CN102470943A - 用于可倾倒的食物产品包装机的折叠单元 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于从密封的包装物(3)生产可倾倒的食物产品的包装(2)的折叠单元(1)，该包装物(3)具有纵向的第一轴线(A)并且包括待折叠的至少一个端部折片(14)，该端部折片(14)沿纵向的第一轴线(A)的方向突出；端部折片(14)包括中央区(17)和布置在中央区(17)的相对侧上的一对侧向区(18)；单元(1)包括输送部件(20)，该输送部件(20)被供以多个包装物(3)并且沿成形路径(B)供给包装物(3)，以及折叠装置(24)，该折叠装置(24)沿成形路径(B)与每个包装物(3)互相作用，以折叠相对的包装物(3)的相对的第一端部折片(14)；折叠装置(24)包括多个表面(43)，这些表面(43)由输送部件(20)承载并与相对的包装物(3)的端部折片(14)的中央区(17)协作，并且可相对于与其协作的相对的包装物(3)在第一位置与第二位置之间移动；折叠装置(24)包括多个凸轮(80)，这些凸轮(80)由输送部件(20)承载并且每一个均与相对的表面(43)协作，以使其在相对的第一和第二位置之间移动。

Description

用于可倾倒的食物产品包装机的折叠单元

技术领域

本发明涉及一种用于包装机的折叠单元，用于从包装材料管体连续地生产可倾倒的食物产品的密封包装。

背景技术

众所周知，许多食物产品如果汁、巴氏消毒的或UHT(超高温处理的)奶、酒、土豆酱等在由消过毒的包装材料制成的包装中进行销售。

这种类型的包装的典型实例为称为Terra Brik Aseptic(注册商标)的用于液体或可倾倒食物产品的平行六面体形状的包装，其通过折叠并密封层压的带状包装材料而制成。

包装材料具有多层结构，其基本上包括用于刚度和强度的基底层，该基底层可包括一层纤维材料，例如纸，或一层填入矿物的聚乙烯材料；以及多层热密封塑料材料，例如聚乙烯薄膜，其覆盖基底层的两侧。

在用于长期贮藏的产品如UHT奶的防腐包装的情况下，包装材料还包括一层气体和光阻隔材料，例如铝箔或乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)，其叠加在一层热密封塑料材料上，并且又覆盖有形成最终与食物产品接触的包装的内面的另一层热密封塑料材料。

众所周知，这种类型的包装在完全自动化的包装机上生产，在该包装机上，连续的管体从卷筒供给的包装材料形成；该包装材料卷筒例如通过施加化学消毒剂如过氧化剂溶液而在包装机上被消毒，该过氧化氢溶液一旦消毒完成便从包装材料的表面被去除，例如通过加热而蒸发掉；而这样消毒后的包装材料卷筒则维持在封闭、消过毒的环境中，并且纵向地被折叠并密封而形成竖直管体。

管体向下连续地填入消毒后或消毒处理过的食物产品，并且被密封然后沿均等间隔开的截面被切割以形成枕形包装物，该枕形包装物然后供给到折叠单元，以形成完成的包装，例如基本上为平行六面体形状的包装。

更具体而言，枕形包装物基本上包括平行六面体形状的主部；以及相对的顶部端部及底部端部，顶部端部及底部端部侧向地在主部的相对侧上突出，并且限定了各自的三角形端部折翼，以折叠到主部上。

当对包装材料进行密封以形成竖直管体时所形成的纵向密封带沿枕形包装物延伸；并且每个枕形包装物的端部具有各自的横向密封带，该横向密封带垂直于相对的纵向密封带，并且限定了从包装物的顶部和底部突出的相应端部折片。

每个枕形包装物的端部从各自的端部折片朝向主部渐缩，并且朝向彼此被折叠单元挤压，从而形成包装物的平坦的相对端壁，同时将端部折翼折叠到主部的相应壁上。

上述类型的包装机是已知的，其中枕形包装物被折叠，以借助于如例如在相同申请人名下的EP-A-1726526中所公开的折叠单元形成平行六面体形状的包装。

EP-A-1726526中所公开的折叠单元基本上包括：

-链式输送机，其沿从供应工位到输出工位的成形路径供给包装物；

-固定的长形导向部件，其面向输送机链并与输送机链相距一定距离定位，并且循环地与每个包装物协作，以使包装物的相应顶部端部平坦化并且因此将各自的折片折叠到这种顶部端部上；以及

-折叠装置，其循环地与每个包装物协作，以使相应的底部端部平坦化并且因此将各自的折片折叠到底部端部上。

更精确而言，折叠装置包括多个可移动的板，这些板至少部分地限定了链式输送器的相对的连接件并铰接到这种相对的连接件上。

每个板均限定了冲击表面，该冲击表面通过相对的底部的折片接收相对的包装物并且在第一操作位置与第二操作位置之间转动。

更具体而言，在由每个板沿成形路径的初始部分占用的第一操作位置上，相对的冲击表面与相对的包装物的轴线形成超过90度的角，以便在沿成形路径的包装物行进方向上折叠包装物。不同的是，在沿成形路径的剩余部分占用的第二操作位置上，冲击表面朝包装物转动，冲击表面与该包装物协作以完成将相对的折片折叠到包装物上。

折叠单元还包括固定的第一凸轮，以使冲击表面从相对的第二操作位置移动到相对的第一操纵位置；以及固定的第二凸轮装置，其位于供应工位的紧上游并且用于使冲击表面从相对的第一操作位置移动到相对的第二操作位置。

因此，折叠动作主要依赖于与冲击表面和包装物底部端部之间的冲击相关的能量。

结果，折叠动作基本上依赖于包装物以特定速度值被供给到折叠动作的事实。换言之，折叠动作仅在包装机的输出速度高于特定值时才能被有效地执行。

行业内需要即使包装物速度特别低时也正确地折叠包装物底部端部的折片，以便获得适合具有较低输出速率的包装机的折叠单元。

此外，行业内需要减小包装物上的应力，以便提高包装的总体折叠质量。

行业内还需要满足与由宽范围的包装材料、尤其是特别硬的包装材料制成的包装物有关的上述要求。

最后，行业内需要轻易折叠具有多少被压紧到相对的主部上的相对的底部折片的不同类型的包装。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于可倾倒的食物产品包装机的折叠单元，该折叠单元设计成满足上述要求中的至少一个。

根据本发明，提供了一种如权利要求1所述的用于可倾倒的食物产品包装机的折叠单元。

附图说明

现在将参考附图举例描述本发明的优选、非限制性的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的用于从密封的枕形包装物生产可倾倒食物产品的包装的折叠单元的侧视图，其中为清晰而去除了一些部分；

图2示出了图1的折叠单元的较大比例的透视图，其中为清晰而去除了一些部分；

图3至8示出了沿包装物供给路径的一部分执行的枕形包装物折叠次序的较大比例的侧视图，其中为清晰而去除了一些部分；以及

图9示出了呈被供给到图1的折叠单元的形式的枕形包装物的透视图。

具体实施方式

图1中的数字1整体上表示用于包装机(未示出)的折叠单元，用于从已知的包装材料管体(未示出)连续地生产可倾倒食物产品如巴氏消毒的或UHT奶、果汁、酒等的平行六面体形状的密封包装2。

管体以已知的方式从单元1的上游通过纵向地折叠并密封已知的热密封片状材料的卷筒(未示出)而形成，该片状材料包括一层纸质材料，纸质材料的两侧覆盖有热密封塑料材料层，例如聚乙烯。在用于长期贮藏的产品如UHT奶的防腐包装2的情况下，包装材料包括一层氧阻隔材料，例如铝箔，其叠加在最终形成接触食物产品的包装的内面的一层或多层热密封塑料材料上。

包装材料的管体然后被填入用于包装的食物产品，并且沿均等间隔开的截面被密封并切割，以形成多个枕形包装物3(图9)，这些枕形包装物3然后被传递到单元1，在此它们被机械地折叠而形成相应的包装2。

参考图9，所形成的用于从折叠成柱体的卷筒生产包装材料的管体的纵向密封带4沿每个包装物3的一侧延伸，该包装物被相应的横向密封鳍片5、6在相对的端部处封闭，横向密封鳍片5、6垂直于并且连接到纵向密封带4上。

每个包装物3均具有平行于纵向密封带4的轴线A，并且包括平行六面体形状的主部7；以及相对的分别为顶部和底部的端部8、9，它们从主部7朝向相应的横向密封鳍片5、6渐缩。

更具体而言，每个包装物3的主部7被彼此平行并且平行于轴线A的两个平坦矩形壁10以及在壁10之间垂直地延伸的两个平坦矩形壁11侧向地限制。

各端部8、9均由两个壁12限定，每个壁基本上呈等腰梯形的形状，并且每个壁相对于与轴线A垂直的平面向彼此轻微地倾斜，并且具有由主部7的壁10的相应末端边缘限定的次边缘，以及由相应的密封鳍片5、6相互连接的主边缘。

如图9中清楚所示，纵向密封带4在横向密封鳍片5和6之间延伸，并且沿一个壁10的全部以及与壁10位于同一侧上的对应壁12延伸。

每个密封鳍片5、6均形成相应的基本上长形的矩形端部折片13、14，该折片13、14从相对的包装物3上沿轴线A的方向突出；以及两个基本上为三角形的折翼15、16，该折翼15、16侧向地在主部7的相对侧上突出，并且由相对的壁12的端部限定。

更精确而言，每个端部折片13、14均沿正交于轴线A的方向F延伸并且包括中央区17和一对侧向区18。

为了形成包装2，单元1将相对包装物3的端部8、9朝向彼此向下压平，并且同时将相应的折片13、14折叠到端部8、9上。

参考图1至8，单元1基本上包括链式输送机20，该链式输送机20用于连续地沿主要为直的水平成形路径B将包装物3从供应工位21供给到输出工位22(两者均示意性地示出)；以及第一折叠装置23及第二折叠装置24，其循环地与每个包装物3协作，以使包装物3的相应端部8、9平坦化，并且因此将相应的折片13、14折叠到端部8、9上。

输送机20包括至少一个齿轮以及在所示示例中的驱动齿轮25和从动齿轮26；以及铰接链27，其环绕齿轮25、26并且与齿轮25、26啮合，并且支承多个平坦的矩形桨28，矩形桨28中的每一个从链27突出，并且与相对包装物3的对应的壁10协作并推动相对包装物3的对应的壁10，以沿路径B供给包装物。

链27包括直的水平顶部分支30；基本上平行于分支30的底部分支31；以及两个曲形的C形部32、33，C形部32、33定位成使它们的凹陷面向、连接分支30和31，并且C形部32、33的中部分别限定了供应工位21和输出工位22。

路径B包括由链27的分支30限定的直的主部B₁；以及两个分别为供应和输出的曲形端部B₂、B₃，端部B₂、B₃由链27的部分32、33的相应顶部32a、33a限定，顶部32a、33a在对应的工位21、22与分支30之间延伸。因此，分支30和部分32、33的部分32a、33a限定了链27的输送部，以将包装物3从工位21输送到工位22，而分支31及部分32、33的剩余部分则限定了链27的返回部，以将桨28从工位22供给到工位21。

链27包括由基本上平坦的矩形板限定的多个铰接连接件35，相应的桨28从铰接连接件35垂直地突出。更具体地，每个桨28从相对连接件35的中间点延伸，并且将连接件分割成用于支承包装物3的两个大致为矩形的支承部36、37，支承部36、37沿路径B的长度不同，并且沿路径B分别定位于桨28的上游及下游。更具体地，沿路径B，部分37长于部分36。

给定输送机20的结构，桨28沿路径B的部分B₁而垂直地放置。

各包装物3定位在输送机20上，且端部9与链27的输送部接触，其中一个壁10搁置在相对的桨28上，并且轴线A平行于桨28且与路径B交叉。

在供应工位21处，各包装物3在供给方向C上并且在输入位置上供给到输送机20上，该供给方向C与包装物3的轴线A同轴，在输入位置上，端部9和相对的端部折片14定位成面向链27的输送部。类似地，每个完成后的包装2在水平输出位置上(未示出，因为它对清楚地理解本发明不是必要的)从输送机20移除。

更具体而言，沿路径B的曲形部B₂，给定产生于链27的相邻连接件35之间的自然间隔，每个包装物3的端部9仅松开到相对连接件35的支承部37上；而沿路径B的直部B₁，每个包装物3的端部9接触相对连接件35的支承部37和前一连接件35的支承部36两者。

特别参考图1，折叠装置23包括固定的长形导向部件40，该导向部件40定位成面向链27的输送部并且与链27的输送部隔开一定距离，该导向部件40沿将路径B的部分B₁与部分B₂连接起来的部分延伸，并且在面向链27的侧上限定了凹入的凸轮表面，该凹入的凸轮表面随输送部收敛，并且该凹入的凸轮表面与每个包装物3的端部8协作，以将其向下朝向链27而压平。

导向部件40的作用结合重力将包装物3向下朝向链27的输送部而松开，从而使包装物3的端部8、9两者平坦化。

位于输送机20的相对侧上的两个固定侧41(图1中未示出)提供了沿路径B对包装物的侧向保持。

折叠装置24还包括绕相对的轴线D铰接于相对的连接件35上的多个可移动的板42，轴线D与路径B并与相对的包装物3的轴线A交叉。

特别参见图3至7，每个板42限定了适合与相对的包装物3的折片14协作的表面43。

更精确而言，当其达到工位21时，每个板42均布置在搁置位置(图4)，其中相对的表面43在与链27相对的一侧上与方向C限定了角γ。

此外，在与折片14冲击后，每个板42在工位21处朝向第一操作位置(图5)移动，在该第一操作位置，相对的表面43与相对包装物3的轴线A限定了角α。更精确而言，角α超过90度并且在成形路径B的方向上开口。在所描绘的实施例中，角α等于140度。

最后，当沿部分B₂移动时，每个板42朝向第二操作位置(图7)移动，在该第二操作位置，相对表面43与相对包装物3的轴线A限定了小于角α的角β。

由于角β小于角α的事实，每个表面43在从第一操作位置移动到第二操作位置的同时使折片14朝向相对包装物3部分折叠。

优选地，表面43在第一操作位置与第二操作位置之间的转动角度，即角α-β，范围介于40度与50度之间，并且在所描绘的实施例中等于45度。

折叠装置24有利地包括多个凸轮80，凸轮80由链27承载，并且在使用中各自与相对的板42协作，以使相对的表面43在相对的第一操作位置和第二操作位置之间移动。

更精确而言，凸轮80与表面50协作，表面50与相对的板42的表面43相对。

更详细而言，每个凸轮80均由相对的第一连接件35的部分37承载并且与由第二连接件35的部分25承载的相对的板42的表面43协作，该第二连接件35位于关于链27的前移方向第一连接件35的紧上游。

以此方式，随着第一和第二连接件35沿路径B的曲形部B₁相对于彼此移动，每个板42滑动到对应的凸轮80上，从而引起相对的表面43从相对的第一位置转动到相对的第二位置。

此外，每个凸轮80基本上包括与表面50相互作用并且相对于彼此倾斜的第一表面81和第二表面82(图4至8)。

更精确而言，表面81布置在关于链27的前移方向相对表面82的上游。

换言之，当沿部分B₁移动时，每个板42首先与表面81协作，继而与表面82协作。

如关于路径B的部分B₁所述，表面82基本上平行于部分B₁，而表面81相对于表面82倾斜并且朝向表面82上升。

折叠装置24还包括(图1和图2)：

-一对惰轮100，其由折叠单元1的固定结构(未示出)支承并且可绕共同的轴线E转动；以及

-一对轨道101，其朝向导向部件40收敛，并且均包括布置在相应的轮100和相应的部分103下方的部分102，部分103布置在根据包装物3沿部分B₁的前移方向前进的部分102的下游。

更精确而言，轮100和轨道101布置在链27相应的相对侧向侧上。

轴线E基本上正交于路径B所处的平面上，部分102相对于分支30倾斜，并且部分103既相对于部分102又相对于分支30倾斜。

更精确而言，根据包装物3沿部分B₁的前移方向前进，部分102接近轴线E并且部分103接近分支30。

换言之，部分102和部分103两者都是上升的。

轮100和对应轨道101的部分102限定了相应的通路108，包装物3的侧向区18循环地经过该通路108。

此外，轮100和部分102、103布置在与部分B₁相邻的路径B的部分B₂的端部处。

由于轨道101朝向导向部件40收敛的事实，当它们经过通路108时，每个包装物3的侧向区18随同这种包装物3的中央区17一起朝向包装物3的主部7部分地折叠。

同时，每个包装物3的折翼16被轮100压向轨道101。

当它们滑动到轨道101的部分103上时，每个包装物3的侧向区18完全折叠到包装物3的主部7上。

单元1的操作将参考一个包装物3并从初始时刻来描述，在该初始时刻，包装物3在方向C上供给到输送机20的链27的相对连接件35的部分37上。

特别地如图1和3中所示，包装物3放置成端部折片14面向连接件35的部分37，并且沿相对的桨28在一个壁40上滑动，从而使折片14平行于桨28。

当到达供应工位21时，连接件35的板42布置在搁置位置(图4)上。

当在供应工位21处与包装物3发生冲击时(图4)，连接件35的板42绕轴线D顺时针转动，以便到达第一操作位置(图5)。

桨28的移动以及由其施加的推力将包装物3沿路径B的部分B₂在路径B的部分B₁的起点附近竖立到竖直位置。在该移动过程中，包装物3的端部8以滑动的方式与导向部件40协作，如上所述，该导向部件40随链27收敛，并且因此与链27结合起来，以向下压平端部8和9。

当其发生时，板42滑动到由布置在沿路径B的紧下游的连接件35承载的对应的凸轮80的第一表面81和第二表面82上。由于凸轮80的构造，板42从第一操作位置移动到第二操作位置(图6和7)。

因此，折片14的中央区17朝向包装物3的主部7折叠。

当其发生时，折片14的侧向区18经过通路108，滑动到轨道101的部分102上，并且部分地折叠到包装物3的主部7上。

更精确而言，包装物3的折翼16与轮100协作，并且侧向区18被部分102朝向主部7折叠。

其后，连接件35沿路径B的部分B₁移动，并且折片14的部分地折叠的侧向区18滑动到轨道101的部分103上。

由于部分103是上升的并且朝向导向部件40收敛的事实，侧向区18完全折叠到包装物3的主部7上。

侧向区18的完全折叠使得中央区17完全折叠到包装物3的主部7上。

一旦折片14已完全折叠到主部7上，包装物3便可经历进一步的成形操作，该成形操作由于未形成本发明的一部分而未加以描述或图示，然后包装物3在输出工位22处从输送机20卸载掉。

一旦包装物3自由，连接件35便通过其重量布置在搁置位置并且被供给回到供应工位21。

根据本发明的单元1的优点将从前面的描述而清楚。

特别地，由于凸轮80由链27承载的事实，可以使板42并因此使表面43转动大于在本说明书的前言部分中描述的折叠单元的冲击表面的转动角度的角度。

作为板42在其第一操作位置和第二操作位置之间的这种特别地增加的转动角度的结果，端部折片14基本上滑动到布置在第一操作位置的表面43上，而不会冲撞相对的连接件35。

因此，由于端部折片14的折叠基本上不依赖于端部折片14与表面43之间的冲击，所以当包装物3的速度特别低，即，包装机具有较低的速率时，折叠单元1确保了端部折片14的折叠。

以此方式，减小了包装物3上的机械应力，并且大幅提高了折叠的包装2的总体质量。

由于相同的原因，即使由宽范围的包装材料、尤其是特别硬的包装材料制成的包装物3的端部折片14也被单元1有效地折叠。

最后，可通过简单地修改凸轮80的形状而容易地改变板42相对于相对的轴线D的最大升程。

因此，可以通过修改凸轮80的形状来折叠具有多少被压紧到主部7上的端部折片14的不同类型的包装2。

然而明显地，在不脱离在所附权利要求中限定的保护范围的情况下，可以做出对单元1的改变。

Claims (8)

1.一种用于从密封的包装物(3)生产可倾倒的食物产品的包装(2)的折叠单元(1)，所述包装物(3)均具有纵向的第一轴线(A)并且包括至少一个待折叠的第一端部折片(14)，所述第一端部折片(14)沿所述纵向的第一轴线(A)的方向突出；所述第一端部折片(14)沿横向于所述第一轴线(A)的方向(F)包括中央区(17)和布置在所述中央区(17)的相对侧上的一对侧向区(18)；

所述单元(1)包括：

-可移动的输送部件(20)，其由与相对的所述第一端部折片(14)对应的端部供给以多个所述包装物(3)，并且沿成形路径(B)供给所述包装物(3)；以及

-折叠装置(24)，其沿所述成形路径(B)与每个所述包装物(3)互相作用，以将相对的所述第一端部折片(14)折叠到所述相对的包装物(3)上；

所述折叠装置(24)包括由所述输送部件(20)承载的多个板(42)并且又包括相应的第一表面(43)；

每个所述第一表面(43)在使用中与相对的包装物(3)的待折叠的所述第一端部折片(14)的至少所述中央区(17)协作，并且能相对于与其协作的相对的所述包装物(3)在相对的第一位置与相对的第二位置之间移动，以便将所述第一端部折片(14)的至少所述中央区(17)折叠到所述包装物(3)上；

其特征在于，所述折叠装置(24)包括多个凸轮(80)，所述凸轮(80)由所述输送部件(20)承载并且在使用中每一个均与所述相对的板(42)协作，以使所述相对的第一表面(43)在相对的所述第一位置和第二位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的折叠单元，其特征在于，所述输送部件(20)包括相对于彼此铰接的多个连续的连接件(35)；每个所述相对的第一表面(43)均能相对于第一所述连接件(35)转动，并且对应的所述凸轮(80)固定到紧接所述第一连接件(35)并在所述第一连接件(35)下游的第二所述连接件(35)上，从而根据所述包装物(3)沿所述路径(B)的前移方向前进。

3.根据权利要求2所述的折叠单元，其特征在于，每个凸轮(80)均包括相对于彼此倾斜并且在使用中与所述相对的第一表面(43)协作的第二和第三表面(81，82)。

4.根据权利要求2或3所述的折叠单元，其特征在于，所述输送部件(20)是链式输送机(20)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的折叠单元，其特征在于，所述折叠单元还包括折叠装置(23)，所述折叠装置(23)在使用中循环地沿所述成形路径(B)与每个包装物(3)的第二端部折片(13)互相作用；所述第二端部折片(13)与所述第一端部折片(14)相对。

6.根据权利要求5所述的折叠单元，其特征在于，所述折叠单元包括：

-一对轮(100)，其布置在所述输送部件(20)的相对侧上并且能沿第二轴线(E)转动，所述第二轴线(E)相对于所述输送部件(20)是固定的；以及

-一对轨道(10)，其朝向所述又一折叠部件(23)收敛，相对于所述输送部件(20)是固定的，并且布置在所述输送部件(20)的相对侧上；

所述轮(100)和所述轨道(101)限定了在使用中循环地由每个包装物(3)的第一端部折片(14)的所述侧向区(18)越过的相应通路(108)；

所述轮(100)适于循环地与插置在每个包装物(3)的主部(7)和所述第一端部折片(14)之间的相应折翼(16)协作，并且所述轨道(101)适于循环地与所述第一端部折片(14)的所述侧向区(18)协作，以使此类第一端部折片(14)的所述侧向区(18)朝向所述相对的主部(7)折叠。

7.根据权利要求6所述的折叠单元，其特征在于，所述轨道(101)包括面向相应的所述轮(100)并且与相应的所述轮(100)限定相应的所述通路(108)的第一部分(102)和布置在所述第一部分(102)下游的第二部分(103)，所述第二部分(103)根据所述包装物(3)沿所述路径(B)的所述前移方向前进；

所述第二部分(103)在使用中循环地与每个包装物(3)的所述侧向区(18)协作，以完成将所述第一端部折片(14)折叠到所述包装物(3)上。

8.根据权利要求7所述的折叠单元，其特征在于，所述路径(B)包括曲形的供应部(B₂)和直的主部(B₁)，每个第一板(42)沿所述供应部(B₂)与所述对应的凸轮(80)协作并且相对于所述对应的凸轮(80)移动，所述主部(B₁)布置在所述供应部(B₂)下游，根据所述包装物(3)沿所述路径(B)的所述前移方向前进；

所述轮(100)和所述轨道(10)的至少所述第一部分(102)布置在与所述主部(B₁)相邻的所述供应部(B₂)的端部处。

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