專利名稱：用于連續(xù)地生產(chǎn)可倒出食品產(chǎn)品的密封包裝件的包裝單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于從包裝材料管連續(xù)地生產(chǎn)可倒出食品產(chǎn)品的 密封包裝件的包裝單元。
技術(shù)背景如已知，許多可倒出食品產(chǎn)品，例如果汁、巴氏奶或UHT(超高 溫處理)奶、葡萄酒、番茄醬等以由消毒包裝材料制成的包裝件出售。此類包裝件的典型的例子是成形為平行六面體的用于液體或可倒 出食品產(chǎn)品的包裝件，已知為Tetra Brik Aseptic (注冊商標(biāo))，它通過折疊和密封層壓條包裝材料制成。包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)大體上包括用于剛度和強(qiáng)度的 基層，基層由例如紙或礦物填充聚丙烯材料的纖維材料層限定；還包 括覆蓋在基層的兩側(cè)的多層熱封塑料材料，例如聚乙烯膜。在用于長期儲存產(chǎn)品，例如UHT奶的無菌包裝件的情況下，包裝 材料也包括阻氣和阻光材料的層，例如鋁箔或乙烯-乙烯醇共聚物 (EVOH)膜，其疊加到熱封塑料材料的層上且又覆蓋有另一層形成了 包裝件內(nèi)面的最終接觸食品產(chǎn)品的熱封塑料材料。如已知，此類包裝件在全自動包裝機(jī)上生產(chǎn)，在全自動包裝機(jī)上 由幅供給的包裝材料形成連續(xù)管。更特定地，包裝材料的幅從巻筒上 展開且通過包裝機(jī)上的無菌室供給，在無菌室內(nèi)包裝材料的幅被消 毒，例如通過應(yīng)用例如過氧化氫的消毒劑，過氧化氫隨后通過加熱而 蒸發(fā)，和/或通過將包裝材料置于適當(dāng)?shù)牟ㄩL和強(qiáng)度的輻射下；且消毒 的幅維持在封閉的無菌環(huán)境中，且折疊為圓柱且縱向地密封來以已知 方式形成連續(xù)管。實際上形成了無菌室的延伸的包裝材料的管在垂直方向供給，包 裝材料的管填充有已消毒或無菌處理的食品產(chǎn)品，且通過密封設(shè)備供 給以形成單個的包裝件，更特定的，在密封設(shè)備中，管在多個等間隔 的橫截面處密封以形成相互通過橫向密封帶，即垂直于管的行進(jìn)方向 延伸的密封帶連接的枕包，且通過切割相關(guān)的橫向密封條將枕包分 開，且然后將枕包傳送到折疊站，在折疊站枕包被機(jī)械地折疊以形成
各完成的成形為平行六面體的包裝件。如在例如歐洲專利EP-B-O887265中所描述的包裝機(jī)是已知的，該 包裝機(jī)包括兩個限定了各環(huán)形路徑且各裝配有多個密封夾鉗的鏈傳送 器。兩個路徑具有各分支，分支大體上相互面對且平行且在它們之間 供給包裝材料的管，使得在一個傳送器上的夾鉗與在其他的傳送器上 的相應(yīng)夾鉗沿所述的各路徑的分支合作，以在多個相繼的橫截面處夾 緊管且密封和切割包。更特定地，包被裝配到夾鉗的一個以在橫向于管的切割方向上滑 動的切割器切割，以與管相互作用且沿管的橫截面切割管。包裝機(jī)也已知為僅包括兩對夾鉗，兩對夾鉗交替地在包裝材料的 管上作用以沿多個等間隔的橫截面夾緊且密封，例如熱封包裝材料的 管。一旦完成密封，例如裝配到每對夾鉗的一個上的切割器被激活且 與包裝材料的管相互作用，以沿已密封的橫截面的中心線切割包裝材 料的管且因而從包裝材料的管的底端分離枕包。因為底端被橫向地密 封，相關(guān)的夾鉗在達(dá)到底止點位置時可以被打開以避免與管的頂部分 的干涉。同時以完全相同的方式操作的其他的夾鉗對從頂止點位置向 下移動，以重復(fù)以上的夾緊/形成、密封和切割操作。在兩類包裝機(jī)中，切割器包括切割刃，切割刃與管相互作用以進(jìn) 行切割操作。切割操作通過由已知的促動設(shè)備在靜止位置和工作位置之間移動 切割器來進(jìn)行，在靜止位置切割器容納在相關(guān)的夾鉗內(nèi)且相關(guān)的切割 刃從管分離，在工作位置切割器從相關(guān)的夾鉗向前伸出，且相關(guān)的切 割刃與管合作。在工業(yè)中，感受到的需求是增加切割器的工作壽命且降低切割操 作的總成本。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供設(shè)計為符合以上要求的包裝單元。 根據(jù)本實用新型，提供了一種用于從熱封片包裝材料的管連續(xù)地 生產(chǎn)可倒出食品產(chǎn)品的無菌密封包裝件的包裝單元，所述的管填充有 所述的食品產(chǎn)品且所述的單元包括至少一對循環(huán)地與所述的管相互 作用以在管的多個橫截面處密封管的夾鉗；和用于從所述的管通過沿
各所述的橫截面的橫向切割操作分離已形成的所述的包裝件的切割裝置；所述的切割裝置包括至少一個裝配到所述的夾鉗中的一個以在橫 向于所述的管的切割方向X滑動的切割器；每個所迷的切割器包括各 第一切割刃且可安裝在各第一構(gòu)造中，其中切割器在所述的切割方向 上的滑動導(dǎo)致所述的各第一切割刃與所迷的管相互作用以進(jìn)行所迷的 切割操作；其中，每個所述的切割器包括在所述的笫一切割刃的相對 端的各第二切割刃；且每個所述的切割器可以選擇地安裝在第二構(gòu)造 中，其中所述的切割器在所述的切割方向X上的滑動導(dǎo)致所述的各第 二切割刃與所迷的管相互作用以進(jìn)行所述的切割操作，與已知的單刃切割器相比，本發(fā)明的單元使得減小了總的切割成 本且很大地增加了切割器的工作壽命。


本實用新型的優(yōu)選的、非限制性的實施例將通過例子參考附圖描 述，其中圖1示出了根據(jù)本實用新型的包裝單元的示意性側(cè)視圖； 圖2示出了圖1的細(xì)節(jié)的下側(cè)中截面；圖3示出了沿圖2中m-ni線的截面；圖4示出了圖1、圖2和圖3中的細(xì)節(jié)的更大比例的頂側(cè)視圖； 圖5示出了沿圖4中V-V線的更大比例的截面。
具體實施方式
圖1中的數(shù)字1表示用于從包裝材料的垂直管3連續(xù)地生產(chǎn)可倒 出食品產(chǎn)品的密封包裝件2的包裝單元的整體，可倒出食品例如巴氏 奶或UHT奶、果汁、葡萄酒等。管3以已知的方式通過縱向地折疊和密封熱封片材料的幅在單元1 的上游形成，且從頂填充以已消毒的或無菌處理的食品產(chǎn)品用于包 裝。單元1包括由兩個側(cè)壁5(僅示出了一個)和兩個平行的橫向壁6、 7限定的框架4，橫向壁6、 7剛性地固定在側(cè)壁5之間，以與側(cè)壁一 起限定腔8;還包括兩個裝配到框架4上且分別具有第一夾鉗12-后 文中簡稱"夾鉗12"-和第二夾鉗或?qū)?cè)夾鉗13的形成鏈10、 11， 夾鉗12與對側(cè)夾鉗13相互合作以與沿通過腔8的垂直路徑A供給的 包裝材料的管3相互作用。
鏈10和11限定了各環(huán)形路徑P、 Q，夾鉗12和對側(cè)夾鉗13沿環(huán) 形路徑P、 Q供給.路徑P、 Q分別繞框架4的壁6和7延伸，且包括 相互平行的各大體上直的工作部分P1、 Ql，工作部分P1、 Ql鄰近管 3的路徑A且大體上在路徑A的相對側(cè)上對稱地延伸，使得各等間隔 的橫向帶17在相應(yīng)的夾鉗12和對側(cè)夾鉗13對之間被牢固的夾緊。夾鉗12和對側(cè)夾鉗13是各鏈10、 11的整體的部件且限定了各鏈 10、 ll的交替的鏈環(huán)，且夾鉗12和對側(cè)夾鉗13以鉸接的方式通過桿 14的對相互連接。鏈IO、 ll的支撐、驅(qū)動和導(dǎo)向設(shè)備例如從EP-A-0 887 263中已知 的，且因此不詳細(xì)描述.簡要地說，夾鉗12和對側(cè)夾鉗13的運(yùn)動由 裝配到壁6、 7上的凸輪15、 16限定。每個夾鉗12和對側(cè)夾鉗13包括在垂直于路徑A且平行于框架4 的壁6、 7的方向上延長的主體20(圖2和圖3);且每個主體20具有 各端放大部分21、 22(圖2)，從各端放大部分21、 22的每個伸出第 一和第二銷23、 24，銷23、 24具有平行于主體20的主尺寸且間隔開 的軸。桿14以鉸鏈連接到夾鉗12和對側(cè)夾鉗13的銷23、 24，以將一 個夾鉗/對側(cè)夾鉗的銷23連接到鄰近的夾鉗/對側(cè)夾鉗的銷24。夾鉗12 和對側(cè)夾鉗13也具有安裝在放大部分21、 22內(nèi)的與銷23、 24共軸的 各對導(dǎo)向輥子25、 26，且輥子對25、 26在凸輪15、 16上旋轉(zhuǎn)(圖1 )。每個夾鉗12包括感應(yīng)加熱元件29 (圖3 )，感應(yīng)加熱元件29橫向 于管3的路徑A裝配到主體20且包括兩個直的平行的前起作用表面 30。作為加熱元件29的替代，每個對側(cè)夾鉗13 (如在圖3中示出)具 有壓力條31;且每個夾鉗12的加熱元件29和相應(yīng)的對側(cè)夾鉗13的條 31相互合作以牢固地夾緊管3的相關(guān)的橫向帶17且加熱密封包裝材 料。在使用中在面向相應(yīng)的夾鉗12的前表面32上，條31具有兩個相 對柔性的彈性體材料的墊33，墊33對置于加熱元件29的起作用表面 30與包裝材料合作。每個對側(cè)夾鉗13的壓力條31通過兩個彈性端連 接設(shè)備34 (圖2)，例如在EP-A-0 887 269中描述的類型的彈性端連 接設(shè)備裝配到相關(guān)主體20，彈性端連接設(shè)備34在垂直于由銷23、 24 的軸所限定的平面的X方向具有有限的屈服度，且在使用中限定了每 個夾鉗-對側(cè)夾鉗對在管3上施加壓力的方向和包裝材料被切割的向。每個對側(cè)夾鉗13具有切割器35，它在橫向密封帶17處切割管3 以從管3上分離從形成鏈10、 11發(fā)出且最終被轉(zhuǎn)化為各包裝件2的已 形成的包。在如下的描述中僅參考了一個對側(cè)夾鉗13，因為所有的對側(cè)夾鉗 13和各切割器35明顯地是相同的。參考圖2到圖5，切割器35裝配到對側(cè)夾鉗13以在橫向于管3的 切割方向X滑動，切割器35是平的且是矩形形狀的且在對側(cè)夾鉗13 的主要尺寸的方向延長，且切割器35包括第一前切割刃36.切割器35定位在第一構(gòu)造(圖3)中，其中切割器35在X方向的 滑動導(dǎo)致第一切割刃36在橫向密封帶17處切割管3。更特定地，切割器35以滑動方式容納在壓力條31的中央槽40內(nèi) 且功能上連接到已知的凸輪促動設(shè)備43，凸輪促動設(shè)備43控制了切割 器M在X方向的運(yùn)動.非常簡要地說，促動設(shè)備43包括多個裝配到框架4的凸輪50(在 圖3中僅示出了一個)；和對于每個在形成鏈11上的對側(cè)夾鉗13包 括多個與切割器35成整體的凸輪跟隨件41(在圖3中僅示出了一個)， 且凸輪跟隨件41與各凸輪50和與各返回彈簧60 (在圖3中僅示出了 一個)相互作用，以在靜止位置和切割位置之間移動切割器35，在靜止位置第一切割刃36容納在壓力條31內(nèi)，在切割位置第一切割刃36 從壓力條31伸出以在橫向帶17處切割管。每個凸輪跟隨件41包括在端上裝配有凸輪跟隨件惰輥49的圓柱 形桿48，凸輪跟隨件惰輥49與固定到框架4的促動設(shè)備43的相關(guān)的 凸輪50合作。桿48也具有形成在桿48的位于惰輥49的相對端的自由 端部分52內(nèi)的直徑槽51，軸向地從主體20伸出且寬松地容納在壓力 條31的腔53內(nèi) 槽51通過切割器35的位于第一切割刃36的相對端 的邊緣39接合。切割器35通過螺釘54剛性地固定到凸輪跟隨件41的每個，螺釘 54旋入桿48內(nèi)的與槽51交叉的徑向孔55內(nèi)且接合切割器35內(nèi)的各 通孔56。每個凸輪跟隨件41也包括由裝配到桿48的墊團(tuán)46限定的停 止件，且當(dāng)相關(guān)的切割器35處于切割位置時，停止件擱靠在主體20 的后表面47上。 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是可以使用其他類型的與示出的一個操作不同的促動設(shè)備43使切割器35可以在X方向上移動。切割器35有利地包括位于第一切割刃36的相對端的第二切割刃 61(圖3到圖5)，且可以選擇地定位在第二構(gòu)造中，其中在所述的X 方向的滑動導(dǎo)致第二切割刃61與管3的橫向帶17相互作用以完成切 割操作。更特定地，第二切割刃61形成在邊緣39上，使得通過旋松螺釘 54而從凸輪跟隨件41釋放切割器35，且通過將切割器35旋轉(zhuǎn)180度 以將第一切割刃36容納在槽Sl內(nèi)且將笫二切割刃61定位為面向管3， 將切割器35設(shè)定為笫二構(gòu)造。當(dāng)切割器35處于笫二構(gòu)造中時，第一切割刃36容納在槽51內(nèi)且 促動設(shè)備4:3以與上述方式完全相同的方式在靜止位置和工作位置之間 移動切割器35,在靜止位置第二切割刃61容納在壓力條31內(nèi)，在工 作位置第二切割刃61從壓力條31伸出以在橫向帶17處切割管3。更特定地，第一切割刃36(僅在圖3中示出)和第二切割刃61 (在 圖3到圖5中示出)每個包括多個交替的齒62和間隙63。在以下的描述中，僅參考一個齒62和一個間隙63，因為第一切割 刃36和第二切割刃61的齒62和間隙63顯見地都是相同的。齒62由兩個平的壁64限定，壁64對稱地從切割器35伸出。壁64在各端部分66匯合為邊緣65，端部分66具有等腰三角形形 式且位于相對于切割器35的外側(cè)。更特定地，每個端部分66包括兩 個限定了切割器35的相對側(cè)上的壁64且限定了所述的等腰三角形的 兩個側(cè)的部分67。部分67相對于齒62的中央平面R對稱地延伸且在其之間限定了 測量值32度到38度的角度a，如在圖5中所指示。角度a優(yōu)選地為 35度，試驗顯示這是用于改進(jìn)第一切割刃36和第二切割刃61的工作 壽命的最佳的角度。間隙63側(cè)向地由各鄰近的齒62的兩個壁64限定，該壁64從相對 側(cè)匯合為間隙63的彎曲凹入的底部分70的各端。更特定地，限定了間隙63的壁64相對于彼此傾斜角度0 ，角度 P的測量值為72度到78度，如在圖4中指示。角度P優(yōu)選地為75度， 試驗顯示這是用于改進(jìn)笫一切割刃36和第二切割刃61的工作壽命 最佳的角度。關(guān)于形成和密封包裝件的單元1的操作是已知的，且因此不詳細(xì) 描述。非常簡要地說，夾鉗12和對側(cè)夾鉗13根據(jù)由凸輪15、 16所施加 的運(yùn)動循環(huán)地與包裝材料的管3相互作用。在其中管3被逐漸地壓緊 和壓縮且包裝材料被局部地折疊以形成平的橫向密封帶17的第一步驟 后，夾鉗12和對側(cè)夾鉗13到達(dá)各路徑P、 Q的部分P1、 Ql，沿部分 Pl、 Ql在管3上施加最大夾緊壓力，且開動夾鉗12的加熱元件29以 熱封包裝材料且因而沿兩個密封線密封材料，密封線由加熱元件29的 起作用表面30限定(圖3)。在以上的步驟期間，切割器35保持在第一構(gòu)造且在圖3中所示的 靜止位置。在夾鉗l2和對側(cè)額l3從包裝材料收回前，設(shè)備43被激活以將切 割器35推出壓力條31。切割器35的第一切割刃36因此沿橫向于材料的切割線且在兩個 密封線之間切割包裝材料.一旦切割器35的第一切割刃36通過材料則它被接收在夾鉗12內(nèi) 相應(yīng)的槽內(nèi)，一旦材料被切割，促動設(shè)備43以已知的方式將切割器35復(fù)位到 壓力條31內(nèi)的靜止位置。夾鉗12和相關(guān)的對側(cè)夾鉗13分開，且從連續(xù)的包裝材料的管3 分離且仍具有枕包形式的包裝件2可以傳遞到接下來的加工站，例如 折疊站，其中包裝件呈現(xiàn)出其最終的構(gòu)造。當(dāng)?shù)谝磺懈钊?6磨損時，將切割器35設(shè)定為第二構(gòu)造，使得后 來的切割操作由第二切割刃61進(jìn)行。更特定地，旋松螺釘54以從凸輪跟隨件41釋放切割器35;且切 割器35旋轉(zhuǎn)1S0度到第二構(gòu)造。在第二構(gòu)造中，第一切割刃36容納在槽51內(nèi)且當(dāng)促動設(shè)備43將 切割器35推出壓力條31時，第二切割表面61沿橫向于材料的切割線 且在兩個密封線之間切割包裝材料。根據(jù)本實用新型的單元1的優(yōu)點從前述的描述中明白.特別地，與已知的單刃切割器相比，單元1使得減小了總的切割
成本且很大地增加了切割器35的工作壽命。切割操作的成本實際上取決于切割器35的成本和當(dāng)?shù)?一切割刃36 磨損時更換切割器35所用的時間。切割器35能以相同于或更快于拆卸已磨損的已知的單刃切割器且 組裝新的已知的單刃切割器的時間從笫一構(gòu)造切換到第二構(gòu)造。切割器35也能以更快于磨快已磨損的已知的單刃切割器的時間從 第一構(gòu)造切換到第二構(gòu)造。因切割器35具有第二切割刃61，即使第一切割刃36已完全地磨 損時切割器35也能有效地使用。特征為第一切割刃36和第二切割刃61的切割器35因此比兩個已 知的單刃切割器更便宜.另外，因為角度a和P很大地增加了第一切割刃36和第二切割刃 61的齒62和間隙63的耐磨性，切割器35具有極長的工作壽命。顯然地，可以改變?nèi)缭诖嗣枋龊蛨D示的單元1而不偏離在附帶的 權(quán)利要求書中限定的保護(hù)范圍。特別地，單元1可以是包括僅一對或兩對循環(huán)地作用在包裝材料 的管3上的夾鉗12和對側(cè)夾鉗13的類型。最后，切割器35可以裝配到如對置于對側(cè)夾鉗13的夾鉗12。
權(quán)利要求1.一種用于從熱封片包裝材料的管(3)連續(xù)地生產(chǎn)可倒出食品產(chǎn)品的無菌密封包裝件(2)的包裝單元(1)，所述的管(3)填充有所述的食品產(chǎn)品且所述的單元(1)包括至少一對循環(huán)地與所述的管(3)相互作用以在管(3)的多個橫截面處密封管(3)的夾鉗(12、13)；和用于從所述的管(3)通過沿各所述的橫截面的橫向切割操作分離已形成的所述的包裝件(2)的切割裝置(35)；所述的切割裝置(35)包括至少一個裝配到所述的夾鉗(12、13)中的一個(13)以在橫向于所述的管(3)的切割方向(X)滑動的切割器(35)；每個所述的切割器(35)包括各第一切割刃(36)且可安裝在各第一構(gòu)造中，其中切割器(35)在所述的切割方向(X)上的滑動導(dǎo)致所述的各第一切割刃(36)與所述的管(3)相互作用以進(jìn)行所述的切割操作；其特征在于，每個所述的切割器(35)包括在所述的第一切割刃(36)的相對端的各第二切割刃(61)；且每個所述的切割器(35)可以選擇地安裝在第二構(gòu)造中，其中所述的切割器(35)在所述的切割方向(X)上的滑動導(dǎo)致所述的各第二切割刃(61)與所述的管(3)相互作用以進(jìn)行所述的切割操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其特征在于，每個所述的夾鉗(12、 13)裝配到相關(guān)的傳送器(10、 11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單元，其特征在于，所述的第一和 所述的第二切割刃(36、 61)每個包括各多個交替的實心元件(62) 和空心元件(63),
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單元，其特征在于，所述的實心元件(62 ) 的至少一個由兩個從所述的切割器(35)伸出且匯合為邊緣(65)的側(cè)壁(64)限定；所述的邊緣(6"包括至少兩個相互傾斜32度到38度的第一角度(ot )的部分(67)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單元，其特征在于，所述的第一角度(oc ) 測量為35度.
6. 根據(jù)權(quán)利要求3到5的任一項所述的單元，其特征在于，所述 的空心元件(63)的至少一個由各所述的實心元件(62)的兩個所述 的壁(64)限定，兩個壁(64)從相對側(cè)匯合為凹入部分(70);每個所述的空心元件(63)的所述的壁(64)在其間限定了 72度到78度的第二角度(0 ).
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單元，其特征在于，所述的第二角度(p ) 測量為75度.
專利摘要描述了用于從熱封片包裝材料管連續(xù)地生產(chǎn)可倒出食品產(chǎn)品的無菌密封包裝件的包裝單元；管填充有食品產(chǎn)品；單元包括至少一對循環(huán)地與所述的管相互作用以在管的多個橫截面處密封管的夾鉗和用于從所述的管通過沿各橫截面的橫向切割操作分離已形成的包裝件的切割裝置；切割裝置具有裝配到夾鉗的一個以在橫向于管的切割方向滑動的切割器；每個切割器具有各第一切割刃且可安裝在各第一構(gòu)造中，其中切割器在切割方向上的滑動導(dǎo)致各第一切割刃與管相互作用以進(jìn)行切割操作；每個切割器具有在第一切割刃的相對端的各第二切割刃；且每個切割器可選擇地安裝在第二構(gòu)造中，其中切割器在切割方向上的滑動導(dǎo)致各第二切割刃與管相互作用以進(jìn)行所述的切割操作。
文檔編號B65B9/10GK201045079SQ200620167108
公開日2008年4月9日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者A·索茲, F·桑蒂 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財務(wù)有限公司