关的步骤。控制单元可包括例如微处理器类型的一个或多个数字单元,或者一个或多个模拟单元,或者数字单元和模拟单元的适当组合;控制单元可配置成协调执行指令和指令集所需的所有动作。
151.致动器术语致动器意指能够在身体上引起运动的任何装置,例如在控制单元后面(由致动器接收由控制单元发送的命令)。致动器可具有电动的、气动的、机械的(例如带有弹簧)类型,或者属于另一种类型。
152.详细描述参照附图,描述了一种包装设备100,该设备包括膜供应站1,膜供应站1具有进料辊2,进料辊2构造成围绕相应的退绕轴线a转动以展开顶部封闭膜3的连续部分。
153.根据一个方面,平行于退绕轴线a测量的顶部封闭膜3的宽度w为至少450 mm、可选地至少600 mm、更可选地至少1000 mm、甚至更可选地高于1200 mm。
154.就材料而言,顶部封闭膜是塑料膜,特别是如在上述专用部分中公开的挤出的单层或多层塑料膜,并且可具有包括在10和200 μm之间的厚度。
155.根据优选的构造,进料辊2的旋转轴线a水平地布置,特别是平行于地面。供应站1可具有电动马达4,该电动马达4连接到进料辊2并构造成使进料辊2围绕退绕轴线a开始旋转,以便以受控的方式展开塑料膜3的后续部分。电动马达4可通过齿轮系连接到进料辊2,以便减小马达4的角速度并增加所施加的扭矩。当然,不排除的是,进料辊2也可不是机动的,并且例如可自由旋转或例如在摩擦制动器的作用下被制动。顶部封闭膜3逐渐展开,并且优选地围绕多个辊5移动,所述辊5的任务是赋予膜3规定的路径并保持适当的膜张力。顶部封闭膜的展开部分例如经由诸如机动辊或钳子的常规装置被驱动到膜拾取区6,在那里,在每个包装循环中,顶部封闭膜3的选定的展开部分7被拾取并传送到设备100的包装站8内部。在拾取区6处,根据例如在图1、图2和图6中所示的某些实施例,切割站9可操作。换句话说,封闭膜3的展开部分或者通过位于膜供应站1下游的切割站9截断,或者被直接进料到包装站8,如下文将进一步详细描述的那样。
156.一般来说,该设备包括传送装置10(包括一个单个运送装置或多个配合的运送装置),其负责从切割站(参见图1和图2的示例)或直接从选定的展开部分7到达的拾取区6(参见例如图3)拾取顶部封闭膜的选定的展开部分。传送装置10作用在顶部封闭膜的选定的展开部分7上,并将其带入包装站8内部。如从附图中可看出,选定的展开部分7中的每一个具有与顶部封闭膜3相同的平行于退绕轴线a测量的宽度w。换句话说,每个选定的展开部分7优选地是横跨顶部封闭膜3的整个宽度延伸的矩形条,其因此由传送装置10在包装站8内部运送,以便随后封闭定位在同一包装站内部的多个装载有产品的支撑件11。
157.在这一点上,设备100包括支撑件进给站12,在那里,空支撑件11被装载在第一输送机13上,例如,支撑件11可位于其上的输送带,或者设置有接收支撑件的滑动表面和推动支撑件的交叉件的输送机,或者具有设置有用于接收支撑件的适当形状的座部的顶侧的输
送机,或者又一性质的输送机。支撑件进给站12可包括支撑件分配器,该支撑件分配器自动地将支撑件存放在第一输送机的适当位置中,或者它可简单地包括一个或多个柱,在那里,操作者手动地装载支撑件11。在支撑件进给站12的下游,产品装载站15操作,在那里,一个或多个操作员帮助将产品p装载到定位在第一输送机上的相应支撑件11中,或者在其中一个或多个自动产品分配装置将一个或多个产品或产品剂量p递送到在第一输送机13上行进的支撑件中的每一个中或其上方。第一输送机13可设计成运送在包装站8内部的装载有产品的支撑件11,或者备选地,适当的传送机构17在第一输送机13的下游端13a和包装站8之间操作,以便从第一输送机13上拾取一个或多个到达的装载有产品的支撑件11,并将它们移动到包装站8内部的适当位置中,在该位置,装载有产品的支撑件将接收顶部封闭膜3并形成封闭包装。传送机构17例如可包括在一排支撑件的相对两侧上操作的两个侧杆。相对的杆可呈现面向支撑件的成形腔体,以接收支撑件的侧部:杆可从输送机的下游端到包装站的内部和从包装站的内部到输送机的下游端来回致动,以便在每个包装循环中用足够数量的支撑件适当地装载该包装站。备选地,传送机构可包括机械臂,该机械臂拾取支撑件并在包装站内部的适当位置中移位支撑件。然而,在不脱离本公开的范围的情况下,可设想其它传送系统。如附图中所示,包装站8包括下部工具18和与下部工具配合的上部工具19:支撑件11定位在下部工具装载区域20处,该区域设计成接收由第一输送机13或由传送机构17提供的支撑件11。根据一个方面,支撑件11根据一个或多个平行的支撑件排(每个支撑件排在附图中用r指示)定位在下部工具装载区域20中:每排r的支撑件包括沿着预定对齐方向d对齐的多个支撑件,而每排r的支撑件中对齐的支撑件11的数量大于下部工具装载区域20中支撑件的排r的数量。例如,下部工具装载区域20可设计成接收一排的3个支撑件,或具有四个或更多个支撑件的一排(参见图1至图3)或各自具有三个或更多个支撑件的两排(参见图4)。在一个可能的示例中,装载有产品的支撑件11对应于座部21的一个或多个排r'定位在下部工具装载区域处;座部21的排r'沿着对齐方向d对齐:每排r的座部包括三个或更多个座部,因此限定具有三个或更多个支撑件的相应的支撑件排r。例如,每排r'座部可包括五个或更多个座部,因此形成具有五个或更多个支撑件的相应的支撑件排r。应当注意,根据一个方面,下部工具装载区域20可在对齐方向d上非常细长,并且因此包括一个或两个(更罕见地三个或更多个)排r'的座部(和因此排r的支撑件),其包括多达7、8个或更多个的对齐座部21或支撑件11。在每个座部排上的座部21的数量可为在下部工具装载区域中存在的座部排r'的数量的至少两倍。因此,在每个支撑件排中的支撑件的数量可相应地为排的数量的至少两倍。如将进一步解释的那样,这并不损害本发明的设备和过程完美地定位顶部封闭膜3和密封包装站8中的所有支撑件11的能力,这是由于本发明将顶部封闭膜进给到包装站的特殊方式。
158.再次参照附图,并且如已经提到的,下部工具装载区域20具有沿着对齐方向d对齐的座部21的多个平行的排r’:支撑件11中的每一个定位在一个相应的座部21中,因此形成多排对齐的支撑件;座部21例如可为下部工具的顶侧上的专用区域,或者是下部工具的顶侧中的凹坑,凹坑的形状与每个座部需要接收的支撑件的支撑件周边相反。顶部封闭膜从进料辊2展开并移动到拾取区6,在那里选定的展开部分7到达并由传送装置10取走,传送装置10作用在顶部封闭膜的选定的展开部分7上并将其带到包装站8内部。基本上,在每个包装循环中,每个选定的展开部分7因此由传送装置10在包装站8内部运送,以便随后关闭定
位在同一包装站内部的多个装载有产品的支撑件。顶部封闭膜的选定的展开部分7在包装站8内部被传送并定位在下部工具装载区域20的上方,其中每个展开部分的宽度w与下部工具装载区域20中的排r和r'(分别为支撑件和座部)的对齐方向d对齐。
159.实际上,在包装站8内部和下部工具装载区域20上方传送的顶部封闭膜的选定的选定的展开部分7是矩形形状的塑料条,并且具有足够覆盖沿着在包装站中存在的所有支撑件11的对齐方向d的延伸部的宽度w:换句话说,选定的展开部分7是顶部封闭膜3的沿宽度方向延伸的条,其在宽度上比在长度上更长并且其在其宽度w与支撑件/座部的(多个)排的对齐方向d对齐的情况下移动到一排或多排支撑件11上。
160.在包装站8内部运送的每个选定的展开部分7的长度l(注意,长度l是垂直于同一选定的展开部分的宽度w测量的)足以覆盖下部工具装载区域20和因此包装站中存在的所有支撑件的垂直于所述对齐方向d的延伸部。在所示的实施例中,还应当注意的是,膜供应站1围绕平行于预定对齐方向d的相应的退绕轴线a旋转地接合进料辊2。
161.在实施例中,支撑件11中的每一个可呈托盘(参见图5、图7、图8)的形式,该托盘具有底壁22、从底壁22伸出的侧壁23和界定托盘的顶部孔口24'并从侧壁径向地伸出的顶部凸缘24(参见图5)。例如,凸缘24可具有矩形外周边25,该外周边25具有两个相对的第一侧25a和在凸缘的拐角区域26处与第一侧相遇的两个相对的第二侧25b:在图6的情况下,支撑件(呈托盘的形式)定位在包装站8中,两个相对的第一侧25a平行于对齐方向d指向,并且两个相对的第二侧25b垂直于对齐方向d指向,如图1至图4和图6中所示。在包装站8内部和支撑件11上方传送的选定的展开部分7的宽度w至少等于(凸缘外周边25的)一个第一侧25a的测量值乘以每排r中存在的支撑件11的数量,以便覆盖定位在下部工具装载区域20中的所有支撑件或托盘的凸缘25(在方向d上)的延伸部(参见例如图6)。在包装站8内部和支撑件11上方传送的选定的展开部分7的长度l(如已经提到的,其短于宽度)至少等于(凸缘外周边25的)一个第二侧25b的测量值乘以存在于包装站中的支撑件11的排r的数量,以便覆盖凸缘在垂直于d的方向上的延伸部。
162.尽管附图示出了呈具有横向壁和凸缘的托盘的形式的支撑件11,但是支撑件11可备选地为平坦的。在平坦支撑件的情况下,每个支撑件11可具有(类似于上述凸缘的外周边)矩形外周边,该矩形外周边具有两个相对的第一侧和在平坦支撑件的拐角区域处与第一侧相遇的两个相对的第二侧:在这种情况下,支撑件定位在包装站中,其中两个相对的第一侧平行于对齐方向d指向,并且两个相对的第二侧垂直于对齐方向d指向。在包装站内部和支撑件上方传送的选定的展开部分的宽度w至少等于(支撑件外周边的)一个第一侧的测量值乘以每排中存在的支撑件的数量,以便覆盖定位在下部工具装载区域中的支撑件的延伸部(例如参见图6)。在包装站内部和支撑件上方传送的选定的展开部分的长度l(如所提及的,短于宽度)至少等于(支撑件外周边的)一个第二侧的测量值乘以包装站中存在的支撑件的排数。
163.本发明的一个方面规定,在包装站内部和下部工具装载区域20上方传送的顶部封闭膜3的选定的展开部分7是顶部封闭膜的横向全宽细长条。特别地,在包装站8内部传送的顶部封闭膜3的选定的展开部分7的宽度w显著大于相应长度l(垂直于所述宽度w测量)。例如,在包装站内部传送的顶部封闭膜的每个选定的展开部分的宽度w可为相应长度l的至少两倍或三倍、或至少5倍或至少10倍。实际上,使用相对较大宽度的进料辊2和因此相对较大
宽度的顶部封闭膜3,可以用每个选定部分7的宽度w覆盖整个下部工具装载区域20的纵向延伸部(沿着方向d)(或支撑件的(多个)排的延伸部),因此能够在每个包装循环中使用相对较短长度的顶部封闭膜,从而以简单的方式克服现有技术的所有缺点。
164.更详细地说,根据本发明的方面的设备和过程提供用于以间隔重复至少包括以下步骤的包装循环。在这方面,该设备具有控制单元50,该控制单元配置成执行包装循环,并且为此目的与包装站8、传送装置10和上述的其它部件连接。包装循环包括将包装站8构造成开放构造,其中上部工具19和下部工具18彼此间隔开,并且在包装站处于开放构造的情况下将其上装载有至少一个产品的支撑件11定位在包装站中。同样,在包装站处于开放构造的情况下,展开部分7被传送到包装站8内并在下部工具装载区域20的上方。如上文所讨论,这些步骤可在控制单元50的控制下执行,该控制单元50可适当地协调作用在包装站上的一个或多个致动器30以使其处于打开构造,协调第一输送机13和/或传送机构17以将装载有产品的支撑件11移动到下部工具装载区域20中的位置,并且协调上述传送装置10以将选定的展开部分7移动到装载有产品的支撑件上方的期望位置。
165.然后,包装循环提供用于将包装站8构造成封闭构造,其中上部工具19和下部工具18彼此接近。在包装站处于封闭构造的情况下,顶部封闭膜3被固定到支撑件,顶部封闭膜的选定的展开部分7被热密封到支撑件11。如上文所讨论,这些步骤可在控制单元50的控制下执行,控制单元50可适当地命令存在于包装站内部(典型地在上部工具上)的加热器31加热选定的展开部分的至少一个外围带,并使其抵靠下面的支撑件11,以便实现两者之间的热密封。
166.根据本发明的一个可能的变型,该设备和过程可提供用于在切割站9处执行的切割程序(例如参见图1、图2和图6),切割站9可操作地插置在膜供应站1和传送装置10之间。实际上,在选定的展开部分被传送到包装站内部之前,切割站9接收顶部封闭膜3,并在其在包装站中被传送之前从其上分离选定的展开部分7。
167.也与上述设备的其它部分协调地由控制单元50连接和管控的切割站9可横向地将选定的展开部分7与顶部封闭膜分离,形成单个整体分离的展开部分,该部分与在分离的展开部分上游延伸并来自进料辊2的封闭膜3的其余部分分开。分离的展开部分7呈具有与顶部封闭膜相同的宽度w和明显小于其宽度w的长度l的整体条的形式。备选地,切割站9可构造成既横向地将所述选定的展开部分7与顶部封闭膜分离,又纵向地将封闭膜3与相同的选定的展开部分7相对应地分开。这样,分离的展开部分7与顶部封闭膜3的其余部分(其保持连接到进料辊2)分开,并且由多个纵向分离且横向相邻的不同膜片7a构成(参见图1和图6)。注意,图1显示,首先一个或多个第一刀片28a介入顶部封闭膜3以在顶部封闭膜的移动的方向上形成平行切口,并且然后一个或多个第二刀片28b介入以横向地切割选定的展开部分7,从而形成共同限定选定的展开部分的多个相邻的分离的膜片7a。然而,切割的顺序可颠倒,或者纵向和横向切割可同时进行,例如使用适当形状的切割器或适当形状的模切机。
168.分离的展开部分7(参见图6)精确地确定尺寸以覆盖在包装站中存在的同一排r的所有支撑件11,并覆盖(在垂直于对齐方向d的方向上)在包装站中存在的所有支撑件排r。在图6的示例中,包装站的下部工具18容纳根据各4个座部/托盘的两排定位的八个座部和因此支撑件或托盘;传送装置10将由八个相邻片7a形成的顶部封闭膜的选定的展开部分7
载送到包装站中,使得每个片7a完全适合于相应的托盘凸缘24的尺寸,并且因此可封闭,特别是气密地封闭下面的支撑件/托盘11中的对应的一个。更一般地说,分离的展开部分7一旦传送到包装站,就接合到存在于下部工具装载区域20中的下面的支撑件11,使得支撑件11中的每一个热密封到分离的展开部分7的相应部分或不同膜片7a中的相应膜片(相同展开部分的一部分)。图5示出了在本发明的过程中和与本发明的设备一起使用的呈具有侧壁和周边凸缘的托盘形式的支撑件11的示例:托盘11由被运送到包装组件中的一个展开部分的膜片中的一个相应膜片7a封闭。
169.图7示出了其中顶部封闭膜7a热密封到凸缘24以形成受控气氛或自然气氛包装的情况,而图8示出了其中顶部封闭膜7a热密封到凸缘24和未被产品占据的托盘的顶表面以形成真空贴体包装的情况。
170.现在回到选定的展开部分7向包装站中的传送,应当注意,用于实现选定的膜部分7从拾取区6到包装站8的传送的传送装置10可包括能够在切割站和包装站之间来回行进的传送主体40,其例如呈板的形式,或者在任何情况下呈相对较小厚度的主体的形式。在通过切割站9将选定的展开部分7与顶部封闭膜的其余部分分离之后,传送选定的展开部分7的步骤提供用于将选定的展开部分定位在传送主体的连续活动表面40a上:在所示的示例中,活动表面40a是传送主体40的顶表面,该顶表面可为平坦的、略微凸形的或略微凹形的,并且其在通过存在于同一活动表面40a上并连接到真空源42的多个吸入孔41吸入空气而施加的吸力的恒定作用下(也在传送移位期间)将选定的展开部分7保持在适当位置,真空源42由所提及的控制单元50控制。然后,在包装站8处于开放构造的情况下,该过程的传送步骤提供用于将传送主体40和因此选定的展开部分7(其刚刚从顶部封闭膜3的其余部分切断)从切割站9移动到包装站8,在上部工具19的下面,并且一旦传送主体刚好在上部工具的下面和附近,就用于将选定的展开部分从传送主体的活动表面释放。该释放可由控制单元50控制,该控制单元配置成命令真空源42停止从吸入孔41吸入空气,或者其可通过适当的阀系统43的作用将吸入孔41通气到大气中。然后,由传送主体40释放的展开部分在控制单元的控制下被上部工具19的下表面19a捕获,上部工具19的下表面19a还可设置有相应数量的吸入孔19b,该吸入孔19b连接到真空源(其可为相同的真空源42或另一真空源45)。此时,可控制传送主体10以返回到切割站9。所描述的传送主体的运动由控制单元控制,该控制单元命令作用在传送主体10上并可控制地与控制单元连接的一个或多个致动器46。控制单元10配置成同步切割单元的动作、真空源的介入、包装站的打开/关闭、传送主体的移动、第一输送机的移动和传送机构的移动,诸如设备100以所描述的适当顺序执行所描述的步骤,而在各个移动零件之间没有干涉。
171.根据备选的解决方案,选定的展开部分7在被传送到包装站8内之前不被横向切断并与顶部封闭膜3的其余部分分离。在这种情况下,在膜供应组件1和包装站8之间没有切割单元。当然,选定的展开部分的传送可如上所述进行。另一方面,根据例如在图3和图4中所示的备选方案,可通过抓持选定的展开部分7的前缘7b(即,在顶部封闭膜的宽度方向上延伸的末端自由边界)并将选定的展开部分7从包装站外部的拾取区6移动到包装站内和下部工具装载区域20上方来进行选定的展开部分7的传送。为了做到这一点,一个或多个钳子46可操作以抓持选定的展开部分的前缘7b;钳子46例如可接合到上部工具或设备100的另一部分,并且构造成来回行进,以便在每个循环中将选定的展开部分适当地定位在包装站内
部的适当位置中。例如,行进的钳子46可在靠近包装站8的设备的区6处拾取顶部封闭膜的展开的选定部分7,并在包装站的方向上和朝向包装站拉动顶部封闭膜3,以将选定的展开部分7定位在上部工具的下方和下部工具装载区域的上方。然后,一旦包装站已经完成选定的展开部分到存在于包装站中的下面支撑件的固定,行进的钳子46就可移动回到它们的初始位置,并拾取新的选定的展开部分7以开始新的包装循环。作用在前缘7b上的一个或多个行进的钳子46可与安装在上部工具上或承载包装站的设备的固定框架上的一个或多个固定的钳子47配合:当行进的钳子46在每个包装循环结束时移动回到其初始位置时,固定的钳子47可保持顶部封闭膜3。
172.在辅助但特别有利的方面,将展开的选定部分传送到包装站8中的步骤是在不抓持选定的展开部分的相对纵向侧边界的情况下实现的:换句话说,使用传送主体40或使用上述行进的钳子46传送选定的展开部分:这意味着没有诸如钳子或辊或其它装置的输送元件接触或抓持所述选定的展开部分的纵向侧边界。这不仅避免了损坏顶部封闭膜侧边界,而且节省了相对大量的顶部封闭膜材料,因为在侧边界上介入的任何装置都必须在顶部封闭膜的每一侧上占用带,该带随后不能用于封闭支撑件。
173.一旦包装循环结束,并且支撑件11已经被封闭膜3的选定的展开部分封闭,包装站8就移动到开放构造,并且另一传送机构48可提取包装的产品pp,并将它们移动到第二输送机49上,该第二输送机49可与第一输送机13相对(如图中所示),或者其可正交于第一输送机行进。在需要的情况下,包括一个或多个刀片52的包装切断站51可在包装站8的下游操作,以将包装的产品一个与另一个分离。
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