CN106458344B - 用于供给可倾倒食品的密封包装的供给单元 - Google Patents
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Abstract
一种供给单元，用于从形成包装(4)的成形单元接收可倾倒食品的密封包装(4)并将所述包装(4)供给到折叠单元，所述折叠单元被布置成折叠所述包装(4)，从而获得折叠包，所述供给单元包括用于朝向所述折叠单元承载所述包装(4)的供给传送器(6)，其特征在于，所述供给单元还包括与所述包装(4)相互作用的驱动装置，以便从所述成形单元拉动所述包装(4)并且朝向所述供给传送机(6)推动所述包装(4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于从成形单元接收可倾倒食品的密封枕形包装的供给单元，所述成形单元被布置成形成包装并且将包装供给到折叠单元，所述折叠单元被布置成折叠包装以获得折叠包。
背景技术
众所周知，许多食品，如果汁、巴氏灭菌或UHT(超高温处理)过的奶、酒、番茄酱等，以灭菌过的包装材料制成的包装销售。
这种类型的包装的一个典型实例是称为无菌利乐包(Tetra Brik Aseptic，注册商标)的用于液体或可倾倒食品的平行六面体形状的包装，其通过折叠和密封层压片材包装材料而制成。
包装材料具有多层结构，多层结构基本上包括用于刚度和强度的基底层，其可包括纤维材料(例如纸)层、或矿物填充的聚丙烯材料层；以及在基底层的两侧上覆盖的多个热密封塑料材料(例如聚乙烯膜)层。
在用于长期储存产品(例如UHT奶)的无菌包装的情况下，包装材料还包括气体和光阻挡材料(例如，铝箔或乙基乙烯醇(EVOH))层，其叠加在热密封塑料材料层上，并且又被形成最终接触食品的包装的内表面的另一热封塑料材料层覆盖。
众所周知，这种包装在全自动包装机上生产，在该包装机上由卷筒给纸式包装材料形成连续管；所述包装材料卷，例如通过施用化学灭菌剂(如，过氧化氢溶液)，而在包装机器上被灭菌。在灭菌完成后例如通过加热蒸发将化学灭菌剂从包装材料的表面去除；并且如此灭菌后的包装材料被保持在封闭的无菌环境中，并被纵向折叠和密封以形成垂直管。
包装机包括成形单元，其中管被连续地向下填充有灭菌或无菌处理的食品，并且被密封，然后沿着等间隔的横截面切割以形成枕形包装，然后将枕形包装送入折叠单元以形成成品的、例如基本上平行六面体形状的包装。
更具体地，枕形包装基本上包括平行六面体形状的主要部分；以及顶端部分和底端部分，彼此相对并且在主要部分的相对侧上横向突出并限定相应的三角形端折片以被折叠到主要部分上。
当密封包装材料以形成竖直管时形成的纵向密封条，沿所述枕形包装延伸；并且每个枕形包装的顶端部分和底端部分具有相应的横向密封条，所述横向密封条垂直于纵向密封条并且限定从包装的顶部和底部突出的相应的端折片。
每个枕形包装的顶端部分和底端部分从相应的端折片朝向主要部分逐渐变细。
已知折叠单元基本上包括：链式输送机，用于沿着显著笔直的水平成形路径从供应站连续地供给枕形包装到输出站；和多个折叠装置，其沿着成形路径与每个枕形包装循环配合，以使枕形包装的相应的顶端部分和底端部分变平，并且因此将相应的端折片折叠到顶端部分和底端部分上。
折叠单元包括加热装置，该加热装置布置成用于加热枕形包装并且熔化在顶端部分和底端部分处形成枕形包装的外部塑料层的塑料材料。
在实践中，枕形包装通常以其纵向轴线竖直布置的方式形成和密封。随后从管中切割出新形成的枕形包装，并且使其沿着弯曲轮廓滑槽滑动，以便从竖直位置被带到基本上水平的位置，在该位置，它们被供给单元接收，该供给单元直接布置在滑槽的下游并且将枕形包装驱动到折叠单元。
一旦枕形包装从管上切下，它们就通过重力向下移动到滑槽并沿着滑槽前进。
供给单元包括在入口区域和出口区域之间延伸的两个引导件，在入口区域处接收来自滑槽的包装，在出口区域处包装被输送到折叠单元。
供给单元还包括传送带和多个承载器，所述多个承载器从传送带突出并且布置成与包装相互作用以使包装沿着所述引导件前进。
传送带围绕第一轮和第二轮缠绕，第一轮和第二轮具有基本上水平的轴线。以这种方式，传送带具有上部作用分支和下部返回分支，上部作用分支的承载器穿过在两个引导件之间限定的间隙并推动包装。
已知的包装机的缺点是来自成形单元的包装可能与供给单元不同步。
特别地，由于不同的因素，例如：粘贴到执行横向密封的密封装置或者粘贴到将包装从管分离的切割器上，包装可能被“延迟”。
因此，可能发生的是，当承载器到达入口区域时，相应的包装尚未到达，因此这个承载器不能运载任何包装。在这种情况下，后面的承载器与两个包装(即它“自己的”包装和未被输送到前一个承载器的“延迟的”包装)相互作用。这可能导致供给单元或折叠单元中的堵塞。
还可能发生的是，当包装到达入口区域时，相应的承载器与包装的中间部分而不是包装的端部相互作用。以这种方式，承载器可能压碎包装并损坏包装。
上述缺点在输送带的速度高并且相邻承载器之间的距离小的高速包装机的情况下特别相关，这使得来自成形单元的包装和传送带之间缺少同步极其关键。
发明内容
本发明的一个目的是改进已知的包装机，特别是改进从成形单元接收包装并将包装传送到折叠单元的供给单元。
本发明的另一个目的是改进来自成形单元的包装与供给单元的运载器的同步。
本发明的另一个目的是提供一种供给单元，其中减少或消除了包装到达相应承载器的延迟。
本发明的另一个目的是提供一种即使在高速包装机中使用也是高效和可靠的供给单元。
根据本发明，如权利要求1所述，提供了一种供给单元，其用于从成形单元接收可倾倒食品的密封包装，所述成形单元被设置成形成包装并且将包装供给到折叠单元，所述折叠单元被布置成折叠包装以便获得折叠包。
附图说明
将参考附图，通过示例的方式描述本发明的一些优选的、非限制性的实施方式，其中：
图1是根据本发明的供给单元的立体图；
图2是图1的供给单元的驱动装置的一个实施方式的前视图；
图3是要由图1的供给单元处理的包装的立体图；
图4是图1的供给单元的驱动装置的另一实施方式的前视图；
图5是示出了图4的驱动装置处于不同操作位置的前视图；
图6是图1的供给单元的驱动装置的另一实施方式的前视图；
图7是示出了图6的驱动装置处于不同操作位置的透视前视图；
图8是图1的供给单元的驱动装置的又一实施方式的前视图；
图9是示出了图8的驱动装置处于不同操作位置的透视前视图。
具体实施方式
参考图1和图2，示出了包装机器1，其包括成形单元2、折叠单元(未示出)和插入在成形单元2和折叠单元之间的供给单元3。
成形单元2折叠、填充和密封包装材料以获得枕形包装4。特别地，成形单元2从包装材料管(未示出)连续生产包装4。
该管以已知的方式通过纵向折叠和密封热密封片材料卷而形成，该材料可包括用于刚度和强度的基底层(其可由纤维材料(例如，纸)层或矿物填充聚丙烯材料层形成)以及覆盖基底层的两侧的多层热封塑料材料(例如，聚乙烯膜)层。在用于长期储存产品(例如UHT奶)的无菌包装的情况下，包装材料还可以包括气体和光阻挡材料(例如，铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)箔)层，气体和光阻挡材料层叠加在热密封塑料材料层上，并且进而覆盖有最终形成包装的接触食品的内表面的另一热密封塑料材料层。
然后，包装材料管填充有食品，并且沿着等间隔的横截面被密封和切割，以形成包装4。
参考图3，示出了包装4的一个实施方式，其具有纵向密封带30，纵向密封带30形成为从折叠成圆筒的卷材产生包装材料管，沿着包装4的一侧延伸，包装4由第一横向密封带31和第二横向密封带32封闭在相对的两端，所述第二横向密封带32垂直于并接合到纵向密封带30。
每个包装4具有轴线B，并且包括主体33、第一端部34和第二端部35，所述第二端部35从主体33朝向相应的第一横向密封带31和第二横向密封带32逐渐变细。
包装4的主体33由相互交替的两个第一侧壁36a和两个第二侧壁36b横向约束。
第一端部34和第二端部35各自由两个壁37限定，每个壁基本上呈等腰梯形的形式，其相对于垂直于轴线B的平面朝向彼此略微倾斜，并且具有由相应的壁36a的相对边缘限定的较小边缘、以及通过相应的第一横向密封带31和第二横向密封带32连接到彼此的较大边缘。
纵向密封带30在第一横向密封带31和第二横向密封带32之间并且沿着一个壁36a和与该壁36a在相同侧上的相应壁37的整体延伸。
第一端部34包括大致细长的矩形第一端部翼片38，其由第一横向密封带31形成并从包装4沿轴线B的方向突出；以及两个基本上为三角形的第一折片39，其在主体33的相对两侧上横向地突出，并且由壁37的端部和侧壁36b的相应的三角形端部限定。
类似地，第二端部35包括大致细长的矩形第二端翼片40，其由第二横向密封带32形成并从包装4沿轴线B的方向突出；以及两个基本上为三角形的第二折片41，其在主体33的相对两侧上横向地突出，并且由壁37的端部和侧壁36b的相应的三角形端部限定。
更精确地，第一端部翼片38和第二端部翼片40中的每一个沿着与轴线B正交的方向延伸。
为了从包装4形成包装，折叠单元将第一端部34和第二端部35朝向彼此向下平压，并且同时将第一端部翼片38折叠到扁平的第一端部34上以及将第二端部翼片40折叠到扁平的第二端部35上。
折叠单元将第二折片41朝向第一端部34折叠到相应的壁36b的顶端上，并且在第二端部35的相对侧上将第一折片39折叠到先前折叠的第一端部翼片38上。
供给单元3从成形单元2接收包装4，并将包装4传送到折叠单元。
供给单元3包括具有柔性输送元件(未示出)的供给传送机6和从柔性输送元件突出并且布置成朝向折叠单元推动包装4的多个承载元件(未示出)。
供给单元3还包括引导装置5，该引导装置接收包装4，并且包装4通过承载元件在所述引导装置上滑动。
供给单元3还包括滑槽9，所述滑槽9从成形单元接收包装4并将包装4引导朝向供给传送机6。当轴线B设置在基本上垂直的方向时，滑槽9接收包装4，并且当轴线B设置在基本水平的方向时，释放包装4。
在成形单元中，包装材料管由密封装置7密封，以便获得第一横向密封带31和第二横向密封带32。一旦包装4已被密封，切割装置8(在图4和5中示意性地示出)将包装4与管分离。因此，包装4在其自身重量的作用下，即通过重力，朝向滑槽9移动。
供给单元3还包括与包装4相互作用的驱动装置10，以便拉动来自成形单元的包装4并将包装4推向供给传送机6。
驱动装置10包括位于前进路径P的相对侧上的一对可循环移动的驱动元件11，所述包装4沿着该前进路径P前进通过供给单元3。
驱动装置10还包括用于移动所述驱动元件11的致动装置12。
致动装置12包括布置在前进路径P的相对侧上的第一可旋转主体13a和第二可旋转主体13b。
第一可旋转体13a绕第一旋转轴A1旋转并且承载所述驱动元件11的第一驱动元件11a。第一旋转轴A1基本是水平的。
第二可旋转体13b绕第二旋转轴A2旋转并且承载所述驱动元件11的第二驱动元件11b。第二旋转轴A2基本是水平的。
致动装置12包括移动第一可旋转体13a的第一致动元件。
致动装置12还包括移动第二可旋转体13b的第二致动元件。
第一致动元件包括第一马达装置和可能的第一齿轮箱以旋转第一可旋转体13a。
第二致动元件包括第二马达装置和可能的第二齿轮箱，以使第二可旋转体13b旋转。
第一电动机装置和第二电动机装置被同步，使得第一驱动元件11a和第二驱动元件11b基本上同时与包装4相互作用。
作为替代，单个马达装置可以通过变速器旋转第一可旋转元件13a和第二可旋转元件13b。
驱动元件11具有作用区域14，作用区域14与包装4的第二折片41相互作用并且将包装4引导向传送单元6。
驱动元件11还具有作用面15，其形状为圆周的弧形并与包装4的第二侧壁36b相互作用。以这种方式，作用面15与第二侧壁36保持接触一定时间。因此，驱动元件11沿着前进路径P为包装4提供引导作用。
致动装置12(至少在与包装4相互作用期间)以大于包装4在其自身重量的作用下(即，通过重力)从成形单元移动到供给单元3的前进速度的旋转速度使驱动元件11旋转。
以这种方式，驱动元件11对包装4产生冲击并且使包装4朝向供给单元3加速。
在一个实施方式中，转速是恒定的。
在另一个实施方式中，旋转速度是可变的，当驱动元件11与包装相互作用时该速度较低，而在旋转的剩余部分期间该速度较高。
在操作期间，通过折叠包装材料、形成管、用食品填充管并密封该管来产生包装4。
切割装置8切割管并且将包装4与管分离。
驱动元件11向下拉包装4并将包装4推向滑槽9。
然后，包装件4前进到供给传送机6。
由于本发明，可获得允许包装4的良好同步的供给单元。
实际上，驱动装置与包装4相互作用，并对包装4提供驱动作用，以使包装与供给传送器6同步。驱动装置10确保包装4处于正确的位置-在正确的时间-由供给传送机6的承载元件正确地接合。
换句话说，驱动作用补偿了包装4的可能的“延迟”。
在已知的供给单元中，包装从成形单元到供给传送器的运动不受控制，因为包装仅仅由于其重量(即，通过重力)从成形单元移动到供给传送器。
相反，在根据本发明的供给单元中，由于驱动装置10，包装4被输送到供给传送机6的频率基本上是恒定的。
如图1所示，供给单元3包括丢弃装置16，用于例如在包装机的设置期间或者由于与生产周期相连的其他需要，丢弃可能的有缺陷的包装4。
丢弃装置16位于成形单元和供给传送机6之间。特别地，丢弃装置16位于滑槽9的上游。
丢弃装置16包括引导板17，其在工作位置W(图1所示)和丢弃位置(未示出)之间是可移动的。
在工作位置W，引导板17基本上与前进路径P对准，并且因此将包装4引向滑槽9。
在丢弃位置，引导板17设置成横向于前进路径P，并且因此将包装4朝向丢弃输送机(未示出)引导。
如上所述，当驱动元件11与包装4相互作用时，包装4朝向滑槽9加速。因此，在被驱动元件11推动的包装4和紧接着位于上游的包装4之间产生间隙。
由于该间隙，导向板17可以从工作位置W移动到丢弃位置，然后返回到工作位置W，从而使单个包装4移除。以这种方式，包装机的效率得到了很大改进。在高速包装机中，例如每小时生产超过24,000个包装，如果包装没有被驱动元件加速，则不可能丢弃仅一个包装。实际上，来自成形单元的包装的速度太低，以至于不能在不与跟在被丢弃的包装后的包装相互作用的情况下使导向板移回到工作位置。以这种方式，浪费了多于一个的包装，从而对包装机器的生产率产生负面影响。
换句话说，由于驱动元件11传递到包装4的脉冲，以及由所述脉冲产生的间隙，在高速灌装机中也可以有非常精细和精确的丢弃过程的控制。
参考图4和图5，示出了驱动装置10的另一个实施方式。
图4和图5的实施方式类似于图1和图2的实施方式，并且在与图1和图2的实施方式不同的程度公开。相同的附图标记用于相同的部件和组件。
在该实施方式中，驱动元件11包括作用区域14，但是不具有作用面15。
因此，驱动元件11将脉冲传递到包装4，但是基本上不引导包装4或仅引导一个短冲程。
参考图6和图7，示出了驱动装置10的另一个实施方式。
在该实施方式中，驱动装置10包括几组可循环移动的驱动元件11，其位于前进路径P的相对侧上。
致动装置12包括布置在前进路径P的相对侧上的第一柔性致动元件18a和第二柔性致动元件18b。在所示的实施方式中，第一柔性致动元件18a和第二柔性致动元件18b是齿形带21。
第一柔性致动元件18a承载驱动元件11的第一组19a。第一组19a的驱动元件11在第一柔性致动元件18a上等距间隔开。
第二柔性致动元件18b承载驱动元件11的第二组19b。第二组19b的驱动元件11在第二柔性致动元件18b上等距间隔开。
第一柔性致动元件18a具有环形并且部分地围绕第一组轮20a缠绕。
第二柔性致动元件18b具有环形并且部分地缠绕在第二组轮20b周围。
在所示的实施方式中，第一组轮20a和第二组轮20b包括与齿形带21啮合的齿轮22。
第一组轮20a和第二组轮20b围绕各自的旋转轴旋转。旋转轴基本上是水平的。
第一组轮20a中的一个轮由第一电动机装置(未示出)驱动。
第二组轮20b中的一个轮由第二电动机装置(未示出)驱动。
第一电动机装置和第二电动机装置被同步，使得第一组19a的驱动元件11和相应的第二组19b的第二驱动元件11基本上同时与包装4相互作用。
作为替代，单个电动机装置可以通过变速器旋转第一组轮20a中的一个轮和第二组轮20b中的一个轮。
在操作期间，驱动元件11向下拉动与第二折片41相互作用的包装4，并沿着前进路径P推动包装4。
参考图8和9，示出了驱动装置10的另一个实施方式。
图8和图9的实施方式类似于图6和图7的实施方式，并且仅在与图6和图7的实施方式不同的程度公开。相同的附图标记用于相同的部件和组件。
在该实施方式中，第一柔性致动元件18a和第二致动元件18b都承载多对驱动元件11。
每对驱动元件包括第一驱动元件11'和第二驱动元件11”。
在操作期间，第一驱动元件11'拉下与第二折片41相互作用的包装4，而第二驱动元件11”接触第二端部翼片40。因此，第二折片41和第二端部翼片40被接收在第一驱动元件11'和第二驱动元件11”之间限定的座23中。
以这样的方式，第一驱动元件11'和第二驱动元件11”沿着前进路径P引导包装4。
显然，可以在不脱离所附权利要求中限定的范围的情况下，对本文描述和示出的供给单元3进行改变。
Claims (8)
1.一种供给单元，其用于从成形单元接收可倾倒食品的密封包装(4)并将所述包装(4)供给到折叠单元，所述成形单元设置为形成所述包装(4)，所述折叠单元被布置成折叠所述包装(4)以获得折叠包，所述供给单元包括供给传送器(6)，其用于朝向所述折叠单元承载所述包装(4)，其特征在于，所述供给单元还包括驱动装置(10)，其与所述包装(4)相互作用，以从所述成形单元拉动所述包装(4)并且朝向所述供给传送器(6)推动所述包装(4)，
其中所述驱动装置包括：至少两个可循环移动的驱动元件(11)，其位于前进路径(P)的相对侧上，所述包装(4)沿着所述前进路径(P)前进通过所述供给单元；和致动装置(12)，其用于移动所述驱动元件(11)，所述驱动元件(11)设置成与所述包装(4)的相对部分相互作用，所述驱动元件(11)对所述包装(4)产生冲击并且使所述包装(4)朝向所述供给传送器(6)加速。
2.根据权利要求1所述的供给单元，其中，所述致动装置(12)至少在所述驱动元件(11)与所述包装(4)的相互作用期间，以比所述包装(4)从所述成形单元释放的释放速度大的驱动速度移动所述驱动元件(11)。
3.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，所述驱动元件(11)构造成与所述包装(4)的翼片(41)相互作用，所述翼片(41)从所述包装(4)的相对侧壁(36b)突出。
4.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，所述致动装置(12)包括两个可旋转体(13a，13b)，所述可旋转体(13a，13b)位于所述前进路径(P)的相对侧上，每个所述可旋转体(13a，13b)承载所述驱动元件(11)中的至少一个。
5.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，所述致动装置包括两个可移动的柔性致动元件(18a，18b)，所述柔性致动元件(18a，18b)位于所述前进路径(P)的相对侧上，每个所述柔性致动元件(18a，18b)承载所述驱动元件(11)中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的供给单元，其中，每个所述柔性致动元件 (18a，18b)承载一组所述驱动元件(11)，所述驱动元件(11)在所述柔性致动元件(18a，18b)上是等间隔的。
7.根据权利要求5所述的供给单元，其中，每个所述柔性驱动元件(18a，18b)承载多个驱动元件对，所述驱动元件对在所述柔性驱动元件(18a，18b)上是等间隔的。
8.根据权利要求7所述的供给单元，其中，每对驱动元件包括第一驱动元件(11’)和第二驱动元件(11”)，在所述第一驱动元件(11’)和所述第二驱动元件(11”)之间限定有座，所述座被布置成在使用中接收所述包装(4)的端部部分以引导所述包装(4)。
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