专利名称：将物品包装入成片热塑性包装材料中的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将物品包装入成片热塑性包装材料中的方法。
背景技术：
一些包装机装备有至少部分为金属的带，所述部分为金属的带被电磁感应加热以密封包装材料。在这种类型的机器中，每个带形成密封单元的一部分，在所述密封单元中除了有环绕两个带轮的带以外，还包括检测和控制带温度的装置。
带沿给定的路径进给，并且限定工作支路，所述带沿着所述工作支路与包装物品的成片热塑性包装材料接触，以熔化包装材料的一部分并密封包装物品的成片包装材料。
温度检测和控制装置包括铁磁芯，该铁磁芯连接至带，并且连接至初级馈电电路以通过感应将电流和热量引入带中；以及传感器，用于检测带的温度。包装机运行期间，被检测的温度用于控制馈电电路和将所述带的温度保持在预置值附近。
由于带以高速连续地运行，因此温度检测传感器是非接触型的，通常为高温计或红外线热电偶，其存在价格昂贵且相当不精确的缺点。实际上，这种传感器基于对带发射物的光谱分析，其中所述带在使用期间不可控地改变颜色，结果会影响发射(emission)，并会降低温度测量的精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种将物品包装入成片热塑性包装材料中的方法，该方法能消除现有技术中已知的缺点，其中具体的是为低成本的精确的温度测量提供一种方法。
根据本发明，提供如权利要求1所述的一种将物品包装入成片的热塑性包装材料中的方法。
本发明还涉及密封单元。
根据本发明，提供如权利要求10所述的一种将物品包装入成片热塑性包装材料中的设备。
参考附图，将通过实例的方式描述本发明的非限定实施例，其中图1示出实施根据本发明所述方法的密封单元，其中为了表示清楚，有些部分被移除；以及图2示出图1中所述单元的电路图，其中为了表示清楚，有些部分被移除。
具体实施例方式
图1中的标号1在全文中指示包装机2的密封单元，所述密封单元用于将物品3包装在成片的热塑包装材料4中。密封单元1包括至少部分为金属的带5和用于检测和控制带5温度T的装置6。
带5环绕两个带轮7以形成工作支路8和返回支路9，其中带5沿着所述工作支路8与包装物品3的成片包装材料4的相邻部分(未示出)接触，并且沿方向D1与物品3一起进给以熔化和连接所述成片包装材料4的所述相邻部分(未示出)，而带5沿所述返回支路9被连接至用于检测和控制温度T的装置6。
装置6包括处理单元10以及环绕所述带5的两个铁磁芯11和12。芯11连接至电绕组13(初级)，并且连接至检测电绕组14(次级)；芯12连接至检测电绕组15(次级)；电绕组13、14和15连接至处理单元10，所述处理单元10接收从电绕组14来的电压V1信号S1和从电绕组15来的电压V2信号S2，并且相对电绕组13的供电电压V3处理信号S3。
参考图2，以电子电路的形式示意性地示出带5，所述电子电路包括电感L和电阻R；芯11和12以及电绕组13、14和15由传统的电工符号示意性地示出，并且用与图1中相同的标号指示。
电绕组13形成LC谐振电路16的一部分，其中LC谐振电路16的频率范围在几十或几百千赫兹之间。电压V1信号S1从电绕组14获得，并与供电电压V3和施加在带5上的电压V相关；电压V2信号S2从电绕组15获得，并与在带5中循环流动的电流I相关。换言之，施加在带5上的电压V只依赖于电绕组13的供电电压V3，并且与电绕组14中产生的电压V1成比例；而在带5中循环流动的电流I与电绕组13的供电电压V3以及带5的电阻R相关，并且与电绕组15中产生的电压V2成比例。
在未示出的另一个实施例中，电路16可以包括交流发电机，其获得与LC谐振电路相同的互感效果。
处理单元10包括用来放大电压V1和V2的两个放大器17以及用来处理电压V1和V2的处理站18(processing stage)。
站18对电压V1和V2进行处理，以通过欧姆定律R＝V/I和经试验确定的修正系数来确定带5的阻值R，其中在公式中V与V1相关，而I与V2相关。
在未示出的实施例中，利用电子真均方根值到直流(electronic trueRMS to DC)的转换器电路将电压V1和V2从交流转换成直流电，以简化电压V1和V2的处理。
一旦获知带5的电阻R，就用电阻R乘以一个常数来计算带5的温度T，并将带5的温度加到预定值(偏移量)上，其中电阻R的变化与温度T线性相关。实际上，所述方法基于这样的原理即在带5的制造中至少部分地被使用的金属(含铁的)材料的电阻R随着温度T的变化而线性地变化，至少在包装机2的密封操作所使用的15℃至250℃的温度范围中是这样的。实际上，在上述范围中，带5的温度T和带5的电阻R以线性函数相关。
换言之，为了使成片包装材料4的至少两部分交叠，每片热塑性包装材料4包围相关的物品3而折叠；这样，通过使交叠的部分与带5接触来密封两个交叠的部分。带5的温度T被连续地检测，用来控制带5中产生的电流I，以便将温度T保持在给定范围中。为了检测带5的温度T，要确定特征函数，所述特征函数将带5的电阻R与带5的温度T联系起来，并且检测与施加在带5上的电压V相关的第一信号S1、S3以及与在带5中循环流动的电流I相关的第二信号S2，带5的电阻R作为第一信号S1、S3和第二信号S2的函数被计算，并且利用特征函数检测带5的温度T，其中所述特征函数将带5的电阻R与带5的温度T联系起来。
在获得温度T值时，处理单元10将所获得的温度值与预置值(给定值)进行对比，以便以已知的方式改变初级电绕组13的供电电压V3。
单元10可以显示当前检测到的温度值T。
在未示出的改变例子中，用检测施加在电绕组13上的电压V3的装置替换电绕组14(初级)。换言之，用与施加在带5上的电压V相关的供电电压V3信号S3替换电压V1信号S1。
在另一个实施例中，如图1中虚线所示，在带5中循环流动的电流I可以通过连接至处理单元10的霍尔效应传感器19被直接检测。使用霍尔效应传感器19时，信号S1是电流，因此不需要确定在连接至铁磁芯12的电绕组15中的电压V2。
权利要求
1.一种将物品(3)包装入成片热塑性包装材料(4)中的方法，所述方法包括围绕物品(3)折叠成片包装材料(4)，以便使成片包装材料(4)的至少两个部分交叠；使所述交叠部分与至少部分为金属且成环的带(5)接触，通过这样来密封所述两个交叠部分，由与所述带(5)耦合的第一电绕组(13)感应产生的电流对所述带(5)进行加热；检测带(5)的温度(T)；以及控制带(5)中感应产生的电流(I)，以便将温度(T)保持在给定范围中；所述方法的特征在于确定特征函数，所述特征函数将带(5)的电阻(R)与带(5)的温度(T)联系起来；检测与施加在带(5)上的电压(V)相关的第一信号(S1、S3)以及与在带(5)中循环流动的电流(I)相关的第二信号(S2)；计算带(5)的电阻(R)，其中所述带(5)的电阻(R)是第一信号(S1、S3)和第二信号(S2)的函数；以及使用特征函数检测带(5)的温度(T)，其中所述特征函数将带(5)的电阻(R)与带(5)的温度(T)联系起来。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在至少部分为金属的带(5)中循环流动的所述电流(I)由第一铁磁芯(11)依靠供电电压(V3)感应产生，所述第一铁磁芯(11)围绕所述带(5)并且连接至所述第一电绕组(13)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信号(S1)是第一电绕组(13)的供电电压(V3)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一铁磁芯(11)连接至第二电绕组(14)；所述第一信号(S1)是第二电绕组(14)终端处的电压(V1)，并且与第一电绕组(13)的供电电压(V3)相关。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过围绕所述带(5)的第二铁磁芯(12)以及连接至第二铁磁芯(12)的第三电绕组(15)检测所述第二信号(S2)；所述第二信号(S2)是第三电绕组(15)终端处的电压(V2)。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过霍尔效应传感器(19)检测所述第二信号(S2)；传感器(19)检测带(5)中的电流(I)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一绕组(13)形成谐振电路(16)的一部分。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第一电绕组(13)的供电电压(V3)通过所述谐振电路(16)被改变，并作为所述带(5)的温度(T)的函数。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少部分为金属的带(5)至少部分由含铁材料制成，这样，在15℃至250℃的温度(T)范围内，温度(T)和所述带(5)的电阻(R)以线性函数相关。
10.一种将物品(3)包装在成片热塑包装材料(4)中的设备，所述设备包括折叠装置，用于围绕物品(3)折叠成片包装材料(4)，以便使成片包装材料(4)的至少两个部分交叠；密封装置(1)，用于密封所述两个交叠部分，密封装置(1)包括至少部分为金属且成环的带(5)，由与所述带(5)耦合的第一电绕组(1 3)感应产生的电流(I)对所述带(5)进行加热，并且所述带(5)与交叠部分接触；检测装置(6)，用于检测带(5)的温度(T)；以及控制装置(6)，用于控制带(5)中感应产生的电流(I)，以便将温度(T)保持在给定范围中；所述设备的特征在于，包括存储装置(6)，用于存储特征函数，所述特征函数将带(5)的电阻(R)与带(5)的温度(T)联系起来；以及传感装置(10)，用来检测与施加在带(5)上的电压(V)相关的第一信号(S1、S3)以及与在带(5)中循环流动的电流(I)相关的第二信号(S2)；所述检测装置(6)能计算作为第一信号(S1、S3)和第二信号(S2)的函数的带(5)的电阻(R)，并且所述检测装置(6)能利用特征函数检测带(5)的温度(T)，其中所述特征函数将带(5)的电阻(R)与带(5)的温度(T)联系起来。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，带(5)限定工作支路(8)和返回支路(9)，其中所述带(5)沿所述工作支路(8)与包装材料(4)接触，而所述带(5)沿所述返回支路(9)与控制和检测装置(6)耦合。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，控制和检测装置(6)包括连接至相关绕组(14、15)的至少一个铁磁芯(11、12)，所述装置(6)检测所述相关绕组(14、15)上的相关电压信号(S1、S2)。
13.一种如权利要求10至12中任一项所述的设备，所述设备实施如权利要求1至9中所述的方法。
全文摘要
在将物品包装入成片热塑性材料中的方法中，通过检测与施加在带(5)上的电压(V)相关的第一信号(S1)和与沿带(5)循环流动的电流(I)相关的第二信号(S2)，以及通过计算带(5)的电阻(R)来检测带(5)的温度，其中所述带(5)至少部分为金属且成环，并且所述带(5)被感应加热以密封包装材料(4)，所述带(5)的电阻(R)作为第一和第二信号(S1、S2)的函数被计算；带(5)的电阻(R)与带(5)的温度(T)相关。
文档编号G01K13/00GK1503903SQ02808390
公开日2004年6月9日 申请日期2002年4月17日 优先权日2001年4月17日
发明者马里奥·斯帕塔福拉, 布鲁诺·托马西尼, 托马西尼, 马里奥 斯帕塔福拉 申请人:吉第联合股份公司