CN115246500A - 包装装置和工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包装装置和工艺。用于热密封包装的包装装置包括:真空室,其具有沿着或者平行于真空室的纵向轴线延伸的细长开口;以及输送机,其被配置成用于接收半密封包装并且用于沿着主要移动方向相对于真空室移动半密封包装,使得定位在输送机上的每一半密封包装在半密封包装相对于真空室的相对移动期间可以使末端部分穿过细长开口,其中其开口在真空室内相对移动,而主要部分在真空室外部相对移动。包装装置进一步包括抽空器具,其具与真空室流体连通用于抽空半密封包装中存在的气体并形成经抽空半密封包装。包装装置进一步包括热密封机,其被配置成用于热密封每一经抽空半密封包装的末端部分。包装装置设置有至少一个预加热单元。

Description

包装装置和工艺
本发明为分案申请,其母案的申请号为202080071739.5,申请日为2020年10月14日且发明名称为“包装装置和工艺”。
技术领域
本发明涉及一种包装装置,并且涉及一种特别适于从具有至少一个开口的袋形包装(package)抽空气体并且用于一旦发生足够气体抽空便密封所述包装的包装工艺。本发明还可以应用于在包装的最终密封之前在包装内部形成受控气氛的解决方案。
背景技术
包装装置和工艺可以用于包装诸如食物产品或其他性质的产品等物品。所述产品可以是裸产品或预装载到托盘上的产品。
在本技术中已知各种替代装置和工艺。例如,一管塑料膜可以被连续供给通过袋/包装形成装置。这管塑料膜例如通过联结在一起并密封所述膜的相对纵向边缘而在产品周围形成。替代地,将产品放置在这管塑料膜中。密封包装材料的前缘(在下游端处)以形成半密封包装,形成真空,并且然后在后缘处(在上游端处)密封所述半密封包装以形成经密封包装,从这管连续移动的包装材料切断所述经密封包装。
在其他实施例中,将产品装载到预制袋中,然后将所述预制袋供应到抽空站和密封站。进一步,一些实施例可以促进在同一工艺步骤中同时抽空多个包装。后者可以例如通过使用单个真空系统处理多个袋来实现。可以使用包括密封条或密封辊的密封单元来在包装材料中形成密封。如果采用密封条,则下部条和上部条相对于彼此移动以便相互接触,同时在所述条之间挤压包装材料并且例如通过热密封来提供一个或多个密封。以此方式致动密封条需要密封条相对于包装静止,例如使密封条与位于输送机上的包装一起移动或者在密封条的致动期间间歇地停止输送机。可以采用密封辊来维持包装在输送机皮带上的连续运动。在一些实例中,将包装按如下取向放置在输送机皮带上:包装的未密封端(例如容纳产品的袋的开口边缘)相对于输送机的主要移动方向侧向位于输送机的侧面上。然后,可以使包装的开口端供给通过密封单元,所述密封单元例如实施包装材料的热密封。所述一个或多个密封件通常是包装材料的已经被处理(例如热处理)以在包装内部与环境之间提供密封的横向延伸的区域、条带或带。
包装装置通常例如关于产品类型、大小、重量和组成用于许多不同产品。一些包装机(诸如在US2012/017453A1中描述的那些)采用被设计成容纳一个或多个待抽空完整产品的真空室。通常,这种设置可能承担一些限制。例如,由于需要许多部件,因此装备的复杂性和成本留有改进空间。进一步,可以被处理的产品的大小受到在抽空期间容纳产品的真空室的最大大小的限制。在一些应用中,由于由于一些部件(例如致动器、支撑件)的结构限制,难以提供具有足够大小的室。同样,随着部件(例如室、致动器、垫圈)的增加的大小,维持部件的工艺可靠性和耐久性可能很困难,因为大小通常影响磨损和撕裂性质。另外,由于较大室的真空化花费相当长时间,因此处理时间可能增加。
除在US2012/017453A1中公开的装置和工艺以外,已经开发出使用具有细长开口的真空室的装置和工艺,诸如在PCT/EP2017/079595中公开的装置和工艺。在此后一装置中,半密封包装和真空室相对于彼此移动,使得半密封包装的开口端的末端部分在真空室内相对移动,而包装的其余部分留在真空室外部。因此,此装置允许处理各种大小的包装,而无改变真空室的大小的问题,因为在气体抽空和密封期间,仅半密封包装的末端部分容纳在真空室内部。
在上述装置中,关键阶段是密封:实际上,如果密封不完美,则包装将泄漏气体,从而严重危害产品耐久性(在易腐烂产品的情况下),从而可能导致产品污染,并且在任何情况下都负面地影响包装美学外观。
虽然已经努力改进密封质量,但是申请人已经发现改进仍是可能的。
本发明的目的是提供一种促进产品的高效包装和经改进密封的包装装置和工艺。
本发明的进一步目的是改进密封、而不危害密封单元或包装装置的部件的耐久性,并且特别是不引起磨损。
附加目的是提供一种适于多种大小的产品的包装装置和工艺。
本发明的进一步目的是提供一种如下包装装置和工艺:其相对容易实现,并且并不需要促进以连续方式从包装抽空气体和/或空气的工艺的实质性改变。特别地,本发明的一目的是提供一种能够执行本发明的包装工艺的包装装置。
发明内容
本发明的至少一个目标基本上通过一种根据所附权利要求中的任何一项权利要求的包装装置和包装工艺实现。
在下文中描述本发明的其他方面。
第一方面涉及一种包装装置,其包括:
- 真空室,
- 输送机,所述输送机被配置成用于接收半密封包装,所述半密封包装中的每一者具有带有至少一个开口的末端部分(诸如开口端)和容纳一个或多个产品的主要部分,所述输送机被进一步配置成用于沿着主要移动方向相对于真空室移动半密封包装,使得定位在输送机上的每一半密封包装在半密封包装相对于真空室的相对移动期间可以至少使末端部分布置在真空室内部,
- 抽空器具,所述抽空器具与真空室流体连通并且被配置成用于向真空室提供低于真空室外部的环境压力的内部真空压力,从而抽空半密封包装中存在的气体并形成经抽空半密封包装,
- 热密封机,所述热密封机沿着主要移动方向布置并且被配置成用于接收经抽空半密封包装,所述热密封机包括热密封站,所述热密封站被配置成用于热密封每一经抽空半密封包装的末端部分,从而形成热密封包装,
- 至少一个预加热单元,所述预加热单元沿着主要移动方向布置在热密封站的上游并且被配置成用于预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带。
在根据第一方面的第二方面中,真空室具有沿着或者平行于真空室的纵向轴线延伸的细长开口,所述输送机被进一步配置成用于沿着主要移动方向相对于真空室移动半密封包装,使得定位在输送机上的每一半密封包装在半密封包装相对于真空室的相对移动期间可以使末端部分穿过所述细长开口,其中其开口在真空室内相对移动,而主要部分在真空室外部相对移动。
在根据第一或第二方面的第三方面中,真空室的纵向轴线大致平行于主要移动方向。
在根据第一或第二或第三方面的第四方面中,热密封机包括密封皮带,所述密封皮带被配置成用于沿着主要移动方向将经抽空半密封包装的末端部分至少从预加热单元引导到热密封站,预加热单元被配置成用于预加热密封皮带的至少一个热输送道,所述热输送道被设计成与每一经抽空半密封包装的末端部分的所述带接触并预加热其。
在根据第四方面的第五方面中,密封皮带的热输送道被配置成用于将热传递到经抽空半密封包装的末端部分的所述带,从而预加热其。
在根据第四或第五方面的第六方面中,密封皮带至少在被设计成与热密封站的热密封表面接触的表面上包括不粘材料。
在根据第四或第五或第六方面的第七方面中,密封皮带被配置成用于至少在热密封站处沿着主要移动方向引导经抽空半密封包装的末端部分,同时避免所述末端部分粘附到热密封站。
在根据第六或第七方面的第八方面中,所述不粘材料被配置成用于在热密封站热密封经抽空半密封包装的末端部分的同时避免经抽空半密封包装的末端部分粘附到热密封站的热密封表面。
在根据从第四至第八方面中的任一方面的第九方面中,密封皮带和输送机彼此同步。
在根据从第四至第九方面中的任一方面的第十方面中,密封皮带具有用加强材料加强的不粘材料体,可选地所述加强材料包括玻璃纤维。
在根据第十方面的第十一方面中,所述不粘材料体至少部分用聚合物材料(例如用聚四氟乙烯)制成。
在根据从第四至第十一方面中的任一方面的第十二方面中,密封皮带至少部分用防滑材料制成。
在根据从第四至第十二方面中的任一方面的第十三方面中,所述包装装置包括至少与输送机通信地连接的控制单元,所述输送机具有被设计成接收半密封包装的主要部分的输送表面,所述控制单元被配置成用于使输送机与密封皮带同步以借助于密封皮带将末端部分至少从预加热单元通过细长开口引导到热密封站,其中所述开口在真空室内相对移动,而输送机在真空室外部相对移动接触输送表面的半密封包装的主要部分。
在根据第十三方面的第十四方面中,控制单元被配置成用于控制密封皮带和输送机以相同速度移动。
在根据从第一至第十四方面中的任一方面的第十五方面中,预加热单元包括沿着主要移动方向布置并且面向或至少部分接触密封皮带的预加热体,所述预加热体被配置成用于预加热密封皮带的所述热输送道。
在根据第十五方面的第十六方面中,热密封机包括至少一个被配置成用于接合密封皮带的滑轮,预加热体被配置成用于加热所述滑轮,预加热体内置在所述滑轮中或者被配置成用于将热输送到所述滑轮。
在根据从第四至第十六方面中的任一方面的第十七方面中,热密封机包括关于热密封站彼此相对的第一滑轮和第二滑轮,所述第一滑轮相对于主要移动方向布置在热密封站的上游并且被配置成用于朝向热密封站引导密封皮带,并且所述第二滑轮被配置成用于使密封皮带朝向第一滑轮循环回来。
在根据第十七方面的第十八方面中,预加热体布置在第一滑轮处或附近并且被配置成用于在第一滑轮附近预加热密封皮带的所述热输送道。
在根据从第十五至第十八方面中的任一方面的第十九方面中,预加热体具有至少一个壳体和至少一个布置在所述壳体中的加热筒,所述加热筒被配置成用于在热密封站的上游预加热密封皮带的所述热输送道。
在根据第十七或第十八或第十九方面的第二十方面中,第一滑轮和第二滑轮中的一者是驱动滑轮,并且第一滑轮和第二滑轮中的另一者是从动滑轮。
在根据从第十七至第二十方面中的任一方面的第二十一方面中,热密封机包括至少一个接合第一滑轮和第二滑轮并且被配置成用于驱动从动滑轮的驱动皮带。
在根据从第十七至第二十一方面中的任一方面的第二十二方面中,热密封机包括第一驱动皮带和第二驱动皮带,第一驱动皮带和第二驱动皮带中的每一者接合第一滑轮和第二滑轮并且被配置成用于驱动从动滑轮。
在根据从第十七至第二十二方面中的任一方面的第二十三方面中,第一滑轮和第二滑轮中的每一者包括第一环形凹槽和第二环形凹槽,每一环形凹槽容纳相应驱动皮带,第一滑轮和第二滑轮中的每一者的环形凹槽沿着相应滑轮的旋转轴线彼此轴向远离。
在根据从第十七至第二十三方面中的任一方面的第二十四方面中,至少第一滑轮或第一和第二滑轮两者用具有显著传热性质的材料(诸如金属材料)制成,并且被配置成用于将热传递到密封皮带的至少一个热输送道以便预加热其。
在根据第二十二或第二十三或第二十四方面的第二十五方面中,密封皮带相对于横向于主要移动方向的方向插置在第一驱动皮带与第二驱动皮带之间。
在根据从第一至第二十五方面中的任一方面的第二十六方面中,预加热体具有并排布置的第一加热筒和第二加热筒。
在根据第二十六方面的第二十七方面中,预加热体的第一加热筒和第二加热筒共享相同壳体或者布置在预加热体的相应第一壳体和相应第二壳体中。
在根据从第十五至第二十七方面中的任一方面的第二十八方面中,预加热体具有整体“C形”,并且被布置成包围滑轮的驱动或从动轴。
在根据从第十五至第二十八方面中的任一方面的第二十九方面中,预加热体包括第一臂、第二臂以及横向于第一臂和第二臂的联结部分,所述联结部分布置在第一臂与第二臂之间并联结其,所述壳体和所述加热筒位于第一臂和/或第二臂中的一者处。
在根据第二十九方面的第三十方面中,密封皮带至少在限定在第一和/或第二臂处的包括所述壳体和所述加热筒的预加热体的外表面的一部分处面向或接触预加热体。
在根据第二十九或第三十方面的第三十一方面中,密封皮带包封预加热体并且在限定在第一臂和第二臂两者处的预加热体的外表面的若干部分处面向或接触预加热体。
在根据第二十九或第三十或第三十一方面的第三十二方面中,联结部分具有成形为圆弧的凹部分,所述凹部分接纳密封皮带的驱动滑轮的至少一部分。
在根据从第二十九至第三十二方面中的任一方面的第三十三方面中,第一臂和第二臂大致相互平行,并且被配置成用于至少部分接触密封皮带的相应区带。
在根据从第一至第三十三方面中的任一方面的第三十四方面中,预加热单元被配置成用于在低于热密封站被配置成用于加热每一经抽空半密封包装的末端部分的热密封温度的预加热温度下预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的所述带。
在根据从第一至第三十四方面中的任一方面的第三十五方面中,所述包装装置包括至少与预加热单元、与输送机并且与热密封站通信地连接的控制单元,所述控制单元被配置成用于实现密封程序,所述密封程序包括:
- 设置或允许设置预加热温度和热密封温度,
- 控制输送机沿着或者平行于真空室的纵向轴线引导半密封包装的至少末端部分例如穿过真空室的细长开口,
- 在输送机沿着或者平行于真空室的纵向轴线移动每一半密封包装的末端部分的同时基于所述预加热温度控制预加热单元预加热每一半密封包装的末端部分的至少所述带,
- 在输送机沿着或者平行于真空室的纵向轴线移动经抽空半密封包装的末端部分的同时基于所述热密封温度控制热密封站热密封每一经抽空半密封包装的末端部分,从而形成热密封包装。
在根据第三十五方面的第三十六方面中,控制单元也与密封皮带通信地连接并且被配置成用于与输送机同步地控制密封皮带。
在根据从第一至第三十六方面中的任一方面的第三十七方面中,热密封站包括至少一个热密封体。
在根据第三十七方面的第三十八方面中,热密封体包括被配置成用于接触并且用于热密封经抽空半密封包装的末端部分的热密封头,所述控制单元通信地连接到热密封站并且被进一步配置成用于:
- 朝向经抽空半密封包装的末端部分移动热密封体,
- 借助于所述热密封头控制热密封体接触布置在待密封经抽空半密封包装的末端部分上方的密封皮带。
在根据从第三十五至第三十八方面中的任一方面的第三十九方面中,控制单元被配置成用于在在预加热温度下预加热每一半密封包装的末端部分的至少所述带期间达到半密封包装的材料的软化点。
在根据第三十八或第三十九方面的第四十方面中,控制单元被配置成用于在在热密封温度下热密封每一经抽空半密封包装的末端部分的至少所述带期间达到经抽空半密封包装的材料的熔点。
在根据从第三十五至第四十方面中的任一方面的第四十一方面中,所述控制单元被配置成用于:
- 设置最小预加热温度和最大预加热温度的绝对值,例如分别为100°C和140°C,从而限定例如介于100°C至140°C之间的预加热温度范围,
- 设置最小热密封温度和最大热密封温度的绝对值,例如分别为160°C和240°C,从而限定例如介于160°C至240°C之间的热密封温度范围,
以上设置依据待热密封半密封包装的材料。
在根据从第三十五至第四十一方面中的任一方面的第四十二方面中,控制单元被配置成用于依据以下各者中的至少一者设置预加热温度:
◦ 在真空室的至少一部分中限定的内部真空压力,
◦ 位于预加热单元上游或处的经抽空半密封包装的末端部分的温度,
◦ 经抽空半密封包装或热密封包装的剩余目标压力,
◦ 待热密封半密封包装的材料,
◦ 半密封包装的至少一个尺寸,诸如半密封包装的末端部分处半密封包装的材料的厚度,或者容纳在半密封包装内部的一个或多个产品的至少一个尺寸。
在根据从第三十五至第四十二方面中的任一方面的第四十三方面中,控制单元被配置成用于依据在限定在预加热单元处或上游的真空室的一部分处限定的内部真空压力设置预加热温度。
在根据从第三十五至第四十三方面中的任一方面的第四十四方面中,控制单元被配置成用于控制预加热单元连续预加热密封皮带。
在根据从第三十五至第四十四方面中的任一方面的第四十五方面中,控制单元被配置成用于依据密封皮带的速度或者依据输送机的输送速度控制预加热单元预加热密封皮带的至少所述热输送道。
在根据从第三十五至第四十五方面中的任一方面的第四十六方面中,控制单元被进一步配置成用于依据待热密封半密封包装的材料设置热密封温度。
在根据从第三十五至第四十六方面中的任一方面的第四十七方面中,所述包装装置或预加热单元包括预加热温度传感器,控制单元与所述预加热温度传感器通信地连接并且被配置成用于实现预加热温度监视程序,所述预加热温度监视程序包括:
- 借助于预加热温度传感器检测预加热单元或密封皮带的实际温度,
- 将所述检测到的实际温度与预加热温度进行比较并确定所述检测到的实际温度与所述预加热温度之间的偏差,
- 如果所述偏差大于预先固定的阈值,则控制预加热单元以减少所述偏差。
在根据第四十七方面的第四十八方面中,所述预加热温度监视程序进一步包括:
- 如果检测到的实际温度高于预加热温度,则使预加热单元的至少一个加热筒断电(例如暂时断电)以便使实际温度降低,
- 如果检测到的实际温度低于预加热温度,则使预加热单元的至少一个加热筒通电(例如暂时通电)以便使实际温度升高。
在根据从第三十五至第四十八方面中的任一方面的第四十九方面中,所述包装装置或热密封站包括热密封温度传感器,控制单元与所述热密封温度传感器通信地连接并且被配置成用于实现热密封温度监视程序,所述热密封温度监视程序包括:
- 借助于热密封温度传感器检测热密封或密封皮带的实际温度,
- 将检测到的实际温度与热密封温度进行比较并确定检测到的实际温度与热密封温度之间的偏差,
- 如果所述偏差大于预先固定的阈值,则控制热密封站以减少所述偏差。
在根据从第三十五至第四十九方面中的任一方面的第五十方面中,所述热密封温度监视程序进一步包括:
- 如果检测到的实际温度高于热密封温度,则使热密封站的至少一个加热筒断电(例如暂时断电)以便使实际温度降低,
- 如果检测到的实际温度低于热密封温度,则使热密封站的至少一个加热筒通电(例如暂时通电)以便使实际温度升高。
在根据从第二至第五十方面中的任一方面的第五十一方面中,所述包装装置包括第一预加热单元和第二预加热单元,所述第一预加热单元和第二预加热单元关于真空室的细长开口彼此相对布置并且被配置成用于在其间接收每一经抽空半密封包装的末端部分。
在根据第五十一方面的第五十二方面中,第一预加热单元的预加热体被配置成用于预加热经抽空半密封包装的末端部分的所述带的第一表面,并且第二预加热单元的预加热体被配置成用于预加热经抽空半密封包装的末端部分的所述带的与所述第一表面相对的第二表面。
在根据第五十二方面的第五十三方面中,所述第一表面是经抽空半密封包装的末端部分的带的上表面,并且所述第二表面是经抽空半密封包装的末端部分的带的下表面。
在根据从第三十七至第五十三方面中的任一方面的第五十四方面中,热密封体被配置成作用于每一经抽空半密封包装的末端部分的经预加热带。
在根据从第三十七至第五十四方面中的任一方面的第五十五方面中,热密封体被配置成用于至少部分熔化经抽空半密封包装的末端部分的经预加热带,从而形成热密封包装。
在根据从第三十七至第五十五方面中的任一方面的第五十六方面中,控制单元至少与热密封体通信地连接,其中所述密封程序进一步包括:
- 控制热密封体在热密封温度下加热每一经抽空半密封包装的末端部分,
- 在输送机沿着或者平行于真空室的纵向轴线移动经抽空半密封包装的末端部分的同时在热密封温度下至少部分熔化经抽空半密封包装的末端部分的经预加热带,从而形成热密封包装。
在根据从第三十七至第五十六方面中的任一方面的第五十七方面中,控制单元还与热密封体通信地连接并且被配置成用于在输送机沿着或者平行于真空室的纵向轴线移动经抽空半密封包装的末端部分的同时控制热密封体在热密封温度下至少部分熔化经抽空半密封包装的末端部分的经预加热带,从而形成热密封包装。
在根据从第三十七至第五十七方面中的任一方面的第五十八方面中,热密封体相对于密封皮带至少在诸如向前位置等热密封位置与诸如向后位置等静止位置之间在高度上可移动。
在根据第五十八方面的第五十九方面中,热密封体在热密封位置中被配置成用于在热密封站处热密封经抽空半密封包装的末端部分。
在根据从第三十七至第五十九方面中的任一方面的第六十方面中,热密封体包括至少一个热密封条或至少一个热密封辊。
在根据第六十方面的第六十一方面中,所述热密封条包括至少一个壳体和至少一个布置在所述壳体中的加热筒,所述热密封条的所述加热筒被配置成用于热密封每一经抽空半密封包装的末端部分,从而形成热密封包装。
在根据第六十或第六十一方面的第六十二方面中,所述热密封条具有并排布置的第一加热筒和第二加热筒。
在根据第六十二方面的第六十三方面中,热密封条的第一加热筒和第二加热筒共享相同壳体或者布置在热密封条的相应第一壳体和相应第二壳体中。
在根据从第一至第六十三方面中的任一方面的第六十四方面中,热密封机包括相对于主要移动方向布置在热密封站下游的冷却站,所述冷却站被配置成用于允许冷却热密封包装的热密封末端部分。
在根据第六十四方面的第六十五方面中,所述冷却站被配置成用于至少或主要通过自然对流和/或辐射和/或传导允许热密封包装的末端部分的冷却。
在根据第六十四或第六十五方面的第六十六方面中,冷却站包括第一冷却区段和第二冷却区段,所述第一冷却区段和第二冷却区段关于真空室的细长开口彼此相对布置并且被配置成用于在其间接收每一经抽空半密封包装的末端部分。
在根据从第一至第六十六方面中的任一方面的第六十七方面中,热密封机具有包括至少一个热密封机模块的模块化结构。
在根据从第一至第六十七方面中的任一方面的第六十八方面中,热密封机包括第一热密封机模块和第二热密封机模块,所述第一热密封机模块和第二热密封机模块关于真空室的细长开口彼此相对布置并且被配置成用于在其间接收每一经抽空半密封包装的末端部分。
在根据第六十八方面的第六十九方面中,第一热密封机模块和第二热密封机模块中的每一者包括相应热密封体和相对于主要移动方向布置在所述热密封体下游的相应冷却区段。
在根据第六十八或第六十九方面的第七十方面中,第一热密封机模块的加热筒和第二热密封机模块的加热筒被布置成面向彼此,并且被配置成用于至少部分熔化经抽空半密封包装的末端部分的相应叠加经预加热带。
在根据第六十八或第六十九或第七十方面的第七十一方面中,第一热密封机模块和第二热密封机模块中的每一者包括第一滑轮、第二滑轮、第一驱动皮带和第二驱动皮带,所述第一驱动皮带和第二驱动皮带中的每一者接合所述第一滑轮和所述第二滑轮并且被配置成用于驱动从动滑轮。
在根据从第一至第七十一方面中的任一方面的第七十二方面中,热密封机包括至少一个被配置成用于向经抽空半密封包装的末端部分施加压力的压力元件。
在根据从第六十八至第七十二方面中的任一方面的第七十三方面中,第一热密封机模块和第二热密封机模块中的每一者包括至少一个压力元件,第一热密封机模块的压力元件和第二热密封机模块的压力元件面向彼此,并且被配置成用于向经抽空半密封包装的末端部分的相应相对表面施加压力。
在根据第七十二或第七十三方面的第七十四方面中,压力元件布置在热密封站处。
在根据第七十二或第七十三或第七十四方面的第七十五方面中,压力元件被进一步配置成用于张紧驱动皮带。
在根据从第七十二至第七十五方面中的任一方面的第七十六方面中,压力元件包括第一侧翼和第二侧翼,所述第一侧翼和第二侧翼彼此相对,沿着横向于主要移动方向的方向相互间隔开并且平行于真空室的纵向轴线纵向延伸,第一侧翼和第二侧翼中的每一者被配置成用于张紧相应驱动皮带。
在根据第七十六方面的第七十七方面中,第一热密封机模块的热密封体插置在第一热密封机模块的压力元件的第一侧翼与第二侧翼之间,并且第二热密封机模块的热密封体插置在第二热密封机模块的压力元件的第一侧翼与第二侧翼之间。
在根据从第三十五至第七十六方面中的任一方面的第七十八方面中,控制单元与第一热密封机模块的压力元件并且与第二热密封机模块的压力元件通信地连接,所述压力元件彼此相对,控制单元被配置成用于:
- 朝向至少一个经抽空半密封包装的末端部分的相对表面移动所述压力元件,
- 控制所述压力元件向至少一个经抽空半密封包装的末端部分施加压力,从而夹紧经抽空半密封包装的末端部分,
- 在所述压力元件的压力施加期间,控制热密封站热密封至少一个经抽空半密封包装的至少末端部分,从而形成一个热密封包装。
在根据从第一至第七十八方面中的任一方面的第七十九方面中,热密封机包括至少一个被配置成用于向热密封包装的末端部分施加压力的其他压力元件。
在根据第七十九方面的第八十方面中,所述其他压力元件相对于主要移动方向布置在热密封站的下游并且被配置成用于向热密封包装施加压力。
在根据第七十九或第八十方面的第八十一方面中,所述其他压力元件包括压力辊。
在根据第八十一方面的第八十二方面中,第一热密封机模块和第二热密封机模块包括至少一个相应压力辊,第一热密封机模块的压力辊和第二热密封机模块的压力辊面向彼此。
在根据第八十二方面的第八十三方面中,第一热密封机模块的压力辊和第二热密封机模块的压力辊布置在相应冷却区段处。
在根据第八十二或第八十三方面的第八十四方面中,控制单元与第一热密封机模块的压力辊并且与第二热密封机模块的压力辊通信地连接并且被配置成用于:
- 朝向至少一个热密封包装的末端部分的相对表面移动第一热密封机模块的压力辊和第二热密封机模块的压力辊,
- 控制第一热密封机模块的压力辊和第二热密封机模块的压力辊向热密封包装的末端部分施加压力。
在根据从第三至第八十四方面中的任一方面的第八十五方面中,热密封机包括密封皮带滑轮,密封皮带接合到所述密封皮带滑轮。换句话说,当第一和第二滑轮接合并移动驱动皮带时,密封皮带接合在专用密封皮带滑轮以及第一和第二滑轮中的一者周围。在根据前述方面中的任何一个方面的子方面中,密封皮带可以由第一和第二滑轮中的一者或者由密封皮带滑轮驱动,而第一和第二滑轮作用于驱动皮带;在进一步子方面中,密封皮带的张紧可以通过调节密封皮带滑轮与第一和第二滑轮中的一者之间的距离获得或者可以通过直接作用于密封皮带的张紧群组获得。在图7中所示的实施例中,第一和第二滑轮中的一者可以充当驱动皮带和密封皮带18的驱动滑轮。然而,在进一步子方面中(在专用密封皮带滑轮位于两个驱动滑轮中的一者与密封站中间的区域中的情况下),预加热单元在密封皮带到达预加热单元之前或者在密封皮带到达专用密封皮带滑轮之前或者在密封皮带已经离开密封皮带滑轮之后沿着密封皮带遵循的路径位于密封皮带滑轮与热密封站之间。
在根据第八十五方面的第八十六方面中,密封皮带滑轮是惰轮。
在根据从第三至第八十六方面中的任一方面的第八十七方面中,热密封机包括被配置成用于张紧密封皮带的张紧设备。
在根据第八十七方面的第八十八方面中,所述张紧设备连接到驱动滑轮并且可相对于热密封站移动,所述张紧设备被配置成用于相对于热密封站移动驱动滑轮并调节密封皮带的张紧。
在根据第八十七或第八十八方面的第八十九方面中,张紧设备布置在热密封站的滑轮的上游。
在根据第八十七或第八十八或第八十九方面的第九十方面中,张紧设备布置在热密封机的第一滑轮附近。
在根据从第二至第九十方面中的任一方面的第九十一方面中,所述包装装置包括真空单元,所述真空单元包括真空室和导带,所述导带布置在真空室内部并且被配置成用于在预加热单元的上游接触半密封包装的末端部分并且用于沿着主要移动方向相对于真空室在整个细长开口中移动半密封包装。
在根据第九十一方面的第九十二方面中,控制单元与导带通信地连接,并且被配置成用于使导带与密封皮带和输送机中的至少一者、可选地与密封皮带和输送机两者同步。
在根据第九十一或第九十二方面的第九十三方面中,导带和密封皮带相对于横向于主要移动方向的方向偏移。
在根据第九十一或第九十二或第九十三方面的第九十四方面中,所述末端部分包括第一带和第二带,所述第二带插置在第一带与半密封包装的主要部分之间,导带被配置成用于在第一带处接触半密封包装的末端部分,密封皮带被配置成用于在第二带处接触半密封包装的末端部分。
在根据从第九十一至第九十四方面中的任一方面的第九十五方面中,控制单元被配置成用于控制导带、密封皮带和输送机以相同速度移动。
在根据从第二至第九十五方面中的任一方面的第九十六方面中,真空室包括被配置成用于朝向真空室的细长开口引导半密封包装的末端部分的瓶颈部分。
在根据从第一至第九十六方面方面中的任一方面的第九十七方面中,真空室被配置成用于依据半密封包装的至少一个尺寸或者容纳在半密封包装内部的一个或多个产品的至少一个尺寸相对于输送机在不同高度处移动。
在根据从第三十五至第九十七方面中的任一方面的第九十八十方面中,控制单元与真空室或者与在真空室上活动的移动器具通信地连接以便改变真空室相对于输送机的高度,并且被进一步配置成用于依据半密封包装的至少一个尺寸或者容纳在半密封包装内部的一个或多个产品的至少一个尺寸相对于输送机在特定高度处移动真空室。
在根据从第三十五至第九十八十方面中的任一方面的第九十九方面中,控制单元被配置成用于实现定位程序,所述定位程序包括:
- 识别半密封包装的至少一个尺寸或者容纳在半密封包装内部的一个或多个产品的至少一个尺寸,
- 依据半密封包装或者容纳在半密封包装内部的一个或多个产品的经识别尺寸相对于输送机将真空室设置在特定高度处。
在根据从第一至第九十九方面中的任一方面的第一百方面中,所述包装装置包括被配置成用于去除热密封包装的至少废弃部分(例如热密封包装的末端部分的远离主要部分或与主要部分相对的废弃部分)的废物去除站。
在根据第一百方面的第一百零一方面中,所述废物去除站相对于主要移动方向布置在热密封机的下游。
在根据第一百或第一百零一方面的第一百零二方面中,真空室的细长开口包括半密封包装的末端部分在该处进入真空室的入口区段和热密封包装的末端部分在该处离开真空室的出口区段,所述入口区段和出口区段相对于细长开口的纵向延伸部并且相对于主要移动方向彼此相对,废物去除站插置在所述入口区段与出口区段之间。
在根据第一百零二方面的第一百零三方面中,废物去除站布置在出口区段附近。
在根据从第一百至第一百零三方面中的任一方面的第一百零四方面中,废物去除站被配置成用于去除相对于出口区段在上游的废弃部分。
在根据从第一百至第一百零四方面中的任一方面的第一百零五方面中,废物去除站包括被配置成用于从半密封包装切割废弃部分的切割工具。
在根据第一百零五方面的第一百零六方面中,所述切割工具包括切割刀片、切割轮、切断机、剪刀或刀中的至少一者。
在根据从第一百至第一百零六方面中的任一方面的第一百零七方面中,控制单元与废物去除站通信地连接并且被配置成用于例如借助于切割工具从半密封包装去除废弃部分。
第一百零八方面涉及一种半密封包装的包装工艺,其包括如下步骤:
- 提供至少一个半密封包装,所述半密封包装具有带有至少一个开口的末端部分(诸如开口端)和容纳一个或多个产品的主要部分,
- 沿着主要移动方向移动半密封包装,
- 在沿着主要移动方向移动半密封包装的同时抽空半密封包装中存在的气体并形成经抽空半密封包装,
- 热密封经抽空半密封包装的末端部分,
- 在热密封经抽空半密封包装的末端部分之前,预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带。
在根据第一百零八方面的第一百零九方面中,所述包装工艺利用根据从第一至第一百零七方面中的任一方面和/或所附包装装置权利要求中的任一包装装置权利要求的包装装置。
在根据第一百零八或第一百零九方面的第一百一十方面中,预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带的步骤包括在热密封站的上游预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带。
在根据第一百零八或第一百零九或第一百一十方面的第一百一十一方面中,预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带的步骤包括:
- 预加热作用在经抽空半密封包装的末端部分的密封皮带的至少一个热输送道,所述密封皮带可选地协同沿着主要移动方向引导所述末端部分,
- 借助于密封皮带的热输送道预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的所述带。
在根据从第一百零八至第一百一十一方面中的任一方面的第一百一十二方面中,借助于密封皮带的热输送道预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的所述带的步骤包括使每一经抽空半密封包装的末端部分的所述带与密封皮带的热输送道接触。
在根据从第一百零八至第一百一十二方面中的任一方面的第一百一十三方面中,所述包装工艺包括提供根据从第一至第一百零七方面中的任一方面和/或所附包装装置权利要求中的任一包装装置权利要求的包装装置的步骤,其中沿着主要移动方向移动半密封包装的步骤包括:
- 在细长开口处将半密封包装的至少末端部分引入真空室中,
- 沿着或者平行于细长开口在真空室内部移动半密封包装的至少末端部分,
- 可选地,在真空室外部移动半密封包装的主要部分。
在根据第一百一十三方面的第一百一十四方面中,在真空室内部移动半密封包装的至少末端部分的步骤包括沿着或者平行于细长开口在真空室内部移动半密封包装的至少末端部分。
在根据从第一百零八至第一百一十四方面中的任一方面的第一百一十五方面中,热密封经抽空半密封包装的末端部分和预加热每一经抽空半密封包装的末端部分的至少一个带的步骤在借助于输送机,并且可选地还借助于密封皮带和/或借助于导带沿着主要移动方向连续移动半密封包装的同时实施。
在根据从第一百零八至第一百一十五方面中的任一方面的第一百一十六方面中,所述包装工艺包括如下步骤:至少在热密封站处沿着主要移动方向引导经抽空半密封包装的末端部分,同时避免所述末端部分粘附到热密封站。
在根据从第一百零八至第一百一十六方面中的任一方面的第一百一十七方面中,所述包装工艺包括冷却热密封包装的末端部分的步骤。
在根据第一百一十七方面的第一百一十八方面中,冷却热密封包装的末端部分的步骤包括允许至少或主要通过自然对流和/或辐射和/或传导冷却热密封包装的末端部分。
在根据第一百一十七或第一百一十八方面的第一百一十九方面中,冷却热密封包装的末端部分的步骤包括使热密封包装的末端部分在预先确定的时间周期内通过冷却区段(例如包装装置的冷却区段)。
在根据第一百一十七或第一百一十八或第一百一十九方面的第一百二十方面中,在冷却热密封包装的末端部分的同时,向热密封包装的末端部分施加压力。
在根据从第一百零八至第一百二十方面中的任一方面的第一百二十一方面中,热密封经抽空半密封包装的末端部分的步骤包括向经抽空半密封包装的末端部分施加压力。
在根据第一百二十和第一百二十一方面的第一百二十二方面中,在冷却时施加到热密封包装的末端部分的压力低于在热密封时施加到经抽空半密封包装的末端部分的压力。
附图说明
图1示出根据本发明的包装装置的视图;
图2示出图1的包装装置的一截面,其绘示包装装置的主要处理区段;
图3示出图2的包装装置借助于在热密封站处剖切包装装置的热密封机的剖切平面截取的纵向截面;
图4示出图3的截面的平面图和相关细节;
图4A示出在图4的包装装置的热密封站处经历热密封的经抽空包装,
图5示出图1的包装装置的预加热体;
图6示出替代图2中所示的实施例的根据本发明的包装装置的主要处理区段的可能实施例;并且
图7示出图1的包装装置的纵向截面,其绘示包装装置的主要处理区段的替代实施例。
惯例和定义
在本文档的上下文中,每当提及半密封包装,应理解,其是指例如完全或至少部分由塑料材料制成的膜包裹物或膜封套,其环绕并容纳一个或多个待包装产品并且具有至少一个孔口或开口,从而允许半密封包装的内部与外部之间的气体交换。
在本文档的上下文中,每当提及气体提取方面的抽空或真空化,应理解,术语“气体”可以包括个别特定气体或若干气体的混合物,并且可以例如是指空气(即,由对应于环境空气的气体的混合物组成)。根据可能变型,半密封包装可以充满一种或多种保护气体(有时也称为“惰性”气体)。应注意,可以采用任何已知保护气体或气体混合物,例如CO2。气体可以使用已知技术注入到半密封包装中、在产品与膜之间的空间中。在已经从包装抽空气体或空气之后并且在已经密封包装之后,包装内部的剩余气体确保包装内部的所期望O2残留水平。在包装易腐烂产品(例如,在成熟期间具有低放气水平的奶酪)时,降低包装中的残余O2水平特别有益。在一些应用中,5%至6%的残余O2水平可能是足够的。在其他应用中,可能期望低于5%(例如1%或以下)的残余O2水平。应注意,使用本发明的实施例,实际上,可以相应地设置个别包装应用所需或所期望的任何残余O2水平。
在本文档的上下文中,每当提及经抽空半密封包装时,应理解,其是指已经被至少部分抽空的半密封包装。
在本文档的上下文中,每当提及热密封包装时,应理解,其是指已经在已经被抽空之后被热密封的包装。
在本文档的上下文中,每当提及上游和下游,应理解,其是指包装装置的特定站、元件或部件相对于上文定义的包装(半密封包装、经抽空半密封包装和热密封包装)的处理方向(沿着所述处理方向处理所述包装)的位置。术语上游和下游可以是指上文定义的包装沿着包装装置的主要移动方向,例如主要推进方向。
在本文档的上下文中,每当定义包装装置的操作条件时,应理解,其是指所述包装装置用于包装产品的包装装置的使用条件。在若干操作条件下,包装装置实施包装工艺,其针对所述包装工艺设计。所述包装工艺可以是本文中描述的一个工艺或根据所附权利要求中的任一权利要求的工艺。
在本文档的上下文中,每当定义皮带,应理解,所述皮带可以是环形皮带,即,限定闭合环路的皮带。每一皮带可以被配置成用于沿着相应闭合环路连续移动。
具体实施方式
图1示出根据本发明的包装装置1的第一实施例。包装装置1被设计成用于通过处理多个半密封包装P来包装产品。包装通常用参考符号P指示,而不管其初始、中间或最终处理条件以及沿着包装装置的位置如何(即,不管如下文中所述,包装P是半密封包装、经抽空半密封包装、热密封包装还是成品包装)。半密封包装P具有带有至少一个开口的末端部分TP(即,开口末端部分)和容纳一个或多个产品的主要部分MP。所述开口可以是半密封包装P的开口端。主要部分MP呈现半密封包装的封闭末端部分,其例如与半密封包装P的开口末端部分TP相对。更详细地,半密封包装的末端部分TP可以包括彼此侧接的第一带TP1和第二带TP2(参见图4A)。第二带TP2插置在第一带TP1与半密封包装P的主要部分MP之间。
一个或多个产品可以以不同方式布置在半密封包装P的主要部分MP内部。然而,应注意,产品容纳在半密封包装P内部的方式与本发明无关。
例如,产品可以装载到例如从膜卷供应的膜上。随后,纵向和横向密封所述膜以便形成一系列半密封包装P,其中产品放置在由所述管状膜形成的半密封包装P中的每一者内部。由连续膜形成半密封包装P可以在包装装置1的装载站2处实施。
在一替代实施例中,产品可能已经放置在由包装膜制成的预制袋(即,半密封包装P)中。
在两个上文描述的实施例中,包装装置1可以包括装载站2,在装载站2处,装载需要气体抽空并且然后热密封的半密封包装P(具有上文描述的结构)。半密封包装P可以以适当取向装载在装载站2处,或者其可以根据预先定义的或所期望取向在装载站2处重新布置。
包装装置1包括真空单元3,真空单元3设置有沿着纵向轴线L延伸的真空室4。真空室4包括限定真空室4的内部容积的外壳,其中在包装装置1的操作条件下,定义内部真空压力(即,低于外壳外部的大气中存在的环境压力的压力)。
真空室4具有平行于纵向轴线L延伸的细长开口5。细长开口5具有半密封包装P的末端部分TP在该处进入真空室4的入口区段5a和热密封包装P的末端部分TP在该处离开真空室4的出口区段5b。细长开口5的入口区段5a和出口区段5b沿着细长开口5的纵向延伸部彼此相对:换句话说,入口区段5a和出口区段5b在细长开口5的相应相对端部处。在图1中,所述细长开口是平行于真空室4的纵向轴线L连续延伸的纵向直槽5。在可能变型中,细长开口5可以包括至少一曲线区带或者可以完全是曲线的。
真空室4可以包括至少两个连续部分,每一部分被设计成当包装装置1在操作时经受不同于另一部分的内部真空压力的相应内部真空压力。真空室4的所提及连续部分内部的内部真空压力可以沿着沿着包装装置1限定的主要移动方向M(在图1中由箭头M示意性地表示)继续减小,即,从细长开口5的入口区段5a继续到出口区段5b。因此,当装置1操作时,最靠近于入口区段5a的部分将经受一真空水平,下一部分将经受较高真空水平(并且因此较低绝对压力)等等,直到将经受所有部分的最高真空水平(并且因此经受最低绝对压力)的最靠近于出口区段的部分。凭借以上规定,真空室4被配置成用于逐步抽空半密封包装P。
真空室4包括被成形为用于朝向真空室4的细长开口5的入口区段5a引导半密封包装P的末端部分TP的瓶颈部分6。瓶颈部分6基本上是半密封包装P在该处汇集到真空室4的进入口部分。如图1中示出,瓶颈部分6是锥形的并且包括沿进入细长开口5的入口区段5a的方向变窄的通路区段。
真空单元3可以包括布置在真空室4内部(或者具有布置在真空室4内部的主要部分)的导带7。在一优选实施例中,真空单元3包括两个协作导带7,每一导带具有操作区带7a,所述操作区带面向另一导带7的操作区带7a并且平行于真空室3的纵向轴线伸展。两个导带7的操作区带7a被配置成用于在第一带TP1处接触半密封包装P的末端部分TP的相对侧(参见图4A)并且用于与输送机8协作以平行于主要移动方向M沿着细长开口5相对于真空室4移动半密封包装P。实际上,包装P沿着主要移动方向M的移动限定包装P平行于真空室4,并且因此沿着包装装置1的推进路径。更详细地说,每一导带7具有被设计成在第一带TP1处接触半密封包装P的末端部分的外表面以促进末端部分TP的移动并且同时促进气体抽空。为此目的,导带7中的至少一者的外表面可以呈现平行凹槽或如下其他表面形态:其旨在在导带操作区带7a接合末端部分TP的同时允许气体逸出,并且因此允许半密封包装P在其沿着推进路径的运动期间的高效抽空。实际上,在包装装置1的操作条件下,半密封包装P的接触导带外表面的末端部分TP在所述平行凹槽或允许半密封包装P的高效抽空的其他表面形态处形成气体抽空通道。
如所提及,包装装置1进一步包括输送机8。如图1中示出,输送机8关于真空室4并排布置并且可以呈环形皮带的形式。如图1中示出,输送机8相对于装载站2布置在下游并且被配置成用于接收来自装载站2的半密封包装P。从装载站2接收的半密封包装P优选地相对于真空室4处于预先定义的或所期望取向(参见图1)以使末端部分TP在真空室4内部移动。输送机8被配置成用于帮助沿着主要移动方向M并且大致平行于细长开口5移动包装P。输送机8具有被设计成接收包装P的主要部分MP并且在真空室4外部沿着主要移动方向M移动包装的主要部分MP(参见图1)的输送表面(例如水平输送表面),而包装P的末端部分TP容纳在真空室4内部并且由导带7运输。为了允许包装P的高效运输,所述输送表面可以设置有抓握器具或者可以包括防滑材料以沿着主要移动方向M引导包装P,而无包装P与输送机8的输送表面之间的相对滑动的风险。输送机8和导带7相互同步并且可以以相同速度移动,从而维持包装P的预先定义的或所期望取向(参见图1)。在可能变型中,包装装置1可以具有一个单个导带7(例如与扁平表面协作)或者可以没有导带7,其中包装P沿着主要移动方向M在整个包装装置1中的运输由输送机8实施或者主要由输送机8实施。在某些当前优选变型中,另一个皮带可以有助于包装/半密封包装P的移动:例如,密封皮带可以在细长开口5的离散区带(诸如插置在细长开口5的入口区段5a与出口区段5b之间并远离其的细长开口5的中心区带)处操作。
包装P的预先定义的或所期望取向实现将包装P布置在输送机8上,使得每一半密封包装P的末端部分TP的开口端(即,半密封包装P的未密封部分)被定位成面向输送机8的真空室4所在的一侧(例如相对于图1中所示的主要移动方向M朝向输送机8的右侧)。如图1中示出,半密封包装P的末端部分TP,并且因此其开口端相对于输送机8的面向真空室4的一侧对准。
应注意,由包装装置1处理的半密封包装P可以具有不同大小,特别是每一半密封包装P与在同一包装装置1中处理的其他包装P相比可以呈现不同长度和/或宽度和/或高度。
在图1中,示出包装P全部所有相同大小。为了处理具有不同大小的半密封包装P,包装装置1可以被配置成用于相对于输送机8在不同高度处移动真空室4。因此,包装装置1可以设置有在真空室4和/或输送机8上活动的移动器具以便调节真空室4相对于输送机8的相对高度。在一示例性实施例中,所述移动器具可以包括伸缩元件(诸如伸缩杆)或与致动器协作的其他性质的引导件。真空室4相对于输送机8放置的高度是半密封包装P的至少一个尺寸或者容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的至少一个尺寸的函数。真空室4相对于输送机8在不同高度处的移动意味着真空室4的瓶颈部分6相对于输送机8在不同高度处的移动。
包装装置1进一步包括与真空室4流体连通的抽空器具9。抽空器具9可以借助于包装装置1的管道10(诸如柔性管道10)与真空室4流体连通。抽空器具9被配置成用于向真空室4提供低于在真空室4外部限定的环境压力的内部真空压力。如图1中示出,半密封包装P的末端部分TP至少部分布置在真空室4内部,使得其开口端位于真空室4内部。因此,由抽空器具9形成的内部真空压力允许真空室4抽空半密封包装P中存在的气体。在包装装置1的操作条件下,抽空器具9可以被配置成用于在真空室4的相邻部分处形成不同内部真空压力。抽空器具9可以包括真空源,诸如至少一真空泵。在一可能变型中,可以为真空室4的每一不同部分提供专用真空源。所述专用真空源中的每一者与真空室4的相应部分流体连通,并且被配置成用于在其中限定相应内部真空压力。
在瓶颈部分6的下游限定包装装置1的主要处理区段11。主要处理区段11被配置成用于热密封进入瓶颈部分6的半密封包装P的末端部分TP,从而封闭每一半密封包装P中存在的开口并形成热密封包装P,热密封包装P设置有位于真空室4内部的经密封末端部分TP。下文更详细描述主要处理区段11的部件。
包装装置1进一步包括布置在主要处理区段与细长开口5的出口区段5b之间的废物去除站12,即,相对于主要移动方向M在主要处理区段的下游并且在出口区段5b的上游和附近。废物去除站12从主要处理区段接收热密封包装P并且被配置成用于去除热密封包装P的至少废弃部分。例如,废物去除区段12可以被配置成去除热密封包装P的末端部分TP的延伸超过由主要处理区段11形成的一个或多个热密封带的废弃部分。换句话说,从每一经密封包装P去除的废弃部分关于在热密封包装P的末端部分TP中在处理区段处形成的热密封与主要部分MP相对。废物去除站12可以被配置成用于在热密封包装P的末端部分TP或其其余部分离开真空室4之前去除废弃部分。替代地,废物去除站12可以提供在真空室4的下游。废物去除站12可以包括被配置成用于从半密封包装切割废弃部分的切割工具。所述切割工具可以呈以下各者中的至少一者的形式:切割刀片、切割轮、切断机、剪刀或刀。
包装装置1可以进一步包括卸载站(附图中未示出),在卸载站处,收集离开真空室的热密封包装P。
主要处理区段11包括至少一个热密封机13,在下文中对其进行详细描述。
热密封机13大致平行于真空室4的纵向轴线L延伸并且容纳在真空室4的外壳内部。
热密封机13设置有热密封站14和冷却站15。热密封站14和冷却站15沿着主要移动方向M布置。热密封站14被配置成用于热密封经抽空半密封包装P的末端部分TP的一区(通常呈一个或多个带的形式),从而形成热密封包装P。在在热密封站14处进行的热密封操作期间,形成末端部分TP的塑料膜的相对层至少部分熔合以沿着一个或多个密封区(例如,呈大致平行于纵向轴线L延伸的一个或多个密封带的形式)引起热结合。作为热密封阶段的结果,热密封包装P的至少末端部分TP可以呈现塑料材料在离开热密封站14时仍然非常热的区。相邻并且在热密封站14下游布置的冷却站15允许热密封包装P的热密封末端部分TP的冷却,并且因此结构稳定。
热密封机13具有模块化结构并且包括至少一个热密封机模块16、17。图2示出包装装置1的纵向部分,主要处理区段11位于所述纵向部分处,并且真空室4的上部部分已经相对于下部部分在不同平面中被剖切。包装装置1包括第一热密封机模块16和第二热密封机模块17(参见图2)。如图2、图3、图4、图6和图7中示出,第一热密封机模块16和第二热密封机模块17彼此相对,并且可以例如相对于平行于细长开口5的理想平面对称地布置。在附图中所示的实例中,第一和第二热密封机模块16、17相对于理想水平平面相对(例如对称地相对),所述理想水平平面平行于输送机8的输送表面并且平行于真空室4的纵向轴线L。因此,第一热密封机模块16和第二热密封机模块17相对定位并且被配置成允许热密封机13在两个热密封机模块16、17之间接收每一待热密封经抽空半密封包装P的末端部分TP。
由于两个热密封机模块16、17呈现相同主要部件,因此在下文中描述单个热密封机模块16、17。因此,除非另有说明,否则关于一个热密封机模块16、17定义的部件和相关功能适用于第一热密封机模块16和第二热密封机模块17。
每一热密封机模块16、17包括相应密封皮带18。密封皮带18可以基本上被定义为热密封机模块16、17的主要皮带。每一热密封机模块16、17的密封皮带18被配置成用于在第二带TP2处接触半密封包装P的末端部分TP并且用于协同引导经抽空半密封包装P的末端部分TP。实际上,密封皮带18沿着推进路径的一区带引导密封部分TP,所述区带可以与上文描述的细长开口5的离散区带(例如与细长开口5的中心区带)重合。密封皮带18被配置成用于在热密封站14处沿着主要移动方向M引导经抽空半密封包装P的末端部分TP(参见图3),而不粘附或附接到被处理的半密封包装P的塑料材料。为了避免在引导经抽空半密封包装P的末端部分TP时发生粘附,密封皮带18包括不粘材料。所述不粘材料至少布置在密封皮带18的被设计成与热密封站14的热密封表面接触的表面上。在一实施例中,每一密封皮带18包括用加强材料(诸如玻璃或其他加强纤维)加强的不粘材料体,诸如用不粘聚合物材料制成的本体。在当前优选实施例中,密封皮带18具有用玻璃纤维加强的聚四氟乙烯制成的本体。聚四氟乙烯材料为密封皮带18提供最佳不粘性质,并且因此允许密封皮带18在热密封站14处沿着主要移动方向M不粘地引导经抽空半密封包装的末端部分TP。在一可能变型中,替代用聚四氟乙烯提供密封皮带18的本体,聚四氟乙烯可以仅提供在密封皮带18与热密封站14的热密封表面的接触表面处,例如密封皮带18的被设计成与热密封表面接触的外表面。根据附加可能变型,可以使用替代聚四氟乙烯的不粘材料,而不背离本发明的范围。
热密封机模块16、17可以进一步包括至少一个被配置成用于检测热密封温度的热密封温度传感器19。热密封温度传感器19可以是热电偶。
热密封机模块16、17进一步包括关于热密封站14彼此相对布置的第一滑轮20和第二滑轮21。第一滑轮20和第二滑轮21中的一者是驱动滑轮(诸如机动滑轮),并且第一滑轮20和第二滑轮21中的另一者是从动滑轮。在一可能实施例中,热密封机模块16、17可以实现第一滑轮20是从动滑轮,并且第二滑轮21是驱动滑轮。在一替代实施例(诸如图6中所示的一个实施例)中,第一滑轮20可以是驱动滑轮,并且第二滑轮21可以是从动滑轮。第一滑轮20和第二滑轮21安装在相应轴上并且被配置成用于围绕相应旋转轴线旋转。第一滑轮20的旋转轴线与第二滑轮21的旋转轴线平行。第一滑轮20相对于主要移动方向M布置在热密封站14的上游并且被配置成用于朝向热密封站14指引密封皮带18。第二滑轮21被配置成用于在热密封站14和冷却站15的下游使密封皮带18朝向第一滑轮20循环回来。
第一滑轮20和第二滑轮21中的每一者包括至少一环形凹槽。在优选实施例中,第一滑轮20和第二滑轮21中的每一者包括第一环形凹槽和第二环形凹槽,其平行于滑轮20、21的旋转轴线彼此间隔开。同一滑轮20、21的环形凹槽可以限定滑轮20、21的轴向相对凸肩。第一滑轮20和第二滑轮21的环形凹槽限定两对面向的环形凹槽。第一对环形凹槽由第一滑轮20的第一环形凹槽和第二滑轮21的对应第一环形凹槽形成,而第二对环形凹槽由第一滑轮20的第二环形凹槽和第二滑轮21的对应第二环形凹槽形成。
热密封机模块16、17进一步包括至少一个接合第一滑轮20和第二滑轮21的驱动皮带22、23。驱动皮带22、23为第一滑轮20和第二滑轮21中的一者(驱动滑轮)提供动力,并且被配置成用于驱动第一滑轮20和第二滑轮21中的另一者(从动滑轮)。在图3和图6中所示的实施例中,热密封机模块16、17包括第一驱动皮带22和第二驱动皮带23。如图3中示出,第一驱动皮带22由第一对面向的环形凹槽接收,并且第二驱动皮带23由第二对面向的环形凹槽接收。第一驱动皮带22和第二驱动皮带23同步并且还帮助使包装P的末端部分TP伴随在适当位置中以进行密封。至少第一滑轮20或第一滑轮20和第二滑轮21两者可以用具有显著传热性质的材料(诸如金属材料)制成。用具有显著传热性质的材料提供至少第一滑轮20或第一滑轮20和第二滑轮21两者允许滑轮20、21将热传递到密封皮带18。在其中其中预加热至少第一滑轮20以便将热传递到密封皮带18从而预加热密封皮带18的可能实施例(参见图6的实施例)中,这特别有利。
热密封机模块16、17的托架24布置在第一滑轮20与第二滑轮21之间。托架24大致平行于真空室4的纵向轴线L在滑轮20、21之间纵向延伸。托架24可以具有整体“U形”,设置有侧向支腿25和联结侧向支腿25并限定纵向凹口26的主要中心部分。因此,纵向凹口26限定在侧向支腿25之间,并且具有相对于每一侧向支腿25的端部部分缩回的底壁。
托架24连接到热密封机模块16、17的压力元件27。托架24与压力元件27之间的连接可以通过弹性元件(诸如一个或多个弹簧)实现。所述弹簧可以至少部分容纳在托架24的相应支腿25处。压力元件27被配置成用于向经抽空半密封包装的末端部分TP施加压力,并且还被配置成用于张紧至少一个驱动皮带22、23、可选地两个驱动皮带22、23。压力元件27可以包括第一侧翼27a和第二侧翼27b,每一侧翼被配置成作用于所述两个驱动皮带22、23中的相应者。第一侧翼27a和第二侧翼27b彼此相对,沿着横向于主要移动方向M的方向彼此间隔开,并且平行于真空室4的纵向轴线L纵向延伸。在第一侧翼27a与第二侧翼27b之间限定至少一通路开口27c。第一侧翼27a和第二侧翼27b充当经抽空半密封包装P的末端部分TP的相应带上的压条。更详细地,第一侧翼27a可以充当经抽空半密封包装P的末端部分TP的第二带TP2上的压条。第一侧翼27a被配置成用于张紧第一驱动皮带22,并且第二侧翼27b被配置成用于张紧第二驱动皮带23。压力元件27可以在高度上至少可在操作位置与静止位置之间移动。在操作位置中,压力元件27分别借助于第一侧翼27a和第二侧翼27b张紧第一驱动皮带22和第二驱动皮带23,并且如上文所述向经抽空半密封包装P的末端部分TP施加压力。在静止位置中,压力元件27并不向经抽空半密封包装P的末端部分TP施加压力。在静止位置中,压力元件27相对于操作位置缩回,并且可以或可以不残余地张紧驱动皮带22、23。特别是如图3中所示,压力元件27可以单块的,并且因此第一侧翼27a和第二侧翼27b可以集成在单个压力元件27中。在一可能变型中,第一和第二侧翼27a、27b可以不集成在单个压力元件27中,而是可以形成可一起或彼此独立移动的分离的压条。在一可能变型中,本文中参考压力元件27的第一侧翼27a和第二侧翼27b描述的张紧功能可以借助于分离的专门设计的元件来实现。在所述变型中,热密封机模块16、17可以设置有一个或多个被配置成用于向经抽空半密封包装P的末端部分TP施加压力的压力元件,并且设置有一个或多个被配置成用于一起或独立地张紧驱动皮带22、23的张紧元件。
借助于热密封机模块16、17的开关28,压力元件27的操作位置与静止位置之间的过渡是可能的。开关28被配置成用于将压力元件27从静止位置切换到操作位置,反之亦然。开关28可以是机械开关,并且可以自动或手动操作。
在第一滑轮20与第二滑轮21之间,还布置热密封机模块16、17的热密封体29和冷却区段30。如图2中示出,热密封体29和冷却区段30至少部分布置在纵向凹口26中。参考热密封机13的模块化结构,第一热密封机模块16的热密封体29和第二热密封机模块17的热密封体29根据上文描述的配置(参见图2和图6)彼此相对布置。第一热密封机模块26的热密封体29和第二热密封机模块17的热密封体29面向彼此并且形成包装装置1的热密封站14。由于上文描述的相对布置,第一热密封机模块16的热密封体29和第二热密封机模块17的热密封体29被配置成用于在其间接收每一经抽空半密封包装P的末端部分TP并且用于热密封至少一个带,从而确定每一包装P的密封闭合(参见图4A,其中第二带TP2经历热密封)。第一热密封机模块16的冷却区段30和第二热密封机模块17的冷却区段30根据上文描述的配置(参见图2和图6)彼此相对布置。第一热密封机模块16的冷却区段30和第二热密封机模块17的冷却区段30面向彼此并且形成包装装置1的冷却站15。由于上文描述的相互布置,第一热密封机模块16的冷却区段30和第二热密封机模块17的冷却区段30被配置成用于在其间接收每一经抽空和经密封包装P的末端部分TP,以便允许包装P的通过热密封引起兴趣,并且因此可能仍处于相对高温度的部分的冷却。
现在移至对热密封体29的更详细描述,应注意,热密封体29可在高度上移动,并且被配置成用于相对于密封皮带18并且因此参考包装装置1的操作条件相对于穿过热密封机13的经抽空半密封包装P的末端部分TP呈现具有相应不同高度的位置。热密封体29至少可在热密封位置与静止位置之间移动。热密封位置可以是向前位置,并且静止位置可以是向后位置。所述向前位置和向后位置可以相对于纵向凹口26的底壁定义。在包装装置1的操作条件下,处于向前热密封位置的热密封体29施加热和压力并且热密封穿过热密封站14的经抽空半密封包装P的末端部分TP。借助于至少一个致动器31,热密封体29的向前热密封位置与向后静止位置之间的过渡是可能的。致动器31被配置成用于使热密封体29从向后静止位置移动到向前热密封位置,反之亦然。致动器31可以是气动致动器、电动致动器、液压致动器或其他性质的致动器。图2绘示第二热密封机模块17,其已经被剖切并且示出其热密封体29可借助于一对作用于容纳热密封体29的梭的相应纵向端部部分的气动致动器31移动。热密封体29可以用被配置成用于输送热的材料制成。热密封体29的材料可以是具有显著传热性质的材料,诸如金属材料。
热密封体29可以呈热密封条或热密封辊的形式。在附图中绘示的实施例中,所述热密封体呈可移动热密封条29的形式。如图3中示出,热密封条29至少部分伸展穿过压力元件27的通路开口27c,并且更具体来说可以在第一与第二侧翼27a、27b之间延伸。热密封条29包括至少一个壳体32和至少一个布置在壳体32中的加热筒33。在图2中,绘示具有并排布置在相应壳体32中的第一加热筒33和第二加热筒33的热密封条29。热密封条29的每一加热筒33可以被配置成用于加热经抽空半密封包装P的末端部分TP的材料直至其熔点。因此,热密封条29的每一加热筒33可以被配置成用于在一个或多个预先固定的区处(例如在一个或多个预先固定的带处)至少部分熔化经抽空半密封包装P的末端部分TP的材料。可以依据半密封包装P的材料选择或控制热密封条29的每一加热筒33。热密封条29的每一加热筒33可以是电动的。
热密封机模块16、17具有被设计成接触经抽空半密封包装P的末端部分TP以便热密封其的热密封头34。在热密封头34的面向密封皮带18的端部部分处限定热密封表面。如图4中示出,热密封头34可以集成在热密封条29中。那样,热密封头34可以可与热密封条29一体地移动。在一可能变型中,热密封头34可相对于热密封条29独立移动。热可以借助于热密封体29的上文描述的输热材料从每一加热筒33输送到热密封头34。在包装装置1的操作条件下,密封皮带18插置在热密封头34与在热密封站14处通过的经抽空热密封包装P的末端部分TP之间。
相对于主要移动方向M,在热密封体29的下游布置冷却区段30。冷却区段30可以定位通过压力元件27的通路开口27c。在优选实施例中,冷却区段30允许热密封包装P的热密封末端部分TP的自然冷却,例如至少或主要通过自然对流、传导和/或辐射冷却。可以通过在具有低于热密封末端部分TP的温度的温度的元件(诸如滑块或者一个或多个辊)上或下方滑动热密封包装P的热密封末端部分TP来进一步增强热密封包装P的热密封末端部分TP的冷却。换句话说,在优选实施例中,冷却区段30允许仅通过使热密封包装P的热密封末端部分TP在预先确定的时间周期内以受控速度通过以便允许自然冷却来冷却热密封包装P的热密封末端部分TP。所述预先确定的时间周期可以是一秒或几秒的数量级。通过使热密封包装P的热密封末端部分TP通过,冷却区段30允许热密封包装P的热密封末端部分TP散热。在可能变型中,冷却区段30可以设置有被专门设计成用于从热密封包装P的热密封末端部分TP去除热的冷却元件,从而加速从热密封包装P的热密封末端部分TP的热去除。冷却区段30可以在高度上至少可在操作位置与静止位置之间移动。操作位置可以是向前位置,并且静止位置可以是向后位置。所述向前位置和向后位置可以相对于纵向凹口26的底壁定义。在包装装置1的操作条件下,处于向前位置的冷却区段30可以向热密封包装P的刚刚密封的区(带)施加压力,以便稳定密封并使密封区变平。冷却区段30被配置成用于在向前位置中施加比由热密封体29在向前热密封位置中施加的压力低、相同或高的压力。
热密封机模块16、17的滑块35布置在冷却区段30处。滑块35允许来自热密封站14的热密封包装P的末端部分TP经过,并且通过去除因与末端部分接触(即,通过热传导)所致的热或者通过使末端部分TP通过对流和辐射散热而在通过的同时允许热密封包装P的末端部分TP的冷却。滑块35还可以被配置成用于向被处理的热密封包装P的末端部分TP施加压力。
热密封机模块16、17的至少一其他压力元件36可以布置在冷却区段30处。其他压力元件36被配置成用于向热密封包装P的末端部分TP施加压力。其他压力元件36被配置成用于在冷却区段30处于操作位置时施加压力。其他压力元件36可以关于滑块35并排布置。冷却站30可以设置有多个其他压力元件36。每一其他压力元件可以呈压力辊36的形式。图2的剖切热密封模块17示出相邻滑块35并且相对于滑块35在下游布置在冷却站30处的压力辊36。压力辊36被配置成用于施加比由热密封体29在向前热密封位置中施加的压力低、相同或高的压力。压力辊36还可以通过去除因与末端部分TP接触(即,通过热传导)所致的热或者通过使末端部分TP通过对流和辐射散热而允许被处理的热密封包装P的末端部分TP在通过的同时冷却。
热密封机模块16、17可以进一步包括用于密封皮带18的附加滑轮(在图2中指示为密封皮带滑轮37),其被配置成用于向密封皮带18提供与由驱动皮带22、23遵循的路径相比更长的路径。如图2中示出,密封皮带滑轮37可以相对于主要移动方向M关于第一滑轮20在上游并排布置。密封皮带滑轮37可以用具有低于第一滑轮20的传热性质的传热性质的材料制成。例如,密封皮带滑轮37可以用塑料材料制成。那样,密封皮带滑轮37并不从密封皮带18消散或去除任何显著量的热,即,从密封皮带18到密封驱动滑轮37的热传递可忽略不计。
热密封机模块16、17进一步包括被配置成用于张紧密封皮带18的张紧设备38。如图2中示出,张紧设备38布置在热密封机模块16、17的第一滑轮20附近并且在其上游。张紧设备38连接到密封皮带滑轮37,并且可至少相对于第一滑轮20和热密封体29移动。张紧设备38被配置成用于相对于热密封站14并且相对于第一滑轮20移动密封皮带滑轮37以便调节密封皮带18的张紧。
在图6中所示的实施例(其是图2中所绘示的实施例的替代物)中,热密封机模块16、17不同于图2的实施例之处在于,不存在附加密封皮带滑轮37,并且因此无张紧设备作用于(缺少的)密封皮带滑轮。在图6的实施例中,密封皮带18可以由第一滑轮20和第二滑轮21中的一者(作为驱动皮带22、23)驱动;密封皮带18的张紧可以不实现(例如在热密封机13的组装阶段可以仅实现密封皮带18的预张紧,而无进一步调节)或者可以通过调节第一滑轮20和第二滑轮21之间的距离实现或者可以通过图6中未示出的张紧群组获得。在图6中所示的实施例中,第一滑轮20可以充当用于驱动皮带22和23并且用于密封皮带18的驱动滑轮。
在图7中所示的实施例(其是图2中绘示的实施例的进一步替代物)中,热密封机模块16、17不同于图2的实施例之处在于,密封皮带滑轮37定位在第一滑轮20与第二滑轮(图7中未示出)之间。在图7的实施例中,密封皮带18可以由第二滑轮或者由密封皮带滑轮37驱动,而第一和第二滑轮21作用于驱动皮带22、23;密封皮带18的张紧可以通过调节密封皮带滑轮与第二滑轮21之间的距离获得或者可以通过图7中未示出的张紧群组获得。在图7中所示的实施例中,第二滑轮(未示出)可以充当用于驱动皮带22和23并且用于密封皮带18的驱动滑轮。
除热密封机13以外,包装装置1的预加热单元39、40也位于主要处理区段处。所述预加热单元相对于热密封站14布置在上游。预加热单元39、40被配置成用于预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的至少一个带。
预加热单元39、40可以集成在热密封机13中,或者可以与热密封机13分离。在其中预加热单元39、40集成在热密封机13中的实施例中,第一热密封机模块16和第二热密封机模块17包括相应预加热单元39、40,并且因此是相应热密封机模块16、17的一部分,两个预加热单元39、40都根据上文描述的相对位置关系相对于细长开口5布置。在其中预加热单元39、40与热密封机13分离的实施例中,包装装置1包括第一预加热单元39和第二预加热单元40,第一预加热单元39和第二预加热单元40优选地关于细长开口5相对(例如对称地相对)定位。如图2中示出,在图6中和图7中,预加热单元39、40面向彼此并且形成包装装置1的预加热站41。在下文中,描述单个预加热单元39、40,因为其部件和功能适用于包装装置1的其他预加热单元。
每一预加热单元39、40被配置成用于直接(即,通过直接预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带)或间接(即,通过预加热密封皮带18的被设计成与每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的所述带接触的热输送道)预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带。每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的直接或间接预加热可以发生在第二带TP2处。
被配置成用于直接预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带的预加热单元39、40可以设置有一个或多个直接在横穿预加热单元39、40的每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带上起作用的加热元件。例如,可以使用非接触式辐射加热器和/或接触式加热器。
在下文中,描述被配置成用于间接预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带的预加热单元39、40的可能实施例。
在此替代情况下,预加热单元39、40可以包括预加热体42。参考包装装置1的操作条件,预加热体42相对于横穿预加热单元39、40的热密封包装P的末端部分TP定位成使得密封皮带18插置在末端部分TP的塑料材料与预加热单元之间:以此方式,密封皮带18例如在第二带TP2处接触预加热体42的至少一部分和半密封包装P的末端部分TP的一区。
根据图1-图5(特别是参见图3)中所示的实施例,预加热体42布置在密封皮带滑轮37与热密封站14之间。根据可能变型,预加热体42可以布置在第一滑轮20与第二滑轮21之间,在第二滑轮21的下游并且在第一滑轮20的上游,即,在密封皮带18的密封皮带18朝向第一滑轮20循环回来的区带中。在那些变型中,预加热体可以紧密靠近第一滑轮20布置(即,比起第二滑轮21,与第一滑轮20近得多)。
预加热体42包括至少一个壳体43和至少一个布置在壳体43中的加热筒44。预加热体42至少在预加热体42的容纳加热筒44的部分处接触密封皮带18。预加热体42的每一加热筒44可以被配置成用于间接预加热(即,借助于密封皮带37的热输送道预加热)经抽空半密封包装P的末端部分TP的材料:例如预加热可以甚至高达塑料材料软化点。因此,预加热体42的每一加热筒44可以被配置成用于至少部分熔化经抽空半密封包装P的末端部分TP以便随后在热密封站14处热密封。可以依据半密封包装P的材料选择或控制预加热体42的每一加热筒44。预加热体42的每一加热筒44可以是电动的。
在图2-图5中详细示出的实施例中,预加热体42具有整体“C形”结构,包括第一臂42a、第二臂42b和横向于第一臂42a和第二臂42b的联结部分42c。联结部分42c布置在第一臂42a与第二臂42b之间并联结其。预加热体42的“C形”结构示出在图5中,其中预加热体42已经与包装装置1的其他部件隔离。至少一个加热筒布置在第一臂42a和第二臂42b中的一者或两者中。在图5中,绘示具有并排布置在相应壳体43中的第一加热筒44和第二加热筒44的预加热体42。第一加热筒44和第二加热筒44两者都可以布置在预加热体42的同一臂42a、42b处,诸如在预加热体42的第一臂42a处(参见图5)。预加热单元的第一臂42a可以被定义为预加热单元42的布置在细长开口5附近并且面向其的臂。如图5中示出,第二臂42b和联结部分42c可以具有限定“C形”凹口42d的“C-横截面”。凹口42d可以专用于容纳一个或多个电线,例如一个或多个被设计成用于为预加热体42的至少一个或两个加热筒44供电的电线。第一臂42a可以包括一个或多个端口42e以允许一个或多个电线穿过(参见图5)。“C形”预加热体42可以进一步具有一个或多个通孔42f,预加热单元39、40的相应约束元件45可以接合在所述通孔处。约束元件45允许将预加热单元与包装装置的其他部件组装在一起(参见图3)。在图5中,表示包括两个通孔42f的“C形”预加热体42。通孔42f例如位于联结部分42c的相应相对端部处,在那里,联结部分42c连接到第一臂42a和第二臂42b。
如图2中参考已经被剖切的第二热密封机模块17示出,“C形”预加热体42可以被布置成部分包围第一滑轮20的轴。预加热体42相对于相应热密封机模块16、17的第一滑轮20的这种布置实现预加热单元39、40和热密封机模块16、17的紧凑结构,其占据有限整体体积,并且因此可以布置在有限空间中,从而允许包装装置1的整体尺寸的减小。
如图2和图3中示出,密封皮带18在预加热体42的第一臂42a和第二臂42b两者处接触单元39、40的预加热体。参考上文描述的预加热单元39、40的位置布置,应注意,第一加热模块16的密封皮带18和第二加热模块17的密封皮带18在面向彼此的相应热输送道处由相应预加热体42预加热。密封皮带18在该处被预加热的热输送道是输热皮带的在每一瞬间接触预加热体42的第一臂42a的区带,预加热体42是布置一个或多个加热筒44的预加热体(参见图3)。
在可能实施例中,预加热体42可以内置在密封皮带滑轮37中。
根据图6中所示并且替代图2的实施例的一可能实施例,预加热体42可以内置在第一滑轮20中,第一滑轮20可以充当密封皮带驱动滑轮,尽管在当前优选选项中,第一滑轮20被驱动,而第二滑轮21进行驱动。预加热体42可以例如通过将加热筒44容纳在第一滑轮20中而内置在第一滑轮20中。那样,第一滑轮20自身借助于内置预加热体42预加热,并且经预加热第一滑轮20被配置成用于预加热密封皮带18。
在一可能替代实施例(附图中未示出)中,预加热体42可以被配置成用于将热输送到第一滑轮20。这种预加热体42可以面向第一滑轮20,或者可以布置在第一滑轮20附近。预加热体20可以例如是被配置成用于发射热辐射(例如红外线辐射)的热辐射设备(例如红外线设备)。所述热辐射设备可以被配置成用于发射指向第一滑轮20的热辐射,从而将热输送到第一滑轮20:换句话说,第一滑轮20自身借助于热辐射预加热,并且经预加热第一滑轮20被配置成用于预加热密封皮带18。在一可能变型中,所述热辐射设备可以被配置成用于发射具有易于直接预加热密封皮带18的波长的热辐射。
在图7的变型中,单元39和40的预加热体42定位在第二滑轮(图7中未示出)与皮带滑轮37之间。详细地,单元39和40中的每一者的预加热体在皮带18接合皮带滑轮37之前和/或紧接在其已经接合皮带滑轮18之后、但是在任何情况下在加热皮带到达热密封站14之前预加热加热皮带18的相应区带;特别地,单元39和40中的每一者的预加热体在皮带18接合皮带滑轮37之前和/或紧接在其已经接合皮带滑轮18之后、但是在任何情况下在加热皮带到达热密封站14的相应压力体27之前预加热加热皮带18的相应区带。
预加热单元可以进一步包括至少一个被配置成用于检测预加热温度的预加热温度传感器46。预加热温度传感器46可以是热电偶。
通过预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带,预加热单元39、40允许经抽空半密封包装P的末端部分TP对末端部分TP将在热密封站14处经历的后续热密封操作的适当热准备。预加热将随后在热密封站14处经历热密封的每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的所述带使得可以实现高效热密封。更详细地,预加热单元39、40使得可以实施对经抽空半密封包装P的末端部分TP的更平滑热密封。另外,预加热单元39、40减小经抽空半密封包装P的末端部分TP与热密封体29之间的在热密封站14处限定的温度差,从而减少经抽空半密封包装P的末端部分TP在热密封站14处经历的热冲击,因此没有材料可能以不可预知的方式变形的风险。此外,预加热准备避免在加热阶段期间待密封材料可能无法被均匀地加热的可能风险,由此引起劣质密封的风险。
本文中描述和要求保护的包装装置1以及在下文中描述和要求保护的包装工艺可以使用至少一个控制单元47,所述控制单元被配置成用于接收来自各种站14、15、41、元件、部件和/或传感器19、46的信号,并且用于控制包装装置1或其若干部分和/或用于协调在下文中描述和要求保护的包装工艺的执行。
根据设计选择和操作需要,控制单元47可以是单个单元(集中式或非集中式),或者由多个不同控制单元形成。
在任何情况下,术语控制单元都被理解为电子类型的部件,其可以包括以下各者中的至少一者:数字处理器(CPU)、模拟电路或者一个或多个数字处理器与一个或多个模拟类型的电路的组合。控制单元47可以被“配置”或“编程”为实施包装装置1的某些操作或包装工艺的若干步骤 – 这可以实际上通过允许配置或编程控制单元47的任何手段来实现。例如,在控制单元47包括一个或多个CPU和一个或多个存储器的情况下,一个或多个程序可以存储在连接到这一个或多个CPU的存储体中。程序(例如,软件或固件)包含如下指令:所述指令在由CPU执行时将控制单元47编程或配置成实施关于控制单元47自身在下文中描述或要求保护的包装装置1的操作。这些程序可以用任何已知编程语言编写。如果CPU的数目是两个或更多个,则其可以借助于数据连接相互连接,使得共享其计算能力。所述CPU自身可以安装在不同地理位置中(例如远程CPU),从而通过上文提及的数据连接创建分布式计算环境。所述CPU可以是被配置成用于执行包装装置1的一个或多个操作或者在下文中描述或要求保护的包装工艺的若干步骤的通用处理器。所述存储器介质可以是非暂时性的,并且可以在CPU内部或外部,并且具体来说可以是在地理上远离计算机的存储器。所述存储器介质可以被物理地划分成数个部分或呈“云”的形式,并且软件或固件程序可以提供存储在存储器的在地理上划分的部分上的部分。替代地,如果控制单元47是或者包括模拟电路系统,则控制单元电路可以被设计成包括在使用中被配置成处理电信号以便实施下文中描述或要求保护的控制单元47步骤、操作或程序的电路系统。
控制单元47可以被配置成用于实现和监视包装装置1的所有操作(诸如在下文中描述为由包装装置1执行的程序的所有操作),并且用于实现和监视在下文中描述的包装工艺的所有步骤。
每当控制单元47被描述为与包装装置1的至少一个元件、一个部件、一个站或一个区段通信地连接时,应理解,控制单元47连接到其以便与其交换(接收和/或发送)至少一条信息或至少呈任何形式(例如呈诸如数据包等数据的形式)的指令。更详细地,控制单元47的通信连接允许控制单元47控制、监督和管理其通信地连接的元件、部件、站和区段。
首先,控制单元47可以被配置成用于依据待包装(即,待通过热密封包装)的半密封包装P的至少一个尺寸或者容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的至少一个尺寸相对于输送机8在特定高度处移动真空室4。控制单元47可以根据以下定位程序移动真空室4。为了移动真空室4,控制单元47可以控制与其通信地连接的移动器具。所述定位程序实现(例如从与控制单元47连接的用户界面)接收与半密封包装P的至少一个尺寸或者容纳在其中的产品有关的信息,用于识别待包装半密封包装P的至少一个尺寸或容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的至少一个尺寸,并且用于依据半密封包装P或者容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的经识别尺寸相对于输送机8将真空室4设置在特定高度处。所述定位程序可以是包装装置1的准备操作的一部分,其先于其中向输送机8供给半密封包装P的包装装置1的操作条件。
关于半密封包装P的供给操作,控制单元47被配置成用于管理半密封包装P沿着主要移动方向M在整个包装装置1中的推进。为了管理此阶段,控制单元47与导带7、与密封皮带18并且与输送机8通信地连接。为了允许半密封包装P在整个包装装置1中的有效推进,控制单元47被配置成用于同步地并且大致以相同速度移动导带7、密封皮带18和输送机8。因此,从装载站2接收的半密封包装P相对于真空室4维持在预先定义的或所期望取向,因此允许对包装P的有效抽空和热密封。控制单元47还可以将第一滑轮20和第二滑轮21中的一者通信地连接(即,到驱动滑轮),并且可以被配置成用于以允许第一驱动皮带22和第二驱动皮带23具有与导带7、密封皮带18和输送机8的速度大致相同的速度的旋转速度驱动滑轮20、21。
控制单元47还被配置成用于管理半密封包装P的密封程序。为了实现所述密封程序,控制单元47还与预加热区段41(例如至少与一个或两个预加热单元39、40的一个预加热体42,并且与热密封站14,例如至少与一个或两个热密封模块16、17的一个热密封体29)通信地连接所述密封程序实现设置预加热温度和热密封温度。
关于预加热温度,控制单元47可以设置或者可以允许设置最小预加热温度和最大预加热温度的绝对值(例如分别为100°C和140°C),并且因此可以限定例如介于100°C至140°C之间的预加热温度范围。预加热温度可以为大约120°C。控制单元47可以依据半密封包装P的材料设置不同预加热温度。预加热温度或预加热温度范围可以被校准成包括半密封包装P的材料的软化点。
控制单元47可以被配置成用于依据在真空室4的至少一部分中限定的内部真空压力或位于预加热单元39、40上游或处的经抽空半密封包装P的末端部分TP的温度设置所述预加热温度。应注意,位于预加热单元39、40上游或处的经抽空半密封包装P的末端部分TP的温度是借助于抽空器具9的已经在预加热单元39、40上游或处发生的抽空操作的函数。实际上,半密封包装P的抽空操作降低半密封包装P的温度,并且更具体来说至少末端部分TP的塑料材料的温度,经抽空气体通过末端部分TP从半密封包装P的内部容积中流出。
鉴于以上内容,依据在真空室4的至少一部分中限定的内部真空压力或者位于预加热单元39、40上游或处的经抽空半密封包装P的末端部分TP的温度设置预加热温度是有效且有利的,因为其允许在正确预加热温度下预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP,即,无需达到比必需温度高的温度,因此视期望预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP,同时优化和减少包装装置1的消耗,例如耗电量。
另外或替代地,控制单元47可以被配置成用于依据经抽空半密封包装P或热密封包装P的剩余目标压力或者待包装半密封包装P的至少一个尺寸(诸如在半密封包装P的末端部分TP处限定的半密封包装P的材料的厚度,或者容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的至少一个尺寸)设置预加热温度。鉴于以上设置选项,所述预加热温度可以由控制单元47视情况校准。
关于热密封温度,控制单元47可以设置最小热密封温度和最大热密封温度的绝对值(例如分别为160°C和240°C),并且因此可以限定例如介于160°C至240°C之间的热密封温度范围。热密封温度可以为大约200°C。控制单元47可以依据半密封包装P的材料设置不同热密封温度。所述热密封温度或热密封温度范围可以被校准成包括半密封包装P的材料的熔点。
在经由用户界面设置或允许设置预加热温度或预加热温度范围和热密封温度或热密封温度范围之后,控制单元47可以驱动输送机8以便平行于真空室4的纵向轴线L引导半密封包装P的至少末端部分TP通过真空室4的细长开口5直到预加热单元39、40。
然后,作为密封程序的一部分,控制单元47可以被配置成用于在输送机8平行于真空室4的纵向轴线L移动每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的同时控制预加热单元39、40借助于容纳在预加热体42中的一个或多个加热筒44在预加热温度下预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的至少一个带。换句话说,控制单元47被配置成用于在命令密封皮带18和输送机8的移动的同时控制预加热单元39、40预加热密封皮带18的热输送道以便间接预加热每一半密封包装P的末端部分TP的一带(例如如上所述,末端部分TP的第二带TP2)。因此,控制单元47被配置成用于在连续引起输送机8和密封皮带18的移动、因此确定经处理半密封包装P在整个预加热单元39、40中的位移的同时控制预加热单元39、40预加热每一半密封包装P的末端部分TP(如先前所述)。在还配备有导带的包装装置1的实施例中,控制单元47也可以同时连续引起导带7的移动,使得其活动部分沿着真空室4的纵向轴线L连续位移。对预加热单元39、40的上文提及的控制由控制单元47通过控制(例如通过调节)供应到预加热体39、40的加热筒44的电功率来实施。在预加热操作中,控制单元47可以被配置成用于控制预加热体42达到半密封包装P的材料的软化点。
控制单元47被进一步配置成用于驱动输送机8和密封皮带18以便沿着真空室4的纵向轴线L通过真空室4的细长开口5将经抽空半密封包装P的至少经预加热末端部分TP从预加热单元39、40引导到热密封站14。
控制单元47被进一步配置成用于在输送机8和密封皮带18沿着真空室4的纵向轴线L移动经抽空半密封包装P的末端部分TP的同时控制热密封站14在热密封温度下热密封每一经抽空半密封包装P的经预加热末端部分TP,从而形成热密封包装P。对热密封站14的上文提及的控制由控制单元47通过控制(例如通过调节)供应到热密封体29的加热筒33的电功率来实施。因此,控制单元47被配置成用于在连续引起输送机8和密封皮带18的运动的同时控制热密封站14热密封每一经抽空半密封包装P的末端部分TP(如先前所述)。在还配备有导带的包装装置1的实施例中,控制单元47可以连续引起导带7的同步移动,由此导带7的活动部分沿着真空室4的纵向轴线L位移。
在热密封操作中,控制单元47被配置成用于控制热密封体29达到半密封包装P的材料的熔点。为了实施热密封操作,控制单元47被进一步配置成用于确定热密封体29朝向经抽空半密封包装P的末端部分TP的运动。控制单元47被配置成用于控制热密封体29的移动以便使热密封头34接触布置在待热密封经抽空半密封包装P的末端部分TP上方的密封皮带18。
如在下文中所述,控制单元47还被配置成用于借助于预加热温度监视程序监视预加热温度。为了监视预加热温度,控制单元47与预加热单元39、40的预加热温度传感器46通信地连接。所述预加热温度监视程序可以是上文描述的密封程序的一部分。
预加热温度监视程序实现对预加热单元或密封皮带18的实际温度的检测。预加热单元39、40的实际温度可以是在预加热单元39、40处或附近限定的温度,并且是由预加热体39、40的加热筒44产生的热量的函数。在检测到实际温度之后,控制单元47被配置成用于将检测到的实际温度与所设置预加热温度或预加热温度范围进行比较以便感知实际温度相对于所设置预加热温度或预加热温度范围的可能偏差。如果发现检测到的实际温度与所设置预加热温度之间的偏差,则控制单元47控制预加热单元39、40以便调节实际温度以使其更接近于所设置预加热温度。
控制单元47可以仅在所感知偏差是相当大偏差(即,大于预先设置的偏差阈值的偏差)的情况下才调节实际温度。可以容忍实际温度低于预先设置的偏差阈值的偏差。对实际温度的调节可以通过调节供应到预加热体39、40的加热筒44的电功率来实施。控制单元47可以对预加热单元39、40实施以下调节。如果由预加热温度传感器检测到的实际温度高于所设置预加热温度,则控制单元47可以命令使预加热体39、40的至少一个加热筒44断电(例如暂时断电)以便使实际温度降低。相反地,如果由预加热温度传感器46检测到的实际温度低于所设置预加热温度,则控制单元47可以使预加热体39、40的至少一个加热筒44通电(例如暂时通电)以便使实际温度升高。
控制单元47还被配置成用于如在下文中所述借助于热密封温度监视程序监视热密封温度。为了监视热密封温度,控制单元47与热密封站14的至少一个热密封温度传感器19通信地连接。所述热密封温度监视程序可以是上文描述的密封程序的一部分。
热密封温度监视程序实现对热密封站14或密封皮带18的实际温度的检测。热密封站14的实际温度可以是在热密封站14处或附近限定的温度,并且是由热密封体29的加热筒33产生的热量的函数。在检测到实际温度之后,控制单元47被配置成用于将检测到的实际温度与所设置热密封温度或热密封温度范围进行比较以便感知检测到的实际温度相对于所设置热密封温度或热密封温度范围的可能偏差。如果感知到检测到的实际温度相对于所设置热密封温度的偏差,则控制单元47控制热密封站14以便调节实际温度以使其更接近于所设置热密封温度。
控制单元47可以仅在所感知偏差是相当大偏差(即,大于预先设置的偏差阈值的偏差)的情况下才调节实际温度。可以容忍实际温度低于预先设置的偏差阈值的偏差。对实际温度的调节可以通过调节供应到热密封体29的加热筒的电功率来实施。控制单元47可以对热密封站实施以下调节。如果由热密封温度传感器19检测到的实际温度高于所设置热密封温度,则控制单元47可以使热密封体29的至少一个加热筒33断电(例如暂时断电)以便使实际温度降低。相反地,如果由热密封温度传感器19检测到的实际温度低于所设置热密封温度,则控制单元47可以使热密封体29的至少一个加热筒33通电(例如暂时通电)以便使实际温度升高。
控制单元47进一步与抽空器具9通信地连接。为了允许形成经抽空半密封包装P,在实现密封程序的同时,控制单元47被配置成用于控制抽空器具9例如在整个管道10中抽空真空室4。
在已经控制每一包装P的末端部分TP的预加热和热密封、从而监督由包装装置1实现并且旨在获得热密封包装P的包装工艺之后,控制单元47还可以控制废弃部分从热密封包装P的去除。为了控制废弃部分的去除,控制单元47与废物去除站12通信地连接。控制单元47控制废物去除站12去除热密封包装P的废弃部分。控制单元可以通过命令切割操作来控制废物去除站12去除废弃部分,所述切割操作可以例如借助于先前描述的切割工具中的一者执行。
包装装置1还可以包括显示设备48,其可以呈显示屏的形式(参见图1)。显示设备48与控制单元47通信地连接。显示设备48可以被配置成用于显示与热密封机13或预加热单元39、40的参数(诸如实际或所期望预加热温度和实际或所期望热密封温度)相关的信息。显示设备48还可以被配置成用于显示与由控制单元47实现的程序(诸如定位程序、密封程序以及预加热和热密封温度监视程序)相关的信息。
包装装置1还可以包括一个或多个通信地连接到控制单元47的输入元件49。所述输入元件可以被配置成用于设置上文定义的参数中的至少一者或者向控制单元47输入参数或指令。
控制单元47、显示设备48和输入元件49可以集成在包装装置1的单个设备50中,或者可以彼此分离。
本发明还涉及一种包装工艺。所述包装工艺旨在热密封具有先前描述的结构(即,具有带有至少一个开口端的末端部分TP和容纳一个或多个产品的主要部分MP)的半密封包装P。所述包装工艺可以包括下文描述的步骤。
包装工艺的步骤可以由上文描述的包装装置1上的上述控制单元47实现或监视。包装工艺的步骤可以由具有对应功能的包装装置1的对应元件、部件、站和区段实现。当考虑由包装装置1实现的包装工艺的步骤时,应考虑包装装置1的元件、部件、站和区段的上述模块化和位置关系。
首先,所述包装工艺可以包括准备步骤,其中真空室4相对于输送机8适当地定位。更详细地,真空室4可以因此相对于输送机8设置在特定高度处。定位真空室4,并且因此其瓶颈部分6的高度可以是待包装半密封包装P或者容纳在半密封包装P内部的一个或多个产品的至少一个尺寸的函数。
所述包装工艺实现将半密封包装P布置在装载站2上,并且然后将半密封包装P供给到输送机8。替代地,所述包装工艺实现将半密封包装P直接布置在输送机8上。半密封包装以预先定义的或所期望取向供给或布置在输送机8上,根据所述取向,半密封包装P的开口末端部分TP相对于主要移动方向M侧向定位在输送机8的特定侧上。所述预先定义的或所期望取向实现每一半密封包装P的末端部分TP的开口端(即,半密封包装P的未密封部分)面朝向输送机8的真空室4所在的一侧(例如相对于图1中所示的主要移动方向M,向右)定位。
半密封包装P可以已经以预先定义的或所期望取向装载在装载站2中,或者可以重新布置在装载站2处以便采取预先定义的或所期望取向。
将在其末端部分TP处被热密封的半密封包装P被供给到真空室4的瓶颈部分6,并且然后沿着真空室4移动。
所述包装工艺实现沿着上述主要移动方向M移动半密封包装P。主要移动方向M被定义为包装P沿着包装装置1的主要推进方向。包装P的移动在整个包装装置1中从细长开口5的入口区段5a到出口区段5b连续实施。半密封包装P在整个包装装置1中的移动借助于导带7实施,导带7通过装载站2接收半密封包装P,将其供给到真空室4的瓶颈部分6并使其移动通过真空室4的瓶颈部分6。通过使半密封包装移动通过瓶颈部分6,导带7使半密封包装P在入口区段5a处进入细长开口5,并连续移动其直到细长开口5的出口区段5b。
半密封包装P的移动也借助于如关于包装装置1描述的输送机8实施。在导带7在末端部分TP的第一带TP1处接触半密封包装P时,输送机8活动并运输半密封包装的主要部分MP。输送机8还负责通过在密封之后沿着平行于真空室4的纵向轴线L的主要移动方向M在真空室4外部移动包装P的主要部分MP(参见图1)来全部沿着包装装置1移动包装P。如关于包装装置1所述,包装P的移动、特别是末端部分TP相对于热密封机13的准确位移和定位进一步由密封皮带18实施,密封皮带18在第二带TP2处接触包装P的末端部分TP并且在整个热密封机13中引导包装P的末端部分TP,即,将包装P的末端部分TP至少从预加热单元39、40移动通过热密封站14直到冷却站15。
热密封包装P在冷却站15下游的移动由输送机8和导带7实施。包装P沿着主要移动方向M并且沿着细长开口5的移动是连续移动,并且如所描述由环形皮带(导带7、密封皮带18、输送机8)实施。如上文关于没有导带7的包装装置1的可能变型所描述,所述包装工艺可以实现仅使用使用输送机8和密封皮带18沿着主要移动方向移动包装P。
在沿着主要移动方向M移动半密封包装P的同时,从半密封包装P的内部容积抽空半密封包装P中存在的气体,从而形成经抽空热密封包装P。气体的抽空由抽空器具9实施,并且可以是气体的逐步抽空。气体的逐步抽空可以借助于上文描述的真空室4实施,真空室4具有相应内部真空压力可以沿着主要移动方向M继续减小的部分。
借助于导带7、密封皮带18和输送机8,将经抽空半密封包装P的末端部分TP供给到预加热单元39、40。在预加热单元处,预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的至少一个带。如关于包装装置1所描述,预加热在预加热温度下实施。
所述包装工艺可以包括根据上文关于由控制单元47控制的预加热温度监视程序描述的操作监视预加热温度。可以监视在预加热单元处或附近限定的实际温度,并且可以根据实际温度分别低于或高于所设置预加热温度使预加热体42的加热筒44通电或断电。可以在预加热之前或者在预加热同时或者在预加热之前和预加热同时连续或间歇地监视预加热温度。
预加热步骤可以通过直接预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP或者通过间接预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP(即,通过预加热密封皮带18的热输送道并且然后借助于所述经预加热热输送道预加热每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的一带)来实施。
在其中间接预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP的实施例中,对每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的所述带的预加热由密封皮带18的接触每一经抽空半密封包装P的末端部分TP的所述带的热输送道实施。由热输送道接触、因此被预加热的所述带是末端部分TP的第二带TP2;在第二带TP2的预加热期间,密封皮带18的热输送道在末端部分TP的第二带TP2处插置在预加热体42与半密封包装P的塑料材料之间。
更详细地,密封皮带18的热输送道插置在包括加热筒44的“C形”预加热体42的第一臂与待预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP的第二带TP2之间(图1-图5的实施例)。在另一实施例中,密封皮带18的热输送道插置在滑轮20、21的加热体42,并且因此筒44内置在其中的部分与待预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP的第二带TP2之间(图6的实施例)。
在预加热经抽空半密封包装P的末端部分TP的第二带TP2之后,所述包装工艺实现热密封经抽空半密封包装P的经预加热末端部分TP。如上所述,在至少一个实施例中也借助于密封皮带18将经抽空半密封包装P的末端部分TP的经预加热带从预加热单元39、40移动到热密封站14。热密封发生在经抽空半密封包装P的末端部分TP的经先前预加热第二带TP2处。热密封步骤基本上是如下步骤:其中密封地封闭半密封包装P的末端部分TP的开口端,从而将容纳在热密封包装P的主要部分MP内部的一个或多个产品约束在热密封包装P的不再接触包装P外部环境的内部容积中。包装工艺的热密封步骤可以如上文关于包装装置1所述实施。
在热密封步骤期间,至少在第二带TP2处向经抽空半密封包装P的末端部分TP施加压力。压力可以由上文描述的压力元件27施加。
包装工艺可以包括根据上文关于由控制单元47控制的热密封温度监视程序描述的操作监视热密封温度。可以监视在热密封站14处或附近限定的实际温度,并且可以根据实际温度分别低于或高于所设置热密封温度使热密封体29的加热筒33通电或断电。可以在热密封之前或者在热密封同时或者在热密封之前和热密封同时连续或间歇性地监视热密封温度。
在热密封经抽空半密封包装P的经先前预加热末端部分TP的同时,将密封皮带18插置在热密封体29与经历热密封的经抽空半密封包装P的经先前预加热末端部分TP之间。更详细地并参考热密封机13的模块化,在热密封的同时,将经抽空半密封包装P的经先前预加热末端部分TP布置在限定在第一热密封机模块16的密封皮带18和第二热密封机模块17的密封皮带18的面向表面之间的间隙处(参见图4A)。如图4中示出,第一热密封机模块16和第二热密封机模块17的每一密封皮带18在相对于面向上文提及的间隙的表面的相对表面处接触热密封体29的相应热密封机头34。
在热密封之后,包装工艺实现冷却热密封包装P的末端部分TP。热密封包装P的末端部分TP的冷却步骤允许至少冷却末端部分TP的已经被先前热密封的第二带TP2。
在冷却步骤期间,至少在第二带TP2处向经抽空半密封包装P的末端部分TP施加压力。压力可以由上文描述的其他压力元件36(诸如上文描述的压力辊)施加。
冷却步骤可以包括使热密封包装P的末端部分TP通过滑块35。在冷却发生的同时,可以通过滑块35向热密封包装P的末端部分TP施加压力。
在冷却步骤之后,可以去除热密封包装P的末端部分TP的废弃部分。所述去除步骤可以借助于上文参考包装装置1描述的废物去除站12实施。去除步骤可以通过切割废弃部分(例如通过借助于切割工具切割废弃部分)来实施。
在去除步骤之后,处于成品形式的热密封包装P的末端部分TP在细长开口5的出口区段5b处离开真空室4。应注意,替代地,去除步骤可以在热密封包装P已经离开真空室4之后发生。
在热密封包装P离开真空室4之后,收集热密封包装P,例如以供进一步处理,诸如贴标签。收集可以发生在包装装置1的卸载站处。
包装工艺可以包括可视化(在显示器48上)与包装程序(例如,定位程序、密封程序、预加热和热密封温度监视程序中的一者或多者)的一个或多个操作有关的信息和/或与包装工艺的一个或多个参数(诸如实际或所期望预加热温度和/或实际或所期望热密封温度)有关的信息。
在整个包装工艺中,可以借助于一个或多个输入元件49向包装装置1输入信息或指令。同样,可以借助于通信地连接到控制单元47的输入元件49设置包装工艺的上述参数中的一者或多者。
因此,包装工艺可以由包括控制单元47、显示设备48和输入元件49的单个设备50控制。
虽然已经结合目前被视为最实用和优选的实施例描述了本发明,但是应理解,本发明并不限于所公开实施例,而是相反,旨在涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (15)

1.一种用于包装装置的热密封站(14)的热密封机模块(16、17),所述热密封机模块(16、17)包括:
- 密封皮带18,其被配置成用于接触半密封包装(P)的末端部分(TP)并且用于沿着主要移动方向(M)引导半密封包装(P)的所述末端部分(TP);
- 第一滑轮(20)和第二滑轮(21),所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)被配置成关于所述热密封站(14)彼此相对布置,其中:
所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)安装在相应轴上并且被配置成用于围绕相应旋转轴线旋转,其中,所述第一滑轮的旋转轴线与所述第二滑轮的旋转轴线平行,并且其中,第一滑轮(20)被指定为相对于所述主要移动方向(M)布置在所述热密封站(14)的上游以用于朝向所述热密封站(14)指引所述密封皮带(18),而所述第二滑轮(21)被配置成用于在所述热密封站(14)的下游使所述密封皮带(18)朝向所述第一滑轮(20)循环回来,
所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)中的每一者包括第一环形凹槽和第二环形凹槽,所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽平行于滑轮(20、21)的旋转轴线彼此间隔开;所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)的环形凹槽限定两对面向的环形凹槽,其中,第一对环形凹槽由所述第一滑轮(20)的第一环形凹槽和所述第二滑轮(21)的对应第一环形凹槽形成,而第二对环形凹槽由所述第一滑轮(20)的第二环形凹槽和所述第二滑轮(21)的对应第二环形凹槽形成;
- 由第一对面向的环形凹槽接收的第一驱动皮带(22)以及由第二对面向的环形凹槽接收的第二驱动皮带(23),其中,所述第一驱动皮带(22)和所述第二驱动皮带(23)被配置成同步并且帮助使所述包装(P)的所述末端部分(TP)伴随在适当位置中以进行密封。
2.根据权利要求1所述的热密封机模块(16、17),进一步包括布置在所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)之间的托架(24),其中,所述托架(24)在滑轮(20、21)之间纵向延伸。
3.根据权利要求2所述的热密封机模块(16、17),其中,所述托架(24)具有整体“U形”,所述托架设置有侧向支腿(25)以及联结所述侧向支腿(25)并限定纵向凹口(26)的主要中心部分,所述纵向凹口(26)被限定在所述侧向支腿(25)之间,并且具有相对于每一侧向支腿(25)的端部部分缩回的底壁。
4.根据权利要求2或3所述的热密封机模块(16、17),其中,所述托架(24)连接到所述热密封机模块(16、17)的压力元件27,可选地,所述托架(24)与所述压力元件(27)之间的连接通过弹性元件实现;并且
其中,所述压力元件(27)被配置成用于向半密封包装(P)的所述末端部分(TP)施加压力,并且用于张紧至少一个驱动皮带(22、23),可选地用于张紧两个驱动皮带(22、23)。
5.根据权利要求4所述的热密封机模块(16、17),其中:
- 所述压力元件(27)包括第一侧翼(27a)和第二侧翼(27b),每一侧翼被配置成作用于所述两个驱动皮带(22、23)中的相应驱动皮带上;
- 所述第一侧翼(27a)和所述第二侧翼(27b)彼此相对,沿着横向于所述主要移动方向(M)的方向彼此间隔开,
- 在所述第一侧翼(27a)和所述第二侧翼(27b)之间限定至少一通路开口(27c),
- 所述第一侧翼(27a)和所述第二侧翼(27b)被配置成充当半密封包装(P)的所述末端部分(TP)的相应带上的压条。
6.根据权利要求5所述的热密封机模块(16、17),其中:
- 所述第一侧翼(27a)被配置成充当半密封包装(P)的所述末端部分(TP)的带上的压条,
- 所述第一侧翼(27a)被配置成用于张紧所述第一驱动皮带(22),并且所述第二侧翼(27b)被配置成用于张紧所述第二驱动皮带(23)。
7.根据权利要求5或6所述的热密封机模块(16、17),其中,所述压力元件(27)能够在高度上至少在操作位置与静止位置之间移动,并且其中:
- 在所述操作位置中,所述压力元件(27)被配置成分别借助于所述第一侧翼(27a)和所述第二侧翼(27b)张紧所述第一驱动皮带(22)和所述第二驱动皮带(23),并且被配置成向半密封包装(P)的所述末端部分(TP)施加压力,并且
- 在所述静止位置中,所述压力元件(27)被配置成不向半密封包装(P)的所述末端部分(TP)施加压力,在所述静止位置中,所述压力元件(27)相对于所述操作位置缩回;
可选地,其中,所述热密封机模块(16、17)包括开关(28),所述开关(28)被配置成用于将所述压力元件(27)从所述静止位置切换到所述操作位置,以及从所述操作位置切换到所述静止位置,所述开关(28)是机械开关,或者是自动的,或者被手动操作。
8.根据前述权利要求中任一项所述的热密封机模块(16、17),其中,所述密封皮带(18)包括不粘材料,以避免在引导半密封包装(P)的所述末端部分(TP)时发生粘附,特别地,其中,所述不粘材料至少布置在所述密封皮带(18)的被设计成与所述热密封站(14)的热密封表面接触的接触表面上;
可选地,其中,所述密封皮带(18)包括:
- 利用玻璃或其他纤维加强的聚四氟乙烯或其他不粘材料的本体;或者
- 所述接触表面设置有聚四氟乙烯或其他不粘材料。
9.根据前述权利要求中任一项所述的热密封机模块(16、17),其中,至少所述第一滑轮(20)或者所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)两者用具有显著传热性质的材料制成,可选地用金属材料制成;并且其中,至少所述第一滑轮(20)被配置成被预加热以便将热传递到所述密封皮带(18),从而预加热所述密封皮带(18)。
10.根据与权利要求3结合时的前述权利要求中任一项所述的热密封机模块(16、17),包括布置在所述第一滑轮(20)和所述第二滑轮(21)之间的热密封体(29)和冷却区段(30);并且其中,所述热密封体(29)和所述冷却区段(30)至少部分布置在所述纵向凹口(26)中。
11.一种用于包装装置的热密封机(13),包括:
- 热密封站(14),其被配置成用于热密封半密封包装(P)的末端部分(TP)的一区,该区可选地呈一个或多个带的形式,从而形成热密封包装(P),以及
- 冷却站(15),其与所述热密封站(14)相邻并且布置在所述热密封站(14)的下游,所述冷却站(15)被配置成允许冷却热密封包装(P)的热密封的末端部分(TP),并由此使所述热密封的末端部分(TP)的结构稳定;
- 至少一个根据前述权利要求中任一项所述的热密封机模块(16、17)。
12.根据前一权利要求所述的热密封机(13),其中,至少一个热密封机模块(16、17)包括第一热密封机模块(16)和第二热密封机模块(17),所述第一热密封机模块(16)和所述第二热密封机模块(17)的每一个均为根据权利要求1至10中任一项所述的热密封机模块,其中,所述第一热密封机模块(16)和所述第二热密封机模块(17)相对于理想水平平面彼此相对,可选地对称地相对,并且其中,所述第一热密封机模块(16)和所述第二热密封机模块(17)相对定位并且被配置成允许所述热密封机(13)在两个热密封机模块(16、17)之间接收待热密封的每一半密封包装(P)的末端部分(TP)。
13.根据权利要求11所述的热密封机(13),其中,至少一个热密封机模块(16、17)包括第一热密封机模块(16)和第二热密封机模块(17),所述第一热密封机模块(16)和所述第二热密封机模块(17)的每一个均为根据权利要求10所述的热密封机模块,并且其中,所述第一热密封机模块(16)的热密封体(29)和所述第二热密封机模块(17)的热密封体(29)彼此相对布置,面向彼此并且形成所述热密封站(14),所述第一热密封机模块(16)的所述热密封体(29)和所述第二热密封机模块(17)的所述热密封体(29)被配置成用于在其之间接收每一半密封包装(P)的末端部分(TP),并且用于热密封至少一个带,由此确定每一包装(P)的密封闭合。
14.根据前一权利要求所述的热密封机(13),其中,所述第一热密封机模块(16)的冷却区段(30)和所述第二热密封机模块(17)的冷却区段(30)彼此相对布置,面向彼此并且形成所述冷却站(15),所述第一热密封机模块(16)的所述冷却区段(30)和所述第二热密封机模块(17)的所述冷却区段(30)被配置成用于在其之间接收每一经密封包装(P)的末端部分(TP),以便允许冷却包装(P)的通过热密封而被关注并且因此可能仍处于相对高的温度的部分。
15.一种包装装置(1),包括真空单元(3),所述真空单元(3)设置有沿着纵向轴线(L)延伸的真空室(4),其中,所述真空室(4)包括:
- 限定所述真空室(4)的内部容积的外壳,在所述内部容积中,在所述包装装置(1)的操作条件下,内部真空压力被限定为低于所述外壳外部的大气中存在的环境压力,
- 平行于所述纵向轴线(L)延伸的细长开口(5),所述细长开口(5)具有入口区段(5a)和出口区段(5b),半密封包装(P)的末端部分(TP)在操作中在所述入口区段(5a)处进入所述真空室(4),热密封包装(P)的末端部分(TP)在操作中在所述出口区段(5b)处离开所述真空室(4),其中,所述细长开口(5)的所述入口区段(5a)和所述出口区段(5b)沿着所述细长开口(5)的纵向延伸部彼此相对,
- 瓶颈部分(6),其被成形为用于朝向所述真空室(4)的所述细长开口(5)的所述入口区段(5a)引导半密封包装(P)的末端部分(TP),
- 主要处理区段(11),其被限定在所述瓶颈部分(6)的下游,并且被配置成用于热密封进入所述瓶颈部分(6)的半密封包装(P)的末端部分(TP),从而封闭每一半密封包装(P)中存在的开口并形成热密封包装(P),热密封包装(P)设置有位于所述真空室(4)的内部的经密封末端部分(TP),
其中,所述主要处理区段(11)包括根据权利要求11至14中任一项所述的热密封机(13),进一步地,其中,所述热密封机(13)大致平行于所述真空室(4)的所述纵向轴线(L)延伸并且被容纳在所述真空室(4)的所述外壳的内部。
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