CN105073610A - 用于传送和竖立含有可灌注食物产品的密封包装件的单元 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于传送和竖立含有可灌注食物产品的至少一个密封包装件(2)的单元(1)，其包括：可围绕第一轴(E)旋转的旋转构件(14)；以及被铰接到旋转构件(14)上且与各自的包装件(2)配合以沿第一路径(P)将它进给的至少一个推动构件(15)，第一路径(P)从进件站(4)延伸到出件站(5)；推动构件(15)包括推动表面(33)，推动表面(33)沿横交第一轴(E)的第一方向(H)延长且适于在使用中接触各自的包装件(2)以便沿第一路径(P)运送它；第一方向(H)在与第一轴(E)正交的平面(Z)上的正交投影沿第二方向(I)延长；至少在输入站(4)，方向(I)相对于第三方向(J)是有区别的，第三方向(J)相对于第一轴(E)是径向的。

Description

用于传送和竖立含有可灌注食物产品的密封包装件的单元

技术领域

本发明涉及用于传送和竖立(up-ending)含有可灌注食物产品的密封包装件的单元。

背景技术

已知的是，许多可灌注食物产品，比如饮料、果汁、巴氏灭菌或UHT(超高温处理)牛奶、酒、番茄酱等，在由经杀菌的包装材料制成的包装件中出售。

这种类型的包装件的典型示例是用于液体或可灌注食物产品的平行六面体形包装件，被称为TetraBrikAseptic(注册商标)，其通过折叠并密封层合的带状包装材料制成。

包装材料具有多层结构，大体上包括提供刚度和强度的基础层(其可包括纤维材料层，例如纸层，或者填充有矿物的聚丙烯材料层)；以及覆盖基础层两侧的若干热密封塑性材料层(例如聚乙烯膜)。

就用于长期储存产品(例如UHT牛奶)的无菌包装而言，包装材料还包括叠加在热密封塑性材料层上的气阻和光阻材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)膜，所述气阻和光阻材料层进而被形成包装件的最终接触食物产品的内表面的另一热密封塑性材料层覆盖。

已知的是，这种包装件在全自动包装机器上进行生产，在该包装机器上，从卷式进给的包装材料形成连续的管状物；成卷的包装材料在该包装机器上进行杀菌，例如通过施加诸如过氧化氢溶液之类的化学杀菌剂进行杀菌，一旦杀菌完成便从包装材料的表面移除该化学杀菌剂，例如通过加热而蒸发移除；以及经如此杀菌的成卷包装材料被保持在封闭、无菌的环境中，且被纵向地折叠并密封成管状物。

所述管状物被经杀菌或无菌处理的食物产品充填，并沿等间距横截面进行密封和切割以形成包装件。

从例如以同一申请人名义申请的意大利专利申请TO2007A000677已知用于传送和竖立可灌注食物产品的密封包装件的单元。

更具体地，这种单元沿从进件站(infeedstation)至出件站(outfeedstation)的路径接连传送包装件，且同时将所述包装件从进件位置竖立成出件位置，在进件位置，包装件被放置成其轴相对于水平面倾斜，在出件位置，包装件被放置成其轴大体上竖直。

已知单元在进件站从第一运送器接收包装件，并在出件站将它们进给给第二运送器。

更具体地，第一运送器将处于进件位置的包装件供应给竖立和传送单元，而第二运送器则从该单元取回处于出件位置的包装件。

所述已知单元大体上包括：具有若干推臂的旋转构件，所述推臂在所述路径的进件站接收各包装件且与各包装件配合以沿该路径推动它们；以及大体上沿所述路径延伸且与包装件配合以将它们从倾斜的进件位置轻移(ease)到出件位置的两条固定轨道。

详细地，每个推臂相对于旋转构件铰接且包括各自的凸轮从动件，凸轮从动件与固定凸轮相互作用以沿从进件位置到出件位置的路径逐渐改变其相对于旋转构件的旋转轴的倾角。

更具体地，推臂沿各自的第一方向延长。

再精确些，第一方向在与旋转构件的旋转轴正交的平面上的投影向相同旋转轴径向延伸。

此外，包装件的轴在上述平面上的投影相对于旋转构件的旋转轴斜交。

换句话说，包装件的轴的投影相对于旋转构件的旋转轴不是径向的。

虽然有效用，但上述类型的单元留下了改进的空间。

更具体地，申请人观察到，由于推臂的上述构造，由推臂产生的推力在各包装件的面上并不完全均匀。

因此，包装件在被各自的推臂推动时，存在包装件不完全受控的风险。

结果，出现包装件在单元内部堵塞的风险，从而中断包装机器的操作。

因此，产业内觉得有需要尽可能降低包装机器的操作被中断的风险。

此外，还有每个推臂和各自包装件的邻接表面之间的不完全均匀的接触在这些各自的包装件上产生应力的风险，在包装机器的高生产率下尤是如此。

相应地，还有不利包装件的最终成形品质的风险，在包装机器的高生产率下尤是如此。

因此，产业内觉得有需要尽可能提高包装件的最终成形品质，在上述高生产率下尤需提高。

发明内容

本发明的目的是提供用于传送和竖立可灌注食物产品的至少一个密封包装件的单元，其设计来满足上述需要中的至少一个。

根据本发明，其提供了一种如权利要求1所述的用于传送和竖立可灌注食物产品的至少一个密封包装件的单元。

附图说明

本发明的优选的、非限制性的实施方式通过实施例的方式参考附图被描述，其中：

图1是根据本发明的用于传送和竖立可灌注食物产品的密封包装件的单元、用于向该单元进给包装件的第一运送器和用于从该单元接收包装件的第二运送器的立体图，其中为了清楚起见去除了一些部分；

图2是图1的单元以及第一运送器和第二运送器的顶视图，其中为了清楚起见去除了一些部分；

图3是图1和2的单元的立体放大图；

图4是图1至3的单元的轴向剖面；以及

图5是由图1至4的单元所加工的一个密封包装件的立体放大图。

具体实施方式

图1至4中的数字1从整体上表示用于传送和竖立食物产品(比如饮料、果汁、半流质产品以及统称的可灌注食物产品)的密封包装件2的单元。更具体地，每个包装件2装有已知的外部打开装置(未图示)，并且沿轴A延长。

特别参考图5，每个包装件2包括：

-彼此相对的顶面3a和底面3b；

-彼此平行且相对的一对侧面19a、19b，其与轴A平行并插入面3a、3b之间；和

-彼此相对且插入面3a、3b之间的一对侧面20a、20b。

每个包装件2还包括对称平面Q，轴A位于对称平面Q上，对称平面Q与面19a、19b平行且与面19a、19b等间距。

单元1被优选设计用在用于从层合的条状包装材料生产食物产品的包装件2的自动化包装机器(未整体示出)上，并定义包装机器的工作站。

参考图1和2，单元1沿从进件站4延伸到出件站5的路径P连续进给一连串包装件2，且同时连续地将包装件2从进件位置竖立成出件位置，在进件位置，包装件被放置成各轴A朝向方向B，在出件位置，包装件被放置成各轴A朝向与方向B交叉的方向C，且面3a面朝上。

在所示实施方式中，方向B和C彼此倾斜。

特别地，方向C且因此轴A在出件站5是竖直的。

更具体地，单元1在站4从运送器6连续且接连地接收包装件2(此时各轴A相对于水平面倾斜)，并在出件站5将它们(处于出件位置)进给给运送器8(图1)。

在出件位置，每个包装件2的轴A是竖直的。

运送器6大体上包括：

-沿循环路径移动的链条13；和

-多个平的矩形桨状物7，其从链条13突出且由链条13驱动。

链条13包括两个相对的分支，分别为向前分支和返回分支。

更具体地，向前分支和返回分支在使用中在水平方向上延伸。

在所示实施方式中，向前分支被布置在返回分支上方。

所述循环路径还包括两个相对的、竖直的弯曲部分，每个部分连接向前分支和返回分支各自的叠加端。

详细地，桨状物7支撑各自的包装件2使之处于轴A平行于桨状物7的位置，并沿终结于站4(包装件2在站4被单元1拾取)的路径W进给它们。

更具体地，桨状物7在站4接触各自包装件2的面20b(图1和2)。详细地，当各自的包装件2沿路径W被进给时，面20b被布置在相应面20a的下游。

更精确地，在站4，桨状物7被布置在依照桨状物7沿路径W的推进方向前进的各自的包装件2的上游。

路径W包括(图1和2)：

-由桨状物7的路径的向前分支限定的大体上水平的主要部分W1；和

-终结于站4的端部部分W2，且包装件2沿部分W2沿围绕水平轴的弯曲路径行进。

部分W2被布置在依照桨状物7沿路径W的推进方向前进的部分W1的下游。

此外，每个桨状物7包括中心线12，中心线12位于与路径W正交的平面中并将各自的桨状物7划分成相对于上述中心线12彼此相等的两半。

每个桨状物7的中心线12对应于各自的包装件2进行排布且位于各自的包装件2的对称平面Q上。

此外，在所示实施方式中，当相关桨状物7沿路径W的部分W1行进时，每条中心线12与相关桨状物7的延伸轴一致且是竖直的。

在站5，单元1接连进给包装件2到带运送器8(图1中只部分示出)上且沿与路径P的端部部分相切的大体上为直线的路径R。更具体地，站5由运送器8的带的顶部向前分支(未图示)的中段部分限定，包装件2在路径P的端部被接连进给到运送器8上。

更具体地，在站5的对面，运送器8以未图示的方式限定包装机器的输出部，从而运送处于出件位置的包装件2离开包装机器。

路径P围绕与方向C平行的轴E成弧形。在所示实施方式中，路径P沿90°角从站4延伸至站5。

单元1还包括(图4)：

-连接到单元1的固定结构24的定子10；

-围绕轴E连续旋转且由包装机器的电动马达以未图示的已知方式提供动力的驱动轴11；和

-轴E的大体上圆筒形的旋转构件14，其被安装到轴11。

此外，单元1包括。

-多个推臂15，用于在站4从运送器6的相应的桨状物7移除各自的包装件2并沿路径P将它们进给到站5。

-多个支撑构件26，其操作性地连接到各自的推臂15，围绕轴E由构件14旋转驱动，且围绕与轴E相切并垂直的各自的轴F铰接到构件14上(图3)；和

-凸轮18(图4)，其被固定结构24支撑在相对于轴E的固定位置且其限定沟槽34，沟槽34被由各自的支撑构件26运载的多个凸轮从动件29啮合。

单元1还包括引导件17，引导件17沿路径P接触包装件2以将它们从进件位置竖立为出件位置

构件14大体上成鼓形，且具有有被轴11啮合的穿孔的顶壁21；以及从壁21的外周边缘向下伸出的多个相间隔的叉状物22。

由图1、3和4表明，叉状物22限定各自的底座23，底座23径向地向轴E开口。

此外，臂15和叉状物22围绕轴E是等间隔的，且在所示实施例中在数量上为16个。

每个臂15大体上包括(图1和2)：

-部分31，其在所示实施方式中通过使用相关螺丝钉被固定到各自的支撑构件26；和

-部分32，其限定平坦部分表面33，平坦部分表面33与相关包装件2的面19a接触以沿路径P进给它。

每个臂15的部分31平行于相应的轴F延长。

每个臂15的部分32平行于方向H延长，方向H相对于相应的轴F倾斜。

因此，表面33位于与方向H平行的平面中。

各自的凸轮从动件29与凸轮18的沟槽34相互作用的结果是，每个臂15从接收相关包装件2的第一操作位置循环移动至释放相关包装件2的第二操作位置，反之亦然。

特别地，臂15在站4被设置在第一操作位置而在站5被设置在第二操作位置。

更具体地，在第一操作位置，每个臂15位于站4，各自的表面33的方向H平行于方向B；而在第二操作位置，臂15位于站5，各自的表面33的方向H平行于方向C。

为了单元1正常工作，每个臂15(图2)的表面33被置为沿路径P的整个长度与相关包装件2的轴A平行。

此外，每个臂15在第一操作位置相对于轴E为最大径向延伸，而在第二操作位置相对于轴E为最小径向延伸。

每个臂15的表面33的方向H在与轴E正交的平面Z上的正交投影沿各自的方向I延长(图2)。

有利地，至少在输入站4，每个方向I与相对于轴E为径向的方向J不同(图2)。

换句话说，方向I相对于轴E不是径向的。

详细地，相应臂15的每个方向I依照下述相关规律与方向J相关联。

当每个臂15在进件站4接收相应包装件2时，各自的方向J与方向K平行并对齐，方向K会合沿路径W的部分W1行进的各自的桨状物7的中心线12(图2)。

更精确地，当各自的桨状物7沿路径W的部分W1移动时，中心线12沿方向K移动。

在所示实施方式中，沿整个路径P，方向I与方向J平行且由此与包装件2的宽度Y的一半相间隔。

宽度Y被与表面33正交地进行测量，因此对应于面19a、19b之间的距离。

以这种方式，从图3表明，随着每个臂15从进件站4行进到出件站5，整个各自的表面33大体上保持与相关包装件2的面19a的均匀接触。

每个支撑构件26包括(图3和4)：

-臂27，其依次运载凸轮从动件29且围绕各自的轴F被铰接到构件14的各自的叉状物22；和

-臂28，各自的臂15的部分31被固定到臂28。

更精确地，每个臂27包括(图4)：

-端部45，其相对于轴E径向在内并运载各自的凸轮从动件29；和

-端部46，其相对于轴E径向在外，且臂28自端部46突出、与平行于各自的轴F的臂27正交。

此外，每个臂27在介于端部45、46之间的位置被铰接到各自的叉状物22。

每个臂27包括底座47而每个叉状物22包括围绕各自的轴F以自由旋转的方式啮合底座47的枢轴48。

每个枢轴48和各自的底座47大体上与相应的轴F平行地延伸。

在所示实施方式中，每个臂27进而包括：

--用于各自的凸轮从动件29的支撑件50；

-与臂28成一体并限定底座47的主体51；和

-与轴F正交地延伸并连接支撑件50和主体51的销52。

臂28从相应支撑构件26的臂27伸出，朝向与构件14的旋转方向相反的方向。

以这种方式，在构件14围绕轴E旋转的过程中，每个臂27在相应支撑构件26的臂28之前到达站4、5。

每个臂28大体上与各自的支撑构件26的臂27正交。

每个臂15从各自的支撑构件26的各自的臂28向上伸出。

在所示实施方式中，每个支撑构件26的臂27、28彼此成一体。

此外，在所示实施方式中，支撑构件26围绕轴E等角度间隔。

凸轮18的沟槽34为支撑构件26的凸轮从动件29的表面限定连续约束，且从第一操作位置到第二操作位置限定连续的一连串中间位置，在中间位置，每个臂15与相关包装件2相互作用并推动相关包装件2，且每个臂15的部分32从与方向B平行轻移(ease)到与方向C平行。

至少在站4，沟槽34通过这种方式成形以防止每个推臂15的表面33和相关包装件2的面19a之间的任何相对移动。

以这种方式，至少在站4，包装件2和相关推臂15移动到彼此成一体。

凸轮18宽松地贯穿安装到轴11一起，被约束在叉状物22的径向延伸部内，且相对于轴E被径向插在轴11和臂15之间(图4)。

特别参考图4，凸轮18包括围绕轴E、大体上为圆筒形的管状主体38，管状主体38被连接到单元1的固定部分，且被宽松地贯穿安装到轴11一起，轴11转而通过未详细示出的已知方式以轴向固定、旋转的方式被安装到主体38。

凸轮18的沟槽34被定位为沿着凸轮的径向外部边缘，成环形，且以滑动方式被与各自的推臂15相关联的凸轮从动件29啮合。

更具体地，沟槽34以变化的径向距离从轴E延伸以移动凸轮从动件29，进而移动臂15，周期性地朝向轴E和远离轴E。

引导件17是弯曲的且大体上沿路径P延伸且与包装件2配合以将它们从进件位置轻移到出件位置。

参考图1和2，引导件17为包装件2限定支撑和滑动表面T，表面T大体上沿路径P延伸且相对于轴E从平行于方向B且邻近站4的部分T1逐渐倾斜至平行于方向C且邻近站5的大体上平坦、竖直的出件部分T2。

更具体地，当包装件2从进件站4移动到出件站5时，各自的面19a被相应推臂15的表面33推动而各自的面20a滑动到引导件17的表面T上。

在所示实施方式中，表面T是完整的。替代地，引导件17可包括限定表面T的成对轨道。

最后，自站5，单元1包括彼此平行的成对横向保持轨道41、42且适于将包装件2保持到运送器8上(图1)。

在使用中，桨状物7沿路径W运送包装件2而构件14围绕轴E旋转驱动推臂15。

现在将参考一个包装件2就送器6的各桨状物7以及构件14的各臂15描述元1的操作。

此外，单元1的操作将从周期开始条件起进行描述，其中，运送器6的桨状物7被定位于站4，而臂15在站4被设置到第一操作位置，在包装件2的面19a的旁边及上游。

特别地，在站4，方向J与方向K且与包装件2的中心平面Q平行并对齐。

换句话说，路径W的部分W1，且因此轴A，在平面Z上的投影相对于轴E是径向的。

此外，在站4，方向I与方向J且因此与方向K平行但有区别。

特别地，方向I与相应的方向J、K被间隔相当于包装件2的宽度Y的一半的距离。

换句话说，方向I相对于轴E不是径向的。

当构件14围绕轴E旋转时，包装件2的面19a被臂15推动，同时面20a在引导件17的表面T上滑动。

此外，表面33沿整个路径P保持与包装件2的面19a平行并完全接触。

此外，方向I沿路径P的整个延伸部保持与方向J平行但有区别。

换句话说，方向I沿路径P的整个延伸部从不被布置为相对于轴E是径向的。

轴A在平面Z上的投影沿路径P的整个延伸部保持相对于轴E是径向的。

凭借引导件17的设计，包装件2在构件14围绕轴E旋转时被轻移到出件位置，特别地，被逐渐竖立以将包装件的与面3a相对且平行的面从站5起轻移到运送器8上。

当构件14从站4旋转到站5时，凸轮从动件29在凸轮18的沟槽34内部滑动。

结果，支撑构件26的臂27围绕轴F旋转，以便将臂15从第一操作位置逐渐提升到第二操作位置。

因此，凸轮18沿路径P逐渐修改臂15相对于构件14的旋转以使部分32的延伸方向适应包装件2的轴A相对于固定结构24的倾斜，从而将臂15设置为最佳状态以在最佳状态下推进包装件2。

结果，包装件2沿路径P、沿围绕轴E的90°弧行进到站5。

在它到达站5之前，凸轮18与凸轮从动件29的相互作用将臂15设置成第二操作位置，它在第二操作位置与包装件2分离。

接着，包装件2被进给到运送器8上且由此沿着路径R。

随着构件14不断旋转，臂15通过凸轮从动件29与凸轮18的沟槽34的相互作用逐渐从第二操作位置移动到第一操作位置。

由上述描述，根据本发明的单元1及方法的优点会变得清楚。

特别地，方向I相对于方向J是有区别的，方向J相对于轴E是径向的。

结果，当每个包装件2沿路径P被运送时，相应臂15的表面33平行于轴A且因此平行于包装件2的面19a。

由于上述构造，臂15的表面33和包装件2的相关面19a之间的完全的均匀的接触被确保。

以这种方式，由臂15施加到各自的包装件2上的推力沿路径P是完全受控的。

结果，相对于本发明的引导部分中所公开的已知方案，在单元1内部产生堵塞的风险被降低。

此外，上述完全且均匀的接触大大减少了在包装件2上产生的应力，在包装机器的高生产率下尤是如此。结果，包装件2的最终成形品质可变得特别高，在包装机器的高生产率下也是如此。

明显地，对根据本发明的单元1可进行变化却不背离所附权利要求中所限定的范围。

Claims (13)

1.-一种用于传送和竖立含有可灌注食物产品的至少一个密封包装件(2)的单元(1)，其包括：

-能围绕第一轴(E)旋转的旋转构件(14)；和

-铰接到所述旋转构件(14)上且与各自的所述包装件(2)配合以沿第一路径(P)将它进给的至少一个推动构件(15)，第一路径(P)从进件站(4)延伸到出件站(5)；

所述推动构件(15)包括推动表面(33)，所述推动表面(33)沿横交所述第一轴(E)的第一方向(H)延长且适于在使用中接触所述各自的包装件(2)以便沿第一路径(P)运送它；

所述第一方向(H)在与所述第一轴(E)正交的平面(Z)上的正交投影沿第二方向(I)延长；

其特征在于至少在所述输入站(4)，所述第二方向(I)相对于第三方向(J)是有区别的，第三方向(J)相对于所述第一轴(E)是径向的。

2.-如权利要求1所述的单元，其特征在于至少在所述进件站(4)，所述第二方向(I)平行于相应的所述第三方向(J)。

3.-如权利要求2所述的单元，其特征在于至少在所述进件站(4)，所述第二方向(I)和所述第三方向(J)之间的距离等于待运送的所述包装件(2)的宽度(Y)的一半；所述宽度(Y)在所述进件站(4)被与所述推动表面(33)正交地进行测量。

4.-如前述权利要求中任一项所述的单元，其特征在于包括：

-相对于所述第一轴(E)被固定的凸轮(18)；和

-铰接到所述构件(14)上的支撑构件(26)；

所述支撑构件(26)进而包括：

-向第一轴(E)径向延伸并运载凸轮从动件(29)的第一部分(27)，凸轮从动件(29)与所述凸轮(18)相互作用，以便改变所述推动构件(15)相对于所述构件(14)的位置；和

-向所述第一部分(27)横向延伸的第二部分(28)，所述推动构件(15)被直接连接到第二部分(28)。

5.-如权利要求4所述的单元，其特征在于所述第二部分(28)与所述第一部分(27)正交地延伸。

6.-如权利要求4或5所述的单元，其特征在于所述第二部分(28)围绕第二轴(F)被铰接到所述构件(14)，第二轴(F)与所述第一轴(E)横交。

7.-如权利要求4至6中任一项所述的单元，其特征在于所述第一部分(27)和所述第二部分(28)彼此成一体。

8.-如权利要求6或7所述的单元，其特征在于所述第二轴(F)相对于所述第一轴(E)径向插入所述凸轮从动件(29)和所述第二部分(28)之间。

9.-如前述权利要求中任一项所述的单元，其特征在于包括引导装置(17)，所述引导装置(17)与所述包装件(2)配合以将它从假定在所述第一路径(P)的所述输入站(4)的进件位置竖立为假定在所述第一路径(P)的输出站(5)的出件位置。

10.-如权利要求4至9中任一项所述的单元，其特征在于至少在所述输入站(4)，所述凸轮(18)以防止所述推动表面(33)和所述各自的包装件(2)之间的任何相对移动这样的方式成形。

11.-一种用于生产食物产品的至少一个密封包装件(2)的包装机器，其包括：

-如前述权利要求中任一项所述的单元(1)；和

-包括至少一个桨状物(7)的运送器(6)，桨状物(7)接触所述各自的包装件(2)以将它沿第二路径(W)且朝所述第一路径(P)的所述进件站(4)进给给所述单元(1)；

所述第二路径(W)包括：

-直的第一部分(W1)；和

-弯曲的第二部分(W2)，所述第二部分(W2)在所述输入站(4)与所述第一路径(P)关联；

所述桨状物(7)具有与所述第二路径(W)正交的中心线(12)，中心线(12)在使用中与所述包装件(2)的与所述第二路径(W)且与所述包装件(2)的第三轴(A)平行的对称平面(Q)对齐；

当所述运送器(6)沿所述第一部分(W1)移动时，所述中心线(12)沿第四方向(K)能移动；

所述第四方向(K)入射所述构件(14)的所述第一轴(E)且相对于所述构件(14)的所述第一轴(E)是径向的。

12.-如权利要求11所述的包装机器，当从属于权利要求2至10中任一项时，其特征在于在所述输入站(4)，所述相应的第三方向(J)与所述第四方向(K)对齐且一致。

13.-如前述权利要求中任一项所述的包装机器，其特征在于包括用于运送所述包装件(2)离开所述包装机器的第二运送器(8)，所述第二运送器(8)是直线的且由所述单元(1)直接提供，其中所述包装件(2)处于所述出件位置。