專利名稱：用于包裝可倒出的食品的包裝片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包裝可倒出的食品的包裝片材。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道了多種用于包裝可倒出的食品如果汁、酒、番茄醬、經(jīng)巴氏滅菌或可長期存放的(UHT)牛奶等的材料。
這種包裝由包裝材料的連續(xù)的輥進(jìn)給的卷形成，該材料卷可被切開以形成坯料，或者被縱向地密封以形成包裝材料的管。
包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，其包括一層紙材料層，在該層的兩面均覆蓋有熱封材料如聚乙烯的層，在用于長期存放的產(chǎn)品如UHT牛奶的無菌包裝中，包裝材料還包括隔絕材料層，其例如由層疊在熱封塑料層上的鋁膜形成，該鋁膜又被另一熱封塑料層所覆蓋，后者最終形成了與食品接觸的包裝的內(nèi)表面。
根據(jù)一種眾所周知的技術(shù)，為了生產(chǎn)出無菌包裝，將包裝材料卷從卷筒上松開，并傳送穿過除菌室，在其中例如通過施加滅菌劑如過氧化氫來對該材料卷進(jìn)行消毒，這種殺菌劑在消毒后例如通過加熱和/或?qū)Πb材料施加適當(dāng)波長和強(qiáng)度的輻射來蒸發(fā)掉。
然后將消過毒的材料卷折疊成圓柱體，并進(jìn)行縱向密封，從而以已知方式形成了連續(xù)、垂直且縱向密封的管。換句話說，包裝材料管形成了除菌室的延伸部分，并且在管中連續(xù)地填充可倒出的食品，然后饋送到成形-密封單元中，以便形成單獨(dú)的包裝，利用夾爪對來夾住管并對其進(jìn)行橫向密封，從而形成枕狀包裝體(pillow pack)。
然后通過切開枕狀包裝體之間的密封部分以分開枕狀包裝體，并且將其傳送到最終折疊工位中，在這里將其機(jī)械式地折疊成最終包裝的形狀。
通過沿“壓痕”于材料中的折疊線來折疊該包裝材料，從而形成了包裝。壓痕通過兩個(gè)壓痕輥來進(jìn)行，這些輥具有分別帶有凸起線和下凹線的相應(yīng)工作面，這些線精確地對齊以使材料產(chǎn)生局部變形，形成了具有大致U形的截面，并且材料的厚度基本上不發(fā)生變化。壓痕過的包裝材料部分地彈性恢復(fù)到其原始形狀，因此材料中的永久折疊線比在被壓痕時(shí)的更淺，并在材料的一個(gè)表面、通常是朝向包裝外部的表面上具有下凹的輪廓，而在相反的表面上具有凸起的輪廓。
傳統(tǒng)的壓痕具有若干缺點(diǎn)。
首先，由于生產(chǎn)壓痕輥的工作面需要有很高的精度，以保證它們能精確地匹配且不會(huì)損壞材料，因此所需要的設(shè)備非常昂貴。
其次，當(dāng)沿折疊線折疊材料以形成包裝時(shí)，材料可能會(huì)產(chǎn)生局部的層離。
發(fā)明公開本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種不存在通常與已知材料相關(guān)的上述缺點(diǎn)的包裝材料。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于包裝食品并具有多條折疊線的片材；其特征在于，所述折疊線為在材料的一個(gè)表面上具有下凹輪廓并在相反的表面上具有非凸起輪廓的壓縮線。
根據(jù)本發(fā)明，可通過具有突出部分的壓痕輥和具有光滑的工作面即無凹穴的反作用輥來形成折疊線，這些凹穴在傳統(tǒng)的壓痕中用作另一輥上的突出部分的“模子”。因此，可以顯著地降低壓痕設(shè)備的成本。
然而，由于材料通過直接壓縮來被壓痕加工而不受到切割作用，因此因?qū)与x所導(dǎo)致的問題及危險(xiǎn)得到減輕。
已知壓痕方法的另一問題如下所述
雖然包裝的形成必須與折疊線匹配，然而通常根據(jù)印在材料上的對齊標(biāo)記來控制包裝材料在成形機(jī)上的進(jìn)給。
其原因在于，折疊線的傳統(tǒng)的直接光學(xué)檢測仍存在著問題，迄今為止尚未提出令人滿意的解決方案。
壓痕和印刷在材料生產(chǎn)周期中的不同階段進(jìn)行，因此在這兩者之間不可避免存在著對齊誤差。因此，采用印出的對齊標(biāo)記作為應(yīng)當(dāng)與折疊線匹配的操作的位置基準(zhǔn)不可避免會(huì)導(dǎo)致誤差。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，材料包括由壓縮壓痕出的線所形成的可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記。
與已知的壓痕方法相比，壓縮壓痕(compression creasing)能夠得到更清晰的壓縮線，它能夠被光學(xué)檢測到并因而可用作對齊標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，材料還包括裝飾部分，其具有至少部分地包圍了一個(gè)或多個(gè)壓縮壓痕出的折疊線的印刷區(qū)域，因此，印刷區(qū)域內(nèi)的折疊線形成了可光學(xué)檢測到的“負(fù)印刷”的標(biāo)記。
當(dāng)采用任何已知的印刷技術(shù)來進(jìn)行印刷時(shí)，包裝材料在印刷滾筒和相對滾筒之間被壓縮。如果采用傳統(tǒng)的壓痕方法，那么在相對滾筒一側(cè)上的壓痕的凸起輪廓產(chǎn)生了推力，導(dǎo)致了包裝材料和壓痕線凹入側(cè)的印刷滾筒之間的意外的不希望有的接觸，這就產(chǎn)生了帶有模糊輪廓的線，這會(huì)在很大程度上導(dǎo)致無法進(jìn)行光學(xué)檢測。
另一方面，壓縮壓痕還在包裝材料的與相對滾筒接觸的表面上產(chǎn)生了平坦或稍稍凹入的輪廓，從而消除了推力，并且折疊線的下凹的相對側(cè)是絕對無油墨的，因而得到了可被光學(xué)傳感器理想地檢測到的高對比度的標(biāo)記。
附圖簡介下面將參考附圖并通過示例來介紹本發(fā)明的一些非限制性的實(shí)施例，在附圖中

圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于從片材卷中生產(chǎn)無菌包裝的機(jī)器；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的片狀包裝材料的一部分；圖3和4示意性地顯示了生產(chǎn)圖2所示材料的方法的各個(gè)步驟；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包裝材料的一部分。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式圖2中的標(biāo)號(hào)1表示了以連續(xù)卷3的形式來提供的片狀包裝材料2的一部分。
材料2的卷3包括多條折疊線4和印刷出的裝飾部分5，它們在等于生產(chǎn)一件包裝所需的材料長度的間隔R處重復(fù)。
卷3可在如圖1示意性示出的用于生產(chǎn)無菌包裝的機(jī)器6上使用，卷3從卷筒7上松開，被傳送通過在其中進(jìn)行滅菌的除菌室(未示出)和組件8，通過組件8來對卷3進(jìn)行折疊和縱向密封，以便以已知方式來形成連續(xù)的垂直管9。
通過已知的充填設(shè)備10來在包裝材料的管9中連續(xù)地填充可倒出的食品，然后將管9傳送到成形-橫向密封工位14中，管9在此處被夾持在夾爪對(未示出)之間，夾爪橫向地密封管以形成枕狀包裝體15。
然后通過切開枕狀包裝體15之間的密封部分來分開枕狀包裝體15，并將其傳送到最終折疊工位16中，在此處機(jī)械式地折疊枕狀包裝體15以形成最終的包裝17。
通過沿折疊線4對材料進(jìn)行折疊，并且通過可“讀取”位于材料上間隔R處的對齊標(biāo)記18的光學(xué)傳感器16來控制材料的進(jìn)給，從而形成了包裝。
根據(jù)本發(fā)明，折疊線4可通過由壓縮壓痕工藝(圖3)所形成的壓縮線來形成。
更具體地說，材料2在壓痕輥20和光滑的反作用輥22之間被壓縮，壓痕輥20的輪廓在圖3中以平面圖的形式部分地示出，并具有多個(gè)與壓縮線4相對應(yīng)的突出部分21，而反作用輥22沒有與突出部分21相對應(yīng)的凹穴。輥20適當(dāng)?shù)刈饔迷诓牧系男纬闪税b外表面的表面23上，即作用在印刷有裝飾部分5的表面上，而輥22應(yīng)當(dāng)作用在相反的表面25上。
突出部分21的高度范圍處于材料2的厚度的50％到90％之間，最好為材料2的厚度的約80％。材料的厚度在壓縮期間減少相同的百分比，在此之后材料部分地恢復(fù)，但保持永久性的壓縮形變。壓縮線的殘余深度適當(dāng)?shù)靥幱诓牧?的厚度的30％到60％之間，并在壓痕期間產(chǎn)生了約80％的變形時(shí)等于材料厚度的約50％。
如圖4清楚地顯示，壓縮線4具有由位于材料2的表面23上的臺(tái)階側(cè)面26形成的下凹輪廓以及位于相對表面25上的大致平坦或稍稍凹入的輪廓。
圖4還以平面圖的形式示意性地顯示了印刷輥30和對輥31的輪廓，它們在壓縮線4處分別與材料2的表面23和25相接觸。
如圖4清楚地顯示，壓縮線4在朝向?qū)?1的一側(cè)上的大致平坦或稍稍凹入的輪廓消除了材料2上的推力，這一推力可能會(huì)導(dǎo)致材料的較薄部分與印刷輥30相接觸。
因此，印刷輥30只與壓縮線4之外的材料2的表面接觸，從而在材料上呈現(xiàn)出清晰的“負(fù)印刷”的線。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可利用壓縮壓痕的這一特性來得到與壓縮線4完全對應(yīng)的可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記。例如，參考圖1和2，對齊標(biāo)記18可由印刷在材料2上的最終形成了成品包裝17的底部的那一部分上的矩形區(qū)域36來形成。區(qū)域36包圍了壓縮線4的一部分，從而與壓縮線4一起對比式地形成了斷開的大致Z形的“負(fù)印刷”的對齊線37，其包括相互平行且垂直于卷3在機(jī)器6上的進(jìn)給方向的第一部分37a和第二部分37b，以及相對于部分37a，37b呈傾斜的部分37c形成。
因此，當(dāng)卷3被傳送通過機(jī)器6時(shí)，對齊標(biāo)記18就可被一個(gè)或多個(gè)光學(xué)傳感器16檢測到，該傳感器用于控制卷3在各加工工位處的位置，并與用于控制管理卷3的位置的已知裝置(未示出)的處理-控制單元41相連。
采用Z形的對齊線37，就可以控制卷3在進(jìn)給方向和橫向上的位置，以便校正仍舊平坦的卷的橫向位置，從而執(zhí)行輔助操作，例如進(jìn)行切割和施加可除去的拉環(huán)或開啟機(jī)構(gòu)，或者校正管9的角度位置。
實(shí)際上，光學(xué)傳感器16連續(xù)地檢測對齊線的第一部分37a、傾斜部分37c和第二部分37b；控制單元41計(jì)算檢測到第一部分37a和傾斜部分37c之間的第一時(shí)間T1以及檢測到傾斜部分37c和第二部分37b之間的第二時(shí)間T2；可根據(jù)T1與T2之比來計(jì)算和校正卷3的橫向位置誤差。更具體地說，如果傳感器16位于對齊標(biāo)記18的中平面上，即處于卷3的正確或基準(zhǔn)位置中，那么材料卷的正確的橫向位置對應(yīng)于為1的T1與T2比。如果該比率小于或大于1，那么就應(yīng)當(dāng)以已知的方式沿適當(dāng)?shù)姆较驒M向地移動(dòng)材料卷，以減小位置誤差。
在圖5所示的變型中，對齊標(biāo)記18由壓縮線4形成，該壓縮線4僅為對齊目的而形成，即它在包裝成形方面不起作用，對齊標(biāo)記18適當(dāng)?shù)匕ǚ叫蔚挠∷^(qū)域36，它包圍了形成方形的四條壓縮線37d，以及沿著方形對角線的壓縮線37e。
因此，該標(biāo)記可以與Z形對齊線37相同的方式來精確地“讀取”，然而由于是方形的，因此該標(biāo)記可在相對于光學(xué)傳感器16的兩個(gè)垂直的材料進(jìn)給方向X，Y上被讀取。
例如，在采用標(biāo)記18作為用于對成品包裝17施加開啟機(jī)構(gòu)的單元上的對齊標(biāo)志的情況下上述設(shè)置是有用的，在該單元中包裝以不同的方位向前傳遞。
顯然，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的范圍的前提下，可以對這里所介紹的材料2進(jìn)行修改。
特別是，作為標(biāo)記18的替代或附加，材料可設(shè)有以傳統(tǒng)方式印刷出的可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記，使得材料2可在傳統(tǒng)機(jī)器上使用。
標(biāo)記18也可“直接地”讀取，即在無對比式印刷區(qū)域的情況下讀取。
權(quán)利要求
1.一種用于包裝可倒出的食品并具有多條折疊線(4)的包裝片材(2)；其特征在于，所述折疊線(4)為在所述片材的第一表面上具有下凹輪廓并在所述片材的第二表面上具有非凸起輪廓的壓縮線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片材，其特征在于，所述片材還包括位于所述第一表面(23)上的至少一個(gè)可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的片材，其特征在于，所述對齊標(biāo)記(18)至少部分地由所述壓縮線(37)形成。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的片材，其特征在于，所述片材還具有印刷在所述第一表面(23)上的裝飾部分(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的片材，其特征在于，所述裝飾部分(5)包括至少一個(gè)印刷區(qū)域(36)，其至少部分地包圍了所述壓縮線(37)，并與之一起對比式形成了所述對齊標(biāo)記(18)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的片材，其特征在于，所述對齊標(biāo)記(18)包括至少兩個(gè)平行部分(37a，37b)以及位于所述平行部分之間的傾斜部分(37c)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的片材，其特征在于，所述對齊標(biāo)記(37)包括設(shè)置成方形的四個(gè)部分(37d)和沿著所述方形的對角線形成的傾斜部分(37e)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的片材，其特征在于，所述壓縮線(4)由陡峭側(cè)面(26)朝向所述片材的所述第一表面(23)而形成。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的片材，其特征在于，所述壓縮線(4)的深度處于所述片材(2)的厚度的30％到60％的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的片材，其特征在于，所述壓縮線(4)的深度等于所述片材(2)的厚度的約50％。
11.一種生產(chǎn)用于包裝食品且具有多條折疊線(4)的片材(2)的方法；其特征在于，所述方法包括壓縮壓痕步驟，其中所述片材(2)在壓痕輥(20)和基本上光滑的反作用輥(22)之間被壓縮，所述壓痕輥(20)作用在所述片材(2)的第一表面(23)上，并具有多個(gè)突出部分(21)以生產(chǎn)出形式為壓縮線(4)的所述折疊線，所述反作用輥(22)作用在所述材料的第二表面(25)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述壓痕輥(20)的所述突出部分(21)的高度處于所述片材(2)的厚度的50％到90％的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述壓痕輥(20)的所述突出部分(21)的高度等于所述片材(2)的厚度的80％。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述片材(2)的第一表面(23)上印刷裝飾部分(5)的印刷步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述印刷步驟產(chǎn)生了印刷區(qū)域(36)，其包圍了所述壓縮線(4)的至少一部分(37)，以便形成可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記(18)。
全文摘要
一種用于包裝食品并具有多條由壓縮壓痕所形成的折疊線(4)的片材(2)，該折疊線(4)在材料(2)的最終朝向包裝(17)的外側(cè)的表面(23)上具有下凹輪廓，并在相對的表面(25)上具有非凸起輪廓；裝飾部分(5)具有印刷區(qū)域(36)，其至少部分地包圍了一條或多條折疊線(37)，因而可與它們一起對比式地形成可光學(xué)檢測到的對齊標(biāo)記(18)。
文檔編號(hào)B31F1/08GK1582244SQ02822173
公開日2005年2月16日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者L·圭多蒂, A·梅利薩, E·梅索里, T·羅曼, R·諾倫斯塔姆 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司