本發(fā)明涉及對用于生產(chǎn)可傾倒的食物產(chǎn)品的密封包裝的包裝材料進(jìn)行熱密封的感應(yīng)密封設(shè)備。

背景技術(shù)：

許多可傾倒的食物產(chǎn)品，諸如果汁、uht牛奶、酒、番茄醬等，是以無菌包裝材料制成的包裝銷售。

這種類型的包裝的典型實例是被稱為tetrabrikaseptic(注冊商標(biāo))的用于液體或可傾倒的食物產(chǎn)品的平行六面體形包裝，其通過對層壓條帶包裝材料進(jìn)行折疊和密封而制成。

包裝材料具有多層結(jié)構(gòu)，其基本上包括用于提供剛度和強(qiáng)度的基底層，以及多個熱密封塑料材料層，所述基底層可包括纖維材料(例如，紙)層或礦物質(zhì)填充的聚丙烯材料層；所述多個熱密封塑料材料層，例如聚乙烯薄膜，其覆蓋基底層的兩側(cè)。

在用于諸如uht牛奶之類的長期儲存產(chǎn)品的無菌包裝的情況下，包裝材料還包括氣體和光的阻擋材料層，例如，鋁箔或乙基乙烯醇(evoh)膜，其疊置于熱密封塑料材料層上，并且其繼而被形成最終與食物產(chǎn)品接觸的包裝的內(nèi)表面的另一熱密封塑料材料層所覆蓋。

如已知的那樣，這種包裝是在全自動包裝單元上生產(chǎn)的，在全自動包裝單元上由卷材進(jìn)給(web-fed)的包裝材料形成連續(xù)管；該包裝材料卷材在包裝單元上例如通過施加化學(xué)滅菌劑(例如過氧化氫溶液)進(jìn)行滅菌，一旦滅菌完成后，例如通過加熱蒸發(fā)而從包裝材料的表面除去該化學(xué)滅菌劑；并將經(jīng)過這樣滅菌的包裝材料卷材保持在封閉的無菌環(huán)境中，且被縱向折疊并密封以形成豎直管。

管在第一豎直方向上連續(xù)地進(jìn)給，被填充無菌的或經(jīng)滅菌處理的食物產(chǎn)品，且在等間隔的橫截面處由兩對鉗夾夾持。更具體而言，所述兩對鉗夾周期地且連續(xù)地作用于管上，且對管的包裝材料進(jìn)行熱密封以形成枕形包的連續(xù)條帶，枕形包通過相應(yīng)的橫向密封帶(即在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸)彼此連接。

通過切割相關(guān)的橫向密封帶而將枕形包分開，然后將枕形包供應(yīng)到最終折疊站，在最終折疊站，枕形包以機(jī)械方式被折疊為成品的平行六面體形。

夾持于每對鉗夾之間的管部分通過裝配到鉗夾之一(被稱為密封鉗夾)上的加熱裝置進(jìn)行熱密封，并且加熱裝置使夾持于鉗夾之間的兩層熱密封塑料材料局部熔化。

更具體而言，其中阻擋材料層包括導(dǎo)電材料(例如鋁)片的包裝材料通常通過所謂的感應(yīng)熱密封工藝進(jìn)行熱密封，其中，當(dāng)由兩個鉗夾夾持住管時，在鋁片中感應(yīng)出損耗電流，并且損耗電流局部加熱鋁片，從而局部熔化熱密封塑料材料。

更具體而言，在感應(yīng)熱密封中，加熱裝置基本上包括感應(yīng)器，感應(yīng)器由高頻電流發(fā)生器供電并且基本上包括平行于第二方向延伸的由導(dǎo)電材料制成的一個或多個感應(yīng)器棒，且一個或多個感應(yīng)器棒與管材料相互作用以在管材料中感應(yīng)出損耗電流并將管材料加熱到必需的密封溫度。

另一方面，被稱為對立鉗夾(counter-jaw)的另一鉗夾裝配有由彈性材料制成的壓力墊，并且壓力墊與感應(yīng)器棒配合以沿相關(guān)的橫向密封帶熱密封該管。

包括上述類型感應(yīng)器的密封鉗夾密封設(shè)備是已知的。

更具體而言，已知的密封設(shè)備基本上包括塑料支撐體以及插件，所述塑料支撐體一體地連接到密封鉗夾并限定用于容納相應(yīng)感應(yīng)器棒的兩個前座，所述插件由磁通量集中材料(特別是包括鐵氧體的復(fù)合材料)制成且靠近感應(yīng)器棒而容納在支撐體內(nèi)部。

更具體而言，塑料支撐體與插件協(xié)同工作，并且限定包圍感應(yīng)器棒和磁通量集中材料的插件的密封設(shè)備的周邊部分。

這種已知的密封設(shè)備例如根據(jù)專利文件ep1270182和ep2008795是已知的。

申請人已經(jīng)觀察到，由于在使用中受到的機(jī)械負(fù)載，塑料支撐體易于開裂，這會降低密封設(shè)備的使用壽命，并限制該設(shè)備在高速包裝單元上的使用。

橫向感應(yīng)器的另一個問題是在對翅片折痕進(jìn)行密封以及由于切割線中的pe擠出導(dǎo)致的包裝的擺動而停機(jī)時由于偶爾的完整性問題而不總是能滿足對包裝的密封質(zhì)量要求。

最后，已知的橫向感應(yīng)器由于復(fù)雜的制造和使用昂貴的材料而具有高成本。

因此，需要一種橫向感應(yīng)器，其具有更簡單的設(shè)計，更容易制造和使用更便宜的材料，具有改善的機(jī)械強(qiáng)度和壽命，同時保持或改善橫向感應(yīng)器的功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀、解決現(xiàn)有技術(shù)的問題、并且提供一種改進(jìn)的對用于生產(chǎn)可傾倒的食物產(chǎn)品的密封包裝的包裝材料進(jìn)行熱密封的感應(yīng)密封設(shè)備，其更簡單、更便宜、并且更堅固。

這些和其他目的是通過對用于生產(chǎn)可傾倒的食物產(chǎn)品的密封包裝的包裝材料進(jìn)行熱密封的感應(yīng)密封設(shè)備來實現(xiàn)的，所述密封設(shè)備包括：感應(yīng)器設(shè)備，其借助至少一個作用表面與所述包裝材料相互作用；通量集中插件；以及支撐體，其包括導(dǎo)熱材料并且容納所述感應(yīng)器設(shè)備和所述通量集中插件；其中所述通量集中插件包括聚合物和軟磁性顆粒的磁性復(fù)合物；以及所述通量集中插件經(jīng)由至少一個相互作用表面與所述包裝材料相互作用。

通過使用經(jīng)由相互作用表面與包裝材料具有直接接觸的插件，使得除了感應(yīng)器設(shè)備的作用表面之外先前用于形成現(xiàn)有技術(shù)中的密封設(shè)備的接觸部件的塑料部件是不必要的。感應(yīng)器設(shè)備將更加堅固，具有更少的部件并且這些部件也更便宜。

聚合物可以是塑料基質(zhì)，如pa：聚酰胺，各種等級如pa6和pa9，其中一些是耐受溫度的，或pps：聚苯硫醚。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，感應(yīng)密封設(shè)備的支撐體將所述感應(yīng)器設(shè)備容納在至少一個腔體中，其中所述至少一個腔體適于并成形為用于粘性未固化磁性復(fù)合物的模具，使得所述通量集中插件可以以通量集中的方式圍繞所述感應(yīng)器設(shè)備被直接模制在所述支撐體中，而不覆蓋所述至少一個作用表面。由于通量集中插件(傳統(tǒng)感應(yīng)器中的芯體)直接模制在支撐體上，因此簡化了制造。軟磁性顆粒可以是鐵氧體、nizn鐵氧體、fesial(硅鋁鐵)、如fesib及其衍生物或feni合金及其衍生物的納米晶合金。磁性復(fù)合物優(yōu)選是電絕緣的，借助于聚合物粘合材料來實現(xiàn)。具有本身電絕緣的通量集中插件使得不需要通量集中插件和感應(yīng)器設(shè)備之間的任何其他絕緣材料。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，磁性復(fù)合物用纖維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)以提高其機(jī)械強(qiáng)度。纖維結(jié)構(gòu)可以是與聚合物粘合劑相容的任何一種，例如玻璃纖維、凱夫拉爾纖維等。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，支撐體的腔體包含適于將模制的通量集中插件鎖定在所述腔體中的至少一個周向凹部。磁性復(fù)合物將填充槽，使得當(dāng)磁性復(fù)合物已經(jīng)固化時，通量集中插件將被翼鎖定，以便接合并填充所述槽。

感應(yīng)密封設(shè)備有利地用作橫向感應(yīng)密封設(shè)備，例如，用于密封包含鋁箔的包裝材料。

感應(yīng)密封設(shè)備還可以具有由不銹鋼制成的支撐體，不銹鋼是具有高導(dǎo)熱性且適合用作模具的合適的非腐蝕性材料。

橫向感應(yīng)密封設(shè)備還可以包括中心切割槽，其沿著中心橫向軸線和垂直于至少一個作用表面的軸線延伸，所述感應(yīng)器設(shè)備設(shè)置在所述切割槽的兩側(cè)上。切割槽放置在感應(yīng)器設(shè)備之間，使得包裝材料可以在兩個位置處被密封并在密封件之間被切割，這是用于液體食品的管灌裝機(jī)中的常用技術(shù)。模具的第二部分可以在模制期間放置在切割槽將要處于的位置，以便當(dāng)模具的第二部分被移除時產(chǎn)生槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，切割槽被形成在所述支撐體中，使得在所述槽的每一側(cè)上形成腔體。因此，支撐體(而不是通量集中插件)形成所述切割槽，從而產(chǎn)生比通過模制的通量集中插件制成的切割槽更穩(wěn)定的切割槽。此外，模具的次要部件將不是必需的。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述腔體具有小于所述腔體中的第二橫截面面積的開口橫截面面積，其中所述開口橫截面面積平行于所述第二橫截面面積。使用小于腔體的內(nèi)部部分的腔體的入口確保當(dāng)在密封過程中使用通量集中插件時，在其被模制到它的位置時不能從腔體中移出。由于當(dāng)在生產(chǎn)中使用密封設(shè)備時，相互作用表面和包裝材料之間的壓力可能非常高，因此密封設(shè)備是堅固的非常重要。

感應(yīng)器設(shè)備還可以具有至少一個凹部，其至少沿與所述相互作用表面平行的方向延伸以便當(dāng)使用密封設(shè)備時將所述感應(yīng)器設(shè)備鎖定在所述通量集中插件中。以這種方式，確保感應(yīng)器設(shè)備不會從模制的通量集中插件中彈出。避免模制的通量集中插件旋轉(zhuǎn)的一種方法是使腔體成形為具有不規(guī)則形狀，例如具有平坦底部側(cè)面。

應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的方法可以包括與本發(fā)明的裝置相關(guān)聯(lián)的上述特征中的任何特征并且具有相同的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

在下文中，將與附圖一起更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的橫向密封設(shè)備的橫截面圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的橫向密封設(shè)備的橫截面圖

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的橫向密封設(shè)備的橫截面圖。

圖4a-4c是根據(jù)本發(fā)明的第三、第四和第五實施方式的橫向密封設(shè)備的橫截面圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式的橫向密封設(shè)備的橫截面圖。

具體實施方式

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的橫向感應(yīng)密封設(shè)備15的橫截面圖。支撐體24容納通量集中插件30'，該通量集中插件30'容納感應(yīng)器設(shè)備20、21。感應(yīng)器設(shè)備具有作用表面25、26，該作用表面25、26適于被壓靠到包裝材料表面(未示出)以在密封過程中感應(yīng)電流并因此在包裝材料的金屬層中加熱。感應(yīng)器設(shè)備20、21和通量集中插件30'通過模制的塑料構(gòu)件19鎖定到支撐體。塑料構(gòu)件19還將具有外表面，該外表面在密封操作期間將被壓靠在包裝材料上。在使用時，對密封設(shè)備施加高壓，該高壓將對與感應(yīng)設(shè)備的尺寸相比相對薄的塑料構(gòu)件產(chǎn)生大大地?fù)p耗。結(jié)果是塑料構(gòu)件經(jīng)常會破裂，從而降低了感應(yīng)設(shè)備的使用壽命。

圖2根據(jù)本發(fā)明示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖。支撐體24具有腔體4，感應(yīng)器設(shè)備20、21被定位在該腔體4中。在腔體4中，通量集中插件30圍繞感應(yīng)裝置20、21被模制，而不覆蓋感應(yīng)器設(shè)備的作用表面25、26。通量集中插件具有與感應(yīng)器設(shè)備20、21的作用表面25平齊的相互作用表面31。腔體具有沿著側(cè)壁的周向凹部5，以便將模制的通量集中插件30鎖定在腔體中。通量集中插件30由聚合物和軟磁性顆粒的磁性復(fù)合物模制(未示出)，聚合物由聚酰胺或聚苯硫醚制成，以及磁性顆粒為鐵氧體、nizn鐵氧體、fesial、fesib或feni合金。nizn鐵氧體是優(yōu)選的。模制材料也可以通過例如玻璃纖維增強(qiáng)(未示出)。在通量集中插件30中形成有切割槽3，以允許在切割槽30的任一側(cè)上密封包裝材料同時切割包裝材料。在模制通量集中插件的過程中，通過使用放置在形成切割槽3的體積中的模具的第二部分(未示出)形成切割槽。

圖3根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖。支撐體24具有兩個腔體4，感應(yīng)器設(shè)備20、21被定位在該兩個腔體4中。在每個腔體4中，通量集中插件30圍繞相應(yīng)的感應(yīng)裝置20、21模制，而不覆蓋相應(yīng)的感應(yīng)器設(shè)備的作用表面25、26。通量集中插件具有與感應(yīng)器設(shè)備20、21的作用表面25平齊的相互作用表面31。每個腔體具有沿著側(cè)壁的周向凹部5，以便將模制的通量集中插件30鎖定在腔體中。通量集中插件30由聚合物和軟磁性顆粒的磁性復(fù)合物模制。在支撐體24中的兩個腔體4之間形成切割槽3，以允許在切割槽30的任一側(cè)上密封包裝材料同時切割包裝材料。每個感應(yīng)器設(shè)備具有凹部7，以便將每個感應(yīng)器設(shè)備鎖定到相應(yīng)的模制的通量集中插件30上。

圖4a根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖。支撐體24具有兩個腔體4，感應(yīng)器設(shè)備20、21被定位在該兩個腔體4中。在每個腔體4中，通量集中插件30圍繞相應(yīng)的感應(yīng)裝置20模制，而不覆蓋相應(yīng)的感應(yīng)器設(shè)備的作用表面26。通量集中插件具有與感應(yīng)器設(shè)備20的作用表面25的下部平齊的相互作用表面31。通量集中插件30由聚合物和軟磁性顆粒的磁性復(fù)合物模制。在支撐體24中的兩個腔體4之間形成切割槽3，以允許在切割槽30的任一側(cè)上密封包裝材料同時切割包裝材料。每個感應(yīng)器設(shè)備具有兩個凹部7，用于將每個感應(yīng)器設(shè)備鎖定到相應(yīng)的模制的通量集中插件30上。每個腔體4的開口橫截面小于每個腔體中進(jìn)一步向下的橫截面，以便將模制的通量集中插件30鎖定在腔體4中。

圖4b根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖，其非常類似于圖4a所示的第三實施方式。在第四實施方式中，腔體具有平坦的底部8，以降低模制的通量集中插件30的旋轉(zhuǎn)傾向。

圖4c根據(jù)本發(fā)明的第五實施方式示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖，其非常類似于圖4a和圖4b所示的第三和第四實施方式。在第五實施方式中，腔體具有更復(fù)雜的形狀，以降低模制的通量集中插件30的旋轉(zhuǎn)傾向并優(yōu)化通量集中。

圖5根據(jù)本發(fā)明的第六實施方式示出了橫向感應(yīng)設(shè)備19的橫截面圖。在該實施方式中，使用四個腔體4。在每個腔體4中，通量集中插件30圍繞相應(yīng)的感應(yīng)裝置20模制。該實施方式是所謂的雙環(huán)感應(yīng)器如何能夠與本發(fā)明組合的示例。

應(yīng)當(dāng)理解，可以預(yù)期在本發(fā)明中的其他變化，并且在一些情況下，可以使用本發(fā)明的某些特征而無需相應(yīng)地使用其他特征。因此，所附權(quán)利要求以與本發(fā)明的范圍一致的方式廣義地解釋是適當(dāng)?shù)摹?/p>