CN102574591A - 设置在支撑件上的产品的真空贴体包装 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于真空贴体包装设置在支撑件(7)上的产品的机器(1)。支撑件具有设有至少一个孔(70)的侧壁。所述机器包括第一薄膜输送板(51a)，设置用于保持膜片(61)，加热膜片，将膜片带至其上设有产品的支撑件上方的位置并将膜片气密地固定至支撑件。所述机器还包括用于通过所述至少一个孔从膜片下方的支撑件中移除空气的真空装置(9)。第一薄膜输送板被设置用于在真空装置从支撑件中移除空气的同时释放膜片以由此允许膜片被拉入支撑件内。

Description

设置在支撑件上的产品的真空贴体包装
技术领域
本发明总体涉及产品的真空贴体包装。具体地，本发明涉及用于真空贴体包装设置在支撑件上的产品的机器和方法。
背景技术
真空包装是一种用于包装各种产品特别是食品的公知工艺。
在已知的真空包装工艺中，真空贴体包装通常被用于包装食品例如鲜肉和冻肉以及鱼类、乳酪、加工肉制品、即食食品等。例如在FR1258357、FR1286018、AU3491504、US RE 30009、US3574642、US3681092、US3713849、US4055672和US5346735中都介绍了真空贴体包装。
真空贴体包装基本上是一种热成型工艺。具体地，产品通常被放置在刚性或半刚性的支撑件(例如托盘、碗或杯)上。支撑件与置于其上的产品被放入真空室内，在真空室中通过真空保持在置于支撑件上的产品上方的位置的热塑性材料薄膜被加热以使其软化。支撑件和薄膜之间的空间随后被抽真空并最终释放薄膜上方的真空以促使薄膜向下覆盖完全包围产品并密封至未被产品覆盖的支撑件表面，由此形成包围产品且在支撑件上的紧密贴体。
US2007/0022717公开了一种利用薄膜材料气密包装物品的机器。该机器具有用于支撑两个托盘的下部工具以及装有切割设备且面向下部工具的上部工具。薄膜被放入上部工具和下部工具之间。薄膜首先被切割为托盘外周边沿的尺寸，并且随后和/或同时以气密的方式被加至外周边沿。真空位于托盘的周围区域内以响应于压降的形成而促使深拉薄膜。
US2005/0257501公开了一种用于包装设置在托盘上的产品的机器。该机器具有用于支撑托盘的下部工具以及装有切割设备的上部工具。在操作期间，薄膜被沿围绕托盘的边缘地夹紧并通过上部工具沿延伸离开产品的方向变形。产品周围的空间随后被抽真空，薄膜和托盘边缘被密封，并且薄膜随后即被通过切割设备切割。
US3481101公开了一种利用在其唇边内设有多个孔的支撑件加工贴体包装的方法。根据该方法，在装填好托盘后，将加热的覆盖膜盖到托盘上并加真空以从包装中抽出包装内的空气并且将薄膜拉伸成与托盘热封的状态从而形成该盖到托盘唇边的不透气密封。另外的孔可以被设置在托盘的上部侧壁内，由此加热薄膜不仅可以被拉伸成与托盘唇边密封接触，而且还可以被部分下拉到空腔内。
EP320294公开了一种贴体包装方法，其中在其侧壁内设有通风口的承载产品的托盘被放在真空压盘上，通过框架将过量的热塑性薄膜保持在托盘上方并加热，直到它开始在产品上塌陷为止，然后从托盘下方加真空以拉动薄膜以贴紧产品表面并热定型地卷曲密封在托盘边沿的上并围绕该边沿。随后就剪掉过量的薄膜。
发明内容
申请人注意到上述用于真空贴体包装的已知解决方案具有一些缺点。
关于US2007/0022717和US2005/0257501中公开的机器，薄膜在由上部工具和下部工具构成的腔室内利用设置在上部工具上的切割设备被切割为支撑件的尺寸。
首先，这不利地需要提供相当复杂和笨重的上部工具，包括用于将薄膜保持在位于真空室内承载产品的支撑件上方的装置。
此外，这还不利地需要提供相对于支撑件的尺寸来说过量的薄膜，这些过量的薄膜被从包装上切除并在包装过程期间或者在包装过程结束时被丢弃。实际上，薄膜是缠绕在辊上的连续片材的形式(正如US2005/0257501的图3中所示)。因此，需要过量的薄膜以允许从辊上拉出薄膜并将其保持在被支撑的产品上方的适当位置。而且，在US2007/0022717中，每一个循环都要包装多于一个(也就是两个)承载产品的支撑件，从而使得相邻的支撑件之间也存在过量的薄膜。申请人估计从包装上切除并丢弃的过量薄膜可能占从辊上拉出的薄膜总量的30%到40%。
而且，在US2007/0022717和US2005/0257501公开的机器中，从支撑件内部移除空气只有在将薄膜保持在支撑件和产品上方时才是可行的。只要薄膜沿闭合线接触到支撑件表面，就不能再从支撑件内移除空气。因此，特别是在将深托盘用作供产品使用的支撑件时，气泡可能就仍然会不利地被截留在薄膜和支撑件的底面之间。气泡可能会不利地对产品的保存期限以及消费者对包装的印象造成负面影响。
在US3481101和EP0320294的贴体包装方法中，支撑件内的孔即使在薄膜已接触支撑件之后也允许从支撑件内移除空气，由此降低了在包装内留有气泡的风险。
因此，申请人面对的问题是提供一种用于真空贴体包装设置在支撑件上的产品的机器，该机器(与US3481101和EP0320294中的贴体包装方法相类似地)降低了在包装内留有气泡的风险并且与此同时还克服了US2007/0022717和US2005/0257501的机器中的至少一种上述缺点，也就是说：提供的机器比这些机器更简单和更紧凑，并且使包装过程期间或者包装过程结束时从包装上切除并丢弃的过量薄膜最少。
根据第一方面，本发明提供了一种用于真空贴体包装设置在支撑件上的产品的机器，支撑件具有设有至少一个孔的侧壁，所述机器包括：
- 第一薄膜输送板，设置用于保持膜片，加热膜片，将膜片带至其上设有产品的支撑件上方的位置并将膜片气密地固定至支撑件；以及
- 用于通过所述至少一个孔从膜片下方支撑件中移除空气的真空装置，
第一薄膜输送板被设置用于在真空装置从支撑件中移除空气的同时释放膜片以由此允许膜片被拉入支撑件内。
优选地，所述机器进一步包括第二薄膜输送板，第一薄膜输送板和第二薄膜输送板被设置为使得：
- 在机器的第一操作步骤期间，第一薄膜输送板保持第一膜片并加热第一膜片，同时第二薄膜输送板释放第二膜片，由此允许第二膜片被拉入第一支撑件内；以及
- 在机器的第二操作步骤期间，第二薄膜输送板保持第三膜片并加热第三膜片，同时第一薄膜输送板释放第一膜片，由此允许第一膜片被拉入第二支撑件内。
优选地，所述机器进一步包括适于围绕其轴线X旋转的旋转滚筒，第一薄膜输送板和第二薄膜输送板被连接至旋转滚筒以使得在旋转滚筒围绕其轴线X旋转时，交换第一薄膜输送板和第二薄膜输送板的位置。
有利地，所述机器进一步包括设置用于支撑由此切出膜片的薄膜辊的辊支撑组件。
优选地，所述机器进一步包括装有适于从薄膜辊上切出膜片的切割刀片的切割设备和适于在切出膜片后保持该膜片的垫板。
优选地，垫板具有适于抽真空以允许保持膜片的多个孔。
优选地，第一薄膜输送板被设置成靠在垫板上，膜片设置在其间，并且通过粘附移动膜片离开垫板。
优选地，第一薄膜输送板具有连接至真空装置的开口，该开口允许在第一薄膜输送板保持膜片时抽真空并且允许重新引入空气以由此促使第一薄膜输送板释放膜片。
优选地，所述机器进一步包括适于在膜片被拉入支撑件内时支持支撑件的底座单元。
根据第一种优选变形，底座单元包括外部固定元件和内部可滑动元件，内部可滑动元件适用于支持支撑件，外部固定元件具有在其厚度内形成并且连接至真空装置的一根或多根真空管，真空管在支撑件安置在内部可滑动元件上并且内部可滑动元件接合外部固定元件的空腔时与至少一个孔相连通。
根据第二种优选变形，底座单元包括外部元件、固定底板和具有多个调高脚的适配器，适配器适用于支持支撑件并且倚靠在固定底板上，多个调高脚突出到固定底板的下侧面上，外部元件具有界定出中心空腔的底座和侧壁，外部元件的中心空腔的尺寸被设置为允许固定底板和适配器在中心空腔内滑动。
根据第二方面，本发明提供了一种用于真空贴体包装设置在支撑件上的产品的方法，所述方法包括：
- 在支撑件的侧壁上设置至少一个孔；
- 提供膜片；
- 利用第一薄膜输送板保持膜片，加热膜片，将膜片带至其上设有产品的支撑件上方的位置并将膜片气密地固定至支撑件；
- 通过至少一个孔从膜片下方的支撑件中移除空气；以及
- 在从支撑件中移除空气的同时，从第一薄膜输送板释放膜片，从而允许膜片被拉入支撑件内。
优选地，所述方法包括：
- 在第一操作步骤期间，利用第一薄膜输送板保持第一膜片并加热第一膜片，同时利用第二薄膜输送板释放第二膜片，由此允许第二膜片被拉入第一支撑件内；以及
- 在第二操作步骤期间，利用第二薄膜输送板保持第三膜片并加热第三膜片，同时利用第一薄膜输送板释放第一膜片，由此允许第一膜片被拉入第二支撑件内。
优选地，所述方法包括在支撑件内达到预定的低压之后从第一薄膜输送板释放膜片，所述预定低压低于50mBar，优选地包括在3mBar到40mBar之间，更优选地包括在5mBar到30mBar之间，并且更为优选地包括在10mBar到20mBar之间。
优选地，所述方法包括在经过了预定的时间之后从第一薄膜输送板释放膜片，所述预定时间包括在0.5秒到2.5秒之间，优选地包括在1秒到2秒之间。
附图说明
通过参照附图阅读以下作为示例而非限制性内容给出的详细说明即可更加清楚地理解本发明，在附图中：
- 图1a和图1b分别是根据本发明优选实施例的机器的侧视图和轴测图；
- 图2是图1a和图1b中的机器的一部分的侧视图；
- 图3是图2中细节的放大视图；
- 图4是机器的一部分在运行期间的透视图；
- 图5a至图5h示出了由根据第一种变形的机器完成的真空贴体包装的各种步骤；
- 图6a至图6h示出了由根据第二种变形的机器完成的真空贴体包装的各种步骤。
具体实施方式
图1a,1b,2,3和4示出了根据本发明的优选实施例的用于真空贴体包装设置在支撑件上的产品的机器1。不同附图中示出的对应部件在各图中均以相同的附图标记表示。附图并非按比例绘制。
机器1优选地包括机架10、支撑件输送组件2、辊支撑组件3、薄膜切割组件4、包装组件5和真空装置例如真空泵(图中未示出)等。
支撑件输送组件2优选地包括滑动面20以及设置为与滑动面20可滑动接触的传送带21。支撑件输送组件2被固定至机架10以使滑动面20基本为水平并且传送带21沿着由图1a中示出的箭头A1所示的水平方向与滑动面20相接触地滑动。挨着机架10，滑动面20具有适用于由包装组件5接合的孔20a(例如在图5a至图5h中可见)，正如以下将要更加详细介绍的那样。支撑件输送组件2进一步包括用于逐步操作传送带21的步进电机单元22。
辊支撑组件3优选地包括从机架10上部水平伸出并且适用于支撑薄膜辊6的两个旋转滚筒31,32。优选地，辊支撑组件3进一步包括固定至机架10并且适用于阻止薄膜辊6轴向移动的臂33。而且，辊支撑组件3优选地包括薄膜打孔设备34，主要设置用于为薄膜边缘提供正确的轮廓以在切割组件4内横向切割时匹配具有圆角的托盘口的形状。打孔设备34还可以有助于将从薄膜辊6拉出的薄膜60中的未卷绕部分保持为基本垂直对齐。可选地，薄膜可以从薄膜辊6松开并水平移动至而不是如附图中所示垂直移动至第一夹送辊。在这种情况下，打孔设备34可以更加靠近薄膜辊6地被设置在薄膜辊6和所述第一夹辊之间的空间内并旋转90度以在薄膜水平时对其打孔。
优选地，卷在薄膜辊6上的薄膜由柔性的多层材料制成，该材料至少包括第一外部可热封层、可选的阻气层和第二外部耐热层。外部可热封层优选地包括能够焊接至承载待包装产品的支撑件内表面的聚合物，例如乙烯均聚物或共聚物，譬如LDPE、乙烯/α烯烃共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/异丁烯酸共聚物和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、共聚多酯例如PETG。可选的阻气层优选地包括不透氧气的树脂，例如PVDC、EVOH、聚酰胺以及EVOH和聚酰胺的共混物。外部耐热层优选地由乙烯均聚物或共聚物、乙烯/环烯烃共聚物例如乙烯/降冰片烯共聚物、丙烯均聚物或共聚物、离聚物、(共)聚酯、(共)聚酰胺制成。薄膜也可以包括其他的层例如用于增加薄膜厚度并改善其机械性能的粘合剂层或填充层。优选地，一层或多层薄膜被交联以改善薄膜的强度和/或其耐热性。交联可以通过使用化学添加剂或者通过使薄膜层受到能量辐射处理而实现。薄膜优选具有的厚度包括在50微米到200微米之间，更优选地包括在60微米到180微米之间，并且更为优选地包括在70微米到150微米之间。薄膜优选具有的宽度与承载待包装产品的支撑件的宽度基本相等。
薄膜切割组件4优选地包括装有切割刀片401的切割设备40和第一活塞41。第一活塞41可以由任意其他种类的电动、气动或液压的线性致动器代替。第一活塞41优选地在辊支撑组件3下方被固定至机架10并且被连接至切割设备40以沿着图3中示出的双箭头A2所示的水平方向推拉切割设备40。薄膜切割组件4进一步包括垫块42和第二活塞43。第二活塞43可以由任意其他种类的电动、气动或液压的线性致动器代替。第二活塞43优选地被固定至机架10并且被连接至垫块42以沿着图3中示出的双箭头A3所示的垂直方向推拉垫块42。垫块42优选地包括具有多个孔的垫板421和具有狭缝423的垫衬元件422。切割设备40和垫块42优选地被设置为使从薄膜辊6拉出的薄膜60中的未卷绕部分位于两者之间。
包装组件5优选地包括安装在机架10上并且适用于围绕其轴线X旋转的旋转滚筒50，如图3中示出的双向箭头A4表示。轴线X优选地与垂直方向形成约45度的角度。旋转滚筒50可以由任意其他种类的电动、气动或液压的旋转致动器代替。而且，包装组件5包括两块薄膜输送板51a,51b和两个第三活塞52a,52b。第三活塞52a,52b可以由任意其他种类的电动、气动或液压的线性致动器代替。如图3中所示，第三活塞52a,52b被连接至旋转滚筒50以在两者之间基本上形成直角，也就是说，两个第三活塞中的一个(例如52a)使其轴线垂直取向，而另一个(例如52b)则使其轴线水平取向。第三活塞52a,52b中的每一个都被连接至各自的薄膜输送板51a,51b以分别沿着双向箭头A5和A6所示的方向推拉各自的薄膜输送板51a,51b。通过使旋转滚筒50围绕其轴线X(沿顺时针或逆时针方向)旋转约180度的角度，两个活塞52a,52b和相应薄膜输送板51a,51b的位置即可互换。每一块薄膜输送板51a,51b都优选地设有可加热的表面510以及连接至上述真空泵的至少一个开口520(在图5a至图5j中可见)。输送板51a和51b根据本发明的优选实施例在附图中被示出为平面。但是也可以预见到使用成形输送板，其具有内部凹面，该凹面带有与承载待包装产品的支撑件边沿相对应的周围平坦边缘。这样就具有也允许包装从支撑件上凸出的产品的优点。
包装组件5进一步优选地包括底座单元53和第四活塞54。第四活塞54可以由任意其他种类的电动、气动或液压的线性致动器代替。第四活塞54在滑动面20下方被固定至机架10并且被连接至底座单元53以通过滑动面20中的孔20a沿着图3中示出的双箭头A7所示的垂直方向推拉底座单元53的至少一部分。
参照图5a至图5h，进一步详细地介绍根据第一种优选变形的底座单元53。
根据第一种优选变形，底座单元53优选地包括外部固定元件530和内部可滑动元件531。外部固定元件530具有界定出中心空腔的底座和侧壁。外部固定元件530优选地设有连接至上述真空泵的真空管532。真空管532例如可以被设置在外部固定元件530的底面上或者如图5a至图5h中所示设置在外部固定元件530的侧壁厚度内。具体地，在图5a至图5h的实施例中，真空管532被设置用于匹配位于托盘侧壁上的孔，托盘由安置在外部固定元件530的底座上的内部可滑动元件531支撑。外部固定元件530侧壁的内表面优选地适合于贴合其上设有待包装产品的支撑件的轮廓。外部固定元件530的底座具有中心孔。外部固定元件530优选地在滑动面20下方被固定至机架10。内部可滑动元件531优选地具有底板和连接至第四活塞54(图5a至图5h中未示出)并且与外部固定元件530底座中的中心孔相接合的杆。内部可滑动元件531可以通过第四活塞54在外部固定元件530中心空腔内在第一位置(在图5a,5b和5h中示出)和第二位置(在图5c到5g中示出)之间滑动，在第一位置其底板接合滑动面20中的孔20a并且与滑动面20基本齐平，在第二位置其底板安置在外部固定元件530的底座上。
现在详细介绍根据第一种变形的带有底座单元53的机器1的操作。
首先，薄膜输送板51a,51b的可加热表面510被加热至预定温度。预定温度优选地在140℃到200℃之间。假设带有薄膜输送板51a,51b的第三活塞52a,52b最初为图3所示的结构，也就是说第三活塞52a使其轴线垂直取向，而第三活塞52b使其轴线水平取向。
然后，薄膜切割组件4优选地开始从薄膜60在切割设备40和垫块42之间垂直直线布置的未卷绕部分切出膜片61。具体地，在每一次切割之前，第二活塞43优选地沿图3中示出的双箭头A3所示的垂直方向推送垫块42，直到垫衬元件422面向切割设备40为止。然后，薄膜60的未卷绕部分被拉伸，直至其具有优选与支撑件7的长度相对应的预定长度为止。在已知旋转滚筒31的角度位置并且适当地控制其运动以提供预定长度的未卷绕薄膜的情况下，这可以通过任意常规的方法完成，例如利用编码器。在薄膜60的未卷绕部分具有预定长度后，第一活塞41优选地沿图3中示出的双箭头A2所示的水平方向推送切割设备40，直到切割设备40靠在垫衬元件422上并且切割刀片401接合狭缝423为止，然后切出膜片61，其宽度和长度分别等于支撑件7的宽度和长度。在已切出膜片61之后，第一活塞41优选地沿图3中示出的双箭头A2所示的水平方向拉动切割设备40，由此移动切割设备40远离膜片61和垫衬元件422。基本上与此同时，第二活塞43优选地沿图3中示出的双箭头A3所示的垂直方向向下拉动垫块42，直到垫板421面对薄膜输送板51b为止(如图3中所示)。基本上与此同时，通过垫板421中的孔抽真空。
在垫块42被下拉时，由于通过垫板421中的孔抽真空保持膜片61与其在一起，因此膜片61也被下拉。
而且，在垫块42被下拉时，第三活塞52b沿由双箭头A6所示的水平方向推送薄膜输送板51b，直到薄膜输送板51b靠在垫板421为止，其中膜片61设置在两者之间。
然后，通过薄膜输送板51b中的至少一个开口520由真空泵在薄膜输送板51b的可加热表面510和膜片61之间加真空，同时通过垫板421的孔释放真空。用这种方式，薄膜输送板51b通过粘附来保持膜片61，也就是说膜片61被粘附至薄膜输送板51b的可加热表面510。随着膜片61变为与(如上所述被加热至预定温度的)可加热表面510相接触，即可有利地开始变热和软化。
然后，当继续在可加热表面510和膜片61之间加真空时，其轴线水平取向的第三活塞52b优选地沿图3中双箭头A6所示的方向拉动薄膜输送板51b以移动其远离垫板421。由于真空，膜片61有利地仍然粘附至可加热表面510。
同时，待包装产品8被设置在相应的支撑件7例如托盘上。每一个支撑件7优选地都具有底座、侧壁并在侧壁上具有一个或多个孔70。支撑件7优选具有的孔数量n包括在2和12个之间。孔70的直径优选地包括在0.5毫米到3.0毫米之间，更优选地包括在0.75毫米到3.0毫米之间。优选地，孔的数量和尺寸应使nA≥4mm2，更优选地使nA≥7mm2，其中A是单个孔70的面积。优选地，孔70具有相同的尺寸和形状。孔70优选被设置为靠近侧壁的边沿，目的是为了降低液体产品溢出和/或孔70阻塞的风险。孔70优选地平均分布在侧壁区域上。孔70优选地位于侧壁的角部。这就进一步降低了最终包装内具有残留气泡的风险。
支撑件7优选地由具有阻气性质的单层或多层热塑性材料制成。示范性的阻气单层热塑性材料是(共)聚酯、(共)聚酰胺等。优选地，在使用多层热塑性材料的情况下，多层热塑性材料优选地包括至少一个阻气层和至少一个可热封层以允许将膜片61焊接至支撑件7的表面。可以被用于阻气层的示范性阻气聚合物有PVDC、EVOH、(共)聚酰胺、(共)聚酯及其共混物。优选地，可热封层由聚烯烃制成，例如乙烯均聚物或共聚物，譬如具体为聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，丙烯均聚物或共聚物例如乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丙烯-α-烯烃共聚物，以及离聚物或者是均聚酯或共聚酯例如PETG(乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯)。多层热塑性材料还可以包括粘合剂层以更好地将阻气层粘附至相邻的层。还可以包括填充层以提供具有足够厚度和/或具有所需机器性能的结构。化学或物理发泡层可以存在于支撑件7内具体用作填充层。也可以如现有技术中已知地存在其他层以为支撑件7提供某些期望的性质，例如适用于使端部包装易开启或者使其可重新关闭的层。单层或多层热塑性材料的总体厚度优选地小于10毫米，更优选地包括在0.2毫米到8.0毫米之间，并且更为优选地包括在0.3毫米到7.0毫米之间。
其上设有产品8的支撑件7随后倚靠在滑动面20上，以使传送带21将它们沿着滑动面20以图1a中箭头A1所示的方向逐步滑动。如图5a中所示，其中一个支撑件7和设于其上的产品8正在传送带21(图5a中未示出)的作用下沿着滑动面20逐步滑行，直到其到达由底座单元53接合的孔20a并相应地设置在内部可滑动元件531的底板上为止。
在传送带21将支撑件7带到内部可滑动元件531的底板上之后，旋转滚筒50优选地围绕其轴线X旋转180度，以使薄膜输送板51a,51b的位置互换。因此，现在第三活塞52b就使其轴线垂直取向并且现在保持膜片61的薄膜输送板51b在支撑件7和产品8的上方(参见图5b)。加在薄膜输送板51b的可加热表面510和膜片61之间的真空示意性地用箭头A8表示。
随后内部可滑动元件531由第四活塞54沿图3中箭头A7所示的垂直方向向下移动，直到其底部安置在外部固定元件530的底座上为止(参见图5c)。
然后，在继续在可加热表面510和膜片61之间加真空的同时，第三活塞52沿图3中箭头A5所示的垂直方向向下推动薄膜输送板51b，直到可加热表面510接合由底座单元53的外部固定元件530携带的支撑件7的边沿并且膜片61覆盖支撑件7中的孔为止，如图5d所示。优选地，膜片61的边缘通过薄膜输送板51b中的压力以气密的方式被固定至支撑件7的边沿。
然后，利用真空泵通过孔70和真空管532从支撑件7中移除空气，正如图5e中的箭头A9示意性示出的那样。这就有利地在膜片61下方的支撑件7内形成真空(也就是降低了压力)。能够注意到的是即使在膜片61下方形成了真空，膜片61仍然粘附至可加热表面510。这是由于在可加热表面510和膜片61之间形成的低压低于在膜片61下方形成的低压。
在膜片61下方的支撑件7内达到预定低压(通常在不高于50mBar的范围内，优选地包括在3mBar到40mBar之间，更优选地包括在5mBar到30mBar之间，并且更为优选地包括在10mBar到20mBar的范围内)之后，通过薄膜输送板51b中的至少一个开口520在可加热表面510和膜片61重新引入空气，正如图5f中的箭头A8'所示。空气可以在达到预定低压之后立刻重新引入，或者也可以在预定的额外时间之后再重新引入。可选地，空气在经过预定时间(通常在0.5秒到2.5秒之间，并且优选地在1秒到2秒之间)之后再重新引入。膜片61随后停止粘附至可加热表面510并通过支撑件7内的真空被向下拉。在膜片61被向下拉的同时，真空泵优选地继续通过孔70从支撑件7中移除空气。有利地，膜片61在支撑件7中向下移动有助于空气通过孔70从支撑件7中离开。由于膜片61被加热(并随即被软化)，因此在支撑件7内的真空作用下它就会变形以粘附至产品和支撑件7的内表面，正如图5f中所示。从支撑件7内移除空气可以有利地继续进行，直到孔70不再被膜片61封闭为止。一旦膜片61通过沿着围绕上述孔70的封闭线粘附至支撑件7的内表面而将孔70封闭，就阻止再从支撑件7中移除空气。在阻止从支撑件7中移除空气之后，包装的抽空即告结束。
薄膜输送板51b随后由第三活塞52b沿图3中箭头A5所示的垂直方向拉动，由此使其移动远离底座单元53(参见图5g)。
从支撑件7下方释放真空并且随后第四活塞54优选地沿图3中箭头A7所示的垂直方向推送底座单元53的内部可滑动元件531，直到内部可滑动元件531再次与滑动面20基本齐平为止(参见图5h)。用这种方式，支撑件7可以在传送带21的作用下继续沿滑动面20以由箭头A1所示的水平方向逐步滑行。
以上说明中已经考虑了单块薄膜输送板51b的操作。但是，在机器1中也可以同时操作两块薄膜输送板51a,51b。它们的操作优选地被如下地同步。
当薄膜输送板51b参与图5d到5f中的操作(也就是与底座单元53相接触)时，薄膜切割组件4如上所述切出另一膜片(垫块42被向上推送，直到垫衬元件422面对切割设备40为止，切割设备40被水平推向垫衬元件422，由此切出另一膜片，切割设备40被移动远离垫衬元件422并且垫块42被向下拉，直到垫板421面对薄膜输送板51a为止)，薄膜输送板51a被推靠向垫板412，其中该另一块膜片设置在其间，在薄膜输送板51a的可加热表面和另一膜片之间加真空以使薄膜输送板51a保持该另一膜片，然后保持该另一膜片的薄膜输送板51a被移动远离垫板421。
相继地，薄膜输送板51b优选地移动远离底座单元53(图5g)并且支撑件7被提升至滑动面20的高度(图5h)。然后，通过步进电机单元22的单步操作，传送带21将支撑件7从底座单元53移开并将载有另一产品的另一支撑件带到底座单元53的内部可滑动元件531上。另一支撑件被带到内部可滑动元件531上并且所述元件531被降低，同时旋转滚筒50优选地围绕其轴线X转动约180度，由此交换薄膜输送板51a,51b的位置。加热表面510随后被降低以接合由底座单元53的外部固定元件530携带的支撑件7的边沿。由此，保持另一膜片的薄膜输送板51a现在就处于另一支撑件上方。随后重复图5d至图5h中所示的操作以提供按照真空贴体包装技术包装的另一件产品。
机器1的操作根据上述同步周期性重复，由此实现对顺序地设置到滑动面20上的其上载有相应产品8的多个支撑件7的真空贴体包装。
上述机器具有多种优点。
首先，在支撑件7内设置孔70有利地即使在纸膜61与支撑件7边沿形成气密接触以后仍允许从膜片61下方的支撑件7中移除空气。这就有利地允许从支撑件7中移除更多的空气，从而使真空贴体包装过程结束时支撑件7内遗留的剩余空气量最小化，并因此最小化形成气泡的风险。
而且，这还允许即使在膜片61从薄膜输送板51b的可加热表面510释放之后也能继续从支撑件7中移除空气。这就有利地允许减少真空贴体包装过程结束时支撑件内的残留空气量。
而且，这还允许提供更为简单和紧凑的机器，原因在于允许从支撑件7中抽取空气所需的真空室非常简单。实际上，由于孔70的存在，膜片61可以在开始从支撑件7中抽取空气之前就被气密地固定至支撑件7的边沿。换句话说，薄膜输送板51和外部固定元件530构成了“真空室”。
此外，薄膜输送板51a,51b还有利地允许首先切出膜片61并随后将膜片61送至产品8和支撑件7上方的位置。用这种方式，不再需要过量的薄膜以允许从薄膜辊6拉出薄膜并保持在产品8上方的位置。而且，这还有利地允许提供独立于包装组件5的薄膜切割组件4。由于薄膜切割组件4是在环境温度和压力下进行切割，因此它有利地非常简单。不需要用到在极端条件下例如在非常高的温度或非常低的压力下进行切割的复杂解决方案。而且由于包装组件5不必集成任何切割设备，因此它也有利地非常简单和紧凑。得到的机器1因此也比已知机器更加简单和更为紧凑。
而且，由于存在两块交替的薄膜输送板51a,51b，因此连续支撑件7的处理在时间上有部分重叠，提供了更高的生产能力。
而且，有利地，两块交替的薄膜输送板51a,51b的存在延长了膜片61的加热时间(也就是在此期间膜片61与薄膜输送板51a,51b中的可加热板相接触的时间)。实际上，膜片61的加热在薄膜输送板(例如51b)通过粘附保持膜片61时就已开始，并在薄膜输送板51b移动远离垫板421时、在旋转滚筒50旋转由此改变薄膜输送板51a,51b的位置时、在薄膜输送板51b推送为与底座单元53相接触时以及在从支撑件7中抽取空气时仍在继续。该时间与现有机器允许的加热时间相比大大延长。因此，有利地，薄膜输送板51a,51b被加热的可加热表面510处的预定温度可以比现有技术中的机器更低。
参照图6a至图6h，进一步详细地介绍根据第二种优选变形的底座单元53'。
根据第二种优选变形，底座单元53'优选地包括外部元件530'、固定底板531'和具有四个调高脚533'的适配器532'。固定底板531'被连接至第三活塞54的固定杆540并且具有四个通孔(在附图中不可见)。适配器532'倚靠在固定底板531'上使四个调高脚533'接合通孔并在固定底板531'的下侧伸出。在附图中未示出的一个可选实施例中，适配器532'可以被设置为使其在倚靠至固定底板531'时，四个调高脚533'都在固定底板531'的外部并在固定底板531'的下侧伸出。固定底板531'和适配器532'接合滑动面20中的孔20a以使适配器532'的上表面与滑动面20齐平。外部元件530'具有界定出中心空腔的底座和侧壁。底座具有适用于将中心空腔与真空泵相连通的一个或多个真空孔(在附图中不可见)。外部元件530'的中心空腔优选地被成形为允许固定底板531'和适配器532'在中心空腔内滑动的尺寸。外部元件530'的底座优选地被连接至第三活塞54的可移动活塞缸541。
现在详细介绍根据第二种变形的带有底座单元53'的机器1的操作。由于不涉及底座单元53'的操作与根据第一种变形由装有底座单元53的机器执行的对应操作基本相同，因此这些操作将仅予以简要概括，而不再对其进行重复的详细说明。
首先，薄膜输送板51a,51b的可加热表面510被加热至预定温度。然后，薄膜切割组件4优选地如上所述开始从薄膜60的未卷绕部分中切出膜片61(在每一次切割之前，垫块42被向上推送，直到垫衬元件422面向切割设备40为止，切割设备40被水平推向垫衬元件422由此切出膜片61，切割设备40被移动远离垫衬元件422，然后垫块42被向下拉动，直到垫板421面对薄膜输送板51b为止)。然后，薄膜输送板51b被推靠向垫板421，膜片61设置在其间，在薄膜输送板51b的可加热表面和膜片61之间加真空以使薄膜输送板51b保持膜片61，然后保持膜片61的薄膜输送板51a被移动远离垫板421。
同时，待包装产品8被设置在相应的支撑件7上，在支撑件侧壁上具有一个或多个孔70。其上设有产品8的支撑件7随后靠在滑动面20上，以使传送带21将它们沿着滑动面20以图1a中箭头A1所示的方向逐步滑动。
如图6a中所示，其中一个支撑件7和设于其上的产品(图6a中不可见)正在传送带21(图6a中未示出)作用下沿滑动面20滑行，直到其到达由底座单元53'接合的孔20a并相应地设置在适配器532'上为止。
在传送带21将支撑件7带到适配器532'的同时，旋转滚筒50优选地围绕其轴线X旋转180度，以使薄膜输送板51a,51b的位置互换。因此，现在第三活塞52b就使其轴线垂直取向并且现在保持膜片61的薄膜输送板51b位于支撑件7和产品8的上方(参见图6b)。
随后外部元件530'通过第四活塞54的移动活塞缸541沿图3中箭头A7所示垂直方向向上移动，直到外部元件530'触及支撑件7的边沿并且适配器532'的调高脚533'安置在外部元件530'的底座上为止(参见图6c)。
然后，外部元件530'通过第四活塞54的移动活塞缸541沿图3中箭头A7所示的垂直方向进一步向上移动，由此提升适配器532'(以及在其上安置的支撑件7)并使其与固定底板531'脱离。外部元件530'的行程在固定底板531'靠至外部元件530'的底座时结束(参见图6d)。
然后，保持膜片61的薄膜输送板51b被向下推动，直到膜片61覆盖支撑件7中的孔为止(如图6e中所示)，膜片61的边缘以气密的方式被固定至支撑件7的边沿。
然后，通过孔70和外部元件530'中的真空孔从支撑件7中移除空气以在膜片61下方的支撑件7内建立真空。在膜片61下方的支撑件7内达到预定低压之后，通过支撑件7内的真空释放并向下拉膜片61。由于膜片61被加热(并随即被软化)，因此在支撑件7内的真空作用下它就会变形以粘附至产品8和支撑件7的内表面(在附图中未示出)。
在通过薄膜输送板51b重新通风之后，薄膜输送板51b就由第三活塞52b沿图3中箭头A5所示的垂直方向拉动，由此使其移动远离底座单元53(参见图6f)，并释放外部元件530'中的真空。
然后，外部元件530'通过第四活塞54的移动活塞缸541沿图3中箭头A7所示的垂直方向被向下拉动，由此降低适配器532'(以及在其上安置的支撑件7)并使其再次与固定底板531'相接触(参见图6g)。
外部元件530'随后通过第四活塞54的移动活塞缸541沿图3中箭头A7所示的垂直方向被进一步向下移动，直到外部元件530'脱离滑动面20中的孔20a和支撑件7为止(参见图6h)。支撑件7用这种方式即可在传送带21的作用下沿滑动面20以箭头A1所示的水平方向继续滑动。
同样是根据该第二变形，两块膜输送板51a,51b可以按照上述的同步进行操作。
装有根据第二种变形的底座单元53'的机器1具有与装有根据第一种变形的底座单元53'的机器1相同的优点也就是：最小化形成气泡的风险，使真空贴体包装过程结束时在包装件内残留的空气量最少，使用了更加简单的真空室，不需要过量薄膜以允许从薄膜辊6拉出薄膜并保持在产品8上方的位置，简化了薄膜切割组件4和包装组件5，提高了生产能力，并且延长了膜片61的加热时间。
除了上述优点以外，根据第二种变形的底座单元53'还有利地允许调整机器1从而以非常简单的方式与各种不同类型的支撑件一起使用。
实际上，正如在图6c至6g中能够看到的那样，只要具有调高脚533'的适配器532'与支撑件7的总高度与外部元件530'中心空腔的高度相等，装有底座单元53'的包装组件5就可以正常工作。因此，在机器首先被用于包装具有第一高度的第一类型支撑件上的第一产品，并且随后机器应该被用于包装具有第二高度的第二类型支撑件上的第二产品的情况下，机器1通过简单地将适配器532'更换为具有合适高度调高脚的新适配器即可适用于和第二类型的支撑件一起使用。如果适配器532'的调高脚533'是可调节的，那么通过简单调节调高脚533'即可实现调整。两种操作(更换适配器或者调节其调高脚)有利地都很简单，原因在于适配器仅仅是安置在固定底板531'上，并且因此可以用非常简单的方式从底座单元53'移除和安装在底座单元53'内。
可选地，代替将适当宽度的连续薄膜切割为匹配托盘口的预定长度的膜片，还可以使用适当尺寸(宽度和长度)的预裁膜片。所述预裁膜片可以堆叠在一起并由薄膜输送板51a和51b每次一个地拾起，然后在上述的包装过程中使用。在此情况下，包装组件5的适当结构(附图中未示出)可以预见到将薄膜输送板51a,51b平行于底座单元53设置并且由允许根据需要升高和降低所述薄膜输送板51a,51b的相应活塞垂直移动。活塞可以被连接至围绕垂直轴线转动的滚筒以使活塞与薄膜输送板51a,51b一起水平移动。这种可选的包装组件可以按以下步骤运行：降低第一薄膜输送板(设计为上述的51a)到预裁膜片叠层上，通过第一薄膜输送板51a加真空以拾起叠层中的顶部膜片，升高第一薄膜输送板51a和粘附至其的预裁膜片，将滚筒旋转适当角度以将所述第一薄膜输送板51a带到底座单元53上并且与此同时将第二薄膜输送板51b带到预裁膜片的叠层上，然后降低第一薄膜输送板51a以完成如上所述的真空贴体包装过程。

Claims (15)

1.一种用于真空贴体包装设置在支撑件(7)上的产品(8)的机器(1)，所述支撑件(7)具有设有至少一个孔(70)的侧壁，所述机器(1)包括：
-   第一薄膜输送板(51a)，设置用于保持膜片(61)，加热所述膜片(61)，将所述膜片(61)带至其上设有所述产品(8)的所述支撑件(7)上方的位置并将所述膜片(61)气密地固定至所述支撑件(7)；以及
-   用于通过所述至少一个孔(70)从所述膜片(61)下方的所述支撑件(7)中移除空气的真空装置，
所述第一薄膜输送板(51a)被设置用于在所述真空装置(9)从所述支撑件(7)中移除空气的同时释放所述膜片(61)以由此允许所述膜片(61)被拉入所述支撑件(7)内。
2.如权利要求1所述的机器(1)，进一步包括第二薄膜输送板(51b)，所述第一薄膜输送板(51a)和所述第二薄膜输送板(51b)被设置为使得：
-   在所述机器(1)的第一操作步骤期间，所述第一薄膜输送板(51a)保持第一膜片并加热所述第一膜片，同时所述第二薄膜输送板(51b)释放第二膜片，由此允许所述第二片材被拉入第一支撑件内；以及
-   在所述机器(1)的第二操作步骤期间，所述第二薄膜输送板(51b)保持第三膜片并加热所述第三膜片，同时所述第一薄膜输送板(51a)释放所述第一膜片，由此允许所述第一膜片被拉入第二支撑件内。
3.如权利要求2所述的机器(1)，进一步包括适用于围绕其轴线X旋转的旋转滚筒(50)，所述第一薄膜输送板(51a)和所述第二薄膜输送板(51b)被连接至所述旋转滚筒(50)以使得在所述旋转滚筒(50)围绕其轴线X旋转时，交换所述第一薄膜输送板(51a)和所述第二薄膜输送板(51b)的位置。
4.如以上权利要求中的任意一项所述的机器(1)，其中进一步包括设置用于支撑由其切出所述膜片(61)的薄膜辊(6)的辊支撑组件(3)。
5.如权利要求4所述的机器(1)，其中其进一步包括装有切割刀片(401)的适用于从所述薄膜辊(6)上切出所述膜片(61)的切割设备(4)和适用于在切出所述膜片(61)后对其进行保持的垫板(421)。
6.如权利要求5所述的机器(1)，其中所述垫板(421)具有适用于抽真空以允许保持所述膜片(61)的多个孔。
7.如权利要求6所述的机器(1)，其中所述第一薄膜输送板(51a)被设置用于靠着所述垫板(421)安置，其间设置所述膜片(61)，以及设置用于通过粘附移动所述膜片(61)离开所述垫板(421)。
8.如以上权利要求中的任意一项所述的机器(1)，其中所述第一薄膜输送板(51a)具有连接至所述真空装置的开口(520)，所述开口(520)允许在所述第一薄膜输送板(51a)保持所述膜片(61)的同时抽真空并且允许重新引入空气以由此促使所述第一薄膜输送板(51a)释放所述膜片(61)。
9.如以上权利要求中的任意一项所述的机器(1)，其中进一步包括适用于在所述膜片(61)被拉入所述支撑件(7)内的同时支撑所述支撑件(7)的底座单元(53)。
10.如权利要求9所述的机器(1)，其中所述底座单元(53)包括外部固定元件(530)和内部可滑动元件(531)，所述内部可滑动元件(531)适用于支撑所述支撑件(7)，所述外部固定元件(530)具有在其厚度内形成并且连接至所述真空装置的一根或多根真空管(532)，所述真空管(532)在所述支撑件(7)安置在所述内部可滑动元件(531)上并且所述内部可滑动元件(531)接合所述外部固定元件(530)中的空腔时与所述至少一个孔(70)相连通。
11.如权利要求9所述的机器(1)，其中所述底座单元(53)包括外部元件(530')、固定底板(531')和具有多个调高脚(533')的适配器(532')，所述适配器(532')适用于支撑所述支撑件(7)并且倚靠在所述固定底板(531')上，多个调高脚(533')在所述固定底板(531')的下侧上伸出，所述外部元件(530')具有界定出中心空腔的底座和侧壁，所述外部元件(530')的所述中心空腔被成形为允许所述固定底板(531')和所述适配器(532')在所述中心空腔内滑动的尺寸。
12.一种用于真空贴体包装设置在支撑件(7)上的产品(8)的方法，所述方法包括：
-   在所述支撑件(7)的侧壁上设置至少一个孔(70)；
-   提供膜片(61)；
-   利用第一薄膜输送板(51a,51b)，保持所述膜片(61)，加热所述膜片(61)，将所述膜片(61)带至其上设有所述产品(8)的所述支撑件(7)上方的位置并将所述膜片(61)气密地固定至所述支撑件(7)；
-   通过所述至少一个孔(70)从所述膜片(61)下方的所述支撑件(7)中移除空气；以及
-   在从所述支撑件(7)中移除空气的同时，从所述第一薄膜输送板(51a,51b)释放所述膜片(61)，从而允许所述膜片(61)被拉入所述支撑件(7)内。
13.如权利要求12所述的方法，其中其包括：
-   在第一操作步骤期间，利用所述第一薄膜输送板(51a)，保持第一膜片并加热所述第一膜片，同时利用第二薄膜输送板(51b)，释放第二膜片，由此允许所述第二膜片被拉入第一支撑件内；以及
-   在第二操作步骤期间，利用所述第二薄膜输送板(51b)，保持第三膜片并加热所述第三膜片，同时利用所述第一薄膜输送板(51a)，释放所述第一膜片，由此允许所述第一膜片被拉入第二支撑件内。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中其包括在所述支撑件(7)内达到预定的低压之后从所述第一薄膜输送板(51a,51b)释放所述膜片(61)，所述预定低压低于50mBar，优选地包括在3mBar到40mBar之间，更优选地包括在5mBar到30mBar之间，并且更为优选地包括在10mBar到20mBar之间。
15.如权利要求12或13所述的方法，其中其包括在经过了预定的时间之后从所述第一薄膜输送板(51a,51b)释放所述膜片(61)，所述预定时间包括在0.5秒到2.5秒之间，优选地包括在1秒到2秒之间。
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