CN108778697A - 用于封装组合件、封装设备和过程的加热头及制作加热头的制造过程 - Google Patents

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Abstract

封装设备(1)包括封装组合件(8)，其具有配置成通过引起流经导电元件的电流向加热头的这个导电元件供应电能的供电单元(300)；导电元件限定配置成热密封所述膜的一个或多个部分的加热表面。导电元件包括：支承衬底(206)，啮合在支承衬底(206)上的至少导电结构，当导电结构啮合在支承衬底(206)与保护层(208)之间时覆盖导电结构的至少一个保护层(208)。导电元件包括至少一个第一和一个第二接触蝶片，其各自与所述导电结构成整体；所述接触蝶片的每个从导电结构的流行发展表面朝支承衬底(206)横向突出，以用于限定端子接触端。加热头(700)包括第一和第二电端子，其分别与所述第一和第二接触蝶片啮合；所述电端子的每个配置用于稳定地约束相应接触蝶片的相对面，其限定所述蝶片的厚度。

Description

用于封装组合件、封装设备和过程的加热头及制作加热头的 制造过程
技术领域
本发明涉及封装设备和过程；本发明还涉及加热头以及用于制作所述封装设备和过程的加热头的制造过程。按照某些方面，本发明涉及用于在可控气氛下或者真空下封装产品的设备和过程。按照其他方面，本发明涉及用于产品的贴体封装的设备和过程。具体来说，按照本发明的设备和过程将新加热头用于塑料膜的热封。
背景技术
塑料容器常用于食品的封装以及用于大量其他物品，其中形成表皮或盖子的塑料膜例如通过施加热量来结合到容器，或者其中塑料膜卷绕待封装的(一个或多个)物品，并且然后通过热封来封闭。
将盖子结合到托盘的一种方法涉及使用具有金属箔层的层压塑料盖：电源向附近感应线圈提供电流，感应线圈将电流感应到金属箔中，以产生热量，其熔合盖子和容器的部分，并且将盖子融合到容器边。
例如，EP0469296公开一种使用单匝线圈将塑料盖密封到塑料容器的感应密封组合件。组合件包括嵌套，其具有：凹口，用于保持待密封容器；以及可移动密封头，用于保持盖或箔隔膜，并且用于相对于容器中的开口来定位盖子。提供部件以相对嵌套的一部分来固定密封头的一部分，以便形成密封头的下部与嵌套的上部之间的气密室。感应密封组合件在密封之前使用真空源和惰性气体源从容器中逐出空气。安装在密封头中的感应线圈在盖子中引起加热电流，以便将盖子密封到容器。
为了封装产品(具体来说是食物产品)，在过去发展了真空包装。在已知真空封装过程之中，真空贴体封装常用于封装食物产品(例如新鲜和冷冻肉和鱼、乳酪、加工肉、熟肉等。例如在FR 1258357、FR 1286018、AU 3491504、US RE30009、US 3574642、US 3681092、US3713849、US 4055672和US 5346735中描述真空贴体封装。
真空贴体封装基本上是热成型过程。具体来说，该产品通常放置在刚性或者半刚性支承(例如托架、碗或杯)上。其上放置产品的支承被放入真空室，其中通过放置在支承上的产品上方的位置的真空所保持的热塑材料膜被加热以使它软化。然后排空支承与膜之间的空间，并且最终释放膜上方的真空，以使膜下垂在产品周围，并且密封到没有被产品所覆盖的支承的表面，因而形成产品周围和支承上的紧绷表皮。
US 2007/0022717公开一种用于使用膜材料来气密封装对象的机器。机器具有：下部工具，用于支承两个托盘；以及上部工具，具有切割装置，其包含在上部工具内部，并且面向下部工具。将膜插入上部工具与下部工具之间。上部和下部工具首先彼此相对来封闭，并且然后通过上部工具内部操作的切割装置将膜切割成托盘的外围边缘的大小。密封工具将膜的切割区域热密封到托盘的外围边缘。真空处于托盘的周围区域中，以引起膜的深拉。这个参考文献还提到，相同装置能够用于采用未经深拉的膜来密封托盘，以形成产品之上的表皮。
US 2005/0257501公开一种用于封装布置在托盘中的产品的机器。机器具有用于支承托盘的下部工具以及具有切割装置的上部工具。在操作期间，膜沿托盘周围的边缘被夹住，并且通过上部工具沿背离产品延伸的方向变形。然后排空产品周围的空间，密封膜和托盘的边缘之，并且然后通过切割装置来切割膜。
WO2011/012652示出一种用于封装托盘中的产品的设备。机器包括第一膜传递板，其配置用于保持膜片，加热膜片，使膜片到达托盘(其上布置有产品)上方的位置，并且将膜片气密固定到托盘。第二膜传递板也存在。如同对于第一膜传递板，第二膜传递板也配置用于保持膜片，加热膜片，使膜片到达托盘(其上布置有产品)上方的位置，并且将膜片气密固定到托盘。在机器的第一操作步骤期间，第一膜传递板保持第一膜片，并且加热第一膜片，而第二膜传递板释放第二膜片，由此允许第二膜片被拉进第一托盘；以及在机器的第二操作步骤期间，第二膜传递板保持第三膜片，并且加热第三膜片，而第一膜传递板释放第一膜片，由此允许第一膜片被拉进第二托盘。机器还包括旋转圆筒，其适合于绕其轴X旋转，第一膜传递板和第二膜传递板连接到旋转圆筒，使得当旋转圆筒绕其轴X旋转时，交换第一膜传递板和第二膜传递板的位置。真空布置允许经过托盘中存在的至少一个孔从膜片(通过第一或第二膜传递板所定位)下面的托盘内去除空气。膜传递板配置成释放膜片，由此允许膜片在真空布置从托盘内去除空气的同时被拉进托盘。
WO8500339公开一种封装设备，其中托盘包含在下部工具底座中，并且上部工具包括加热头，其处于单个受热体内。加热头具有外围突出部分，其对膜的膜部分的外围带起作用，以便将所述外围部分热密封到托盘的对应水平边缘。加热头的中心部分通过采取板形式的绝缘材料来覆盖。密封能够通过脉冲密封技术或者通过其他密封技术来执行。GB958602示出一种封装设备，其具有脉冲加热系统，以加热外围加热器，其对膜外围带起作用，以便对膜外围带进行热密封。
虽然至少部分满意地采用了上述解决方案，但是仍然需要进一步改进热密封期间对塑料膜的加热的控制。
发明目的
本发明的一个目的是呈现可用的用于将塑料膜的部分热密封到例如包含产品的支承或者其他塑料膜或者膜部分的过程和设备，其中至少在热密封阶段期间，改进提供给膜上起作用的加热表面的热量的控制。
另一目的是设想能够在有效地提供热密封所要求的热量的同时降低能量消耗的过程和设备。
另外，本发明的一个目的是设备和过程，其中热密封甚至对热敏膜(例如热缩膜)也可有效地进行。
本发明的辅助目的是设想加热头、过程和设备，其能够进行操作以用于贴体封装并且用于改性气氛封装。
发明内容
上述目的的一个或多个基本上通过如所附权利要求中的任一项所述的过程和设备来实现。
下面在这里公开本发明的方面。
在第1方面，提供一种用于封装组合件(8)的加热头(700)，所述加热头(700)包括至少一个导电元件，所述导电元件包括：
- 支承衬底，
- 支承衬底上的至少一个导电结构(可选地为导电带)，与所述导电结构成整体的至少一个第一和一个第二接触蝶片(705、750)，所述第一和第二接触蝶片(705、750)的每个从导电结构、可选地从导电带朝支承衬底横向突出，
- 分别与所述第一和第二接触蝶片(705、750)所啮合的至少一个第一和第二电端子(703、704)，所述电端子(703、704)的每个配置用于稳定地约束相应接触蝶片的相对面。
在按照先前方面的第2方面，每个接触蝶片(705、750)包括：
- 整体接合到导电结构的拱形装配部分(705a、750a)，装配部分(705a、750a)从导电结构、可选地从导电带朝衬底突出，
- 整体接合在装配部分(705a、750a)的实施中的端部(705b、750b)，所述端部(705b、750b)具有平坦构象并且横向延伸到导电带、可选地延伸到导电带。
在按照先前方面的第3方面，接触蝶片的装配部分(705a、750a)具有比接触蝶片的最大厚度更大的曲率半径，具体来说，装配部分的曲率半径与接触蝶片的最大厚度之间的比率等于或大于3，具体来说，所述比率包含在3与50之间，更具体来说，比率为30±3。
在按照方面2或3的第4方面，导电结构具有限定导电带的平坦延长构象，接触蝶片的端部(705b、750b)相对平坦导电带倾斜，并且与这个平坦导电带限定包含在30°与225°之间的角度，所述角度在所述导电带与所述端部之间的装配部分的凹度内部所测量。
在按照先前方面的任一个的第5方面，所述电端子(703、704)的每个包括彼此相向并且啮合的至少一个第一和一个第二约束体(706、707)，所述第一和第二约束体(706、707)稳定地约束相应接触蝶片(其插入所述第一与第二约束体之间)，所述电端子的至少所述第一约束体(706)由导电材料来制成并且放置成与导电结构(可选地为导电带)的接触蝶片直接接触，并且从加热头(700)的衬底突出。
在按照先前方面的第6方面，第一约束体包括：
- 支承部分(706a)，至少部分与接触蝶片的装配部分相反成形，
- 与支承部分整体地接合并且相对的端部，端部从加热头(700)的衬底突出，并且配置用于限定供电单元(300)的电触点。
在按照先前方面的第7方面，所述第一约束体(706)的支承部分(706a)具有拱形剖面，其配置成按照对应拱形配置来形成相应接触蝶片的装配部分(705a、750a)。
在按照方面6或7的第8方面，第一和第二约束体(706、707)包括相应相对面向板。
在按照从6至8的先前方面的任一个的第9方面，接触蝶片在端部包括穿过同一接触蝶片的厚度的通孔开口，并且其中第一和第二约束体(706、707)包括基本上放置在接触蝶片的通孔开口并且与其对齐的相应通孔开口。
在按照先前方面的第10方面，每个电端子(703、704)包括至少一个紧固件(可选地为螺杆)，其操作经过第一约束体(706)、第二约束体(707)和接触蝶片中的相应开口，以用于稳定地约束所述约束第一约束体(706)与第二约束体(707)之间的蝶片。
在按照先前方面的任一个的第11方面，加热头包括覆盖导电结构(可选地为导电带)的至少一个保护层，所述导电结构(可选地为所述导电带)啮合在支承衬底与保护层之间，保护层是限定加热头(700)的加热表面的外露元件，具体来说，所述保护层包括覆盖导电结构(可选地为导电带)的整个表面的绝缘材料片。
在按照先前方面的任一个的第12方面，其中导电元件至少包括与导电结构直接接触、可选地与导电带直接接触的绝缘层。
在按照先前方面的第13方面，其中：
- 绝缘层与导电结构(可选地与导电带)直接接触，并且位于相对导电结构的支承衬底的相对侧，或者
- 绝缘层与支承衬底并且与导电结构(可选地与导电带)直接接触，使得所述绝缘层插入支承衬底与导电结构(可选地为导电带)之间。
在按照先前方面的任一个的第14方面，其中支承衬底包括具有贯穿支承衬底的厚度的至少一个第一和一个第二开口的平板，导电元件的第一和第二电端子(703、704)分别放置在所述衬底的所述第一和第二开口内部。
按照先前方面的第15方面，其中支承衬底包括横向界定所述衬底的周边边缘，衬底的第一和第二开口径向位于内部离同一衬底的周边边缘的某个距离，第一和第二电端子(703、704)分别与所述第一和第二开口对应地啮合到衬底。
在按照先前方面的任一个的第16方面，其中导电结构(可选地为导电带)具有碳结构，其包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体或者排他地由其形成：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起，具体来说，其中富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式，
可选地，碳结构包括一个或多个石墨烯层或者由其形成。
在按照先前方面的任一个的第17方面，其中导电结构(可选地为导电带)只通过碳结构来形成。
在按照先前方面的任一个的第18方面，其中导电结构具有平坦延长构象，其限定具有厚度为至少5 μm和宽度为至少1 mm的截面的导电带。
在按照先前方面的任一个的第19方面，其中导电结构(可选地为导电带)提供高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间的平均电阻率。
在按照先前方面的任一个的第20方面，其中导电元件包括下列项的编组中选取的至少一个：
- 导电环形元件，可选地为导电环形平坦元件，
- 导电连续板，
- 导电蜿蜒元件，可选地为导电平坦蜿蜒元件。
在按照先前方面的任一个的第21方面，其中导电元件包括至少一个第一和一个第二导电元件(701、702)，
其中第一导电元件(701)包括：
- 支承衬底(206)，
- 所述支承衬底(206)上的至少一个外围导电带(207)，
- 覆盖外围导电带(207)的至少一个保护层(208)，这个外围导电带(207)啮合在所述支承衬底(206)与所述保护层(208)之间，所述保护层(208)限定加热表面(203)，
限定加热头(700)的外围加热器(202)的第一导电元件(701)，其中所述保护层(208)是限定加热头(700)的外围加热表面(203)的外露元件，
其中第二导电元件(702)包括：
- 支承衬底，
- 支承衬底上的至少一个内导电带(211)，
- 覆盖内导电带(211)的至少一个保护层，这个内导电带(211)啮合在支承衬底与保护层之间，所述保护层限定加热表面(201)，
限定加热头(700)的内加热器(200)的第二导电元件(702)，其中第二导电元件(702)的所述保护层是限定加热头(700)的内加热表面(201)的外露元件。
在按照先前方面的第22方面，其中第一导电元件(701)的外围导电带(207)包括相应第一和第二接触蝶片(705、750)以及相应的第一和第二电端子(703、704)，其中第二导电元件(702)的内导电带(211)包括与第一导电元件(701)的接触蝶片不同的相应第一和第二接触蝶片(705、750)以及与第一导电元件(701)的电端子不同的相应第一和第二电端子(703、704)。
在按照方面21或22的第23方面，其中第一和第二导电元件(701、702)共用同一支承衬底(206)；或者
第一导电元件(701)具有自己的支承衬底(206)，其与第二导电元件(702)的支承衬底(210)隔开并且是不同的。
在按照方面20或21或22的第24方面，其中：
- 第一和第二导电元件(701、702)共用同一保护层(208)；或者
- 第一导电元件(701)包括自己的保护层(208)，其与第二导电元件(702)的保护层(212)隔开并且是不同的。
在按照从21至24的先前方面的任一个的第25方面，其中：
- 第一和第二导电元件(701、702)共用同一绝缘层(209)；或者
- 第一导电元件(701)包括自己的绝缘层(209)，其与第二导电元件(702)的绝缘层(213)隔开并且是不同的。
在按照从21至25的先前方面的任一个的第26方面，其中外围加热器的加热表面和内加热器的加热表面均是平坦的，以及
第一导电元件(701)的外围加热器的加热表面：
- 与内加热器的加热表面是共面的，或者
- 相对内加热器的外围表面是锯齿状的，使得当外围加热器的加热表面接触膜部分的顶面时，内加热器的加热表面与同一膜部分的顶面分隔开预先指定距离。
在按照从21至26的先前方面的任一个的第27方面，其中内加热器的加热表面位于离外围加热器的加热表面某个径向距离，并且在外围加热器的加热表面所包围的区域中延伸。
在按照先前方面的第28方面，内加热器的加热表面包括下列项的编组中选取的一个：
- 环形形状的加热表面，
- 通过单闭合轮廓线所界定的连续加热表面，可选地为盘状或多边形连续加热表面，所述连续加热表面占据外围加热器的加热表面所包围的所述区域的基本上全部或者大部分，
- 加热表面，包括在末端通过横带所连接的多个平行隔开带。
在按照从21至28的方面的任一个的第29方面，其中第一导电元件(701)是导电环形元件，可选地是导电环形平坦元件。
在按照从21至29的方面的任一个的第30方面，其中所述第一导电元件(701)具有导电碳结构，其包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起，可选地，其中富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式，
在按照从21至30的方面的任一个的第31方面，其中第二导电元件(702)是下列项的编组中选取的一个：
- 导电环形元件，可选地为导电环形平坦元件，
- 导电连续板，
- 导电蜿蜒元件，可选地为导电平坦蜿蜒元件。
在从21至31的方面的任一个的第32方面，其中所述第二导电元件(702)具有导电碳结构，其包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起，可选地，其中富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式，
在按照从21至32的方面的任一个的第33方面，其中第一导电元件(701)包括携带相应碳结构的支承衬底以及覆盖与支承衬底相对一侧上的碳结构的至少一个保护层，可选地，其中所述碳结构夹合在两个相对保护层之间，与支承衬底相对的保护层限定所述外围加热器的加热表面。
在按照先前方面的第34方面，外围加热器的第一导电元件的碳结构具有厚度为至少5 μm、可选地包含在50与300 μm之间、更可选地包含在70与200 μm之间的截面。
在按照方面33或34的第35方面，外围加热器的第一导电元件具有至少1 mm的宽度，可选地具有包含在2.5与5 mm之间的宽度。
在按照从第33至第35的先前方面的任一个的第36方面，外围加热器的第一导电元件具有高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间、可选地包含在4与7 Ω·mm2/m之间的平均电阻率。
在按照从21至36的方面的任一个的第37方面，其中第二导电元件(702)包括携带相应碳结构的支承衬底以及覆盖与支承衬底相对一侧上的碳结构的至少一个保护层，可选地，其中所述碳结构夹合在两个相对保护层之间，与支承衬底相对的保护层限定所述内加热器的加热表面。
在按照先前方面的第38方面，内加热器的第二导电元件的碳结构具有厚度为至少5 μm、可选地包含在70与300 μm之间、更可选地包含在70与200 μm之间的截面。
在按照方面37或38的第39方面，内加热器的第二导电元件具有至少3 mm的宽度，可选地具有包含在5与10 mm之间的宽度。
在按照从37至39的先前方面的任一个的第40方面，内加热器的第二导电元件具有高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间、更可选地包含在1.2与3 Ω·mm2/m之间的平均电阻率。
在第41方面，提供一种封装组合件(8)，其配置用于接纳至少一个支承，并且用于将膜紧密地固定到支承，封装组合件(8)包括：
- 下部工具(22)，限定预先指定数量的底座，其配置用于接纳具有待封装产品(P)的所述至少一个支承，
- 上部工具(21)，面向下部工具(2)并且与其协作，携带按照先前方面的任一个的加热头(700)，
所述上部工具和下部工具(21、22)至少在第一操作条件(其中上部工具和下部工具(21、22)相互分隔开，并且允许所述至少一个支承的一个或多个上方的所述膜的至少一个膜部分的定位)与第二操作条件(其中上部和下部工具(21、22)相互接近，并且允许所述膜部分到位于所述一个或多个底座的至少一个支承的热密封)之间是相对可移动的，
所述加热头(700)，至少包括形成加热器的组成部分的导电元件，其配置成将所述膜部分的至少一个区域热密封到至少一个支承。
在按照先前方面的第42方面，其中所述加热头(700)至少包括形成外围加热器的组成部分的导电元件，其配置成将所述膜部分的至少一个外围区域热密封到至少一个支承。
在第43方面，提供一种封装设备(1)，包括：
- 按照方面41或42的至少封装组合件(8)，
- 供电单元(300)，连接到加热头(700)的导电元件，并且配置成通过引起流经所述导电元件的电流向所述导电元件供应电能。
在按照先前方面的第44方面，该设备包括控制装置(100)，其对供电单元(300)起作用，以及配置用于命令供电单元(300)并且控制电能到导电带的供应，所述控制装置(100)还配置成命令供电单元(300)运行加热循环，包括下列步骤：
- 将电压施加到导电元件，以引起加热器的加热表面的温度到第一温度的增加，
- 维持所述电压，以用于将加热器的加热表面至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，
- 降低施加到导电元件的电压或者使其为零，以用于将加热器的加热表面的温度降低到低于所述第一温度。
在按照先前方面的第45方面，第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长，并且其中电压维持为施加到导电元件达基本上等于第一离散时间周期的时间周期。
在按照方面43或44或45的第46方面，加热头(700)从静止位置(其中它与待热密封的膜分隔开)到膜密封位置(其中加热头(700)的加热表面接触膜的待密封表面)是可移动的，其中控制装置还配置用于控制封装组合件(8)，使得—在每个所述加热循环期间—加热头至少在所述第一离散时间间隔期间、优选地直到所述第一离散时间间隔到期之后保持所述膜密封位置。
在按照从44至46的先前方面的任一个的第47方面，电力供应单元包括：
- 至少一个脉冲变换器，配置成生成包含在0.1秒与5秒之间、可选地在0.4与2秒之间的时长—预计为脉冲序列的总时长—的电压脉冲。
- 至少一个电路，将脉冲变换器连接到导电元件，
其中所述控制装置配置成对供电单元起作用，以便以预定电压并且对预定时间周期向所述导电元件供应电流。
在按照从44至47的方面的任一个的第48方面，控制装置(100)还配置用于控制供电单元(300)，以便与向第二导电元件(702)的能量的供应无关地向第一导电元件(701)供应电能。
在先前方面的第49方面，对供电单元(300)起作用的控制装置(100)配置成控制供电单元(300)，以运行加热循环，包括下列步骤：
- 将电压施加到第一导电元件(701)，以引起外围加热器的加热表面的温度到第一温度的增加，
- 维持所述电压，以用于将外围加热器的加热表面至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，
- 降低施加到第一导电元件(701)的电压或者使其为零，以用于将外围加热器的加热表面的温度降低到低于所述第一温度。
在先前方面的第50方面，其中所述加热循环包括由对供电单元起作用的控制装置所控制的下列附加步骤：
- 将电压施加到第二导电元件(702)，以引起内加热器的加热表面的温度到与第一温度不同的第二温度的增加，
- 维持施加到第二导电元件的所述电压，以用于将内加热器的加热表面至少保持在第二温度达第二离散时间间隔，
- 降低施加到第二导电的电压或者使其为零，以用于将内加热器的加热表面的温度降低到低于所述第二温度。
在按照方面49或50的第51方面，所述控制装置(100)配置成命令供电单元(300)连续多次重复所述加热循环的执行，在所述连续加热循环的每个期间，所述膜部分的至少一个被热密封到至少一个相应支承。
在先前方面的第52方面，所述控制装置—在每个加热循环期间—配置用于控制供电单元，以便仅在之后跟随没有供应能量的时间周期的离散时间周期期间向外围加热器的第一导电元件供应能量，以用于引起外围加热器的加热表面至少到第一温度的增加以及在第一温度的保持达第一离散时间间隔，并且用于引起外围加热器的加热表面的温度到低于所述第一温度的后续降低。
在方面51或52的第53方面，所述控制装置—在每个加热循环期间—配置用于控制供电单元，以便仅在之后跟随没有供应能量的时间周期的离散时间周期期间向内加热器的第二导电元件供应能量，以用于引起内加热器的加热表面至少到第二温度的增加以及在第二温度的保持达第二离散时间间隔，并且用于引起内加热器的加热表面的温度到低于所述第二温度的后续降低。
在从44至53的先前方面的任一个的第54方面，其中加热循环配置成使得第二温度相对第一温度要低，并且其中：
- 所述第一温度包含在110°C与250°C之间，优选地在130-170°C之间；
- 所述第二温度包含在60°C与150°C之间，优选地在70-110°C之间。
在按照从44至54的先前方面的任一个的第55方面，第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长。
在按照从44至55的先前方面的任一个的第56方面，第二离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长。
在从44至56的先前方面的任一个的第57方面，其中控制装置(100)配置成命令供电单元以高于1℃/msec、可选地高于5℃/msec的对时间的温度增长率将外围加热器的加热表面的温度从相应基准温度急剧增加到第一温度。
在从44至57的先前方面的任一个的第58方面，其中控制装置配置成命令供电单元以高于1℃/msec、可选地高于5℃/msec的对时间的温度增长率将内加热器的加热表面的温度从相应基准温度急剧增加到第二温度。
在从44至58的先前方面的任一个的第59方面，每个加热循环配置成使得内加热器的加热表面的温度到第二温度的增加在外围加热器的温度到第一温度的增加之后开始，所述第二离散时间间隔的开始相对所述第一时间间隔的开始被延迟，可选地，其中第二离散时间间隔的开始紧接第一时间间隔的结束之后发生，更可选地，其中所述第一离散时间间隔的时长比所述第二离散时间间隔的时长要长。
在按照从44至59的先前方面的任一个的第60方面，其中：
- 所述外围加热器的加热表面具有环形形状，并且包围内加热器的加热表面，以及
- 当上部和下部工具处于所述第二操作位置时，外围加热器配置成加热所述膜部分的外围带，而内加热器配置成加热径向位于外围带内部的同一膜部分的内区的至少一部分，其中控制装置还配置用于控制封装组合件，使得—在每个所述加热循环期间—加热头保持所述膜封装位置，其中外围加热器至少在所述离散时间间隔期间、优选地直到所述第一离散时间间隔的到期之后与所述膜部分的外围带相接触。
在按照从44至60的先前方面的任一个的第61方面，封装组合件(8)包括冷却电路，其关联到上部工具，并且配置成冷却所述内加热器和所述外围加热器，可选地，所述冷却电路由控制装置来控制，其还配置成引起所述冷却电路中的冷却流体的流通并且用于调节冷却流体温度。
在按照从44至61的先前方面的任一个的第62方面，设备包括温度传感器，其配置用于检测加热器的加热表面的温度，并且发射与所检测温度相互关连的对应温度信号，
其中控制装置连接到所述温度传感器，以及配置用于接收所述温度信号，并且基于所述温度信号以及加热表面的所述温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向导电元件供应电能。
在按照从44至62的先前方面的任一个的第63方面，设备包括至少一个电传感器，其电连接到或者可连接到碳结构，以及配置用于检测碳结构的电参数，并且发射对应电参数信号，电参数包括下列之一：
- 所述碳结构的预先指定段的电阻抗，
- 当预先指定电压施加在所述预先指定段的末端时流经碳结构的所述预先指定段的电流，
- 当施加预先指定电流以流经所述预先指定段时在碳结构的预先指定段的末端所检测的电压，
其中控制装置连接到所述电传感器，以及配置用于接收所述电参数信号，并且基于所述电参数信号以及加热器的加热表面的温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向导电元件供应电能。
在按照先前方面的第64方面，控制装置配置用于接收所述电参数信号，并且基于下列项计算碳结构的实际温度的值：
- 所述电参数的值，以及
- 校准曲线或校准表，其存储在控制装置中，并且将电参数的值与碳结构的温度的对应值相关。
在方面63或64的第65方面，控制装置配置成基于实际温度的所述所计算值、基于加热器的加热表面的温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向导电元件供应电能。
在第66方面，提供按照从43至65的先前方面的任一个的设备的使用，以用于通过下列步骤来封装产品(P)：
- 将膜(可选地为热缩膜)热密封到支承(其上先前放置了所述产品(P))，或者
- 通过围绕产品(P)定位至少一个膜(可选地为至少一个热缩膜)，并且然后将所述膜(可选地为所述热缩膜)的一个或多个部分相互热密封。
在第67方面，提供一种封装布置在支承(可选地为具有基底壁和侧壁的所述支承)上的产品(P)的过程，所述过程使用按照从43至66的先前方面的任一个的设备，该过程包括下列步骤：
- 与所述一个或多个底座对应地定位一个或多个支承，
- 在位于所述一个或多个底座中的相应一个或多个支承上方定位至少一个膜部分或者至少一个膜片，
- 将第一和第二工具在所述第一操作条件中保持足以使支承并且使对应膜部分或膜片正确定位的时间，
- 在所述第二操作条件中移动上部和下部工具，其中所述膜部分或者膜片可选地以足以允许支承内部的气体流通的距离定位在相应一个或多个支承上方，
- 可选地，其中，在所述第二操作条件中，上部和下部工具采用过程(其包括引起下列之一或两者：从气密封闭封装室的气体回收；以及到可控组成的气体混合物的封装室中的气体注入)来限定气密封闭封装室，
- 将膜部分或膜片热密封到支承，
- 将上部和下部工具定位在所述第一操作条件中，
- 将具有紧密固定膜的多个支承移离封装组合件。
在按照先前方面的第68方面，热密封的步骤包括下列子步骤：
- 使外围加热器的加热表面接触位于一个或多个所述底座中的一个或多个支承的膜部分或膜片顶面，
- 将外围加热器的加热表面的温度增加到第一温度，
- 将外围加热器的加热表面至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，
- 将外围加热器的加热表面的温度降低到低于所述第一温度，
- 使所述内加热器的加热表面接触或者放置在离所述膜部分的顶面的预先指定距离，
- 将内加热器的加热表面的温度增加到与第一温度不同的第二温度，将内加热器的加热表面至少保持在第二温度达第二离散时间间隔，将内加热器的加热表面的温度降低到低于所述第二温度。
在方面67或68的第69方面，其中热密封包括采用外围加热器来加热所述膜部分或膜片的外围带，并且采用内加热器来加热径向位于外围带内部的同一膜部分或膜片的内区，
其中膜是非热缩的，并且第一温度等于第二温度，或者其中膜是热缩的，并且第二温度低于第一温度。
在按照从67至69的方面的任一个的第70方面，第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长，并且其中第二离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长。
在按照从67至70的方面的任一个的第71方面，外围加热器的加热表面的温度从相应基准温度到第一温度的增加以高于1℃/msec、可选地高于5℃/msec的对时间的温度增长率发生。
在按照从67至70的方面的任一个的第72方面，内加热器的加热表面的温度从相应基准温度到第二温度的增加以高于1℃/msec、可选地高于5℃/msec的对时间的温度增长率发生。
在第73方面，提供一种制造按照从1至4的先前方面的任一个的加热头(700)的过程，所述制造过程包括：
- 提供采用导电材料的始体，
- 折叠始体的部分以形成具有整体第一和第二接触蝶片(705、750)(其从所述导电结构、可选地从导电带横向突出)的导电结构(可选地为导电带)，
- 将始体或导电结构啮合到支承衬底，以提供所述导电元件，
- 将第一和第二端子(703、704)电连接到始体的所述部分或者连接到所折叠接触蝶片(705、750)，使得电端子的每个约束相应部分的相对面或者相应蝶片的相对面。
在按照先前方面的第74方面，第一和第二端子(703、704)的每个采用始体的相应部分来约束，将第一和第二端子(703、704)电连接到所述部分的步骤在折叠始体的部分之前执行。
在按照先前方面的第75方面，折叠始体的部分的步骤限定接触蝶片(705、750)，所述接触蝶片(705、750)的每个具有：
- 整体接合到导电带的拱形装配部分(705a、750a)，装配部分(705a、750a)从导电带朝衬底突出，
- 整体接合在装配部分(705a、750a)的实施中的端部(705b、750b)，所述端部(705b、750b)具有平坦构象并且横向延伸到导电带。
在按照从73至75的先前方面的任一个的第76方面，电端子(703、704)的每个包括第一和第二约束体(706、707)，至少所述第一约束体(706)采用导电材料制作，
将电端子(703、704)约束到始体的相应部分的步骤至少包括下列子步骤：
- 将一个电端子(703、704)的第一约束体(706)定位成与始体的相应部分直接接触，
- 将所述一个电端子(703、704)的第二约束体(707)定位成与所述第一约束体(706)相对，使得始体的相应部分稳定地啮合在所述一个电端子(703、704)的所述第一与第二约束体(706、707)之间，
其中，在相应部分上的约束体的啮合之后，所述部分围绕一个电端子的第一约束体(706)来折叠，使得所形成蝶片限定拱形装配部分(705a、750a)，其至少部分与所述第一约束体的支承部分(706a)相反成形。
在按照从73至76的先前方面的任一个的第77方面，其中提供导电元件还包括下列步骤：
- 提供至少一个保护层，
- 将保护层啮合到始体或导电结构(可选地为导电带)，
- 将始体或导电结构(可选地为导电带)定位在衬底与保护层之间。
在按照先前方面的第78方面，折叠始体的部分以形成导电结构的步骤在将导电结构啮合在支承衬底与保护层之间的步骤之前执行。
在按照先前方面的第79方面，其中，在支承衬底与保护层之间的导电结构(可选地为导电带)的啮合之后，接触蝶片从导电带本身朝衬底突出。
在按照从73至79的方面的任一个的第80方面，将始体或导电结构(可选地为导电带)啮合到支承衬底以提供所述导电元件的步骤包括下列子步骤：
- 提供电绝缘层，
- 将导电结构或始体约束到电绝缘层，
- 将携带导电结构或始体的电绝缘层约束到支承衬底，其中约束绝缘层将这个绝缘层定位成与远离支承衬底的导电结构或始体的表面直接接触或者定位在支承衬底与导电结构或始体之间。
在按照先前方面的第81方面，其中提供电绝缘层包括：
- 提供电绝缘平坦片材，
- 在平坦片材上形成—可选地通过模切同一平坦片材—界定邻接蝶片的切割线或削弱线，
以及其中将始体约束到电绝缘层包括：
- 可选地通过胶合将始体固定到平坦片材，使得所述邻接蝶片在折叠所述部分之前重叠始体的部分，以形成所述接触蝶片。
在按照方面80或81的第82方面，将携带导电带或始体的电绝缘层约束到支承衬底的步骤在将保护层啮合到始体或导电结构的步骤之前进行，使得导电元件按照重叠序列包括：
- 支承衬底，
- 导电带，直接接触到支承衬底，
- 绝缘层，直接接触到导电结构、可选地接触到导电带，以及
- 保护层，与绝缘层直接接触，
保护层是限定加热头(700)的加热表面的外露元件。
在按照从73至82的方面的任一个的第83方面，提供衬底的步骤至少包括下列步骤：
- 将包括增强纤维的合成材料的多个片材放置在聚合物或可聚合基质中，多个片材形成重叠片材的叠层，
- 同时压缩和聚合片材，以限定单片支承衬底。
在按照从73至83的方面的任一个的第84方面，该过程至少包括下列步骤：
- 将包括增强纤维的合成材料的多个片材放置在聚合物或可聚合基质中，多个片材形成重叠片材的叠层，
- 将导电结构(可选地为导电带)放置成与片材的叠层、可选地与定向到所述叠层的接触蝶片相接触，
- 将至少一个保护层定位在导电结构上、可选地定位在导电带上，以形成组合件，其中导电结构(可选地为导电带)插入叠层与保护层之间，
- 同时压缩和聚合组合件，以便因此限定单个单片体。
在按照先前方面的第85方面，放置导电结构的步骤包括下列子步骤的至少一个：
- 将导电结构布置在不可聚合支承(可选地为采用金属材料的板)上，
- 将不可聚合支承布置在片材的叠层与保护层之间；或者
- 将导电结构布置在采用叠层的合成材料的所述片材的至少一个的聚合部分上，导电结构插入采用合成材料的所述至少一个片材的可聚合部分与保护层之间。
在按照先前两个方面的任一个的第86方面，支承衬底包括与导电结构直接接触的刚性支承，使得刚性支承直接携带导电结构。
在按照先前方面的第87方面，导电结构直接并且排他地啮合到刚性支承，其中没有到合成材料的主体的直接连接。
在按照先前两个方面的任一个的第88方面，刚性支承包括平板，其围绕与平板的正中面平行的轴呈现挠曲刚度，该挠曲刚度比由片材的叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的挠曲刚度更大。
在按照先前两个方面的第89方面，刚性支承是至少5 mm厚的平坦金属板(例如平坦铁板)。
在按照先前两个方面的任一个的第90方面，刚性支承采取平板形式，并且围绕与平板的所述正中面平行的轴呈现挠曲刚度，该挠曲刚度是由片材的叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的挠曲刚度的至少5倍、优选地是10倍。
附图说明
通过阅读以下作为举例而不是限制、参照附图的详细描述，本发明将变得更加清楚，附图包括：
- 图1是按照本发明的方面的设备的示意侧视图布局，其中膜从膜卷来提供，并且相对封装组合件在外部预切割为膜片，其中预切割膜片被热密封到例如采取托盘形式的支承；
- 图1A是按照本发明的方面的设备的示意侧视图布局，其中膜从膜卷来提供，并且馈送到封装组合件，其中膜被热密封到例如采取托盘形式的支承，并且就在热密封之前或者膜密封之后被切割为分立膜片；
- 图2是按照本发明的方面、与封装组合件(其可存在于图1A所示类型的封装设备中)相关的示意前视图；
- 图3-11是图2的封装组合件的示意前视图，表示封装过程的连续阶段。按照这些附图的设备和过程可—例如—用于采用托盘中的改性气氛或者采用留在托盘中的常规气氛将盖子热密封到托盘上；
- 图12是简图，在第一轴上示出图1的设备在使用图2-11的封装组合件时遵循的封装过程的步骤，并且在第二轴上示出时间(单位为秒)，其中在简图区域中，每个封装过程步骤的时间间隔采用灰色图案化区域来表示；
- 图13是按照本发明的方面的加热头的透视图；
- 图14是按照本发明的方面的加热头的第一备选导电元件的透视图；
- 图15是图14的导电元件的分解图；
- 图16是图14的导电元件的组件的透视图；
- 图17是图16的组件的顶视图；
- 图18是按照剖面XVIII-XVIII、图17的组件的详细截面；
- 图19是图14的导电元件的顶视图；
- 图20是按照剖面XX-XX、图19的导电元件的详细截面；
- 图21、图22、图22A、图22B、图22C、图22D、图22E和图22F是按照本发明的方面的加热头的备选实施例的示意图；
- 图23是按照本发明的方面、与导电元件的组件相关的备选实施例的透视图；
- 图24-25A是按照本发明的方面的相应导电元件的示意截面；
- 图26-27A是按照本发明的方面的相应导电元件的示意截面；
- 图28-30是按照本发明的方面、用于制作加热元件的制造过程的示意图；
- 图31是按照本发明的方面的第二备选导电元件的分解图；
- 图32是图31的导电元件的组件的透视图；
- 图33是按照图30的导电元件的详细透视图；
- 图34是按照本发明的方面的加热棒的透视图，其可用于图35和图36的设备中；
- 图35是按照本发明的方面的另一设备的示意侧视图布局；
- 图36表示按照本发明的方面的设备的加热器的结构；
- 图37是按照本发明的方面、用于馈送到加热头的能量(具体来说是电能)的控制的供电单元和控制装置的示意图。
具体实施方式
定义和惯例
应当注意，在本详细描述中，各个图中所示的对应部件采用附图的相同参考标号来表示。要注意，附图不是按比例的，并且因而其中所示的部件和组件是示意表示。
虽然本发明的某些方面可对于将产品封装到只由一个或多个塑料膜所形成的封装中可得到应用，但是以下描述主要将参照定位在支承4(对其热密封塑料膜)上的产品的封装。要注意，产品可以是或者不是食物产品。
如本文所使用，支承4表示其上放置了产品的基本上平坦元件或者具有基底壁4a、侧壁4b以及从侧壁4b径向发出的顶部边缘4c的类型的容器，该容器限定定位产品的容积。
托盘或支承4可具有矩形形状或者任何其他适当形状，例如圆形、正方形、椭圆形等，并且可在封装过程例如在封装设备的热成型台进行的同时形成，或者它们可先前被制造，并且然后馈送到封装设备。
还要注意，本文所述并且要求保护的本发明的方面可适用于设备或者可适用于使用预制托盘的过程，并且可适用于所谓的‘热成型过程或机器’、即可适用于设备和过程，其中支承或托盘从塑料卷开始联机热成型。
碳结构
如本文所使用，碳结构表示具有导电能力的结构。
导电碳结构包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起：具体来说，富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
要注意，本文所述的导电元件(第一和/或第二)可通过完全在以上所公开的碳同素异形体的一个或多个中形成的导电碳结构来形成。例如，第一和/或第二导电元件可排他地在石墨中形成，或者可排他地在一个单石墨烯层中形成，或者可排他地在多个相互重叠石墨烯层中形成，或者可在碳纳米管的富勒烯结构中形成，或者可排他地通过所述碳同素异形体的一个或多个的组合来形成。
按照另一变体，导电碳结构可包括一种结构，其通过相邻地相互接触以形成导电体的碳丝或者通过嵌入塑料树脂基质中的碳丝来形成：在这后一种情况下，碳丝可在规定部分(例如在其末端)相邻地放置并且相互电连接。
取决于其特定结构并且取决于制造商可用的技术，碳结构可施加到支承，以按照各种方式形成加热器：例如，碳结构的带或层或丝可胶合到支承；或者带或层或丝可从支承上沉积(例如喷涂或涂抹)的微粒来形成，或者上述结构的任一种中的碳结构可在制造期间嵌入树脂基质中(例如嵌入增强树脂基质中)。
托盘
当支承采取托盘形式时，它可由单层或者优选地由多层聚合材料来制成。在单层材料的情况下，适当聚合物是例如发泡或固体的聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、高密度聚乙烯、聚乳酸、PVC等。
优选地，托盘4提供有气障性质。如本文所使用，这种术语表示材料膜或片，其具有如按照ASTM D-3985在23℃和0%相对湿度下测量的小于200 cm3/m2-day-bar、小于150cm3/m2-day-bar、小于100 cm3/m2-day-bar的透氧率。用于气障单层热塑托盘4的适当材料是例如聚酯、聚酰胺等。
在托盘4由多层材料来制成的情况下，适当聚合物是例如乙烯均聚物和共聚物、丙烯均聚物和共聚物、聚酰胺、聚苯乙烯、聚酯、聚乳酸、PVC等。多层材料的部分能够是固体的，以及部分能够是发泡的。
例如，托盘4可包括从由聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯等所组成的组中选取的至少一层发泡聚合材料。
多层材料可通过使用共挤压技术对全部层的共挤压或者通过例如刚性发泡或固体衬底与薄膜(通常称作“衬里”)的胶合或热层压来产生。薄膜可层压在与产品P相接触的托盘4的所述侧上或者背向产品P的所述侧上或者两侧上。在后一种情况下，层压在托盘4的两侧上的膜可以是相同或不同的。一层氧气阻隔材料(例如(乙烯-共乙烯醇)共聚物)可选地存在，以增加封装产品P的保质期。
可用于气障层的气障聚合物是PVDC、EVOH、聚酰胺、聚酯及其混合物。将设置气障层的厚度，以便为托盘提供适合于特定封装产品的透氧率。
托盘还可包括热密封层。一般来说，热密封层将在聚烯烃之中选择，例如乙烯均聚物或共聚物、丙烯均聚物或共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、离聚物以及均聚酯和共聚多酯(例如PETG、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)。将气障层更好地粘附到相邻层的附加层(例如粘合层)可存在于托盘的气障材料中，并且优选地具体根据用于气障层的特定树脂而存在。
在用来形成托盘4的多层材料的情况下，这个结构的部分可以是发泡的，以及部分可以是未发泡的。例如，托盘4可包括(从最外层到最内食品接触层)：通常例如泡沫聚苯乙烯、泡沫聚酯或泡沫聚丙烯等的材料的一个或多个结构层或者例如聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯或纸板的浇铸片；气障层和热密封层。
托盘4可从具有膜发泡聚合材料片来得到，膜包括至少一个氧气阻隔层和至少一个表面密封层，其层压到面向封装产品的所述侧，使得膜的表面密封层是托盘的食品接触层。阻隔或者非阻隔的第二膜可层压在托盘的外表面上。
特定托盘4配方用于食物产品，其要求在消费之前在常规或微波炉中加热。与产品相接触的容器的表面(即，与盖膜的密封的形成中涉及的表面)包括聚脂树脂。例如，容器能够由涂敷有聚酯的纸板来制成，或者它能够由聚脂树脂整体制成。。用于本发明的封装的适当容器的示例是CPET、APET或APET/CPET容器。这种容器能够是发泡或者不发泡的。
用于包含发泡部分的盖或表皮应用的托盘4具有低于8 mm的总厚度，以及例如可包含在0.5 mm与7.0 mm之间并且更频繁地在1.0 mm与6.0 mm之间。
在刚性托盘没有包含发泡部分的情况下，单层或多层热塑材料的总厚度优选地低于2 mm，以及例如可包含在0.1 mm与1.2 mm之间并且更频繁地在0.2 mm与1.0 mm之间。
托盘可由纸材料来制成，具体来说由一片或多片纸和/或纸板来制成。组成托盘的纸材料呈现例如包含在80 g/m2与200 g/m2之间的克重；具体来说是包含在100 g/m2与150g/m2之间的克重，更具体来说是包含在120 g/m2与150 g/m2之间的克重。优选地，纸和/或纸板托盘4提供有至少由塑料材料所制成的涂敷层，其配置成使得覆盖托盘的至少一个表面。在优选实施例中，涂敷层覆盖托盘的内表面，其配置成紧缩产品以便放置在支承上。备选地，塑料膜的涂敷层可啮合在托盘的内或上表面(其配置成紧缩产品以便布置在支承上)以及在相对内表面相对的外表面；在这后一个实施例中，纸材料插入至少两个相对涂敷层之间。
涂敷层至少包括防油和/或防水材料膜；涂敷层的塑料材料包括从下列组中选取的材料：LDPE、HDPE、PP、PE。
备选地，托盘可部分采用塑料材料以及部分采用纸材料来制成。在一个实施例中，托盘包括采用塑料材料制成的托盘，其中外表面部分采用纸材料制成。
支承
支承可采用对托盘所公开的相同材料和结构来制成。
可适用于托盘或支承的膜或膜材料
膜或膜材料18施加到托盘4，以便形成到托盘上的盖子(例如对于MAP—改性气氛封装)或者关联到托盘或支承并且匹配产品的轮廓的表皮。
表皮应用的膜可由挠性多层材料(其至少包括第一外热密封层、可选气障层和第二外耐热层)来制成。外热密封层可包括能够熔接到携带待封装产品的支承的内表面的聚合物，例如乙烯均聚物或共聚物(例如LDPE、乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物和乙烯/醋酸乙烯共聚物)、离聚物、共聚多酯(例如PETG)。可选气障层优选地包括不透氧树脂，例如PVDC、EVOH、聚酰胺以及EVOH和聚酰胺的混合物。外耐热层可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)聚多酯、(共)聚酰胺。膜还可包括其他层，例如粘合层或主体层，以增加膜的厚度，并且改进其误用和深拉性质。特别使用的主体层是离聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、聚酰胺和聚酯。在全部膜层中，聚合物分量可包含这类组成中通常包含的适当添加剂量。这些添加剂的一部分优选地包含在外层中或者外层之一中，而其他一些优选地添加到内层。这些添加剂包括滑爽剂和防块剂(例如滑石粉、蜡、硅石等)、抗氧化剂、稳定剂、可塑剂、填充剂、色素和染料、交联抑制剂、交联增强剂、UV吸收剂、去味剂、去氧剂、杀菌剂、抗静电剂以及封装膜领域的技术人员已知的类似添加剂。
膜的一个或多个层能够交联，以改进膜的强度和/或其耐热性。交联可通过使用化学添加剂或者通过使膜层经受高能辐射处理来实现。通常制造用于贴体封装的膜，以便在封装循环期间被加热时呈现低收缩。那些膜通常在160℃下沿纵向和横向收缩小于15%，更经常地低于10%，甚至更经常地低于8%(ASTM D2732)。膜通常具有包含在20微米与200微米之间、更经常地在40与180微米之间以及甚至更经常在50微米与150微米之间的厚度。
贴体封装通常是“易开”的，即，它们通过从例如包装一角的点(其中上腹板特意没有密封到支承)开始手动拉开两个腹板是易开的。要实现这个特征，膜或者托盘能够提供有适当组成，从而允许包装的易开，如本领域已知。通常调整密封剂组成和/或托盘和/或膜的相邻层的组成，以便实现易开特征。
当开启易开包装时，各种机制能够发生。
在第一个(“易剥开”)中，包装通过在密封界面分离膜和托盘来开启。
在第二机制(“粘合失效”)中，通过最初穿透密封层之一的厚度，之后接着这个层与下面支承或膜的脱层，来实现包装的开启。
第三系统基于“内聚失效”机制：易开特征通过密封层的内部破裂(其在包装的开启期间沿与层本身平行的平面破裂)来实现。
特定混合物是本领域已知的，以得到这类开启机制，确保膜与托盘表面的剥离，例如EP1084186所述。
另一方面，在膜18用于创建托盘4上的盖子的情况下，膜材料可通过共挤压或层压过程来得到。盖膜可具有对称或者不对称结构，并且能够是单层或多层的。多层膜具有至少2个、更经常至少5个、甚至更经常至少7个层。膜的总厚度可从3至100微米、具体从5至50微米、甚至更经常从10至30微米经常改变。
膜可选地可交联。交联可通过如本领域已知采用适当剂量等级的高能量电子的辐照来执行。以上所述的盖膜可以是热缩的或者热定型的。热缩膜通常沿纵向和横向在120℃下呈现按照ASTM D2732所测量的从2至80%、更经常从5至60%、甚至更经常从10至40%的范围中的自由收缩值。热定型膜通常沿纵向和横向在120℃下具有低于10%、优选地低于5%的自由收缩值(ASTM D2732)。盖膜通常至少包括热密封层和外表层，其一般由耐热聚合物或聚烯烃来组成。密封层通常包括热密封聚烯烃，其又包括单个聚烯烃或者两个或更多聚烯烃的混合物(例如聚乙烯或聚丙烯或者其混合物)。密封层通过将一个或多个防雾添加剂合并到其组成中或者通过本领域众所周知的技术手段将一个或多个防雾添加剂涂敷或喷涂到密封层的表面能够进一步提供有防雾性质。密封层还可包括一个或多个增塑剂。表层可包括聚酯、聚酰胺或聚烯烃。在一些结构中，聚酰胺和聚酯的混合物能够有利地用于表层。在一些情况下，盖膜包括阻挡层。阻挡膜通常具有低于100 cm3/(m2·day·atm)以及更经常低于80 cm3/(m2·day·atm)的OTR(按照ASTM D-3985在23℃和0% R.H.所评估)。阻挡层通常由在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVOH)、非晶聚酰胺和乙烯-偏二氯乙烯及其混合物的皂化或水解产物之中所选的热塑树脂来制成。一些材料包括EVOH阻挡层，其夹合在两个聚酰胺层之间。表层通常包括聚酯、聚酰胺或聚烯烃。
在一些封装应用中，盖膜没有包括任何阻挡层。这类膜通常包括本文所定义的一个或多个聚烯烃。
非阻挡膜通常具有从100 cm3/(m2·day·atm)一直到10000 cm3/(m2·day·atm)、更通常一直到6000 cm3/(m2·day·atm)的OTR(按照ASTM D-3985在23℃和0% R.H.所评估)。
基于聚酯的特殊组成是用于方便食品包装的托盘盖的那些组成。对于这些膜，聚脂树脂能够组成膜的至少50%、60%、70%、80%、90%重量。这些膜通常与基于聚酯的支承组合使用。
例如，容器能够由涂敷有聚酯的纸板来制成，或者它能够由聚脂树脂整体制成。包装的适当容器的示例是发泡或不发泡的CPET、APET或APET/CPET容器。
通常，双轴向定向的PET因其在标准食品加热/烹饪温度下的高热稳定性而用作盖膜。通常，双轴向定向的聚酯膜是热定型的、即非热缩的。要改进PET盖膜到容器的热密封性，更低熔合材料的热密封层通常设置在膜上。热密封层可与PET基层共挤压(如EP-A-1529797和WO2007/093495中公开)，或者它可在基膜之上溶剂或挤压涂敷(如US 2762720和EP-A-1252008中公开)。
特别是在鲜红肉包装的情况下，有利地使用包括透氧内盖膜和不透氧外盖膜的双盖膜。这两个膜的组合还在封装肉相对托盘壁的高度向上延伸时有效地防止肉变色，这是鲜肉的阻隔封装中的最关键状况。
这些膜例如在EP1848635和EP0690012中描述，通过引用将其公开合并到本文中。
盖膜能够是单层。单层膜的典型组成包括如本文所定义的聚酯及其混合物或者如本文所定义的聚烯烃及其混合物。
在本文所述的全部膜层中，聚合物分量可包含这类组成中通常包含的适当添加剂量。这些添加剂的一部分优选地包含在外层中或者外层之一中，而其他一些优选地添加到内层。这些添加剂包括滑爽剂和防块剂(例如滑石粉、蜡、硅石等)、抗氧化剂、稳定剂、可塑剂、填充剂、色素和染料、交联抑制剂、交联增强剂、UV吸收剂、去味剂、去氧剂、杀菌剂、抗静电剂、防雾剂或组成以及封装膜领域的技术人员已知的类似添加剂。
适合于盖应用的膜能够有利地被穿孔，以便允许封装食品透气。
那些膜可通过使用本领域可用的不同技术、通过激光或机械部件(例如提供有若干针的滚筒)来穿孔。
膜的每单位面积的穿孔的数量及其尺寸影响膜的透气性。微穿孔膜的特征通常在于从2500 cm3/(m2·day·atm)一直到1000000 cm3/(m2·day·atm)的OTR值(按照ASTM D-3985在23℃和0% R.H.所评估)。
微穿孔膜的特征通常在于高于1000000 cm3/(m2·day·atm)的OTR(按照ASTM D-3985在23℃和0% R.H.所评估)。
此外，本文对盖应用所述的膜能够配方成提供到支承上的强或可剥离密封。在ASTM F-88-00中描述一种测量可剥离密封的力(本文中称作“剥离力”)的方法。可接受剥离力值处于从100 g/25 mm至850 g/25 mm、从150 g/25 mm至800 g/25 mm、从200 g/25 mm至700 g/25 mm的范围中。
专门设计托盘和盖配方来实现预期密封强度。
一般来说，能够印制盖膜的一个或多个层，以便向顾客提供有用信息、愉悦图像和/或商标或者其他广告信息，以增强封装产品的零售。
膜可通过任何适当方法来印制，例如，如本领域已知的回转筛、凹版印刷。
与材料有关的定义和惯例
PVDC是任何偏二氯乙烯共聚物，其中主要共聚物量包括偏二氯乙烯，以及次要共聚物量包括随其可共聚的一个或多个不饱和单体，通常为按照不同比例的氯乙烯和烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸酯)及其混合物。一般来说，PVDC阻挡层将包含如本领域已知的增塑剂和/或稳定剂。
如本文所使用的术语“EVOH”包括皂化或水解乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，并且表示乙烯/乙烯醇共聚物，其具有优选地包含在从大约28至大约48 mole %、更优选地从大约32至大约44 mole %乙烯并且甚至更优选地以及至少85%、优选地至少90%的皂化度的乙烯共聚单体含量。
如本文所使用的术语“聚酰胺”意在表示均和共或三元共聚酰胺。这个术语具体包括脂肪族聚酰胺或共聚酰胺(例如聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺66、聚酰胺69、聚酰胺610、聚酰胺612、共聚酰胺6/9、共聚酰胺6/10、共聚酰胺6/12、共聚酰胺6/66、共聚酰胺6/69)、芳香族和部分芳香族聚酰胺或共聚酰胺(例如聚酰胺6l、聚酰胺6I/6T、聚酰胺MXD6、聚酰胺MXD6/MXDI)及其混合物。
如本文所使用的术语“共聚物”表示从两种或更多类型的单体所得出的聚合物，并且包括三元共聚物。乙烯均聚物包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。乙烯共聚物包括乙烯/α-烯烃共聚物和乙烯/不饱和酯共聚物。乙烯/α-烯烃共聚物一般包括乙烯以及从具有从3至20个碳原子的α-烯烃所选的一个或多个共聚单体(例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等)的共聚物。
乙烯/α-烯烃共聚物一般具有从大约0.86至大约0.94 g/cm3的范围中的密度。术语“线性低密度聚乙烯(LLDPE)一般被理解为包括乙烯/α-烯烃共聚物(其落入大约0.915至大约0.94 g/cm3以及具体来说大约0.915至大约0.925 g/cm3的密度范围中)的那个编组。从大约0.926至大约0.94 g/cm3的密度范围中的线性聚乙烯有时称作线性中密度聚乙烯(LMDPE)。更低密度乙烯/α-烯烃共聚物可称作极低密度聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)。乙烯/α-烯烃共聚物可通过非均相或均相聚合过程来得到。
另一个有用乙烯共聚物是乙烯/不饱和酯共聚物，其是乙烯和一个或多个不饱酯单体的共聚物。有用的不饱和酯包括脂肪族羧酸的乙烯基酯(其中酯具有从4至12个碳原子，例如醋酸乙烯酯)以及丙烯或甲基丙烯酸的烷基酯(其中酯具有4至12个碳原子)。
离聚体是乙烯以及具有通过金属离子(例如锌或者优选地钠)所中性化的羧酸的不饱和一元羧酸的共聚物。
有用的丙烯共聚物包括丙烯/乙烯共聚物(其是具有丙烯的多数重量百分比含量的丙烯和乙烯的共聚物)以及丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物(其是丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物)。
如本文所使用的术语“聚烯烃”表示任何聚合烯烃，其能够是线性、分支、环、脂肪族、芳香族、取代或者未取代的。更具体来说，包含在术语“聚烯烃”中的是烯烃的均聚物、烯烃的共聚物、烯烃以及与烯烃共聚合的非烯烃共聚单体的共聚物(例如乙烯单体、其改性聚合物等)。具体示例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丁烯均聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、丁烯-α-烯烃共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物、乙烯-不饱和酸共聚物(例如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、聚甲基戊烯等。
术语“聚酯”在本文中用来表示均和共聚酯，其中均聚酯定义为从一个二羧酸与一个二醇的凝结所得到的聚合物，以及共聚酯定义为从一个或多个二羧酸与一个或多个二醇的凝结所得到的聚合物。适当的聚脂树脂是例如乙二醇和对苯二酸的聚酯，即，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。优先选择聚酯，其包含乙烯单位，并且基于二羧酸单位包含至少90 mol%、更优选地为至少95 mol %的对苯二酸酯单位。其余单体单位从其他二羧酸或二醇中选取。适当的其他芳香族二羧酸优选地是异酞酸、邻苯二甲酸、2,5-、2,6-或2,7-萘二甲酸。在环脂族二羧酸中，应当提到环己二羧酸(具体来说是环己胺-1,4-二羧酸。在脂肪族二羧酸中，(C3-Ci9)链烷双酸是特别适合的，具体来说是琥珀酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸。适当的二醇是例如脂肪族二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、新戊二醇和1,6-己烷二醇)以及环脂二醇(例如1,4-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二醇，可选地是具有一个或多个环的含杂环原子的二醇)。
从具有一个或多个二酯的一个或多个二羧酸或者其低级烷基(总共14个碳原子)二酯所得出的共聚脂树脂、特别是脂肪族或脂环族二酯也可用作基膜的聚脂树脂。适当的二羧酸包括芳香族二羧酸(例如对苯二酸、异酞酸、酞酸或者2,5-、2,6-或2,7-萘二甲酸)以及脂肪族二羧酸(例如琥珀酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸)。适当的(一个或多个)甘醇包括脂肪族二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、新戊二醇和1,6-己烷二醇)以及环脂二醇(例如1,4-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二醇)。这类共聚酯的示例是：(i)壬二酸和对苯二酸与脂肪族二醇(优选地为乙二醇)的共聚酯；(ii)己二酸和对苯二酸与脂肪族二醇(优选地为乙二醇)的共聚酯；(iii)癸二酸和对苯二酸与脂肪族二醇(优选地为丁二醇)的共聚酯；以及(iv)乙二醇、对苯二酸和异酞酸的共聚酯。适当的非晶共聚酯是从脂肪族二醇和环脂二醇与一个或多个二羧酸(优选地为芳香族二羧酸)所得出的那些共聚酯。典型非晶共聚酯包括对苯二酸与脂肪族二醇以及环脂二醇、特别是乙二醇和1,4-环己烷二甲醇的共聚酯。
详细描述
设备
参照图1-12。具体来说，图1示出用于封装托盘4中布置的产品P的设备1。设备1适合于改性气氛封装(其中塑料膜18在支承4内部已经创建改性气体气氛之后施加到托盘4的顶部边缘4c)，和/或适合于产品P的真空贴体封装(其中塑料材料的薄膜下垂在产品上，以及密切附于顶部边缘和支承的内表面，以及附于产品表面，因而在封装内留下最少(若有的话)空气量)。设备1还用于下列情况中：膜片施加到托盘或支承，并且没有创建真空或改性气氛，而只是执行支承或托盘与膜片之间的密封。
设备1包括框架2、用于使托盘4移位的传输组合件3、膜驱动组合件5和封装组合件8。
附图所示的托盘4提供基底壁4a、从基底壁发出并且界定能够包含产品P的空间的侧壁4b以及从侧壁4b径向突出的顶部边缘4c：在所示示例中，顶部边缘4c具有水平平坦部分，其限定用于紧密固定塑料膜的最佳密封表面。
框架2限定设备1的基体，并且用来携带和支承设备1的各种部件，如本文所述。
传输组合件3包括移位平面20(其可以是托盘或支承所在的物理平面或者例如通过铁道或导杆沿其引导托盘的理想平面)。平面20在框架的顶部区域上限定，以及传送带46与滑移平面20对应地布置。在所示示例中，传输组合件3通过框架2来携带(例如固定到框架2)，使得滑移平面20是基本上水平的，以及传送带46按照图1和图1A所示箭头A1所指示的水平方向来移动托盘或支承4。框架2上布置的传输组合件3配置用于使支承或托盘4沿预定义路径从装载台(其中定位已经填充有相应(一个或多个)产品P的支承或托盘4)移位到封装组合件8(其中膜18紧密地固定到每个支承或托盘4)，如下面将详细说明。传送带46使托盘(例如每次预先指定数量的托盘)在封装组合件8内部的适当位置中移位，以用于接纳膜18。例如，控制单元100(其将在下文中进一步描述)可控制传送带46以每次使预先指定数量的托盘从封装组合件外部的区域移位到封装组合件内部的区域，其中一个或多个托盘与膜18的相应膜部分18a垂直对齐。传送带例如可包括：第一传递装置46a(例如图1所示皮带)，配置用于使托盘紧邻封装组合件；以及第二传递装置46b，适合拾取所述托盘的一个或多个，并且使它们进入封装台。第二传递装置例如可包括支臂，其对托盘或支承的侧面起作用，例如从第一传递装置拾取支承，使它们进入封装台，并且然后返回到第一传递装置以拾取托盘或支承4的新集合。备选地，传送带46可包括推动器(例如采取横向延伸到所述方向A1的杆的形式)，其对托盘起作用，并且推送封装组合件内部的托盘。推动器可通过链条或皮带来移动，并且可移入封装组合件中，以正确定位多个托盘，以及然后一旦托盘已经到达这个封装组合件内部的正确位置则从封装组合件缩回。按照另一备选方案，传送带46可包括壳体(例如采取提供有用于接纳多个托盘的凹孔的板的形式)，其沿所述方向A1来移动，并且在封装台内部连同支承或托盘4一起移动：按照这最后一种备选方案，壳体正确地成形，以便在膜到托盘4的施加期间被包含在封装台内部。
要注意，产品P可定位在装载台上游或者装载台与封装组合件8之间的任何位置的支承或托盘4上。传输组合件3还包括电动机9(例如步进电动机单元)，以用于逐步移动地操作传送带46。
膜驱动组合件5可包括膜卷10，其供应连续膜18。膜驱动组合件5还可包括支臂11(图1A中通过虚线所表示)，其固定到框架2，并且适合于支承卷10。膜卷10的膜18可如以上所公开根据特定需要来制成。要注意，连续膜18可采用任何已知部件(例如使用在封装组合件上游和/或下游起作用的驱动滚筒或者驱动机构，或者使用对膜18的纵向边界起作用的传输装置，或者上述部件或任何其他适当装置的组合)从膜驱动组合件5馈送到封装组合件8内部的正确位置。
设备封装组合件8配置用于将膜片18紧密地固定到所述支承4；封装组合件8包括下部工具22和上部工具21。如从图2更好地可见，下部工具22具有多个内壁23，其限定预先指定数量的底座23b。在一实施例中，下部工具22提供有多个底座23b，其各自用于包含对应支承4；上部工具21配置用于保持膜18的适当膜部分18a，以便足以封闭定位在所述一个或多个底座23b中的托盘。
底座23b的每个配置用于接纳一个支承4。例如，在图2-11的示例中，底座23b通过内壁23外围地界定，以及支承或托盘4被接纳在底座23b中，使得顶部边缘4c可搁置在内壁23的端面上方。
上部工具21面向下部工具22，并且配置用于将膜18的膜部分18a保持在相应托盘4的正上方。如图2-11所示，上部和下部工具21、22进行协作以限定封装室24：在封装组合件8的第一操作条件—例如图2和图3所示—中，上部和下部工具21、22分隔开，并且封装室24开启，由此允许膜18在封装室24内部移动，以及膜18的膜部分18a在相应托盘4的正上方。在封装组合件8的第二操作条件中，封装室24相对设备1外部的气氛闭合(在某些情况下气密闭合)，使得膜部分18a可至少热密封到托盘4的顶部边缘4c。要注意，气密闭合意味着封装室24不能与相同室外部的气氛自由通信，因为气体只可在设备1的控制下经由供应或排放通道来供应或者从室中回收。
为了开启和闭合封装室，设备1具有主致动器33(参见图1和图1A)，其在控制装置100的控制下对所述上部和下部工具21、22的至少一个起作用；实际上，主致动器33可包括活塞(该活塞可由任何另一种类的电、气动或液压线性致动器来取代)，其配置用于在所述第一操作条件(图3)(其中上部工具21与下部工具22分隔开，并且所述封装室24开启，以接纳所述膜部分18a的一个或多个)与所述第二操作条件(图4)(其中上部工具21的闭合表面紧密邻接下部工具22的闭合表面(或者邻接插入构件400的邻接表面—图2)，以相对设备外部的气氛气密密封所述封装室24；在所述闭合表面，可定位用于促进气密密封的垫圈或另一元件)沿所述水平方向A1横向的方向来升高和降低一个或两个工具22。
如图2和图3所示，上部工具21包括关联到封装组合件8的加热头700；加热头700包括至少一个导电元件，其限定配置成热密封所述膜的一个或多个部分的加热表面。详细来说，导电元件包括：
- 支承衬底，
- 支承衬底上的导电结构，
如在附图中可见，支承衬底基本上包括板，其非限制性地具有比相同板的长度和宽度更小许多的厚度。实际上，板延伸到支承面(其配置用于接纳导电结构)与相对底面之间的厚度。
附图示出呈现矩形形状的支承衬底的布置。但是，并不排除制作具有不同形状的支承衬底(例如正方形、梯形、三角形、圆形或椭圆支承衬底)的可能性。
更具体来说，衬底板呈现横向界定衬底的外周边。在本发明的非限制性的优选实施例中，支承衬底可包括多个开口710，其穿过板的厚度，并且位于外周边内部；在这种布置中，开口通过具有例如矩形形状(图15)的闭合周边来界定。在附图未示出的备选实施例中，支承衬底可包括在相同板的周边所限定的多个开口，以基本上与所述边缘对应地限定凹口：在这种情况下，穿过板的通孔开口与板周边相接延伸(配置在附图中未示出)。如下面将更好地描述，穿过衬底的通孔开口710配置用于接纳电端子703、704，其配置成允许与供电单元的电连接。
如附图所示，支承衬底还可包括辅助通孔开口711(参见例如图15)，其配置成接纳定位销和/或固定螺杆708(其促进组装，并且校正加热头700的形成以及加热头上或者上部工具上的支承衬底的啮合)。
在当前优选实施例中，支承衬底由电绝缘材料制成；备选地，支承衬底由导电材料制成，并且通过绝缘材料的一个或多个层来涂敷。具体来说，支承衬底可由合成材料(其包括聚合物或者聚合基质中的增强纤维)来制成。可选地，支承衬底由酚醛树脂或者采用纤维玻璃、芳族合成纤维(例如以商标Kevlar ®所销售的合成物)或碳纤维所增强的丙烯酸树脂中的基质来制成。
在本发明的非限制性的当前优选实施例中，支承衬底可包括与导电结构直接接触的刚性支承：换言之，刚性支承直接携带导电结构。详细来说，这种情况下的衬底包括由合成材料(包括聚合物或聚合基质中的增强纤维)来制成的主体，其上啮合刚性支承：轮到它时导电结构啮合到刚性支承上，使得刚性支承插入所述主体与所述导电结构之间。在具体变体中，导电结构直接并且排他地啮合到刚性支承，其中没有到合成材料的主体的直接连接。
要注意，刚性支承固定到主体，但是表示在物理性质和组成方面与主体不同的本体；刚性支承可包括采用非聚合(例如，金属(例如铁))材料所制成的板，其因此在聚合过程期间没有变形。可选地，刚性支承采取平板(优选地为至少5 mm厚的平坦金属板)的形式，其围绕与平板的正中面平行的轴呈现挠曲刚度，该挠曲刚度比由片材的叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的挠曲刚度更大。更详细来说，刚性支承采取平板形式，并且围绕与平板的所述正中面平行的轴呈现挠曲刚度，该挠曲刚度是由片材的叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的挠曲刚度的至少5倍、优选地是10倍。如前面概述，导电元件包括稳定地啮合衬底的导电结构。以下描述主要将导电结构称作导电带，其表示所述导电结构的优选实施例。
导电带基本上包括延长片状体，其具有比同一导电带的长度和宽度更小的最大厚度。更详细来说，导电带可具有最大厚度为至少5 μm的截面：例如，截面厚度可在50与300 μm之间、可选地在70与200 μm之间。导电带的最大厚度通过同一导电带的相对面的最大距离来限定。截面宽度可以为至少1 mm、更可选地在3与10 mm之间。平均电阻率可高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间、可选地在4与7 Ω·mm2/m之间。
附图示出一实施例，其中导电带沿流行平面延伸；导电带包括细体，其配置成适合支承表面的构象(其上啮合导电带(支承衬底的表面))。具体来说，导电带啮合在具有平坦配置的支承衬底的支承表面上；在这种条件中，导电带也采取平坦构象。
导电带沿预定路径(其限定例如图23所示的封闭轮廓形状)延伸(其中导电带限定基本上环形形状)，或者能够沿开放路径延伸。在备选实施例(参见图17)中，导电带可限定开放蛇形路径；图32而是示出沿直线轨迹延伸的导电带的另一实施例。
详细来说，导电带可具有碳结构，并且可包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起：具体来说，富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
如图18至图20所示，导电元件包括与所述导电带成整体的至少一个第一和一个第二接触蝶片705、750。所述第一和第二接触蝶片705、750的每个从导电带朝支承衬底横向突出。详细来说，每个接触蝶片705、750包括：
- 整体接合到导电带的拱形装配部分705a、750a，装配部分705a、750a从导电带朝衬底突出，
- 整体接合在装配部分705a、750a的实施中的端部705b、750b，所述端部705b、750b具有平坦构象并且横向延伸到导电带。
接触蝶片的装配部分705a、750a具有比接触蝶片的最大厚度更大的曲率半径。具体来说，装配部分的曲率半径与接触蝶片的最大厚度之间的比率等于或大于3，具体来说所述比率包含在3与50之间，更具体来说该比率为大约30。更详细来说，接触蝶片可具有最大厚度为至少5 μm的截面：例如，截面厚度可在5与300 μm之间、可选地在70与200 μm之间。接触蝶片的最大厚度通过相同接触蝶片的相对面的最大距离来限定。接触蝶片的厚度非限制性地与导电带的厚度相同。
接触蝶片的端部705b、750b相对平坦导电带倾斜，并且与这个平坦导电带限定包含在30°与225°之间的角度；所述角度在所述导电带与所述端部之间的装配部分的凹度内部所测量。图18、图20和图22k示出相对平坦导电带倾斜90°的角度的接触蝶片；图22B、图22C和图22D示出相对平坦导电带倾斜180°的角度的接触蝶片：在这种情况下，接触蝶片相对平坦导电带是平行的。图22E和图22F示出接触蝶片的另一实施例：按照这个实施例，每个蝶片具有相对平坦导电带以包含在10与80°之间、可选地在20与60°之间的角度倾斜的第一部分。每个蝶片还包括第二部分—与同一接触蝶片的第一部分直接连接，该第二部分相对平坦导电带基本上平行；接触蝶片的第一部分插入导电带与同一接触蝶片的第二部分之间(并且与其直接接触)。在这种配置中，接触蝶片限定与导电带成整体的“S”形蝶片(参见图22E和图22F)。
在接触蝶片705、750的非限制性的优选实施例中，这些蝶片的每个基本上对衬底的整个厚度延伸(参见例如图20)。如上所述，支承衬底可具有通孔开口710；导电元件的接触蝶片放置在所述开口710内部。
每个接触蝶片与导电带整体接合，因此接触蝶片由与其连接的相应导电带的相同材料来制成。
例如图14-17所示，导电元件包括第一和第二电端子703、704，其分别与所述第一和第二接触蝶片705、750啮合。所述电端子的每个配置用于稳定地约束相应接触蝶片的相对面，例如以限制每个蝶片的厚度。详细来说，所述电端子703、704的每个包括至少一个第一和一个第二约束体706、707，其彼此相向并且啮合。第一和第二约束体706、707稳定地约束相应接触蝶片，其插入所述第一与第二约束体之间；所述电端子的至少所述第一约束体706由导电材料来制成，并且放置成与导电带的接触蝶片直接接触；第一约束体706从加热头700的衬底突出。具体来说，第一约束体706包括：
- 支承部分706a，至少部分与接触蝶片的装配部分相反成形，
- 与支承部分整体地接合并且相对的端部；端部从加热头700的衬底突出，并且配置用于限定供电单元300的电触点，其将在下面更好地描述。
第一约束体706与接触蝶片完全相反成形。具体来说，所述第一闭合体的支承部分706a包括具有拱形的基部，其配置成按照圆形形状引导相应接触蝶片的装配部分(参见例如图18和图20)。可选地，基部呈现比相应接触蝶片的最大厚度更大的曲率半径。具体来说，基部的曲率半径与接触蝶片的最大厚度之间的比率等于或大于3，更具体来说在在3与50之间，更具体来说该比率为大约30。
在第一实施例中，第一和第二闭合体706、707可包括相应板，其沿相同板的厚度方向彼此相向(参见例如图18、图20和图22C-22F)。在第二实施例中，电端子(要注意，虽然图21仅示出电端子703，但是两个端子703、704均可具有相同配置)包括通过啮合到衬底206的板所限定的第一约束元件706，并且包括具有拱形的装配部分，以接纳接触蝶片；在这种情况下，第一约束体706与相应接触蝶片直接接触：第一体可采用导电材料制成。接触蝶片配置成接纳一个供电单元300(参见图21)的相应触点，其配置成向同一导电蝶片供应电流。第二约束体可包括紧固件707(可选地为螺杆)，其配置成与第一约束体协作，以用于阻挡接触蝶片以及紧固件与所述第一约束体(板)之间的供电单元的触点。在第三实施例(图22、图22A和图22B)中，电端子包括通过支承衬底206所限定的第一约束元件，其包括—在同一支承衬底的外边缘的一部分—具有拱形的装配部分，以接纳接触蝶片；第一约束体(支承衬底)与相应接触蝶片直接接触：第一约束体可采用电绝缘材料来制成。接触蝶片适合接纳一个供电单元300(参见图22A和图22B)的相应触点707，其配置成向同一导电蝶片供应电流。第二约束体可包括紧固件(可选地为螺杆)，其配置成与支承衬底协作，以用于阻挡接触蝶片以及紧固件与所述支承衬底之间的供电单元的触点。
每个电端子可使用紧固件(可选地为螺杆)与相应接触蝶片啮合，紧固件配置成将约束体相互推靠，由此阻挡接触蝶片。
例如图18和图20所示，每个接触蝶片在端部705b包括穿过同一接触蝶片的厚度的通孔开口。第一和第二约束体706、707包括放置在接触蝶片的通孔开口并且与其对齐的相应通孔开口；紧固件位于第一约束体、第二约束体和接触蝶片的相应开口内部，并且配置成稳定地约束所述第一与第二约束体706、707之间的蝶片。
如上所述，支承衬底可包括多个通孔开口710，其配置成允许与导电带整体接合的接触蝶片的通过。在这种配置中，第一和第二电端子703、704放置在支承衬底的相应通孔内部。
导电元件可包括至少一个保护层，其啮合到导电带。保护元件形成加热头700的外露元件，其限定同一导电头的加热表面。加热表面呈现取决于导电带的几何结构的几何配置。实际上，在导电带呈现平坦直线构象的情况下，加热表面也将通过直线条加热器来限定，例如图29和图30的实施例所示；在导电带限定环形元件(参见例如图21)的情况下，加热表面将包括环形条加热器。附图示出仅包括一个保护层的导电元件的配置；备选地，导电元件可包括多个保护层，其覆盖导电带。
在本发明的非限制性的优选实施例中，导电元件还包括绝缘元件，其放置成与导电带、支承衬底和至少一个保护层直接接触。实际上，导电带能够直接约束(例如通过胶合)到绝缘层，其直接面向并且稳定地啮合到衬底。导电带没有覆盖绝缘层的整个表面：这样，绝缘层放置成在一侧直接接触到支承衬底，而在另一侧直接接触到导电带和保护层。
如从图23和图32能够看到，加热头700可以仅包括一个导电元件，以便因此限定单个加热表面并且然后仅限定一个加热器。反过来，图14、图16和图17示出加热头700的一实施例，其包括第一和第二导电元件701、702(其分别配置成限定相应加热器)。在图14、图16和图17所示的实施例中，第一导电元件701配置成限定外围加热器202，其包括外围加热表面203，而第二导电元件702配置成限定内加热器200，其包括内加热表面201。
下面是如图14、图16和图17所示的加热头700的详细描述，其中第一和第二导电元件701、702分别限定外围和内加热器；因此，在以下描述中，外围加热器202和内加热器200分别标识第一和第二导电元件。
内加热器200由上部工具21来携带，例如以面向底座23b，并且具有加热表面201，其配置成加热所述膜部分18a的至少一部分，以及外围加热器202由上部工具21来携带，例如以面向同一底座23b，并且相对内加热器201径向定位在外部。。外围加热器202基本上包围内加热器200，并且与表面23a对齐，使得外围加热器201的加热表面203能够—当开始与膜18接触时—将膜18热密封到托盘4：具体来说，上部工具21配置成与位于底座23b中的托盘4的边缘4c对应地携带外围加热器202的加热表面203，使得重叠边缘4c的所述膜部分18a的至少外围区域可热结合到边缘4c。
如从图2可看到，所述外围加热器202的加热表面203具有环形形状。要注意，环形形状预计是闭合形式的形状，其可以是圆形、椭圆、矩形或者任何其他闭合形状。在所公开的具体实施例中，加热表面203的闭合形状复制托盘4的边缘4c的顶面的形状，或者复制内壁23的顶面23a的形状。
如图2所示，外围加热器202的加热表面203包围—以及具体来说完全环绕—内加热器200的加热表面201，使得当上部和下部工具处于所述第二操作位置时，外围加热器202配置成加热所述膜部分18a的外围区域或带18b，而内加热器200配置成加热径向位于外围区域18b内部的同一膜部分18a的内区的一部分。
更详细来说并且再次参照图2，外围加热器的加热表面和内加热器的加热表面均可采取平坦构象，以便完全匹配托盘的顶部边缘4c的形状。要注意，当第一和第二工具21、22(上部和下部工具)处于第二操作位置时，可操作致动器(例如由上部工具21所携带并且由控制装置100所控制的辅助致动器312)，以便使加热表面靠向膜部分18a的所述外围带，其中顶部边缘4c压在膜部分18a的所述外围带与所述顶面23a之间。
在图2所示的实施例中，当上部和下部工具21、22处于所述第二操作位置时，外围加热器202的加热表面203与内加热器200的加热表面201是共面的，使得两个表面均同时接触膜部分18a的相应部分。
备选地，内加热器200的加热表面201可相对外围加热器202的加热表面203略微(例如从1至20 mm)缩进，使得当外围加热器的加热表面接触膜部分的顶面时，内加热器的加热表面与同一膜部分的顶面分隔开预先指定距离。备选地，外围加热器202的加热表面203可相对内加热器200的加热表面201略微(例如从1至20 mm)缩进，使得当内加热器的加热表面接触膜部分的顶面时，外围加热器的加热表面与同一膜部分的顶面分隔开预先指定距离。可用作设备1的上部工具21的组成部分的加热头700；上部工具21可包括具有内加热器200和外围加热器202的加热头700，其中内加热器200的加热表面位于离外围加热器202的加热表面203某个径向距离，并且在外围加热器202的加热表面所包围的区域中延伸：换言之，内加热器200的加热表面没有与外加热器202的加热表面相接触。两个加热表面以及外围加热器和内加热器保持为相互分开并且热绝缘。
在图14的示例中，内加热器200的加热表面201是包括在其末端例如通过横向带或者通过横向连接部分所连接的多个平行分隔带(例如以限定蜿蜒形状的加热表面。在图14的情况下，加热表面设计成占据外围加热器的加热表面所包围的理想平面区域的基本上全部或大多数(超过50%，优选地超过70%)。
外围加热器202通过沿外围加热器的加热表面延伸的第一导电元件701来限定：第一导电元件成形为外围加热器加热表面，并且通过第一导电元件中因电流的通过所引起的温度的增加将热量传送给加热表面203。第一导电元件701是环形元件，可选地为导电环形平坦元件，第一导电元件可包含在外围加热器主体内部，或者可基本上形成外围加热器本身。
轮到它时，内加热器200通过沿内加热器的加热表面延伸的第二导电元件702来限定：第二导电元件成形为内加热器加热表面，并且通过第二导电元件中因电流的通过所引起的温度的增加将热量传送给加热表面203。第二导电元件可包含在内加热器主体内部，或者可基本上形成内加热器本身。第二导电元件因此可以是：
导电环形元件，可选地为导电环形平坦元件，
导电连续板，
导电蜿蜒元件，可选地为导电平坦蜿蜒元件。
继续进一步结构细节，第一和第二导电元件可采取各种备选设计。
在第一选项中，第一导电元件包括：
- 支承衬底206，由上部工具21所携带或者与其成整体，
- 金属或碳结构(例如采取多个重叠石墨烯层的形式或者上述形式之一)导电带207，固定到支承衬底，以及
- 可选保护层208，覆盖金属或碳结构导电带，并且限定外围加热器的加热表面。
在具体实施例中，第一导电元件包括：导电带207，采取碳结构形式；结构支承衬底206，携带碳结构；以及至少一个保护层208，覆盖碳结构与支承衬底相对的一侧。
衬底可固定到上部工具或者固定到关联到上部工具的加热头。
在第二选项中，第一导电元件包括：
- 支承衬底206，由上部工具所携带或者与其成整体，
- 至少一个绝缘层209，与支承衬底相接触，
- 金属或碳结构(例如采取多个重叠石墨烯层的形式或者上述形式之一)导电带207，与绝缘层相接触，以及
- 至少一个保护层208，覆盖导电层，并且限定加热表面。
要注意，在这种情况下，图14所示的加热头的第一导电元件可提供上述结构，并且可反映图24、图25、图25A(外围加热器)的截面的结构。具体来说，在以上对第一导电元件所述的两种选项中，当所述第一导电元件包括碳结构(或者排他地由其形成)时，碳结构包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起：具体来说，富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
在另一方面，第一导电元件的碳结构具有平坦(即，具有主要发展平面)延长构象(例如通过一个或多个延长部分所形成，其还可限定总体环形形状)。外围加热器的第一导电元件的碳结构可具有厚度为至少5 μm的截面：例如，截面厚度可在50与300 μm之间、可选地在70与200之间。截面宽度可以为至少1 mm、更可选地包含在2,5与5 mm之间。平均电阻率可高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间、可选地包含在4与7 Ω·mm2/m之间。在具体实施例中，外围加热器的导电元件具有厚度包含在70与80 μm之间的截面；此外，截面宽度包含在3与5 mm之间。在这种特定情况下，外围加热器的平均电阻率包含在4与7 Ω·mm2/m之间。
关于第二导电元件702，它可—在第一选项中—包括：
- 支承衬底206，由上部工具21所携带或者与其成整体(支承衬底可与第一导电元件701相同)，
- 在下列项的编组中选取的金属或碳结构(例如采取多个重叠石墨烯层的形式或者采取上述形式之一)导电带211：带、板和蜿蜒，所述金属或碳结构固定到支承衬底，以及
- 可选保护层208，覆盖金属或碳导电结构，并且限定外围加热器的加热表面(保护元件208可与第一导电元件701相同)；
- 可选的绝缘层213，与支承衬底相接触。
支承衬底206可由上部工具21所携带或者与其成整体；此外，绝缘层213可与支承衬底206并且与导电结构211相接触。在特定解决方案中，导电结构211是或者包括碳结构。
按照第二选项，第二导电元件702可包括：
- 支承衬底210，由上部工具21所携带或者与其成整体(这个支承衬底与第一导电元件701的支承衬底206截然不同)，
- 在下列项的编组中选取的金属或碳结构(例如采取多个重叠石墨烯层的形式或者采取上述形式之一)导电带211：带、板和蜿蜒，所述金属或碳结构固定到支承衬底，以及
- 可选保护层212，覆盖金属或碳导电结构，并且限定第一导电元件701的加热表面保护层208；
- 可选的绝缘层213，与支承衬底相接触；
- 可选的一个导电层，采用导电材料制成(例如在碳纤维中制成)，覆盖保护层，并且其对导电层211的全部尺寸(表面扩展)延伸。
在具体实施例中，支承衬底206可由上部工具21所携带或者与其成整体；此外，绝缘层213可与支承衬底206相接触，以及导电结构211可采取碳结构形式(其采取带、板或蜿蜒的形状)；在这种情况下，导电结构211与绝缘层相接触，而保护层208覆盖导电带，并且限定加热表面。
要注意，加热头700的第二导电元件可提供上述结构，并且可反映图26、图27、图27A(内加热器)的截面的结构。
在第二导电元件的第三选项中，这个第二导电元件可包括携带相应碳结构211的支承衬底210以及覆盖碳结构与支承衬底相对的一侧的至少一个保护层212；可选地，第二导电元件的碳结构夹合在两个相对保护层212之间，其中与支承衬底210相对的保护层限定所述内加热器的加热表面201。
在以上对第二导电元件所述的三个选项中，当这个第二导电元件包括碳结构或者由其形成时，所述碳结构包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起：具体来说，富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
此外，碳结构可具有平坦延长构象，内加热器的第二导电元件的碳结构可具有厚度为至少5 μm的截面：例如，截面厚度可在50与300 μm之间、可选地在70与200之间。截面宽度可以为至少1 mm、更可选地包含在5与10 mm之间，以及平均电阻率高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.5与25之间、更可选地包含在4与7 Ω·mm2/m之间。在具体实施例中，内加热器的导电元件具有厚度包含在180与210 μm之间的截面；此外，截面宽度包含在7与10 mm之间。在这种特定情况配置中，外围加热器的平均电阻率包含在1与3 Ω·mm2/m之间。
设备1还包括供电单元300，其配置成控制供应给导电元件(例如分别限定外围和内加热器的第一和第二导电元件701、702)的能量；在所示示例中，供电单元是与控制装置或控制单元100所连接或者由其控制的电力供应单元。按照本发明的方面，控制装置100配置成对供电单元起作用，以及配置用于命令供电单元300，并且与电能向内加热器200(第二导电元件)的供应无关地控制电能向外围加热器202(第一导电元件)的供应。
更详细来说，控制装置100配置成命令供电单元运行加热循环，包括下列步骤：
将第一导电元件701(例如外围加热器)的加热表面的温度增加到第一温度，将外围加热器202的加热表面203至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，将外围加热器202的加热表面的温度降低到低于所述第一温度，
将第二导电元件702(例如内加热器)的加热表面的温度增加到与第一温度不同的第二温度，将内加热器200的加热表面201至少保持在第二温度达第二离散时间间隔，将内加热器的加热表面的温度降低到低于所述第二温度。
在本文所述的第一实施例中，通过将电压施加到第一导电元件将能量传递给外围加热器202，而通过将电压施加到第二导电元件将能量传递给内加热器。因此，控制装置100配置成命令供电单元300运行加热循环，包括下列步骤：
将电压施加到第一导电元件，以引起外围加热器的加热表面的温度到第一温度的增加，
维持所述电压，以用于将外围加热器的加热表面至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，
降低施加到导电元件的电压或者使其为零，以用于将加热器的加热表面的温度降低到低于所述第一温度，
将电压施加到第二导电元件，以引起内加热器的加热表面的温度到与第一温度不同的第二温度的增加，
维持施加到第二导电元件的所述电压，以用于将内加热器的加热表面至少保持在第二温度达第二离散时间间隔，
降低施加到第二导电的电压或者使其为零，以用于将内加热器的加热表面的温度降低到低于所述第二温度。
控制装置100配置成命令供电单元连续多次重复所述加热循环的执行。实际上，每次膜部分18a必须固定到相应一个或多个托盘(或支承)时，加热循环发生：在所述连续加热循环的每个期间，所述膜部分18a的至少一个热密封到至少一个相应支承或托盘。
详细来说，所述控制装置100—在每个加热循环期间—配置用于控制供电单元300，以便仅在之后跟随没有向外围加热器202供应能量的时间周期的离散时间周期期间向第一导电元件701(外围加热器202)供应能量，以用于引起外围加热器202的加热表面至少到第一温度的增加以及在第一温度的保持达第一离散时间间隔，并且用于引起外围加热器202的加热表面的温度到低于所述第一温度的后续降低。
按照类似方式，控制装置100—在每个加热循环期间—配置用于控制供电单元，以便仅在之后跟随没有向内加热器供应能量的时间周期的离散时间周期期间向第一导电元件702(内加热器200)供应能量，以用于引起内加热器的加热表面至少到第二温度的增加以及在第二温度的保持达第二离散时间间隔，并且用于引起内加热器的加热表面的温度到低于所述第二温度的后续降低。
加热循环可配置成使得第二温度相对第一温度要低。例如，所述第一温度可包含在110°C与250°C之间、可选地在130与170°C之间的范围中，而所述第二温度包含在60°C与150°C之间、更可选地在70°C与110°C之间的范围中。
此外，第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长，以及第二离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长。图12(其涉及使用热缩膜的非限制性情况)示出第一温度保持1秒，而第二温度保持3/4秒。
按照另一方面，每个加热循环配置成使得内加热器200的加热表面的温度到第二温度的增加在第一导电元件701(外围加热器202)的温度到第一温度的增加之后开始(图12中示出，第一导电元件702(内加热器)到第二温度的热缩、即加热在外围加热器到第一温度的加热之后的0.25秒开始)。换言之，第二离散时间间隔的开始可相对所述第一时间间隔的开始略微延迟，以便避免(当使用热缩膜时)引起外围膜部分被密封到边缘4c的滑动。如图12所示，所述第一离散时间间隔的整个时长可比所述第二离散时间间隔的时长要长。
设备1还可包括冷却回路220(图2)，其关联到上部工具21，并且配置成冷却所述内加热器200和所述外围加热器202；冷却回路由控制装置100来控制，控制装置100还配置成引起所述冷却回路(图2中，冷却回路220示意地示为在加热器200和202上方)中的冷却流体的流通，并且用于将冷却流体温度调节到比所述第一和第二温度要低许多的温度，并且因而帮助得到所述第一和第二时间间隔之后的外围和内加热器的加热表面的急剧降低。
如图37所示，其示意示出用于馈送到一个或多个加热器的电能的控制的供电单元300和控制装置100的可能结构；供电单元是电力供应单元，并且包括：
- 至少一个脉冲变换器301，
- 至少一个电路302，将脉冲变换器连接到外围加热器202的第一导电元件以及内加热器200的第二导电元件。
具体来说，电路可包括两个继电器303和304(例如SSR类型继电器)，每个继电器电插入脉冲变换器与所述第一和第二导电元件的相应导电元件之间，并且由控制装置100来控制，以便向第一和第二导电元件施加适当电压，以及因而得到上述加热循环。
备选地，供电单元300可包括每个导电元件的专用变换器(备选方案未示出)，即，至少第一脉冲变换器和将第一脉冲变换器连接到第一导电元件的第一电路以及至少第二脉冲变换器和将第二脉冲变换器连接到第二电阻抗的第二电路(未示出)。
在两种情况下，控制装置100配置成对电力供应单元300起作用，以便以预定电压向第一和/或第二导电元件单独供应电流。
在另一方面，再次在图35中示出，设备、具体来说是封装组合件8可包括：第一温度传感器305，配置用于检测外围加热器202(第一导电元件701)的加热表面的温度，并且发射与所检测温度相互关连的对应第一温度信号；以及可选第二温度传感器(未示出)，用于检测内加热器(第一导电元件702)的加热表面的温度，并且发出与所检测温度相互关连的对应第二温度信号。要注意，第一和第二温度传感器可以是接触式温度传感器或者非接触式温度传感器(例如IR传感器)。还要注意，第一/第二温度传感器的存在可以不是必要的，以及加热表面的温度可基于第一/第二导电元件的所测量电阻来计算。
如果所述温度传感器的一个或多个存在，则控制装置100连接到所述第一温度传感器305并且可选地连接到所述第二温度传感器，以及配置用于接收第一温度信号，基于所述第一温度信号和所述第一温度的预期值来控制供电单元向外围加热器202供应能量，并且可选地用于接收所述第二温度信号，基于所述第二温度信号和所述第二温度的预期值来控制供电单元向内加热器供应能量。这允许温度的主动控制，并且因而允许密封操作的有效输送，以及—在适用的情况下—允许收缩效应的有效输送。
在备选方案中，(一个或多个)加热元件的一个或多个温度可从电气量度来推论；因此，第一温度传感器的存在可以不是必要的，以及加热表面的温度可基于第一导电元件的所测量电阻来计算。
例如，可使用第一电传感器，其电连接或者可连接到外围加热器的碳结构，以及配置用于检测所述碳结构的电参数，并且发出对应电参数信号，电参数由下列之一组成：
- 所述碳结构的预先指定段的电阻抗，
- 当预先指定电压施加在所述预先指定段的末端时流经碳结构的所述预先指定段的电流，
- 当施加预先指定电流以流经所述预先指定段时在预先指定段的末端所检测的电压。
控制装置在这种情况下连接到所述第一电传感器，以及配置用于接收所述电参数信号，并且基于所述电参数信号以及加热器的加热表面的温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向外围加热器的导电元件供应电能。
要注意，控制装置还可配置用于接收所述电参数信号，并且基于下列项计算外围加热器的碳结构的实际温度的值：
- 所述电参数的值，以及
- 校准曲线或校准表，其存储在控制装置中，并且将电参数的值与碳结构的温度的对应值相关。
另外，控制装置可配置成基于实际温度的所述所计算值、基于加热器的加热表面的温度的预期值(例如基于实际温度的所述所计算值与加热器的加热表面的温度的预期值之间的差或比率)，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向外围的导电元件供应电能。
类似地，第二温度传感器的存在可以不是必要的，以及加热表面的温度可基于第二导电元件的所测量电阻来计算。例如，可使用第二电传感器，其电连接或者可连接到内加热器的碳结构，以及配置用于检测所述碳结构的电参数，并且发出对应电参数信号，电参数由下列之一组成
- 所述碳结构的预先指定段的电阻抗，
- 当预先指定电压施加在所述预先指定段的末端时流经碳结构的所述预先指定段的电流，
- 当施加预先指定电流以流经所述预先指定段时在预先指定段的末端所检测的电压。
控制装置在这种情况下连接到所述第二电传感器，以及配置用于接收所述电参数信号，并且基于所述电参数信号以及加热器的加热表面的温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向内加热器的导电元件供应电能。
要注意，控制装置还可配置用于接收所述电参数信号，并且基于下列项计算内加热器的碳结构的实际温度的值：
所述电参数的值，以及
校准曲线或校准表，其存储在控制装置中，并且将电参数的值与碳结构的温度的对应值相关。
另外，控制装置可配置成基于实际温度的所述所计算值、基于加热器的加热表面的温度的预期值(例如基于实际温度的所述所计算值与加热器的加热表面的温度的预期值之间的差或比率)，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向内加热器的导电元件供应电能。
在图2的第一实施例中，上部工具21包括加热头700，其具有相应作用表面311。在这种情况下，可安装加热头700，以用于在关联到封装组合件并且由控制装置100所控制的辅助致动器312的作用下相对于上部工具21的垂直运动。在这个实施例中，外围加热器202和内加热器200均由所述加热头700来携带，并且加热头配置成优选地与上部工具21和下部工具22的所述第二操作条件对应地采取膜密封位置：在所述膜密封位置，外围加热器202的至少加热表面配置成压靠所述膜部分18a的对应顶面，其被压靠边缘4c(其又被压靠顶面23a)。这连同加热循环的激活(其与上部工具和加热头的移动同步)一起允许膜部分18a到至少一个基础支承的热密封。
当加热头700处于所述热密封位置的同时，所述内加热器的加热表面配置成接触或者放置在离所述膜部分18a的顶面的某个预先指定距离，例如以正确地加热所述膜部分的中心区。
控制装置100配置用于控制封装组合件，使得—在每个所述加热循环期间—加热头保持所述膜密封位置，并且由此至少在所述第一离散时间间隔期间、优选地直到所述第一离散时间间隔到期之后相对顶部边缘4c来保持膜部分18a的外围部分。控制装置100还可配置用于控制封装组合件，使得—在每个所述加热循环期间—加热头保持所述膜密封位置，直到所述第一和第二离散时间间隔到期之后。
要注意，取决于需要，内加热器200(第一导电元件702)的加热表面和外围加热器202(第一导电元件701)的加热表面可采取不同形状。如已经所述，内加热器200的加热表面和外围加热器202的加热表面均可具有环形形状，并且形成加热头的所述作用表面的部分，其中外围加热器的加热表面位于离内加热器的加热表面某个径向距离并且包围内加热器的加热表面：在这种情况下，在内加热器200的加热表面径向内部的位置中，加热头可提供固定容积的中心凹口，其—在上部和下部工具处于所述第二操作条件时—背向下部工具垂直延伸，以限定位于定位在所述底座之一中的支承上的产品的至少一部分是可接纳的空间。
备选地，外围加热器202(第一导电元件701)的加热表面和内加热器200(第一导电元件702)的加热表面位于与加热头700的所述作用表面的共同平面中并且形成其组成部分，其中外围加热器202的加热表面位于离内加热器200(参见图2)的加热表面某个径向距离并且包围内加热器200的加热表面。备选地，加热头可处于至少两个相对可移动体中：第二导电元件702形成携带内加热器200的中心体，以及第一导电元件701限定携带外围加热器202并且包围中心体的外围体，其中外围体和中心体配置为相对可移动的，以形成中心凹口。在这种情况下，凹口的容积通过外围体相对中心体的相对位置来确定，所述中心凹口定位成使得—当上部和下部工具21、22处于所述第二操作条件时—它背向下部工具22垂直延伸，以限定位于支承上的产品的至少一部分是可接纳的空间。
还要注意，加热头700可包括部件(例如用于生成真空的部件或者机械钳子等)，其配置成与所述作用表面对应地操作，以用于在膜部分已经到达相应支承或托盘4上方的正确位置时将所述膜部分的一个或多个保持为与作用表面相接触；作为替代或补充，设备可包括保持部件(例如钳子或其他保持部件)，其配置成对所述膜的纵向相对边界起作用，以将所述膜部分18a的一个或多个保持在与加热头并且与所述一个或多个底座对齐的位置。
此外，设备可包括切割单元320，其布置在封装组合件8外部，例如参照膜的移动方向直接在这个封装组合件上游(图1)；在这种情况下，膜从膜卷提供，并且由相对封装组合件外部的所述切割单元320预切割为膜片，其中预切割膜片然后热密封到托盘。图1所示的切割单元320是示范切割组合件，示出用于将膜切割为分立膜片18的若干备选方案之一；实际上，膜18可在远离封装组合件的另一个位置来预切割成片，并且采取准备好用于热密封的膜片叠层的形式来提供给设备。
在图1的实施例中，膜18例如由位于封装室24(其由封装组合件8所限定)外部的切割单元320本地切割。切割单元320配置用于形成膜片18a的序列，其然后被提供给封装组合件8。膜片18由传递装置来拾取，并且传递到封装组合件8中。备选地，封装设备的组件(例如封装组合件8的一部分)被致动并且移入拣选位置，其中组件能够拣选单个膜片18，并且然后移回到封装组合件或封装室，以便将膜片18正确地定位在相应托盘4上方。
膜切割单元320包括切割工具321—例如刀片—和切割工具活塞。这个活塞可由任何其他种类的电、气动或液压(线性)致动器来替代。切割工具活塞优选地固定到框架2，并且连接到切割单元，以便沿膜18的展开部分横向的方向来推送和拉取它，如图1所示双向箭头A2所指示。在这里描述切割单元320，示出向封装设备供应膜的一种可能性。但是，在一些示例中，膜材料能够按照膜被预切割并且被提供、例如从预切割膜片的叠层例如逐片输送的方式来提供。
备选地，如图2所示，切割单元320由上部工具21来携带：切割单元因而包含在封装组合件8的室24内部，配置成对连续膜18起作用，并且配置用于至少横向切割连续膜。在这种情况下，连续膜从膜卷来提供，并且馈送到封装组合件，其中膜被热密封到例如采取托盘形式的支承，并且就在热密封之前或者膜密封之后被切割为分立膜片(图2-11)。如图2所示，切割单元320可外围地定位在第一导电元件701(外围加热器202)外部，并且可被推送到膜部分18a(例如在包括弹性弹簧或气动致动器或液压致动器中的一个或多个的推动元件322的作用下)，或者相对于加热头700的作用表面311来定位，使得当上部工具21下降时，加热头700朝下部工具22移动。切割单元320的切割工具321在外围和内加热器的加热表面接触膜部分18a顶面之前接触同一膜部分18a顶面。要注意，插入物400可插入上部工具21与下部工具22之间，以避免切割工具干扰托盘边缘4c，并且在切割期间将膜部分18a保持在正确位置。
设备1控制单元100(其也连接到传输组合件3、膜驱动组合件5和封装组合件8)配置用于同步传送带46，使得使预先指定数量的托盘或支承从封装室24外部的区域到封装室24内部的区域的移动以及膜18的移动在封装室24开启时发生，而封装室24仅在所述指定数量的托盘或支承4和相应膜部分18a相对于上部工具21处于正确位置时才闭合。
设备1还可包括真空布置27，其连接到封装室24，并且配置用于从所述封装室内部去除气体；真空布置包括至少一个真空泵28以及将所述室24内部连接到真空泵的至少一个排空管道29；控制单元100控制真空泵，以便至少当封装组合件处于所述第二操作条件、即其中所述封装室气密闭合时从所述封装室24回收气体。
作为补充或替代，设备1可包括可控大气布置30，其连接到封装室24，并且配置用于将气流注入所述封装室；可控大气布置包括至少一个注入装置，其包括注入泵和/或一个注入阀31(其对于将所述室内部连接到可位于远离设备1的气体源(未示出)的至少一个注入管道32起作用)；控制单元100可配置成控制注入阀31的开启和闭合(或者注入泵的激活)，以便至少当封装组合件8处于所述第二操作条件、即所述封装室24气密闭合时注入所述气体流。
控制单元100还可配置成控制室24内部所生成的改性气氛的组成。例如，控制单元100可调节注入封装室中的气体流的组成。
注入封装室中以生成改性气氛的气体混合物可根据产品P的性质而改变。
一般来说，改性气氛混合物包括N2、O2和CO2中的一个或多个的容积量，其与如在20℃下和海平面(1个大气压力)下的气氛中存在的这些相同气体的量是不同的。如果产品P是诸如肉、家禽、鱼、乳酪、面包或面食之类的产品，则可使用下列气体混合物(量按照在20℃、1atm压力下的容积百分比来表达)：
- 红肉、家禽无皮：O2=70%，CO2=30%
- 有皮家禽、乳酪、面食、面包产品：CO2=50%，N2=50%
- 鱼 CO2=70%，N2=30%或者CO2=40%，N2=30%，O2%＝30
- 加工肉 CO2=30%，N2=70%
按照一个方面，控制单元100可配置成控制所述注入泵或所述注入阀31，以便在自所述真空泵28的激活的预先指定延迟之后或者在所述封装室24内部已经达到预先指定真空能级之后注入所述气体流。在另一方面，控制单元100可在所述真空泵28仍然起作用的同时引起所述气体流的注入的开始，以用于创建改性气氛，以便缩短用于创建改性气氛的时间。此外，由于优选的是避免封装室24中具有很强真空而同时期望确保室内部的正确气氛，所以在开启气体注入之后停止真空泵是有利的。这样，室内部的压力从不会低于预期值。在重叠期间，所注入气体与残留空气相混合，并且继续拉取真空，混合空气-改性气氛继续被去除，使得初始空气量减少。
按照另一方面，要注意，控制单元100配置成控制所述注入泵31，使得气流没有以过高速度注入(其可损坏上部工具对切割膜的牢固保持)。控制单元100可控制在设置成低于极限的气体压力下的气体注入，以防止从上部工具21的膜分离或者与上部工具21的对应的误定位(注入压力保持在1.3与4.0巴之间，可选地在1.5与3.0巴之间)。
虽然设备1可具有真空布置27和可控大气布置30之一或两者，但是要理解，设备1的控制单元100还可配置成将膜片18紧密啮合到托盘，而无需激活真空布置或可控大气布置，并且因而将正常环境大气留在托盘中。例如对于不易腐产品，情况可以是这样。在更简单形式中，设备1可设计成没有真空布置并且没有改性气氛布置。
在设备1的第一实施例的以上结构描述之后，下面公开第一实施例的操作。操作在控制装置100的控制下进行，并且实现封装托盘中的产品的过程。在这种情况下，所述过程允许在改性气氛下的封装。在任何情况下，设备1还能够进行产品的贴体封装。此外，设备1可用于将盖子施加到托盘，并且因而在正常环境大气中进行封装。
一旦室24已经闭合，并且在真空和/或可控大气布置(图4至图6)的操作之后，控制装置100配置成对辅助致动器312起作用，以便对支承头310的切割单元320(图7)施加进一步垂直移动，其在膜部分18a从膜18(图8)的其余部分的切割之后到达膜的表面。在这点上，膜部分18a的外围边界限制在外围加热元件与定位到底座4中的托盘的边缘4c之间。因此，控制装置100可如上所述开始加热循环，从而对足以将外围边界18b热密封到边缘4c的短时间间隔使外围加热器202(第一导电元件701)到达第一温度。在使用收缩膜的情况下，控制装置100还对足以得到覆盖托盘口的膜部分()其因而采取完全可控平坦形状的可控热缩的短时间间隔使内加热器200(第二导电元件702)的温度达到第二温度。图9和图10示意示出首先使外围加热器达到第一温度(外围加热器加阴影)，并且然后(图10)还示出使内加热器达到第二温度(加热器均加阴影)。一旦加热循环完成，两种加热器均可被冷却(中断向加热器的能量供应，并且可选地使冷却回路220(图10)中的冷却流体循环)。
然后，控制装置100开启封装室24，具有所施加膜的托盘在封装组合件下游继续进行。该循环然后可重复进行。
参照图34和图35所示的第四实施例涉及封装设备1，其包括：封装组合件8，配置用于接纳待封装产品P；至少一个膜18，用于封装产品P；以及加热器202(在图35的示例中，示出相应加热棒260和262所携带的两个相对加热器200、202—具有单个加热器的解决方案当然也是可能的)，关联到封装组合件8。加热棒260、262的每个可具有以上与加热头700相关描述的相同结构，其至少限定配置成热密封所述膜的一个或多个部分的加热表面。实际上，每个加热器200、202的加热表面是平坦和直带，其各自对相应膜18或者膜部分起作用，以便沿热密封带热密封两个膜部分。例如，图34和图35中可见的两个膜部分可以是同一管状膜18的组成部分，其—一旦形成交叉密封带则—创建围绕产品P的膜包装。
每个加热器200、202(图34和图35)包括至少一个导电元件，其可具有以上对第一和/或第二导电元件701、702所述的相同结构；供电单元300连接到加热器的导电元件，并且配置成通过引起电流流经所述导电元件向所述加热器供应电能。
按照本发明的一个方面，加热棒的导电元件包括上述类型的导电碳结构211，即，包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体(或者排他地由其形成)：
- 石墨结构，
- 单层或多层石墨烯结构，
- 富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起：具体来说，富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式。
更详细来说，导电元件包括：支承衬底210，携带碳结构211；以及至少一个保护层212，覆盖碳结构与支承衬底210(图36)相对的一侧。在所示实施例中，所述碳结构211可选地夹合在两个相对保护层之间，与支承衬底相对的保护层限定所述加热器的加热表面。
碳结构可具有平坦延长构象，其具有厚度为至少5 μm并且宽度为至少1 mm的截面。碳结构优选地呈现高于1 Ω·mm2/m、可选地包含在1.2与25 Ω·mm2/m之间的平均电阻率。
控制装置100对连接到导电碳结构211的供电单元300起作用。控制装置100配置用于命令供电单元，并且控制向加热器的电能的供应。控制装置100具体配置成命令供电单元300运行加热循环，包括下列步骤：
- 将电压施加到导电元件，以引起(一个或多个)加热器的加热表面的温度到第一温度的增加，
- 维持所述电压，以用于将加热器的加热表面至少保持在第一温度达第一离散时间间隔，
- 降低施加到导电元件的电压或者使其为零，以用于将加热器的加热表面的温度降低到低于所述第一温度。
第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长，以及电压对基本上等于第一离散时间周期的时间周期维持为施加到导电元件。
第一温度可包含在110°C与250°C之间的范围中，而所述第二温度包含在60°C与150°C之间、更可选地在70°C与110°C之间的范围中。与先前所述实施例相似，电力供应单元300包括：至少一个脉冲变换器，配置成生成包含在0.2与5秒之间(具体来说在0.4与2秒之间)的时长的电压脉冲；至少一个电路，将脉冲变换器连接到导电元件：控制装置100配置成对供电单元300起作用，以便对预定时间周期以预定电压向所述导电元件供应电流，例如以便对足以形成热密封带的第一离散时间间隔将加热器的加热表面至少保持在第一温度，并且然后中断(或者充分减少)电能的供应，直到用于形成下一个热密封带的后一加热循环为止。
可提供第一温度传感器305，其配置用于检测加热器的加热表面的温度，并且发出与所检测温度相互关连的对应第一温度信号。控制装置100连接到所述第一温度传感器，以及配置用于接收所述第一温度信号，并且基于所述第一温度信号以及所述温度的预期值，可选地通过调节施加到导电元件的电压和/或所述电压的施加时长，来控制供电单元向导电元件的电能供应。要注意，第一温度传感器可以是接触式温度传感器或者非接触式温度传感器(例如IR传感器)。还要注意，第一温度传感器的存在可以不是必要的，以及加热表面的温度可基于第一导电元件的所测量电阻来计算，如对先前实施例已经论述。
第四实施例的操作如下。操作在控制装置100的控制下进行，并且实现封装膜封装内的产品的过程。
首先按照常规方式(例如通过挤压或者通过纵向结合平坦膜的两个相对纵向边缘)来形成管状膜。然后产品P定位在管状膜所形成的凹孔内部。然后，通过膜和产品所形成的组合件沿图35中的箭头A3的方向被移动到封装组合件8。在产品P之前和之后的常规间隔，形成横向密封带B，其基本上在移动方向A3的横向。通过使加热器200、202彼此相靠，或者备选地通过使单个加热器200靠向膜的表面，来形成每个传递热密封带B，这个膜通过支承棒或另一支承元件支承在相对侧。一旦加热器之一或两者接触膜并且使两个相对膜部分彼此相靠闭合，可发起上述加热循环。一旦形成密封，则中断加热循环，管状膜前进预先指定长度，以及如上所述在离之前的密封某个距离形成新密封，因而封闭和密封产品P周围的膜包装。图35示出加热器的配置，其配置成接收水平管状膜：单个加热器或者加热器200、202沿管状元件的密封的垂直方向是可移动的。备选地，管状膜可按照垂直配置(附图中未示出)来布置，并且通过重力来移动；在这种情况下，一个或多个加热器200和202沿水平密封方向是相对可移动的。
设备1的控制装置
按照本发明的设备1具有至少一个控制单元100。控制单元100可包括具有(一个或多个)存储器的数字处理器(CPU)、模拟类型电路或者一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟处理电路的组合。在本描述和权利要求书中，示出控制单元100“配置成”或“编程为”运行某些步骤：这实际上可通过允许对控制单元进行配置或编程的任何部件来实现。例如，在控制单元100包括一个或多个CPU的情况下，一个或多个程序存储在适当存储器中：一个或多个程序包含指令，其在由控制单元运行时使控制单元100运行连同控制单元所述和/或要求保护的步骤。备选地，如果控制单元100属于模拟类型，则控制单元的电路设计成包括在使用中配置成处理电信号、例如运行本文所公开的控制单元步骤的电路。
一般来说，控制单元100对传输组合件3、膜切割单元320、传递装置46、封装组合件8以及具体来说上部和/或下部工具21、22、真空布置、可控大气布置起作用并且进行控制。具体来说，控制单元100可配置用于控制所附权利要求书中要求保护的过程、概述部分所述的过程以及以上详细描述中所述的操作的执行。
虽然连同当前认为是最实用和优选的实施例的内容描述了本发明，但是要理解，本发明并不局限于所公开实施例，而相反是预计涵盖所附权利要求书的精神和范围之内包含的各种修改和等效布置。
所述致动器的特定性质是范例，以及可使用备选类型的致动器，只要对移动部件(所述致动器在其上操作)所施加的运动类型相同。还要注意，虽然所述实施例示出单个封装组合件，但是可并行地使用多个封装组合件，以便优化产率。
制造加热头700的过程
本发明还涉及制作封装设备1的加热头700的制造过程以及以上所述和/或所附权利要求书中要求保护的封装过程。
制造过程包括下列步骤：提供采用导电材料的始体；并且折叠所述始体，以形成具有整体第一和第二接触蝶片705、750(其从所述导电带横向突出)的导电带。折叠始体的部分的步骤限定接触蝶片705、750：由于接触蝶片的形成来自折叠步骤(例如通过弯曲)，所以蝶片与导电带的其余部分完全结构和电相接。如上所述，所述接触蝶片705、750的每个优选地包括：
- 整体接合到导电带的拱形装配部分705a、750a，装配部分705a、750a从导电带朝衬底突出，
- 整体接合在装配部分705a、750a的实施中的端部705b、750b：所述端部705b、750b具有平坦构象并且横向延伸到导电带。
该过程还包括下列步骤：将第一和第二端子703、704电连接到始体的部分或者连接到所折叠接触蝶片705、750，使得电端子的每个约束相应部分的相对面或者相应蝶片的相对面，因而确保完善电连接。
更详细来说，第一和第二端子703、704的每个最初采用始体的相应部分来约束，将第一和第二端子703、704电连接到所述部分的步骤优选地在折叠始体的部分之前执行。具体来说，电端子703、704的每个包括第一和第二约束体706、707，其中至少第一约束体706采用导电材料制成。将电端子703、704约束到始体的相应部分的步骤至少包括下列子步骤：
- 将一个电端子703、704的第一约束体706定位成与始体的相应部分直接接触，
- 将所述一个电端子703、704的第二约束体707定位成与所述第一约束体706相对，使得始体的相应部分稳定地啮合在所述一个电端子703、704的所述第一与第二约束体706、707之间。
在约束体到相应部分的啮合之后，所述部分围绕一个电端子的第一约束体706来折叠(弯曲)，使得所形成蝶片限定拱形装配部分705a、750a，其至少部分相反成形到所述第一约束体的支承部分706a。备选地(参见例如图22)，电端子703、704的约束步骤可在弯曲或折叠始体的部分以形成接触蝶片之后进行；在这种情况下，电端子703、704直接耦合到相应已经形成的接触蝶片。
用于制作加热头的制造过程还包括下列步骤：提供衬底，其—在某些特定情况下—可甚至在制作导电带和相关电端子的上述步骤之后进行。衬底的提供可至少包括下列子步骤：
- 将包括增强纤维的合成材料的多个片材放置在聚合物或可聚合基质中，多个片材形成重叠片材的叠层，
- 可选地将刚性支承(具体采用非聚合材料制成)放置在多个片材上，
- 同时压缩和聚合片材，以限定单片支承衬底。
多个片材按照重叠关系来放置并且对齐，例如以便具有完全匹配边缘。详细来说，每个片材可具有限定中心孔的多个通孔开口711(图28)；这样，当重叠放置时，片材能够使用所述开口711中可啮合的定位销708(图29)来对齐。
一旦衬底和具有相应电端子的导电带或始体例如如上所述已经准备好，该过程还可包括将衬底与导电带或始体耦合的步骤。
在衬底和具有相应电端子的导电带或始体的准备之后的具体实施例中，该过程可包括下列更具体步骤：
- 提供至少一个保护层，
- 将保护层啮合到始体或导电带，
- 将始体或导电带定位在衬底与保护层之间。
在非限制性的优选实施例中，折叠始体的部分以形成导电带的步骤在将导电带啮合在支承衬底与保护层之间的步骤之前执行。在支承衬底与保护层之间的导电带的啮合之后，接触蝶片从导电带朝衬底突出。
应当注意，按照另一方面，将始体或导电带啮合到支承衬底以提供所述导电元件的步骤可包括下列子步骤(参见例如图23)：
- 提供电绝缘层，
- 将导电带或始体约束到电绝缘层，
- 将携带导电带或始体的电绝缘层约束到支承衬底，其中约束绝缘层将这个绝缘层定位成与远离支承衬底的导电带或始体的表面直接接触或者定位在支承衬底与导电带或始体之间。
由于步骤的这个特定序列，绝缘层在该过程期间充当耦合到衬底之前携带导电带或始体的运载工具。
更详细来说，提供电绝缘层又包括：
- 提供电绝缘平坦片材，以及
- 在平坦片材上形成—可选地通过模切同一平坦片材—界定邻接蝶片的切割线或削弱线。
另一方面，将始体约束到电绝缘层的步骤包括可选地通过胶合将始体固定到平坦片材，使得所述邻接蝶片在折叠所述部分之前重叠始体的部分，以形成所述接触蝶片。
按照另一方面，将携带导电带或始体的电绝缘层约束到支承衬底的步骤在将保护层啮合到始体或导电带的步骤之前进行，使得导电元件按照重叠序列包括：
- 支承衬底，
- 导电带，直接接触到支承衬底，
- 绝缘层，直接接触到导电带，以及
- 保护层，与绝缘层直接接触。
保护层是限定加热头700的加热表面的外露元件。
按照可能的实施例，某些步骤可组合如下。具体来说，该过程可包括：
- 将包括增强纤维的合成材料的多个片材放置在聚合物或可聚合基质中，多个片材形成重叠片材的叠层，
- 将导电带放置成与片材的叠层相接触，其中接触蝶片定向到所述叠层，
- 将至少一个保护层定位在导电带上，以形成组合件，其中导电带插入叠层与保护层之间，
- 同时压缩和聚合组合件，以便因此限定单个单片体。
在这最后一个过程的备选方案中，导电带—当放置成与片材叠层相接触时—可稳定地胶合到绝缘层；此外，这的后一过程可包括绝缘层的使用：在这种情况下，将导电带放置在多个聚合片材上的步骤包括使绝缘层与片材叠层相接触，使得导电带因此插入绝缘层与保护层之间。要注意，在最后一个过程中，形成衬底、将导电带啮合到衬底(或者将导电带和绝缘层均啮合到衬底)并且将保护层啮合到支承衬底的步骤全部可在设想成限定单个单片结构期间进行。换言之，使用连接分层结构以及具体来说是包括聚合或者可聚合材料(例如通过在待连接的重叠层之间插入粘合剂或者通过在多层结构的适当压力和温度下的聚合)的本领域众所周知的技术，有可能形成单片体，其包括支承衬底、保护层、可选的绝缘层，其中导电带或(一个或多个)始体稳定地阻挡在其之间。
按照可能的实施例，该过程可包括：
- 放置多个片材，以形成重叠片材的叠层，其中每个片材由合成材料(包括聚合物或聚合基质中的增强纤维)来制成，
- 将刚性支承布置在多个片材上，刚性支承采用非聚合材料制成，
- 将导电带布置成与刚性支承、可选地与定向到所述叠层的接触蝶片相接触，
- 将至少一个保护层定位在导电带上，以形成组合件，其中导电带插入刚性结构与保护层之间，
- 同时压缩和聚合片材，以限定单片支承衬底。
按照另一实施例，该过程可包括：
- 放置多个片材，以形成重叠片材的叠层，其中每个片材由合成材料(包括聚合物或聚合基质中的增强纤维)来制成，
- 聚合多个片材的至少一个片材的至少部分，以用于限定聚合区，
- 将导电带布置成与聚合区、可选地与定向到所述叠层的接触蝶片相接触，
- 将至少一个保护层定位在导电带上，以形成组合件，其中导电带插入聚合区与保护层之间，
- 同时压缩和聚合片材，以限定单片支承衬底。
在这最后两个过程的备选方案中，导电带可稳定地胶合到下列至少一个：刚性支承、聚合区和保护层。要注意，在最后两个过程中，形成衬底、将导电带啮合到刚性支承或聚合区并且将保护层啮合到支承衬底的步骤全部可在设想成限定单个单片结构期间进行。
技术效果和优点
本发明的以上所述和要求保护的方面实现技术效果和优点，其在本文中概述如下。
例如在控制装置100和供电单元300的控制下单独控制外围加热器202和内加热器200的可能性允许具有在增加温度的位置方面以及在温度增加的时长方面对加热表面温度的精确控制。这引起使用任何种类的膜(即，还有热缩类型的膜或者可经受热变形的膜)的可能性，因而引起实现具有基本上完善美学外观的封装的可能性。
此外，甚至当使用高收缩热缩膜时，按照本发明的过程和设备也允许与加热表面对应地对热剖面的精确控制，因而引起对施加到经处理的膜上的收缩程度的精确控制，使膜中的不可控变形以及对托盘的力的传输(其可引起托盘变形)为最小。另外，控制外围加热器202和内加热器200的加热表面的温度以使得对很短的所定义时间间隔使表面达到相应第一和第二温度允许相对于对膜部分18a的中心区域的热量传输及时地延迟对膜部分18a的外围区域18b的热量传输。因此，假定必须将膜部分18a密封到托盘4的顶部，有可能首先开始膜部分18a的外围区域18b到托盘4的顶部边缘4c的热密封，并且然后发起膜部分的中心区(其可收缩或者经受热应力)的加热，而无需传递切向力(即，与托盘边缘的顶面平行定向的力)，其可损害膜18a与边缘4c之间的热结合，并且向托盘壁传递不合需要的应力。此外，按照本发明有可能急剧降低加热表面(具体来说是外围加热器202的加热表面)的温度，同时外围加热器的同一加热表面仍然与紧靠托盘边缘的膜相接触并且对其施加压力，结果是结合可在释放结合压力之前有效地进行，因而得到没有缺陷的热结合，并且仍然将完成结合循环的总时间保持为极短。
此外，加热表面的精确控制以及将所述加热表面保持在高温的减少时间周期避免热量的扩散以及热量到其他组件的不合需要传输。具体来说，切割装置和关联到切割装置的刀片基本上保持凉爽，因而避免粘住、低效切割等的问题。
还应当注意，基本上按需、即仅当结合的执行发生时提供热量的可能性引起能量的显著节省。
当本发明的方面使用提供有石墨烯层中的导电元件的加热器来实现时，上述效果进一步增强，因为石墨烯层中的导电元件呈现极小热惯性(并且因而可快速加热和冷却，从而要求更少电力并且因而要求来自供电单元的更少能量)，甚至当达到200-250℃的范围中的温度时也基本上没有延长或失真(因而引起运行结构简单和可靠加热器)。没有热延长还引起整个加热过程期间的石墨烯结构的完善粒度，其中具有加热表面的所产生完善粒度和膜的热结合期间的改进效率。

Claims (33)

1.一种用于封装组合件(8)的加热头(700)，所述加热头(700)包括至少一个导电元件，所述导电元件包括：
-支承衬底，
-所述支承衬底上的至少一个导电结构、可选地为导电带，与所述导电结构成整体的至少一个第一和一个第二接触蝶片(705，750)，所述第一和第二接触蝶片(705，750)的每个从所述导电结构、可选地从所述导电带朝所述支承衬底横向突出，
-分别与所述第一和第二接触蝶片(705，750)所啮合的至少一个第一和第二电端子(703，704)，所述电端子(703，704)的每个配置用于稳定地约束相应接触蝶片的相对面。
2.如权利要求1所述的加热头，其中，每个接触蝶片(705，750)包括：
-整体接合到所述导电结构的拱形装配部分(705a，750a)，所述装配部分(705a，750a)从所述导电结构、可选地从所述导电带朝所述衬底突出，
-整体接合在所述装配部分(705a，750a)的实施中的端部(705b，750b)，所述端部(705b，750b)具有平坦构象并且横向延伸到所述导电带、可选地延伸到所述导电带，
其中，所述接触蝶片的所述装配部分(705a，750a)具有比所述接触蝶片的最大厚度更大的曲率半径，具体来说，所述装配部分的所述曲率半径与所述接触蝶片的所述最大厚度之间的比率等于或大于3，具体来说，所述比率包含在3与50之间，更具体来说，所述比率为30±3。
3.如权利要求2所述的加热头，其中，所述导电结构具有限定导电带的平坦延长构象，所述接触蝶片的所述端部(705b，750b)相对平坦导电带倾斜，并且与这个平坦导电带限定包含在30°与225°之间的角度，所述角度在所述导电带与所述端部之间的所述装配部分的凹度内部所测量。
4.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述电端子(703，704)的每个包括彼此相向并且啮合的至少一个第一和一个第二约束体(706，707)，所述第一和第二约束体(706，707)稳定地约束插入所述第一与第二约束体之间的相应接触蝶片，所述电端子的至少所述第一约束体(706)由导电材料来制成并且放置成与所述导电结构的所述接触蝶片、可选地与所述导电带的所述接触蝶片直接接触，并且从所述加热头(700)的所述衬底突出。
5.如以上权利要求所述的加热头，其中，所述第一约束体包括：
-支承部分(706a)，至少部分与所述接触蝶片的所述装配部分相反成形，
-与所述支承部分整体地接合并且相对的端部，所述端部从所述加热头(700)的所述衬底突出，并且配置用于限定所述供电单元(300)的电触点。
6.如以上权利要求所述的加热头，其中，所述第一约束体(706)的所述支承部分(706a)具有拱形剖面，其配置成按照对应拱形配置来形成所述相应接触蝶片的所述装配部分(705a，750a)。
7.如权利要求4至6中的任一项所述的加热头，其中，所述第一和第二约束体(706，707)包括相应对向板，
其中所述接触蝶片在所述端部包括穿过同一接触蝶片的厚度的通孔开口，并且其中所述第一和所述第二约束体(706，707)包括基本上放置在所述接触蝶片的所述通孔开口并且与其对齐的相应通孔开口，
并且其中每个电端子(703，704)包括至少一个紧固件、可选地为螺杆，其操作经过所述第一约束体(706)、第二约束体(707)和接触蝶片中的相应开口，以用于稳定地约束所述约束第一约束体(706)与第二约束体(707)之间的所述蝶片。
8.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，包括覆盖所述导电结构、可选地为所述导电带的至少一个保护层，所述导电结构、可选地为所述导电带啮合在所述支承衬底与所述保护层之间，所述保护层是限定所述加热头(700)的所述加热表面的外露元件，具体来说，所述保护层包括覆盖所述导电结构、可选地为所述导电带的整个表面的绝缘材料片。
9.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述导电元件至少包括与所述导电结构直接接触、可选地与所述导电带直接接触的绝缘层，
并且其中
-所述绝缘层与所述导电结构、可选地与所述导电带直接接触，并且位于相对所述导电结构的所述支承衬底的所述相对侧，或者
-所述绝缘层与所述支承衬底并且与所述导电结构、可选地与所述导电带直接接触，使得所述绝缘层插入所述支承衬底与所述导电结构之间、可选地插入所述支承衬底与所述导电带之间。
10.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述支承衬底包括具有贯穿所述支承衬底的所述厚度的至少一个第一和一个第二开口的平板，所述导电元件的所述第一和第二电端子(703，704)分别放置在所述衬底的所述第一和第二开口内部，
其中所述支承衬底包括横向界定所述衬底的周边边缘，所述衬底的所述第一和第二开口径向位于内部离同一衬底的所述周边边缘的某个距离，所述第一和第二电端子(703，704)分别与所述第一和第二开口对应地啮合到所述衬底。
11.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述导电结构、可选地为所述导电带具有碳结构，其包括下列项的编组中的一个或多个碳同素异形体或者排他地由其形成：
-石墨结构，
-单层或多层石墨烯结构，
-富勒烯结构，其中碳原子按照球形、管状、纤维状或椭圆形成结合在一起，具体来说，其中所述富勒烯结构采取碳纳米管或碳纳米纤维的形式，
可选地，所述碳结构包括一个或多个石墨烯层或者由其形成。
12.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述导电元件包括下列项的编组中选取的至少一个：
-导电环形元件，可选地为导电环形平坦元件，
-导电连续板，
-导电蜿蜒元件，可选地为导电平坦蜿蜒元件。
13.如以上权利要求中的任一项所述的加热头，其中，所述导电元件包括至少一个第一和一个第二导电元件(701，702)，
其中所述第一导电元件(701)包括：
-支承衬底(206)，
-所述支承衬底(206)上的至少一个外围导电带(207)，
-覆盖所述外围导电带(207)的至少一个保护层(208)，这个外围导电带(207)啮合在所述支承衬底(206)与所述保护层(208)之间，所述保护层(208)限定加热表面(203)，
限定所述加热头(700)的外围加热器(202)的所述第一导电元件(701)，其中所述保护层(208)是限定所述加热头(700)的所述外围加热表面(203)的所述外露元件，
其中所述第二导电元件(702)包括：
-支承衬底，
-所述支承衬底上的至少一个内导电带(211)，
-覆盖所述内导电带(211)的至少一个保护层，这个内导电带(211)啮合在所述支承衬底与所述保护层之间，所述保护层限定加热表面(201)，
限定所述加热头(700)的内加热器(200)的所述第二导电元件(702)，其中所述第二导电元件(702)的所述保护层是限定所述加热头(700)的所述内加热表面(201)的所述外露元件。
14.一种封装组合件(8)，配置用于接纳至少一个支承，并且用于将膜紧密地固定到所述支承，所述封装组合件(8)包括：
-下部工具(22)，限定预先指定数量的底座，其配置用于接纳具有待封装产品(P)的所述至少一个支承，
-上部工具(21)，面向所述下部工具(2)并且与其协作，并且携带如以上权利要求中的任一项所述的加热头(700)，
所述上部工具和下部工具(21，22)至少在第一操作条件与第二操作条件之间是相对可移动的，所述第一操作条件中所述上部工具和下部工具(21，22)相互分隔开并且允许所述至少一个支承的一个或多个上方的所述膜的至少一个膜部分的定位，所述第二操作条件中所述上部和下部工具(21，22)相互接近并且允许所述膜部分到位于所述一个或多个底座的所述至少一个支承的热密封，
所述加热头(700)，至少包括形成加热器的组成部分的导电元件，其配置成将所述膜部分的至少一个区域热密封到所述至少一个支承。
15.一种封装设备(1)，包括：
-如以上权利要求所述的至少封装组合件(8)，
-供电单元(300)，连接到加热头(700)的导电元件，并且配置成通过引起流经所述导电元件的电流向所述导电元件供应电能。
16.如以上权利要求所述的设备，包括控制装置(100)，其对所述供电单元(300)起作用，以及配置用于命令所述供电单元(300)并且控制电能到所述导电带的供应，所述控制装置(100)还配置成命令所述供电单元(300)运行加热循环，包括下列步骤：
-将电压施加到所述导电元件，以引起所述加热器的所述加热表面的温度到第一温度的增加，
-维持所述电压，以用于将所述加热器的所述加热表面至少保持在所述第一温度达第一离散时间间隔，
-降低施加到所述导电元件的所述电压或者使其为零，以用于将所述加热器的所述加热表面的所述温度降低到低于所述第一温度。
17.如以上权利要求所述的设备，其中，所述第一离散时间周期具有包含在0.2与5秒之间、具体来说在0.4与2秒之间的时长，并且其中所述电压维持为施加到所述导电元件达基本上等于所述第一离散时间周期的时间周期。
18.如权利要求16或17所述的设备，其中，所述加热头(700)从静止位置到膜密封位置是可移动的，所述静止位置中它待热密封的所述膜分隔开，所述膜密封位置中所述加热头(700)的所述加热表面接触所述膜的待密封表面，其中所述控制装置还配置用于控制所述封装组合件(8)，使得—在每个所述加热循环期间—所述加热头至少在所述第一离散时间间隔期间、优选地直到所述第一离散时间间隔到期之后保持所述膜密封位置。
19.如权利要求15至18中的任一项所述的设备的使用，以用于通过下列步骤来封装产品(P)：
-将膜、可选地为热缩膜热密封到支承，所述支承上先前放置了所述产品(P)，或者
-通过围绕所述产品(P)定位至少一个膜、可选地为至少一个热缩膜，并且然后将所述膜、可选地为所述热缩膜的一个或多个部分相互热密封。
20.一种封装布置在支承上的产品(P)的过程，可选地所述支承具有基底壁和侧壁，所述过程使用如权利要求15至18中的任一项所述的设备，所述过程包括下列步骤：
-与所述一个或多个底座对应地定位一个或多个支承，
-在位于所述一个或多个底座中的相应一个或多个支承上方定位至少一个膜部分或者至少一个膜片，
-将第一和第二工具在所述第一操作条件中保持足以使所述支承并且使所述对应膜部分或膜片正确定位的时间，
-在所述第二操作条件中移动所述上部和下部工具，其中所述膜部分或者膜片可选地以足以允许所述支承内部的气体流通的距离定位在相应一个或多个支承上方，
-可选地，其中在所述第二操作条件中，所述上部和下部工具采用所述过程来限定气密封闭封装室，所述过程包括引起下列之一或两者：从所述气密封闭封装室的气体回收；以及到可控组成的气体混合物的所述封装室中的气体注入，
-将所述膜部分或所述膜片热密封到所述支承，
-将所述上部和下部工具定位在所述第一操作条件中，
-将具有所述紧密固定膜的多个支承移离所述封装组合件。
21.一种制造如权利要求1至13中的任一项所述的加热头(700)的过程，所述制造过程包括：
-提供采用导电材料的始体，
-折叠所述始体的部分以形成具有整体第一和第二接触蝶片(705，750)的所述导电结构、可选地为所述导电带，所述整体第一和第二接触蝶片(705，750)从所述导电结构、可选地从所述导电带横向突出，
-将所述始体或所述导电结构啮合到所述支承衬底，以提供所述导电元件，
-将所述第一和第二端子(703，704)电连接到所述始体的所述部分或者连接到所述所折叠接触蝶片(705，750)，使得所述电端子的每个约束所述相应部分的相对面或者相应蝶片的相对面。
22.如以上权利要求所述的过程，其中，所述第一和第二端子(703，704)的每个采用所述始体的相应部分来约束，将所述第一和第二端子(703，704)电连接到所述部分的步骤在折叠所述始体的所述部分之前执行，
并且其中折叠所述始体的所述部分的步骤限定所述接触蝶片(705，750)，所述接触蝶片(705，750)的每个具有：
-整体接合到所述导电带的拱形装配部分(705a，750a)，所述装配部分(705a，750a)从所述导电带朝所述衬底突出，
-整体接合在所述装配部分(705a，750a)的实施中的端部(705b，750b)，所述端部(705b，750b)具有平坦构象并且横向延伸到所述导电带。
23.如权利要求21或22所述的过程，其中，所述电端子(703，704)的每个包括第一和第二约束体(706，707)，至少所述第一约束体(706)采用导电材料制作，
将所述电端子(703，704)约束到所述始体的相应部分的步骤至少包括下列子步骤：
-将一个电端子(703，704)的所述第一约束体(706)定位成与所述始体的所述相应部分直接接触，
-将所述一个电端子(703，704)的所述第二约束体(707)定位成与所述第一约束体(706)相对，使得所述始体的所述相应部分稳定地啮合在所述一个电端子(703，704)的所述第一与第二约束体(706，707)之间，
其中在所述相应部分上的所述约束体的啮合之后，所述部分围绕所述一个电端子的所述第一约束体(706)来折叠，使得所形成蝶片限定所述拱形装配部分(705a，750a)，其至少部分与所述第一约束体的所述支承部分(706a)相反成形。
24.如权利要求21至23中的任一项所述的过程，其中，提供所述导电元件还包括下列步骤：
-提供至少一个保护层，
-将所述保护层啮合到所述始体或所述导电结构、可选地为所述导电带，
-将所述始体或所述导电结构、可选地为所述导电带定位在所述衬底与所述保护层之间。
25.如权利要求21至24中的任一项所述的过程，其中，将所述始体或所述导电结构、可选地为所述导电带啮合到所述支承衬底以提供所述导电元件的步骤包括下列子步骤：
-提供电绝缘层，
-将所述导电结构或所述始体约束到所述电绝缘层，
-将携带所述导电结构或所述始体的所述电绝缘层约束到所述支承衬底，其中约束所述绝缘层将这个绝缘层定位成与所述导电结构的所述表面直接接触或者与远离所述支承衬底的所述始体的所述表面直接接触或者定位在所述支承衬底与所述导电结构之间或者所述支承结构与所述始体之间。
26.如以上权利要求所述的过程，其中，提供所述电绝缘层包括：
-提供电绝缘平坦片材，
-在所述平坦片材上形成—可选地通过模切同一平坦片材—界定邻接蝶片的切割线或削弱线，
以及其中将所述始体约束到所述电绝缘层包括：
-可选地通过胶合和/或通过所述绝缘层的至少部分的聚合将所述始体固定到所述平坦片材，使得所述邻接蝶片在折叠所述部分之前重叠所述始体的所述部分，以形成所述接触蝶片。
27.如以上权利要求所述的过程，其中，将携带所述导电带或所述始体的所述电绝缘层约束到所述支承衬底的步骤在将所述保护层啮合到所述始体或所述导电结构的步骤之前进行，使得所述导电元件按照重叠序列包括：
-所述支承衬底，
-所述导电带，直接接触到所述支承衬底，
-所述绝缘层，直接接触到所述导电结构、可选地接触到所述导电带，以及
-所述保护层，与所述绝缘层直接接触，
所述保护层是限定所述加热头(700)的所述加热表面的所述外露元件。
28.如权利要求21至27中的任一项所述的过程，其中，所述过程至少包括下列步骤：
-将包括增强纤维的合成材料的多个片材放置在聚合物或可聚合基质中，所述多个片材形成重叠片材的叠层，
-将所述导电结构、可选地为所述导电带放置成与所述片材叠层、可选地与定向到所述叠层的所述接触蝶片相接触，
-将至少一个保护层定位在所述导电结构上、可选地定位在所述导电带上，以形成组合件，其中所述导电结构、可选地为所述导电带插入所述叠层与所述保护层之间，
同时压缩和聚合所述组合件，以便因此限定单个单片体。
29.如以上权利要求所述的过程，其中，放置所述导电结构的步骤包括下列子步骤的至少一个：
-将所述导电结构布置在不可聚合支承、可选地为采用金属材料的板上，
-将所述不可聚合支承布置在所述片材叠层与所述保护层之间；或者
-将所述导电结构布置在采用所述多个片材的合成材料的片材的聚合部分上。
30.如权利要求28或29所述的过程，其中，所述支承衬底包括与所述导电结构直接接触的刚性支承，使得所述刚性支承直接携带所述导电结构。
31.如权利要求30所述的过程，其中，所述导电结构直接并且排他地啮合到所述刚性支承，其中没有到合成材料的所述主体的直接连接。
32.如权利要求30或31所述的过程，其中，所述刚性支承包括平板、优选地为至少5 mm厚的平坦金属板，其围绕与所述平板的正中面平行的轴呈现挠曲刚度，所述挠曲刚度比由所述片材叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的所述挠曲刚度更大。
33.如权利要求32所述的过程，其中，所述刚性支承采取平板形式，并且围绕与所述平板的所述正中面平行的轴呈现挠曲刚度，所述挠曲刚度是由所述片材叠层—在聚合之前—所呈现的围绕同一轴的所述挠曲刚度的至少5倍、优选地是10倍。
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