專(zhuān)利名稱(chēng)：將物品包裝入成片熱塑性包裝材料中的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將物品包裝入成片熱塑性包裝材料中的方法。
背景技術(shù)：
一些包裝機(jī)裝備有至少部分為金屬的帶，所述部分為金屬的帶被電磁感應(yīng)加熱以密封包裝材料。在這種類(lèi)型的機(jī)器中，每個(gè)帶形成密封單元的一部分，在所述密封單元中除了有環(huán)繞兩個(gè)帶輪的帶以外，還包括檢測(cè)和控制帶溫度的裝置。
帶沿給定的路徑進(jìn)給，并且限定工作支路，所述帶沿著所述工作支路與包裝物品的成片熱塑性包裝材料接觸，以熔化包裝材料的一部分并密封包裝物品的成片包裝材料。
溫度檢測(cè)和控制裝置包括鐵磁芯，該鐵磁芯連接至帶，并且連接至初級(jí)饋電電路以通過(guò)感應(yīng)將電流和熱量引入帶中；以及傳感器，用于檢測(cè)帶的溫度。包裝機(jī)運(yùn)行期間，被檢測(cè)的溫度用于控制饋電電路和將所述帶的溫度保持在預(yù)置值附近。
由于帶以高速連續(xù)地運(yùn)行，因此溫度檢測(cè)傳感器是非接觸型的，通常為高溫計(jì)或紅外線熱電偶，其存在價(jià)格昂貴且相當(dāng)不精確的缺點(diǎn)。實(shí)際上，這種傳感器基于對(duì)帶發(fā)射物的光譜分析，其中所述帶在使用期間不可控地改變顏色，結(jié)果會(huì)影響發(fā)射(emission)，并會(huì)降低溫度測(cè)量的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種將物品包裝入成片熱塑性包裝材料中的方法，該方法能消除現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)，其中具體的是為低成本的精確的溫度測(cè)量提供一種方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供如權(quán)利要求1所述的一種將物品包裝入成片的熱塑性包裝材料中的方法。
本發(fā)明還涉及密封單元。
根據(jù)本發(fā)明，提供如權(quán)利要求10所述的一種將物品包裝入成片熱塑性包裝材料中的設(shè)備。


參考附圖，將通過(guò)實(shí)例的方式描述本發(fā)明的非限定實(shí)施例，其中圖1示出實(shí)施根據(jù)本發(fā)明所述方法的密封單元，其中為了表示清楚，有些部分被移除；以及圖2示出圖1中所述單元的電路圖，其中為了表示清楚，有些部分被移除。
具體實(shí)施例方式
圖1中的標(biāo)號(hào)1在全文中指示包裝機(jī)2的密封單元，所述密封單元用于將物品3包裝在成片的熱塑包裝材料4中。密封單元1包括至少部分為金屬的帶5和用于檢測(cè)和控制帶5溫度T的裝置6。
帶5環(huán)繞兩個(gè)帶輪7以形成工作支路8和返回支路9，其中帶5沿著所述工作支路8與包裝物品3的成片包裝材料4的相鄰部分(未示出)接觸，并且沿方向D1與物品3一起進(jìn)給以熔化和連接所述成片包裝材料4的所述相鄰部分(未示出)，而帶5沿所述返回支路9被連接至用于檢測(cè)和控制溫度T的裝置6。
裝置6包括處理單元10以及環(huán)繞所述帶5的兩個(gè)鐵磁芯11和12。芯11連接至電繞組13(初級(jí))，并且連接至檢測(cè)電繞組14(次級(jí))；芯12連接至檢測(cè)電繞組15(次級(jí))；電繞組13、14和15連接至處理單元10，所述處理單元10接收從電繞組14來(lái)的電壓V1信號(hào)S1和從電繞組15來(lái)的電壓V2信號(hào)S2，并且相對(duì)電繞組13的供電電壓V3處理信號(hào)S3。
參考圖2，以電子電路的形式示意性地示出帶5，所述電子電路包括電感L和電阻R；芯11和12以及電繞組13、14和15由傳統(tǒng)的電工符號(hào)示意性地示出，并且用與圖1中相同的標(biāo)號(hào)指示。
電繞組13形成LC諧振電路16的一部分，其中LC諧振電路16的頻率范圍在幾十或幾百千赫茲之間。電壓V1信號(hào)S1從電繞組14獲得，并與供電電壓V3和施加在帶5上的電壓V相關(guān)；電壓V2信號(hào)S2從電繞組15獲得，并與在帶5中循環(huán)流動(dòng)的電流I相關(guān)。換言之，施加在帶5上的電壓V只依賴(lài)于電繞組13的供電電壓V3，并且與電繞組14中產(chǎn)生的電壓V1成比例；而在帶5中循環(huán)流動(dòng)的電流I與電繞組13的供電電壓V3以及帶5的電阻R相關(guān)，并且與電繞組15中產(chǎn)生的電壓V2成比例。
在未示出的另一個(gè)實(shí)施例中，電路16可以包括交流發(fā)電機(jī)，其獲得與LC諧振電路相同的互感效果。
處理單元10包括用來(lái)放大電壓V1和V2的兩個(gè)放大器17以及用來(lái)處理電壓V1和V2的處理站18(processing stage)。
站18對(duì)電壓V1和V2進(jìn)行處理，以通過(guò)歐姆定律R＝V/I和經(jīng)試驗(yàn)確定的修正系數(shù)來(lái)確定帶5的阻值R，其中在公式中V與V1相關(guān)，而I與V2相關(guān)。
在未示出的實(shí)施例中，利用電子真均方根值到直流(electronic trueRMS to DC)的轉(zhuǎn)換器電路將電壓V1和V2從交流轉(zhuǎn)換成直流電，以簡(jiǎn)化電壓V1和V2的處理。
一旦獲知帶5的電阻R，就用電阻R乘以一個(gè)常數(shù)來(lái)計(jì)算帶5的溫度T，并將帶5的溫度加到預(yù)定值(偏移量)上，其中電阻R的變化與溫度T線性相關(guān)。實(shí)際上，所述方法基于這樣的原理即在帶5的制造中至少部分地被使用的金屬(含鐵的)材料的電阻R隨著溫度T的變化而線性地變化，至少在包裝機(jī)2的密封操作所使用的15℃至250℃的溫度范圍中是這樣的。實(shí)際上，在上述范圍中，帶5的溫度T和帶5的電阻R以線性函數(shù)相關(guān)。
換言之，為了使成片包裝材料4的至少兩部分交疊，每片熱塑性包裝材料4包圍相關(guān)的物品3而折疊；這樣，通過(guò)使交疊的部分與帶5接觸來(lái)密封兩個(gè)交疊的部分。帶5的溫度T被連續(xù)地檢測(cè)，用來(lái)控制帶5中產(chǎn)生的電流I，以便將溫度T保持在給定范圍中。為了檢測(cè)帶5的溫度T，要確定特征函數(shù)，所述特征函數(shù)將帶5的電阻R與帶5的溫度T聯(lián)系起來(lái)，并且檢測(cè)與施加在帶5上的電壓V相關(guān)的第一信號(hào)S1、S3以及與在帶5中循環(huán)流動(dòng)的電流I相關(guān)的第二信號(hào)S2，帶5的電阻R作為第一信號(hào)S1、S3和第二信號(hào)S2的函數(shù)被計(jì)算，并且利用特征函數(shù)檢測(cè)帶5的溫度T，其中所述特征函數(shù)將帶5的電阻R與帶5的溫度T聯(lián)系起來(lái)。
在獲得溫度T值時(shí)，處理單元10將所獲得的溫度值與預(yù)置值(給定值)進(jìn)行對(duì)比，以便以已知的方式改變初級(jí)電繞組13的供電電壓V3。
單元10可以顯示當(dāng)前檢測(cè)到的溫度值T。
在未示出的改變例子中，用檢測(cè)施加在電繞組13上的電壓V3的裝置替換電繞組14(初級(jí))。換言之，用與施加在帶5上的電壓V相關(guān)的供電電壓V3信號(hào)S3替換電壓V1信號(hào)S1。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖1中虛線所示，在帶5中循環(huán)流動(dòng)的電流I可以通過(guò)連接至處理單元10的霍爾效應(yīng)傳感器19被直接檢測(cè)。使用霍爾效應(yīng)傳感器19時(shí)，信號(hào)S1是電流，因此不需要確定在連接至鐵磁芯12的電繞組15中的電壓V2。
權(quán)利要求
1.一種將物品(3)包裝入成片熱塑性包裝材料(4)中的方法，所述方法包括圍繞物品(3)折疊成片包裝材料(4)，以便使成片包裝材料(4)的至少兩個(gè)部分交疊；使所述交疊部分與至少部分為金屬且成環(huán)的帶(5)接觸，通過(guò)這樣來(lái)密封所述兩個(gè)交疊部分，由與所述帶(5)耦合的第一電繞組(13)感應(yīng)產(chǎn)生的電流對(duì)所述帶(5)進(jìn)行加熱；檢測(cè)帶(5)的溫度(T)；以及控制帶(5)中感應(yīng)產(chǎn)生的電流(I)，以便將溫度(T)保持在給定范圍中；所述方法的特征在于確定特征函數(shù)，所述特征函數(shù)將帶(5)的電阻(R)與帶(5)的溫度(T)聯(lián)系起來(lái)；檢測(cè)與施加在帶(5)上的電壓(V)相關(guān)的第一信號(hào)(S1、S3)以及與在帶(5)中循環(huán)流動(dòng)的電流(I)相關(guān)的第二信號(hào)(S2)；計(jì)算帶(5)的電阻(R)，其中所述帶(5)的電阻(R)是第一信號(hào)(S1、S3)和第二信號(hào)(S2)的函數(shù)；以及使用特征函數(shù)檢測(cè)帶(5)的溫度(T)，其中所述特征函數(shù)將帶(5)的電阻(R)與帶(5)的溫度(T)聯(lián)系起來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在至少部分為金屬的帶(5)中循環(huán)流動(dòng)的所述電流(I)由第一鐵磁芯(11)依靠供電電壓(V3)感應(yīng)產(chǎn)生，所述第一鐵磁芯(11)圍繞所述帶(5)并且連接至所述第一電繞組(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)(S1)是第一電繞組(13)的供電電壓(V3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一鐵磁芯(11)連接至第二電繞組(14)；所述第一信號(hào)(S1)是第二電繞組(14)終端處的電壓(V1)，并且與第一電繞組(13)的供電電壓(V3)相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)圍繞所述帶(5)的第二鐵磁芯(12)以及連接至第二鐵磁芯(12)的第三電繞組(15)檢測(cè)所述第二信號(hào)(S2)；所述第二信號(hào)(S2)是第三電繞組(15)終端處的電壓(V2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器(19)檢測(cè)所述第二信號(hào)(S2)；傳感器(19)檢測(cè)帶(5)中的電流(I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一繞組(13)形成諧振電路(16)的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第一電繞組(13)的供電電壓(V3)通過(guò)所述諧振電路(16)被改變，并作為所述帶(5)的溫度(T)的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少部分為金屬的帶(5)至少部分由含鐵材料制成，這樣，在15℃至250℃的溫度(T)范圍內(nèi)，溫度(T)和所述帶(5)的電阻(R)以線性函數(shù)相關(guān)。
10.一種將物品(3)包裝在成片熱塑包裝材料(4)中的設(shè)備，所述設(shè)備包括折疊裝置，用于圍繞物品(3)折疊成片包裝材料(4)，以便使成片包裝材料(4)的至少兩個(gè)部分交疊；密封裝置(1)，用于密封所述兩個(gè)交疊部分，密封裝置(1)包括至少部分為金屬且成環(huán)的帶(5)，由與所述帶(5)耦合的第一電繞組(1 3)感應(yīng)產(chǎn)生的電流(I)對(duì)所述帶(5)進(jìn)行加熱，并且所述帶(5)與交疊部分接觸；檢測(cè)裝置(6)，用于檢測(cè)帶(5)的溫度(T)；以及控制裝置(6)，用于控制帶(5)中感應(yīng)產(chǎn)生的電流(I)，以便將溫度(T)保持在給定范圍中；所述設(shè)備的特征在于，包括存儲(chǔ)裝置(6)，用于存儲(chǔ)特征函數(shù)，所述特征函數(shù)將帶(5)的電阻(R)與帶(5)的溫度(T)聯(lián)系起來(lái)；以及傳感裝置(10)，用來(lái)檢測(cè)與施加在帶(5)上的電壓(V)相關(guān)的第一信號(hào)(S1、S3)以及與在帶(5)中循環(huán)流動(dòng)的電流(I)相關(guān)的第二信號(hào)(S2)；所述檢測(cè)裝置(6)能計(jì)算作為第一信號(hào)(S1、S3)和第二信號(hào)(S2)的函數(shù)的帶(5)的電阻(R)，并且所述檢測(cè)裝置(6)能利用特征函數(shù)檢測(cè)帶(5)的溫度(T)，其中所述特征函數(shù)將帶(5)的電阻(R)與帶(5)的溫度(T)聯(lián)系起來(lái)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，帶(5)限定工作支路(8)和返回支路(9)，其中所述帶(5)沿所述工作支路(8)與包裝材料(4)接觸，而所述帶(5)沿所述返回支路(9)與控制和檢測(cè)裝置(6)耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，控制和檢測(cè)裝置(6)包括連接至相關(guān)繞組(14、15)的至少一個(gè)鐵磁芯(11、12)，所述裝置(6)檢測(cè)所述相關(guān)繞組(14、15)上的相關(guān)電壓信號(hào)(S1、S2)。
13.一種如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述設(shè)備實(shí)施如權(quán)利要求1至9中所述的方法。
全文摘要
在將物品包裝入成片熱塑性材料中的方法中，通過(guò)檢測(cè)與施加在帶(5)上的電壓(V)相關(guān)的第一信號(hào)(S1)和與沿帶(5)循環(huán)流動(dòng)的電流(I)相關(guān)的第二信號(hào)(S2)，以及通過(guò)計(jì)算帶(5)的電阻(R)來(lái)檢測(cè)帶(5)的溫度，其中所述帶(5)至少部分為金屬且成環(huán)，并且所述帶(5)被感應(yīng)加熱以密封包裝材料(4)，所述帶(5)的電阻(R)作為第一和第二信號(hào)(S1、S2)的函數(shù)被計(jì)算；帶(5)的電阻(R)與帶(5)的溫度(T)相關(guān)。
文檔編號(hào)G01K13/00GK1503903SQ02808390
公開(kāi)日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月17日
發(fā)明者馬里奧·斯帕塔福拉, 布魯諾·托馬西尼, 托馬西尼, 馬里奧 斯帕塔福拉 申請(qǐng)人:吉第聯(lián)合股份公司