CN101346284A - 被胶粘到可流动食品密封包装上的开启设备的排序单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种沿着开启设备(3)的连续供给路径(A)操作的排序单元(1)，该开启设备(3)用于粘贴到对应的可流动食品密封包装上，该单元具有：推进装置(25)，以预定速率与该连续的开启设备(3)相互作用以沿着该路径(A)供给它们；和定位装置(29)，与该开启设备(3)相互作用，并且具有可变结构以将不同几何特性的开启设备(3)保持在相对于该推进装置(25)的预定位置。

Description

被胶粘到可流动食品密封包装上的开启设备的排序单元
技术领域
本发明涉及一种用于胶粘到可流动食品密封包装上的开启设备的排序单元。
背景技术
众所周知，许多可流动食品例如果汁、UHT(超高温处理)牛奶、酒、番茄酱等在由无菌包装材料制成的包装中销售。
这种包装的一个典型例子是被称为Tetra Brik Aseptic(注册商标)的用于液体或可流动食品的平行六面体形包装，它是通过折叠和密封层积片包装材料而制成的。该包装材料具有多层结构，包括具有一定硬度和强度的基层，其可以包括一纤维材料层例如纸张或矿物填充聚丙烯材料，并且其两面均被热塑性材料例如聚乙烯膜覆盖。在用于长期储存产品例如UHT牛奶的无菌包装的情形中，该包装材料包括一阻隔氧材料层例如铝箔，其叠加在一热塑性材料层上，并且相应地被另一热塑性材料层覆盖以形成该包装最终与食品相接触的内表面。
众所周知，这种包装是在全自动包装机上生产，在其上用卷筒包装材料来形成连续的管；通过例如应用化学杀菌剂例如过氧化氢溶液在该包装机上对该包装材料的卷筒进行杀菌，一旦杀菌结束，就通过例如加热蒸发而从该包装材料的表面移除该溶液；经过这样杀菌的该包装材料的卷筒被保持在封闭、无菌的环境中，并且被纵向折叠和密封以形成垂直管。
该管内填充无菌或经无菌处理的食品并且被密封，随后沿着间隔相等的横截面切割以形成枕形包，然后将其机械折叠以形成各个完成的例如基本为平行六面体形状的包装。
替代地，该包装材料可以被切割成毛坯，通过形成纺锤体而构成包装，然后在该包装中填充食品并密封。这种包装的一个例子是已知商品名为Tetra Rex(注册商标)的所谓“山顶盖形”包装。
上述包装一旦形成，就会接受进一步处理，例如应用一个能够重新封闭的开启设备来保护该包装内的食品以使其不与外部物质接触，并且使得该食品能够倒出。
现在，市场上最常见的开启设备包括形成倒出口并且配合在该包装顶壁的可去除或可刺破部分周围的环形结构，以及铰接或螺丝连接到该框架部分的盖子，该盖子可以被去除以开启该包装。替代地，已知也可以使用其他类型的开启设备例如滑动开启设备。
该包装的可去除部分可以由胶粘或热封到该包装外部以封闭该包装上的穿孔的密封片形成。在专利申请EP-A-9433549中公开和说明了这种方案的一个例子。替代地，该包装的可去除部分可以由所谓“层积前”孔形成，即在用形成该包装材料的其他层覆盖基层之前在该包装材料的基层上形成的孔，该其他层例如是用于密闭该孔的热塑性材料层和/或阻挡材料层。在专利申请EP-A-331798中公开和说明了这种方案的一个例子。
在这两种情况下，都将该开启设备从存放装置提供到粘合剂施加单元，然后被提供到胶粘单元以将每个开启设备胶粘到对应的包装上。
为了改进该粘合应用单元的操作，工业上需要一种排序单元，用于以预定行进速度和供给比并且在预定位置将开启设备顺序提供到该应用单元，以保证有效、精确地施加粘合剂。
更特别地，需要一种排序单元，能够传送具有不同几何结构的开启设备以允许该开启设备的制造中存在形状和尺寸容差。
发明概述
本发明的目的是提供一种用于胶粘到可流动产品的密封包装上的开启设备的排序单元，该设计用于以一种简单、廉价的方式来满足上述需求。
根据本发明，提供一种沿着用于粘贴到各个可流动食品密封包装上的多个开启设备的连续供给路径工作的排序单元；所述单元的特征在于包括：
-推进装置，以预定速率与所述连续的多个开启设备相互作用以沿着所述路径供给它们；和
-定位装置，与所述开启设备相互作用，具有可变结构以将不同几何结构的开启设备保持在相对于所述推进装置的预定位置。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的一个优选但非限制性的实施例，其中：
图1示出了根据本发明的排序单元的顶部平面图；
图2和3分别示出了图1的排序单元位于第一和第二工作状态的侧视图，其中为了清楚起见去除了一些部件；
图4和5分别是图1的排序单元位于第一和第二工作状态的顶部平面图，其中为了清楚起见去除了一些部件；
图6示出了图1的单元处于第三工作状态的侧面图；
图7示出了图1的单元处于第三工作状态的背面图；
图8示出了图7的放大细节；
图9示出了图8的放大细节。
实施本发明的最佳模式
参照图1-7，数字1在整体上表示用于开启设备3的排序单元，该开启设备3可以被结合在背景部分所述类型的已知可流动食品包装机(未示出)中。
更特别地，单元1沿着开启设备3的供给路径A工作。每个开启设备3在图1、4和5所示的方向上沿路径A行进，该路径A从设置在路径A中单元1的上游处的存放装置(未示出)延伸到构成该包装机一部分的多个单元(未示出)，该多个单元与开启设备3相互作用并且被设置在路径A中单元1的下游，例如用于向开启设备3上设置粘合剂的单元和用于将每个开启设备3胶粘到对应的包装上的单元(未示出)。
在上述类型的包装机上生产的包装的非限制性示例是已知商品名为Tetra Brik Aseptic(注册商标)的平行六面体形包装或已知商品名为Tetra Rex(注册商标)的所谓“山顶盖形”包装。
该包装的包装材料具有多层结构(未示出)，包括由纤维材料例如纸张或矿物填充聚丙烯材料制成的基层，其两面均被热塑性材料层例如聚乙烯膜覆盖。在用于长期储存产品例如UHT牛奶的无菌包装的情形中，该包装材料包括一阻隔氧材料层例如铝箔，其被叠加在一热塑性材料层上，并且相应地被另一热塑性材料层覆盖以形成该包装最终与食品相接触的内表面。
开启设备3被应用到各个包装的可去除部分上(未示出)，即能够从该包装其余部分上分离以使得可流动食品能够倒出的部分。
该可去除部分由胶粘或热封到该包装上的密封片形成以封闭该包装上的穿孔。替代地，该可去除部分可以由所谓“层积前”孔形成，即在该包装材料的基层上形成并被形成该包装材料的其他层密闭的孔(至少该热塑性材料层)。
特别参照图8和9，设备3实际上包括：用于形成倒出口6的管状框架部分5，其被胶粘到对应包装的壁上以便在该可去除部分上设置倒出口6；以及盖子7，其从外部旋到框架部分5的侧面8的一端，并且可以从框架部分5上去除以倒出该食品。
更特别地，在相反端，每个开启设备3的表面8包括胶粘到对应包装上的突起9，以及用于旋上/下盖子7的螺纹部分(在图8和9中未示出)。
表面8包括设置在该螺纹部分和突起9之间的中间位置上的突起10，以及连接突起9和10的连接部分11。
更特别地，连接部分11的半径小于突起9和10，并且连接在突起9和10的相对端以形成环形凹陷12。
沿着路径A，单元1包括：第一传送带20，用于传送排列成一条线的开启设备3；和可释放停止单元21，其与传送带20下游的开启设备3相互作用，通常被设置成第一结构以停止沿着路径A行进的开启设备3，并且可以变成第二结构以允许开启设备3的行进。
有利地，单元1还包括推进装置25(图1)，以预定速率与所述连续的多个开启设备3相互作用以沿着路径A在停止单元21的下游供给它们；和定位装置29，与所述开启设备3相互作用，并且具有可变结构以将不同几何结构的开启设备3保持在相对于所述推进装置25的预定位置上。
更特别地，传送带20从该存放装置和用于将开启设备3排列成一条线并使他们到达传送带20的设备(未示出)接收开启设备3。
传送带20具有可操作地连接到电动机(未示出)并且可以平行于路径A移动以传送开启设备3的平坦表面22。更特别地，表面22传送被排列成一条线的开启设备3，其中每个被设置成使其各自的盖子7接触表面22并且各个突起9是自由的。
特别参照图4和5，单元21包括两个分别围绕相互平行并垂直延伸到路径A的轴B、C旋转的臂23。每个臂23可以被设定到一个第一角度位置，这时它与一个相应的开启设备3配合以停止开启设备3沿着路径A行进并阻止它经过单元21供给，以及一个第二角度位置，这时它与相应的开启设备3分离以允许其通过单元21并沿着路径A行进。
更特别地，臂23是弧形的以便与开启设备3的外周部分配合。
单元21还包括用于将臂23弹性加载到所述第一角度位置的弹簧26(图2、3和6)；以及将圆柱体28、支撑弹簧26可操作地连接到两个臂23的杠杆机构27(图5)。
更特别地，圆柱体28具有平行于路径A延伸的轴，连接到杠杆机构27的第一轴端37，和与轴端37相对并且在单元1的固定结构中滑动的第二轴端(在图2和3中未示出)。更特别地，圆柱体28的第二端旋到围绕该第二端的螺母33。
弹簧26是平行于路径A延伸的螺旋弹簧，并且同轴卷绕在圆柱体28上。更特别地，弹簧26被插入在突起32和同轴环绕圆柱体28的螺母33之间。
当受到外力时，圆柱体28在平行于路径A的第一方向上滑动，从而将螺母33向着突起32移动并压缩弹簧26；当该外力被去除时，弹簧26伸展以使圆柱体28在与第一方向相反的第二方向上滑动，并且从而使得螺母33移动远离突起32。
通过利用圆柱体28和突起32，杠杆机构27将弹簧26的伸展/收缩转换成臂23围绕各自轴B、C的旋转。
更特别地，杠杆机构27通过开启设备3将每个臂23从第一角度位置到第二角度位置的旋转转换为弹簧26从最小压缩位置到收缩状态的变化，并且将弹簧26从完全压缩位置到伸张状态的变化转换为每个臂23从第二角度位置到第一角度位置的旋转。
该螺母33的位置可以从外部选择性调节以调节弹簧26的预负荷，并进而将臂23弹性加载到第一角度位置。更特别地，可以在第一方向上转动圆柱体28上的螺母33伸长弹簧26以减少该预负荷，在相反方向上转动圆柱体28上的螺母33进一步压缩弹簧26以增加该预负荷。
单元21还包括同轴环绕圆柱体28的螺母40，其可以通过旋在圆柱体28上以使圆柱体28平行于路径A移动。
当臂23位于第一角度位置时，旋上/下圆柱体28上的螺母40可以调节圆柱体28的末端37的位置，并进而调节每个臂23所具有的固定方向与路径A之间的角度。
螺母40与优选为由弹性材料制成的减震器39整合以减少单元21的振动，从而减少工作噪声水平和延长单元21的工作寿命。
参照图1，推进装置25包括两个传送带41，其与开启设备3以预定间隔配合操作以将开启设备3向单元21推进，并将臂23从第一角度位置移动到第二角度位置，从而将弹簧26从最小压缩位置压缩。
即使在开启设备3被供给通过单元21之后，传送带41仍与开启设备3连续配合操作以将它们沿着路径A推进到单元1下游的单元。
每个传送带41被设置在路径A的各一侧，包括环形有齿带42(由未示出的电动机驱动)；以及多个从带42向由该带形成的环外部突出的叶片(仅示出了一个，标为43)。
当带42工作时，每个带42的叶片43沿着环形路径行进，包括：
-相对于路径A收敛的第一部分45，并且每个叶片43沿着其接近并冲击单元21保持的每个开启设备3；
-平行于路径A的第二部分46，每个叶片43沿着其引导所述开启设备3向单元21下游行进；
-第三部分47，每个叶片43沿着其从所述开启设备3退回；和
-相对于路径A倾斜的第四部分48，叶片43沿着其反馈。
每个叶片43基本为L形，具有固定到相应带42上的短腿，以及与开启设备3相作用的长腿。
定位装置29被沿着路径A设置在单元21的下游，用于保持开启设备3与每个传送带41的叶片43接触，以使得开启设备3到达可以被路径A上位于单元1下游的单元操作的预定位置。
更特别地，定位装置29用于保持叶片43与具有不同几何结构的开启设备3接触，该不同几何结构是由于制造过程中的形状和尺寸容差导致的。
定位装置29包括第一对50相互面对的导轨51、52，与每个开启设备3配合操作以将其相对于传送带41的叶片43定位在垂直于路径A而垂直使用的方向Y上。定位装置29还包括第二对70相互面对的导轨71、72，位于路径A上第一对50的下游，与每个开启设备3配合操作以将其相对于该传送带的叶片43定位在垂直于方向Y而水平使用的方向X上。
更特别地，第二对70导轨71、72从第一对50导轨51、52沿着位于路径A下游的路径A的末端部分B延伸。
从而，当它们沿着路径A行进时，开启设备3首先与导轨51、52配合操作，然后与导轨71、72配合操作，以便在两个方向X、Y上定位。
导轨51、52分别与开启设备3的突起9和盖子7配合操作。
导轨52与盖子7配合操作以向着导轨51推进开启设备3并将该开启设备相对于叶片43在方向Y上定位。
更特别地，导轨51被固定到单元1的第一固定部分(未示出)，而导轨52被弹性固定到单元1的第二固定部分65上以补偿开启设备3在方向Y上的任何形状和尺寸偏差。
导轨51平行于表面22水平延伸，而导轨52具有在单元21的相对端的表面53，包括平行于表面22的部分54，并且在部分54和单元21之间包括相对于表面22倾斜的部分55。
更特别地，部分54和导轨51之间在方向Y上的距离小于导轨51和表面22之间的垂直距离，同时部分55相对于表面22倾斜。
因此，导轨51、52之间在方向Y上的距离沿着路径A减小以确保当开启设备3沿着部分54行进时，突起9总是相对于导轨51静止。
部分55是倾斜的，以便当开启设备3沿着部分55行进时将其向着导轨51在方向Y上移动一定量，该量取决于开启设备3的尺寸偏差的平均值。
导轨52通过多个向着导轨51加载的弹簧58连接到单元1的部分65，在所示例子中为3个。
更特别地，每个弹簧58是螺旋弹簧，具有平行于方向Y的轴，并且被插入在部分65和导轨52之间。
导轨52还通过两个销67固定到部分65，该销67用于将导轨52相对于部分65定位。
最后，可以调节导轨51、52在方向Y上的距离，从而使得导轨51、52可用于形状和尺寸偏差超过给定值的开启设备3。
沿着部分B，导轨51、52在路径A的相对两侧和方向X上与每个开启设备3的表面3配合操作。
更特别地，导轨71与表面8配合操作以将开启设备3向导轨72推进并将该开启设备相对于叶片43在方向X上设置。
更特别地，导轨71被弹性固定到单元1的部分74(图7-9)，并且在部分74的相反侧，包括与凹陷12配合操作以将开启设备3向导轨72推进的附件76。
更特别地，导轨71通过螺旋弹簧75固定到单元1的部分74，该螺旋弹簧75被向着导轨72加载并且具有平行于方向X的轴。
导轨72被固定到单元1的部分73，并且在部分73的相反侧，包括与凹陷12配合操作以通过导轨71将开启设备3保持在相对于叶片43的预定位置的附件77。
更特别地，部分73被设置在部分74上路径A的相反侧。
定位装置29还包括另一对62导轨63、64，用于当开启设备3被导轨71、72沿着路径A的部分B引导时引导每个开启设备3的表面8。
更特别地，导轨63、64平行于导轨71、72在路径A的相对侧延伸，并且每个都被固定到单元1。
单元1还包括另一停止单元60(图4和5中所示)，用于当向单元1下游的单元提供的包装供给暂时中断时，阻止开启设备3沿着路径A向单元21的上游行进，和停止开启设备3沿着路径A的供给。
单元60包括设置在开启设备3的相对侧的两个L形部件61，并且其在正常工作状态下不干扰开启设备3。
部件61可以选择性地在垂直于路径A的方向上互相相对移动以在开启设备3到达单元21之前干预和停止它们。
在实际应用中，开启设备3由传送带20成一条线传送，其中盖子7接触表面22，并且突起9与表面22自由分离与之相对。
在传送带20上运送的开启设备3被单元21(图5)停止，该单元21通常被设置成第一结构。更特别地，单元21的臂23被设定为第一角度位置以停止开启设备3沿着路径A行进，弹簧26处于最小压缩位置。
传送带41与每个被臂23停止的开启设备3循环作用，从而首先将臂23移动到第二角度位置以压缩弹簧26，然后以预定速率将开启设备3依序供给到单元21的下游。
更特别地，每个开启设备3分别被一对对应的叶片43向着臂23推进，其中每个叶片43被相关的带42移动。更特别地，相关传送带41的相应叶片43被互相相对移动并且沿着相关部分45冲击各个开启设备3。
每个开启设备3施加在臂23上的力将臂23从第一角度位置移动到第二角度位置。
当臂23从第一角度位置移动到第二角度位置时，杠杆机构27在第一方向上平移圆柱体28以将弹簧26从最小压缩位置压缩到完全压缩位置。
一旦该开启设备3施加在臂23上的力被去除，弹簧26就会伸展，从而在与第一方向相反的第二方向上平移圆柱体28，并且通过杠杆机构27将臂23从第二角度位置恢复到第一角度位置。
在这一点，传送带41的相应叶片43继续沿着相关部分46与各个开启设备3配合操作，并沿着导轨51、52之间的路径A将开启设备3推进到单元21的下游。
更特别地，传送带41的叶片43首先沿着部分55推进每个开启设备3，然后再沿着导轨52的部分54推进。
由于部分55是倾斜的，每个开启设备3的突起9和盖子7沿着部分54分别与导轨51、52配合操作。
被向着导轨51弹性加载之后，导轨52将每个开启设备3向着导轨51推进以将该开启设备保持在相对于叶片43在方向Y上的预定位置。
沿着路径A的部分B，开启设备3还被导轨63、64横向引导。
在部分B的下游，每个开启设备3在该对70导轨71、72之间行进，该导轨71、72沿着路径A引导开启设备3并将其在方向X上相对于叶片43设置到预定位置，以补偿开启设备3在X方向上的任何形状和尺寸偏差。
更特别地，每个导轨71、72通过相关的附件76、77向部分B的下游引导开启设备。
此外，在被弹簧75向着导轨72弹性加载之后，导轨71向着导轨72推进每个开启设备3以在方向X上相对于叶片43定位该开启设备。
一旦被相对于叶片43在两个方向X、Y上设置到该预定位置，开启设备3就会被沿着路径A供给到单元1下游的单元。
通过启动单元60(图2和4)以使得单元60与开启设备3相作用，在向单元21下游的单元提供的包装供给被暂时中断的情形中，开启设备3向单元21的供给也会被中断。在单元1的操作期间，可以旋动圆柱体28上的螺母调节臂23上的弹性负荷。
在单元1的工作期间，还可以通过旋上/下圆柱体28上的螺母40来调节每个与相应臂23整合的固定方向与路径A之间的角度。
根据前述的说明将会清楚根据本发明的单元1的优点。
特别地，单元1用于沿着路径A向单元1下游的单元供给具有不同几何结构的开启设备3，该不同几何结构是由于开启设备3的制造过程中的形状和尺寸偏差所造成的。
此外，开启设备3被以预定速率和行进速度依序传递，并且在方向X、Y上位于下功能对于传送带41的叶片43的预定位置。
因此，通过单元1下游的粘合剂应用单元可以正确有效地施加粘合剂。
显然，可以对单元1进行改变而不脱离所附1权利要求限定的保护范围。

Claims (7)

1.一种沿着开启设备(3)的连续供给路径(A)操作的排序单元(1)，用于粘贴到对应的可流动食品密封包装，所述单元的特征在于：
-推进装置(25)，以预定速率与所述连续的开启设备(3)相互作用以沿着所述路径(A)供给它们；和
-定位装置(29)，与所述开启设备(3)相互作用，具有可变结构以将不同几何特性的开启设备(3)保持在相对于所述推进装置(25)的预定位置。
2.如权利要求1所述的单元，其特征在于：所述定位装置(29)包括第一对(50)导轨(51，52)，其与所述开启设备(3)配合操作以将它们相对于所述推进装置(25)在与所述路径(A)交叉的第一方向(Y)上定位；所述导轨(51，52)可以被互相相对或远离移动以适应每个所述开启设备(3)的几何特性。
3.如权利要求2所述的单元，其特征在于：所述第一对(50)包括固定到所述单元(1)的固定部分上的第一导轨(51)，和被弹性装置(58)向所述导轨(51)加载的第二导轨(52)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的单元，其特征在于：平行于所述第一方向(Y)而测量的所述第一对(50)中的所述第一和第二导轨(51，52)之间的距离沿着所述路径(A)减少。
5.如权利要求2-4中任一项所述的单元，其特征在于：所述定位装置(29)包括第二对(70)导轨(71，72)，其与所述开启设备(3)配合操作以将它们相对于所述推进装置(25)在与所述第一方向(Y)和所述路径(A)交叉的第二方向(X)上定位；所述第二对(70)中的导轨(71，72)可以被互相相对或远离移动以适应每个所述开启设备(3)的几何特性。
6.如权利要求5所述的单元，其特征在于：所述第二对(70)包括固定到所述单元(1)的另一固定部分(73)上的第一导轨(72)，和被另外弹性装置(75)抵靠所述第二对(70)中的所述第一导轨(72)而加载的第二导轨(71)。
7.如权利要求5或6所述的单元，其特征在于：所述第一对(50)导轨(51，52)从所述第二对(70)导轨(71，72)沿着所述路径(A)向上游延伸。
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