專利名稱：包裝充填裝置及包裝材料切斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造填充流體產(chǎn)品如牛奶或果汁的包裝容器的包裝充填裝置，并涉及一種設(shè)置于前述裝置中的包裝材料切斷裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的制造填充流體食品(包括液體產(chǎn)品)如牛奶的包裝容器的方法，包括垂直地密封由柔軟薄片制成的包裝材料幅片，制成管筒狀，而后將液體食品充填入管筒狀包裝材料，同時(shí)，橫向地密封管筒狀包裝材料。
圖2示意性的示出了用于制作該容器的充填和包裝裝置的示例。示例性的包裝充填裝置示出了以熱塑樹脂層作為其內(nèi)層和外層、卷成卷狀的包裝材料幅片41，且包裝材料幅片41依靠輥?zhàn)釉谠摪b充填裝置中傳送。條帶借助條帶敷抹器43與包裝材料幅片的一邊緣接合。隨后，包裝材料幅片41穿過滅菌液體箱44進(jìn)行滅菌。擠壓輥和氣刀45去除殘留于包裝材料表面的滅菌液體。
隨后，成形輥46將上述包裝材料幅片制成管筒形。該包裝材料的一邊覆蓋另一邊形成重疊。垂直密封元件42在管筒的長度方向上垂直密封重疊部分。而后，由填充管筒道47向該管筒中充填液體食品。當(dāng)被向下傳輸相當(dāng)于包裝容器長度的距離時(shí)，該管筒被控制于每個(gè)橫向密封裝置48的密封爪和相對爪之間。側(cè)密封帶通過在其帶與管筒交叉的方向上密封管筒而形成，由此一連串的枕形預(yù)成型體49同時(shí)形成了。切斷裝置(未示出)如刀切斷枕形預(yù)成型體49之間的每個(gè)側(cè)密封帶的中部，由此，具有最終形狀的充填液體食品的包裝容器就制成了。
圖3詳細(xì)示出了橫向密封裝置48和切斷裝置32的局部剖視圖。在實(shí)施例中，當(dāng)向下傳送相應(yīng)于包裝材料長度距離時(shí)，充填了食品的管筒狀包裝材料41控制在兩對成形薄片31的控制下以便形成容器的近似外形。管筒狀包裝材料41還受兩對密封爪48和相對爪48的控制。這兩對通過在帶與管筒交叉的方向上密封管筒形成側(cè)密封帶。接著，連接枕狀預(yù)成型體的每一密封帶由切斷裝置32的刀33在中部切斷，由此，枕狀預(yù)成型體49彼此斷開。切斷裝置32的刀33具有壓力介質(zhì)驅(qū)動(dòng)的切斷機(jī)械(如，油壓，氣壓)。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請公開號07-24938。
發(fā)明公開內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題包裝材料的濕度，碾壓鋁箔的厚度，橫向密封裝置的輸出等等都影響橫向密封裝置進(jìn)行橫向密封的質(zhì)量。切斷過程也是決定橫向密封質(zhì)量的一個(gè)因素。橫向密封過程包括熔塑料、冷卻密封、以及，同時(shí)地，使用切斷刀切斷包裝材料。如果刀的切斷能力差，冷卻的密封會(huì)被刀的剪切拉開，由此密封會(huì)與側(cè)密封帶的預(yù)設(shè)區(qū)域錯(cuò)位。
此類問題可通過定期地更換切斷裝置的刀來避免。定量測量刀的切斷能力能有效地利用刀直至指示即將失效。
切斷裝置的刀的功能為切斷容器的包裝材料。然而，當(dāng)?shù)兜那袛嗄芰档蜁r(shí)，其切斷阻力會(huì)拖動(dòng)橫向密封裝置制成的包裝材料的橫向密封，導(dǎo)致在冷卻密封的時(shí)候密封失效。為避免此情況，最新材料切斷表面的外部條件應(yīng)被檢查或刀應(yīng)定期替換。刀的使用壽命依賴于被刀切斷的包裝材料。如，包裝材料越硬，刀的使用壽命變得越短?？紤]到磨損的安全程度，該刀需早于預(yù)期的更換時(shí)間更換。這是費(fèi)事的并且增加了部分成本。
解決技術(shù)問題的方案因此，本發(fā)明的目的是提供一包裝充填裝置及包裝材料切斷裝置，設(shè)計(jì)其切斷裝置的刀的使用壽命定量掌握且刀在適當(dāng)時(shí)間更換。
本發(fā)明的包裝充填裝置為用于垂直密封包裝材料幅片形成管筒的包裝充填裝置，以液體產(chǎn)品充填管筒，通過在帶與管筒交叉的方向上密封管筒形成側(cè)密封帶，用切斷裝置切斷一連串的枕形預(yù)成型體的每一側(cè)密封帶的中部，因此，枕形預(yù)成型體就被彼此切斷開來，從而形成了最終形的包裝和充填容器，包裝充填裝置的切斷裝置特征包括阻力測量器，用于測定切斷裝置中的包裝材料切斷刃從包裝材料接收的切斷阻力，并隨后輸出獲得的測量值；和刃監(jiān)測器，基于測量值，監(jiān)測包裝材料切斷刃的情況。
根據(jù)本發(fā)明的包裝充填裝置的優(yōu)選實(shí)施例，基于測量值曲線圖，刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
根據(jù)本發(fā)明的包裝充填裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，基于在測量值曲線圖與預(yù)設(shè)參考值曲線圖間的比較，刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
根據(jù)本發(fā)明的包裝充填裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例，基于由測量值曲線圖獲得的最大阻壓和最大阻壓后的恒定阻壓的壓差與預(yù)設(shè)壓差參考值的比較，刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
在上述提及的實(shí)施例中，包裝材料切斷刃，即刀，由液壓介質(zhì)驅(qū)動(dòng)。該刀移向準(zhǔn)備切斷的材料，而后開始切斷。在切斷的過程中，刀移動(dòng)速度因施加給刀的切斷阻力而下降。該速度變化因施與刀的切斷阻力而加劇。當(dāng)切斷結(jié)束，刀移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)末端。
在連串的移動(dòng)動(dòng)作過程中，對包裝材料切斷刃接到的來自于包裝材料的切斷阻力進(jìn)行測量，以便監(jiān)測阻壓頂點(diǎn)，即由測量值獲得的最大阻壓。該頂點(diǎn)壓力隨切斷阻力變化，使得監(jiān)測刀的切斷能力的變化成為可能。然而，液壓介質(zhì)提供的原始壓力的變化，特別是在最大阻壓后的恒定阻壓的變化，可影響頂點(diǎn)壓力。因此，為了考慮到這些因素，對通過頂點(diǎn)壓力減去原始壓力得出的壓差進(jìn)行監(jiān)測。這使得精確監(jiān)測基于實(shí)際壓差和預(yù)設(shè)壓差參考值間的比較的包裝材料切斷刃的狀況成為可能。
本發(fā)明的包裝材料切斷裝置是用于在包裝充填裝置中垂直密封地管筒形的包裝材料幅片包裝材料切斷裝置。在管筒中充填液體產(chǎn)品，通過在帶與管筒交叉的方向上密封管筒形成側(cè)密封帶，在切斷裝置作用下切斷一連串枕型預(yù)成形體側(cè)密封帶的中部，這樣枕形預(yù)成形體就被彼此切斷開來，由此就形成了最終形的包裝和充填容器，該切斷裝置的特征包括阻力測量器，用于測量切斷裝置中的包裝切斷刃從包裝材料接收的切斷阻力，而后，輸出獲得的測量值；和刃監(jiān)測器，基于測量值，用于監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，基于由測量值曲線圖獲得的最大阻壓和最大阻壓后的恒定阻壓間的壓差與預(yù)設(shè)壓差的參考值的比較，刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
發(fā)明效果本發(fā)明使得量化確定刀的切斷能力成為可能，并因此在切斷失效發(fā)生前定期更換。它實(shí)現(xiàn)了包裝充填裝置及包裝材料切斷裝置中，切斷裝置的刀可通過量化確定其使用壽命能在適當(dāng)時(shí)間更換。


參照附圖，詳細(xì)描述了包裝充填裝置及包裝材料切斷裝置的優(yōu)選圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由包裝材料切斷裝置的阻力測量器得到的測量值曲線圖的示例性的圖表；圖2是適用于本發(fā)明的包裝充填裝置的示意性的立體圖；和圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包裝充填裝置的橫向密封裝置和切斷裝置的局部剖面圖；參考元件31 成形幅片32 切斷裝置33 刀41 管筒形包裝材料49 枕形預(yù)成形體具體實(shí)施方式
依據(jù)本發(fā)明的切斷裝置設(shè)置如圖2示出的包裝充填裝置的順方向。
薄片狀包裝材料幅片41包成卷狀，由示例性的包裝和填充設(shè)備拉出，并且在包裝充填裝置內(nèi)由滾筒傳送。條帶在帶敷抹器43的作用下與包裝材料幅片的一邊緣接合。而后，包裝材料幅片穿過滅菌液體箱44以便進(jìn)行滅菌。擠壓輥和氣刀45去除殘留于包裝材料表面的殘留滅菌液體。
然后，成形軋輥46將包裝材料片成形管筒形。特別地，包裝材料的一邊覆蓋另一邊形成重疊。垂直密封元件42垂直密封管筒的重疊部分于管筒的長度方向上。充填管筒道47以液體食品充填該管筒。當(dāng)順方向傳送相應(yīng)于1個(gè)包裝容器長度的距離時(shí)，管筒受每個(gè)橫向密封裝置的密封爪和相對爪48的控制。側(cè)密封帶通過在其在與管筒交叉的方向上密封管筒成形，并且由此，一連串的枕形預(yù)成形體同時(shí)成形。包裝材料切斷裝置(未示出)的切斷刃(未示出)，切斷枕形預(yù)成形體間的每一側(cè)密封帶，從而使得枕形預(yù)成形體49逐個(gè)斷開。由此，充填液體食品的包裝容器的最終形制成。
參照圖3詳細(xì)示出了橫向密封裝置48和切斷裝置32的局部剖面圖，當(dāng)順向傳送距離相當(dāng)于包裝材料的一個(gè)長度的距離時(shí)，該填充液體產(chǎn)品的管筒狀包裝材料41在兩對成形片31控制下以便形成容器的近似形狀。管筒形包裝材料41還在兩對密封爪48和相對爪48的控制下。該兩對使得側(cè)密封帶通過在該帶與管筒的交叉方向上密封管筒而成形。其次，連串枕形預(yù)成形體的每個(gè)管筒的中部在切斷裝置32的刀33作用下斷開，切斷設(shè)備具有液壓(壓力)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)(如油壓，氣壓)的切斷機(jī)。由此，枕形預(yù)成形體逐個(gè)切斷。
根據(jù)現(xiàn)有發(fā)明，切斷裝置包含刃監(jiān)測器，該刃監(jiān)測器設(shè)置了阻力測量器，如壓力傳感器，用于測量包裝材料切斷刃從包裝材料接收的切斷阻力，并隨后輸出獲得的測量值?；谳敵鰷y量值，該刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
在本實(shí)施例中，基于由測量值圖表獲得的最大阻壓和最大阻壓之后的恒定阻壓間的壓差，與預(yù)設(shè)壓差參考值的比較，該刃監(jiān)測器監(jiān)測包裝材料切斷刃的狀況。
圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由包裝材料切斷裝置的阻力測量器獲得的示例性測量值曲線圖。
在示例性測量曲線圖中，橫坐標(biāo)軸代表時(shí)間(Time)，而縱坐標(biāo)代表壓力(P)。包裝材料切斷刃，在液壓介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下，移至要切斷的包裝材料，并開始切斷。當(dāng)切斷發(fā)生時(shí)，壓力驟然增加。同時(shí)，刀的移動(dòng)速度因切斷阻力而減少。這時(shí)，該阻壓達(dá)到其頂點(diǎn)(頂點(diǎn)壓力Pmax)。壓力隨后開始減小，但隨后保持一恒定值(恒定阻壓Ps)。在切斷完成時(shí)，該測量值突然減小且刀移至運(yùn)動(dòng)的末端。
依據(jù)本實(shí)施例，對從包裝材料切斷刃接收的來自包裝材料的切斷阻力進(jìn)行測量，對阻壓的頂點(diǎn)壓力(Pmax)即最大阻壓，進(jìn)行監(jiān)測。最大阻力值之后的恒定阻力值中的改變影響頂點(diǎn)壓力。因此，壓差(dP)通過由頂點(diǎn)壓力(頂點(diǎn)壓力Pmax)減去原始壓力(恒定阻壓Ps)來測量?；诖双@得的壓差與預(yù)設(shè)壓差參考值間的比較，包裝材料切斷刃的狀況可精確確定。
預(yù)設(shè)壓差參考值是表明包裝材料切斷刃更換需求的壓差，其為理論性地或?qū)嶒?yàn)性到確定。
如果壓力介質(zhì)提供的原始壓力，即最大阻壓之后的恒定阻壓，由P1變化至P2，如圖1所示，該頂點(diǎn)壓力會(huì)受到影響。當(dāng)然，本實(shí)施例相對地確保精確的監(jiān)測而不考慮頂點(diǎn)壓力的變化。
雖然本發(fā)明已經(jīng)在優(yōu)選實(shí)踐性的實(shí)施例及圖解中說明，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不僅限于該優(yōu)選實(shí)施例和應(yīng)用于實(shí)踐而沒有脫離本發(fā)明保護(hù)范圍的其它不同結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明的包裝充填裝置及切斷裝置可制造包裝容器以便充填液體食品，如牛奶、果汁等。
權(quán)利要求
1.一種包裝充填裝置，用于垂直地密封管筒狀形式的包裝材料幅片，以液體產(chǎn)品充填所述管筒，通過在所述帶與管筒的交叉的方向上密封該管筒來形成側(cè)密封帶，借助切斷裝置切斷一連串枕形預(yù)成形體的每個(gè)側(cè)密封帶的中部，以便使得所述枕形預(yù)成形體彼此斷開，由此，形成所述最終形的包裝和充填容器，該包裝充填裝置的特征在于所述切斷裝置包括阻力測量器，用于測量該切斷裝置中包裝材料切斷刃從所述包裝材料接收到的切斷阻力，并隨后輸出該獲得的測量值；和刃監(jiān)測器，基于所述測量值，用于監(jiān)測該包裝材料切斷刃的狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝充填裝置，其特征在于，基于所述測量值的曲線圖，所述刃監(jiān)測器監(jiān)測該包裝材料切斷刃的狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包裝充填裝置，其特征在于，基于所述測量值曲線圖與一個(gè)預(yù)定參考值的曲線圖之間的比較，所述刃監(jiān)測器監(jiān)測該包裝材料切斷刃的狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的包裝充填裝置，其特征在于，基于從所述測量值曲線圖得到的所述最大阻壓和該最大阻壓之后的一個(gè)恒定阻壓間的壓差，與預(yù)設(shè)壓差參考值的比較，所述刃監(jiān)測器監(jiān)測所述包裝材料切斷刃的狀況。
5.一種包裝材料切斷裝置，用于在包裝充填裝置中垂直地密封管筒形包裝材料的幅片，以液體產(chǎn)品填充該管筒，通過在所述帶與該管筒交叉的方向上密封該管筒形成側(cè)密封帶，用切斷裝置切斷一連串枕形預(yù)成形體的每個(gè)側(cè)密封帶的中部，以便使得該枕形預(yù)成形體彼此斷開，由此，形成了所述最終形的包裝和充填容器，該切斷裝置特征在于其包括阻力測量器，用于測量該切斷裝置中切斷刃從包裝材料接收到的所述切斷阻力，并隨后輸出該得到的測量值；和刃監(jiān)測器，基于該測量值，用于監(jiān)測該包裝材料切斷刃的狀況。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝材料切斷裝置，其特征在于，基于由所述測量值的曲線圖得到的所述最大阻壓和該最大阻壓之后的一個(gè)恒定阻壓之間的壓差，與預(yù)設(shè)壓差參考值的比較，所述刃監(jiān)測器監(jiān)測所述包裝材料切斷刃狀況。
全文摘要
一種包裝充填裝置及一種包裝材料切斷裝置，通過定量監(jiān)測切斷裝置的壽命期來在適當(dāng)時(shí)間更換刀。在包裝充填裝置中，在管筒形包裝材料幅片中充填液體產(chǎn)品，該管筒橫向密封形成橫向密封區(qū)域，且枕形初步模型體(49)的密封區(qū)域連續(xù)的接合部分通過切斷裝置(32)切斷成多片枕形初步模型體(49)，以便形成包裝和充填容器的最終形。該切斷裝置包括阻力測量器用于測量接受來自包裝材料的刀(33)的切斷阻力并輸出測量值及刃診斷設(shè)備用語診斷基于測量值的該刀(33)的狀況。
文檔編號B65B57/00GK1856429SQ20048002780
公開日2006年11月1日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者近野秀俊 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司