用于生產密封包裝的包裝單元和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于由片狀包裝材料管(2)生產密封包裝(3)的包裝單元(1),所述片狀包裝材料管(2)沿著具有第一軸線(A)的供給路徑(P)供給;單元(1)包括:鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’),其可以沿著路徑(P)在密封位置與靜止位置之間周期性地移動,在密封位置中,所述鉗夾裝置夾持并且密封管(2)以形成包裝(3)的密封帶(45、46),在靜止位置中,所述鉗夾裝置從管(2)分離;和折疊翼片(21),其可移動地配合到鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’);折疊翼片(21)可以在打開位置和完全關閉位置之間移動,在打開位置中,折疊翼片(21)從管(2)分離,在完全關閉位置中,折疊翼片(21)與管(2)協(xié)作以在包裝(3)中形成被折疊翼片(55、56);鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’)也可以在中間位置中周期性地移動,所述中間位置布置在靜止位置與密封位置之間;當鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’)被設定在中間位置中時,折疊翼片(21)可以相對于鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’)移動到部分關閉位置中,所述部分關閉位置布置在打開位置與完全關閉位置之間。
【專利說明】用于生產密封包裝的包裝單元和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于由片狀包裝材料管生產密封包裝的包裝單元。
[0002]本發(fā)明還涉及一種由片狀包裝材料管生產密封包裝的方法。
【背景技術】
[0003]諸如果汁、巴氏消毒奶或UHT (超高溫處理)奶、酒、番茄醬的許多食品是在經過消毒的包裝材料所制成的包裝中出售的。
[0004]這種類型的包裝的一個典型示例是稱為無菌利樂磚(Tetra Brik As印tic,注冊商標)的液體或可灌注食品用的平行六面體形狀的包裝,無菌利樂磚是通過折疊并且密封層壓帶狀包裝材料而制成的。
[0005]這種包裝材料具有多層結構,主要包括用于保證硬度和強度用的基層,該基層可以通過例如紙或礦物填充聚丙烯材料的一層纖維材料來限定,還包括例如聚乙烯膜的幾層熱密封塑料材料,覆蓋著基底層的兩側。
[0006]在諸如UHT奶的長期貯藏產品使用的無菌包裝的情況下,包裝材料還包括一層能阻擋氣體和光的材料,例如鋁箔或乙烯基乙醇(EVOH)膜,這層材料疊加在一層熱密封塑料材料上,并且又覆蓋有另一層熱密封塑料材料,這另一層熱密封塑料材料形成最終接觸食品的包裝的內面。
[0007]眾所周知,這類包裝是在完全自動化的包裝單元上生產的,在這些完全自動化的包裝單元上,由卷式供給(web-fed)的包裝材料形成連續(xù)的管;包裝材料卷在包裝單元中接受消毒,消毒方法例如是通過施用例如過氧化氫溶液的化學消毒劑,隨后,例如通過加熱和蒸發(fā)從包裝材料表面移除掉化學消毒劑。
[0008]在封閉的無菌環(huán)境中保存經過消毒的卷,并且將經過消毒的卷折疊成圓筒。具體來說,圓筒的相反的橫向邊緣被交疊并且密封,從而形成管的縱向密封帶。
[0009]在平行于管的軸線的豎直方向上供給該管,并且在管中連續(xù)地填充經過消毒或者經過無菌處理的食品。
[0010]已知一些包裝單元,這些包裝單元與管相互作用,在的距隔開的橫截面上對管進行熱密封,從而形成一系列通過橫向密封帶(即,在垂直于管的供給方向的方向上延伸)相互連接的枕形包裝。
[0011]更具體來說,該單元包括兩個成形組件,這兩個成形組件可以沿著相應的滑道移動,并且周期性而且連續(xù)地與管相互作用,從而對管的包裝材料進行熱密封。
[0012]每個成形組件包括:一個滑塊,該滑塊可以沿著相應的滑道前后移動;以及兩個鉗夾,這兩個鉗夾在底部鉸接到相應的滑塊,并且可以在與管協(xié)作對管進行熱密封的密封位置與從管分離的靜止位置之間移動。
[0013]成形組件的移動被偏移了一半的周期:一個成形組件的滑塊與其鉗夾在靜止位置的情況下向上移動,同時另一個成形組件的滑塊與其鉗夾在密封位置的情況下向下移動,以防發(fā)生碰撞和干涉。
[0014]每個成形組件的鉗夾具有相應的密封構件,這些密封構件與管的相反側面協(xié)作,并且包括例如加熱構件,以及用于提供機械支撐以在必需的壓力下夾持管的彈性構件。
[0015]每個成形組件還包括兩個成形構件,這兩個成形構件包括相應的成形半殼,這些成形半殼鉸接到相應的鉗夾。
[0016]每一對成形半殼在從管分離的打開位置與接觸管以將管折疊在兩個連續(xù)密封區(qū)段之間的關閉位置之間周期性地移動,并且因此限定且控制正在成形的包裝的容積。
[0017]更具體來說,第一成形組件的密封構件在包裝的底部密封帶處密封包裝,并且第一成形組件的半殼控制正在成形的包裝的容積,而第二成形組件的密封構件在包裝的頂部密封帶處密封包裝。
[0018]如例如在EP-A-1445196中所示,已知的包裝單元對于每個成形組件還包括一對折疊翼片,這對折疊翼片可移動地配合到相應成形組件的鉗夾中的一個,并且被適配成在枕形包裝的底部角處形成三角形翼片。
[0019]具體來說,當每個成形組件的鉗夾處在相應的密封位置時,相關折疊翼片就在下面的位置之間移動:
-打開位置,在這個位置中,折疊翼片從管分離;以及
-關閉位置,在這個位置中,折疊翼片與管協(xié)作,以便在枕形包裝的底部角處形成三角形翼片。
[0020]換言之,折疊翼片在下面兩種位置變化時移動的角度是相同的:
-在形成密封帶之前,從打開位置移動到關閉位置;以及
-一旦形成了密封帶,就從關閉位置移動到打開位置,以便釋放成形后的包裝。
[0021]雖然上述包裝單元非??煽慷腋咝В沁@種包裝單元還有進一步改進的余地。
[0022]實際上,超聲波密封設備的使用不斷增多,超聲波密封設備主要包括機械振動發(fā)生器或超聲波發(fā)生器(sonotrode)和砧座——例如從同一 申請人:名下的EP-B-615907得知——該砧座被配合到每一對相應鉗夾,并且相互協(xié)作以借助超聲振動來加熱包裝材料。
[0023]在必需用包裝單元形成不帶鋁層或者其他導電材料層的包裝的時候,超聲波密封設備特別適用。
[0024]當使用超聲波密封設備的時候,在形成橫向密封帶之后,第一成形組件的密封構件相對于第二密封組件的密封構件進一步向下移動,以避免發(fā)生干涉。
[0025]這個進一步向下移動可能引起成形的包裝上發(fā)生伸展,成形的包裝的頂部密封帶仍然被第二密封構件的密封構件保持,并且其底部密封帶和三角形翼片可能會干涉第一折疊組件的密封構件的折疊翼片,尤其是在包裝材料較硬的時候。
[0026]由于這種趨向,并且由于長時間的伸展動作,因此存在打開位置中的折疊翼片可能與成形中的包裝的三角形翼片發(fā)生碰撞的風險,因而會導致包裝搖擺或者受到損壞。
[0027] 申請人:認識到,要避免這種碰撞,最優(yōu)的方案是讓折疊翼片在關閉位置與打開位置之間移動的第一角度度更大,因而減輕了與橫向密封帶和三角形翼片發(fā)生干涉的風險。
[0028]然而,當折疊翼片從打開位置移動到關閉位置,并且當密封構件在管上關閉以形成橫向密封帶時,關閉位置與打開位置之間的這個更大的第一角度可能會產生一些缺點。
[0029]實際上, 申請人:還認識到,對于在密封構件在管上關閉以形成橫向密封帶時包含包裝材料管圍繞其自身軸線纏繞的風險,折疊翼片的打開位置與關閉位置之間的更小的第二角度度將是最優(yōu)的。
[0030]在形成管的這個縱向密封帶的過程中,這個纏繞可能使得意在用于形成縱向密封帶的管的邊緣的交疊變得不穩(wěn)定。
[0031]而且,折疊翼片的打開位置與關閉位置之間的更小的第二角度度將是最優(yōu)的,有利于在形成包裝的過程中固持著管,因而避免包裝材料接近橫向密封帶的區(qū)域發(fā)生斷裂和/或橫向密封帶的相反橫向邊緣發(fā)生彎曲的風險。
[0032]在本行業(yè)中,感覺到需要獲得這樣一種包裝單元,它在折疊翼片在相對打開位置與關閉位置之間的移動方面特別靈活,以便例如由特別堅硬的包裝材料和/或通過使用用于形成橫向密封帶的超聲波密封設備來適當?shù)匦纬砂b。
[0033]本發(fā)明的目的是提供一種用于由片狀包裝材料管生產密封包裝的包裝單元,該包裝單元被設計成以直接、低成本的方式滿足上述要求。
【發(fā)明內容】
[0034]根據(jù)本發(fā)明,提供一種根據(jù)權利要求1所述的用于生產密封包裝的包裝單元。
[0035]根據(jù)本發(fā)明,還提供一種根據(jù)權利要求11所述的用于生產密封包裝的方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]將參照附圖舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選的非限制性實施例,其中:
圖1示出了用于生產可灌注到包裝材料管中的食品的包裝的包裝單元的透視圖,其中為了清楚起見去掉了一些零件;
圖2至圖5用更大比例示出了圖1的單元的相應裝置;
圖6至圖9示出了圖1至圖5的單元的工作循環(huán)的連續(xù)步驟;
圖10示出了圖1的單元在圖6所示的位置中時的其他部件;
圖11示出了通過圖1至圖10的單元形成的包裝;和圖12示意性地示出了圖1至圖9的單元的一些部件所執(zhí)行的折疊動作。
【具體實施方式】
[0037]圖1中的標號I整體表示用于由包裝材料管2生產食品的密封包裝3(圖1、圖11和圖12)的包裝單元。
[0038]單元I優(yōu)選地生產例如巴氏消毒奶或UHT奶、果汁、酒的可灌注食品的密封包裝3。
[0039]單元I也可以生產在生產包裝3時可灌注到管2中并且在包裝3密封之后凝固的食品的密封包裝3。這種食品的一個示例是一部分奶酪,在生產包裝3時奶酪融化,而在包裝3密封之后凝固。
[0040]該包裝材料具有多層結構(未示出),并且包括一層纖維材料(一般是紙),這層纖維材料的兩側上覆蓋有相應的熱密封塑料材料層(例如,聚乙烯)。在例如UHT奶的長期貯藏產品使用的無菌包裝的情況下,包裝材料還包括一層能阻擋氣體和光的材料,例如鋁箔或乙烯基乙醇(EVOH)膜,這層材料疊加在一層熱密封塑料材料上,并且又覆蓋有另一層熱密封塑料材料,這另一層熱密封塑料材料形成最終接觸食品的包裝3的內面。
[0041]管2的成形方式是已知的,即通過縱向地折疊并且密封熱密封片狀材料卷(未示出),用一根填充管道(未示出)在管2中填充經過消毒的或者經過無菌處理的食品以進行包裝,并且用已知的未示出的方式沿著一條豎直路徑P供給管2,豎直路徑P的豎直部分在圖1中用軸線A表示。
[0042]單元I包括兩個成形組件6、6’,這兩個成形組件沿著相應的豎直圓柱形滑道5、5’(相對于軸線A對稱)移動,并且與管2周期性地相互作用,以沿著橫穿軸線A的相應的距隔開的橫截面夾持并且熱密封管2,從而形成多個枕形包裝3 (圖11)。
[0043]參照圖11,一條縱向密封帶44 (被成形以由被折疊成圓筒的卷來生產包裝材料管2)沿著每個包裝3的一側延伸,每個包裝3的相反端部被垂直于并且接合到縱向密封帶44的相應橫向密封帶45、46封閉。
[0044]每個包裝3具有一根平行于縱向密封帶44的主要部分的軸線Q,并且包括一個平行六面體形的主要部分47 ;和相反的相應頂部端部部分48、底部端部部分49,其從主要部分47朝相應橫向密封帶45、46逐漸變細。
[0045]更具體來說,每個包裝3的主要部分47通過相互平行并且平行于軸線Q的兩個平坦矩形壁50a、50b橫向地限界,并且被在壁50a、50b之間垂直延伸的兩個平坦矩形壁51限界。
[0046]每個端部部分48、49通過兩個壁52限定,每個壁52基本上是等腰梯形的形式,并且這兩個壁52相對于垂直于軸線Q的平面朝彼此稍微傾斜,而且兩個壁52的小邊緣由部分47的壁50a、50b的相應端部邊緣限定,而大邊緣通過相應密封帶45、46相互接合。
[0047]如圖11中清楚地示出,縱向密封帶44沿著整個一個壁50a、50b和與壁50a、50b同側的對應壁52在橫向密封帶45與46之間延伸。
[0048]每個密封帶45、46形成相應基本上伸長的矩形端部突耳53、54,矩形端部突耳53、54在軸線Q的方向上從相關的包裝3突出。
[0049]此外,每個密封帶45、46形成兩個基本上三角形的翼片55、56,三角形翼片55、56在主要部分47的相反側上橫向地突出,并且由相關的壁52的端部部分并且由壁51的對應三角形端部部分限定。
[0050]具體來說,翼片55、56布置在每個包裝3的頂部角或底部角處。
[0051]由于組件6、6’是已知的并且是相同的,所以下文僅說明組件6、6’中的一個(組件6 ),附圖中使用相同的元件符號表示組件6、6 ’的相同或對應零件。
[0052]組件6 (圖1和圖2)主要包括:
-滑塊7,其在平行于軸線A的方向上沿相應滑道5上下滑動;和-兩個鉗夾8a、8b,其圍繞垂直于軸線A的相應水平軸線B在底部處鉸接到滑塊7,并且位于管2的相反側上。
[0053]具體來說,鉗夾8a、8b在下面的位置之間圍繞相應軸線B旋轉:
-密封位置,在這個位置中,鉗夾夾持并且密封管2;
-一個或多個中間位置;和
-靜止位置(在圖1和圖2中示出),在這個位置中,鉗夾離管2最遠,并且鉗夾8a、8b的對應點在垂直于軸線A的方向上分開得最遠。
[0054]鉗夾8a、8b在密封位置和靜止位置兩個位置中都會停止。
[0055]在示出的實施例中,鉗夾8a、8b不會在中間位置中的任何一個抑制,而只是在多個中間位置減速。
[0056]備選地,鉗夾8a、8b能夠在給定中間位置中停止。
[0057]通過成對的豎直桿(本說明中未具體說明)以已知的未說明的方式來控制滑塊7的往復移動和鉗夾8a、8b的打開/關閉移動,這些豎直桿又通過旋轉凸輪或伺服馬達受到控制。
[0058]因此,鉗夾8a、8b借助滑塊7的上下移動執(zhí)行平行于軸線A的平移移動;并且通過圍繞相應鉸接軸線B相對于滑塊7旋轉而執(zhí)行到包裝材料管2上的打開和關閉移動,并且這個打開和關閉移動疊加在滑塊7的豎直上下平移移動上。
[0059]更具體來說,每個鉗夾8a、8b包括:
-基底部分10,其在其底部端部處圍繞相應軸線B鉸接到滑塊7的底部部分;和 -臂11,其與管2相互作用,連接到部分10,并且沿著垂直于軸線A的方向Z延伸。
[0060]鉗夾8a、8b (8a’、8b’ )沿著相應路徑以偏移方式行進,使得在密封位置中沿著密封沖程向下移動的鉗夾8a、8b (8a’、8b’)的臂11 (11’)穿過在靜止位置中沿著返回沖程往回向上移動的鉗夾8a’、8b’(8a、8b)的臂11’(11)之間。
[0061]組件6還包括:第一緊固件12a,其一體地配合到鉗夾8a、8b中的一個的臂11的一個端部;第二緊固件12b,其圍繞平行于軸線B的軸線鉸接到另一個鉗夾8a、8b的臂11的一個端部;以及液壓氣缸,其用于將第一和第二緊固件12a、12b夾持在接合位置中,以將鉗夾8a、8b保持在密封位置中(圖2)。
[0062]鉗夾8a、8b的部分10包括相應扇形齒輪13 (只在圖3中示出),這些扇形齒輪13相互嚙合,以確保鉗夾8a、8b圍繞相應軸線B在關閉位置與打開位置之間旋轉相同角度。
[0063]組件6還包括已知的密封設備14,用于熱密封被夾持在相關鉗夾8a、8b之間的包裝材料管2的每個橫截面,以形成密封帶45、46中的一個。
[0064]具體來說,一個組件6的密封設備14在正在形成的包裝3的底部處形成密封帶46,而另一個組件6’的密封設備14在正在形成的包裝3的頂部處形成密封帶45。
[0065]密封設備14主要包括:機械振動發(fā)生器或超聲波發(fā)生器16,其配合到鉗夾8a的臂11,并且與管2相互作用;以及砧座17,其配合到鉗夾Sb的臂11,并且與超聲波發(fā)生器16的相應作用表面協(xié)作,以夾持和熱密封管2 (圖2)。
[0066]組件6還包括兩個成形半殼20 (圖1和圖2),這兩個成形半殼20在軸線A的相反側上面朝彼此,并且圍繞平行于軸線B的相應軸線鉸接到相應鉗夾8a、8b。
[0067]當鉗夾8a、8b沿著相應路徑行進時,半殼20執(zhí)行工作循環(huán),其包括:
-關閉沖程,在關閉沖程中,半殼20被兩個凸輪19從半殼20從其從管2分離的打開位置移動到其與管2協(xié)作的關閉位置;
-容積控制沖程,在容積控制沖程中,半殼20在關閉位置中與管2協(xié)作;和 -返回沖程,在返回沖程中,半殼20在打開位置中通過未示出的彈簧移動。
[0068]凸輪19 (圖1)位于軸線A的相反側上,沿著軸線A延伸,并且與配合到半殼20的相應輥相互作用。
[0069]組件6還包括一對翼片21 (圖3、6、7、8、9和12),這對翼片可移動地配合到鉗夾8a,位于管2的每一側上并且鄰近于管2,并且相對于軸線A對稱。
[0070]更具體來說,翼片21包括:
-相應銷22,其以旋轉方式圍繞相應軸線C配合穿過形成到鉗夾8a中的相應的孔;和-相應突耳23,其從銷22 —體地突出,并且包括相應平坦表面,這些平坦表面與管2的包裝材料相互作用。
[0071]更具體來說,突耳23從銷22的面朝管2的相關端部突出,并且因此從相關超聲波發(fā)生器16的相同側上的鉗夾8a的相對臂11突出。
[0072]翼片21還包括(圖10) —對相應的銷24,銷24從臂11的與管2相反的那側從銷22中突出,并且圍繞相關軸線C偏心地延伸。
[0073]軸線C相互平行,并且基本上正交于臂11的延伸方向Z。
[0074]翼片21可以在下面的位置之間前后移動:
-打開位置(圖6中不出),在打開位置中,翼片21從管2分尚;和-完全關閉位置(圖9中示出),在完全關閉位置中,翼片21夾持管2并且形成每個包裝3的翼片56。
[0075]翼片21有利地在部分關閉位置中(圖8)可以相對于鉗夾8a、Sb移動,部分關閉位置在打開位置與完全關閉位置之間的中間;當鉗夾8a、8b被設定在中間位置中時,翼片21在部分關閉位置中可以移動。
[0076]具體來說,翼片21:
-當鉗夾8a、8b從靜止位置移動到中間位置時,翼片21布置在打開位置中并且與鉗夾8a、8b —起移動;
-當鉗夾8a、8b處在中間位置時,翼片21相對于鉗夾8a、8b從打開位置移動到部分關閉位置,但是仍未接觸管2 ;
-當鉗夾8a、8b從中間位置移動到密封位置時,翼片21保持在部分關閉位置中并且與鉗夾8a、8b —起移動;
-在鉗夾8a、8b到達密封位置之前,翼片21在部分關閉位置中接觸管2,以便控制管2的形狀和/或定向,并且特別是防止管2圍繞軸線A纏繞;
-在鉗夾8a、8b到達密封位置之后,翼片21相對于鉗夾8a、8b從部分關閉位置移動到完全關閉位置,以便形成翼片56 ;和
-當鉗夾8a、8b仍然處在密封位置時,翼片21相對于鉗夾8a、8b從完全關閉位置移動到打開位置。
[0077]由于鉗夾8a、8b在中間位置中不停止,所以當鉗夾8a、8b正在從靜止位置移動到密封位置的時候,翼片21從打開位置移動到部分關閉位置。
[0078]具體來說,翼片21在打開位置、部分關閉位置和完全關閉位置中的任何一個中停止。
[0079]換而言之,翼片21的移動是不連續(xù)的。
[0080]參照圖12,每個翼片21的突耳23沿著方向D延伸,方向D與正交于軸線A的方向X形成下面的角度:
-當翼片21處在打開位置并且鉗夾8a、8b處在密封位置時,形成角Ci1 (其投影在處在密封位置的鉗夾8a、8b的臂11所限定的平面R中,并且圖12中示出了軸線A);和-當翼片21處在部分關閉位置并且鉗夾8a、8b處在中間位置時,形成小于角Ci1的角α 2 (其投影在圖12中在平面R中示出)。
[0081]角%在50和56度之間的范圍內,并且優(yōu)選是51度。角a i在77和82度之間的范圍內,并且優(yōu)選是77度。
[0082]當翼片21處在完全關閉位置并且鉗夾8a、8b處在密封位置時,方向D、X形成大約I度的角α3 (見圖12)。
[0083]具體來說,角α 3不是空值,即,方向D不完全正交于軸線Α,原因在于包裝材料的厚度。
[0084]由于當鉗夾8a、8b從靜止位置移動到中間位置時,翼片21從打開位置移動到部分關閉位置,所以角α P α 2不在平面R上。
[0085]由于當鉗夾8a、8b處在密封位置時翼片21移動到關閉位置中,所以角α 3位于平面R上。
[0086]方向D正交于相應翼片21的軸線C。
[0087]為了將翼片21從打開位置移動到部分關閉位置和從部分關閉位置移動到打開位置,單元I包括(圖3至圖10):
-可調式凸輪25,其包括平坦表面26,平坦表面26被適配成與操作性地連接到翼片21上的凸輪隨動件27相互作用;
-設備28,其用于使凸輪25沿著垂直于路徑P的方向X移動,因此使得翼片21從打開位置移動到部分關閉位置,并且從部分關閉位置移動到完全關閉位置;和
-機構29,其將凸輪隨動件27圍繞軸線L的旋轉轉換成翼片21圍繞相應軸線C的相等的相反旋轉,使得翼片21相對于路徑P共同并且對稱地移動。
[0088]參照圖3至圖8,凸輪25基本上平行于軸線A延伸,在所示出的實施例中是豎直地延伸。
[0089]凸輪25可以在下面的位置之間沿著方向X前后移動:
-第一位置(在圖6中示出),在第一位置中,凸輪25沿著方向X從凸輪隨動件27上分離,并且翼片21處在打開位置;
-第二位置(在圖8中示出),在第二位置中,凸輪25與凸輪隨動件27協(xié)作,并且翼片21布置在部分關閉位置;和
-第三位置(在圖9中示出),在第三位置中,凸輪25與凸輪隨動件27協(xié)作,并且翼片21布置在完全關閉位置。
[0090]具體來說,方向X正交于表面26。
[0091]具體來說,凸輪25的移動是不連續(xù)的,即,凸輪25在第一位置、第二位置和第三位置中的任何一個中停止。
[0092]設備28包括(圖5):
-馬達30,其具有輸出軸31 ;
-軸32,其沿著正交于路徑P和方向X的軸線F伸長,并且通過馬達30受到驅動圍繞軸線F旋轉;和
-皮帶33,其插置在輸出軸31與軸32的第一軸向端部之間。
[0093]具體來說,輸出軸31沿著平行于軸線F并且與軸線F錯開的一條軸線延伸并且圍繞這條軸線旋轉。
[0094]設備28還包括桿60,桿60操作性地連接到凸輪25、軸32和桿65,桿65配合到單元I的固定部分。
[0095]具體來說,設備28將軸32圍繞軸線F的旋轉轉換成凸輪25沿著方向X的前后平移。
[0096]桿60沿著軸線A伸長,并且包括一對圓盤,這對圓盤布置在桿60的相應相反軸向端部處。
[0097]桿60的圓盤限定了:
-一對相應圓形表面61、62 (圖3和圖4),其布置在馬達30—側上并且圍繞相應軸線G、H延伸;和
-一對相應圓形表面63 (圖4),其布置在馬達30的相反側上,并且圍繞相應軸線I延伸。
[0098]表面61由軸32的與馬達30相反的第二軸向端部接合,并且軸線G與軸線F錯開并且平行于軸線F。
[0099]表面62由桿65接合。桿65沿著與軸線H錯開并且平行于軸線H的軸線延伸。
[0100]特別參照圖4,凸輪25包括一對銷66,這對銷66接合相應表面63,并且圍繞從相應軸線I錯開并且平行于相應軸線I的相關軸線延伸。
[0101]以此方式,桿60偏心地安裝在軸32和桿65上,并且凸輪25偏心地安裝在桿60上。
[0102]機構29包括(圖10):
-杠桿70,其圍繞正交于方向Z的軸線L鉸接到鉗夾8a的部分10,并且承載著凸輪隨動件27 ;
-桿71,其平行于方向Z并且以可滑動的方式部分地容置在鉗夾8a的臂11內;
-元件72,其連接到桿71并且被適配成使得翼片21圍繞相應軸線C朝向或遠離彼此旋轉;和
-彈簧74,其插置在桿71的擴大部分79與穩(wěn)固地容置在鉗夾8a的臂11內的鄰接元件75之間,并且在杠桿70的相反側上預加載桿71和元件72。
[0103]更具體來說,在軸線L的相對于凸輪隨動件27相反的側上,杠桿70連接到塊76。
[0104]桿71包括軸向端部77,軸向端部77容置在塊76內并且連接到塊76,還包括與端部77相反的軸向端部78,軸向端部78連接到元件72。
[0105]擴大部分79沿著方向Z插置在端部77、78之間。
[0106]在示出的實施例中,彈簧74是螺旋狀的并且平行于方向Z延伸。
[0107]元件72容置在鉗夾8a的臂11內并且主要包括:
-棒80,其沿著方向Z伸長并且連接到桿71 ;和
-一對附件81,其從棒80朝軸線B凸出,并且限定由翼片21的銷24接合的相應底座82、83。
[0108]銷24圍繞相關翼片21的軸線C偏心地安裝,并且圍繞相關軸線C與翼片21 —體地旋轉。
[0109]具體來說,底座82、83在棒80的相反側上開口。
[0110]底座82布置成比底座83更靠近杠桿70。
[0111]從棒80朝底座82本身的開口側,底座82依次包括:
-彎曲部分84,其平行于臂11伸長并且由止擋元件85接合;和 -棱柱部分86,其被更靠近杠桿70的翼片21的銷24接合。
[0112]具體來說,與底座82的部分86接合的銷24布置在相關軸線C下方。
[0113]底座83被離杠桿70更遠的翼片21的銷24接合。
[0114]在示出的實施例中,底座83是U形的。
[0115]具體來說,與底座83接合的銷24布置在相關軸線C上方。
[0116]如圖6和圖10所示,當凸輪25處在第一位置時,凸輪25不接觸凸輪隨動件27(圖7)。在這個情況下,彈簧74沿著方向Z在杠桿70的相反側上將桿71和元件72向上推到止擋元件85緊靠著底座82的更靠近杠桿70的部分84的邊緣的時候。因此,翼片21通過彈簧74預加載到打開位置。
[0117]當凸輪25沿著方向X朝鉗夾8a移動并且接觸凸輪隨動件27時,杠桿70相對于圖9中示出的定向圍繞軸線L逆時針旋轉。因此,桿71和元件72在翼片21的相反側上平行于方向Z滑動。這樣使得銷24旋轉,并且因此使得翼片21首先在部分關閉位置然后在打開位置中圍繞相關軸線C朝向彼此旋轉。
[0118]當翼片21從打開位置(圖6)移動到部分關閉位置(圖8)時,凸輪隨動件27隨鉗夾8a —起圍繞軸線B旋轉并且沿著方向Z滑動。
[0119]換而言之,當翼片21從打開位置移動到部分關閉位置時,凸輪隨動件27的球形表面34的中心沿著三維軌跡移動。
[0120]不同的是,當翼片21從部分關閉位置(圖8)移動到完全關閉位置(圖9)時,由于在這個移動的過程中,鉗夾8a、8b被設定在密封位置,所以凸輪隨動件27僅沿著方向X滑動。
[0121]凸輪隨動件27包括與凸輪25接觸的球形表面34(圖3、圖4、圖6、圖7和圖10)。以此方式,即使當表面34的中心如上所述沿著三維軌跡移動時,凸輪隨動件27也能夠與凸輪25的表面26保持接觸。
[0122]在實際使用中,沿著軸線A供給填充著液體食品的管2,并且沿著縱向密封帶44密封管2。
[0123]具體來說,因為每個組件6 ;6’都向下移動到相對滑塊7上,所以對應鉗夾8a、8b ;8a’、8b’布置在密封位置中,以便用與管2的行進速度相等的運動的向下豎直分量來夾持管2。同時,半殼20到達關閉位置。
[0124]更具體來說,使組件6 ;6’的鉗夾8a、8b ;8a’、8b’聚攏以使管2逐漸變形,并且在密封設備14密封包裝材料的兩個疊加部分之處的管2的橫截面處使管2變平,因而形成帶45,46ο
[0125]具體來說,一個組件6的密封設備14在底部密封包裝3,并且隨后另一個組件6的密封設備14密封包裝3的頂部。
[0126]在靠近每個成形組件6 ;6’的向下行程的底部死點位置時,鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從相對密封位置移動到相對靜止位置并且釋放成形后的包裝3。類似地,半殼20從相對關閉位置移動到相對打開位置。
[0127]鉗夾8a、8b ;8a’、8b’保持在相應靜止位置中并且向上移動。在靠近每個成形組件6 ;6’的向上行程的頂部死點位置時,鉗夾8a、8b ;8a’、8b’開始關閉,因而首先到達中間位置,然后在這些鉗夾開始向下移動的時候到達密封位置。
[0128]兩個成形組件6、6’的移動顯然偏移一半周期:成形組件6在鉗夾8a、8b打開的情況下向上行進,同時成形組件6’在鉗夾8a’、8b’關閉的情況下向下行進,以便避免干涉。
[0129]鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從相對靜止位置到相對密封位置的移動疊加到翼片21從相對打開位置到相對部分關閉位置的移動。
[0130]更具體來說,翼片21:
-當鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從靜止位置移動到中間位置時,翼片21布置在打開位置(圖6、圖10和圖12)并且隨鉗夾8a、8b ;8a’、8b’ 一起移動;
-當鉗夾8a、8b ;8a’、8b’處在中間位置時,翼片21相對于鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從打開位置移動到部分關閉位置(圖8和圖12),但仍未接觸管2 ;
-當鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從中間位置移動到密封位置時,翼片21保持在部分關閉位置中并且與鉗夾8a、8b ;8a’、8b’ 一起移動;
-在鉗夾8a、8b ;8a’、8b’到達密封位置之前,翼片21在部分關閉位置中接觸管2,以便控制管2的形狀和/或定向,并且特別是防止管2圍繞軸線A纏繞;
-在鉗夾8a、8b ;8a’、8b’到達密封位置之后,翼片21相對于鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從部分關閉位置移動到完全關閉位置(圖9),以便形成翼片56 ;和
-當鉗夾8a、8b ;8a’、8b’仍然處在密封位置時,翼片21相對于鉗夾8a、8b ;8a’、8b’從完全關閉位置移動到打開位置。
[0131]此外,翼片21的方向D和方向X限定(圖12):
-當翼片21處在部分關閉位置并且鉗夾8a、8b處在中間位置時,限定角Ci2 ;
-當翼片21處在完全關閉位置并且形成翼片56而且鉗夾8a、8b處在密封位置時,限定角α 3 ;和
-當翼片21處在打開位置時、在密封設備14已經形成密封帶45、46之后,并且鉗夾8a、8b仍然處在密封位置時,限定大于角α2的角a lt)
[0132]下文參照鉗夾8a、Sb和僅組件6更詳細地說明單元I和翼片21的操作,并且從如下配置開始:鉗夾8a、8b處在靜止位置,凸輪25處在第一位置(圖6、圖10),止擋元件85接觸彎曲部分84的更靠近鄰接元件75的端部,并且翼片21在打開位置被彈簧74彈性地加載。
[0133]更確切地說,在這個配置中,凸輪25沿著方向X從凸輪隨動件27分離,并且彈簧74在杠桿70的相反側上給桿71和元件72加載,從而將翼片21保持在打開位置。
[0134]當鉗夾8a、8b開始從靜止位置移動到中間位置然后移動到密封位置時,設備28被致動以將凸輪25沿著方向X從第一位置移動到第二位置,并且機構29將翼片21從打開位置移動到部分關閉位置。
[0135]更具體來說,由于軸31和皮帶33的動作,馬達30驅動軸32圍繞軸線F旋轉。
[0136]由于桿60的表面61、62被軸31和桿65偏心地接合,所以軸32圍繞軸線F的旋轉使得桿60沿著軸線A并且沿著方向X前后移動。
[0137]由于桿60的表面63被凸輪25的銷66偏心地接合,所以桿60的上述移動使得凸輪25沿著方向X并且朝鉗夾8a、8b從第一位置移動到第二位置。
[0138]凸輪25的表面26首先接觸(圖7)凸輪隨動件27的表面34,然后使得凸輪隨動件27圍繞軸線L傾斜然后使得杠桿70圍繞軸線L傾斜(圖8)。
[0139]具體來說,凸輪隨動件27被推向翼片21,并且塊76沿著方向Z移動遠離翼片21。
[0140]由于塊76的上述移動,桿71和元件72沿著方向Z從鉗夾8a朝鄰接元件75移動,因而壓縮彈簧74。
[0141]元件72沿著方向Z朝鄰接元件75的移動使得銷24圍繞相應軸線C偏心地旋轉,因而使翼片21在部分關閉位置中位移。
[0142]凸輪25被抑制在第二位置(圖8),使得翼片21也被抑制在部分關閉位置。
[0143]在這個階段,翼片21尚未接觸管2。
[0144]當鉗夾8a、8b從中間位置移動到密封位置時,在密封設備14形成帶45、46之前,翼片21保持在部分關閉位置并且接觸管2,因而有助于控制管2圍繞軸線A的纏繞。
[0145]重要的是要強調,當凸輪隨動件27正在隨鉗夾8a—起圍繞軸線B旋轉時,凸輪25沿著方向X推動凸輪隨動件27。
[0146]因此,當凸輪25沿著方向X從第一位置移動到第二位置時,凸輪隨動件27沿著三維軌跡移動,并且表面34由于其球形形狀而保持與表面26接觸。
[0147]然后,鉗夾8a、8b到達密封位置,并且形成包裝3的帶55(56),包裝3的容積受到半殼20的控制。
[0148]同時,設備28進一步將凸輪25沿著方向X從第二位置移動到第三位置(圖9),并且機構29將翼片21朝向彼此從部分關閉位置移動到完全關閉位置。
[0149]具體來說,凸輪25被抑制在第三位置,使得翼片21被抑制在完全關閉位置,因而形成包裝3的翼片56。
[0150]在這個階段,鉗夾8a、8b到達密封位置,并且設備28將凸輪25從第三位置移動回到第一位置。
[0151]具體來說,凸輪25在鉗夾8a、8b的相反側上沿著方向X移動回去。
[0152]當凸輪25再次從凸輪隨動件27分離時,彈簧74在鄰接元件75的相反側上延伸,因而也在鄰接元件75的相反側上將塊76、桿71和元件72推向翼片21。
[0153]因此,翼片21圍繞軸線C向上朝打開位置旋轉遠離彼此,并且杠桿70圍繞軸線L傾斜,其傾斜方式使得凸輪隨動件27接近凸輪25。
[0154]因為止擋元件85緊靠著彎曲部分84的更靠近鄰接元件75的邊緣(圖10),使得翼片21被抑制在打開位置。
[0155]在這個階段,鉗夾8a、8b移動回到靜止位置。
[0156]通過上面的描述,將清楚根據(jù)本發(fā)明的單元I和方法的優(yōu)點。
[0157]具體來說,翼片21可以布置在部分關閉位置,部分關閉位置布置在打開位置與完全關閉位置之間。
[0158]以此方式,一方面,在鉗夾8a、8b ;8a’、8b’到達密封位置之前,翼片21可以被設定在部分關閉位置,在部分關閉位置中,翼片21接觸管2。
[0159]另一方面,在鉗夾8a、8b ;8a’、8b’到達已經形成密封帶45、46的密封位置之后,翼片21被設定在打開位置。
[0160]換而言之,在翼片21的部分關閉位置與完全關閉位置之間,單元I的特征是角α 2,其小于在翼片21的部分關閉位置與完全關閉位置之間的角α 10
[0161]因此,單元I尤其適合于由硬度特別高的包裝材料通過使用由超聲波發(fā)生器16和砧座17形成的密封設備14來形成包裝3。
[0162]實際上,即使是通過鉗夾8a、8b ;8a’、8b’使特別堅硬的包裝材料伸展特別長的行程,更大的角a i也能避免成形后的包裝3的翼片56與翼片21之間發(fā)生干涉。
[0163]另一方面,翼片21在布置在部分關閉位置中時接觸管2,因此有助于控制管2圍繞軸線A的纏繞。
[0164]以此方式,很大程度上減小了這個纏繞可能損害管2的相反邊緣在密封帶44處交置的風險。
[0165]此外, 申請人:發(fā)現(xiàn),角α 2的值減小使得管2軸向塌縮的取向減小。具體來說, 申請人:發(fā)現(xiàn),角α 2的值減小造成包裝3的接近密封帶45、46的區(qū)域發(fā)生斷裂和/或密封帶45、46的相反橫向邊緣發(fā)生彎曲的風險。
[0166]最后,與凸輪25協(xié)作的表面34是球形的。
[0167]以此方式,即使當表面34的中心沿著三維軌跡移動時,凸輪隨動件27也能夠與凸輪25的表面26保持接觸。
[0168]因此,當凸輪隨動件27處在下面兩種情況時,表面34與凸輪的表面26保持接觸: -隨著鉗夾8a ;8a’從中間位置移動到密封位置而一起圍繞軸線B旋轉;和
-因為凸輪25從第一位置移動到第二位置而沿著方向X平移。
[0169]顯然,可以對這里說明的單元I和方法做出改變,但卻不會背離隨附權利要求書的范圍。
[0170]具體來說,翼片21能夠通過使用氣缸或液壓系統(tǒng)而在相對打開位置、部分關閉位置和完全關閉位置之間移動。
[0171]此外,密封設備14能夠包括加熱感應系統(tǒng)而不是超聲波發(fā)生器16和砧座17。
【權利要求】
1.一種用于由片狀包裝材料管(2)生產密封包裝(3)的包裝單元(I),所述片狀包裝材料管(2)在使用時沿著具有第一軸線(A)的供給路徑(P)供給; 每個所述包裝(3)包括一對軸向相反的密封帶(45、46)、一個主體(47)和軸向相反的兩對被折疊翼片(55、56),所述被折疊翼片(55、56)在所述主體(47)的相反的橫向側面上突出; 所述單元(I)包括: -鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’),其能夠沿著所述路徑(P)在密封位置與靜止位置之間周期性地移動,在所述密封位置中,所述鉗夾裝置夾持并且密封所述管(2)以形成所述密封帶(45、46 ),在所述靜止位置中,所述鉗夾裝置從所述管(2 )分離;以及 -折疊翼片(21),其能夠移動地配合到所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’); 所述折疊翼片(21)能夠在以下位置之間移動: -打開位置,在所述打開位置中,所述折疊翼片(21)在使用時從所述管(2)分離;和-完全關閉位置,在所述完全關閉位置中,所述折疊翼片(21)在使用時與所述管(2)協(xié)作以在每個所述包裝(3)中形成一對(56)所述被折疊翼片(55、56); 所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)也能夠在多個中間位置中周期性地移動,所述多個中間位置被設定在所述靜止位置與所述密封位置之間; 其特征在于,所述折疊翼片(21)能夠相對于所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)移動到部分關閉位置,所述部分關閉位置布置在所述打開位置與所述完全關閉位置之間; 當在使用時所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)被設定在所述中間位置中的至少一個中時,所述折疊翼片(21)能夠移動到所述部分關閉位置中。
2.根據(jù)權利要求1所述的包裝單元,其特征在于,當所述鉗夾裝置(8&、813;8&’、813’)在使用時從所述靜止位置移動到所述中間位置中的所述至少一個時,所述折疊翼片(21)能夠在被設定在所述打開位置中時與所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)一起移動。
3.根據(jù)權利要求2所述的包裝單元,其特征在于,在所述鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’)在使用時到達所述密封位置之前,所述折疊翼片(21)能夠在被設定在所述部分關閉位置中時與所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)一起向上移動到一位置,在該位置中,所述折疊翼片(21)在使用時接觸所述管(2 ),從而控制所述管(2 )的定向和/或形狀。
4.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的包裝單元,其特征在于,當所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)在使用時被設定在所述密封位置中時,所述折疊翼片(21)能夠在所述部分關閉位置與所述完全關閉位置之間和/或在所述完全關閉位置與所述打開位置之間移動。
5.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的包裝單元,其特征在于,所述折疊翼片(21)在所述部分關閉位置中停止。
6.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的包裝單元,其特征在于,所述折疊翼片(21)沿著相應第一方向(D)延伸; 第一方向(D)和第二方向(X)的每個均正交于所述第一軸線(A),從而在所述折疊翼片(21)布置在所述部分關閉位置中時限定范圍在50和56度之間的第一角度(α 2); 當所述折疊翼片(21)布置在所述打開位置中時,所述第一方向(D)和所述第一軸線(A)的每個限定大于所述第一角度(α 2)的第二角度(Ci1); 所述第二角度(α 2)的范圍在77和82度之間。
7.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的包裝單元,其特征在于,所述單元(I)還包括與凸輪隨動件(27)協(xié)作的凸輪(25),所述凸輪隨動件(27)操作性地連接到所述折疊翼片(21)并且鉸接到所述鉗夾裝置(8&、8&’;813、813’),用于將所述折疊翼片(21)從所述打開位置、所述部分關閉位置和所述完全關閉位置中的至少一個位置朝其余兩個位置移動。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的包裝單元,其特征在于,所述凸輪(25)在橫向于所述路徑(P)的第二方向(X)上能夠調節(jié)。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的包裝單元,其特征在于,所述凸輪隨動件(27)具有與所述凸輪(25)協(xié)作的至少部分球形的表面(34)。
10.根據(jù)權利要求7到9中的任一項所述的包裝單元,其特征在于,包括: -杠桿(70),其圍繞第二軸線(L)鉸接到所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’); -至少一個可移動元件(71、72),其操作性地連接到所述折疊翼片(21)并且被所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a,、8b’ )承載;以及 -彈簧(74),其插置在所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)與所述元件(71、72)之間,并且將所述元件(71、72)朝一位置預加載,在該位置中,所述可移動元件(71、72)在使用時將所述折疊翼片(21)保持在所述打開位置、所述部分關閉位置和所述完全關閉位置中的所述至少一個中, 所述杠桿(70)在所述第二軸線(L)的一側上連接到所述凸輪隨動件(27),并且在所述第二軸線(L)的另一側上操作性地連接到所述元件(71、72)。
11.一種由片狀包裝材料管(2)生產密封包裝(3)的方法,所述片狀包裝材料管(2)沿著具有第一軸線(A)的供給路徑(P)供給;每個所述包裝(3)包括一對軸向相反的密封帶(45、46)、一個主體(47)和軸向相反的兩對被折疊翼片(55、56),所述被折疊翼片(55、56)在所述主體(47)的相反橫向側面上突出; 所述方法包括以下步驟: -在靜止位置與密封位置之間控制鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’),在所述靜止位置中,所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述管分離,在所述密封位置中,所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)夾持并且密封所述管(2)以形成所述密封帶(45、46);以及 -在打開位置與完全關閉位置之間控制折疊翼片(21),在所述打開位置中,所述折疊翼片(21)從所述管(2)分離,在所述完全關閉位置中,所述折疊翼片(21)折疊所述管(2),從而形成一對(56)所述被折疊翼片(55、56); 控制鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)的所述步驟包括以下步驟:將所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述靜止位置移動到多個中間位置,所述多個中間位置被設定在所述靜止位置與所述密封位置之間; 其特征在于,控制折疊翼片(21)的所述步驟包括以下步驟:當所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)被設定在所述中間位置中的至少一個中時,將所述折疊翼片(21)相對于所述鉗夾裝置(8&、813;8&’、813’)移動到部分關閉位置中,所述部分關閉位置布置在所述打開位置與所述完全關閉位置之間。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法,其特征在于,所述控制所述折疊翼片(21)的步驟包括以下步驟: -在將所述鉗夾裝置(8&、8&’;813、813’)從所述靜止位置移動到所述中間位置中的所述至少一個的所述步驟的過程中,將所述折疊翼片(21)與所述鉗夾裝置(8a、8a’ ;8b、8b’)一起移動; -在將所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述靜止位置移動到中間位置的所述步驟的過程中,將所述折疊翼片(21)保持到所述打開位置中;以及 -當所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)處在所述中間位置中的所述至少一個中時,將所述折疊翼片(21)相對于所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述打開位置移動到所述部分關閉位置。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法,其特征在于,控制所述鉗夾裝置(8a、8b;8a’、8b’)的所述步驟包括以下步驟:將所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述中間位置中的所述至少一個移動到所述密封位置; 控制所述折疊翼片(21)的所述步驟包括以下步驟:在將所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’)從所述中間位置移動到所述密封位置的所述步驟的過程中,在所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’ )到達所述密封位置之前,將所述折疊翼片(21)與所述鉗夾裝置(8a、8b ;8a’、8b’ )一起向上移動到一位置,在該位置中,所述折疊翼片(21)接觸所述管(2)。
14.根據(jù)權利要求11到13中的任一項所述的方法,其特征在于,控制所述折疊翼片(21)的所述步驟包括以下步驟:當所述鉗夾裝置(8a、8a’ ;8b、8b’)被設定在所述密封位置中時,將所述折疊翼片(21)從所述部分關閉位置移動到所述完全關閉位置和/或在所述完全關閉位置到所述打開位置之間移動。
15.根據(jù)權利要求11到14中的任一項所述的方法,其特征在于,包括以下步驟:將所述折疊翼片(21)抑制在所述部分關閉位置中。
【文檔編號】B65B51/30GK104271450SQ201380024625
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月6日 優(yōu)先權日:2012年5月11日
【發(fā)明者】I.奧斯尼, S.安德雷奧蒂, M.波皮, R.德皮伊特里 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司