CN106414250A - 用于从密封包生产可灌注到包装材料管中的食物产品的包装件的折叠单元 - Google Patents

用于从密封包生产可灌注到包装材料管中的食物产品的包装件的折叠单元 Download PDF

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Abstract

一种用于从至少一个翼(19)待折叠的密封包(3)生产包装件(2)的折叠单元，包括传送装置(31)、支撑部件(48)，所述传送装置(31)搭载被布置用于与所述至少一个翼(19)相互作用的至少一个推动部件(37)，在所述至少一个推动部件(37)与所述至少一个翼(19)相互作用时所述传送装置(31)紧靠到所述支撑部件(48)上，所述传送装置(31)包括至少一个滚动部件(47)，所述滚动部件(47)滚动到所述支撑部件(48)上。

Description

用于从密封包生产可灌注到包装材料管中的食物产品的包装 件的折叠单元
技术领域
本发明涉及用于从密封包生产可灌注到包装材料管中的食物产品的包装件的折叠单元。
背景技术
已知的是，许多食物产品，比如果汁、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Tetra Brik Aseptic(注册商标)，其通过折叠并密封层合的片状包装材料制成。
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(例如纸)层，或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体和光阻挡材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)，所述气体和光阻挡材料层进而被形成包装件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被杀菌，例如通过施加诸如过氧化氢溶液之类的化学杀菌剂，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；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以形成竖直管状物。
包装机器包括成形单元，其中所述管状物被经杀菌或杀菌处理的食物产品不断向下充填，且沿等间距横截面被密封并接着被切割以形成枕形包，所述枕形包接着被进给到折叠单元以形成成品的例如大体上平行六面体形状的包装件。
更具体地，所述枕形包大体上包括六面体形状的主体部分；以及顶端部分和底端部分，所述顶端部分和底端部分彼此相对并在主体部分的相对侧上横向突出并限定拟被折叠到主体部分上的各三角形端翼(end flap)。
在密封包装材料以形成竖直管状物时形成的纵向密封带沿枕形包延伸；且每个枕形包的顶端部分和底端部分具有各自的与所述纵向密封带垂直并限定自所述包的顶部和底部突出的各端翼的横向密封带。
每个枕形包的顶端部分和底端部分从各自的端翼向主体部分成锥形，并通过包装机器的折叠单元相互按压从而形成所述包的平坦的相对的端壁，同时将所述端翼各自折叠到主体部分的壁上。
折叠单元是已知的，例如根据EP-1726526，其大体上包括用于从供应站沿主要是直的水平的成形路径不断进给包给输出站的链式传送器，以及多个折叠装置，所述多个折叠装置沿着成形路径与每个包周期性地配合以将所述包的各顶端部分和底端部分整平并这样将所述各端翼折叠到所述端部上。
该折叠单元包括加热装置，所述加热装置被布置用于加热所述包并在所述顶端部分和底端部分熔化形成所述包的外塑料层的塑性材料。
上述折叠装置之一包括布置在链式传送器上面以便与包装件相互作用的按压单元。所述按压单元将所述端翼各自按压到主体部分的壁上，并在所述塑性材料凝固(set)时，所述端翼被密封到所述主体的壁。
所述按压单元包括带，所述带具有圈形并且具有被布置来与所述包相互作用以按压端翼的下分支。所述按压单元包括驱动部件，所述驱动部件驱动所述带使得所述带的旋转与所述链式传送器的移动同步。
所述按压单元还包括面向所述链式传送器的板，所述带的下分支在所述带被旋转时在所述板上滑动。在实践中，所述板在相互作用的过程中防止所述带从包装件移开，从而使得所述带能够在端翼上施加所需的压力。
所述带还包括多个凸起部，所述多个凸起部从所述带向链式传送器突出并具有与它们要推动的包的端部区域大体上匹配的形状。所述凸起部沿所述带间隔开以便每个凸起部与正被链式传送器推进的相应的包相互作用。
虽然可靠且高效，但所述折叠单元仍留有进一步改进的空间。
由于所述带在所述板上高速滑动，因而所述折叠单元的一个缺点是按压单元必须配备用于驱散由摩擦产生的热的冷却系统。因此，形成所述板的金属体必须具有用于冷却流体的通道或管道。
所述折叠单元的另一缺点是所述带由于与所述板相互作用而在一定量的工作时间后磨损并必须被替换。
上述缺点在具有提高的输出速率(这意味着链式传送器的对应提高的速度和按压单元的带的对应提高的速度)的包装机器中被放大。
发明内容
本发明的一个目的是改进用于折叠包的折叠单元。
本发明的另一目的是提供可与高速充填机器一起使用的折叠单元。
本发明的另一目的是提供如下折叠单元：在其中，推动包的端翼的装置较少遭到磨损。
根据本发明，本文提供了用于从密封包生产可灌注到包装材料管中的食物产品的包装件的折叠单元，如权利要求1所要求保护的折叠单元。
附图说明
本发明的一些优选的、非限制性的实施方式通过实施例的方式参考附图进行描述，其中：
图1是根据本发明的折叠单元的示意性侧视图，其中部分截面并为清楚起见去除了某些部分；
图2是图1的放大细节图，其中为清楚起见去除了某些部分；
图3是图1的折叠单元的按压装置的透视侧视图；
图4是图3的按压装置的推动部件的纵向剖视图；
图5是将用图1的折叠单元折叠的包的透视侧视图；
图6是使用图1的折叠单元折叠图5的包所获得包装件的透视的部分侧视图；
图7是根据本发明的折叠单元的按压装置的另一实施方式的纵向剖视图。
具体实施方式
参考图1至7，本文公开了用于包装机器(未图示)的用于从已知的包装材料管(未图示)不断生产可灌注食物产品(比如经巴氏灭菌的或UHT奶制品、果汁、酒等)的密封包装件2的折叠单元1。
所述管以已知方式在折叠单元1的上游通过纵向折叠并密封已知的成卷的热密封片状材料(未图示)而形成，所述成卷的热密封片状材料可包括提供刚度和强度的基础层(其可由纤维材料(例如纸)层或填充有矿物的聚丙烯材料层形成)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)。在用于长期储存的产品(比如UHT奶制品)的无菌包装件2的情况中，包装材料还可包括气体和光阻挡材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)箔，所述气体和光阻挡材料层被叠加在热密封塑性材料层上并进而用形成包装件2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。
接着，包装材料管被食物产品充填，并沿等间距横截面进行密封和切割以形成若干具有枕状形状的包3，所述包3接着被传送给折叠单元1，在折叠单元1，它们被以机械方式折叠从而形成具有大体上平行六面体形状的各包装件2。
替代地，包装材料可被切割成坯件，所述坯件利用成形轴(forming spindle)形成为包装件2，且包装件2被食物产品充填并被密封。这种类型的包装件的一个示例是所谓的“屋顶包(gable-top)”包装件，以商标Tetra Rex(注册商标)为人所知。
参考图5，包3的一实施方式被示出，其具有被形成以从折叠成圆筒的卷材生产包装材料管的纵向密封带4，纵向密封带4沿包3的一侧延伸，包3由与纵向密封带4垂直并接合的第一横向密封带5和第二横向密封带6在相对端进行封闭。
每个包3具有轴A，并包括主体7、从主体7分别朝第一横向密封带5和第二横向密封带6成锥形的第一端部8和第二端部9。
包3的主体7在侧面上被两个第一侧壁10a和两个第二侧壁10b界定，两个第一侧壁10a和两个第二侧壁10b可彼此替代。
第一端部8和第二端部9各自由两个壁12限定，每个壁大体上呈等腰梯形，所述两个壁12相对于与轴A垂直的平面彼此相向地略微倾斜，并具有通过各壁10a的相对边缘限定的次要边缘以及通过各第一横向密封带5和第二横向密封带6彼此接合的主要边缘。
纵向密封带4在第一横向密封带5和第二横向密封带6之间并沿着一个壁10a的整体以及与壁10a相同侧上的对应壁12延伸。
第一端部8包括由第一密封带5形成并在轴A的方向上从包3突出的第一大体上细长矩形的端飞边17(end fin)；以及在主体7的相对侧上横向突出并通过壁12的端部以及通过侧壁10b的对应的三角形端部进行限定的两个第一大体上三角形的翼19。
类似地，第二端部9包括由第二密封带6形成并在轴A的方向上从包3突出的第二大体上细长矩形的端飞边18；以及在主体7的相对侧上横向突出并通过壁12的端部以及通过侧壁10b的对应的三角形端部进行限定的两个第二大体上三角形的翼20。
更确切而言，第一端飞边17和第二端飞边18中的每一个沿着与轴A正交的方向延伸。
为了形成包装件2，折叠单元1将第一端部8和第二端部9彼此相向地向下压平，并且同时将第一端飞边17折叠到平整的第一端部8上且将第二端飞边18折叠到平整的第二端部9上。
折叠单元1将第二三角翼20朝第一端部8折叠到各壁10b的顶端上，且如图6所示，将第一三角翼19折叠到在第二端部9的相对侧上的先前叠好的第一端飞边17上。
参考图1至4，折叠单元1包括用于从供应站(未图示)沿成形路径B不断进给包3给输出站(未图示)的循环传送器23。
折叠单元1还包括第一折叠装置(未图示)，所述第一折叠装置与每个包3周期性地配合以将第一端部8整平，将第一端飞边17折叠到第一端部8上，并将第一三角翼19折叠到在第二端部9的相对侧上的先前整平的第一端部8上。
折叠单元1还包括用于将第二端飞边18折叠到整平的第二端部9上的第二折叠装置(未图示)。
折叠单元1还包括用于使第二三角翼20弯向轴A和第一端部8的第三折叠装置21。
折叠单元1还包括加热装置(未图示)，所述加热装置作用在部分弯曲的第一三角翼19和第二三角翼20上以在第一三角翼19和第二三角翼20分别抵靠第一端部8和第二侧壁10b被按压并密封之前熔化它们的包装材料的外层。
折叠单元1还包括按压装置22，所述按压装置22与每个包3配合以在第一三角翼19冷却时将第一三角翼19保持到整平的第一端飞边17上。
所述加热装置沿成形路径B被布置在按压装置22的上游。
循环传送器23包括循环运输部件，在所示实施例中为链条24，其形成圈并包括多个相互铰接的刚性模组或链节25。
链条24包括传送分支26、大体上平行于传送分支26的返回分支27、以及两个弯曲的C形部28，该两个弯曲的C形部28设置为它们的凹面彼此面对并且连接传送分支26和返回分支27。
在所示实施方式中，传送分支26和返回分支27是直且水平的。在这种情况下，传送分支26位于返回分支27上方。
每个链节25(link)包括适于接收相关包3的大体上平坦的板29，以及桨状物30，桨状物30从板29突出并与包3的第一侧壁10a之一配合并推动该第一侧壁10a之一从而沿路径B进给包3。
在所示实施方式中，第三折叠装置21包括多对壳体70。每对壳体70被布置到各链节25上。每一对中的壳体70通过各链节25沿路径B被一起推进并在各链节25上沿垂直于路径B的方向可滑动。
在另一未示出的实施方式中，第三折叠装置被布置在固定位置并在包3被循环传送器23推进时与包3相互作用。
按压装置22包括传送装置31，传送装置31具有链式传送器32，链式传送器32具有多个链节部件33。
链式传送器32围绕第一链轮34和第二链轮35成圈。在图1至4所示的实施方式中，第一链轮34连接到马达36，马达36使链式传送器32沿推进方向D旋转，链式传送器32与循环传送器23同步。
按压装置22包括推动部件37，推动部件37由链式传送器32搭载并被布置用于在形成第一三角翼19的包装材料的塑料层冷却时将第一三角翼19推到整平的第一端飞边17上。
每个推动部件37由分别的链节部件33搭载。特别是，在图1至4和7所示的实施方式中，推动部件37的数量是链节部件33的数量的一半，推动部件37每隔一个链节部件33被布置在链式传送器32的链节部件33上。
参考图4，每个链节部件33通过销38铰接到相邻的链节部件33。
推动部件37连接到链节部件33并相对于链节部件33可移动。特别是，推动部件37包括通过销38铰接到链节部件33的主体39。
弹性部件40(例如弹簧)被插在链节部件33和推动部件37之间以迫使推动部件37远离链节部件33。弹性部件40被部分接收到链节部件33的底座41中并且被部分接收到主体39的凹部42中。主体39包括铰接到链节部件33的支撑部43以及从支撑部43突出的凸起部44。凸起部44通过紧固部件45连接到支撑部43，紧固部件45例如穿过凸起部44的孔46并被拧紧到支撑部43的螺丝。通过拧开所述螺丝，凸起部44可从支撑部43移除以便访问底座41和凹部42从而在弹性部件40磨损的情况下移除并替换它。此外，凸起部44可用具有不同形状和/或尺寸的另一凸起部代替。通过这种方式，按压装置22可与折叠单元1以及包装机器结合使用，旨在形成不同种类的包装件。
传送装置31包括滚动部件47，滚动部件47被布置用于在链式传送器32沿推进方向D被驱动时滚动到支撑结构48上。
滚动部件47包括多个辊48。所述辊通过销38铰接到链节部件33。
链式传送器32具有面向循环传送器23并从入口区域51沿推进方向D延伸到出口区域52的活动分支49，在入口区域51，推动部件37开始与包3相互作用，在出口区域52，推动部件37被从包装件2移除。
链式传送器32还具有返回分支50，返回分支50背对循环传送器23并从出口区域52延伸到入口区域51。
支撑结构48包括固定支撑板53，固定支撑板53按照推进方面D被布置在入口区域51和出口区域52之间并面向循环传送器23。固定支撑板53被布置来与活动分支49相互作用。在该机器的运行过程中，当推动部件37按压包3时，滚动部件47在固定支撑板53上滚动并且固定支撑板53防止链节部件33从循环传送器23移开并因此从包3移开。通过这种方式，推动部件37可施加正确的压力到包3上。
支撑结构48还包括按照推进方向D被布置在入口区域51和出口区域52之间并背对循环传送器23的固定支撑体54和可移动支撑体55。固定支撑体54和可移动支撑体55被布置来与返回分支50相互作用。
可移动支撑体55通过销部件57铰接到折叠单元1的固定框架56并被弹簧58推向链式传送器32。可移动支撑部件55充当用于链式传送器32的张紧装置。
在运行过程中，包3由循环传送器23推进。特别是，每个包3被接收在由两个连续的桨状物30限定的空间中。
在按压装置22的上游，包3在被循环传送器23沿路径B移动的同时与第一折叠装置相互作用，所述第一折叠装置将第一端部8整平，将第一端飞边17折叠到第一端部8上，并开始将第一三角翼19折叠到在第二端部9的相对侧上的先前整平的第一端部8上。
包3还与加热装置相互作用，所述加热装置作用在部分弯曲的第一三角翼19上以在第一三角翼19抵靠第一端部8被按压并密封之前熔化第一三角翼19的包装材料的外部塑料层。
然后，包3到达入口区域51，在入口区域51，推动部件37与包3相互作用以将第一三角翼19按压到第一端飞边17和第一端部8上以便限定包装件2的端壁60。在所示实施方式中，包3在“倒置”位置上通过循环传送器23被推进，因此，端壁60是包装件2的底壁。
推动部件37以与包3沿路径B移动的速度相同速度沿推进方向D移动。通过这种方式，每个推动部件37与对应的包3相互作用。
特别是，链式传送器32的搭载推动部件37的链节部件33面向由两个连续的桨状物30限定的对应的空间、或隔间，且包3因此被接收在其中；同时链式传送器32的不搭载推动部件37的链节部件33面向桨状物30。
滚动部件47在支撑结构48上滚动。特别是，滚动部件47在固定支撑板53上滚动，固定支撑板53充当用于滚动部件47的紧靠部件。由弹性部件40推动的凸起部44接触包3并使第一三角翼19粘合到第一端飞边17和第一端部8。
通过这种方式，成品包装件2从包3被获得。
然后，包装件2到达出口区域52，在出口区域52，推动部件37从包装件2移开。
图7示出了根据本发明的折叠单元1的另一实施方式，其中按压装置22具有驱动机构61，驱动机构61被布置用于沿推进方向D驱动传送装置31。在该实施方式中，折叠单元1不包括马达36，并且第一链轮34和第二链轮35是惰链轮。
驱动机构61包括第一驱动机构(特别是，自链节部件33突出的附件62)和第二驱动机构(特别是，桨状物30的腔63(参见图1和2))。
附件62被设定形状以与腔63啮合。
通过这种方式，附件62与腔63啮合从而旋转传送装置31。
附件62自不搭载推动部件37的链节部件33延伸。换言之，附件62和推动部件37交错排布在链式传送器32的链节部件33上。
用于链节部件33被布置在链式传送器32上的节距与用于链节25被布置在循环传送器23上的节距相同。通过这种方式，每个推动部件37与对应的包3相互作用。特别是，每个推动部件37每一次只与一个包3相互作用。换言之，针对每个包3有专用的推动部件37。
由上述描述，根据本发明的折叠单元1的优点会变得清楚。
由于滚动部件47，摩擦相对于已知的按压单元(其中带在板上滑动)被大大减少。特别是，由于本发明，传送装置和支撑结构之间的滑动摩擦被滚动摩擦代替。通过这种方式，冷却系统不再需要。此外，相较已知折叠单元的带，没有受到显著磨损的传送装置无需被替换。
另外，根据本发明的折叠单元可与高速充填机器组合使用，因为甚至在非常高的输出速度也没有磨损和过热的风险。
另外，根据本发明的折叠单元允许获得包装件的更佳成形，因为按压装置22针对每个包3具有专用的推动部件37。相反，已知按压单元的带同时与成群的包(例如三个)相互作用。
以这种方式，在成群的包中的包之一有缺陷或缺失的情况下，该成群的包中的其他包受到更高的压力，这可损坏这些其他包。
总之，根据本发明，所有包装件受到大体上相同的成形压力。
此外，包装件2的成形亦因以下事实而被改善：推动部件37相对于传送装置31可移动，并因此可更好地与正在成形的端壁60对齐和相互作用。这在已知按压单元中是不可能的，在已知按压单元中，凸起部与带成一体(特别是，凸起部与带被制成一件)。
另外，根据本发明的折叠单元是模块化的且可与旨在生产各种形状和尺寸的包装件的包装机器结合使用。在这种情况下，移除凸起部44并用具有所需几何形状的凸起部替换它们便足矣。相反，使用已知折叠单元，则针对包装件的每种尺寸和形状需要专用的带。
此外，如果按压装置22具有驱动机构61，则折叠单元1可通过去除马达36进行简化。
显然，可对单元1进行改变却不背离所附权利要求中限定的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于从至少一个翼(19)待折叠的密封包(3)生产包装件(2)的折叠单元，所述折叠单元包括传送装置(31)、支撑部件(48)，所述传送装置(31)搭载被布置用于与所述至少一个翼(19)相互作用的至少一个推动部件(37)，在所述至少一个推动部件(37)与所述至少一个翼(19)相互作用时所述传送装置(31)紧靠到所述支撑部件(48)上，其特征在于，所述传送装置(31)包括至少一个滚动部件(47)，所述滚动部件(47)滚动到所述支撑部件(48)上。
2.根据权利要求1所述的折叠单元，其中所述至少一个推动部件(37)相对于所述传送装置(31)能移动。
3.根据权利要求2所述的折叠单元，其中所述传送装置(31)包括插在所述至少一个推动部件(37)和所述传送装置(31)之间的至少一个弹性部件(40)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的折叠单元，其中所述传送装置(31)包括多个推动装置(37)和具有链节部件(33)的链式传送器(32)，所述链节部件(33)中的至少一些搭载所述多个推动装置(37)的各个推动装置(37)。
5.根据权利要求4所述的折叠单元，其中所述推动装置(37)的数量是所述链节部件(33)的数量的一半，所述推动部件(33)沿着所述链式传送器(32)进行布置并与所述链节部件(33)中的每隔一个的链节部件(33)相关联。
6.根据权利要求4或5所述的折叠单元，其中所述多个推动部件(37)中的每个推动部件(37)被铰接到所述链节部件(37)的对应的链节部件(33)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的折叠单元，当权利要求4从属于权利要求3时，其中所述传送装置(31)包括多个弹性部件(40)，所述多个弹性部件(40)中的每个弹性部件(40)被插在所述多个推动部件(37)中的对应的推动部件(37)和所述链节部件(37)的对应的链节部件(33)之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的折叠单元，进一步包括用于沿路径(B)推进所述包(3)的传送器(23)，所述传送器具有被布置用于传送所述包(3)的传送分支(26)，且所述传送装置(31)具有活动分支(49)，所述至少一个推动部件(37)沿活动分支(49)与所述包(3)相互作用，所述活动分支(49)面向所述传送分支(26)使得在所述包(3)被所述传送器(23)承载的同时，所述至少一个推动部件(37)推动所述至少一个翼(19)。
9.根据权利要求8所述的折叠单元，其中所述支撑结构(48)包括面朝所述传送器(23)的固定支撑板(53)，所述至少一个滚动部件(47)在所述至少一个推动部件(37)与所述至少一个翼(19)相互作用的同时在所述固定支撑板(53)上滚动，所述固定支撑板(53)在所述至少一个推动部件(37)与所述至少一个翼(19)相互作用的同时防止所述传送装置(31)从所述传送器(23)移开。
10.根据权利要求8或9所述的折叠装置，当权利要求8从属于权利要求4至7中的任一项时，其中所述传送器(23)包括多个链节(25)，所述传送器(23)中的所述链节(25)的节距与所述链式传送器(32)中的所述链节部件(33)的节距相同。
11.根据权利要求8或9中任一项所述的折叠单元，当权利要求8从属于权利要求4至7或权利要求10中的任一项时，其中所述传送装置(31)包括第一驱动机构(62)，所述第一驱动机构(62)被布置用于与所述传送器(23)的第二驱动机构(63)相互作用使得在使用中，所述传送器(23)驱动所述传送装置(31)。
12.根据权利要求12所述的折叠单元，其中所述第一驱动机构包括多个附件(62)，所述链节部件(33)中的至少一些搭载所述多个附件(62)中的各个附件(62)。
13.根据权利要求12所述的折叠单元，其中所述附件(37)的数量是所述链节部件(33)的数量的一半，所述附件(62)与所述链节部件(33)中的每隔一个的链节部件(33)相关联，使得所述附件(62)与所述推动部件(67)被交错排布在所述链式传送器(32)上。
14.根据权利要求12或13所述的折叠单元，其中第二驱动机构包括所述传送器(23)的多个腔(63)，所述腔(63)被布置用于接收所述附件(62)。
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