感应密封设备以及感应密封设备的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种感应密封设备，其用于热封用于制备可灌装食品产品的密封包装的包装材料。本发明还涉及制备这样的感应密封设备的方法。
【背景技术】
[0002]许多可灌装食品产品例如水果汁、UHT奶、葡萄酒、蕃茄酱等等用消毒包装材料制成的包装销售。这种类型的包装的典型示例是被称为Tetra Brik Aseptic (注册商标)的平行六面体包装，其通过折叠并密封层合的包装材料的卷材而制成。
[0003]所述包装材料具有多层结构，其基本上包括纤维材料(例如纸)的基础层和若干层覆盖在所述基础层的两侧的可热封的聚合物材料，例如聚乙烯膜。在用于长期储存的产品的无菌包装的情况下，所述包装材料还包括气体-和光-阻隔材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，其叠加在可热封塑料材料层上，并且进而被覆盖有另一层可热封聚合物材料，该另一层可热封聚合物材料形成最终接触食品产品的包装的内表面。
[0004]通常，由这样的包装材料制成的包装在全自动包装机上生产。在这些机器中，所述包装材料例如通过施加化学消毒剂例如过氧化氢溶液而被消毒，一旦消毒完成，化学消毒剂例如通过加热蒸发而从包装材料表面上除去。消毒后，包装材料的卷材被保持在密闭的无菌环境中，并被纵向折叠和密封以形成垂直管。该管在第一垂直方向被连续供料，用消毒的或消毒处理过的食品产品填充，并且由数对钳口夹持在等距横截面上。更具体地，所述数对钳口循环并依次作用于所述管，以及热封所述管的包装材料以形成通过各自的横向密封区彼此连接的连续成排的枕形包装，横向密封区在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸。
[0005]该枕形包装通过切割相应的横向密封区而分开，然后被供料至最终的折叠站，在该处它们被机械地折叠成最终的平行六面体形状。
[0006]在上述技术的替代方案中，包装材料可被切成坯料。在这种情况下，坯料首先竖立以形成在第一端部密封的套筒。然后将包装消毒。此后，套筒通过其开口第二端部填充有可灌装的产品，并且所述第二端部被密封，从而完成包装的制造。
[0007]在这两种情况下，内部的阻隔材料层包括导电材料的包装材料通常是通过所谓的感应热封工艺进行热封的，在该工艺中，在铝层中感应出涡旋电流，从而局部加热，并且因此局部熔化所述可热封的聚合物材料。
[0008]更具体地，在感应热封中，所述密封装置基本上包括由高频电流发生器供电的电感器。该电感器是由导电材料制成的线圈并且所产生的电磁场与包装材料中的铝层相互作用以在其中感应出涡旋电流并将其加热至所需的密封温度。所述线圈通常由例如金属材料比如例如铜制成。
[0009]在由包装材料管开始形成包装的情况下，所述密封装置与第一钳口配合。另一个钳口(其被称为砧)包括与由弹性材料制成的压力垫配合的反密封元件，并与所述密封装置协作以沿着相应的横向密封区域热封所述管。更具体地说，所述密封装置局部熔化夹持在钳口之间的可热封的聚合物材料的两个层。
[0010]此外，所述砧可布置有切割元件。特别地，所述切割元件可沿着垂直于第一和第二方向的第三方向朝向和远离所述密封钳口的密封装置滑动，使得它将根据先前的描述的成排的包装切割成单个的包装。
[0011]在由包装材料的坯料开始形成包装的情况下，所述密封装置可与包装机的钳口配入口 O
[0012]用在这两种情况下的已知的密封装置基本上包括具有两个密封表面的电感线圈。所述电感线圈被部分地封装在支撑体中，支撑体具有暴露在支撑体外表面上的至少密封表面，密封表面用于在包装形成过程中与所述包装材料协作。所述电源连接器也暴露在支撑体外部。由聚磁通量材料(magnetic flux-concentrating material)例如含有铁氧体的复合材料制成的一个或更多个插入物被布置在支撑体内部，靠近所述电感线圈，以用于引导电磁场。
[0013]每个密封表面还包括脊，其旨在与包装材料协作并增加其上的压力，从而使所述包装材料的熔化塑料材料熔合在密封区域内。
[0014]通常，所述密封装置并因此所述电感线圈也暴露于包装机中的高温、高压和过氧化氢中。这个组合产生侵蚀性环境，这在某些应用中引起电感线圈的快速腐蚀和磨损。因此，所述密封装置必须定期更换，每次更换造成包装生产的停止。
【发明内容】
[0015]考虑到上述情况，本发明的一个目的因此是通过提供更耐磨损和耐腐蚀的密封装置而延长该密封装置的寿命。
[0016]上述目的是通过感应密封设备来实现的，该感应密封设备用于热封用于生产可灌装食品产品的密封包装的包装材料。所述密封装置包括至少一个被部分地封装在支撑体内的电感线圈。所述至少一个电感线圈设置有至少一个细长密封表面，以用于在密封过程中与包装材料协作。所述至少一个密封表面暴露于支撑体的外表面上，以用于与所述包装材料协作。所述线圈的表面，除了电源连接器的表面之外，设置有用于保护线圈至少免受腐蚀的涂层。
[0017]在一个或更多个实施方案中，所述涂层包括下列材料中的一种或更多种:镍(Ni)、铬(Cr)、银(Ag)、钽(Ta)、硬金、类金刚石碳和碳化铬。
[0018]在一个或更多个实施方案中，所述涂层是多层的并且包括保护线圈表面免受腐蚀的内层和保护线圈和内层免受磨损的外层。
[0019]在一个或更多个实施方案中，所述涂层的内层由镍(Ni)制成并且所述涂层的外层由铬(Cr)制成。
[0020]在一个或更多个实施方案中，所述线圈的包括电源连接器的表面在内的所有表面均设置有涂层。
[0021]在一个或更多个实施方案中，所述线圈具有长方形或正方形横截面，并且除了底表面和电源连接器表面之外的所有表面均设置有涂层，所述底表面位于基本上平行于密封表面的平面内。
[0022]现有技术类型的密封装置不是特别适于涂层。脊区域中的高密封压力可能会导致涂层开裂。因此，本发明的又一个目的是提供一种密封装置，该密封装置具有使得其可能更好地提供涂层并将其维持在密封表面上的形状。在一个或更多个实施方案中，所述密封表面包括凸脊，凸脊沿着密封表面纵向延伸部延伸，以用于在密封过程中与包装材料协作并且用于增加包装材料上的密封压力。所述密封表面的在垂直于纵向延伸部的平面内的轮廓包括第一和第二区段以及位于不同于第一和第二区段的水平上并形成凸脊的顶表面的第三区段。此外，该轮廓包括将第一区段连接至第三区段的第四区段，所述第四区段包括连接至第一区段的曲线部分和连接至第三区段的曲线部分，以及将第三区段连接至第二区段的第五区段，所述第五区段包括连接至第三区段的曲线部分和使第五区段连接至第二区段的曲线部分。
[0023]在一个或更多个实施方案中，所述第一、第二和第三区段是直线形的并且在密封过程中形成用于与包装材料协作的平面密封表面区域。
[0024]在一个或更多个实施方案中，所述第四和第五区段相对于所述第一、第二和第三区段倾斜。
[0025]此外，在一个或更多个实施方案中，所述第四和第五区段各自在曲线部分之间设置有直线部分。
[0026]在一个或更多个实施方案中，所述第四和第五区段的直线部分各自切向连接至曲线部分。
[0027]在一个或更多个实施方案中，所述直线部分相对于所述第一、第二和第三区段倾斜。
[0028]此外，在一个或更多个实施方案中，所述第四区段的曲线部分切向连接至所述第一和第三区段，并且所述第五区段的曲线部分切向连接至所述第三和第二区段。
[0029]此外，在一个或更多个实施方案中，所述第四区段的连接至所述第一区段的曲线部分是凹形的，所述第五区段的连接至所述第二区段的曲线部分是凹形的，而所述第四和第五区段的连接至所述第三区段的曲线部分是凸形的。
[0030]在一个或更多个实施方案中，所述第三区段是曲线形的。
[0031]在一个或更多个实施方案中，所述第四部分的曲线部分彼此会合并且形成S形，并且所述第五区段的曲线部彼此会合并形成反S形。
[0032]在一个或更多个实施方案中，所述第四和第五区段的直线部分垂直于所述第一和第二区段。
[0033]在一个或更多个实施方案中，所述线圈由金属材料制成。
[0034]在一个或更多个实施方案中，所述线圈由下列材料之一制成:铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、不锈钢或包含一种或几种所述材料的合金。
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